추출 용매에 따른 갯질경, 풀고사리, 방기 잎 추출물의 항산화 활성 비교 연구
김 진†
†광주보건대학교, 간호학과
Comparison of antioxidant activities of extracts of Limonium tetragonum , Gleichenia japonica , Sinomenium acutum leaves with different solvents
Jin Kim
††Department of Nursing, Gwangju Health University, Gwangju 62287, Korea (Received : Feb. 08, 2021, Revised : Feb. 22, 2021, Accepted : Mar. 15, 2021)
Abstract : This study was designed to explore the antioxidant activities of water and ethanol extracts of Limonium tetragonum, Gleichenia japonica, and Sinomenium acutum leaves.
Measurement of the total flavonoid and polyphenolic compounds showed that ethanol extracts had higher amounts than water extracts for all 3 plants. To estimate the antioxidant activities of leaf extracts with different solvents, DPPH and ABTS assays were carried out. In both the DPPH and ABTS assays for L. tetragonum, the antioxidant effect of water extract was slightly higher than that of ethanol extract at low concentration (12.5-50 μg/mL), but the opposite result was observed at 100 μg/mL. In the case of G. japonica, the ethanol extract showed higher antioxidant activity than the water extract over the entire range of concentrations in both the DPPH and ABTS assays.
For the S. acutum extracts, the ethanol extract showed a greater antioxidant effect than the water extract over the entire concentration range by the ABTS method, but with the DPPH method the water extract showed a greater effect than the ethanol extract in the concentration range, except for the lowest concentration (12.5 μg/mL). HPLC was performed to analyze the polyphenolic compounds in the 3 ethanol extracts with testing for 17 polyphenolic compounds. Several polyphenolic compounds were detected with the highest amount found for hesperidin. These results imply the feasibility of the development of these leaf extracts as antioxidant agents.
Keyword : Limonium tetragonum, Gleichenia japonica, Sinomenium acutum, antioxidant, DPPH, ABTS
1. 서 론
1)
최근 현대 의학의 비약적인 발전은 사람들의 수명 을 연장시켰으며 이에 비례하여 건강한 삶에 대한 관 심 또한 증가시켰다. 그에 따라 사람들은 건강한 삶의
†Corresponding Author 성 명 : 김 진
소 속 : 광주보건대학교 간호학과
주 소 : 광주광역시 광산구 북문대로 419번길 73 전 화 : 062-958-7620
E-mail : [email protected]
지속성을 높이기 위해 면역 및 노화억제와 같은 예방 적 차원의 건강 관리에 관심을 쏟고 있으며 이에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 최근에는 활성산소종이 노화 및 암 생성의 주요한 원인으로 주목을 받으면서 이러한 활성산소종을 제거하기 위한 항산화제가 주목 을 받게 되었다. 활성산소종은 안정된 상태의 산소가 체내에서 환원대사, 스트레스 및 각종 물리, 화학적 요 인에 의해 생성되는 반응성이 큰 물질로서 산소 중심 의 라디칼인 superoxide anion radical, peroxyl radical, hydroxyl radical과 비라디칼 종인 hydrogen peroxide, singlet oxygen, hydroperoxide로 분류할 수 있다 [1-3]. 정상적인 세 포의 경우에도 활성산소종은 생성되며 인체는 이러한
생리적 상황의 활성산소종을 제거하기 위해 catalase, superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase와 같은 효소적 방어체계와 tocopherol, glutathione, polyphenol, 요산, Se 등의 비 효소적 방어체계를 이용한다 [4,5]. 그러나 이러한 생체 방어 기구의 용량을 뛰어넘는 활성산소종이 발생하는 경우 나 방어체계가 약해지는 경우에는 활성산소종에 의한 인체 조직의 손상은 피할 수가 없게 된다. 이러한 문제 를 해결하기 위해 BHA (Butylated Hydroxy Anisole)나 BHT (Butylated Hydroxy Toluene)와 같은 비효소적 합성 항산화제가 사용되어져 왔으나 실 험동물을 이용한 실험 결과 고농도 투여 시 간 비대증 이나 발암성을 나타내는 것으로 알려지면서 안전성에 대한 문제가 대두되었고 현재 이들의 사용이 법적으로 규제되어 있는 실정이다 [6,7]. 따라서 이러한 합성 항 산화제에 대한 우려의 대안으로 인체에 무해하고 항산 화력이 우수한 천연 항산화제에 대한 소비자들의 관심 이 증가하고 있다.
갯질경 (Limonium tetragonum (Thunb.) A. A.
Bullock)은 갯질경과 (Plumbaginaceae)에 속하는 전 국 각지 해변에서 자라는 두해살이 풀로서 염생식물로 알려져 있다. 높이는 30-60 cm이며 잎은 10-30 cm 의 길쭉한 주걱모양으로 뿌리에서 모여나기하고 사방 으로 퍼져난다. 8월에서 10월 사이에 황색의 꽃이 피 고 10월에서 11월경에 방추형의 열매가 결실된다. 갯 질경의 뿌리와 잎은 민간에서 자궁 출혈, 만성 골수 출 혈 및 이명 등의 치료에 사용되어져 오고 있다 [8]. 최 근의 연구에 따르면 갯질경은 급성 알코올 독성에 대 해 간을 보호하는 효과, 간 섬유증 억제 및 항암효과가 있음이 보고되었으며, 또한 골다공증을 억제하는 효과 도 보임이 증명되었다 [9-10].
풀고사리 (Gleichenia japonica Spreng)는 풀고 사리과 (Gleicheniaceae)에 속하는 식물로서 한국의 제주도, 완도, 거제도 등 남쪽 섬 및 일본 남부를 비롯 한 동아시아 지역의 열대에 분포하는 반음지성 양치식 물이다. 높이는 2 m까지 자라며 잎의 길이는 50-100 cm, 너비는 20-30 cm이고 표면은 윤기가 나는 녹색 을 보이고 있으며 뒷면은 분백색이다 [12].
방기 (Sinomenium acutum (Thunb.) Rehder
& E. H. Wilson)는 새모래덩굴과 (Menispermaceae)에 속하는 낙엽덩굴식물로 우리나 라 남쪽 섬과 일본 그리고 중국에 고르게 분포하고 있 다. 길이는 7m정도이고 잎은 길이 6-15 cm, 폭 3-12 cm로 넓은 달걀모양이다. 꽃은 연녹색으로 6-7 월에 피고 열매는 둥글고 흑색이며 10월에 결실된다.
대한 약전에서 방기 (Sinomenii Caulis et Rhizoma) 는 방기의 덩굴성 줄기 및 뿌리줄기를 지칭하며 이는 수세기 동안 민간에서 관절과 관련된 통증 및 부종 등 여러 질환의 치료에 사용되어져 왔다 [13]. 최근의 연 구 결과에 따르면 방기는 항과민반응, 항염증 작용 그 리고 면역억제 작용이 있음이 밝혀졌으며 또한 항산 화, 항암 및 Helicobacter pylori 운동성 억제 효과를 보임이 보고되었다 [14-20].
최근 천연물 특히 식물류에 대한 연구가 활발히 진 행되면서 식물에 함유된 항 산화물에 대한 많은 연구
결과가 보고되고 있다. 대다수 식물들의 항산화물질들 은 phenolic 물질 혹은 flavonoid 계통 화합물로 알 려져 있다. 수많은 연구에도 불구하고 더 효능이 좋은 항산화물질을 찾으려는 연구는 계속되고 있으며 이에 본 연구에서는 한국에서 자생하는 갯질경, 풀고사리, 방기 잎 추출물에서의 항산화 효과를 비교 검증하고자 한다.
2. 실험 방법 2.1 실험재료 및 시약
갯질경, 풀고사리, 방기는 모두 전라남도 완도군 보길 도에서 채취하였고 이 후 불순물을 제거하고 잎을 분리한 후 사용하기 전까지 그늘진 곳에서 건조시켰다. 자유라디 칼 (free radical) 소거능 확인을 위한 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, D9132), ABTS (2,2′
-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), A9941) 및 Folin Ciocalteu‘s phenol reagent (F9252), potassium persulfate (P5592), gallic acid (398225), protocatechuic acid (E24859), 4-hydroxy benzoic acid (H20059), vanillic acid (94770), rutin (R5143), ferulic acid (128708), naringenin (N5893), oxyresveratrol (91211), coumaric acid (C9008), gentisic acid (149357), hesperidin (H5254), vanillin (V1104), quercetin (Q4951), kaempferol (60010), chrysin (C80105), biochanin A (D2016), chlorogenic acid (C3878) 등은 Sigma-Aldrich (St.
Louis, MO, USA)에서 구입하였다. Sodium carbonate (7541-4405)는 Daejung (Gyeonggi-do, Korea), potassium acetate는 Duksan (Gyeonggi-do, Korea) 에서 구입하였고, 실험에 사용된 기타 각종 용매들은 특 급 시약을 구입하여 사용하였다.
2.2 추출방법
갯질경, 풀고사리, 방기 잎 10 g을 물 또는 식물성 에 탄올을 이용하여 70 ℃, 가열시간 5분, 반응시간 15분, 1 순환 조건으로 Dionex™ ASE™ 350 Accelerated Solvent Extractor 기기로 추출하였다. 추출 후 즉시 원 심분리를 시행하여 침전물을 제거한 후 상층액을 취하였 고, 이 상층액을 0.45 μm syringe filter를 이용하여 여 과하였다. 이후 여과액은 감압 농축하여 최종 물 및 에탄 올 추출물을 만들어 시료로 사용하였다.
2.3 Total flavonoid compound 함량 측정
갯질경, 풀고사리, 방기 잎의 물과 에탄올 추출물에서 총 플라보노이드 혼합물 함량은 Moreno 등 [21]의 방법 을 변형하여 측정하였다. 표준물질로는 quercetin을 사용 하였고, 0, 2.5, 5, 10, 20, 40 μg/mL로 희석하여 준비 하였다. 96-well plate에 희석된 quercetin과 250 μ g/mL농도의 시료용액을 well당 각각 20 μL를 넣고 5 μ L 10% aluminum nitrate와 5 μL 1 M potassium acetate를 첨가한 후 여기에 270 μL ethanol을 더하여 혼합하였다. 이후 실온에서 40분 동안 암반응 시킨 뒤 415 nm에서 흡광도를 측정하였다 (OASYS UVM 340,
Biochrom, Cambridge, England). 총 플라보노이드 혼 합물 함량은 표준물질인 quercetin을 이용하여 얻은 검 량곡선으로부터 구하였다.
2.4 Total polyphenolic compound 함량 측정
갯질경, 풀고사리, 방기 잎의 물과 에탄올 추출물에서 총 polyphenolic 혼합물 함량을 구하기 위해 약간 변형 된 Folin-Ciocalteau 방법을 이용하였다 [22]. 검량선을 위한 표준물질은 gallic acid를 선택하였고, 0, 2.5, 5, 10, 20, 40 μg/mL로 희석하여 사용하였다. 96-well plate에 250 μg/mL농도의 시료용액 및 각 농도 별 gallic acid를 0.1 mL 씩 넣고 여기에 0.1 mL 0.04 N Folin-Ciocalteu’s reagent와 0.1 mL 1% Na2CO3를 가하였다. 이후 암실에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후 700 nm에서 UV/VIS spectrophotometer (OASYS UVM 340, Biochrom, Cambridge, England) 를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 측정된 흡광도 값들은 gallic acid 표준곡선을 이용하여 시료 별 총 polyphenol 화합물의 함량을 구하였고, gallic acid 상 당량 (GAE)으로 표시하였다.
2.5 추출물의 Free radical 소거능 측정
각 추출물 별 항산화활성을 측정하기 위해 항산화활성 과 연관성이 높다고 알려진 DPPH법과 극성 및 비극성 시료의 항산화활성을 모두 측정하여 DPPH를 이용한 radical 소거능보다 적용 범위가 더 넓은 것으로 알려진 ABTS법을 이용하였다 [23-25]. DPPH radical 소거 시 험법은 각 식물 별 물과 에탄올 추출물을 0, 12.5, 25, 50, 100 μg/mL 농도로 준비하여 96-well plate에 0.1 mL씩 넣고 여기에 1 mM DPPH 0.1 mL을 가한 후 실 온, 암실 환경 하에서 30분간 반응을 시켰다. 반응 시간 종료 후 UV/VIS spectrophotometer (OASYS UVM 340, Biochrom, Cambridge, England)를 사용하여 560 nm에서 흡광도를 측정하고 시료를 넣지 않은 군을 대조군(control)로 하여 대조군 대비 free radical 소거 능을 구하였다.
ABTS radical 소거활성을 측정하기 위해 먼저 2.5 mM potassium persulfate와 7 mM ABTS를 준비하여 상온, 암실 상황 하에서 1:1 비율로 혼합한 후 24시간 동 안 방치하였다. 반응 이후 생성된 ABTS radical 950 μL 에 각 추출물 시료 50 μL를 첨가하여 다시 상온, 암실에 서 10분간 반응시켰다. 이 후 730 nm에서 UV/VIS spectrophotometer (OASYS UVM 340, Biochrom, Cambridge, England)를 사용하여 흡광도를 측정하고 시 료를 넣지 않은 군을 대조군(control)로 하여 대조군 대 비 free radical 소거능을 구하였다. 각 추출물의 DPPH 와 ABTS의 radical 소거능을 비교하기 위해 합성 항산화 제인 BHA를 동일한 방법으로 실험하여 각 식물별 항산화 활성을 대조하였다.
2.6 HPLC를 이용한 폴리페놀류 분석
각 식물 추출물에 함유된 polyphenolic 혼합물을 정 량분석하기 위해 HPLC를 이용하여 분석하였다. 기기는 Agilent 1200 series HPLC (Agilent Technologies,
CA, USA)를 이용하였고, column은 reverse phase column인 YMC-Pack ODS-AM (250×4.6 mm I.D. 5 m, 12 nm, YMC CO., Japan)을 사용하였다. 이동상 은 0.1% acetic acid in water (solvent A)와 0.1%
acetic acid in acetonitrile (solvent B)를 gradient 방 식으로 사용하였다. 이동상은 B액을 20%에서 시작하여 3 분까지 40%로 증가시키고, 다시 5분에 50%까지, 12.8분 에 70% 그리고 14.9분에 100%까지 증가시키고 16.7분 까지 그대로 유지하다가 18.6분까지 20%로 다시 낮추고 20분까지 유지시켰다. Column oven 온도는 40℃로 유 지하였고, flow rate는 1.0 mL/min, 검출기는 UV detector로 254 nm로 분석하였다.
2.7 통계처리
본 실험의 결과들은 SPSS 20 (SPSS, Chicago, IL, USA) program을 이용하여 Duncan’s multiple range test로 통계적 유의성을 p〈0.01 수준에서 검증하였고, 평균±표준편차로 표현하였다.
3. 결과 및 고찰
3.1 추출 용매 별 각 추출물 내의 total flavonoid 및 polyphenolic compounds 함량
식물에 함유된 flavonoid 혼합물들은 식물 내에 다량 분포하고 있으며 radical 제거제로서 작용이 강하고 반응 성이 높은 것이 특징이다. 또한 polyphenol 계열의 화합 물들은 분자내에 phenolic hydroxyl group이 있어서 free radical들이 쉽게 결합할 수 있고 따라서 이들 분자 들이 많다는 것은 결국 항산화 작용이 강하다는 것을 의 미한다고 알려져 있다 [26].
갯질경, 풀고사리, 방기 잎의 물과 에탄올 추출물이 함 유하고 있는 총 폴리페놀과 총 플라보노이드를 측정하기 위해 표준물질로 gallic acid와 quercetin을 사용하였다.
실험 결과 갯질경 잎 물 추출물의 총 폴리페놀과 총 플라 보노이드는 각각 37.50±5.42 mg GAE/g와 5.21±0.72 mg QE/g 를 나타내었다. 이에 비해 갯질경 잎 에탄올 추출물의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드는 각각 178.57±8.44 mg GAE/g와 22.74±2.76 mg QE/g 로 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 훨씬 높은 함량을 보 였다. 풀고사리의 경우 물 추출물에서는 총 폴리페놀과 총 플라보노이드가 19.17±1.93 mg GAE/g와 3.44±0.41 mg QE/g 그리고 에탄올 추출물에서는 175.52±7.58 mg GAE/g와 15.41±1.84 mg QE/g 으 로 에탄올 추출물이 더 높게 나타남을 알 수 있었다. 방 기 잎의 경우도 위와 같이 물 추출물에서 총 폴리페놀과 총 플라보노이드가 20.09±3.64 mg GAE/g와 4.13±1.01 mg QE/g 그리고 에탄올 추출물에서는 176.22±6.53 mg GAE/g와 16.94±2.28 mg QE/g 로 동일한 결과를 보였다. 이를 통해 유기 용매를 이용한 추 출이 물보다 항산화물질의 획득수율에 더 큰 영향을 준다 는 것을 알 수 있다 [Table 1].
3.2 추출 용매 별 각 추출물에서 antioxidant activity Free radical은 가장 바깥쪽 전자각에 분포하는 짝지 어지지 않은 전자를 의미하는 화학종으로 일반적으로 강 한 불안정성과 반응성을 나타낸다. 일반적으로 이들은 탐 식작용과 같은 생리적 작용에 관여하는 것으로 알려져 있 으나 과한 반응성으로 인해 신체 구성 성분에 손상을 유 발하여 여러 질병의 원인 인자로 지목되고 있다. 흔히 사 용되는 DPPH 방식은 electron transfer reaction에 기 반을 두고 있으며 주로 항산화제의 구조적 형태에 의해 반응이 일어난다. 이에 반해 ABTS 방식은 대부분의 항산 화제에 반응성을 가지고 있으며 특히 다양한 형태의 기질 내에서 지용성 및 수용성 항산화제의 항산화력을 측정할 수 있다는 특징이 있다 [27-29]. DPPH 방식을 이용한 3 가지 식물 잎의 물 추출물에 대한 항산화력을 실험한 결 과 갯질경의 경우 12.5, 25, 50, 100 μg/mL 농도에서 14.1±2.5%, 57.4±1.1%, 67.1±3.2%, 70.4±3.0%를 보였으며 50, 100 μg/mL 농도에서 BHA와 비슷한 효과 를 나타내었다. 갯질경 잎 에탄올 추출물의 경우 12.5, 25, 50, 100 μg/mL 농도에서 10.0±3.4%, 42.2±3.8%, 51.3±2.1%, 83.1±2.6%로 측정되었고 100 μg/mL 농도에서는 BHA와 비슷한 효과를 보였다.
DPPH 실험에 따른 에탄올 추출물과 물 추출물의 항산화 력을 비교했을 때 낮은 농도의 경우 물 추출물이 에탄올 추출물에 비해 항산화력이 비교적 높게 나타났으나 100 μg/mL 농도에서는 에탄올 추출물이 강하게 나타남을 보 였다. ABTS 방식으로 측정된 항산화력은 갯질경 잎의 물 추출물의 경우 12.5, 25, 50, 100 μg/mL 농도에서 57.9±2.4%, 62.0±2.2%, 69.1±1.9%, 71.6±2.3%를 보였고 50, 100 μg/mL 농도에서 BHA 항산화력과 비슷 한 효과를 나타내었다. 갯질경 잎 에탄올 추출물을 이용 한 실험결과는 낮은 농도부터 20.0±2.1%, 55.6±2.9%, 70.2±1.4%, 77.5±3.2%로 측정되었고 100 μg/mL 농 도에서는 BHA에 비해 약간 낮은 효과를 보였다. ABTS 방식의 실험에서도 DPPH 방식의 실험결과와 유사하게 에탄올 추출물의 항산화력이 낮은 농도에서는 물 추출물 이 더 높게 나타났으나 높은 농도로 갈수록 차이가 거의 없고 유사하거나 높은 항산화력을 보임이 나타났다.
DPPH 방식과 ABTS 방식에서의 항산화력 측정 결과 물 추출물의 경우 ABTS 방식과 DPPH 방식간의 차이가 크 진 않았지만 에탄올 추출물의 경우 100 μg/mL 농도를 제외한 나머지 농도에서 ABTS 방식으로 측정 결과가 DPPH 방식을 이용한 측정결과보다 더 높게 나타났다.
갯질경은 염생식물로서 염분의 농도에 따른 식물의 활성 도가 달라지는 바 염분 농도에 따른 갯질경의 항산화력을 측정한 실험에서도 ABTS 및 DPPH 방식 모두에서 항산 화력이 있음이 보고되었으며 이들 두 방식에서의 차이는 그리 크지 않은 것으로 조사되었다 [30].
풀고사리의 경우 DPPH 방식을 이용한 항산화력 측정 결과 물 추출물에서는 농도 증가에 따라 44.2±0.9%, 61.0±1.0%, 64.5±1.2%, 66.6±5.7%로 측정되었고 에 탄올 추출물에서는 50.5±1.7%, 68.8±1.1%, 80.0±2.7%, 78.2±1.9%로 측정된 농도 전반적으로 에 탄올 추출물이 물 추출물에 비해 항산화력이 강하게 나타 났다. 비교물질인 BHA의 항산화력과 비교했을 시 고농도
의 물과 에탄올 추출물에서 비슷한 항산화력 효과를 나타 냄이 드러났다. ABTS 방식의 항산화력 실험에서는 물 추 출물의 경우 낮은 농도부터 27.6±1.7%, 31.1±1.4%, 50.8±2.2%, 54.7±1.2%로 나타났으며 에탄올 추출물의 경우 농도 증가에 따라 25.8±1.7%, 35.1±1.9%, 41.0±1.8%, 67.5±3.0%으로 전체적으로 에탄올 추출물 이 약간 더 항산화력이 있음을 보였으며 BHA 항산화력과 비교시 약간 낮은 항산화력을 보였다. DPPH 방식과 ABTS 방식에서의 항산화력 측정 결과 갯질경과는 다르게 ABTS 방식으로 측정했을 때가 DPPH 방식을 이용한 측 정 때보다 전체적으로 낮은 결과치를 보여주었다. 이는 지금까지 ABTS 방식의 측정이 DPPH 측정법보다 더 넓 은 영역에서 항산화력을 측정하긴 하지만 측정 물질, 측 정 matrix의 성질 및 추출 용매 그리고 추출법에 따라 항산화력 측정에 차이가 나타날 수 있다는 것을 보여주는 것으로 사료된다. 이 실험 결과와 유사하게 제주도에서 자생하는 풀고사리를 이용한 항산화력 실험 결과 열수 추 출물 농도 2%에서 기존 합성 항산화제인 BHT보다 높고 BHA와 유사한 항산화력이 있음이 보고되었다 [31].
방기는 그 뿌리 부분이 약재로 사용되는 식물로서 뿌 리에 대한 연구는 많이 이루어졌으나 잎에 대한 연구는 많이 이루어진 바가 없다. 이에 방기 잎 추출물에 대한 항산화력을 측정하였다. DPPH 방법을 통한 항산화력 측 정 결과 물 추출물에서는 농도 증가에 따라 16.7±2.1, 59.1±1.5, 67.1±2.2, 72.8±2.7%를 보였고, 에탄올 추 출물은 51.6±2.2, 55.2±1.9, 58.5±1.7, 65.8±2.1%로 100 μg/mL 농도를 제외한 나머지 농도에서는 물 추출물 의 항산화력이 더 높게 나타났고 BHA와 비교 시 더 높 은 효과를 보였다. ABTS 방식의 항산화력 실험에서는 물 추출물의 경우 23.0±1.8, 37.7±1.7, 45.6±1.0, 50.0±1.0%를 나타내었고, 에탄올의 추출물은 56.9±1.4, 60.7±0.7, 67.5±2.1, 72.3±1.2%를 보여서 에탄올 추 출물이 물 추출물보다 강한 항산화력을 보임이 나타났으 나 BHA와 비교 시 약간 낮은 효과를 보였다. DPPH 방 식과 ABTS 방식에서의 항산화력 측정 결과 비교했을 때 물 추출물의 경우는 12.5 μg/mL 농도를 제외한 나머지 농도에서 ABTS방식의 측정치가 DPPH 방식의 측정치보 다 더 낮게 나왔고 에탄올 추출물의 경우 전체 농도에서 ABTS 방식의 측정치가 DPPH 방식의 측정치보다 더 높 게 나왔다. 이러한 결과 역시 물질에 따라 그리고 추출에 있어서 여러 요인에 따라 측정치가 영향을 받는 것을 보 여주는 것으로 사료된다 [Fig. 1,2].
Extract Total polyphenol (mg GAE/g dry extract)
Total flavonoid (mg QE/g dry extract)
Ethanol
L. tetragonum 178.57±8.44 22.74±2.76
G. japonica 175.52±7.58 15.41±1.84
S. acutum 176.22±6.53 16.94±2.28
Water
L. tetragonum 37.50±5.42 5.21±0.72
G. japonica 19.17±1.93 3.44±0.41
S. acutum 20.09±3.64 4.13±1.01
Amount of total polyphenolic compounds and total flavonoid compounds were expressed as mg of gallic acid equivalents (GAE)/g dry extract and mg of quercetin equivalents (QE)/g dry extract, respectively.
Each value represents the mean of triplicate independent experiments±the standard deviations.
Table 1. Amount of total polyphenolic and flavonoid compounds in water and ethanol extracts of Limonium tetragonum, Gleichenia japonica, Sinomenium acutum leaf
Figure 1. Radical scavenging activities of water(white) and ethanol(black) extracts of BHA(a) and Limonium tetragonum(b), Gleichenia japonica(c), Sinomenium acutum(d) leaf using DPPH method. Data are expressed as the means of three independent experiments ± the standard deviations. (*p < 0.01)
Figure 2. Radical scavenging activities of water(white) and ethanol(black) extracts of BHA(a) and Limonium tetragonum(b), Gleichenia japonica(c), Sinomenium acutum(d) leaf using ABTS method. Data are expressed as the means
± the standard deviations of three independent experiments . (*p < 0.01)
3.3 HPLC를 이용한 폴리페놀류 분석
갯질경, 풀고사리, 방기 에탄올 추출물에 함유된 polyphenolic compounds를 조사하기 위해 총 17종의 페놀성 화합물(gallic acid, protocatechuic acid, gentisic acid, rutin, vanillic acid, hesperidin, p-coumaric acid, oxyresveratrol, vanillin, quercetin, naringenin, kaempferol, chrysin, biochanin A, chlorogenic acid, 4-hydroxy benzoic acid 및, ferulic acid)을 표준물질로 하여 HPLC를 이용 하여 정량분석하였다.
갯질경 추출물을 분석한 결과 17종 표준물질 중 hesperidin이 가장 높은 함량을 보였고 이외에도 gentisic acid, rutin, vanillic acid, p-coumaric acid, oxyresveratrol, vanillin, quercetin이 검출되었고 나머 지는 검량선 범위 내에서 검출되지 않았다. 풀고사리 추 출물에서는 gentisic acid, rutin, vanillic acid, p-coumaric acid, hesperidin, vanillin이 검출되었고 함량이 가장 높은 것은 hesperidin이었다. 방기 잎의 경 우 두 식물과 마찬가지로 hesperidin의 함량이 제일 높 게 나타났으며 이외에도 gentisic acid, rutin, vanillic acid, p-coumaric acid, oxyresveratrol, vanillin, quercetin, naringenin, keampferol이 존재함이 밝혀졌 다 [Fig. 3] [Table 2] .
Figure 3. HPLC chromatogram of polyphenolic compounds existing in the ethanol extract of Limonium tetragonum(a), Gleichenia japonica(b), Sinomenium acutum(c) leaf
N.D.: Not detected
4. 결 론
본 연구에서는 우리나라에 자생하는 갯질경, 풀고사리, 방기의 잎 부분을 물과 에탄올로 추출하여 이들의 total flavonoid 및 polyphenolic compound 함량 측정, DPPH 와 ABTS 방식을 이용한 항산화력 측정, HPLC를 이용한 폴리페놀류 분석을 수행하였다. 물과 에탄올을 이 용한 추출물에 대한 total flavonoid 및 polyphenolic compound 함량 측정 결과 에탄올을 이용한 추출물에서 함량이 더 높게 나타남이 밝혀졌다. DPPH 방식과 ABTS 방식을 이용한 항산화력을 조사한 결과 두 방식 사이에는 일관되지 않은 결과를 도출하였으나 용매 별 항산화력 측 정에서는 에탄올 추출물이 일반적으로 높게 나타남이
조사되었다. 이러한 결과를 토대로 갯질경, 풀고사리, 방기 잎의 에탄올 추출물을 대상으로 한 HPLC 정량 분 석 결과 세 종류 모두에서 hesperidin이 가장 높은 함량 을 보임이 나타났고 이외에도 여러 폴리페놀류가 존재함 이 밝혀졌다.
감 사
이 논문은 2020년도 광주보건대학교 교내연구비의 지 원을 받아 수행된 연구입니다. (2020033)
Phenolic compounds Limonium tetragonum Concentration (mg/g of extract)
Gleichenia japonica Concentration (mg/g of extract)
Sinomenium acutum Concentration (mg/g of extract)
Gallic acid N.D. N.D. N.D.
Protocatechuic acid N.D. N.D. N.D.
Gentisic acid 1.54 1.44 1.32
Rutin 0.18 0.10 0.23
Vanillic acid 2.16 0.43 0.20
Hesperidin 14.70 8.67 7.10
p-Coumaric acid 0.57 1.10 2.78
Oxyresveratrol 0.20 N.D. 0.41
Vanillin 3.37 0.05 0.76
Quercetin 0.27 N.D. 0.20
Naringenin N.D. N.D. 2.07
Kaempferol N.D. N.D. 3.17
Chrysin N.D. N.D. N.D.
Biochanin A N.D. N.D. N.D.
Chlorogenic acid N.D. N.D. N.D.
4-Hydroxy benzoic acid N.D. N.D. N.D.
Ferulic acid N.D. N.D. N.D.
Table 2. Quantitative analysis of polyphenolic compounds existing in ethanol extracts of Limonium tetragonum, Gleichenia japonica, Sinomenium acutum leaf with HPLC
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