흑마늘의 항산화, 항균 및 항혈전 활성
정인창, 손호용*
안동대학교식품영양학과
Received: July 7, 2014 / Revised: August 20, 2014 / Accepted: August 20, 2014
서 론
마늘
(Allium sativum L.)
은백합과의여러해살이식물로,
원산지는서부아시아로알려져있으나한국,
일본,
인도를포 함한아시아전역및남유럽에광범위하게분포하고있으며,
특유의맛과향으로전세계에서가장많이사용하는향신 료중의하나이다[1, 4].
마늘은탄수화물20%,
단백질3.3%,
지방0.4%,
섬유질0.92%,
회분13.4%
로구성되어영양적으 로우수할뿐아니라,
다량의비타민C,
다양한유기산및황 화합물들을포함하여항균,
항암및고혈압예방효과를나타내는건강식품소재로잘알려져있다
[14, 16].
특히생마늘의황화아릴류
(allyl sulfur compounds)
들은항균,
항암,
동 맥경화예방,
지질대사개선,
면역세포활성화및항산화활성등의다양한유용생리활성을나타내나
,
이들의강한신 미및취기는마늘이향신료개념에서벗어나건강식품소재 로광범위하게이용되는것을어렵게하고있다[22].
따라서 마늘의매운맛과자극취를없애기위해다양한온도와압 력에서의가열처리[16],
유산균[28]
및홍국을이용한마늘 발효[26]
등이시도되어왔다.
흑마늘은통마늘을고온항온기에일정시간
(30-40
일)
숙성하여마늘의자체성분과효소등에의해마늘인편의내 부까지모두흑색으로변화된마늘을말하며
,
장시간의고온 숙성처리에의해생마늘과달리진한흑갈색을띄며,
마늘의 매운맛은감소되고,
달콤하면서새콤하고점도가높은젤리와같은물성을가지게된다
[5].
일반적인생마늘의향미성분은
diallyl thiosulfinate, diallyl disulfide
및 저급의sulfide
로알려져있으며[16],
이들은마늘의allin
이allinase
에 의해효소분해될때생성된다고알려져있다[8, 16].
그러나 흑마늘에는고온숙성과정중에휘발성황화합물의분해및 소실이나타나고, 2,6-dimethyl-4-heptanone, 3-methylbutanal, Antioxidation, Antimicrobial and Antithrombosis Activities of Aged Black Garlic ( Allium sativum L.)
In-Chang Jung and Ho-Yong Sohn*
Department of Food and Nutrition, Andong National University, Andong 760-749, Republic of Korea
In the course of study for development of functional food ingredients from aged black garlic (ABG), heat-treated ripe bulbs of Allium sativum L., the water extracts from raw-garlic (RG) and ABG, and the subsequent organic solvent fractions of ABG were prepared, and their antioxidant, antimicrobial, and antithrombosis activities were compared. The extraction yield of ABG was 4- folds higher than that of RG, and the contents of total polyphenol, total flavonoid, total sugar and reducing sugar in the ABG extract were 4-folds, 1.56-folds, 3.36-folds and 6.75-folds higher than those of the RG extract, respectively. In antioxidation activity assay, the extract of ABG showed minor scavenging activity against DPPH anion, but revealed strong scavenging activ- ity against ABTS cation and nitrite. Especially, the ethylacetate fraction from the ABG extract demonstrated stronger antioxida- tion activity than the RG extract and other fractions. Although the antimicrobial and antithrombosis activities of the RG extract did not appear in the ABG extract, the ethylacetate fraction from the ABG extract had antibacterial activity against Staphylococ- cus aureus and Bacillus subtilis, and strong antithrombosis activity via the inhibition of prothrombin, blood coagulation factors and platelet aggregation. All extracts and fractions did not show any hemolytic activity against human red blood cells up to 5 mg/ml. Our results suggest that the ethylacetate fraction of ABG could be applicable to the development of functional food ingredients for antithrombosis agents.
Keywords: Allium sativum L., Aged Black-Garlic, antioxidation, antithrombosis
*Corresponding author
Tel: +82-54-820-5491, Fax: +82-54-820-7804 E-mail: [email protected]
© 2014, The Korean Society for Microbiology and Biotechnology
benzaldehyde, furfural, 5-methyl-2-furfural
등이증가되어 전체적으로fruit-sweet
향이증가되어관능성이증대되는것으로알려져있다
[8].
또한흑마늘은마늘이가진유용성분이외에고온숙성중에생성된새로운물질들을포함할수 있다
.
현재까지흑마늘의알려진생리기능으로는항산화[22, 24],
대장암및위암세포의생육억제[6, 30],
항당뇨활성[11],
지질대사개선
,
혈당감소 및구속스트레스감소효과[12],
tyrosinase
및elastase
저해에따른미백및주름개선효과[17],
면역세포활성화[19]
및cytokine
생산촉진[21],
간독성 방지[23],
알러지감소[33]
및흑마늘헥산추출물의인간백혈병세포사멸촉진
[18]
효과가알려져있다.
최근에는흑마늘을이용한가공식품개발에도연구가진행되고있으며
,
흑 마늘진액을제조하기위한최적열수추출조건의확립[10],
흑마늘분말을청국장[9],
머핀[31],
돈육햄[32]
등에첨가하 여기능성과관능성을강화시킨가공제품개발등의보고가 계속되고있다.
본연구에서는
,
경북의성산흑마늘의유용활성을평가하 고자생마늘과흑마늘추출물의항산화,
항균,
항혈전활성 을비교하였으며,
이후흑마늘추출물의순차적용매분획물 을조제하여분획물의활성을평가하여보고하는바이다.
재료 및 방법
실험재료
본실험에사용된마늘은
2012
년경북의성에서생산한마늘을구입하여사용하였으며
,
흑마늘은2012
년경북의성에 서가공한흑마늘(
의성흑마늘바이오영농조합)
제품을구입 하여사용하였다.
마늘추출물조제의경우,
껍질을벗긴마 늘과동량의멸균수를분쇄용백(Model 400, Closure Bags 6041, Seward, England)
에넣은후분쇄기(Stomacher 400, Seward, England)
로10
분간 마쇄하였다[15].
이후4,000 rpm
에서10
분간 원심분리(HA-1000-3, Hanil Science Industrial, Korea)
하여 상등액을회수하였으며,
상등액은50
oC
조건하에 감압 농축(Eyela Rotary evaporator N- 1000, Tokyo Rikakikai, Japan)
하여분말로조제하였다.
흑 마늘 추출물은 흑마늘(20 kg)
을90
oC
의 열수 추출기(YJ- EXT-1000, Yujin Technology, Korea)
에넣고12
시간상압 추출하여조제하였으며,
조제된추출액(3.2 brix) 70
리터는 진공농축기(YJ-EV-1000, Yujin Technology, Korea)
를이용 하여50
oC
조건하에감압농축하여분말로조제하였다.
흑마 늘추출물의유기용매분획물제조의경우,
추출물을물에 현탁한후n-hexane, ethylacetate
및butanol
을이용하여 순차적으로분획하고최종적으로물잔류물을회수하였으며,
각각의분획물들은상기와동일한방법으로감압건조하여분 말화하였다.
조제된시료는DMSO
에녹여in-vitro
조건에서항산화
,
항균및항혈전활성평가에사용하였다.
기타사용한시약은시약급이상으로
Sigma (USA)
의제품을구입하여사용하였다
.
실험에사용한마늘및흑마늘은안동대학 교 식품영양학과에서 보관하고 있다(voucher specimen 2012-AS1, 2012-AS2).
항산화 활성 측정
조제된 시료의 항산화 활성은
DPPH (1,1-diphenyl-2- picryl hydrazyl) anion scavenging activity [DSA], ABTS [2,2-azobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate)] cation scavenging activity [ASA]
및nitrite scavenging activity [NSA]
측정으로평가하였다[3].
먼저DSA
측정의경우,
다 양한농도로희석한시료20
µl
에99.5% ethanol
에용해시 킨2×10
-4M DPPH
용액380
µl
를넣고혼합하여37
oC
에서30
분 동안 반응시킨 후, 516 nm
에서microplate reader (Asys Hitech, Expert96, Asys, Austria)
를사용하여흡광도 를측정하였다. DSA
는시료첨가구와비첨가구의흡광도백 분율로 표시하였다[3]. ASA
측정의 경우, 7 mM ABTS (Sigma) 5 ml
와140 mM potassium persulfate 88 ml
를섞은후상온에서
16
시간빛을차단하여ABTS
양이온을형성시켰으며
,
이후이용액을414 nm
에서흡광도값이1.5
가 되도록ethanol
로희석하였다.
조제된희석용액190
µl
와시 료10
µl
를혼합한후상온에서6
분간반응시킨후734 nm
에서흡광도를측정하고다음의식에의해
ASA(%)
를결정하였다
[13].
ASA (%) = [(C
−S)/C]
×100
C: DMSO
첨가시흡광도S:
시료첨가시흡광도NSA
측정의경우,
아질산염용액(1 mM)
에시료용액을가 하고여기에0.1 N HCl
을가해pH 1.2
로조정한후, 37
oC
에 서1
시간반응시킨후Griess reagent (Sigma)
를가하고혼 합하였다.
이후15
분간실온에서방치후520 nm
에서흡광 도를측정하여잔존nitrite
양을측정하였다. NSA(%)
는다 음의식에의해계산하였다[13].
NSA (%) = [1
−(A
−C)/B]
×100
A: 1 mM nitrite
용액에시료를첨가하여1
시간반응시킨 후의흡광도B: 1 mM nitrite
용액의흡광도C:
시료의흡광도항산화활성평가의대조구로는
vitamin C (Sigma)
를사 용하였으며,
용매대조구로는DMSO
를사용하였다.
흑마늘 시료의radical
소거활성은각각의활성화된anion, cation,
nitrite
를50%
소거하는데소요되는시료농도(RC
50)
를계산 하여나타내었다.
항균 활성 측정
마늘및흑마늘 시료의항균활성은기존의보고된방법 과동일하게평가하였다
[13].
항균활성평가를위한그람 양성세균으로는Staphylococcus aureus KCTC 1916, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Listeria monocytogenes KACC 10550, Bacillus subtilis KCTC 1924
를,
그람 음성세균으로Escherichia coli KCTC 1682, Pseudomonas aeruginosa KACC 10186, Proteus vulgaris KCTC 2433, Salmonella typhimurium KCTC 1926,
진균 으로는Candida albicans KCTC 1940
및Saccharomyces cerevisiae IF0 0233
를사용하였다.
항세균활성평가의경 우, Nutrient broth (Difco, USA)
에각각의세균을접종하여37
oC
에서24
시간동안배양한후,
각균주를O.D.
6000.1
로 조정하여Nutrient agar (Difco, USA)
배지를포함하는멸균petri dish (90
×15 mm, Green Cross, Korea)
에100
µl
도 말하고,
각각의시료5
µl
를멸균disc-paper(
지름6.5 mm, Whatsman No.2)
에가하여, 37
oC
에서24
시간동안배양하 였으며,
진균경우에는Sabouraud dextrose (Difco, USA)
를 이용하여동일한방법으로30
oC
에서24
시간동안배양후,
생육저지환의크기를측정하여항균활성을평가하였다[13].
대조구로는항세균제인
ampicillin
과항진균제인miconazole (Sigma)
을각각1
µg/disc
농도로사용하였으며,
생육저지환 의크기는육안으로생육이나타나지않는 부분의지름을mm
단위로측정하였고, 3
회이상평가후대표결과로나 타내었다.
항응고 활성 측정
항응고활성은기존에보고된방법
[2]
과동일하게혈액응 고측정기(Amelung coagulometer KC-1A, Amelung, Lemgo, Germany)
를이용하여 트롬빈타임(Thrombin Time, TT),
프로트롬빈타임(Prothrombin Time, PT)
및에이피티타임(activated Partial Thromboplastin Time, aPTT)
을측정하 여평가하였다. TT, PT
및aPTT
측정의 용매대조구로는DMSO
를사용하였으며,
양성대조구로는아스피린(Sigma)
을 사용하였다.
먼저TT
는37
oC
에서0.5 U
트롬빈(Sigma) 50
µl
와20 mM CaCl
250
µl,
다양한 농도의 시료 추출액10
µl
를coagulometer
의튜브에혼합하여2
분간반응시킨후,
혈장100
µl
를첨가한후혈장이응고될때까지의시간을측 정하였으며,
트롬빈저해활성은3
회이상반복한TT
실험의평균치를용매대조구인
DMSO
의TT
평균치의비율로나타내었다
[2, 13]. PT
측정은혈장70
µl
와다양한농도의 시료액10
µl
를Amelung coagulometer KC-1A
의튜브에첨가하여
37
oC
에서3
분간가온후, 130
µl
의PT reagent
를 첨가하고혈장이응고될때까지의시간을3
회반복한실험의 평균치로나타내었으며,
프로트롬빈저해활성은3
회이상 반복한PT
실험의평균치를용매대조구인DMSO
의PT
평 균치의비율로나타내었다[2, 13]. aPTT
측정의경우에는,
표준혈장70
µl
와다양한농도의시료액10
µl
를Amelung coagulometer KC-1A
의튜브에첨가하여37
oC
에서3
분간가 온후, 65
µl
의aPTT reagent
를첨가하고다시37
oC
에서3
분간반응하였다.
이후35 mM CaCl
2(65
µl)
를첨가한후혈 장이응고될때까지의시간을3
회반복한실험의평균치로 나타내었다. aPTT
연장활성은3
회이상반복한aPTT
실험의평균치를용매대조구인
DMSO
의aPTT
평균치의비율로나타내었다
[20].
혈장은표준혈장(Control plasma, MD Pacific Technology, China)
을구입하여사용하였으며, PT reagent
와aPTT reagent
는MD Pacific Hemostasis (MD Pacific Technology, China)
의분석시약을사용하여측정하 였으며,
기타시약은Sigma
사(USA)
의제품을구입하여사 용하였다.
혈소판 응집 저해 활성
항혈전활성중혈소판응집저해활성은
,
미세전극에혈소 판이부착되어응집됨에따라발생하는전기저항값의변화 를측정하는impedence
법을사용하여평가하였다[7].
혈소 판은건강한인간의혈액을3.2% sodium citrate
용액과1:9 (v/v)
로 혼합한 후1,100 rpm
에서10
분간 원심분리하여platelet rich plasma (PRP)
를회수하였으며,
이를적십자로 부터공급받아사용하였다. PRP
는기존의보고[7]
와동일하 게washing buffer (138 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 12 mM NaHCO
3, 0.36 mM NaH
2PO
4, 5.5 mM glucose, 1 nM EDTA, pH 6.5)
로3
회수세하였으며,
최종적으로suspending buffer (138 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 12 mM NaHCO
3, 0.36 mM NaH
2PO
4, 5.5 mM glucose, 0.49 mM MgCl
2, 0.25% gelatin, pH 7.4)
에희석하여최종혈소판농도가5
×10
8cells/ml
되 도록 조정하였다[7].
혈소판 응집 평가는Whole Blood Aggregometer (Chrono-log, USA)
를사용해37
oC
에서측정 하였다.
즉, 10 mM CaCl
250
µl, suspending buffer 147.5
µl,
시료5
µl
가포함된반응cuvette
에혈소판50
µl
을넣은 후3
분동안37
oC
로가온후응집유도제로collagen (1 mg/
ml)
을2.5
µl
를넣고혈소판응집을측정하였다.
응집반응은collagen
첨가 후12
분간 측정하였으며amplitude, slope, area under curve
를 측정하여 평가하였으며[7].
이때,
amplitude (ohm)
는혈소판에응집유도제를첨가하였을때일어나는최대응집정도를나타내며
, slope
는응집유도제를 첨가한직후부터1
분동안의응집곡선의기울기를나타내며,
area under curve
는전체적인혈소판응집정도를표시하는것으로전기저항증가에따른
slope
곡선의하강면적을나타낸다
[27].
시료의혈소판응집저해활성은시료대신DMSO
를첨가한대조구와의상대적인
area under curve
값의비 로나타내었다.
인간 적혈구 용혈 활성 평가
제조된마늘및흑마늘시료의안전성평가의일환으로인 간적혈구
(4%)
를이용하여용혈활성을평가하였다. PBS
로3
회수세한인간적혈구100
µl
를96-well microplate
에가 하고다양한농도의시료용액100
µl
를가한다음37
oC
에서30
분간 반응시켰으며,
이후,
반응액을10
분간 원심분리(1,500 rpm)
하여상등액100
µl
를새로운microtiter plate
로 옮긴후용혈에따른헤모글로빈유출정도를414 nm
에서 측정하였다[20].
시료의용매대조구로는DMSO (2%)
를사 용하였으며,
적혈구용혈을위한실험대조구로는Triton X- 100 (1 mg/ml)
를사용하였다.
용혈활성은다음의수식을이 용하여계산하였다.
(%) Hemolysis = [(Abs. S
−Abs. C)/(Abs. T
−Abs. C)]
×100 Abs. S:
시료첨가구의흡광도Abs. C: DMSO
첨가구의흡광도Abs. T: Triton X-100
첨가구의흡광도.
기타 분석추출물및분획물의총
flavonoid
의함량측정은기존의보 고[25]
에 따라 측정하였으며,
각각의 시료를18
시간methanol
교반 추출하고여과한 추출검액400
µl
에90%
diethylene glycol 4 ml
를첨가하고다시1 N NaOH 40
µl
를넣고37
oC
에서1
시간반응후420 nm
에서흡광도를측 정하였다.
표준시약으로는rutin (Sigma, USA)
을사용하였다.
총polyphenol
함량은 추출검액400
µl
에50
µl
의folin- ciocalteau, 100
µl
의Na
2CO
3포화용액을넣고실온에서1
시 간방치한후725 nm
에서흡광도를측정하였다[25].
표준시 약으로는tannic acid (Sigma, USA)
를사용하였다.
총당정량의경우에는
phenol-sulfuric acid
법을,
환원당정량의경 우에는DNS
법을이용하였다[29].
각각의분석결과는3
회 반복한실험의평균과편차로나타내었다.
결과 및 고찰
생마늘 및 흑마늘의 추출물 조제 및 성분 비교
마늘추출물을조제하기위해생마늘은상온추출
,
흑마늘 은열수추출하였다.
생마늘의경우이열성성분의파괴를 막기위해상온추출하였으며,
흑마늘의경우최적추출조건 으로보고된90
oC [10]
에서추출하였다.
생마늘및흑마늘의 추출효율은각각10.1%
및40.6%
로나타난바(Table 1),
이 는추출조건의차이뿐만아니라,
흑마늘의장기간의고온 숙성과정중마늘물성의변화,
마늘성분의구조적변화,
수 분감소에따른상대적인성분농축등에기인하는것으로추 측된다[5, 24].
각각의추출물의총폴리페놀,
총플라보노 이드,
총당및환원당함량을측정한결과,
흑마늘추출물 이생마늘추출물보다총폴리페놀은4
배,
총플라보노이드 함량은1.56
배높게나타났으며,
총당및환원당은각각3.36
배및
6.75
배높게나타났다.
이러한결과는흑마늘이생마늘보다총폴리페놀은
1.9
배,
총플라보노이드는2.6
배증가 되었다는Shin
등의기존보고[22]
보다는높은증가를나타 내었으나,
총폴리페놀은16
배,
총플라보노이드는7
배증가 되었다는Kwon
등의보고[16]
보다는낮은증가였다.
따라서 흑마늘을제조하는고온숙성과정중마늘로부터다양한성 분의추출이용이해지고,
당분해효소의활성및페놀성화 합물의생성이증대되어폴리페놀성분및환원당의급격한 증가가나타남을확인하였다.
한편흑마늘의순차적용매분획물은대부분이
butanol
분획및물잔류물로나타났으며,
hexane
및ethylacetate
분획은흑마늘추출물의0.18%
및0.64%
로나타나,
흑마늘추출물의대부분은수용성성분임을알수있었다
(Table 1).
분획물중에서는ethylacetate
분 획에서77.67 mg/g
및39.74 mg/g
의높은함량의총폴리페 놀및총플라보노이드함량을나타낸반면,
나머지분획물Table 1. Components analysis of the extracts and organic solvent fractions of raw- and black-garlic.
Samples Extraction or
fraction yield (%)
Content (mg/g)
Total flavonoid Total polyphenol Total sugar Reducing sugar Raw-garlic Water extract 10.1 1.25 ± 0.13 2.55 ± 0.12 146.11 ± 13.00 41.79 ± 1.37 0 Black garlic Water extract 40.6 1.95 ± 0.08 10.23 ± 0.19 491.57 ± 2.32 0 282.49 ± 11.59 Hexane fr.
a00.18 1.81 ± 0.17 7.92 ± 0.11 336.98 ± 9.27 0 205.31 ± 4.09 0 Ethylacetate fr. 00.64 39.74 ± 2.97 77.67 ± 0.05 320.81 ± 1.24 0 233.28 ± 5.46 0 Butanol fr. 31.28 1.73 ± 0.11 11.62 ± 0.45 704.51 ± 2.16 0 333.11 ± 6.14 0 Water residue 65.01 3.23 ± 0.03 11.15 ± 0.45 475.73 ± 8.46 0 302.00 ± 5.12 0
a
fr: fraction. Values are means ± standard deviation of triplicate determinations.
들은
7.9-11.6 mg/g
및1.73-3.23 mg/g
의상대적으로 낮은 총폴리페놀및총플라보노이드함량을나타내었다.
흑마늘 추출물 및 분획물의 항혈전 활성생마늘과흑마늘의항산화활성을비교하였으며그측정 결과는
Table 2
에나타내었다.
흑마늘은DPPH
음이온에대 한소거능은생마늘보다미약하였으나, ABTS
양이온소거능및
nitrite
소거능은생마늘보다우수하였다.
특히nitrite
소거능이발암억제와관련[18]
됨을고려할때흑마늘이생마 늘보다발암억제효능은더욱우수하리라판단된다[6, 30].
흑마늘의순차적분획물의항산화능을측정한결과
,
가장강 력한활성은ethylacetate
분획에서나타났으며, DPPH
음 이온, ABTS
양이온 및nitrite
소거능의RC
50은 각각vitamin C
가나타내는RC
50의1/22, 1/22
및1/4.5
로나타 났다.
한편흑마늘추출물및분획물의항세균및항진균활성
을생마늘추출물과비교한결과는
Table 3
에나타내었다.
먼저대조구로사용된
ampicillin
과miconazole
은각각우 수한항세균및항진균활성을나타내었다.
생마늘추출물은 기존의보고[14]
와유사하게실험에사용한세균및진균에 모두광범위한항균활성은나타내었다.
그러나흑마늘추출 물은항균활성이나타나지않았으며,
분획물중ethylacetate
분획은Staphylococcus aureus
및Bacillus subtilis
에한해 약한항세균활성을나타내었다.
따라서생마늘의흑마늘제 조과정중휘발,
소실및분해되는물질에의해항균활성이 나타남을알수있었다.
흑마늘 추출물 및 분획물의 항혈전 활성
생마늘및흑마늘추출물의항혈전활성은혈액응고저해 활성과혈소판응집저해활성을측정하여평가하였다
.
혈액 응고저해활성측정결과는Table 4
에나타내었으며,
용매대Table 2. The radical scavenging activities (RC
50s) of the
extracts and organic solvent fractions of raw- and black-garlic.
Samples/Chemicals
Radical scavenging activity:
RC
50( µg/ml) DPPH ABTS Nitrite Raw-garlic Water extract 770.5 1123.5 205.5 Black garlic Water extract 1299.8 961.3 115.8 Hexane fr.
a> 4,000 1421.7 NA
bEthylacetate fr. 280.4 116.3 73.5 Butanol fr. 2334 1081.5 NA
bWater residue > 4000 1463.4 437.7
Vitamin C 10.8 5.28 16.1
a
fr: fraction.
b
NA: No activity.
RC
50: The concentration required for 50% scavenging against particular free radical species.
Table 3. Antimicrobial activity of the extracts and organic solvent fractions of raw- and black-garlic against pathogenic and food- spoilage bacteria and fungi.
Samples/Chemicals
Growth inhibition zone (mm)
Gram positive Gram negative Fungi
SA
aSE LM BS EC PA PV ST CA SC
Raw-garlic Water extract 23.0 18.5 9.0 25.5 12.0 8.5 19.0 29.0 17.5 19.0
Black garlic Water extract -
b- - - - - - - - -
Hexane fr.
cND
dND ND ND ND ND ND ND ND ND
Ethylacetate fr. 11.0 - - 8.0 - - - - - -
Butanol fr. - - - - - - - - - -
Water residue - - - - - - - - - -
Ampicillin 21.0 20.5 15.0 23.5 9.5 11.5 29.0 21.0 - -
Miconazole - - - - - - - - 12.0. 15.0
a
SA: Staphylococcus aureus, SE: Staphylococcus epidermidis, LM: Listeria monocytogenes, BS: Bacillus subtilis, EC: Esche- richia coli, PA: Pseudomonas aeruginosa, PV: Proteus vulgaris, ST: Salmonella typhimurium, CA: Candida albicans, SC: Sac- charomyces cerevisiae.
b
-: No inhibition.
c
fr: fraction.
d
ND: Not determined.
The concentrations of the extracts and antibiotics used were 0.5 mg/disc and 1 µg/disc, respectively. The growth inhibition
zone expressed was included size of disc-paper (6.5 mm of diameter). The data represent a classical result of three indepen-
dent determinations.
조구인
DMSO
의TT, PT, aPTT
응고시간은 각각24.0
±0.18
초, 18.6
±0.17
초및40.5
±0.86
초로나타났다.
먼저임 상에서항혈전제로사용되고있는아스피린(
양성대조구)
은1.5 mg/ml
농도에서TT, PT, aPTT
를무첨가구에비해각각1.9
배, 1.7
배및1.9
배연장시켜우수한항혈전활성을나타 냄을확인하였다.
생마늘추출물역시5.0 mg/ml
농도에서TT, PT, aPTT
를무첨가구에비해각각1.5
배, 1.1
배및1.3
배 연장시켜우수한트롬빈저해(TT
시간연장)
및혈액응고인 자저해(aPTT
시간연장)
를통한항혈전활성을확인하였다.
그러나흑마늘추출물에서는5.0 mg/ml
농도에서무첨가구에비해거의혈전생성시간의변화가나타나지않아항혈 전활성이인정되지않았으며
,
흑마늘추출물의분획물에서 도ethylacetate
분획을제외하고나머지분획물에서는항혈 전활성은인정되지않았다. Ethylacetate
분획은4.4
배연 장된PT
결과와같이트롬빈보다프로트롬빈에대한저해활 성이강력하였으며,
특히15
배이상연장된aPTT
결과와같 이혈액응고인자저해활성이매우강력함을확인하였다(Table 4).
이와같은흑마늘ethylacetate
분획의강력한혈액응고 저해는일반적인한약재[20],
해조류[2],
체리[3]
보다우수한 활성으로,
한방에서혈행개선약재로사용되고있는사인,
계 혈등,
오배자등과유사한항혈전활성이다[20].
따라서흑마 늘열수추출물의ethylacetate
분획은향후활성물질의정 제와함께항혈전제로개발가능하리라판단된다.
한편흑마늘의혈소판응집저해를평가하였으며
,
그결과는
Table 5
에나타내었다.
먼저아스피린은농도의존적으로인간혈소판응집을저해하였으며
, 0.25 mg/ml
농도에서 혈소판응집도는무첨가구에비해46.6%
를나타내었다.
생 마늘추출물역시농도의존적으로강력한응집저해를나타 내었으며,
특히0.08 mg/ml
농도에서도무첨가구의16.4%, 0.16 mg/ml
농도에서무첨가구의10.8%
의혈소판응집도 를나타내었다.
그러나흑마늘추출물(0.25 mg/ml)
은혈소 판응집저해활성이나타나지않았으며,
분획물중에서는ethylacetate
분획(0.25 mg/ml)
에서39.1%
의혈소판 응집, butanol
분획(0.25 mg/ml)
에서66.7%
의 응집이 나타나,
ethylacetate
분획이강력한혈소판응집저해활성을가짐을알수있었다
.
상기의결과는,
비록흑마늘추출물은항혈전 활성이미약하나,
흑마늘추출물의ethylacetate
분획은프Table 4. Anticoagulation activity of the extracts and organic
solvent fractions of raw- and black-garlic.
Samples/Chemicals (mg/ml)
Anticoagulation activity ( ×control)
TT PT aPTT
DMSO 1.0 ± 0.0 1.0 ± 0.0 1.0 ± 0.0 Aspirin (1.5) 1.9 ± 0.1 1.7 ± 0.1 1.9 ± 0.1 Raw-garlic (5.0) 1.5 ± 0.1 1.1 ± 0.0 1.3 ± 0.0 Black garlic
(5.0)
Water extract 1.0 ± 0.1 1.0 ± 0.1 1.1 ± 0.0 Hexane fr.
a0.9 ± 0.1 ND
bND Ethylacetate fr. 1.2 ± 0.1 4.4 ± 0.2 >15 Butanol fr. 0.8 ± 0.1 1.0 ± 0.1 1.1 ± 0.0 Water residue 0.8 ± 0.1 1.0 ± 0.1 1.0 ± 0.0
a
fr: fraction.
b
ND: Not determined.
TT: Thrombin Time, PT: Prothrombin Time, aPTT: Activated Partial Thromboplastin Time.
Table 5. Platelet aggregation activity of the extracts and organic solvent fractions of raw- and black-garlic.
Samples/Chemicals (mg/ml)
Amplitude (ohm)
Slope (ohm/min)
Lag time (sec)
Area under
PAA
a(%)
DMSO 18 4 52 132.1 100.0
Aspirin (0.5) 5 1 96 26.6 20.1
Aspirin (0.25) 10 2 38 61.6 46.6
Raw-garlic Water extract (0.64) 2 0 132 9.5 4.2
Water extract (0.32) 2 0 56 18.8 8.3
Water extract (0.16) 4 1 54 24.4 10.8
Water extract (0.08) 5 1 42 37.1 16.4
Black garlic Water extract (0.25) 22 4 43 154.2 116.7
Ethylacetate fr.
b(0.25) 8 1 54 51.7 39.1
Ethylacetate fr. (0.12) 12 2 52 76.0 57.5
Butanol fr. (0.25) 13 2 56 88.1 66.7
Water residue (0.25) 22 4 23 161.0 121.9
a
PAA: Platelet Aggregation Activity.
b