Antimicrobial, Antioxidant and Anticoagulation Activities of Korean Radish (Raphanus sativus L.) Leaves

Radish (Raphanus sativus) is a common cruciferous vegetable, and its aerial parts, called Mu-chung in Korean, have plentiful nutritional components such as vitamins, minerals and dietary fibers. Mu-chung has been used as a kimchi, a traditional Korean fermented dish, and dried Mu-chung is an important component of soups commonly consumed during winter in Korea. Since the advent of the mass production of radish in Korea, with the segregation of farm areas and towns and changing diets, Mu-chung has mostly been discarded instead of utilized. In addition, studies concerning the efficient utilization and useful bioactivities of Mu-chung are still lacking worldwide. In this study, we prepared the ethanol extract of Mu-chung and its subsequent solvent fractions. Antimicrobial, antioxidation, and anticoagulation activities were then evaluated in the hopes of developing a functional biomaterial from Korean radishes' aerial parts. The ethanol extraction yield for hot-air dried Mu-chung was 5.6%, and the fraction yields of n-hexane (H), ethylacetate (EA), butanol (B) and water residue were 25.3, 3.6, 19.4, and 51.7%, respectively. Analysis of total polyphenol and total flavonoid contents showed that the EA fraction had the highest content (97.57 and 152.91 mg/g) amongst the fractions. In antimicrobial activity assays, the H and EA fractions were effective against gram positive bacteria (Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, and Bacillus subtilis), but not effective against gram negative bacteria (Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa). The B fraction also exhibited moderate antibacterial activity, suggesting that the extract of Mu-chung has various antibacterial components. In antioxidation activity assays, the EA fraction showed strong DPPH, ABTS and nitrite scavenging activities ($69-222{\mu}g/ml$ of $IC_{50}$), including reducing power. In anticoagulation activity assays, the EA fraction demonstrated strong inhibition activity against human thrombin and prothrombin. Prominent anticoagulation activity was found in aPTT assays; the aPTT of the EA fraction was extended 15-fold compared than that of the solvent control. Our results suggest that Mu-chung is an attractive nutritional food material possessing useful bioactivities, and the EA fraction of Mu-chung could be developed as a functional food ingredient.

무청의 항균, 항산화 및 항혈전 활성

우리나라 대표 채소중의 하나인 무의 지상부는 과거 채소가 귀했던 겨울철 주요한 단백질, 비타민, 미네랄, 식이섬유 공급원으로 이용되어 왔으며, 무청김치 및 우거지 등으로 식용되어 왔다. 그러나, 최근의 도시와 농촌의 격리, 산업화의 정착, 식생활 습관의 변화 등으로 인해, 무청은 대부분 폐기되고 있는 실정이며, 무청의 효율적인 이용 및 유용생리활성에 대한 연구는 미미한 상태이다. 본 연구에서는 무청을 이용한 새로운 건강식품소재 개발 연구의 일환으로 조선무의 무청을 대상으로 ethanol 추출물 및 이의 순차적 유기용매 분획물들을 조제하여, 이들의 항균, 항산화 및 항혈전 활성들을 검토하였다. 그 결과 무청의 ethanol 추출물의 수율은 5.6%이었으며, 이들의 n-hexane, ethylacetate 및 butanol 분획 효율은 각각 25.3, 3.6, 19.4%로 나타났으며, 물 잔류물은 51.7%를 나타내었다. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 분석 결과 ethylacetate 분획에서 97.57 및 152.91 mg/g의 매우 높은 함량을 나타내었으며, ethylacetate 분획물은 매우 강력한 항균, 항산화, 및 항혈전 활성을 나타내었다. 먼저 항균 활성의 경우 무청 n-hexane 및 ethylacetate 분획물은 그람 양성균(S. aureus, L. monocytogenes 및 B. subtilis)에 대해 양호한 항균 활성을 나타내었으며, 그람 음성균에서는 E. coli 및 P. aeruginosa를 제외한 P. vulgaris와 S. typhimurium에 대해 생육억제 활성을 나타내었다. 즉, 물 잔류물을 제외한 모든 분획물에서 부분적인 항세균활성이 나타나, 무청 추출물이 다양한 항세균 활성물질을 포함함을 확인하였다. 항산화 활성 평가 결과, ethylacetate 분획물에서 우수한 DPPH 소거능, ABTS 소거능, nitrite 소거능 및 환원력을 확인하였다. 또한 항혈전 활성 평가에서도 ethylacetate 분획물에서 양호한 트롬빈 및 프로트롬빈 억제활성과 함께, 강력한 내인성 혈전 생성억제를 확인하였다. 본 연구결과는 무청이 영양적 측면 및 유용생리활성 측면에서 매우 우수한 식품소재임을 제시하고 있으며, 무청을 이용한 기능성 식품개발 및 ethylacetate 분획을 이용한 유용 소재개발의 기본 자료로 활용될 것이다.