Antioxidative Activities of the Codonopsis lanceolata Extract in vitro and in vivo

In vitro activities of Codonopsis lanceolata (CL) 70% ethanol extract and its fractions (hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol and water) were examined by total polyphenol content, reducing power, 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) (ABTS), 2,2-diphenyl-$\beta$-picrylhydrazyl (DPPH), and oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assays. The ethyl acetate fraction from CL ethanol extract (CLEA) showed the highest total polyphenol content (22.7 mg/g) among five fractions, and also exhibited an excellent reducing power (0.42~1.27 at $250\sim1,000\;{\mu}g/mL$). CLEA at $100\sim400\;{\mu}g/mL$ concentrations had 27.7~70.3% of ABTS radical scavenging activity and the highest DPPH radical scavenging activity (81.6% at $400\;{\mu}g/mL$). CLEA had dominantly higher $ORAC_{{ROO}{\cdot}}$activity compared to other fractions. CLEA and butanol fraction had significantly higher $ORAC_{{OH}{\cdot}}$ activities than 70% ethanol extract, hexane, chloroform and water fractions. The CLEA exhibited the highest antioxidant activity in CL 70% ethanol extract and its fractions. Thus, effect of CLEA treatment on antioxidant gene expression under the oxidative stress conditions by a high fat diet in animal model was studied by microarray and RT-PCR methods. The 31 antioxidant genes were expressed but the genes were not up-regulated at least a two-fold by CLEA treatment. We concluded that CLEA does not have an indirect antioxidant effect but a direct antioxidant effect by up-regulation of antioxidant genes in high fat diet-induced obese mice.

더덕(Codonopsis lanceolata) 추출물의 in vitro 및 in vivo 항산화 효과

더덕 70% 에탄올 추출물(CL) 및 그 분획물들(헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 그리고 물)의 in vitro 항산화 효과는 총 페놀 함량, 환원력, ABTS, DPPH 및 ORAC 분석법들로 실험하였다. 더덕 70% 에탄올 추출물의 에틸아세테이트 분획물(CLEA)은 가장 높은 총 페놀 함량을 보여 주었고 그 함량은 22.7 mg/g이었으며, CLEA는 $250\sim1,000\;{\mu}g/mL$에서 0.42~1.27로 뛰어난 환원력을 가지고 있었다. $100\sim400\;{\mu}g/mL$에서 CLEA는 27.7~70.3의 ABTS radical 소거작용을 보여주었으며, $400\;{\mu}g/mL$에서 81.6%로 가장 높은 DPPH radical 소거활성을 나타내었다. CLEA는 가장 높은 $ORAC_{{ROO}{\cdot}}$ 활성을 가졌고, CLEA와 부탄올 분획물은 70% 에탄올, 헥산, 클로로포롬 그리고 물 분획물보다 현저하게 높은 $ORAC_{{ROO}{\cdot}}$ 활성을 나타내었다. CLEA는 CL 70% 에탄올 추출물과 그 분획물들 중 가장 높은 항산화효과를 가지고 있었다. 따라서 고지방식이에 의해 산화적 스트레스가 유발된 동물 모델에 CLEA를 섭취시켰을 때 항산화 유전자 발현 변화를 microarray와 RT-PCR 기법으로 알아보았다. 31개의 항산화 유전자가 발현되었으나 CLEA 섭취에 의해 2배 이상 발현 증가를 보인 항산화 유전자는 없었다. 결론적으로 CLEA는 직접적인 항산화 효과는 있으나 고지방식 이에 의해 유도된 비만 마우스 내에서 항산화 유전자 발현 증가에 의한 간접적인 항산화 효과는 없었다.