Comparison of Antioxidant Activities of Water Extract from Dandelion (Taraxacum officinale) Aerial Parts, Roots, and Their Mixtures

서양민들레(Taraxacum officinale) 지상부, 지하부 및 혼합 추출물의 항산화 활성 비교

The present investigation evaluated the antioxidant activities of water extracts from dandelion (Taraxacum officinale) aerial parts, roots, and mixed extracts. Mixed extract of T. officinale was a mixture of aerial parts and roots at 9:1 and 8:2 weight ratios. Extracts from aerial parts (DAE), roots (DRE), and mixture of aerial parts and roots (DME) were measured for cell viability and catalase activity in HepG2 cells, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, and lipid peroxidation inhibitory activity. Cell viabilities of HepG2 cells treated with DAE, DRE, DME 8:2, and DME 9:1 against $H_2O_2$-induced oxidative damage were 63.4%, 54.6%, 76.7% and 83.4% at a concentration of $400{\mu}g/mL$, respectively. Catalase activity was highest in DME 9:1 (12.2 mU/min/mg protein) compared with DAE (9.0 mU/min/mg protein) and DRE (9.7 mU/min/mg protein). DPPH radical scavenging activity of DME showed a significantly lower $EC_{50}$ value than DAE ($EC_{50}$ value of DME $9:1=163.3{\mu}g/mL$, DME $8:2=172.4{\mu}g/mL$, and $DAE=173.7{\mu}g/mL$). Lipid peroxidation inhibitory activity of DME showed a significantly lower $EC_{50}$ value than DAE [$EC_{50}$ values of DME $(9:1)=454.4{\mu}g/mL$, DME $(8:2)=426.6{\mu}g/mL$, and $DAE=654.7{\mu}g/mL$]. The results indicate that a small amount of T. officinale roots increased antioxidant activity of aerial parts. Especially, a 9:1 mixture was more valuable than 8:2 mixture for industry.

본 연구는 민들레 지상부와 지하부의 혼합 추출에 따라 항산화 활성에 상승 효과가 있는지 확인하기 위해 민들레 지상부와 지하부를 9:1 또는 8:2 중량 비로 혼합한 혼합 추출분말과 지상부, 지하부 단독 추출분말의 생리활성 성분을 분석하고 항산화 활성을 비교하였다. 민들레의 대표적인 성분으로 알려진 luteolin, chicoric acid를 분석한 결과 지상부의 함량이 지하부보다 월등히 높았으며 혼합 추출분말의 함량은 지상부보다 낮고 지하부보다 높았다. HepG2 cell에서의 산화적 스트레스 방어 효과 및 CAT 활성을 확인하여 효소적 항산화 시스템에 대한 영향을 평가한 결과 민들레 지상부와 지하부 간에 CAT 활성의 차이는 없었으나 혼합 추출분말의 활성이 현저히 증가하여 혼합 추출을 통한 상호작용이 영향을 미쳤을 것으로 보였다. DPPH 라디칼 소거활성 및 지질과 산화 억제에 대한 $EC_{50}$ 분석 결과에서도 지상부보다 혼합 추출분말의 항산화능이 유의적으로 높은 것으로 나타났다. 항산화능 평가 항목에 따라 8:2 혼합과 9:1 혼합의 활성에 차이가 있었는데 DPPH 라디칼 소거활성에서는 9:1 혼합의 $EC_{50}$이 더 낮고 지질과산화 억제 활성에서는 8:2 혼합의 $EC_{50}$이 더 낮았다. 이와 같이 민들레 지상부와 지하부를 혼합하여 추출할 때 지상부, 지하부 단독 추출물보다 항산화 활성이 상승한 것은 청미래 덩굴잎 열수추출물과 토복령 열 수추출물을 혼합하였을 때 EDA 및 FRAP와 같은 항산화 활성이 높아진다는 연구 및 로스팅 커피와 홍삼 혼합 추출물의 항산화 효과 평가에서 커피와 홍삼의 함량 조절을 통해 항산화력을 변화시킬 수 있다는 연구에서 2개 이상의 식품 또는 천연물을 혼합할 때 항산화 활성에 상승효과를 나타낸다는 결과와 유사한 것으로서 민들레 지상부와 지하부에 함유된 각기 다른 화합물들의 상호 작용으로 인해 항산화 활성이 상승한 것으로 보였다. 그러나 혼합 추출을 통한 생리활성 물질의 변화 및 상호 작용에 대해서는 추가적인 연구를 통해 확인이 필요하겠다. 본 연구는 기존의 민들레 전초 또는 각 부위별 항산화능을 평가한 연구와는 달리 민들레 지상부와 지하부를 9:1 또는 8:2로 혼합한 추출분말이 단독 추출 분말보다 항산화 활성이 높은 것을 확인함으로써 지상부, 지하부의 혼합을 통해 항산화 활성에 시너지 효과가 있는 것을 확인하였다. 지질과산화 억제 활성, HepG2 cell에서의 산화적 스트레스 방어 효과 및 catalase 활성에서 지상부와 지하부 혼합 비율에 따른 유의적인 차이 없이 모두 지상부보다 높은 활성을 보였고 DPPH 라디칼 소거활성과 같은 총 항산화능 평가에서는 8:2 혼합보다 9:1 혼합 추출분말의 활성이 유의적으로 높으며 수율도 9:1 혼합 추출분말이 8:2 혼합보다 약 1.5배 가량 높게 나타나 9:1 혼합 추출분말이 상업적인 항산화 활성 소재로써의 가치가 더 높을 것으로 기대된다.