Antioxidative and Anti-inflammatory Activity of Extract from Milling By-products of Sorghum Cultivar, 'Hwanggeumchal'

황금찰수수 도정부산물의 항산화 및 항염증 활성

Sorghum has been consumed as one of the important staple food in the semiarid tropics of Africa and Asia. Sorghum is rich in starch, protein, essential vitamins and minerals and grows relatively well in dry climate regions when it compared with other staple food crops. Sorghum has taken an increased interest due to several studies that report about the beneficial effects of sorghum on human health. In the present study, we investigated the antioxidative and activity of extract of milling by-products (hull and bran) of Korean sorghum cultivar, 'Hwanggeaumchal' as well as its grain. Hull extract showed the highest total polyphenol contents ($29.7{\pm}0.2mg\;GAE/100g$) and major four pigments content ($322.6{\pm}14.5mg/100g$). From results of 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate (ABTS) radical scavenging activity, hull extract ($IC_{50}$, $6.3{\pm}0.1{\mu}g/mL$) was also showed the strongest antioxidative effects. Bran and grain showed similar polyphenol, pigments contents and antioxidative effects. We determined cell viability by MTT assay and evaluated the anti-inflammatory activity by measuring nitric oxide (NO) of hull, bran and grain methanol extract (0.5% HCl v/v) on RAW 264.7 cells. Hull extract treatment was significantly decreased NO production with dose-dependant manner. Apigeninidin as one of the major pigment of hull was showed inhibitory activity against NO production without cytotoxicitiy. Therefore, sorghum milling by-products can be used as a good source of antioxidative and anti-inflammatory agents.

유색 수수인 황금찰수수를 도정할 때 grain과 함께 발생하는 도정부산물인 hull과 bran의 4가지 용매 추출물의 총 폴리페놀 함량, 항산화 활성, 천연색소 함량과 RAW 264.7 세포주를 이용하여 항염증 활성을 검정하였으며 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 도정부산물인 hull의 100% 메탄올과 70% 에탄올 추출물에서 총 폴리페놀 함량이 $29.4{\pm}0.4$와 $29.7{\pm}0.2mg\;GAE/100g$으로 가장 많았고, ABTS 라디컬 소거능($IC_{50}$)이 $6.8{\pm}0.4$, $6.3{\pm}0.1{\mu}g/mL$로 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다. 2. 총 천연색소 함량에서도 수수 hull의 0.5% 염산 함유 100% 메탄올 추출물에서 $322.6{\pm}14.5mg/100g$으로 가장 많은 색소 함량을 나타내었고 hull, bran, grain 모두의 경우에서 0.5% 염산을 함유한 100% 메탄올을 용매로 추출한 경우에서 가장 많아 수수를 이용하여 천연색소를 추출할 경우 수수 부산물인 hull을 산을 함유한 메탄올로 추출하였을 때 가장 많은 색소 추출물을 얻을 수 있었다. 3. 수수 도정부산물과 grain 추출물을 LPS로 NO 생성을 유도한 RAW 264.7 세포에 처리하였을 때, 세포 독성이 없는 100 ug/mL 농도 이하에서의 NO 생성 억제량은 hull, bran, grain 추출물의 순으로 나타났고 hull 추출물의 경우에 농도에 따라 가장 큰 NO 생성 억제를 보였으며 천연색소 화합물 중에서는 apigeninidin의 NO 생성 억제 활성을 확인하였다. 4. 위 결과를 종합해 볼 때, 수수 도정부산물 중 hull은 grain에 비해 총 폴리페놀 화합물과 천연색소 함량이 높고 항산화 활성과 RAW 264.7 대식세포에서의 NO 생성량 억제 활성이 우수하여 앞으로 수수 부산물이 항산화 및 항염증 소재로 가능성이 있음을 확인하였다.