Four compounds were isolated from the twigs of Vaccinium oldhami (Ericaceae) through repeated column chromatography. Their chemical structures were elucidated as (+)-catechin, (-)-epicatechin, proanthocyanidin A-2, and cinnamtannin $B_1$, respectively, by spectroscopic analysis.
실험에 사용된 녹차는 전남 보성에서 재배된 것으로 국내시장에서 구입하였다. 녹차 5g을 순수한 물 5$0^{\circ}C$에서 추출한 후 클로로포름과 에틸아세테이트로 분배하였다. 추출액을 크로마토그래픽 컬럼 (4.6$\times$250 mm, 15$\mu\textrm{m}$, Lichrospher 100RP-18)을 이용하여 정제하였다. 정제된 추출액으로부터 $\mu$-Bondapak $C_18$(3.9$\times$300mm, 10$\mu\textrm{m}$) 컬럼을 이용하여 녹차에 포함된 카테킨 화합물을 분리하였으며, EGC(Epigallocatechin, C(catechin), EC(Epicatechin), EGCG(Epigallocatechin Gallate) and ECG(Epicatechin Gallate)의 순으로 용출되었다. 본 연구의 결과로서는 목적물질인 EGCG를 분리하기 위해 이동상의 조성은 0.1%의 아세트산이 포함된 물/아세토나이트릴, 87/13 %(v/v)이었다. 유량은 1.0 $m\ell$/min, UV 검지기는 280nm로 고정하였다. 위의 실험조건으로 5g의 전남 보성산 녹차로부터 순도 98% 이상의 121.3mg EGCG를 얻을 수 있었다.
전통발효 식품으로부터 젖산균을 분리하고, ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-glucuronidase, ${\beta}$-xylosidase, ${\beta}$-galactosidase, ${\beta}$-arabinofuranosidase, ${\beta}$-arabinosidase, ${\beta}$-arabinopyranosidase 등 생물전환과 관련된 유용 효소활성을 조사하였다. 효소활성 평가를 통하여 선발된 9점의 젖산균 발효에 의한 epigallocatechin-3-gallate(EGCG), epigallocatechin(EGC), epicatechin gallate(ECG), 및 epicatechin(EC)의 함량 변화를 조사하였다. 배추 김치에서 분리된 Leuconostoc mesenteroides MBE1424로 명명된 균주는 발효에 의하여 카테킨 중 EGC의 함량을 약 60% 증가시켰으며, 배양온도 $40^{\circ}C$에서 가장 우수한 비성장속도를 나타내어 기존에 보고된 균주보다 상대적으로 내열성이 우수한 것으로 판단되었다. Leuconostoc mesenteroides 균주는 녹차 추출물의 생물전환에 필요한 유용한 효소계를 보유하고 있는 것으로 추정되었다.
Xanthine oxidase는 퓨린 대사에 관여하여 xanthine 혹은 hypoxanthine을 산화하여 요산을 생성하게 하는 효소이다. 이상 퓨린 대사로 인해 형성된 요산은 관절에 축적되어 통풍을 동반하는 통증을 유발한다. 본 연구는 천연물로부터 통풍치료제의 개발을 목적으로 우롱차로 부터 6종의 flavan-3-ol 화합물을 분리하였고 기기분석에 의해 화학구조를 밝혔다. 각 화합물은 (-)-epicatechin, (-)-epicatechin-3-O-gallate, procyanidan B-1, B-3, procyanidin B-3-3'-O-rhamnose procyanidin B-1-3-O-gallate 였다. Xanthine oxidase 저해 영향을 관찰한 결과 gallte가 결함된 flavan-3-ol 화합물이 저해활성이 강하였고 procyanidin B-1-3-O-gallate는 $50\;{\mu}M$에 완전한 저해효과를 나타내었고 xanthine oxidase에 경쟁적으로 저해한다는 것이 밝혀졌다.
현재까지 산겨릅나무의 식물화학적인 연구는 수피부에 국한되어 있으며, 목질부의 성분연구는 전혀 보고된 것이 없다. 본 연구는 산겨릅나무 목질부로부터 2개의 flavan 3-ol, 3개의 phenolic acid/alcohol 및 2개의 coumarin 화합물을 컬럼크로마토그래피를 연속적으로 실시하여 분리하였다. 화합물의 구조는 $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR, 2D-NMR 및 MS 스펙트럼을 분석하여, (+)-catechin (1), (-)-epicatechin (2), $p$-hydroxybenzaldehyde (3), syringic alcohol (4), $p$-tyrosol (5), scopoletin (6) 및 cleomiscosin A (7)으로 동정하였으며, 그 중 $p$-hydroxybenzaldehyde (3), syringic alcohol (4), scopoletin (6) 및 cleomiscosin A (7)는 산겨릅나무에서는 처음 분리하였다. 화합물의 DPPH 라디칼 소거활성 측정 결과 (+)-catechin (1)과 (-)-epicatechin (2)은 양성 대조구로 사용한 BHA보다 우수한 항산화 활성을 나타냈다.
녹차를 천일염과 혼합하여 발효시킨 후 항균활성을 가지고 있고 셀룰라제가 없는 균종을 첨가하여 발효시킨 실험에서 녹차만을 발효시켰을 경우보다 천일염을 첨가하여 발효시킨 모든 시료에서 카테킨류인 EGC, EC, EGCG, ECG의 추출량이 증가하였고, 발효 일에 따른 분석에서는 EGC(epigallocatechin), ECG(epicatechin gallate), EC(epicatechin), EGCG(epigallocatechin gallate)모두에서 2일째와 3일째 높은 추출량이 검출되었다. 또한 발효균을 첨가하여 발효시켰을 경우 Paenibacillus spp에서는 모든 카테킨류(EGC, EC, EGCG, ECG)의 추출량이 증가하였고, Bacillus amyloliquefaciens에서는 EGC와 EC는 감소하고 EGCG와 ECG는 증가하였으며, Bacillus pumilus, Bacillus subtilis는 모든 카테킨류(EGC, EC, EGCG, ECG)에서 감소하였다. 위와 같은 실험의 결과에서 녹차에 천일염과 Paenibacillus spp를 함께 3일 동안 발효시킨 결과에서 가장 많은 카테킨류가 추출되었다.
Oxidative stress is associated with many kinds of chronic diseases. Antioxidants such as polyphenols are compounds that protect cells against the damaging effects of reactive oxygen species. Grape seeds are considered good resources of polyphenols, and grape seed extracts have a very strong antioxidant effect. In the present study, we established a simple gradient reverse-phase high performance liquid chromatography method to determine polyphenol content from three different grape seed resources. An ODS (2), $150\;{\times}\;3.2\;mm$ column has been employed, and six polyphenols have been determined: gallic acid, protochatechuic acid, (+)-catechin, (-)-epicatechin, procyanidin B2, and epicatechin gallate. Catechin and epicatechin were the main polyphenol compounds in all three extracts. The amount of procyanidin B2 was higher in Extract 1 (from a company of China), while Extract 2 (extracted in our lab) and Extract 3 (from a company of USA) contained higher proportions of epicatechin gallate. For the total polyphenol content, Extract 1 was much higher than that of Extract 2 and 3. The results suggest that the dietary dose of grape seed extracts from different resources should be adjusted according to polyphenol content.
1. 해당화의 총페놀화합물 함량은 줄기추출물이 평균 7.8(g/100g, D.W.)이고 뿌리추출물이 평균 10.5(g/100g, D.W.)이며, 모든 시료에서 뿌리추출물의 함량이 높게 나타났다. 2. K-1의 줄기와 뿌리 추출물(0.5g)에서 주성분의 하나로 추정되는 S-4(84.1mg)과 R-2(70.0mg)의 화합물을 단리했고, 그 구조를 catechin으로 결정했다. 3. UPLC 분석에 의해 줄기추출물의 탄닌함량은 평균 752.5(mg/100g, D. W.)로, gallic acid 6.3, epicatechin 61.5, catechin 684.8이고, 뿌리추출물의 탄닌함량은 줄기의 약 2배 이상 높은 1676.0(mg/100g, D.W.)으로 gallic acid 6.8, epicatechin 160.3, catechin 1508.5로 나타났다. 4. 해당화의 free radical 소거활성에서 추출물의 IC50는 뿌리가 $13.7{\mu}g/ml$, 줄기가 $14.5{\mu}g/ml$으로 높은 소거활성을 나타냈고, SOD 유사활성은 $50{\mu}g/ml$의 농도에서 뿌리추출물이 평균 75.1%, 줄기추출물이 71.9%로써 높은 활성을 나타냈다.
약용 식물로부터 여러 효소의 저해제를 탐색 하였다. 한국산 우롱차엽으로부터 80%의 아세톤 추출물을 Sephadex LH-20, MCI-gel, Fuji gel 등을 사용하여 분리하였고 이 화합물은 Anisaldehyde 및 $FeCl_3$에 붉은색과 청색을 나타내었다. 이 화합물의 유도체화에 의한 기기분석 결과에서 상부는 -(-)epicatechin로 하부는 -(-)epigallocatechin 3-O-gallate 결합된 dimeric proanthocyanidin 종류인, $epicatechin-(4{\beta}{\rightarrow}8)-epigallocatechin{\;}3-O-gallate$로 화학 구조가 결정되었다. Xanthin oxidase 저해 효과에서는 $50{\;}{\mu}mole$에서 62%의 저해를 보여주어 앞으로 통풍 예방 기능성 식품 신소재로서의 이용이 가능하다는 것을 확인하였다.
현재 식품공전 및 식품첨가물 공전에서 포도씨유 및 추출물의 catechin 함량 측정방법으로 널리 사용되고 있는 바닐린비색법을 polyamide cartridge를 사용함으로써 개선하였고 보다 정확하며 재현성 있게 catechin 함량을 측정할 수 있는 HPLC 방법을 개발하였다. 포도씨유 및 용매(열수, 에탄올, 메탄올 및 아세톤)추출물의 catechin 함량을 바닐린비색법으로 측정한 결과 각각 $30{\sim}40\;mg%$ (g/포도씨유 100g) 및 $17{\sim}43%$(g/추출물 100g) 범위를 차지하였다. 반면, polyamide cartridge를 사용한 개량 바닐린비색법으로 위의 포도씨유 및 추출물의 catechin 함량을 측정한 결과 각각 미량($1{\sim}5ppm$) 및 $4.0{\sim}7.5%$ 차지하였다. 한편, HPLC 방법으로 포도씨유의 catechin 함량을 측정한 결과 포도씨의 주된 4가지 catechin 성분[(+)-catechin, procyanidin $B_2$, (-)-epicatechin 및 (-)-epicatechin gallate]은 거의 확인할 수 없었다. 그러나 포도씨 용매추출물의 catechin 함량을 측정한 결과 4가지 주된 catechin 성분을 확인할 수 있었으며, 그 중 (+)-catechin 및 (-)-epicatechin 함량이 각각 $1.35{\sim}2.60%$ 및 $2.35{\sim}4.59%$ 범위로서 상당히 높은 반면, procyanidin $B_2$ 및 (-)-epicatechin gallate 함량은 각각 $0.77{\sim}1.36%$ 및 0.06${\sim}0.30%$ 범위로서 상대적으로 낮았다 또한, HPLC에 의해 국내의 포도 품종별 및 산지별 포도씨의 catechin 조성 함량을 측정하였다. 이와같이 위에서 정립된 HPLC 방법에 의한 포도씨의 4가지 주된 catechin 성분의 회수율은 95% 이상으로 높았으며, 재현율은 모두 5% 미만의 편차를 나타내어 분리효율이 우수하였다. 그리고 4가지 catechin 성분의 검출한계는 $1{\sim}5\;ppm$ 범위를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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