곡류 및 두류 에탄올 추출물의 항산화 및 항고혈압 활성 비교 유명남

곡류 및 두류 에탄올 추출물의 항산화 및 항고혈압 활성 비교

유명남¹․김현주²․유재은¹․이하나¹․성지혜³․정헌상¹․이준수¹

1충북대학교 식품생명공학과

2국립식량과학원 중부작물부 수확후이용과

3안동대학교 식품생명공학과

Comparison of Antioxidant and Anti-Hypertensive Activities of Ethanol Extracts from Cereal Grains and Legumes

Myeongnam Yu

, Hyun-Joo Kim

, Jaeeun Yu

, Hana Lee

, Jeehye Sung

, Heon Sang Jeong

, and Junsoo Lee

1

Department of Food Science and Biotechnology, Chungbuk National University

2

Crop Post-harvest Technology Division, Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science

3

Department of Food Science and Biotechnology, Andong National University

ABSTRACT Oxidative stress is a key player in the pathogenesis of hypertension. Dietary antioxidants may have beneficial effects on hypertension and the cardiovascular risk factors. Cereal grains and legumes are a good source of bioactive phenolic compounds, which play significant roles in many physiological and metabolic processes. This study examined the antioxidant and anti-hypertensive activity of ethanol extracts from cereal grains and legumes. The total polyphenol content of the extracts ranged from 3.71±0.08 to 238.57±2.14 mg gallic acid equivalent/g residue.

Among the cereal grains and legumes, sorghums had the highest antioxidant activity, followed by adzuki beans. The angiotensin-converting-enzyme inhibitory activity was the highest in the sorghum extracts (51∼65%), followed by adzuki bean (35%) and Italian millet (31%). In EA.hy926 endothelial cells, the protective activity against H

O

-induced oxidative stress was highest in the sorghum extracts. Pretreatment with the sorghum extracts significantly decreased H

O

-induced reactive oxygen species and significantly increased nitric oxide level in EA.hy926 cells. A strong correla- tion was observed between antioxidant and anti-hypertensive activities (r

＝0.356∼0.774). These results indicate that sorghum may prove to be a promising functional food for the prevention and treatment of hypertension.

Key words: cereal grains, legumes, antioxidant, anti-hypertension, correlation

Received 14 July 2020; Accepted 26 August 2020

Corresponding author: Junsoo Lee, Department of Food Science and Biotechnology, Chungbuk National University, Chungbuk 28644, Korea

E-mail: [email protected], Phone: +82-43-261-2566 Author information: Myeongnam Yu (Graduate student), Jaeeun Yu (Graduate student), Hana Lee (Graduate student), Jeehye Sung (Pro- fessor), Heon Sang Jeong (Professor), Junsoo Lee (Professor)

서 론

최근 현대인의 서구화된 식생활, 고열량 식사 및 운동 부 족 등으로 인해 고혈압, 당뇨, 비만과 같은 만성대사 질환의 발생이 증가하고 있으며, 이러한 질환들은 주로 산화적 스트 레스에 의해 유발된다고 알려져 있다(Aruoma, 1998). 그중 고혈압은 대표적인 성인병으로 생체 내 renin-angiotensin 계가 주요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며, angio- tensin converting enzyme(ACE)은 생체 중에 존재하는

angiotensin Ⅰ을 혈관벽 수축작용이 있는 angiotensin Ⅱ 로 전환시켜 생체 내 혈압강하인자인 bradykinin을 불활성 화시키며 혈압을 상승시킨다(Choi 등, 2002). 따라서 ACE 의 작용을 저해할 수 있는 ACE 저해제 탐색을 위해 식품 및 식물자원 등의 연구가 이루어지고 있다(An과 Lee, 1999).

고혈압은 심혈관계 질환 및 혈관 손상과 같은 합병증이 동반 되는 위험한 질환이다(Sung 등, 2010). 혈관내피세포는 혈 관의 내면을 형성하는 세포로서 혈전 형성, 혈관 긴장도(tone) 유지와 혈관 재형성(remodeling)에 관여하여 총체적인 혈 관의 기능을 유지한다고 보고되었다(Folkman과 D’Amore, 1996). 혈관내피세포가 여러 가지 스트레스에 노출되면 세 포의 기능 및 혈관 이완능의 손상이 일어나게 되어 혈관합병 증이 발생할 수 있다. 특히, 혈관내피세포가 산화적 스트레 스에 노출되었을 때, 활성산소종의 생성이 증가되어 세포의 기능장애를 일으키고 여러 합병증을 유발한다고 보고되었 다(Ha 등, 2003). 주로 superoxide anion radical(O2-), hy-

Table 1. Information of selected cereal grains and legumes

Sample Code name Scientific name

Italian millet

Sorghum Proso millet

Oat Black bean Adzuki bean

I-01 I-02 I-03 S-01 S-02 P-01 P-02 O-01 B-01 B-02 A-01 A-02

Setaria italica L. Beauv., Daname Setaria italica L. Beauv., Samdachal Setaria italica L. Beauv., Finger 1 ho Sorghum bicolor L., Donganme Sorghum bicolor L., Sodamchal Panicum miliaceum L., Keumsilchal Panicum miliaceum L., Ebaekchal Aavena sativa, Daeyang

Phaseolus vulgaris, Cheongja 4 ho Phaseolus vulgaris, Socheongja Vigna angularis, Arari Vigna angularis, Hongeon

이 높다고 알려져 있다(Youn과 Kim, 2012). 이러한 산화스 트레스를 줄이기 위해 사용되는 항산화제는 산화스트레스 로 인한 혈관내피세포의 생존율을 높이고 정상적인 혈관기 능의 유지와 2차적인 질병의 위험을 감소시킬 수 있어 최근 이러한 항산화제를 천연물에서 찾으려는 시도가 많아지고 있는 추세이다(Singh과 Rajini, 2004).

곡류 및 두류는 항산화, 항암, 항균 활성과 당뇨병 및 고혈 압 예방 등의 다양한 생리활성이 알려지면서 기능성 식품 원 료로 주목받고 있다(Kim과 Lee, 2006). 곡류 및 두류는 성 인병 예방에 필요한 비타민, 무기질 및 식이섬유가 풍부하고 영양학적으로 우수하며 생리활성이 뛰어나다고 알려져 있 는 폴리페놀 화합물이 다량 함유되어 있어(Lee 등, 2010;

Dykes와 Rooney, 2006) 항산화, 항암 및 항고혈압 등의 생리활성을 나타내며 혈관내피세포에서 혈관 확장에 관여 하는 nitric oxide(NO)를 생성한다고 알려져 있다(Do 등, 2005; Robinson 등, 2012). 여러 연구에서 곡류와 두류는 ACE 저해활성이 높은 것으로 연구되어 있으며 혈압 강하제 와 비교하였을 때 비교적 낮은 활성을 나타내지만 부작용이 거의 없고 대량으로 식생활에서 쉽게 접하는 식품 중에 존재 하여 유용성이 높다고 보고되었다(Rhyu 등, 1996; Suzuki, 1983). 따라서 본 연구에서는 조, 수수, 기장, 귀리, 검은콩 및 팥의 에탄올 추출물을 제조하였고, 항산화 및 항고혈압 활성을 검토하여 곡류와 두류를 이용한 다양한 식품소재 및 가공식품의 제조에 필요한 기초자료를 제공하고자 하였다.

재료 및 방법

실험재료 및 시약

조(Suwon, Korea) 3품종, 수수, 기장, 검은콩, 팥(Suwon, Korea)은 각각 2품종, 귀리(Jeongeup, Korea) 1품종을 2020년에 농촌진흥청으로부터 제공받았다. 추출물의 제조 는 품종별로 각각 10 g를 취하여 에탄올 250 mL를 넣고 shaking incubator(VS-8480, Vision Scientific, Daejeon, Korea)를 이용하여 24시간 동안 실온에서 추출하였다.

Filter paper(Whatman International, Kent, UK)를 이용하 여 여과한 후 추출물을 40°C 이하에서 감압 농축하였다. 농 축액을 dimethyl sulfoxide(DMSO)로 재용해한 후, 0.22 µm 멸균 필터로 여과하고 분석 전까지 -20°C에서 보관하였 다. 조(I), 수수(S), 기장(P), 귀리(O), 검은콩(B), 팥(A) 추출 물들을 code name을 붙여 관리하였으며 Table 1에 제시하 였다.

Gallic acid, Folin-Ciocalteu reagent, sodium carbo- nate, catechin, aluminium chloride, potassium ferricya- nide, trichloroacetic acid, ferric chloride, 1,1-diphenyl- 2-picrylhydrazyl(DPPH), diammonium salt of 2,2-azi- no-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS), 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid(Trolox^®), angiotensin converting enzyme from rabbit lung(ACE), Hippuryl-His-Leu acetate salt(HHL), H2O2 solution, captopril, 2′7′-dichlorofluorescein diac- etate(DCFH-DA), Griess reagent 등은 Sigma-Aldrich Co.(St. Louis, MO, USA)에서 구입하여 사용하였다. Fetal bovine serum(FBS), Dulbecco’s modified Eagle’s me- dium(DMEM), trypsin-EDTA, penicillin-streptomycin (PS)은 Gibco-BRL(Grand Island, NY, USA)에서 구입하였 으며 본 실험에 사용된 사람의 혈관내피세포인 EA.hy926 은 ATCC(American Type Culture Collection, Manassas, VA, USA)에서 구입하였다.

총 폴리페놀 함량 측정

총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu 방법을 이용하여 측 정하였다(Dewanto 등, 2002). 각 희석된 추출물 100 µL에 2% Na₂CO₃ 용액 2 mL와 1 N Folin-Ciocalteu’s reagent 100 µL를 혼합하였다. 5분 반응 후 혼합물의 흡광도 값을 750 nm에서 측정하였고, 표준물질로 0.1% gallic acid를 이용하여 표준 곡선을 작성한 후 시료의 총 폴리페놀 함량 (gallic acid equivalent, GAE)을 계산하여 mg GAE/g resi- due로 나타내었다.

ABTS 라디칼 소거능 측정 및 DPPH 라디칼 소거능 측정

DPPH 라디칼 소거능은 0.2 mM DPPH 용액 1 mL와 각 희석된 추출물 50 µL를 혼합하고 30분간 암소에서 방치 후 흡광도의 변화를 520 nm에서 측정하였다(Sharma와 Bhat, 2009). DPPH 라디칼 소거능은 표준물질인 Trolox를 이용 하여 표준곡선을 작성한 후 시료의 항산화력(TEAC)을 계산 하였으며 mg TEAC/g residue로 나타내었다.

환원력 측정

환원력은 Oyaizu(1986)의 방법을 변형하여 측정하였다.

추출물 250 µL에 200 mM sodium phosphate buffer(pH 6.6) 250 µL, 1%(w/v) potassium ferricyanide 250 µL를 혼합하여 50°C에서 20분 동안 반응시킨 후 10%(w/v) tri- chloroacetic 250 µL를 첨가하였다. 반응액을 10,000 rpm 에서 10분 동안 원심분리한 다음 상등액 500 µL에 증류수 500 µL를 혼합하고 0.1%(w/v) ferric chloride 100 µL를 가하여 700 nm에서 반응액의 흡광도를 측정하였다.

ACE 저해활성 측정

ACE 저해활성은 Cushman과 Cheung(1971)의 방법을 변형하여 다음과 같이 실시하였다. ACE(0.1 U/mL)와 100 mM sodium borate buffer(pH 8.3)에 녹인 기질 HHL 5 mM을 사용하여 측정하였다. 반응 혼합물에는 각 희석된 시 료 용액 80 µL와 HHL 용액 200 µL를 넣은 후 37°C에서 10분 동안 반응하였다. 그 후 효소 ACE 40 µL를 첨가하여 37°C에서 30분 동안 반응한 다음 1 N HCl 250 µL를 첨가하 여 반응을 종료하였다. 모든 처리군에 ethyl acetate 1.5 mL를 첨가한 다음 원심분리기를 이용하여 3,000 rpm, 10 분 동안 원심분리한 후 상층액 1 mL를 취해 90°C에서 30분 동안 방치하였다. 그 다음 증류수 1 mL를 첨가하여 재용해 한 후 228 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구는 추출물 대신 buffer를 첨가하여 저해율을 계산하였으며 ACE 저해 작용을 가지는 대표적 약물인 captopril을 positive control 로 사용하였다.

EA.hy926 세포주 배양

EA.hy926 세포는 DMEM배지에 10% FBS와 100 unit/

mL penicillin, 50 µg/mL streptomycin을 혼합한 배지를 사 용하였고 37°C, 5% CO₂ 조건의 incubator(Sanyo Electric Biomedical Co., Ltd., Osaka, Japan)에서에서 배양하였다.

세포보호 효과

96-well plate에 5×10⁴ cells/well 농도의 세포를 분주 하여 24시간 동안 안정화 시킨 후 각 추출물 10 µg/mL를 2시간 전 처리한 다음 600 µM H2O2를 처리하였다. 24시간 배양 후 5 mg/mL의 MTT시약을 20 µL씩 분주하여 2시간 동안 배양하였다. 반응이 끝난 다음 MTT 시약을 제거하고 DMSO를 이용하여 모두 녹인 후 570 nm에서 흡광도를 측 정하였다.

세포 내 ROS(reactive oxygen species) 생성 측정

세포 내 NO(nitric oxide) 생성 측정

EA.hy926 세포에서 생성된 NO의 양을 측정하기 위해 Griess reagent를 이용한 방법을 응용하여 실시하였다 (Wang 등, 2007). 각 희석된 추출물을 24시간 동안 전처리 한 후 세포 배양액 170 µL에 Griess reagent 30 µL를 가하 여 10분간 상온에서 반응시킨 후 540 nm에서 흡광도를 측 정하였다. Nitrite의 농도는 sodium nitrite(NaNO2)를 이용 하여 얻은 표준직선과 비교하여 산출하였다.

통계분석

시료로부터 얻어진 실험 결과들의 통계분석은 GraphPad Prism 5(GraphPad Software Inc., San Diego, CA, USA) 소프트웨어를 이용하여 실시하였다. 유의성 검정은 one way ANOVA(analysis of variance) 분석과 Duncan’s multiple range test를 통해 실시하였다. 항산화 활성과 항고혈압 활 성 간의 상호관계는 Pearson’s correlation을 통해 확인하 였다.

결과 및 고찰

곡류 및 두류 에탄올 추출물의 항산화 성분과 항산화 활성

Fig. 1. Effects of selected cereal grains and legumes

Table 2. Total polyphenol contents, antioxidant activities, and extraction yield of selected cereal grains and legumes

content (TPC)¹⁾ ABTS²⁾ DPPH³⁾ Reducing power⁴⁾ Yield (%) Italian millet (I-01)

Italian millet (I-02) Italian millet (I-03) Sorghum (S-01) Sorghum (S-02) Proso millet (P-01) Proso millet (P-02) Oat (O-01) Black bean (B-01) Black bean (B-02) Adzuki bean (A-01) Adzuki bean (A-02)

7.45±0.07^g 8.92±0.11^f 41.53±0.74^d 238.57±2.14^a 146.15±1.09^b 5.96±0.19^h 5.87±0.11^h 7.80±0.15^fg 3.71±0.08ⁱ 4.06±0.11ⁱ 26.48±0.15^e 77.37±0.81^c

8.75±0.04^fg 11.08±0.15^f 41.21±0.95^e 893.33±2.83^a 298.22±1.67^b 8.62±0.26^fg 8.21±0.09^gh 6.79±0.09^gh 5.69±0.18^h 6.52±0.37^gh 58.79±1.61^d 163.83±3.71^c

3.29±0.42^f 4.86±0.41^f 54.78±0.51^d 334.32±9.94^a 176.67±2.68^b 3.41±0.18^f 2.72±0.38^f 3.38±0.08^f 0.36±0.21^f 0.83±0.30^f 37.98±0.40^e 108.11±12.28^c

0.107±0.002^f 0.147±0.003^e 0.963±0.005^c 1.201±0.020^a 1.133±0.020^b 0.145±0.001^e 0.142±0.001^e 0.145±0.004^e 0.092±0.006^fg 0.081±0.001^g 0.907±0.020^d 1.118±0.024^b

5.63 5.80 2.06 5.05 5.09 2.81 3.05 7.58 15.46 14.73 2.07 1.49 Data are the mean±standard deviation values (n=3).

Different letters (a-i) in the same column indicate a significant difference by Duncan’s test (P<0.05).

1)TPC was expressed as gallic acid equivalent mg/g residue.

2)ABTS radical scavenging activity was expressed as Trolox equivalent mg/g residue.

3)DPPH radical scavenging activity was expressed as Trolox equivalent mg/g residue.

4)Reducing power was expressed as OD at 700 nm.

Rasmussen, 2013). 본 연구에서 곡류 및 두류 에탄올 추출 물의 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성 및 추출 수율을 측정 하였다(Table 2). 추출 수율은 검은콩(B-01, 02)이 약 15%

로 가장 높았다. 총 폴리페놀 함량은 곡류에서 수수(S-01, 02)가 146.15~238.57 mg/g residue로 가장 높은 함량을 나타내었으며 두류에서는 팥(A-01, 02)이 26.48~77.37 mg/

g residue로 가장 높았다. ABTS와 DPPH 라디칼 소거능은 수수(S-01)가 각각 893.33, 334.32 TEAC mg/g residue로 가장 우수하였으며 환원력은 곡류 중은 수수(S-01), 두류는 팥(A-02)이 우수하였다. 이 결과로 수수 품종이 가장 높은 총 폴리페놀 함량 및 항산화 활성을 나타내는 것을 확인하였 으며, Seo 등(2011)의 이전 연구에 의하면 조, 수수, 기장의 항산화 활성을 확인한 결과 수수 추출물에서 가장 높은 활성 이 관찰되었고 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다. 또한 Sa 등(2010)의 이전 연구는 수수 여러 품종의 환원력을 측 정하였을 때 메수수, 목탁수수 등이 우수하였으며 α-toco- pherol 보다 높은 환원력을 나타내었다고 보고하였다.

곡류 및 두류 에탄올 추출물의 ACE 저해활성

ACE 저해활성을 측정한 결과 수수(S-01, 02) 품종에서

각각 51.32, 65.07%로 가장 높은 저해율을 나타내었고, 이 는 captopril(0.25 µg/mL)보다 높았다(Fig. 1). 수수를 제외 한 곡류에서는 조(I-01, 02, 03)가 기장(P-01, 02)과 귀리 (O-01)보다 높은 저해율을 나타내었고 두류에서는 팥(A- 01, 02)이 약 35%로 가장 높았다. Kamath 등(2007)의 연구 에 의하면 수수 가수분해물의 ACE 저해활성을 확인한 결과 농도 의존적으로 저해활성을 나타내었다. 또한 Akıllıoğlu와 Karakaya(2009), Mamilla와 Mishra(2017)의 연구는 두류 의 여러 품종에서 열처리, 발아 등 다양한 전처리를 통해 ACE 저해활성이 높아지는 것을 확인하였다. 일반적으로 ACE 저해활성에서 폴리페놀 화합물의 페놀성 수산기와 단 백질의 아미드결합이 수소결합으로 인해 복합체를 형성하 며, 이러한 현상은 pH, 단백질 및 폴리페놀 농도에 의한 상 호작용이며 비경쟁적으로 효소를 저해함으로써 효소의 불 활성화를 일으킨다고 보고되어 있다(Youn과 Kim, 2012).

따라서 본 연구에서 여러 품종 간의 활성 차이는 폴리페놀 화합물의 농도 및 단백질과의 상호작용에 의한 유도체 물질 에 기인한다고 사료된다. 이상의 결과에서 수수 추출물이 가장 높은 ACE 저해활성이 나타났으며 이는 뛰어난 고혈압 예방효과가 있을 것으로 예상된다.

A

B

Fig. 2. Effects of selected cereal grains

Con, untreated cells; Q, quercetin.

Quercetin (25 µM) was used as pos- itive control. Each value was express- ed as the mean±standard error (n=3).

Significance was tested using Tukey’s test. ^###

P<0.001 compared with non-

P<0.05,

P<0.01, and

***

P<0.001 versus the 600 µM H

treated control.

곡류 및 두류 에탄올 추출물의 세포독성 및 H

O

로 유도된 산화적 스트레스에 대한 보호효과

곡류 및 두류 에탄올 추출물의 세포독성을 확인하기 위해 EA.hy926 세포주를 이용하여 세포독성을 측정하였다(Fig.

2A). H2O2 비처리군에 추출물을 10 µg/mL 농도로 처리한 경우 모든 추출물에서 세포독성은 보이지 않았다. 또한 EA.

hy926 세포에 600 µM의 H₂O₂를 처리한 경우 세포생존율 이 약 67% 수준으로 감소하였으며 곡류 및 두류 추출물을 처리한 경우 조(I-03), 수수(S-01, 02), 귀리(O-01), 팥(A- 01, 02)에서 H2O2 처리군에 비해 유의적으로 세포생존율이 증가하는 결과를 나타내었다(Fig. 2B). 그중 수수(S-02) 추 출물은 positive control인 quercetin(25 µM)보다 더 뛰어 난 세포 보호효과를 나타내었고, 다른 곡류와 두류에 비해 산화적 스트레스에 대한 보호효과가 우수할 것으로 판단된 다. Cao 등(2015)의 연구에 의하면 곡류에 풍부한 ferulic acid는 혈관 평활근 세포에서 H2O2로 유도된 산화적 스트레 스에 대해 뛰어난 세포 보호효과를 나타내었으며 ROS의 생 성을 억제한다고 보고하였다. 또한 Shih 등(2007)은 팥에 많이 함유된 안토시아닌이 혈관내피세포에서 항산화 효소 의 발현을 유도함으로써 산화적 스트레스와 세포 손상을 완 화시킨다고 보고하였다. 따라서 수수, 팥, 귀리는 H2O2로 유 도된 세포 손상을 회복시킴으로써 정상적인 혈관기능을 유 지하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

곡류 및 두류 에탄올 추출물의 세포 내 ROS 억제 활성 및 NO 생성량 측정

ROS는 인체기능의 저하를 유도하고 노화 및 고혈압과 같 은 성인병 기전에 관여하고 있으며 혈관내피세포의 생화학 적 물질들과 반응하여 신호전달체계에 영향을 미쳐 세포의 사멸을 유도한다(Lin 등, 2007). 혈관내피세포가 H2O2와 같

은 산화적 스트레스에 노출되었을 경우 ROS의 생성을 촉진 시켜 다양한 cytokine의 발현이 증가함으로써 세포의 손상 을 유발한다고 알려져 있다(Shoji 등, 2007). 또한 혈관내피 세포는 혈관 확장에 중요한 역할을 하는 혈관이완물질인 NO의 생산에 관여한다(Furchgott와 Zawadzki, 1980). 고 혈압은 혈관내피세포 기능장애를 나타내는 내피세포의존성 혈관 확장반응의 장애가 나타나며 이는 NO 생산의 저하 또 는 불활성화로 일어난다. 따라서 ROS의 생성을 억제하고 NO를 생산하는 것은 혈관내피세포의 기능 유지에 도움을 줄 수 있다(Gryglewski 등, 1986). 본 실험 결과, H2O2로 처리된 자극군은 대조군에 비해 ROS 생성이 급격히 증가하 였으며 곡류 및 두류 추출물을 처리한 경우 조(I-03), 수수 (S-01, 02), 팥(A-02)에서 유의적으로 ROS 생성을 억제하 였다(Fig. 3A). NO의 생성 정도를 측정한 결과, 수수(S-01, 02), 팥(A-02)에서 대조군 대비 각각 128%, 132% 및 126%

로 NO 생성이 증가함을 관찰하였다(Fig. 3B). Tobi 등 (2002)과 Leikert 등(2002)의 선행연구에 의하면 폴리페놀 화합물은 혈관내피세포에서 유해 산소군에 대한 소거 활성 을 가지며, endothelial nitric oxide synthase(eNOS)를 통 해 분비되는 NO의 분비를 촉진시키는 것으로 보고하였다.

따라서 곡류 및 두류 추출물에 다량 함유되어 있는 폴리페놀 의 활성에 의해 ROS 억제 및 NO 생산 효과를 나타내는 것으 로 판단된다.

곡류 및 두류 에탄올 추출물의 항산화 활성과 항고혈압 활성 의 상관관계

곡류 및 두류 에탄올 추출물들의 총 폴리페놀 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능, 환원력, ACE 저해활성, 혈관내피 세포 보호효과, ROS 및 NO 생성량 간의 상관관계를 Pear- son 상관분석을 이용하여 측정하였다(Table 3). 총 폴리페

A

B Fig. 3. Effects of selected cereal grains and

legumes (10 µg/mL) on ROS production (A) and NO generation (B) in EA.hy926 cells. Con, untreated cells; Q, quercetin.

Quercetin (25 µM) was used as positive control. Each value was expressed as the mean±standard error (n=3). Significance was tested using Tukey’s test. ^#

P<0.05,

##

P<0.01, and

P<0.001 compared with

P<0.05,

P<0.01, and

***

P<0.001 versus the 600 µM H

Table 3. Pearson correlation coefficients (r

ABTS DPPH Reducing

power ACE

inhibition Protective

effect ROS NO

TPC ABTS DPPH

Reducing power ACE inhibition Protective effect ROS

0.963^** 0.997^**

0.973^**

0.787^**

0.658^**

0.790^**

0.774^**

0.636^**

0.747^**

0.764^**

0.480^**

0.356^* 0.469^**

0.618^**

0.494^**

−0.665^**

−0.516^**

−0.652^**

−0.845^**

−0.720^**

−0.428^**

0.090 0.065 0.100 0.255 0.045 0.331^*

−0.039

*Significant at P<0.05 and ^**significant at P<0.01.

TPC, total phenolic content; ABTS, 2,2-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) radical scavenging activity; DPPH, 1,1-di- phenyl-2-picrylhydrazyl radical scavenging activity; ACE, angiotensin converting enzyme; ROS, reactive oxygen species; NO, nitric oxide.

놀 함량과 ABTS, DPPH 라디칼 소거능 및 환원력으로 측정 한 항산화 활성의 상관계수(correlation coefficient, r²)는 각각 0.963, 0.997, 0.787(

P

P

P

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압 활성을 조사했을 때, 폴리페놀 화합물은 ACE의 활성부 위와 수소결합하여 ACE를 안정화 시키고, 혈관내피세포에 서 protein kinase B/eNOS 경로를 통해 NO를 생산한다고 보고하였다. 따라서 항산화 활성은 항고혈압 활성과 유의적 인 상관관계가 있으며 항산화 활성이 높은 수수 에탄올 추출 물은 높은 ACE 억제활성, 혈관내피세포 내 보호효과, ROS 억제 및 NO 생산으로 고혈압을 예방에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

요 약

본 연구에서는 곡류 및 두류 에탄올 추출물의 항산화 및 항 고혈압 활성을 측정하고 상관관계를 분석하고자 실시하였 다. 총 폴리페놀 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능, 환원 력 모두 수수(S-01)가 각각 238.57±2.14 mg GAE/g resi-

due, 893.33±2.83 mg TEAC/g residue, 334.32±9.94 mg TEAC/g residue 및 1.201로 가장 높은 활성을 나타내 었다. ACE 저해활성을 분석한 결과, 수수가 10 mg/mL의 농도에서 51~65%의 수치로 가장 높게 측정되었으며 EA.

hy926 혈관내피세포에서 H2O2로 유도된 산화적 스트레스 에 대해 유의적인 보호효과가 나타났다. 또한 수수는 세포 내 산화적 스트레스의 주요인인 ROS 생성을 감소시키고 혈 관이완물질인 NO의 수준을 증가시켰다. 항산화 활성과 항 고혈압 활성은 유의적인 상관관계(r²=0.356~0.774)를 나 타내었다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 수수의 에탄올 추출 물이 항고혈압 활성에 우수한 효과를 보였으며 고혈압을 개 선하는 천연 소재로 이용될 수 있을 것으로 예상된다.

감사의 글

본 연구는 농촌진흥청 연구비 지원(과제번호 PJ01415004) 에 의해 수행되었으며 이에 감사드립니다.

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