초록 ▼

국내에서 자생하는 천년초의 점질물의 rheology와 화학적 조성 및 구조적 특징을 살펴보고, 고분자 다당류의 장내 활성 구명을 위한 알콜 불용성 다당류(alcohol insoluble polysaccharides, AIP)를 분리하여 화학적 조성, 구조적 특징 및 장내 활성에 미치는 영향을 살펴 본 결과는 다음과 같다. 천년초의 AIS 함량은 줄기(73.23%)가 열매(26.25%)보다 높게 나타났다. 천년초(열매와 줄기)의 L값은 raw (47.30와 64.72)보다 AIS (63.08와 79.60)가 높았고, a값은 열매(21

국내에서 자생하는 천년초의 점질물의 rheology와 화학적 조성 및 구조적 특징을 살펴보고, 고분자 다당류의 장내 활성 구명을 위한 알콜 불용성 다당류(alcohol insoluble polysaccharides, AIP)를 분리하여 화학적 조성, 구조적 특징 및 장내 활성에 미치는 영향을 살펴 본 결과는 다음과 같다. 천년초의 AIS 함량은 줄기(73.23%)가 열매(26.25%)보다 높게 나타났다. 천년초(열매와 줄기)의 L값은 raw (47.30와 64.72)보다 AIS (63.08와 79.60)가 높았고, a값은 열매(21.18)는 AIS (0.82)가 낮았으며, 줄기(-7.40)는 AIS (-2.33)가 높게 나타났다. b값은 열매(2.46)는 AIS (11.88)가 높았으며, 줄기(18.78)는 AIS (8.84)가 낮게 나타났다. 천년초 열매(raw와 AIS)는 SDF (9.83%와 24.13%), IDF (13.00%와 49.12%), TD F(22.83%와 73.25%)가 모두 AIS가 높았고 줄기(raw와 AIS)는 SDF (30.27%와 18.64%)는 raw가 높았으며, IDF (27.05%와 54.81%), TDF (57.33%와 73.45%)는 AIS가 높게 나타났다. 천년초(열매와 줄기) total sugar는 raw(228.80mg/g와 260.54 mg/g)가 AIS (186.04 mg/g와 236.04 mg/g)보다 높았고, total uronic acid는 AIS (206.47mg/g와 243.24 mg/g)가 raw (205.00 mg/g와 223.38 mg/g)보다 높게 나타났다. Raw는 rhamnose, xylose, arabinose, glucose 및 galactose로 구성되어 있었고, AIS는 rhamnose, xylose 및 galactose로 구성되어 졌다. 천년초(열매와 줄기)는 무기질 중 K 함량(2252.30 mg%와 1269.57 mg%)이 가장 높게 나타났고, AIS도 K 함량(2652.84 mg%와 805.14 mg%)이 가장 높게 나타났다. 보수력, 보유력, 용적밀도, 팽윤력은 열매(4.53 g/g, 2.95 g/g, 0.34 g/mL, 8.00 mL/g)보다 열매 AIS (7.21 g/g, 2.63 g/g, 0.49 g/mL, 9.00 mL/g)가 높게 나타났고, 줄기(20.56 g/g, 2.64 g/g, 0.35 g/mL, 16.75 mL/g)도 줄기 AIS (24.05 g/g, 2.92 g/g, 0.47g/mL, 19.00 mL/g)가 높게 나타났다. Glucose 흡수지연효과는 투석 1시간에 열매 AIS (18.82%)가 줄기 AIS (12.30%)보다 높았으나, 4시간에 줄기 AIS (16.37%)가 열매 AIS (0.26%)보다 높았다. 천년초(열매와 줄기)는 추출용매(water, 40% ethanol, 80% ethanol)의 극성이 높을수록 전단응력이 높아지고, 전단속도가 증가할수록 점도는 낮아지는 의가소성 유체의 흐름 특성을 보였다. 천년초 열매는 추출용매(water, 40% ethanol, 80% ethanol)의 극성이 높을수록 total sugar (303.46, 293.57, 269.36 mg/g)와 total uronic acid 함량(194.71, 186.62, 155.74 mg/g)이 높게 나타났다. 천년초 줄기는 추출용매(water, 40% ethanol, 80% ethanol)에 따라 total sugar (203.24, 278.80, 255.60 mg/g)와 total uronic acid 함량(318.24, 249.12, 217.50mg/g)을 보였다. 천년초는 추출용매의 극성이 높을수록 고분자 물질의 분자량 분포를 나타냈다. 열매 물 추출물은 rhamnose, xylose 및 galactose로 구성되었고, 줄기 물추출물은 rhamnose, xylose, arabinose 및 galactose로 구성되었다. 천년초 물추출물의 유동지수(n)는 모든 농도 및 온도에서 의가소성 유체의 유동 특성을 나타냈고, 점조성 지수(K)와 항복력(C)는 농도가 증가하고 온도가 감소할수록 증가하였다. 천년초(열매와 줄기) 물추출물의 활성화에너지(Ea)는 농도가 높을수록 증가(1.584×10³∼4.127×10³ J/kg·mol와 10.014×10³∼16.162×10³ J/kg·mol)하였다. 겉보기점도는 농도가 높을수록, 온도가 낮을수록 크게 나타났다.
온도가 증가함에 따라 농도의존상수(a)는 증가하였고 천년초(열매와 줄기) 물추출물의 경우 0.233∼0.185 Paㆍs와 66.198∼30.476 Paㆍs로 점도는 감소하였다. 천년초(열매와 줄기)의 DPPH radical 소거능은 80% ethanol 추출물(80.74%와 32.92%)에서 가장 높게 나타났고, total phenolics 함량(74.89 μg/mg와 60.72 μg/mg)과 total flavonoids 함량(33.74 μg/mg와 29.21 μg/mg)도 80% ethanol에서 높게 나타났다. 용매 fraction별 천년초 추출물의 항산화 활성(DPPH radical assay, ABTS radical assay 및 reducing power)은 추출물의 농도가 증가할수록 강한 항산화 활성을 보였고, EtoAC fraction에서 항산화 활성이 높게 나타났다. Ferrous ion chelating activity는 hexane fraction의 활성이 높게 나타났다. 천년초 열매와 줄기의 total phenolics 함량(193.70 μg/mg, 100.43 μg/mg)은 EtoAC fraction에서 가장 높게 나타났고, total flavonoids 의 함량은 열매는 EtoAC fraction (130.65 μg/mg)에서, 줄기는 hexane fraction (60.68 μg/mg)에서 가장 높게 나타났고 EtoAC fraction에서는 54.00 μg/mg을 나타냈다. 실험동물의 체중 변화는 OVX군이 Sham 군에 비하여 높았으며, OVX+Fruit군과 OVX+Stem군은 차이를 나타내지 않았다. 또한 식이 섭취량은 OVX+Fruit군과 OVX+Stem군이 OVX군에 비하여 유의적으로 높았다. 혈청에서의 OC와 CTx 농도는 OVX군이 Sham군에 비하여 유의적으로 높았고, OVX+Fruit군과 OVX+Stem군은 OVX군에 비하여 유의적으로 낮았다. 경골에서의 골밀도는 OVX군이 Sham군에 비하여 유의적으로 낮았고, OVX+Fruit군과 OVX+Stem군은 Sham군과 유의적 차이가 나타나지 않았다. 경골에서의 구조적 특성을 살펴본 결과, OVX+Fruit군과 OVX+Stem군은 OVX군에 비하여 BV/TV, Tb.Th 및 Tb.N이 유의적으로 증가하였고, Tb.Sp, Tb.Pf 및 SMI는 유의적으로 감소하였다. 위장관 통과시간은 천년초 열매와 줄기 AIP 섭취군이 대조군에 비하여 유의적으로 빨랐고, 변의 평균 무게는 유의적으로 증가하였다. 장내 미생물 균총은 천년초 열매와 줄기 AIP 섭취군 모두 유익균인 Bifidobacteria와 Lactobacillus가 대조군에 비하여 유의적으로 높았으나, 유해균은 유의적 차이를 나타내지 않았다. 맹장 pH는 천년초 열매와 줄기 AIP를 급여한 군이 대조군에 비하여 유의적으로 낮았고, 총 단쇄지방산 함량은 천년초 줄기 AIP(48.1 mmol/kg)와 천년초 열매 AIP(43.9 mmol/kg)가 대조군(24.0 mmol/kg)에 비하여 유의적으로 높게 나타났다. 천년초 줄기 AIP 섭취군은 비장 T세포, TH세포 및 Tc세포가 대조군에 비하여 유의적으로 높았으나, 천년초 열매 AIP 섭취군은 대조군에 비하여 유의적으로 낮았다. 위와 결장 점막 내 PAS 양성 배상세포를 관찰한 결과, 천년초 열매와 줄기 AIP 모두 대조군에 비하여 강한 염색반응을 나타내었고, 특히 천년초 줄기 AIP가 강한 염색 반응을 나타내었다. 위창자내분비세포인 gastrin과 serotonin 분비세포를 관찰한 결과, 천년초 열매와 줄기 AIP 섭취군 모두 gastrin과 serotonin세포가 대조군에 비하여 유의적으로 높았다. 결론적으로 천년초 열매와 줄기 AIP 모두 장 기능에 유익한 효과를 나타내어 장 내의 환경을 건강하게 유지하고 장 기능을 효과적으로 개선시킬 수 있는 식품소재로서의 가능성을 확인하였다.