Effect of Gamma Irradiation for Hygienic Long-Term Storage on Biological Activity of Teucrium veronicoides

The purpose of this study was to examine the biological activities of gamma-irradiated Teucrium veronicoides. In photostimulated luminescence analysis, non-irradiated sample showed lower than 700 photon counts (PCs), whereas irradiated (5 and 10 kGy) samples showed higher than 700 PCs. The thermoluminescence ratio of non-irradiated samples was less than 0.1, whereas the values of irradiated samples were greater than 0.1. Electron spin resonance analysis was performed confirmed for irradiation identification. The total phenolic contents of hot-water and 50% ethanol extracts were higher than those values after irradiation at 10 kGy. Regarding 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical inhibitory activity, 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical scavenging activity, antioxidant protection factor, thiobarbituric acid reactive substance inhibitory activity as antioxidant test and xanthine oxidase inhibitory activity, the effect of gamma irradiation had on significant effects. On the other hand, ${\alpha}-amylase$ inhibitory activity of 10 kGy-irradiated hot-water extract was 23.6% higher than that of the non-irradiated sample. Thus, gamma irradiation could be used for the long-term storage of Teucrium veronicoides.

위생적인 장기 보존을 위한 감마선 조사가 곽향(Teucrium veronicoides)의 생리활성에 미치는 영향

약용식물의 장기 저장을 위한 위생처리법으로 감마선 조사처리의 적용 가능성을 확인하고자 한국산 약용식물인 곽향에 감마선 조사처리 후 항산화 효능 및 생리활성 변화에 미치는 영향을 검토하였다. 먼저 곽향의 감마선 조사처리에 따른 조사 판별 마커 확인을 위해 광자극발광법(PSL), 열발광분석법(TL), 전자스핀공명법(ESR)을 이용하여 조사처리 여부를 확인하였으며, 그 결과 비조사구 0 kGy와 조사구 5 kGy, 10 kGy에서 조사선량에 따라 명확하게 패턴의 차이를 나타내어 음성 시료와 양성 시료로 판단할 수 있었다. 따라서 약용식물인 곽향의 위생처리 및 장기 보존을 위한 감마선 조사처리 시 PSL, TL, ESR 시험 검지법을 적용하여 감마선 조사 여부 판별이 가능한 것을 입증하였다. 감마선 조사처리에 따른 유용성분의 추출 수율 비교를 위해 물과 에탄올을 용매로 하여 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy의 total phenolics 함량을 비교한 결과, 감마선 조사처리에 따라 열수 및 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 따라 추출 수율이 증대되는 것을 확인할 수 있었다. Total phenolics 추출 수율이 가장 우수한 열수 추출물과 50% 에탄올 추출물을 이용하여 total phenolics 농도를 각각 $50{\sim}200{\mu}g/mL$로 조절하여 항산화 및 생리활성 변화를 비교 검증하였다. 수용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 DPPH 라디칼 저해 효과와 ABTS 라디칼 저해 효과를 비교한 결과, 열수와 50% 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 의한 효능 변화 폭이 높게 나타나지 않았다. 지용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 antioxidant protection factor 효과에서도 감마선 조사처리가 효능의 변화에 크게 영향을 미치지 않았으나, TBARS 저해 효과에는 감마선 조사처리에 의해 열수 및 50% 에탄올 추출물 모두 유의적으로 곽향의 TBARS 저해 효과를 증대시키는 양상을 나타내었지만 그 변화 폭은 크지 않았다. 이상의 결과를 통해 감마선 조사처리가 곽향의 항산화 효능 변화에 크게 영향을 주지 않는 것으로 판단되며, 곽향이 지닌 고유의 항산화력을 일부 보전하는 것으로 판단되었다. 감마선 조사처리에 따른 xanthine oxidase 억제 효과를 비교한 결과는 항산화력과 유사하게 효소 억제 활성에 유의적인 변화를 주지 않는 것으로 나타났다. 반면 감마선 조사처리에 따른 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과를 비교한 결과는 곽향 열수 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 10 kGy 조사처리 시 63.57%의 저해율을 보여주었으며, 비조사구 0 kGy에 비해 저해율이 23.26% 증가하는 양상을 나타내어 감마선 조사처리에 따라 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과가 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 곽향의 위생처리를 위한 10 kGy의 감마선 조사처리 시 곽향 열수 및 50% 에탄올 추출물의 항산화 활성에 유의적인 변화를 일으키지 않는 것을 확인하였으며, 감마선 조사처리가 곽향이 지닌 고유한 기능성을 보전하거나 소폭 증대시켜 긍정적인 영향을 미치는 것으로 생각하였다. 따라서 본 연구결과가 감마선 조사처리 기술의 기능성 소재 개발 연구에 적용하기 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.