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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.51 No.1 pp.175-185
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2017.51.1.175

Anti-oxidative Activities of Water and Ethanol Extracts from Duchesnea chrysantha

Won-Yeong Song1, Sung-Sik Chun2, Sin-Kwon Kang2, Jeong-Hwa Choi1*
1Department of Food Nutrition, International University of Korea, Jinju, 52833, Korea
2Department of Medicinal food, International University of Korea, Jinju, 52833, Korea
Corresponding author: Jeong-Hwa Choi +82-55-751-8313, +82-55-751-8206, jhappychoi@hanmail.net
September 26, 2016 December 12, 2016 January 20, 2017

Abstract

In the present study, we investigated the anti-oxidant activities of water and ethanol extracts from Duchesnea chrysantha(DC) by in vitro assays. The water and ethanol extracts from DC scavenged the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) radical and 2,2'-azino-di-2-ethyl-benzothia-zoline sulphonate(ABTS) radical in a dose-dependent manner at the concentration range from 25 to 500 μg/mL. The DPPH radical scavenging activity of water extract(16.23%~89.54%) was higher than that of ethanol extract(6.85~89.41%). IC50 of DPPH radical scavenging activity of water and ethanol extracts was 90.6 μg/mL and 164.7 μg/mL respectively. The ABTS radical activity of water and ethanol extracts was 15.48~93.49% and 7.42~92.81% respectively. IC50 of ABTS radical scavenging activity of water and ethanol extracts was 101.3 μg/mL and 151.9 μg/mL. The reducing power activity of water and ethanol extracts was 0.167~1.023 and 0.161~0.783 respectively. The nitric oxide(NO) radical scavenging activity of water extract was 16.24~67.93% and ethanol extract was 12.46~70.78%. Especially NO radical scavenging activity of water extract was higher than that of the ethanol extract at the concentration 75, 100, 150 and 200 μg/mL. IC50 of NO radical scavenging activity of water and ethanol extracts was 147.0 μg/mL and 235.6 μg/mL. Total phenolic content of water extracts was 42.3 mg/g and 91.6 mg/g at the concentration 500 and 1000 μg/mL. Total phenolic content of ethanol extracts was 39.6 mg/g and 82.3 mg/g at the concentration 500 and 1000 μg/mL. Total flavonoid content of water extract(26.3 and 31.9 mg/g) was higher than that of the ethanol extract(22.3 and 27.7 mg/g) at the concentration 500 and 1000 μg/mL. These results suggest that water and ethanol extracts of DC has the potential to activate anti-oxidant.


뱀딸기풀 열수추출물 및 에탄올추출물의 항산화 활성

송 원영1, 전 성식2, 강 신권2, 최 정화1*
1한국국제대학교 식품영양학과,
2한국국제대학교 식품의약학과

초록

본 연구에서는 뱀딸기풀의 열수추출물과 에탄올추출물간의 항산화 활성 비교를 위해 25~500μg/mL의 뱀딸기풀의 농도를 이용하여 in vitro 실험으로 관찰하였다. DPPH radical 소거능은 열수추출물 (16.23~89.54%)과 에탄올추출물(6.85~89.41%)에서 농도 의존적으로 높은 활성을 나타내었으며, ABTS radical 소거능을 비교한 결과는 열수추출물에서 15.48~93.49%, 에탄올추출물에서는 7.42~92.81%로 농도 의존적으로 높은 소거 활성을 나타내었다. 이 두 결과를 미루어 열수추출물은 에탄올추출물에 비해 유의적 으로 더 높은 radical 소거능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 환원력은 열수추출물에서 0.167~1.023, 에탄올 추출물에서 0.161~0.783의 활성을 나타내었다. NO radical 소거능은 열수추출물에서 16.24~67.93%, 에탄올추출물에서 12.46~70.78%의 활성을 나타내었으며 특히 75~200μg/mL 농도에서는 열수추 출물이 에탄올추출물에 비해 유의적으로 더 높은 활성을 나타내었다. 뱀딸기풀 추출물의 IC50값을 비교 한 결과 DPPH, ABTS radical 및 NO radical에서 각각 열수추출물에서 90.6μg/mL, 101.3μg/mL 및 147.0μg/mL으로 나타났고, 에탄올추출물의 경우에는 164.7μg/mL, 151.9μg/mL 및 235.6μg/mL으로 나타 났다. DPPH, ABTS radical 및 NO radical 모두에서 에탄올추출물이 더 높은 IC50값을 보였다. 총 페놀 함량은 500μg/mL, 1000μg/mL의 농도에서 열수추출물에서 각각 42.3mg/g, 91.6mg/g, 에탄올추출물에 서 39.6mg/g, 82.3mg/g의 함량을 나타내었다. 플라보노이드 함량에서는 500μg/mL, 1000μg/mL의 농 도에서 열수추출물에서 각각 26.3mg/g, 31.9mg/g, 에탄올추출물에서 22.3mg/g, 27.7mg/g의 함량으로 열수추출물이 유의적으로 더 높은 함량을 나타내었다. 이러한 결과로 미루어 뱀딸기풀의 용매에 따른 추 출물은 항산화의 효과를 나타내는 실험 모두에서 높은 활성을 나타내었으므로 뱀딸기풀은 효과적인 항산 화 효능을 가진 천연식품으로 이용되어 질 수 있으리라 기대되어진다.


    International University of Korea

    서론

    체내 정상적인 대사과정 속에서 지속적으로 생성 되거나, 과도한 흡연, 음주, 약물, 서구화된 식습관, 환경 오염물질 등의 외부요인이 원인으로 작용하여 생성되는 활성 산소종(reactive oxygen species: ROS)은 화학적인 활성이 매우 높아 세포막을 이루 는 지질이나, 단백질 등과 반응을 하게 되어 과산화 물을 생성하게 된다(Lee et al., 2008). 또한 이렇게 산화된 물질들은 생체 내 산화스트레스를 일으키고, 생체분자의 정상적인 기능을 방해하여 DNA 손상, 암, 심장질환, 동맥경화, 당뇨병 등과 같은 다양한 질병의 원인으로 작용한다(Aruoma et al., 1991). 그리하여 우리의 인체는 이러한 활성산소를 조절하 기 위해 superoxide dismutase(SOD), glutathione peroxidase(GSHpx), catalase 등과 같은 항산화계 효소를 조절하는 시스템이 존재하는 데, 과도하게 생성된 활성산소는 항산화방어계의 불균형을 초래하 게 되고 활성산소종의 생성이 촉진되어져 생체조직 은 과산화로 인해 손상을 입게 된다(Song et al., 2009). 그리하여 이러한 원인 물질인 활성산소나 유 리라디칼을 제거함으로서 노화와 산화작용이 원인으 로 발생하는 각종 질환을 예방하고 치료하고자 항산 화제에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다 (Valko et al., 2007). 그러나 이용이 간편한 합성 항산화제는 오랜 기간 복용할 경우 간, 신장, 위장, 순환계의 기능을 원활하지 못하게 하는 독성을 유발 하여 결국 암까지 이르게 할 수 있다는 보고가 되어 (Choe & Yang, 1982). 합성항산화제에 대한 우려 는 더욱 커지고 이에 따라 천연식품소재를 활용한 항산화제에 대한 관심이 높아져 안전한 식물체를 활 용한 천연항산화제에 대한 연구가 활발하게 이루어 지고 있다(Hyun et al., 2011).

    장미과(Rosaceae) 식물인 뱀딸기(Duchesnea chrysantha)는 다년생 초본으로, 꽃은 4-5월에 황 색으로 피고, 열매는 5월에 붉은색 둥근 모양으로 우리나라 전역에 서식하고 있으며, 전초를 생약명으 로 사매라고도 한다(Kim et al., 2005; Lim et al., 2005), 이는 예로부터 청혈, 소종, 지혈, 해독, 항종 양 등의 치료에 널리 사용되어져 왔으며(Lee et al., 1984), 민간에서는 태열 및 치통에 이용되어지고 백 후 및 세균성 이질에도 임상적 개선 효과를 나타낸 다고 보고되었다(Lee et al., 1987). 뱀딸기풀의 약 리성분으로는 tannin, polysaccharide 및 phenolic compound 등이 알려져 있으며, 종자에는 불포화지방 산인 linolieic acid, 그리고 β-sisterol, flavonoid, saponin 등이 함유되어 있다고 보고되어졌다(Lee & Kim, 1986; Wang et al., 2008). 최근 뱀딸기풀에 대한 연구로 항노화와 관련된 주름개선, 아토피 피 부염, 항염증 등의 개선효과와 함께 직장암, 신장 암, 전립선암, 후두암, 식도암 등의 암에서 항암효 과도 보고되었다(Kim et al., 2005; Kim et al., 2007; Peng et al., 2008). 그러나 이러한 다양한 연구들에도 불구하고 뱀딸기풀의 생리활성에 관한 연구는 미비한 실정이며 특히 용매별 항산화 활성에 관한 비교연구는 아직 되어 진 바가 없다.

    따라서 본 연구에서는 뱀딸기풀의 용매별 항산화 활성효과를 입증하기 위하여 뱀딸기풀의 열수 및 에 탄올 추출물을 활용하여 phenol 및 flavonoid 함량 을 측정하여 비교하고, 다양한 활성산소 함량 및 환 원력을 측정하여 뱀딸기풀의 항산화효과를 규명하고 자 하였다.

    재료 및 방법

    1.재료

    본 실험에서 사용한 뱀딸기풀은 충청남도 논산 시에서 재배된 것을 사용하였다. 뱀딸기풀은 먼저 뱀딸기풀을 선별 및 세척한 후 잘게 자른 다음 음지에서 실온으로 7일간 음지건조 하여, 각 용매 에 추출하여 사용하였다. 항산화력 측정에 사용한 시약은 1,1-dipicryl-2-picrylhydrazyl, 2,2- azinobis -(3-ethylbenzo - 6 -sulphonate) , sodium nitroprusside, sulphanilamide, naphtylethylene diamine dihydrochloride, potassium persulfate, potassium ferricyanide, TCA 용액, Folin-Ciocalteu, aluminum nitrate, potassium acetate 등의 시약을 사용하였다.

    2.뱀딸기풀 추출물의 제조

    뱀딸기풀의 열수추출물은 뱀딸기풀 50g의 원료무 게 대비 20배의 물 1L를 가한 후 95°C에서 5시간 추출하였고, 뱀딸기풀의 에탄올 추출물은 뱀딸기풀 50g의 원료무게 대비 20배의 80%의 에탄올을 1L를 가한 후 상온에서 3일간 추출하여, 각각의 추출액을 진공농축기(EYELA, Tokyo, Japan)로 10brix가 될 때까지 농축하였다. 각각의 농축액은 동결 건조시킨 후 60mesh가 되게 분쇄하여 각각 실험할 농도로 희 석하여 사용하였다.

    3.총 페놀 함량

    총 페놀 함량은 Folin-Denis법(Folin & Denis, 1912)에 따라 각 추출물 1mL에 Folin-Ciocalteu 시 약 및 10% Na2CO3용액을 각 1mL씩 차례로 가한 다음 실온에서 1시간 정치시킨 후 ELISA reader (VERSA, Sunnyvale, CA, USA)를 사용하여 700nm 에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 gallic acid 를 사용하여 시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 검량선으로부터 총 페놀 함량을 산출하였다.

    4.총 플라보노이드

    총 플라보노이드 함량은 Moreno 등의 방법(Moreno et al., 2000)에 따라 추출물 0.5mL에 10% aluminum nitrate 및 1M potassium acetate를 각 0.1mL, ethanol 4.3mL를 차례로 가하여 혼합하고 실온에서 40분간 방치시킨 후 ELISA reader(VERSA)를 이용하 여 415nm에서 흡광도를 측정하였다. Quercetin을 표 준물질로 하여 얻은 검량선으로부터 총 플라보노이 드 함량을 산출하였다.

    5.DPPH radical 소거능 측정

    DPPH radical 소거능은 Blois법(Blois, 1958)을 변형하여 측정하였다. 각각의 농도 별 시료 1mL에 1 , 1 - dipicryl - 2 - picrylhydrazyl ( D P P H , 5mg/100mL methanol) 2mL를 혼합하여 실온에서 10분 반응시킨 후 ELISA reader(VERSA)를 사용하 여 525nm에서 측정하였다. 이를 3회 반복 실험을 통해 얻은 결과를 백분율(%)로 나타내었다.

    전자공여능(%)=(1-시료첨가군의 흡광도/무첨가군의 흡광도)×100

    6.ABTS radical 소거능 측정

    ABTS radical 소거능은 Re et al.(1999)의 방법을 변형하여 측정하였다. 7mM ABTS[2,2-azinobis- (3-ethylbenzo-6-sulphonate)] 용액 50mL에 potassium persulfate를 2.4mM이 되도록 용해시켜 암실에서 12-16시간 동안 반응시킨 후 415nm에서 흡광도가 1.5가 되도록 증류수로 희석시킨 ABTS 용액 3mL에 시료 0.5mL을 가한 후 ELISA reader(VERSA)를 사용하여 415nm에서 흡광도를 측정하였으며 이를 3 회 반복 실험을 통해 얻은 결과를 백분율(%)로 나타 내었다.

    라디칼 소거능(%)=(1-시료첨가군의 흡광도/무첨가군의 흡광도)×100

    7.환원력 측정

    환원력 측정은 Oyaizu(1986)의 방법에 따라 시료 액 1mL에 200mM 인산 완충액(pH 6.6) 및 1%의 potassium ferricyanide 각 1mL를 차례로 가한 다 음 50°C의 수욕 상에서 20분간 반응시켰다. 여기에 10% TCA용액을 1mL 가하여 5,000rpm에서 10분간 원심 분리한 후 얻은 상층액 1mL에 증류수 및 0.1% 의 ferric chloride 각 1mL를 가하여 혼합시킨 후 ELISA reader(VERSA)를 사용하여 700nm에서 흡 광도를 측정하였으며, 시료의 환원력은 흡광도 값으 로 나타내었다.

    8.Nitic oxide(NO) 소거능 측정

    Nitic oxide(NO) 소거능은 Kato et al.(1987) 의 방법을 변형하여 측정하였다. 각 농도별 시료 0.5mL에 10mM sodium nitroprusside와 혼합하여 실온에서 180분간 방치한 후 이 반응 혼합액을 1% sulphanilamide(in 5% phosphoric acid)와 0.1% naphthyl ethylene diamide dihydrochloride를 넣 어 실온에서 10분간 방치시킨 후 ELISA reader (VERSA)를 사용하여 540nm에서 흡광도를 측정하 였다.

    9.통계처리

    본 연구의 실험 결과들은 3회 반복 측정하여 평균 값±표준편차로 나타내었으며, 모든 자료의 통계처리 는 SPSS(Statistical Package for Science, version 18,0 SPSS Inc, Chicago, IL, USA)를 사용하여 처 리하였다. 각 실험 농도 별 표준차이를 검증하기 위 해 분산분석을 수행하였으며, 유의성이 발견된 경우 Tukey’s HSD test(Sreel & Torrie, 1990)에 의해 농도 간의 유의성을 분석하였다.

    결과 및 고찰

    1.총 페놀 및 플라보노이드 함량

    식물의 대표적인 이차대사물질인 페놀화합물은 hydroxyl 기를 가지는 방향족 화합물로서 식물의 고유의 색에 관여하고, 항산화 작용과 함께 활성산 화를 조절하여 유해활성산소로 인해 유발되는 암, 노화, 심장병질환, 면역력감소, 항염증 등 각종 질 환을 예방하고 증상을 완화시켜 준다(Nozaki, 1986; Nakatani, 1990; Park, 2005). 또한 플라보노이드 는 천연물질의 대표적인 항산화물질로 polyphenol 과 함께 항산화 기능에 관여하며 생체 내에서 free radical의 생성과 전파를 억제하며, 스스로가 항산 화제로 작용하면서 radical 소거제로 작용하여 페놀 화합물과 같이 항노화, 항암, 심혈관계질환의 예방 효과에도 탁월한 효과를 가지는 것으로 나타났다 (Kawaguchi et al., 1997). 이러한 선행연구들로 미루어 페놀 화합물과 플라보노이드는 천연소재인 식물에 많이 함유되어 있어 항산화 활성에 기여할 수 있다고 기대된다. 뱀딸기풀 열수추출물과 에탄올 추출물의 총 페놀과 플라보노이드 함량을 조사한 결 과는 Fig. 1과 같다. 500μg/mL 및 1000μg/mL의 농도에서 열수추출물과 에탄올추출물의 경우 각각 42.3, 91.6mg/g와 39.6, 82.3mg/g으로 1000μg/mL 의 농도에서는 열수추출물이 에탄올추출물에 비해 유의적으로 더 높은 함유량을 나타내었으며, 총 플라보노이드 함량의 경우 열수추출물은 각각의 농도에서 26.3, 30.9mg/g, 에탄올추출물에서는 22.3, 27.7mg/g으로 에탄올추출물에 비해 열수추출물이 모든 농도에서 유의적으로 더 높은 것을 알 수 있 다. Lee et al.(2011)의 연구에서 국내산 산채류에 서도 식물 종 및 용매에 따른 폴리페놀 함량의 차 이를 나타내었으며, 특히 뻐꾹채, 고사리, 고추나 무, 등골나물, 마타리 등은 유기용매 추출물보다 물 추출물에서 더 높은 폴리페놀 함량을 나타내었 다. Jo & Cho(2012)의 연구에서 또한 오가피의 페 놀성 화합물은 물 추출물이 60% 에탄올 추출물보 다 높은 함량을 보였다. 또한 선행연구로 뱀딸기의 수용성 및 에탄올 추출물 내에 존재하는 성분으로 는 β-sitosterol, triacontanol, lupeol, friendlin, β-amyrin, quercitrin 등이 포함되어 있다고 보고 되어졌고(Lee & Kim, 1986; Wang et al., 2008), Liu et al.(2012)의 연구에서 또한 사매의 80% 메 탄올추출물 속에서 플라보노이드의 일종인 transtiliroside, isovitexin, kaempferol-7-O-β-glucoside, kaempferol-3-O-β-glucoside 및 quercetin-3- O-β-glucoside와 같은 성분의 분리에 대해 보고되 어졌다. 플라보노이드, 카테킨과 같이 천연물질 중 식물성 phenolic compound는 수용성 및 지용성으 로 구분되어 있어 추출되는 용매에 따라 추출성분들 이 달라진다는 보고들에 미루어(Kim et al., 1995; Cha et al., 2006) 뱀딸기풀의 열수추출물 및 에탄 올추출물에서 페놀과 플라보노이드의 함량의 차이를 나타냈으리라 사료되어진다. Kwon & Youn(2014) 의 연구에서도 모링가 나무의 총 폴리페놀이 유기용 매 추출물보다 물 추출물에서 함유량이 높았는데, 이는 식물체에 존재하는 수용성 폴리페놀 화합물의 용출이 더욱 증가되어 결과적으로 극성용매에서 높 게 나타난 것으로 판단 되어진다고 보고하였다. 이 와 더불어 본 연구에서 사용 된 뱀딸기풀에도 수용 성의 유용한 성분이 비극성용매에 용출되는 성분보 다 더욱 높은 것으로 사료되며, 앞서 살펴본 보고와 같이 뱀딸기풀의 용매별 추출물 속 총 페놀 및 총 플라보노이드함량은 선행연구에서 보고 된 성분들도 일부 포함된 함량이라 사료되어진다. Seo et al. (1999)의 연구에서는 페놀 화합물의 함량이 증가하 면 항산화 활성도 증가한다고 보고하였는데, 본 연 구에서는 뱀딸기풀의 열수추출물 및 에탄올추출물 내 함유된 페놀 및 플라보노이드의 함량을 근거로 항산화활성을 용매별로 비교해보고자 하였다.

    2.DPPH radical 소거능

    항산화활성 효과를 관찰하기 위해 DPPH radical 소거능을 측정하였다. DPPH radical을 이용한 소거 활성 측정은 짙은 보라색을 띄는 비교적 안정한 free radical로서 가시적인 DPPH의 보라색은 안정 해지면 탈색되어 항산화물질의 활성을 육안으로 용 이하게 관찰 할 수 있다. 그리하여 이러한 측정법은 다양한 식물성 천연소재에 함유된 항산화 성분의 전 자공여능을 측정하는데 많이 활용되어지고 있다(Lee et al., 2004). 뱀딸기풀 용매별 추출물의 DPPH radical 소거능을 관찰한 결과는 Fig. 1과 같다. 본 실험에 사용된 뱀딸기풀 열수추출물과 에탄올추출물 의 농도는 각각 25μg/mL부터 500μg/mL까지 측정 되어졌다. 그 결과 열수추출물의 경우 16.23%에서 89.54%의 소거능을 나타내었으며, 에탄올추출물에 서는 6.85%에서 89.41%로 농도 의존적으로 높은 활 성을 나타내었으며, 열수추출물이 에탄올추출물 보 다 250μg/mL의 농도까지 유의적으로 더 높은 활성 도를 나타내었다. 특히 25, 50μg/mL의 낮은 농도에 서 약 2배 정도 열수추출물이 에탄올추출물 보다 더 큰 소거능을 나타내었으며, 500μg/mL의 농도에서 두 용매에서 모두 약 90%의 DPPH radical 소거능 을 나타내었다. Kwon et al.(2016)의 연구에 의하 면 비단풀 추출물은 500μg/mL의 농도에서 에탄올 추출물이 85.23%, 물 추출물이 71.83%로 에탄올추 출물이 물 추출물에 비해 더 높은 활성을 나타내었 으나, 같은 농도의 뱀딸기풀에 비해 낮은 활성도를 나타내었다. 뱀딸기풀은 비단풀 추출물과는 달리 열 수추출물에서 페놀과 플라보노이드와 같은 생리활성 성분이 더 많이 추출되어 에탄올추출물보다 유의적 으로 더 높은 소거능을 나타냈으리라 사료되어진다 (Fig. 1). Lee et al.(2011)의 연구에서도 국내산 산채류인 고사리, 미나리냉이, 칡, 등공나물, 마타 리, 멸가치 등에서는 유기용매추출물에 비해 물 추 출물에서 활성이 약 2배 이상 씩 증가되어졌다고 보고하였다. Kim et al.(2014)의 연구에서는 국내 자생식물의 에탄올 및 메탄올추출물의 DPPH radical 소거능을 관찰한 결과, 100mg/mL의 농도 에서 이질풀은 50%대의 활성을, 꿀풀의 경우는 40%, 산톱풀은 30% 정도의 활성을 나타낸 결과로 미루어 뱀딸기풀은 다른 식물들에 비해 더 높은 radical 소거능을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

    3.ABTS radical 소거능

    ABTS radical은 peroxidase, H2O2와 반응시킨 양이온 라디칼로서 과황산칼륨과의 반응에 의해 생 성된 ABTS radical은 식물의 추출물 등의 항산화능 의 차이에 의해 청록색이 탈색되는데 이를 흡광도 수치로 나타내어 항산화 활성을 알 수 있다(Miller et al., 1993; Lee et al., 2011). 뱀딸기풀 추출물 의 ABTS radical 소거능을 비교한 결과는 Table 1 과 같다. 뱀딸기풀 열수추출물과 에탄올추출물을 각 각 25μg/mL부터 500μg/mL까지 측정한 결과 열수 추출물에서 15.48%에서 93.49%, 에탄올추출물에서 7.42%에서 92.81%로 농도 의존적으로 높은 소거 활성을 나타내었으며, 열수추출물은 에탄올추출물 에 비해 유의적으로 더 높은 ABTS radical 소거능 을 나타내었다. 또한 ABTS를 IC50으로 나타낸 결 과 열수추출물에서 101.3μg/mL, 에탄올추출물에서 164.7μg/mL으로 나타났다. Kwon et al.(2016)의 연구에서 ABTS radical 또한 DPPH radical 소거능 과 같이 비단풀 추출물은 500μg/mL의 농도에서 에 탄올추출물이 75.79%, 물 추출물이 60.01%로 에탄 올추출물이 물 추출물에 비해 유의적으로 더 높은 활성을 나타내었으나, 같은 농도의 뱀딸기풀에 비해 낮은 활성도를 나타내었다. 또한 Lee et al.(2011)의 연구에 의하면 이질풀은 tannin과 함께 여러 flavonoid 성분들이 함유되어 있는 데, 이질풀의 95% 메탄올추 출물은 ROS 생성 저해능과 함께 항산화효능이 관찰 되어졌다. 뱀딸기풀에도 tannin 뿐만 아니라 phenol 성분 및 여러 flavonoid 등이 함유되어 있다고 보고 되어졌는데(Lee & Kim 1986; Wang et al., 2008), 뱀딸기풀에 함유된 이러한 생리활성 성분들이 ABTS radical 소거능에 유의하게 작용하였으리라 사료된 다. 또한 Lee et al.(2012)의 보고에서 사매의 에탄 올 추출물을 이용하여 ABTS radical 소거능을 측정 한 결과 농도의존적으로 활성이 증가되었다는 연구 결과는 본 실험결과와 일치하였다. 특히 Okoh et al.(2014)의 연구에서는 합성산화방지제인 디부틸히 드록시톨루엔(BHT)의 ABTS radical 소거능을 측정 한 결과 낮은 활성도를 나타내어 유의한 결과를 관 찰할 수 없었으며, 양성대조군으로 사용된 수용성항 산화제로 잘 알려진 비타민 C의 IC50값은 100μg/mL 로 열수추출물의 뱀딸기풀 IC50값과 유사하였다. 이 러한 선행연구들의 결과들로 미루어 뱀딸기풀은 항 산화기능에 관여할 수 있는 천연 식물소재로서 활용 가치가 있음이 기대된다.

    4.환원력

    환원력은 항산화작용의 여러 기작 중에서 산화물 로 환원하게 할 수 있는 능력을 말하는데 항산화 활 성에서의 환원력은 활성 산소종 및 유리기에 전자를 공여하는 힘을 말한다(Siddhuraju et al., 2002). 항산화 기능이 포함된 환원력을 가진 물질은 700nm에서 Fe3+-cyanide복합체를 Fe2+-cyanide형 태로 환원시키는 환원력을 흡광도로 나타낸 값이다 (Nam et al., 2003). 뱀딸기풀의 용매별 추출물로 환원력을 측정한 결과는 Table 2와 같다. 뱀딸기풀 열수추출물과 에탄올추출물을 각각 25μg/mL부터 500μg/mL까지 측정한 결과 열수추출물에서 0.167 에서 1.023, 에탄올추출물에서 0.161에서 0.783으로 농도 의존적으로 높은 소거 활성을 나타내었으며, 열수추출물은 에탄올추출물에 비해 100μg/mL부터 500μg/mL까지의 농도에서 유의적으로 더 높은 환 원력을 나타내었다. Kwon et al.(2016)의 연구에 의하면 비단풀 추출물은 500μg/mL의 농도에서 에 탄올추출물이 0.96, 물 추출물이 0.65로 에탄올추출 물이 물 추출물에 비해 더 높은 환원력을 나타내었 으나, 같은 농도의 뱀딸기풀에 비해서는 낮은 환원 력을 나타내었다. Heo et al.(2010)의 연구에 의하 면 참당귀 잎, 줄기 혼합물의 Fe 환원력은 온수, 열 수, 에탄올추출물 순으로 높게 나타났는데, 이는 추 출물에 함유된 polyphenol 화합물 및 flavonoid 함 량과 밀접한 관계를 가진다고 하였다, 본 연구에서 도 뱀딸기풀이 열수추출물이 환원력이 더 높은 것은 에탄올추출물에 비해 열수추출물에서 polyphenol 화합물 및 flavonoid 함량이 유의적으로 높은 것 (Fig. 1)과 상관성을 가진다고 사료되어진다. (Fig. 2).

    5.Nitric oxide(NO) 소거능

    생체 내에서 미토콘드리아의 기능 억제, FeS 함 유 효소 기능 저하, DNA 손상유발 및 각종 효소 작 용을 억제하는 것으로 알려져 있는 nitric oxide (NO)는 L-arginine으로부터 산화질소 합성효소 (nitric oxide synthase)에 의하여 생성되는 물질이 다. 또한 NO는 장시간 필요이상으로 생성되면 shock 등에 의해 생체 내 유해한 작용을 나타낼 수 있다(Lee et al., 2010). 뱀딸기풀 추출물로 NO소거 활성을 관찰한 결과는 Fig. 3과 같다. 열수추출물과 에탄올추출물로 각각 25μg/mL부터 500μg/mL까지 측정한 결과 열수추출물의 경우 16.24%에서 67.93% 의 소거능을 보였고 에탄올추출물의 경우 12.46%에 서 70.78%의 소거능을 나타내었다. 특히 75μg/mL 부터 200μg/mL까지의 농도에서는 열수추출물이 에 탄올추출물보다 유의적으로 더 높은 활성을 나타내 었다. Cho & Choi(2013)의 연구에서는 포도과에 속 하는 낙엽덩굴식물인 담쟁이덩굴을 열수추출하여 NO 소거능을 측정한 결과 최대 농도인 1000μg/mL 에서 60%의 NO를 감소시켰다. 뽕나무속 식물의 근 피인 상백피의 열수추출물과 70% 에탄올추출물은 500μg/mL의 농도에서 각각 열수 추출물은 43.5%, 에탄올추출물은 53.0%의 소거능을 타내었는데(Jee, 2009), 뱀딸기풀은 다른 식물추출물들에 비하여 더 높은 NO 소거능이 관찰되어졌다. 특히 양성대조군 으로 사용된 비타민 C의 NO 소거능에서는 100μ g/mL에서 약 30%의 활성을 나타내었으며(Okoh et al., 2014), 같은 농도의 뱀딸기풀 열수추출물 및 에탄올추출물에서는 각각 47.74% 및 35.97%를 나 타내어 비타민 C와 같이 높은 활성도를 나타낸 것 을 관찰할 수 있었다. 또한 Lee et al.(2012)의 사 매의 에탄올 추출물을 이용한 NO 소거능을 측정한 결과 농도의존적으로 활성이 증가되었다는 연구결과 는 본 실험결과와 일치하였다. 이러한 결과들로 미 루어 뱀딸기풀 추출물은 아질산염과 아민반응에 의 한 생체 내 nitrosamine 생성을 억제하는데 효과가 있을 것으로 기대된다.

    감사의 글

    이 논문은 2016학년도 한국국제대학교 교내연구 비의 지원에 의하여 이루어진 것임.

    Figure

    JALS-51-1-175_F1.gif

    Total phenol contents (A) and total flavonoid contents (B) of extracts from Duchesnea chrysantha. All values in figure are mean±standard deviation. *Significant difference at *p<0.05 by Tukey’s test.

    JALS-51-1-175_F2.gif

    DPPH radical scavenging activity of extracts from Duchesnea chrysantha. All values in figure are mean ± standard deviation. *Significant difference at *p<0.05 by Tukey’s test.

    JALS-51-1-175_F3.gif

    Nitric oxide(NO) scavenging activity of extracts from Duchesnea chrysantha. All values in figures are mean±standard deviation. *Significant difference at *p<0.05 by Tukey’s test.

    Table

    ABTS radical scavenging activity of extracts from Duchesnea chrysantha

    All values in Table are mean±standard deviation.
    *Significant difference at p<0.05 by Tukey’s test.
    1)The values indicate 50% decrease of ABTS radical.

    Reducing power activity of extracts from Duchesnea chrysantha

    All values in Table are mean±standard deviation.
    *Significant difference at p<0.05 by Tukey’s test.

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