보고서 정보
주관연구기관 |
국립농업과학원 National Institute of Agricultural Sciences |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2014-02 |
과제시작연도 |
2013 |
주관부처 |
농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
등록번호 |
TRKO201400011178 |
과제고유번호 |
1395030866 |
사업명 |
농업기초기반연구 |
DB 구축일자 |
2014-07-26
|
DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201400011178 |
초록
▼
Ⅳ. 연구개발결과
〇 자색고구마로부터 안토시아닌 분리 및 순수정제
국내 자색고구마로부터 분리된 안토시아닌은 cyanidin 3-sophoroside-5-glucoside 및 peonidin 3-sophoroside-5-glucoside을 기본구조로 하고 있으며, p-hydroxybenzoic acid, caffeic acid 및 ferulic acid로 mono- 또는 di-acylation 된 형태로 나타났으며 총 15종의 개별 안토시아닌을 PDA detection에 따른 UV spectrum, LC-ESI-MS spe
Ⅳ. 연구개발결과
〇 자색고구마로부터 안토시아닌 분리 및 순수정제
국내 자색고구마로부터 분리된 안토시아닌은 cyanidin 3-sophoroside-5-glucoside 및 peonidin 3-sophoroside-5-glucoside을 기본구조로 하고 있으며, p-hydroxybenzoic acid, caffeic acid 및 ferulic acid로 mono- 또는 di-acylation 된 형태로 나타났으며 총 15종의 개별 안토시아닌을 PDA detection에 따른 UV spectrum, LC-ESI-MS spectrum 및 자색고구마 안토시아닌 database 검정으로 확인하였고 이들 중 4종의 cyanidin 3-p-hydroxybenzoyl sophoroside-5- glucoside, peonidin 3-p-hydroxybenzoyl sophoroside-5-glucoside, cyanidin 3- (6"-feruloyl sophoroside)-5-glucoside 및 peonidin 3-(6"-feruloyl sophoroside)-5 -glucoside이 신자미에서 처음 추가·확인되었으며, 1종의 peonidin 3-feruloyl-p- hydroxybenzoyl sophoroside-5-glucoside은 자색고구마에서 특이적으로 동정된 안토시아닌이다. Peonidin 계열 안토시아닌 총함량은 1038.8 mg/100g DW으로 cyanidin 계열 안토시아닌 총함량(303.4 mg/100g DW)보다 3배 이상 높은 함량을 나타냈고 di-acylation 안토시아닌이 mono-acylation 안토시아닌보다 약 2~3배 이상의 높은 비중을 보였으며, 특히 p-hydroxybenzoic acid로 mono 및 di-acylation 안토시아닌이 다른 acylation 안토시아닌보다 높은 함량을 나타냈다. 고구마 신자미의 건조분말을 용매분획한 결과 총 50 g 추출물을 6회에 나누어서 총 100 g으로 정제를 수행하였으며 1회 에서는 12개, 2회 에서는 15개의 화합물을 분리정제하였다.
〇 안토시아닌의 항산화 및 항염증 능 평가
자색고구마 유래 안토시아닌(ANF)은 HepG2 cell에 Hydrogen peroxide를 처리해 산화스트레스가 유도된 상태에서 농도 10ug/ml의 농도에서 세포 생존율과 손상도를 개선시켰고(p< 0.05), ROS의 생성을 저해시켰으며(p< 0.05), GSH의 함량 및 SOD, catalase 등 항산화 효소의 mRNA의 발현이 증가하는 경향을 나타냈다. LPS를 처리해 염증을 유도시킨 RAW 264.7 cell에서 ANF는 NO 생성과 염증성 사이토카인 TNF-α의 함량을 감소시켰다(p< 0.05). 또한 고지방식이를 17주간 공급한 실험동물에서 ANF의 투여는 ANF 50 mg/kg의 농도에서 고지방식이 대조군에 비해 간중 GSH의 mRNA 발현량을 증가시켰고(p< 0.05), 염증 관련 유전자인 IL-beta, iNOs, COX -2의 발현량을 감소시킴을 확인하였다(p< 0.05).
〇 안토시아닌의 항당뇨 효과 탐색
자색고구마 유래 개별 안토시아닌의 포도당 흡수조절 평가결과 a-glucosidase 효소 저해 활성이 Peonidin3-caffeoyl-p-hydroxybenzoylsophoroside-5-glucoside에서 36.3%으로 같은 농도의 양성대조물질(acarbose)의 저해활성인 28% 보다 더 높은 효과를 보였다. 또한 분화된 근육세포와 간세포에서 포도당 uptake를 평가한 결과 각각 Cyanidin3-p-hydroxy benzoylsophoroside-5-glucoside와 Peonidin3-caffeoylsophoroside-5-glucoside에서 높은 활성을 나타내었다. 고혈당 동물모델에서 Cyanidin3-caffeoyl-p-hydroxybenzoylsophoroside-5-glucoside를 경구투여 시 혈당이 유의하게 감소함을 확인하였다. 이 안토시아닌은 간의 포도당신생을 억제함으로써 혈당을 낮추는 것으로 사료된다.
Abstract
▼
In nature, thousands of anthocyanin compounds are identified. To date,23 basic anthocyanidins (aglycones) have been identified in which, six most common ones in plants are pelargonidin, cyanidin, peonidin, delphinidin, petunidin and malvidin. In this study, we are planning to purify and separate the
In nature, thousands of anthocyanin compounds are identified. To date,23 basic anthocyanidins (aglycones) have been identified in which, six most common ones in plants are pelargonidin, cyanidin, peonidin, delphinidin, petunidin and malvidin. In this study, we are planning to purify and separate the individual components of anthocyanins from sinzami using liquid chromatography with diode array detection and electrospray ionization/mass spectrometric (LC-DAD-ESI/MS) with autopurification system. Herein, 15 individual anthocyanins including 12 different compounds were purified and isolated from the Korean purple-fleshed sweet potato variety "Shinzami. Purity of 12 different compounds was 99.2 %, 99.0 %, 97.9 %, 99.7 %, 96.2 %, 97.5%, 82.7 %, 97.3 %, 95.6 %, 98.2 %, 93.8 % and 88.2 %, respectively. Among 12 different anthocyanins, four anthocyanins viz. peo-3-pHB sop-5-glc, cya-3-caf-pHB sop-5-glc, peo-3-caf-pHB sop-5-glc and peo-3-(6"-caf-6"' -frsop)-5-glc were identified as the major amount and in particular, peo-3-caf-pHB sop-5-glc (5.7 mg/100g) was the most amount. In the preliminary research, MS fragmentation patterns were also compared with the reference data of some pieces. So, diacylated ' cyanidin-3-caffeoyl-p-hydroxybenzoyl sophoroside-5-glucoside' and ' peonidin 3-(6"-caffeoyl-6"' -feruloyl sophoroside)-5-glucoside' were isolated in higher amount of 18.0 mg and 39.1 mg among cyanidin and peonidin respectively.
The purpose of this study is to investigate the Antioxidant and anti-inflammatory activities of Anthocyanins rich fraction (ANF) from Korean purple sweet potato variety, “Sinjami”. In the ABTS·+ radical scavengingactivity, IC50 value of ANF and vitamin C was 18.0 μg/mL and 5.9 μg/mL, respectively. Ferric reducing antioxidant power (FRAP) value of ANF and vitamin C was 228.3 FeSO4 eq. μM (at 250 μg/mL) and 387.7 FeSO4 eq. μM (at 25 μg/mL), respectively. Pre-treatment of HepG2 cells with ANF for 6 hsignificantly decreases the H2O2-dependent production of intracellular ROS. In addition, ANF decreased the production of NO and proinflammatory cytokines such as TNF-α and IL-6 in LPS-stimulated RAW264.7 cells. Also in high fat fed mice, the supplementation of ANF increased the mRNA level of antioxidant genes GSH and decreased the mRNA level of inflammatory genes such as IL-beta, iNOs, and COX-2.
The purpose of our study is to evaluate the anti-diabetic effects of and anthocyanin fraction (AF) and twelve individual anthocyanins which are major components of Korean purple sweet potato. In vitro study, the glucose uptake rate was measured by adding fluorescent D-glucose analogue 2-[N-(7-nitrobenz-2-oxa 1,3-diazol-4yl) amino]-2-deoxy (2-NBDG) in C2C12 skeletal muscle cells and HepG2 hepatoma cells. AF and twelve anthocyanins were treated at concentration of 100 ug/mL and 10 μM, respectively. In C2C12 myotubes, peak 2, 3, and 11 significantly increased the uptake of 2-NBDG compared with 1 μM insulin (p< 0.05). However, the uptake of 2-NBDG in HepG2 cells was not significantly increased by treatment of anthocyanins. In vivo study was performed using C57BL/6J mice fed 60% high-fat diet for 17 weeks. After a single oral administration of AF, four anthocyanins, or positive control (metformin) and then blood glucose levels were evaluated at 0, 1, 2, 4, and 6h. Although not statistically significant, blood glucose level showed a tendency of decrease in peak 9 and 14 treatment groups compared with the positive control. These results suggested anthocyanins isolated from Korean purple sweet potato can be helpful to prevent diabetes.
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 제출문 ... 2
- 요약문 ... 3
- SUMMARY ... 5
- 목차 ... 7
- 제 1 장 서 론 ... 8
- 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 8
- 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 9
- 1절 자색고구마로부터 안토시아닌 분리 및 순수정제 ... 9
- 2절 안토시아닌의 항산화 및 항염증 능 평가 ... 28
- 3절 안토시아닌의 항당뇨 효과 탐색 ... 47
- 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 58
- 1절. 목표대비 달성도 ... 58
- 2절. 정량적 성과 ... 59
- 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 63
- 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 64
- 제 7 장 기타 중요 변동사항 ... 65
- 제 8 장 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 66
- 제 9 장 참고문헌 ... 67
- 끝페이지 ... 70
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.