Antioxidant properties of brownish natural dyeing agents from medicinal plant

The antioxidant activities of brownish natural dyeing agents, extracted from seven kinds of plants, were tested. Total polyphenol content, DPPH and ABTS radical scavenging activities, and singlet oxygen quenching effect were determined for hot water extracts and floral waters of plants. DPPH and ABTS radical scavenging activites increased with increasing amounts of the extracts from Uncaria gambir R. and Terminalia chebula R. displayed remarkable scavenging effects at concentrations below 0.1 mg/mL, in comparison with the positive control, ascorbic acid. However, antioxidant effects of the floral water, obtained from steam distillation of tested plants, were inefficient at concentration below 0.2 mg/mL. In particular, the natural dyeing agent effectively suppressed singlet oxygen induced by photosensitizer in in vitro assay systems. The concentrations ($IC_{50}$) required to exert 50% of singlet oxygen were 120 and $190{\mu}g/mL$ for hot water extracts from Uncaria gambir R. and Phellinus linteus, respectively. Among all the tested samples, the Uncaria gambir R. and Phellinus linteus extracts contained higher amount of total phenolic contents. The results suggest that naturally occurring dyeing agents are beneficial as natural antioxidants, encouraging further extensive studies.

갈색계 천연색소 추출물의 항산화 특성

이 연구의 목적은 이종산업인 섬유산업에서 사용되고 있는 천연염색의 원료인 천연염료의 항산화 활성을 확인하는 것으로 이를 위해 총 페놀 함량 분석, DPPH 라디칼소거능, ABTS 라디칼 소거능 및 단일항산소 억제 효과를 분석하였다. 7종의 천연염료 열수추출물에서 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내는 $IC_{50}$ 값은 0.012~0.239 mg/mL를 나타내어 일부 색소 추출물의 DPPH 소거 활성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 특히 폴리페놀함량이 높은 자단향과 아선약 추출물의 $IC_{50}$ 값이 각각 $12.4{\mu}g/mL$, $24.2{\mu}g/mL$로 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 확인하였다. 단일항산소 억제 효과 역시 아선약, 자단향 추출물에서 각각 0.19, 0.21 mg/mL을 나타내어 높은 소거 활성을 띄는 것으로 강한 빛에 의해 야기되는 단일항산소(singlet oxygen)를 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다. 총 페놀 함량도 열수추출물에서 높은 수준을 나타내었다. 반면, 플로라워터의 항산화 활성은 열수추출물 대비 미비한 효과를 보였으나 한련초의 경우 열수추출물 보다 우수한 결과를 나타내었다. 플로라워터의 경우 액상시료를 첨가하여 수행되는 실험 방법에 의해 정량적 수치를 명확히 나타내기 어렵기 때문에 연구 방법적 측면에서 개선이 필요할 것으로 판단된다. 결론적으로 일부 천연색소 추출물은 생물체의 산화적 스트레스로부터 야기되는 활성산소를 억제하는 중요한 역할을 하며, 보다 심도 깊은 연구를 진행한다면 새로운 생물 소재로 활용성이 높을 것으로 사료된다.