Anti-Oxidative and Anti-Inflammatory Activities of Seven Medicinal Herbs including Tetrapanax papyriferus and Piper longum Linne

통초, 필발을 포함한 7종 한약재 추출물의 항산화 및 항염증 활성

진경숙¹, 오유나¹, 이지영¹, 손병일¹, 최우봉^1,2, 이은우^1,3, 권현주^1,3, 김병우^1,3

*

1동의대학교블루바이오소재개발및실용화지원센터

2동의대학교생명공학과

3동의대학교생명응용학과

Received : July 27, 2012 / Revised : April 16, 2013 / Accepted : April 17, 2013

천연물에존재하는화합물들은생체에유용한다양한생 리활성을보유하고있어기능성소재의새로운자원으로각 광받고있으며이에따라천연소재로부터유용성분을추 출하여소재가보유한활성을밝혀내고기능성소재로서의 활용성을타진하는데많은연구와관심이집중되고있다

^[13, 21, 26].

특히각종식물의뿌리

^,

열매

^,

꽃

^,

나무껍질

^,

뿌리껍 질

^,

줄기

^,

잎

^,

종자등약용식물의모든부위로부터유래된 각종한약재의경우오랜처방으로증명된안전성과효능을 인정받고있어건강식품

^,

건강보조식품

^,

바이오식품

^,

한방

차

^,

한방화장품등한약재를원료로한다양한제품들에활 용되고있다

^.

이와같은시대적배경에부응하여다양한생 물자원으로서한약재를활용하기위해서는소재의과학적인 기능성평가가시급하다

^.

즉기능성식품소재의활용에는 과학적인근거를기반으로한원료의역할이매우중요하므 로각소재의안전성과기능성을우선적으로확인하는작업 이선행되어야한다

^.

이를위해서는해당소재로부터유효성 분을추출

^,

농축및분리하여생리활성을과학적으로규명하 는과정이필수적이다

^{[6, 41].}

염증은외부의자극에대한생체방어기전의하나로지 속적인염증반응은조직의손상을일으켜암을비롯한각

종질병을유발하는것으로알려져있다

^{[5, 7].}

생체내염

증반응은대식세포

(macrophage)

에서과량생산되는염증

매개인자

(inflammatory mediators)

로 부터 유래되는데

Anti-Oxidative and Anti-Inflammatory Activities of Seven Medicinal Herbs including Tetrapanax papyriferus and Piper longum Linne. Jin, Kyong-Suk

¹

, You Na Oh

¹

, Ji Young Lee

¹

, Byung Yil Son

¹

, Woobong Choi

^1,2

, Eun-Woo Lee

^1,3

, Hyun Ju Kwon

^1,3

, and Byung Woo Kim

^1,3

*.

¹

Blue-Bio Industry Regional Innovation Center,

²

Department of Biotechnology and Bioengineering, College of Engineering,

³

Department of Life Science and Biotechnology, College of Natural Science, Dong-Eui University, Busan 614-714, Korea

In this study, we analyzed the anti-oxidative and anti-inflammatory activities of seven medicinal herbs. All extracts of the tested herbs, Euryale ferox Salisbury, Echinops setifer Iljin, Amomum cardamomum Linne, Tetrapanax papyriferus, Illicium verum Hook. f., Typha orientalis Presl, and Piper longum Linne, exhibited potent anti-oxidative activity as confirmed by DPPH radical scavenging capacity. Lipopolysaccharide (LPS) induced nitric oxide (NO) production, in the RAW 264.7 cell line, was also ame- liorated by all extracts’ treatments in a dose dependent manner. NO suppressive activity originated from the inhibition of induc- ible nitric oxide synthase (iNOS) protein expression by the extracts. Three extracts, E. ferox S., I. verum Hook. f., and P. longum L., possessed suppressive activity against, not only iNOS, but also cycloxygenase 2 (COX-2) protein expression. These three extracts may then serve as potential candidates for non steroidal analgesic inflammation drugs (NSAIDs). Furthermore, all extracts induced anti-oxidative enzyme, heme oxygenase 1, protein expression. Taken together, these results provide an important new insight into the fact that various medicinal herbs possess potent anti-oxidative and anti-inflammatory activities and might be utilized as promising agents in the field of health products. Further studies for the identification of the active com- pounds from medicinal herbs are clearly needed.

Keywords: Medicinal herbs, anti-oxidative activity, anti-inflammatory activity, nitric oxide, inducible nitric oxide synthase, cycloxygenase 2, heme oxygenase 1

*Corresponding author

Tel: +82-51-890-2900, Fax: +82-51-890-2914 E-mail: [email protected]

© 2013, The Korean Society for Microbiology and Biotechnology

inducible nitric oxide synthase (iNOS)

로부터 생산되는

nitric oxide (NO)

와

cyclooxygenase 2 (COX-2)

로부터생산 되는

prostaglandin E2 (PGE2)

등이대표적이다

^.

외부자극 에의해과량생산된염증매개인자는

tumor necrosis factor

α

^(TNF-

α

), interleukin 1

β

^(IL-1

β

⁾

등과같은사이토카인을

생산하여다양한염증반응을일으킨다

^{[17, 18].}

염증반응의

대표적인 세포 실험계 중 하나인

RAW 264.7 murine

macrophage

에

lipopolysaccharide (LPS)

등의염증유발인 자를처리하면

^iNOS

및

^COX-2

의발현유도에의해

^NO

와

PGE2

등염증매개인자의생성및이를통한사이토카인분

비량증가를확인할수있다

^{[12, 30].}

그러므로이러한염증

매개인자의발현을효과적으로제어할수있는물질들이염 증의예방및치료를위한소재로서각광받고있다

^.

대표적인

cellular defensive phase 2 detoxifying antioxidant enzyme

중하나인

heme oxygenase (HO)-1

의유도는산화 적 스트레스를 방어하는 중요한 기전 중 하나로 다양한

carcinogen

으로부터세포를보호하는

chemoprevention

에 중요한역할을담당하는것으로알려져있다

^.

특히다양한

dietary phytochemical

이함유한

chemopreventive function

이 상위전사인자인

nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2)

에의한

^HO-1

과같은항산화효소의발현증가에서기인하

며이러한

chemoprevention

은함암뿐만아니라항염증등 의기전과도상호작용하는것으로알려져있어그중요성이 더욱커지고있다

[17, 18, 39].

이러한관점에서본연구에서는다양한생리활성을보유 할것으로추정되는수종의한약재를대상으로약재가보유 한생리활성중먼저항산화및항염증생리활성을확인하 고자하였다

^.

실험에사용한한약재

⁷

종은검인

^,

누로

^,

백두 구

^,

통초

^,

팔각향

^,

포황

^,

필발등으로각약재명과학명및부

위는

^{Table 1}

에기술한바와같고각약재의일반적인특징

및활성은다음과같다

^.

먼저검인은수련과의가시연꽃의 씨로서약용혹은식용으로이용되며냄새가없고맛은달 고떫으며성질은평하며설사

^,

대하

^,

사지관절마비등에효

과가 있는 것으로 알려져 있다

^.

검인의

70% methanol

(MeOH)

추출물의

1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) radical

소거능및항산화계효소발현조절능

^[22],

검인

^70%

ethanol (EtOH)

추출물의

reactive oxygen species (ROS)

소거활성과항염증활성

^[14]

등이보고된바있으며검인으 로부터분리된성분으로는

cerebrosides, tocopherol polymers, sesquineolignans

등이있다

[8, 34, 36].

본연구에서분석한

검인

100% MeOH

추출물의항산화능및항염증활성에대

해서는보고된바없다

^.

누로는쌍떡잎식물초롱꽃목국화과 의여러해살이풀로서절굿대

^,

큰절굿대등으로도불린다

^.

주 로약용으로쓰이며성질이차고맛이쓰고짜며독이없다

^.

뿌리의해열

^,

소염작용이강하여종기등의피부염

^,

유선염 에치유반응을나타내며고지혈증치료를통한동맥경화예 방 및 지질 과산화 억제 등의 효능이 알려져 있다

^.

누로

EtOH

추출물의

DPPH radical

소거능

^{, NO}

소거능및비듬 균의증식억제능등이보고되었으나

^MeOH

추출물의항산 화및항염증작용과그작용기작에대해서는보고된바없

다

^[35].

백두구는생강과에속하는다년생초본으로성숙한

과실의과피를제거한것을말하고약용으로쓰이는데강렬 한향기가나며성질은맵고따뜻하다

^.

소화기계질환에자 주쓰이는약재로구토를멈추고위장을강화하며소화작용 을돕는것으로알려져있다

^.

백두구뿌리의

^COX-1

과

^COX-

2

억제를통한항염증활성이보고된바있으나본연구에

사용한한약재로사용되고있는열매부분에대한항산화및

항염증활성에대해서는보고된바없다

^[20].

통초는두릅나

무과통탈목의줄기로약용으로이용되며맛은달고성질은 약간차다

^.

강심작용

^,

항암활성

^,

혈압강하

^,

부종완화등의 효능이알려져있다

^{. Roh}

등

^[33]

은통초추출물의

n-hexane

분획물과

ethyl acetate (EtOAc)

분획물의항산화및항노화 효과의비교분석을통해각분획물이항산화

^,

미백

^,

항주름 효능을보유함을확인하였으나항염증활성에대해서는보 고된바없었으며

^,

통초잎유래성분인

propapyriogenin

이 항염증활성을보유함을보고하였으나

^[31]

본연구의소재인 한약재로사용되고있는줄기부분의

^NO

생성억제를통한 항염증활성에대해서는보고된바없다

^.

팔각향은붓순나무

Table 1. DPPH radical scavenging activity of seven medicinal herb extracts.

Korean name

(漢子, Chinese character) Species name (part) DPPH radical scavenging activity

(IC

₅₀

, mean ± SD, µg/ml)

검인( 仁) Euryale ferox Salisbury (seed) 22.95 ± 0.25

누로(漏蘆) Echinops setifer Iljin (root) 803.04 ± 3.59

백두구(白豆 ) Amomum cardamomum Linne (fruit) 25.15 ± 0.26

통초(通草) Tetrapanax papyriferus (stem) 65.23 ± 1.70

팔각향(八角香) Illicium verum Hook. f. (dried fruit) 33.83 ± 0.41

포황(浦黃) Typha orientalis Presl (pollen) 92.67 ± 1.24

필발(畢發) Piper longum Linne (unripe fruit) 155.49 ± 1.74

과에속하는상록식물로약용

^,

향신료

^,

차등으로사용되며 부드럽고달콤한향과맵고단맛을지녔다

^.

소독

^,

구충

^,

살 충

^,

이뇨

^,

소화촉진

^,

감염예방및각종바이러스성질환에 효과가있는것으로알려져있으며전통적으로피부염

^,

류머 티즘

^,

천식

^,

기관지염등의치료제로사용되어왔다

^{. Human} keratinocyte HaCaT cell

에서의

^TNF-

α와

interferon-

γ에 의해유발된염증을억제시키는것으로보고되었으며

^[38],

팔각향

^EtOH

추출물의 아토피 피부염 억제효과

^[37],

cholinesterase

억제능

[3], essential oil

의항진균활성

^[10],

항균효과

^[43]

등이보고되었다

^.

팔각향으로부터분리된성

분으로는

sesquiterpenes, phenylpropanoids, lignans,

flavonoids

등이있으며팔각향추출물및분리화합물이보

유한활성으로는항균

^,

항산화

^,

살충작용

^,

진통작용등이보 고되었다

^.

특히

antiflu drug

인

^Tamiflu

의 기본 소재인

shikimic acid

의주된원료로알려져있다

^[42].

포황은부들 과에속하는여러해살이초본식물인부들의꽃가루로약용 으로사용되며맛은달고성질은평하다

^.

지혈작용

^,

혈압강 하

^,

혈액순환개선등의효능이보고되었다

^.

포황추출물을이 용한선행연구로는

^NBT

환원법으로측정한항산화효과

^,

염 증유발관련효소인

hyaluronidase

의활성억제효과

^,

열수 추출물의항산화활성등이보고되었으나

^MeOH

추출물의

DPPH radical

소거능및

^NO

생성억제를통한항염증활성

에대해서는보고된바없다

^[19].

필발은후추과필발의덜

익은열매로서주로약용및식용으로사용된다

^.

특이한향 을지니며맛은맵고성질은뜨겁다

^.

복통

^,

구토

^,

식욕감퇴

^,

설사

^,

이질

^,

치통등에주로사용되며항균

^,

항경련

^,

혈관확 장

^,

항산화등의효능이보고되었다

^.

한약재열수추출물의항 산화효과를검토한선행문헌에서필발열수추출물의항 산화활성이높은것으로보고되었고

^[25],

필발

^EtOH

추출 물및

dichloromethane

분획에서주로분리되는주요성분중

하나인

^piperine

의항염증활성에대해보고된바있으나본

연구의소재인필발

^MeOH

추출물의항산화및항염증활

성에대해서는보고된바없다

^{[2, 16].}

본연구에서는이상

⁷

종의한약재로부터유효성분을추 출한후소재의독성유무를확인하고해당소재가보유한 항산화및항염증생리활성을규명하여다양한기능성제품 소재로서의활용을위한기반을제시하고자하였다

^.

실험에 사용한한약재는부산광역시소재㈜대한생약제품으로부터

구입하여각각

^{10 g}

씩측량하여분말로파쇄한후시료부

피의

⁵

배의

^MeOH

을가하여

⁷⁵

^o

^C

에서

³

회반복추출하였 다

^.

추출한시료는여과하여감압농축기

(N-1000S-W, EYELA, Japan)

로농축한후동결건조

(FDU-2100, EYELA, Japan)

하여중량법으로수율을계산하였다

^.

전자공여작용은인체내에서생성되는

free radical

의전

자를공여하여

free radical

에의한노화와질병을억제한다

[23].

따라서전자공여능은항산화작용의지표로서사용되

고있으며특히식물추출물의항산화능측정에많이사용 되고있다

^[24].

이러한전자공여능측정은

DPPH radical

소 거활성을이용하여측정하였다

^{. DPPH}

는비교적안정한

^free radical

로써

, ascorbic acid, tocopherol, polyhydroxy

방향족 화합물

^,

방향족아민류에의해환원되어짙은자색이탈색되 는원리를이용하여항산화활성을간단히측정할수있는 동시에식물체의항산화활성과도연관성이매우높기때문 에많이이용되고있는방법이다

[11]. DPPH radical

소거능 측정을통한한약재추출물의항산화능분석은한약재

⁷

종 추출물을농도별

^(1.25-320

µ

^g/ml)

로

^MeOH

에녹여준비한 후

96 well plate

에

^MeOH

에 용해된

^1.5

×

¹⁰

^-4

^{M DPPH} 40

µ

^l

와각시료

¹⁶⁰

µ

^l

를분주한혼합액을실온에서

³⁰

분 간반응시킨 후

, microplate reader (Paradigm, Beckman, CA, USA)

를이용하여

^{520 nm}

에서흡광도를측정하였다

^.

시 료를첨가하지않은음성대조군과비교하여

free radical

소 거능의정도를백분율로나타내고

^{, 50%}

저해농도

(Inhibitory Concentration, IC

₅₀

)

를계산하였다

^.

대표적인항산화제로

DPPH radical

소거능분석의양성대조군으로주로사용되

는

ascorbic acid

를함께비교분석하였으며측정값은

³

회반 복실험의평균값으로나타내었다

^[4].

항염증 활성의 분석은

murine macrophage cell line

인

RAW 264.7

을

American Type Culture Collection (ATCC, USA)

로부터 구입하여

10% fetal bovine serum (FBS)

및

penicillin/streptomycin

이 포함된

^DMEM

배지에서

³⁷

^o

^C,

5% CO

₂조건으로배양하였다

^[29].

한약재추출물의세포독

성유무및

^NO

생성억제능분석을위해

RAW 264.7 cell

을

24-well tissue culture plate

에

^well

당

^1.0

×

¹⁰

⁵

^cell

을분 주하여부착시킨후그람음성세균의외막을구성하는주요 구성성분으로대표적인염증스트레스유도인자의하나인

LPS

를

¹

µ

^g/ml

의농도로처리하여

inflammatory mediator

인

^NO

생성을유도하고한약재추출물에의한

^NO

생성저

해능 및 추출물의 세포 독성 유발 유무를 각각

^Griess

reaction [40]

과

WST assay [28]

를통해분석하였다

^.

또한 한약재추출물의항염증및항산화활성기전을밝히기위 해

iNOS, COX-2,

그리고

^HO-1

의단백질발현을

^Western blot hybridization

으로 분석하였다

^.

실험에 사용한

^iNOS, COX-2, HO-1

등의일차항체는

Cell Signaling Technology (MA, USA)

로부터구입하였으며

^{, actin}

의일차항체와

^anti- goat, anti-rabbit

등의이차항체는

Santa Cruz Biotechnology

(CA, USA)

로부터구입하여사용하였다

^.

시료처리가끝난

배양세포에서단백질을추출하여

Bradford assay

로단백질

농도를결정한 후

⁵⁰

µ

^g

의단백질을

10% sodium dodecyl

sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)

로전기영동하고

nitrocellulose membrane

에

^blotting

한후

1:1,000-5,000

으로희석한일차항체와

hybridization

하였다

^. Membrane

수세후

horse radish peroxidase

가부착된이차 항체로한시간동안반응시키고

chemiluminescence detection system (FluoChem

^®

FC2, AlphaInnotech, USA)

을이용하여 단백질발현을분석하였다

^.

이상의실험을통한

⁷

종한약재의추출및생리활성의분 석결과는다음과같다

^.

먼저

⁷

종한약재를

^MeOH

로추출한 후동결건조하여각추출물의수율을계산한결과검인

^,

누 로

^,

백두구

^,

통초

^,

팔각향

^,

포황

^,

필발의수율이각각

^{0.8, 4.1,} 2.6, 14.2, 21.2, 15.9, 11.8%

로나타나팔각향

^,

포황

^,

통초

^,

필 발

^,

누로

^,

백두구

^,

검인의순으로추출물의수율이높게나타 났다

^.

천연소재의다양한생리활성은약재가보유한항산화능

을 기본으로 한다

^[18].

한약재

⁷

종의 항산화능을

^DPPH

radical

소거활성으로분석한결과

^{Table 1}

에제시된바와같 이

50%

저해농도를의미하는

IC

50값이검인

,

누로

,

백두구

,

통초

^,

팔각향

^,

포황

^,

필발에서 각각

22.95, 803.04, 25.15, 65.23, 33.83, 92.67, 155.49

µ

^g/ml

로나타나활성의정도는 검인

^,

백두구

^,

팔각향

^,

통초

^,

포황

^,

필발

^,

누로의순으로강하 게나타났다

^.

이러한결과는양성대조군으로사용한

^ascorbic acid (6.40

µ

^g/ml)

에비해서는다소낮은값이지만시료가단 일화합물이아닌추출물임을감안할때특히검인

^,

백두구

^,

팔각향

^,

통초

^,

포황등이비교적높은

DPPH radical

소거능 을보유하는것으로판단된다

^.

한편

^Kim

등

^[22]

이수행한선 행연구에서검인

^{70% MeOH}

추출물의

DPPH radical

소거 능의

^IC

50 값은

^5.6

µ

^g/ml

로 본 연구에서 분석한

^100%

MeOH

추출물의

^22.95

µ

^g/ml

에비해매우높게나타나

^70%

MeOH

추출물이

^100%

추출물에비해

DPPH radical

소거 능은높은것으로판단되나두실험이각각다른실험계를 사용하여항산화효소의발현변화를분석하였으므로직접 적인비교분석은어려운것으로판단된다

^.

또한한약재열 수추출물의항산화효과를검정한선행문헌

^[25]

에서백두구

열수추출물의

DPPH radical

소거능을분석하였으나본연

구의결과와직접적인비교에는어려움이있으며본연구의 결과를통해

^MeOH

추출물또한높은

DPPH radical

소거능 을보유함을확인하였다

^.

팔각향의경우다양한생리활성에 대한선행연구들이이루어졌으나항산화능에대한직접적

인보고는없어본연구의결과를통해팔각향

^MeOH

추출

물이높은항산화능을보유함을확인하였다

^.

통초추출물의 항산화활성및항노화효과를분석한선행문헌

^[33]

에서는 통초

^MeOH

추출물의

^EtOAc

분획의

DPPH radical

소거능 이

^{0.1 mg/ml}

에서

^73.2%

로나타나본연구에서관찰한통초

MeOH

추출물의항산화능이

^EtOAc

분획에존재하는물질

에서기인할가능성을시사하였다

^.

또한각한약재추출물의항염증활성보유유무를알아

보기위해먼저한약재추출물이

RAW 264.7

세포생존율에

미치는영향을살펴보았다

^.

그결과

^{Fig. 1}

에제시한바와같 이검인과팔각향의경우시료의농도증가에따라세포생

존율이다소감소되는경향을보였으나

⁴⁰⁰

µ

^g/ml

까지강한

세포독성을유발하지않아

⁴⁰⁰

µ

^g/ml

에서세포생존율이각

각

72.2, 73.9%

로나타났다

^.

누로의경우

²⁰⁰

µ

^g/ml

까지는 독성을전혀나타내지않았고

⁴⁰⁰

µ

^g/ml

에서도

^95.7%

의세

포 생존율을보였으며

^1,000

µ

^g/ml

의고농도 처리에서도

64.6%

의세포생존율을나타내었다

^.

백두구는

^{200, 400}

µ

^g/

ml

에서각각

64.9, 47.5%

의세포생존율을나타내었고

^,

통 초는

^{150, 200}

µ

^g/ml

에서각각

70.2, 48.7%

의세포생존율을 나타내었으며

^,

포황의경우

^{200, 400}

µ

^g/ml

에서각각

^70.0,

30.0%

의세포생존율을나타내었다

^.

마지막으로필발은

^50,

200

µ

^g/ml

에서각각

86.9, 45.3%

의세포생존율을나타내었 다

^.

이와같이각한약재가세포생존율에미치는영향을바 탕으로이후

NO

생성저해능및단백질발현분석은최소

60%

이상의세포생존율을보인농도범위내에서실시하였다

^.

한약재추출물의항염증활성보유유무를먼저

^NO

생성 저해능분석을통해수행하였다

^. LPS

로자극을유도한

^RAW

264.7 cell

에서한약재추출물의처리에의한영향을분석한

결과

^{Fig. 2}

에제시된바와같이

⁷

종시료모두농도의존적

인

^NO

생성저해능을보였다

^{. LPS}

에의한

^NO

생성을

^50%

저해하는농도인

^IC

50를산출한결과검인

^,

누로

^,

백두구

^,

통 초

^,

팔각향

^,

포황

^,

필발이 각각

333.6, 377.3, 149.4, 114.1, 280.6, 127.2, 20.6

µ

^g/ml

로나타나활성의정도는필발

^,

통 초

^,

포황

^,

백두구

^,

팔각향

^,

검인

^,

누로의순으로높게나타났 다

^.

이러한결과를통해한약재추출물이보유한

^NO

생성 억제능이확인됨에따라한약재추출물이항염증활성에핵

심적인역할을담당하는단백질인

^iNOS

와

^COX-2

의발현에

미치는영향을

Western blot hybridization

으로분석하였다

^.

그 결과

^{Fig. 3}

에 제시된 바와 같이

^LPS

에 의해 유도된

iNOS

단백질의발현이각한약재추출물처리에의해유의

적으로감소됨을보였으며그활성의정도는

^{Fig. 2}

의

^NO

생 성억제능의결과와일치됨을보여

^NO

생성억제능이한약

재추출물에의한

^iNOS

단백질발현저해에서기인함을확

인하였다

^[1].

특히검인

^,

팔각향

^,

그리고필발의경우

^iNOS

뿐만아니라

^COX-2

단백질발현에대한억제능또한보유

하는것으로나타나

non steroidal analgesic inflammation drug (NSAID)

로서의적용가능성을시사하였다

^{[9, 24].}

이 러한결과를통해

⁷

종의한약재추출물이높은항염증활성 을 보유함을 확인하였다

^.

한편

^{, Kim}

등

^[14]

이 검인

^70%

EtOH

추출물의

^EtOAc

분획으로실시한항염증활성분석

과

100% MeOH

추출물로실시한본연구의결과가유사하

게나타나검인의경우

^EtOH

및

^MeOH

추출물모두높은

항염증활성을보유하는것으로판단된다

^.

또한

^Ryu

등

^[35]

은

⁶

종약용식물추출물의비듬균증식억제및항산화효 과에관한연구에서누로

^EtOH

추출물의

DPPH radical

및

NO

소거능을분석하였다

^.

개별적으로이루어진두연구결

과의직접적인비교에는어려움이있으나제시된결과만을 상호비교하였을때

^,

본연구에서분석한

^MeOH

추출물의

DPPH radical

및

^NO

소거활성이 선행문헌에서 분석한

Fig. 1. Effect of medicinal herb extracts on viability of RAW 264.7 cell.

Values are mean ± SD (n = 3). Con, vehicle control (DMSO). *Significantly different from the LPS and vehicle treated control [Con, LPS

(+)] (p < 0.05).

EtOH

추출물에비해높은것으로판단된다

^.

또한각소재가보유한항산화능의작용기작을알아보기

위해대표적인항산화효소인

^HO-1

의발현에각추출물이

미치는영향을살펴보았다

^.

그결과

^{Fig. 4}

에제시된바와같

이

⁷

종의소재모두

^HO-1

의발현을유도하였고특히통초

^,

포황

^,

누로등에의한

^HO-1

의발현증가는대표적인천연유

래

phytochemical

로서

HO-1 inducer

로알려져있어 본실 험의양성대조군으로사용한

sulforaphane (SFN)

과유사한

Fig. 2. Modulation of LPS induced NO formation on RAW 264.7 murine macrophages by medicinal herb extracts.

Values are mean ± SD (n = 3). Con, vehicle control (DMSO). *, **Significantly different from the vehicle treated control [Con, LPS (-)] and

LPS and vehicle treated control [Con, LPS (+)], respectively (p < 0.05).

정도로나타나항암및항염증활성을보유한

chemopreventive

agent

로서의적용가능성을시사하였다

^.

본연구에서는수종의한약재추출물의항산화능과항염 증생리활성을

in vitro assay system

및

cell culture model system

을이용하여분석하였다

^.

먼저검인

^,

누로

^,

백두구

^,

통 초

^,

팔각향

^,

포황

^,

필발 이상

⁷

종한약재

^MeOH

추출물의

DPPH radical

소거활성을분석한결과검인

^,

백두구

^,

팔각 향

^,

통초

^,

포황등이강한항산화능을보유함을확인하였다

^.

또한

RAW 264.7 murine macrophage cell

을이용하여한약 재추출물의항염증활성을분석한결과

⁷

종모두농도의존 적인

^NO

생성억제능을보였으며이는

^NO

생성단백질인

iNOS

의 발현 저해에서 기인함을

Western blot hybridi-

zation

을통한단백질발현분석을통해확인하였다

^.

또한검

인

^,

팔각향

^,

그리고필발의경우

^iNOS

뿐만아니라

^COX-2

단백질발현저해능또한나타내어

^NSAID

로서의적용가능

성을시사하였다

^.

뿐만아니라

⁷

종소재모두대표적항산화 효소인

^HO-1

의발현을유의적으로증가시켜

chemopreventive

소재로서의 가능성또한시사하였다

^.

이러한결과를통해

7

종의한약재추출물이높은항산화능과항염증활성을보 유함을확인하였으며

^,

이러한결과는항산화및항염증활성 을비롯한생리활성보유천연물소재탐구의기초자료로유 용하게쓰일것으로판단된다

^.

Fig. 3. Modulation of LPS induced iNOS and COX-2 protein expression in RAW 264.7 cells by medicinal herb extracts.

Con, vehicle control (DMSO).

Acknowledgement

This work was supported by Blue-Bio Industry Regional Innova- tion Center (RIC08-06-07) at Dong-Eui University as a RIC pro- gram under Ministry of Knowledge Economy and Busan city.

References

1. Aktan, F. 2004. iNOS-mediated nitric oxide production and its regulation. Life Sci. 75: 639-653.

2. Bae, G. S., M. S. Kim, W. S. Jung, S. W. Seo, S. W. Yun, S. G.

Kim, R. K. Park, E. C. Kim, and H. J. Song. 2010. Inhibition of lipopolysaccharide-induced inflammatory responses by pip- erine. Eur. J. Pharmacol. 642: 154-162.

3. Bhadra, S., P. K. Mukherjee, N. S. Kumar, and A. Bandyo- padhyay. 2011. Anticholinesterase activity of standardized

extract of ollicium verum Hook. f. fruits. Fitoterapia. 82: 342- 346.

4. Brand-Williams, W., M. E. Cuvelier, and C. Berset. 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. Food Sci. Technol. 28: 25-30.

5. Chawla, A., K. D. Nguyen, and Y. P. Goh. 2011. Macrophage- mediated inflammation in metabolic disease. Nat. Rev. Immu- nol. 11: 738-749.

6. Ge, J., D. Wang, R. He, H. Zhu, Y. Wang, and S. He. 2010.

Medicinal herb research: serum pharmacological method and plasma pharmacological method. Biol. Pharm. Bull. 33: 1459- 1465.

7. Grivennikov, S. I., F. R. Greten, and M. Karin. 2010. Immunity, inflammation, and cancer. Cell 140: 883-899.

8. Han, Z., J. Luo, and L. Y. Kong. 2012. Two new tocopherol polymers from the seeds of Euryale ferox. J. Asian Nat. Prod.

Fig. 4. Modulation of HO-1 protein expression in RAW 264.7 cells by medicinal herb extracts.

SFN, 20 µM of sulforaphane used as a positive control for HO-1 induction.

Res. 14: 743-747.

9. Huang, G. J., J. S. Deng, J. C. Liao, W. C. Hou, S. Y. Wang, P.

J. Sung, and Y. H. Kuo. 2012. Inducible nitric oxide synthase and cyclooxygenase-2 participate in anti-inflammatory activity of imperatorin from Glehnia littoralis. J. Agric. Food Chem. 60:

1673-1681.

10. Huang, Y., J. Zhao, L. Zhou, J. Wang, Y. Gong, X. Chen, Z.

Guo, Q. Wang, and W. Jiang. 2010. Antifungal activity of the essential oil of Illicium verum fruit and its main component transanethole. Molecules. 15: 7558-7569.

11. Jang, M. J., M. H. Woo, Y. H. Kim, D. Y. Jun, and W. J. Rhee.

2005. Effects of antioxidative, DPPH radical scavenging activ- ity and antithrombogenic by the extract of Sancho (Zanthoxy- lum schinifolium). Korean J. Nutri. 38: 386-394.

12. Jin, K. S., J. Y. Park, M. K. Cho, J. H. Jang, J. H. Jeong, S. Ok, M. J. Bak, Y. S. Song, M. J. Kim, C. W. Cho, and W. S. Jeong.

2009. Modulation of Nrf2/ARE and inflammatory signaling pathways by Hericium erinaceus mycelia extract. Food Sci.

Biotechnol. 18: 1204-1211.

13. Kim, K. H., I. K. Kang, E. J. Kang, E. K. Yang, and S. N. Park.

2004. A research trend of natural product on well-being indus- try. J. Soc. Cosmet. Scientists Korea 30: 329-343.

14. Kim, Y. H., M. J. Lee, H. S. Lee, J. G. Kim, and W. H. Park.

2011. Suppressive effect of Euryale ferox Salisbury extracts on inflammatory response in LPS- stimulated RAW 264.7 cells through the antioxidative mechanism. Korean J. Ori.

Physiol. Pathol. 25: 202-211.

15. Khor, T. O., S. Yu, and A. N. Kong. 2008. Dietary cancer chemopreventive agents - targeting inflammation and Nrf2 signaling pathway. Planta Med. 74: 1540-1547.

16. Kumari, M., B. K. Ashok, B. Ravishankar, T. N. Pandya, and R. Acharya. 2012. Anti-inflammatory activity of two varieties of Pippali (Piper longum Linn.). Ayu. 33: 307-310.

17. Kundu, J. K. and Y. J. Surh. 2008. Inflammation: gearing the journey to cancer. Mutat. Res. 659: 15-30.

18. Kundu, J. K. and Y. J. Surh. 2012. Emerging avenues linking inflammation and cancer. Free Radic. Biol. Med. 52: 2013- 2037.

19. Lee, B. C., H. M. Park, H. S. Sim, G. S. Kim, J. H. Gu, and M.

J. Oh. 2009. Biological activity and chemical analysis of cattail pollens. J. Agri. Sci. 36: 185-197.

20. Lee, D. H., S. S. Kang, I. M. Chang, and W. Mar. 1997. Detec- tion of anti-inflammatory agents from natural products as inhibitors of cyclooxygenase I and II. Nat. Prod. Sci. 3: 19-28.

21. Lee, M. S. 2004. Looking at ‘Well-Being’ in terms of lifestyle:

Healthy or trendy? Korean Living Science Association 13:

477-484.

22. Lee, S. E., E. M. Ju, and J. H. Kim. 2002. Antioxidant activity of extracts from Euryale ferox seed. Exp. Mol. Med. 34: 100- 106.

23. Lipinski, B. 2011. Hydroxy radical and its scavengers in health and disease. Oxid. Med. Cell Longev. 2011: 809696, 9 pages.

24. Muller, N., A. M. Myint, and M. J. Schwarz. 2011. Inflamma-

tory biomarkers and depression. Neurotox. Res. 19: 308-318.

25. Nam, S. H. and M. Y. Kang. 2000. Screening of antioxidative activity of hot-water extracts from medicinal plants. J. Korean Soc. Agric. Chem. Biotechnol. 43: 141-147.

26. Nicoletti, M. 2012. Nutraceuticals and botanicals: overview and perspectives. Int. J. Food Sci. Nutr. 63: 2-6.

27. Ng, T. B., F. Liu, and Z. T. Wang. 2000. Antioxidative activity of natural products from plants. Life Sci. 14: 709-723.

28. Ngamwongsatit, P., P. P. Banada, W. Panbangred, and A. K.

Bhunia. 2008. WST-1-based cell cytotoxicity assay as as sub- stitute for MTT-based assay for rapid detection of toxigenic Bacillus species using CHO cell line. J. Microbiol. Methods 73:

211-215.

29. Park, C. M., J. Y. Park, K. H. Noh, J. H. Shin, and Y. S. Song.

2011. Taraxacum officinale Weber extracts inhibit LPS- induced oxidative stress and nitric oxide production via the NF-κB modulation in RAW 264.7 cells. J. Ethnopharmacol.

133: 834-842.

30. Park, C. M., K. S. Jin, Y. W. Lee, and Y. S. Song. 2011. Luteo- lin and chicoric acid synergistically inhibited inflammatory responses via inactivation of PI3K-Akt pathway and impair- ment of NF-κB translocation in LPS stimulated RAW 264.7 cells. Eur. J. Pharmacol. 660: 454-459.

31. Perez, G. 2001. Anti-inflammatory activity of compounds iso- lated from plants. TheScientificWorld 1: 713-784.

32. Prochazkova, D., I. Bousova, and N. Wilhelmova. 2011. Anti- oxidant and prooxidant properties of flavonoids. Fitoterapia.

82: 513-523.

33. Roh, E. J., B. K. Kim, and D. S. Kim. 2011. Antioxidative activ- ity and antiaging effects of Tetrapanax papyriferum extract. J.

Korean Oil Chemists' Soc. 28: 219-224.

34. Row, L. C., J. C. Ho, and C. M. Chen. 2007. Cerebrosides and tocopherol trimers from the seeds of Euryale ferox. J. Nat.

Prod. 70: 1214-1217.

35. Ryu, M. J., S. Y. Lee, Y. Park, and Y. K. Yang. 2010. Antioxida- tive activities and antifungal effect against Malassezia furfur in the extracts from 6 spp. Medicinal plants. J. Korean Soc.

Cosm. 16: 120-128.

36. Song, C. W., S. M. Wang, L. L. Zhou, F. F. Hou, K. J. Wang, Q.

B. Han, N. Li, and Y. X. Cheng. 2011. Isolation and identifica- tion of compounds responsible for antioxidant capacity of Euryale ferox seeds. J. Agric. Food Chem. 59: 1199-1204.

37. Sung, Y. Y., W. K. Yang, A. Y. Lee, D. S. Kim, K. J. Nho, Y. S.

Kim, and H. K. Kim. 2012. Topical application of an ethanol extract prepared from Illicium verum suppresses atopic der- matitis in NC/Nga mice. J. Ethnopharmacol. 144: 151-159.

38. Sung, Y. Y., Y. S. Kim, and H. K. Kim. 2012. Illicium verum extract inhibits TNF-α-and IFN-γ-induced expression of chemokines and cytokines in human keratinocytes. J. Ethnop- harmacol. 144: 182-189.

39. Surh, Y. J. 2003. Cancer chemoprevention with dietary phy- tochemicals. Nat. Rev. Cancer 3: 768-780.

40. Verdon, C. P., B. A. Burton, and R. L. Prior. 1995. Sample pre-

treatment with nitrate reductase and glucose-6-phosphate dehydrogenase quantitatively reduces nitrate while avoiding interference by NADP

⁺

when the griess reaction is used to assay for nitrite. Anal. Biochem. 224: 502-508.

41. Wachtel-Galor, S. and I. F. F. Benzie. 2011. Herbal Medicine:

an introduction to its history, usage, regulation, current trends, and research needs. Herbal Medicine: biomolecular and clini- cal aspects. 2

^nd

edition. Boca Raton (FL): CRC Press, Chap-

ter 1.

42. Wang, G. W., W. T. Hu, B. K. Huang, and L. P. Qin. 2011. Illi- cium verum: a review on its botany, traditional use, chemistry and pharmacology. J. Ethnopharmacol. 136: 10-20.

43. Yang, J. F., C. H. Yang, H. W. Chang, C. S. Yang, S. M. Wang,

M. C. Hsieh, and L. Y. Chuang. 2010. Chemical composition

and antibacterial activities of Illicium verum against antibiotic-

resistant pathogens. J. Med. Food. 13: 1254-1262.