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문제 정의
- 망초는 다양한 연구 개발에 대한 가능성을 지닌 유용식물자원 임에도 불구하고 현재 국내에서는 부위별 함유 성분에 따른 다양한 기능성을 활용하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 경북 안동시 일원에서 자생하고 있는 망초의 꽃, 잎, 뿌리 및 전초 부위별 에탄올 추출물의 항산화 효과를 탐색함으로서 기능성 식품 소재로의 개발 가능성을 검토하기 위한 기초자료를 제공하고자 실시하였다.
- 본 실험에서는 망초 꽃, 잎, 뿌리, 전초의 부위별 생리활성 효과를 탐색하기 위해 에탄올 추출물에서의 항산화 활성을 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 잎 추출물이 42.
제안 방법
- 건조된 망초의 전초, 잎, 뿌리, 꽃을 분쇄하여 시료와 70% 에탄올의 비율을 1:10으로 하여 실온에서 12시간 간격으로 3회 반복 추출한 다음 여과하여 감압 농축시킨 다음 동결건조 하여 시료로 사용하였다.
- 망초 부위별 에탄올 추출물의 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical 소거활성은 Blois의 방법[2]을 일부 변형하여 측정하였다. 즉, 각각의 시료 200 ㎕에 DPPH 용액을 800 ㎕를 가하여 혼합한 다음 실온에서 10분간 반응 시킨 후 525 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 망초 부위별 에탄올 추출물의 SOD 유사활성은 Marklund 등의 방법[11]을 일부 변형하여 측정하였다. 각각의 시료 100 ㎕에 Tris-HCl buffer (pH 8.
- 즉, 각각의 시료 200 ㎕에 DPPH 용액을 800 ㎕를 가하여 혼합한 다음 실온에서 10분간 반응 시킨 후 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 DPPH radical 소거활성은 시료첨가구와 무첨가구의 흡광도 차이를 비교하여 나타내었으며, 양성대조군으로 Vitamin C를 사용하였다.
- 2 mM pyrogallol 100 ㎕를 각각 혼합한 다음 25℃에서 10분간 상온에서 반응시키고 1M HCl 50 ㎕를 첨가하여 반응을 정지시킨 다음 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 SOD 유사활성은 시료첨가 구와 무첨가구의 흡광도 차이를 비교하여 나타내었으며, 양성대조군으로 Vitamin C를 사용하였다.
- 총 flavonoid 함량 측정은 Jia 등[13]의 방법을 일부 변형하여 측정하였다. 즉, 원심분리한 상등액의 농도별 시료 150 ㎕에 증류수 600 ㎕, 5% NaNO2 45 ㎕를 가한 후 6분간 방치하고, 10% AlCl3.6H2O 150 ㎕를 가하였다. 11분간 방치 후 1M NaOH를 500 ㎕를 가하고 510 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 총 flavonoid 함량 측정은 Jia 등[13]의 방법을 일부 변형하여 측정하였다. 즉, 원심분리한 상등액의 농도별 시료 150 ㎕에 증류수 600 ㎕, 5% NaNO2 45 ㎕를 가한 후 6분간 방치하고, 10% AlCl3.
- 총 폴리페놀 함량 측정은 Swain 등[12]의 방법을 일부 변형하여 측정하였다. 원심분리한 상등액의 농도별 시료 50 ㎕에 2% Na2CO3용액 1 mL 을 가하고, Folin & Ciocalteu's phenol reagents 50 ㎕를 혼합한 다음 실온에서 30분간 반응시킨 후 760 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 11분간 방치 후 1M NaOH를 500 ㎕를 가하고 510 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 rutin (Sigma co., USA)를 사용하여 시료와 동일한 방법으로 분석하여 작성한 검량선으로부터 총 flavonoid 함량을 계산하였다.
- 원심분리한 상등액의 농도별 시료 50 ㎕에 2% Na2CO3용액 1 mL 을 가하고, Folin & Ciocalteu's phenol reagents 50 ㎕를 혼합한 다음 실온에서 30분간 반응시킨 후 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 tannic acid (Sigma co., USA)를 사용하여 시료와 동일한 방법으로 분석하여 작성한 검량선으로부터 총 polyphenol 함량을 계산하였다.
대상 데이터
- 실험은 경북 안동시 일원에서 자생하는 망초를 채취하여 이물질을 제거하고 꽃, 잎, 뿌리및 전초 부분으로 구분하여 깨끗하게 세척한 후 50℃ 건조기에서 건조하였으며 꽃은 세척하지 않고 50℃ 건조기에서 건조한 것을 시료로 사용하였다.
성능/효과
- 2와 같다. DPPH radical 소거활성 모든 부위에서 1 mg/mL의 농도에서 80% 이상의 radical 소거 활성 효과를 나타내었으며 잎, 꽃, 전초, 뿌리의 순으로 DPPH radical 소거활성이 있는 것으로 나타났다. 꽃 추출물은 0.
- 26 mg/g으로 가장 높은 것으로 나타났다. DPPH radical 소거활성은 1 mg/mL의 농도에서 잎, 꽃, 전초 그리고 뿌리 추출물에서 각각 91.75%, 86.95%, 83.95% 및 83.43%로 높은 활성을 나타내었으며 농도 의존적으로 활성이 증가하는 것으로 나타났다. SOD 유사활성은 1.
- 43%로 높은 활성을 나타내었으며 농도 의존적으로 활성이 증가하는 것으로 나타났다. SOD 유사활성은 1.0 mg/mL의 농도에서 부위별 추출물이 7.91～13.54%를 나타내 었으며 꽃 추출물의 활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 망초의 부위별 에탄올 추출물이 우수한 생리활성 효과를 나타냄으로서 이를 이용한 기능성 식품소재로의 활용이 가능할 것으로 생각된다.
- SOD 유사활성은 각각에서 농도 의존적으로 활성이 증가되어, 1 mg/mL의 농도에서 7.91～13.54%로 활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 잎 추출물은 1 mg/mL의 농도에서 10.
- DPPH radical 소거활성 모든 부위에서 1 mg/mL의 농도에서 80% 이상의 radical 소거 활성 효과를 나타내었으며 잎, 꽃, 전초, 뿌리의 순으로 DPPH radical 소거활성이 있는 것으로 나타났다. 꽃 추출물은 0.1 mg/mL 농도에서 83.04%의 DPPH radical 소거활성을 보여 저농도에서도 매우 우수한 radical 소거활성 효과가 나타났는데 이는 꽃 추출물에 특히 많이 함유된 폴리페놀 함량과 관계있을 것으로 사료된다. 또한 잎 추출물은 0.
- 본 연구 결과는 망초 메탄올 추출물에서 뿌리보다는 잎의 총 폴리페놀 함량이 높다고 보고한 결과[7]와 일치하고 있다. 꽃 추출물의 총 폴리페놀 함량은 74.26 mg/g으로 다른 부위 추출물보다 유의하게 높은 것으로 나타났으며 잎 추출물 함량은 43.69 mg/g으로 많은 양의 폴리페놀을 함유하는 것으로 나타났다.
- 04%의 DPPH radical 소거활성을 보여 저농도에서도 매우 우수한 radical 소거활성 효과가 나타났는데 이는 꽃 추출물에 특히 많이 함유된 폴리페놀 함량과 관계있을 것으로 사료된다. 또한 잎 추출물은 0.1mg/mL에서는 64.21%, 0.3 mg/mL 이상의 농도에서는 90% 이상의 우수한 DPPH radical 소거활성이 있는 것으로 나타났으며, 망초 뿌리 추출물은 0.1～1.0 mg/mL의 농도에서 26.18～83.43%로 특히 1.0 mg/mL의 농도에서 83.43%의 전자공여 효과가 있는 것으로 나타났다. Fig.
- 식물계에 널리 분포되어 있는 총 페놀성 화합물은 다양한 구조와 분자량을 가진 2차 대사산물로 항산화 활성과 항암, 항균 작용을 하는 생리활성 물질로 알려져 있다[6]. 망초 부위별 총 플라보노이드 함량은 잎 추출물의 함량이 가장 높았으며 꽃, 전초, 뿌리 순으로 뿌리 추출물의 함량이 가장 낮은 것으로 나타났다(Fig. 1). 잎 추출물의 함량은 42.
- 67%[10] 의 활성을 보였다는 결과와 비교해 보면 곽향보다는 활성이 낮았으나 우산나물, 익모초나 소엽보다는 활성이 높은 것으로 나타났다. 망초 뿌리 추출물의 SOD 유사활성은 1 mg/mL의 농도에서 7.91%로 0.1～0.5 mg/mL의 농도에 비해 유의하게 높게 나타났으며 이는 뿌리를 한약재로 사용 하는 약용식물에서 감초 35.63%, 백지 17.67%, 작약 6.27%, 사삼 3.90%의 SOD 유사활성이 있다고 보고한[10] 결과와 비교하면 감초, 백지보다 낮으나 작약, 사삼보다는 높은 SOD 유사활성 효과를 나타내었다.
- 57 mg/g보다 높았다. 뿌리 추출물의 함량은 6.32 mg/g으로 망초 뿌리 메탄올 추출물의 0.54 mg/g[7]보다 높은 것으로 나타났다. 망초 부위별 총 폴리페놀 함량은 꽃, 잎, 전초 그리고 뿌리 추출물 순으로 나타났다.
- 본 실험에서는 망초 꽃, 잎, 뿌리, 전초의 부위별 생리활성 효과를 탐색하기 위해 에탄올 추출물에서의 항산화 활성을 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 잎 추출물이 42.19 mg/g으로 다른 부위 추출물보다 높았으며,총 폴리페놀 함량은 꽃 추출물이 74.26 mg/g으로 가장 높은 것으로 나타났다. DPPH radical 소거활성은 1 mg/mL의 농도에서 잎, 꽃, 전초 그리고 뿌리 추출물에서 각각 91.
후속연구
- 망초 부위별 에탄올 추출물의 DPPH radical 소거활성 Kang 등[8]은 phenolic acid의 일종인 caffeic acid, ferulic acid, p-courmaric acid 등과 flavonoids의 일종인 catechin, quercetin 그리고 catechol, chlorogenic acid를 포함한 기타 페놀성 물질이 전자 공여능에 관여하는 것으로 보고한 바 있다. 본 연구에서 민들레 추출물의 우수한 전자 공여능은 꽃과 잎에 함유된 caffeic acid, quercetin, courmarin 등과 뿌리의 caffeic acid, chlorogenic acid 등 다량 함유된 phenol성 화합물 및 falvonoids와 밀접한 관계가 있는 것으로 사료되며 망초 부위별 에탄올 추출물은 천연 항산화제로서의 활용 가능성이 높다고 생각된다.
- 54%를 나타내 었으며 꽃 추출물의 활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 망초의 부위별 에탄올 추출물이 우수한 생리활성 효과를 나타냄으로서 이를 이용한 기능성 식품소재로의 활용이 가능할 것으로 생각된다.
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