우리나라 전역에서 자생하는 국화류 6종을 대상으로 MeOH 80% 추출물 및 추출물로부터 헥산, 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 및 물분획을 이용한 항미생물, 항산화 및 tyrosinase 저해활성효과를 보고자 연구를 진행하였다. 항균활성의 경우 MeOH 80% 추출물에서는 우방자와 용매분획 중에서는 포공영의 헥산, 에틸아세테이트 분획, 우방자의 클로로포름 분획을 중심으로 비극성용매에서 항균력을 나타내었다. 항산화 활성의 경우 MeOH 80% 추출물에서는 인진호가 93%로 가장 높은 활성을 나타내었으며, 용매분획에서는 국화류 6종 모두 에틸아세테이트, 부탄올 분획에서 약 90%에 가까운 항산화효과를 나타내었으며, 이들의 용매는 항균활성을 나타내었던 용매보다는 극성이 높은 것으로 나타났다. Tyrosinase 저해활성의 경우 MeOH 80% 추출물에서는 우방자만이 40%로 높은 활성을 보였으며, 용매별 분획에서는 감국의 부탄올 분획에서 48%, 인진 호의 에틸아세테이트, 물분획에서 각각 39%와 37%로, 대조군인 알부틴보다 높은 활성을 나타내었다. 이들 용매 역시 항균활성보다는 극성이 높은 용매에서 활성을 나타내었다. 국화류 6종의 MeOH 80% 추출물 중 우방자만이 항균, 항산화, tyrosinase 저해활성에 고른 활성을 나타내었으며, 용매분획 중에서는 3가지에 고른 활성을 나타내는 공통적 용매분획은 없었다.
본 연구에서는 우방자를 70% 에탄올로 추출하여 얻어진 추출물을 n-hexane, methylene chloride, ethyl acetate로 순차용매 분획하였다. 각 분획물에 대해 activity-guided isolation을 수행하여 활성물질의 분리 정제를 실시하였다. 활성을 나타내는 물질은 silica gel chromatography (230 mesh), sephadex LH 20, recrystallization method를 이용하여 분리하였다. 각 화합물의 화학구조는 NMR 스펙트럼 데이터 해석하였고 arctiin, arctigenin, diarctigenin, matairesinol 으로 동정하였다. 이들을 human dermal fibroblast HS68 세포에 처리하여 얻어진 상등액은 ELISA kit를 활용하여 procollagen type I 생합성과 MMP-1 저해활성을 측정하였다. 측정결과 procollagen type I 생합성과 MMP-1 저해활성 결과 모두 arctiin이 가장 우수한 결과를 보였다. 이와 같은 결과를 통해 우방자에서 분리한 리그난 화합물들을 이용하여 주름개선 소재로 개발할 수 있을 것으로 사료 된다.
Aspergillus parasiticus의 발육과 afla toxin생산에 미치는 생약 extract의 효과에 따라 선정된 생약 금은화, 우방자 및 인삼의 조 saponm이 군체의 발육과 afla toxin생산능력에 미치는 효과을 측정하기 위하여 강화배지에 $30^{\circ}C$ 9 일간 배양하였다. 백삼 saponin 첨가배지 만이 균체발율이 대조군 보다 좋았다. 그러나 홍삼 saponin 0.36% 첨가배지에서의 균체발육은 대조군의 62.3%로 나타났으나, aflatoxin 생산능력은 aflatoxin B, 이 대조군의 38.7%. aflatoxin G1 이 22.9%로 좋은 억제효과를 나타냈다. 우방자 sapollln은 홍삼 saponin보다 억세효과가 못하지만 홍삼 saponin과 같이 균체의 발육과 aflatoxin 생산을 모두 억제 하는 것으로 나타났다. 한편 extract 에서 나타났던 금은화의 aflatoxin 생산 억제효과는 본 saponin 실험에서는 나타나지 않았다.
본 연구에서는 초임계추출 및 생물전환공정을 통하여 우방자로부터 악티게닌을 얻었다. 악티게닌은 항염증, 항인플루엔자 등의 효능이 있기 때문에 다양한 분야에서 연구되고 있다. 제조된 악티게닌은 FT-IR, $^1H$-NMR 분석결과 4-[(3,4-Dimethoxyphenyl) methyl)]dihydro-3-[(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]-2(3H)-furanone(arctigenin)임을 확인하였고, HPLC 분석결과 95.1 % 순도임을 확인하였다. 활성물질에 대한 티로시나아제 저해 효과를 확인한 결과, 농도 의존적으로 $260{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 $85.06{\pm}0.9%$를 저해하였으며, 멜라닌 생성 억제 효과를 확인한 결과 $3.0{\mu}g/m{\ell}$의 농도에서 $51.1{\pm}3.7%$를 억제하는 것을 확인하였고 악티게닌이 알부틴 보다 효과가 있음을 확인하였다. 결론적으로 제조된 악티게닌은 미백화장품에 활용 가능성이 기대된다.
Fruits of Arctium lappa L. (Compositae), which has been used as the antiinflammatory, detoxifying and diuretic agents in the folk remedies, was examined on the in vitro oxidation of human low density lipoprotein (LDL). Several lines of evidence indicate that oxidized LDL (Ox-LDL) may promote atherogenesis. Hence. The role of antioxidants in the prevention of LDL oxidation needs to be determined. The activity of fractions of Arctii Fructus treated with oxidized LDL which was incubated with $16\;{\mu}M$ of $Cu^{2+}$ for metal catalyzed oxidation was investigated. The BuOH fraction (4\;ppm) inhibited the oxidative modification of LDL as evidenced by a decrease in the lipid peroxide content (thiobarbituric acid reacting substances activity), the negative charge of LDL (electrophoretic mobility) and increase of the vitamine E content.
새로운 혈소판 활성화인자 (PAF) 수용체 결합 저해활성 유효성분인 pinusolide ($IC_{50}$/=2.5$\times$$10^{-7}$M)와 arctigenin($IC_{50}$/=5.2$\times$$10^{-6}$M)을 측백엽(Biota orientalis)과 우방자(Arctium lappa)로부터 분리하여 이미 보고한 바 있다. PAF 수용체에 대한 구조활성 상관관계를 규명하고자 또한 용해도가 우수한 강력한 PAF 길항제를 개발하고자 이 길항제들의 유도체들을 다양한 유기화학반응을 이용하여 합성하였고 in vitro PAF receptor binding assay로 그 활성의 강도를 비교 검토하였다. 그 결과, lactone ring 부분은 unsaturated lactone이 saturated lactone보다 활성이 강하였고 ring이 개열되면 활성이 현저히 감소하였다. pinusolide 경우 exocylclic double bond 부분은 sp$^2$구조의 hydrophobic한 유도체가 활성이 강하였으며, methyl ester 부분은 hydrophobic한 유도체가 활성이 강하였다. Arctigenin의 경우 aromatic unit가 hydrophobic할수록 활성이 강하였다.
식물 천연추출물에서 항균력을 갖는 활성 물질을 분리하고 이를 구강 건강 관리 제품에 사용하려는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 유기용매를 사용하여 독활과 우방자로부터 추출한 복합 화합물에 대한 구강 감염균인 Streptococcus mutans의 특정 유전자 발현 변화를 분석하여 항균 기작을 분석하고자 하였다. 전사체 분석 결과, 두 가지 천연추출물에 의해 다양한 대사 및 생리 작용과 연관된 유전자의 발현이 공통적으로 증가하거나 감소하는 것으로 나타났다. 세 가지 유전자(SMU_1584c, SMU_2133c, SMU_921)는 공통적으로 높은 수준으로 발현되었으며, 특히 이 중 SMU_921 (rcrR)은 두 가지 sugar phosphotransferase system (PTS)의 전사 활성자로써 당원의 수송과 생물막 형성에 기여하는 것으로 알려져 있다. 또한, 우방자 추출물에 비해 다수의 유전자 발현 변화에 영향을 미치는 것으로 나타난 독활 추출물의 성분 분석을 진행하였고, 활성 분획의 가스 크로마토그래피-질량분석법(GC-MS)을 통해 두 가지 활성 단일 물질을 동정하였다. 물질 분리 과정에서 여러 유기용매 분획 중 hexane층(ACEH)의 항균 활성이 가장 높게 관찰되었다. 다양종 미생물 군집을 사용한 실험결과, S. mutans에 대한 ACEH의 항균 특이성이 관찰되었으나, 상대적으로 S. sanguinis와 S. gordonii의 생균수도 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 독활 천연추출물의 광범위한 항균 활성을 시사하며, 동정한 단일 물질의 항균 기작을 분석하여 맞춤형 항균 소재 개발에 중요한 기초 자료를 제공할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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