초록 ▼

○ 연구결과
본 연구는 국내 자연산 적하수오와 백하수오의 우수성을 규명하여 유용물질의 개발 및 가공제품개발 목적으로 실행되었다. 생화학적 성분과 활성 성분분석을 통하여 적하수오의 지표성분인 Emodin 및 하수오의 활성성분, 항산화활성을 확인하였다. 콜레스테롤 생합성 효소인 HMG-CoA reductase를 억제하는 활성이 하수오에 있음을 확인, 하수오의 콜레스테롤 개선효능 평가를 위해 동물실험을 실행하였다. 고콜레스테롤혈증이 유도된 실험동물에서 적 또는 백하수오의 급여시 혈중 및 간조직의 지질성상이 개선됨을 확인하였다.

○ 연구결과
본 연구는 국내 자연산 적하수오와 백하수오의 우수성을 규명하여 유용물질의 개발 및 가공제품개발 목적으로 실행되었다. 생화학적 성분과 활성 성분분석을 통하여 적하수오의 지표성분인 Emodin 및 하수오의 활성성분, 항산화활성을 확인하였다. 콜레스테롤 생합성 효소인 HMG-CoA reductase를 억제하는 활성이 하수오에 있음을 확인, 하수오의 콜레스테롤 개선효능 평가를 위해 동물실험을 실행하였다. 고콜레스테롤혈증이 유도된 실험동물에서 적 또는 백하수오의 급여시 혈중 및 간조직의 지질성상이 개선됨을 확인하였다.
추출물의 혈전용해 활성 실험을 통하여 적하수오에 혈전용해 활성이 확인되었고, 이의 검정을 위해 동물실험을 하였으나 큰 효과를 나타내지 않았다. angiotensin-I converting enzyme (ACE)은 혈압상승을 돕는 효소로서 하수오 추출물의 ACE활성 저해활성의 평가를 실시, 활성을 확인하였다.
혈압강하 효능평가를 위해 본태성고혈압 동물을 사용, 적하수오 추출물 급여시 고혈압이 큰 폭으로 개선되었으며, 또한 백하수오 급여시 소폭 감소하여 하수오의 고혈압모델에서의 혈압 강하 효과를 확인하였다. 하수오의 콜레스테롤 개선 효능, 혈압강하효능의 검증을 위하여 하수오의 혈류 개선활성 성분의 분리 및 구조 분석을 실시, 적하수오의 주요 지표성분인 emodin 및 백하수오의 주 지표성분인 Cynanadione A를 분리, 정제, 구조를 결정하고 HPLC을 이용한 하수오의 분석법을 확립하였다. 하수오의 식품소재화 및 가공 제품 개발 품목으로 젤리를 선정하여 젤리의 개발, 품질 및 관능평가를 실시하여 하수오 젤리 제품을 개발 하였다. 본 연구에 따라 하수오가 유용한 생리적 효능물질을 함유하는 것이 확인되어 건강기능식품 및 가공식품의 원료로 용이하게 이용될 수 있을 것이라 사료된다.

Abstract ▼

During the past few decades, there has been a dramatic increase in obesity, hyperlipidemia and hypercholesterolemia in Korea. According to 2008 report of the national data of the Korean National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES) revealed that the rate of hypercholesterolemia populati

During the past few decades, there has been a dramatic increase in obesity, hyperlipidemia and hypercholesterolemia in Korea. According to 2008 report of the national data of the Korean National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES) revealed that the rate of hypercholesterolemia population slightly increased from 10% in 1998 to 10.9% in 2008 and the hyperlipidemia population dramatically increased from 10.2% in 1998 to 17.3% in 2008.
Hypercholesterolemia is seen in connection with diseases such as atherosclerosis, when cholesterol forms deposits in the artery walls, cardiovascular disease and diabetes. Epidemiological studies revealed that the risk factors of cardiovascular disease and diabetes are hypercholesterolemia and hyperlipidemia. Polygonun Multiflorum Thunberg which belongs to Polygonaceae is widely distributed in Korea, China, Vietnam and Japan.
Traditionally, it has been used to treat elevated serum cholesterol and coronary heart diseases. It was also reported that Polygonum multiflorum Thunberg has a strong antioxidant effect. The purpose of this study is to elucidate the function of Polygonum multiflorum on improving blood vessel system and develop functional foods exhibited the beneficial function to prevent cardiovascular disease such as stroke. Several studies revealed that the dried root of Polygonum Multiflorum Thunb. has varieties of pharmacological actions, including anti-oxidant, vasorelaxant and anti-atherosclerosis effects. We are investigated the effects of ethanol extract of PM on blood lipid profile in the hypercholesterolemic Sprague-Dawley (SD) rats of both genders. 7 week-old male and female SD rats (n=50, each gender) were purchased. After a week of acclimation, each male rats (n=50) and female rats (n=50) were grouped into six groups and placed 6 blocks of 5 male and female rats each. The animals were allowed free access to the either a control diet or containing PM diets for 5 weeks. After sacrifice, serum lipid profile was analyzed. Serum total cholesterol levels of PM treated groups were slightly decreased than control groups in both genders. Serum HDL-cholesterol levels of PM treatment groups were increased and LDL-cholesterol levels of PM treatment groups were decreased in both male and female. Serum triglyceride levels were significantly decreased in the PM fed male rats (p<0.05). Also, serum total lipid levels of PM fed groups were slightly decreased in both genders. These results suggesting that intake of Polygonun Multiflorum might have a positive effect on hypercholesterolemia by improving the serum lipid profile. And also Polygonum multiflorum Thunberg has been used for the treatment of renal disorder, hematopoiesis, menstrual irregularity and anti-aging in Korean folk medicine. The sudy was conducted to investigate the effects of 80% ethanol extracts of Polygonum multiflorum (PM) on the blood pressure in spontaneously hypertensive rats (SHR) and anti-oxidative activities of its various fractions. The rats were divided into the following 3 groups: control group, control group treated with 0.5% PM, control group treated with 1% PM. Body weight gain and food efficiency ratio were not significantly different among the groups. But the treatment of 0.5% PMT and 1% PM for 5 weeks in SHR significantly suppressed the blood pressure rise with aging (p<0.05). ABTS radical-scavenging activity of the ethanol extract was stronger than the butanol and hexane fractions at the same concentration.
Thus, long term consumption of Polygonum multiflorum may be beneficial in lowering high blood pressure in SHR rats.
Fibrinolytic activity was estimated by a modified fibrin plate assay of Astrup and Mullertz. Fibrinolytic activity of Polygonum multiflorum was observed at a high concentration of 200 mg/ml in 80% EtOH extracts. We observed fibrinolytic activity at levels of 200mg/ml in 80% ethanol extracts. The fibrinolytic activity of Polygonum multiflorum 80% EtOH extracts at 200 mg/ml was equal to the activity of plasmin at 10 μg.
Polygonum multiflorum was extracted with 80% EtOH, and the concentrated extract was successively partitioned using EtOAc, n-BuOH and H2O. From the EtOAc fraction, lipid, phenolic compounds were isolated through TLC. The chemical structure of these compounds were determined as emodin, 2,3,5,4'-tetrahydroxystilbene–2-O-b-D-glucose, torachrysone-8-O-b-Dglucoside, and b-sitosterol. Based on our results, Polygonum multiflorum has great potential in the development of functional food material has potential use as a cadiovascular protective food

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• SUMMARY ... 11
• CONTENTS ... 15
• 목차 ... 21
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 27
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 31
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 33
• 제1절 하수오의 생화학적 성분분석 및 활성 분석 ... 33
• 1. 재료 및 방법 ... 33
• 가. 실험재료 및 전처리 ... 33
• 나. 시약 및 기기 ... 33
• 다. 일반성분분석 ... 34
• 라. 지표성분분석 ... 34
• 마. 세포독성분석 ... 35
• 바. Flavonoid 함량 ... 35
• 사. Total phenolic acid 함량 ... 36
• 아. 항산화활성분석 ... 36
• 1) DPPH radical 소거활성 ... 36
• 2) ABTS radical 소거활성 ... 37
• 3) SOD 소거활성 ... 37
• 2. 통계처리 ... 38
• 3. 결과 및 고찰 ... 38
• 가. 일반성분분석 ... 38
• 나. 지표물질 정량 분석 ... 39
• 다. Flavonoid 정량분석 ... 41
• 라. Total phenolic acid compound 정량 분석 ... 42
• 마. 하수오의 세포독성 분석 ... 43
• 바. 항산화활성 분석 ... 45
• 1) DPPH radical 소거활성 ... 45
• 2) ABTS radical 소거활성 ... 45
• 3) SOD 소거활성 ... 46
• 제2절 하수오의 콜레스테롤 개선 효능 규명 ... 48
• 1. HMG-CoA reductase 저해 활성 ... 48
• 가. 실험재료 및 전처리 방법 ... 48
• 나. HMG-CoA reductase inhibition activity ... 48
• 다. 결과 및 고찰 ... 49
• 2. 동물실험을 통한 하수오의 콜레스테롤 저하 효능 ... 50
• 가. 재료 및 방법 ... 50
• 1) 실험재료 ... 50
• 2) 실험동물의 사육 및 실험식이 ... 50
• 3) 혈액 및 각종 장기의 채취 ... 53
• 4) 혈액분석 ... 53
• 5) 간의 조직학적 관찰 ... 53
• 6) 통계처리 ... 53
• 나. 결과 및 고찰 ... 54
• 1) 체중증가량, 식이섭취량 및 식이효율 ... 54
• 2) 장기 무게 ... 56
• 3) 혈청내 aspirate aminotransperase (AST)와 alanine aminotransferase(ALT)의 측정 ... 59
• 4) 혈청 glucose 함량 및 지질성상의 영향 ... 61
• 5) 간조직의 지방 축적 ... 67
• 제3절 하수오의 혈전 개선 효능 규명 ... 69
• 1. 혈전용해 활성 분석 ... 69
• 가. 실험재료 및 전처리 방법 ... 69
• 나. 혈전용해활성 ... 69
• 다. 결과 및 고찰 ... 70
• 2. 동물실험을 통한 혈전개선 효능 분석 ... 72
• 가. 재료 및 방법 ... 72
• 1) 실험 재료 ... 72
• 2) 실험동물의 사육 및 실험식이 ... 72
• 3) 하수오 추출물의 항 응고 활성 측정 ... 74
• 4) 하수오 분획물의 항산화력 측정 ... 75
• 나. 결과 및 고찰 ... 75
• 1) 혈장의 aPTT 및 TT 측정 ... 75
• 2) 하수오 분획물의 항산화력 측정 ... 78
• 제4절 하수오의 혈압 강하 효능 규명 ... 80
• 1. ACE 저해 활성 분석 ... 80
• 가. 실험재료 및 전처리 방법 ... 80
• 나. ACE 저해 활성 ... 80
• 다. 결과 및 고찰 ... 80
• 2. 동물실험을 통한 하수오의 혈압강하 효능 분석 ... 82
• 가. 재료 및 방법 ... 82
• 1) 실험 재료 ... 82
• 2) 실험동물 ... 82
• 3) 실험식이 ... 82
• 4) 혈압 측정 ... 83
• 5) 실험동물의 희생 및 장기 적출 ... 84
• 6) 혈액의 생화학적 분석 ... 84
• 7) 통계처리 ... 84
• 나. 결과 및 고찰 ... 84
• 1) 식이섭취량, 체중증가량 및 식이효율 ... 84
• 2) 혈압측정 ... 86
• 3) 장기무게 ... 87
• 4) 혈청의 aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT)활성측정 ... 88
• 5) 혈청 내 혈당 및 지질 수준 ... 89
• 제5절 하수오의 혈류 개선 활성 성분의 분리 및 구조 분석 ... 92
• 1. 용매추출물 및 용매분획물의 제조 ... 92
• 가. 적하수오 뿌리로부터 용매추출물 및 용매분획물의 제조 ... 92
• 나. 백하수오 뿌리로부터 용매추출물 및 용매분획물의 제조 ... 92
• 2. 활성 지표성분의 분리 및 정제 ... 95
• 가. 적하수오 뿌리로부터 활성 지표성분의 분리 및 정제 ... 95
• 나. 백하수오 뿌리로부터 활성 지표성분의 분리 및 정제 ... 97
• 3. 지표성분의 구조결정 ... 98
• 가. 적하수오 지표성분의 구조결정 ... 98
• 1) Compound 1 (2,3,5,4'-tetrahydroxystilbene-2-O-b-D-glucose) ... 98
• 2) Compound 2 (torachrysone-8-O-b-D-glucoside) ... 98
• 3) Compound 3 (b-sitosterol) ... 98
• 4) Compound 4 (emodin) ... 99
• 나. 백하수오 지표성분의 구조결정 ... 103
• 1) Compound 1 (2,3-dihydroxyacetophenone) ... 103
• 2) Compound 2 (cynandione A) ... 103
• 4. 활성검정 분획물 및 화합물 제조 ... 104
• 가. 적하수오로부터 활성 검정용 분획물 제조 ... 104
• 나. 백하수오로부터 활성 검정용 분획물 및 화합물 제조 ... 105
• 5. HPLC를 이용한 적하수오와 백하수오의 지표성분 분석방법 확립 ... 106
• 가. 적하수오의 emodin 정량 분석 ... 106
• 1) Emodin 표준용액 조제 ... 106
• 2) Emodin HPLC 분석조건 및 chromatogram ... 107
• 3) Emodin 회귀곡선 ... 108
• 나. 백하수오의 cynandione A 정량 분석 ... 108
• 1) Cynandione A 표준용액 조제 ... 108
• 2) Cynandione A HPLC 분석조건 및 chromatogram ... 108
• 3) Cynandione A 회귀곡선 ... 110
• 4) 백하수오의 cynandione A의 함량분석 ... 110
• 제6절 하수오를 이용한 젤리 제품 개발 ... 111
• 1. 실험 재료 및 방법 ... 111
• 가. 실험 재료 ... 111
• 나. 실험 방법 ... 111
• 1) 젤리의 배합비 ... 111
• 2) 젤리 제조 ... 113
• 2. 젤리의 품질 특성 평가 ... 115
• 가. 색도 측정 ... 115
• 나. 물성 측정 (Texture profile analysis: TPA) ... 116
• 다. 관능 평가 ... 117
• 라. 통계 분석 ... 119
• 3. 결과 및 고찰 ... 119
• 가. 색도 ... 119
• 나. 물성 ... 121
• 다. 관능 평가 ... 124
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 127
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 128
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 141
• 제 7 장 참고문헌 ... 146
• 끝페이지 ... 151