http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2013.14.10.5091
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society Vol. 14, No. 10 pp. 5091-5096, 2013
어성초의 추출물에 따른 항산화력 연구
Hyung Soo, Kim2, Mi-Ja, Kim, Chul Cheong, Soon Ah, Kang
Abstract
Houttuynia cordata Thunb is a famous traditional Chinese medicine. Also it has rich in functional and bioactive substances with outstanding immunopotentiation, anti-cancer, antimicrobial, and anti-aging effects. This study was evaluated water and 70% ethanol extracts of Houttuynia cordata Thunb using in vitro system antioxidant properties methods. The scavenging DPPH and ABTS radicals of 2 mg/mL 70% ethanol extract were 91.8 and 54.8%, respectively. Also, The FRAP assay of this showed increase in activity. In results, the antioxidant properties of 70% ethanol extract increased significantly compared to water extract(p < 0.05). Therefore, 70% ethanol extract of Houttuynia cordata Thunb may contribute to antioxidant property. Key Words : Antioxidant, 70% Ethanol Extract, Houttuynia cordata Thumb, Water Extract
김형수 1 , 김미자 2 , 정철 1 , 강순아 3*
Antioxidant Properties in Water and 70% Ethanol Extracts of Houttuynia Cordata Thunb
요 약 본 연구는 여러 생리활성 성분이 다량 함유되어 있다고 알려진 전통 약용 식물인 어성초의 추출 조건에 따 른 항산화력을 관찰하였는데 , 추출조건으로는 식용으로 활용가능한 물 추출과 70% 에탄올 추출을 통해 항산화력을 비교하였다 . 항산화력은 총 페놀 함량 , DPPH 라디칼 소거능 , ABS 양이온 소거능 , FRAP 방법으로 측정하였따 . 결과 적으로 총 페놀 함량은 어성초 물추출물이나 70% 에탄올 추출물 모두 77.8 mM Tannic acid/g extract 로 나타나 유의 적인 차이는 없었고 DPPH 라디칼 소거능은 물 추출물 2 mg/mL 농도에서 78.4%, 70% 에탄올 추출물은 91.8% 로 유 의적으로 소거능이 70% 에탄올 추출 시에 우수한 것으로 나타났다 . 또한 ABTS 양이온 소거능에서도 물 추출물은 2 mg/mL 농도에서 47.7%, 70% 에탄올 추출물에서는 54.8% 로 유의적으로 70% 에탄올 추출물이 저해능이 우수한 것 으로 나타났으며 FRAP 방법으로 통한 환원 능도 70% 에탄올 추출물이 우수한 것으로 관찰되었다 . 이와 같은 결과 로 어성초 추출물 조건중 70% 에탄올 추출 시 항산화력을 높힐 수 있는 생리활성 성분이 추출되는 것으로 사료되며 식용 가능한 기능성 식품소재로써 어성초 에탄올 추출물을 사용할 수 있을 것으로 사료된다
1. 서 론
지는 않는 것으로 알려져 있다[1]. 이러한 산화적 스트레 스로 인해 발생할 수 있는 질병으로는 암, 동맥경화증, 당 현대인들은 산화적 스트레스에 의한 노화와 질병에 시 뇨병, 면역관련 질환들, 퇴행성 신경질환들을 들 수 있다 달리고 있는데, 산화적 스트레스는 인체내에서 정상적인 [2]. 인체 내에서 정상적인 항산화 효소시스템을 운영하 영양소 대사과정에서도 발생되는 자연적인 현상으로 인 기 위해서는 항산화제의 역할이 무엇보다도 중요한데 일 체는 이러한 산화적 스트레스를 방어할 수 있는 항산화 반적으로 항산화제들은 식품으로 섭취하여 공급받고 있 효소시스템을 가지고 있어 세포손상이나 질병을 일으키 다. 따라서 항산화물질이 풍부한 식품을 섭취하여 효율적
2.3 DPPH 라디칼 소거활성
2.4 ABTS 양이온 라디칼 소거활성
2.5 FRAP 환원능 분석
Accepted October 10, 2013
2. 실험 및 분석방법
2.1. 추출물 제조 어성초 500g을 각각 물과 70% 에탄올 1:9로 넣어 믹 서기로 분쇄하여 3번 여과지로 여과하여 진공회전농축기
FRAP 환원능 분석은 0.3 M sodium acetate buffer(pH 3.6)와 40 mM HCl로 용해시킨 10mM 2,4,6-tripyridyl- S-triazine(TPTZ) solution, 20 mM FeCl3 solution을 사용 하여, 각각의 시약을 10:1:1의 비율로 혼합하여 37 °C 에서 10-15분간 반응시켜 FRAP 시약을 얻었다. FRAP시약 1.5 mL을 추출 시료 0.05 mL에 혼합하여 vortexing하여 상온
에서 30분간 반응시킨 후 UV-VIS spectrophotometer 593 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 Trolox를 사 용하였다[18]. 2.6 통계처리 모든 실험결과는 평균±표준편차(SD)로 표현하였고, 각 군간의 차이는 T-test로 분석하였으며 유의수준 p<0.05으로 유의성을 검증하였다.
3. 결과 및 고찰
3.1 총페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량 어성초에는 많은 생리활성 물질이 존재하는 것으로 알 려져 있어, 본 연구에서는 어성초에 존재하는 항산화물질 이 될 수 있는 총 페놀 함량을 측정하였는데 그 결과가 Fig. 1에 나타나있다.
extracts from Houttuynia cordata Thunb 결과적으로 총 페놀 함량은 어성초 물추출물에서는 77.8 mM Tannic acid/g extract였고, 70% 에탄올 추출물 은 77.8 mM Tannic acid/g extract로 나타나서 두 추출물 간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. Kim 등[19]은 어 성초를 60% 에탄올로 추출하였더니 총 페놀 함량을 18 mg gallic acid /g extract 얻었다고 하였고, Jeong 등[20] 은 60% 메탄올 추출물에서 17.71 mg/g extract을 얻었다 고 보고하였다. 또한 Tian 등[11]은 어성초차를 여러 용 매를 이용하여 분획하여 총 페놀 함량은 관찰하였는데 분획물중에서도 에틸 아세트산에 추출하였을 때, 408.6 μ g gallic acid/mg fraction으로 나타났다. 이와 같이 어성초 에 관한 연구를 보면 어성초에는 많은 페놀화합물이 존 재하는 것으로 알려져 있는데 대표적으로는 qurcitrin,
qurcetin, hyperoside 등이 있으며[11] 이들이 존재하므로 써 산화물에 의해 나타나는 질환 간기능 저하[11], 당뇨 [21], 항염증[13] 신장독성 억제[14], 신경보호효과[15]에 우수한 효능을 보이는 것으로 연구되었다. 본 연구에서도 총 페놀함량이 추출물의 다른 조건에서 유의적인 차이를 보여주지 않았으나, 물이나 70%에탄올 추출물에서 모두 존재하는 것으로 나타났다.
3.2 DPPH 라디칼 소거능
어성초 물 추출물과 70% 에탄올 추출물이 DPPH 라디 칼 소거활성 결과는 Fig. 2와 같다. DPPH 라디칼 소거능 어성초 추출물이 농도가 증가하면서 증가하였고, 추출물 중에서도 70% 에탄올 추출물이 라디칼 소거능이 더 월 등한 것을 관찰할 수 있었다. 농도 2 mg/mL에서 물추출 물은 78.4%를, 70% 에탄올 추출물은 91.8%을 나타내어 유의적으로 70% 에탄올 추출물이 물추출물에 비해 DPPH 라디칼 소거능이 유의적으로 1.17배 높은 것으로 나타났다(p < 0.05).
*p <0.05 2 mg/mL water vs 70% ethanol extract of Houttuynia cordata Thunb [Fig. 2] DPPH radical scavenging activities of water and 70% ethanol extracts from Houttuynia cordata Thunb Jeong 등[18]은 농도 5 mg/mL 60% 메탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거능을 관찰하였는데 87.79%로 나타나 서 본 연구에서 사용한 70% 에탄올 추출물의 경우가 더 2.5배 낮은 농도에서 91.8% 저해율이 나타났으므로 본 연구의 추출조건이 더 나은 것으로 사료된다. 또한 Tian 등[11]의 연구에서는 추출물을 유기용매로 추출했을 경 우 0.2 mg/mL에서 99.8%로 나타났다. 따라서 추출하는 용매에 따라 라디칼의 소거능이 서로 다르며 어성초에서 도 유지용매에 추출되는 화합물들이 강력한 항산화능을 보이는 것으로 사료된다.
3.3 ABTS 양이온 소거능
어성초의 물 추출물과 70% 에탄올 추출물의 ABTS 양 이온 소거활성은 Fig. 3에 나타난바와 같다. 추출물의 농 도가 높을수록 ABTS 양이온 소거능이 증가하였고, ABTS 양이온 소거능도 70% 에탄올 추출물이 유의적으 로 소거능이 높은 것으로 관찰되었다. 농도 2 mg/mL에서 물추출물은 47.7%를, 70% 에탄올 추출물은 54.8%을 나 타내어 유의적으로 70% 에탄올 추출물이 물추출물에 비 해 ABTS 양이온 소거능이 유의적으로 1.15 배 높은 것으 로 나타났다(p < 0.05).
*p <0.05 2 mg/mL water vs 70% ethanol extract of Houttuynia cordata Thunb [Fig. 4] Ferric reducing power of water and 70% ethanol extracts from Houttuynia cordata Thunb
4. 결 론
3.4 FRAP 환원능
본 연구는 여러 생리활성 성분이 다량 함유되어 있다 고 알려진 전통 약용 식물인 어성초의 추출 조건에 따른 항산화력을 관찰하였는데, 추출조건으로는 식용으로 활 용가능한 물 추출과 70% 에탄올 추출을 통해 항산화력 *p <0.05 2 mg/mL water vs 70% ethanol extract of Houttuynia cordata Thunb 을 비교하였다. 결과적으로 총 페놀 함량은 어성초 물추 출물이나 70% 에탄올 추출물 모두 77.8 mM Tannic [Fig. 3] ABTS radical scavenging activities of water and acid/g extract로 나타나 유의적인 차이는 없었고 DPPH 70% ethanol extracts from Houttuynia cordata Thunb 라디칼 소거능은 물 추출물 2 mg/mL 농도에서 78.4%, 70% 에탄올 추출물은 91.8%로 유의적으로 소거능이 Jeong 등[20]은 농도 5 mg/mL 어성초 60% 메탄올 추 70% 에탄올 추출시에 우수한 것으로 나타났다. 또한 출물의 ABTS 양이온 소거활성을 관찰하였는데 99.27% ABTS 양이온 소거능에서도 물 추출물은 2 mg/mL 농도 로 나타나서 본 연구에서 사용한 추출 조건보다는 2배 정 에서 47.7%, 70% 에탄올 추출물에서는 54.8%로 유의적 도 높은 것으로 나타났다. 으로 70% 에탄올 추출물이 저해능이 우수한 것으로 나 타났으며 FRAP 방법으로 통한 환원농도 70% 에탄올 추 출물이 우수한 것으로 관찰되었다. 이와 같은 결과로 어 따른 FRAP 환원력을 Fig. 4에 성초 추출물 조건 중 70% 에탄올 추출 시 항산화력을 높 경우 375.9 μM Trolox/g extract, 일 수 있는 생리활성 성분이 추출되는 것으로 사료되며 70% 860.5 μM Trolox/g extract로 식용 가능한 기능성 식품소재로써 어성초 에탄올 추출물 70% 추출물이 물 추출물에 비해 2.29 배 을 사용할 수 있을 것으로 사료된다. 것으로 나타났다(p < 0.05).
어성초의 추출 조건에 나타내었다. 물 추출물의 에탄올 추출물의 경우 나타나, 에탄올 유의적으로 효과있는
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- 김 형 수 (Hyung Soo Kim) [정회원] • 1984년 2월 : 조선대학교 산업대 학원 (공학석사) • 2011년 3월 ~ 현재 : 서울벤처대 학원대학교 발효식품과학과 박사 과정 • 1984년 1월 ~ 현재 : 신성기업사 대표 • 2008년 5월 ~ 현재 : (사)광주김 치협회 회장
- • 2011년 2월 ~ 현재 : (주)광주김치 감칠배기 대표이사
- <관심분야> 발효식품학, 기능성식품학
- 김 미 자 (Mi-Ja Kim) [정회원] • 2001년 2월 : 동덕여자대학교 대 학원 식품영양학과 (이학박사) • 2002년 4월 ~ 2003년 2월 : Ohio State University Postdoctoral Fellow • 2003년 3월 ~ 2010년 2월 : 동 덕여자대학교 식품영양학과 겸 임교수
- • 2010년 2월 ~ 2011년 2월 : 경희대학교 의학전문대학 원 연구전임강사
- • 2012년 2월 ~ 현재 : 성균관대학교 생명공학연구소 선 임연구원
- <관심분야> 기능성식품, 영양학
- 정 철 (Chul Cheong) [정회원] • 1996년 2월 : 독일 뮨헨공대 식 품학과 (이학석사) • 2002년 2월 : 독일 베를린공대 생물공학과 (이학박사) • 2006년 2월 ~ 현재 : 서울벤처 대학원대학교 융합산업학과 교수 • 2010년 3월 ~ 현재 : 한국식품 연구원 주류품질인증 심사위원
- • 2012년 5월 ~ 현재 : 한국식품과학회 양조분과위원회 총무간사
- <관심분야> 양조학, 발효식품학
- 강 순 아 (Soon Ah Kang) [정회원] • 1983년 2월 : 서울대학교 가정대 학 식품영양학과 (이학석사) • 1991년 2월 : 미국 퍼듀 대학교 식품영양학과 (이학박사) • 2007년 3월 ~ 2011년 12월 : 농 촌진흥청 농업과학기술원 겸임 연구관 • 2012년 4월 ~ 현재 : 국세청 주 류판정 심위위원
- • 2012년 10월 ~ 현재 : 호서대학교 벤처전문대학원 융 합공학과 교수
- <관심분야> 영양학, 기능성식품학