본 연구는 참죽나무 잎의 기능성을 검토하기 위하여 참죽나무 잎 용매 추출물의 항산화 효과를 합성항산화제인 BHA $\alpha$-tocopherol의 항산화 효과와 비교하였다. 본 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 참죽나무잎 추출물을 0.1M linoleic acid에 농도별(0.02, 0.1, 0.5, 1 및 3%)로 첨가한 것을 5$0^{\circ}C$에서 20시간 항온 저장시 기존의 항산화제와 비교하여 항산화력은 참죽나무 잎 methanol추추물(CME) 3%>참죽나무 잎 methanol 추출물 1%> BHT 0.02%>참죽나무 잎 ethyl acetate 추출물(CEAC) 3%>CME 0.5%>$\alpha$-tocopherol 0.02%>CME 0.1과 0.02%>CEAC 1, 0.5, 0.1 및 0.02%>대조군 순으로 CME 1%가 BHT 0.02%보다도 높은 항산화력을 보였으나, CME 0.5%와 CEAC에서는 CME 1%와 3%에 비해 약간 낮은 항산화 효과를 보였다. 2. CME를 첨가한 대두유를 60$\pm$1$^{\circ}C$에서 30일간 항온저장시 항산화 효과는 CME 1%>BHT 0.02%>CME 3%>$\alpha$-tocopherol 0.02%>대조군 순이었으며, CME l% 항산화 효과는 BHT보다 더 우수하였다. 3. CME의 상대적 항산화력(RAE)는 CME 1% 첨가시료가 가장 높은 항산화 효과를 보였다.
본 연구에서는 전통 식품 소재로의 활용성을 높이기 위해 참죽나무 순을 동결건조하여 일반성분과 무기질 함량을 측정하였고, 추출용매를 달리하여 얻은 열수 추출물과 70% 에탄올 추출물로부터 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화능을 살펴보았다. 참죽나무 순의 일반성분 및 무기질 분석 결과, 조단백질, 조섬유, 칼슘과 칼륨 함량이 높게 측정되었다. 총 폴리페놀과 플라보노이드는 참죽나무 순 분말 열수 추출물보다 70% 에탄올 추출물에서 함량이 더 높았으며, DPPH 유리 라디칼 소거능과 FRAP 또한 70% 에탄올 추출물에서 더 높은 항산화력을 나타냈다. 이상의 결과로 볼 때 참죽나무 순 분말은 영양성과 식이섬유소의 기능성이 높아 식품의 재료로 이용가능성이 높으며, 참죽나무 순 분말로부터 유용성분 용출 및 기능성 증대를 위해서는 70% 에탄올로 추출하는 것이 바람직하다고 생각된다.
참죽나무(Cedrela sinensis A. Juss.) 잎의 ethyl acetate분획으로부터 분리한 5종의 flavonoid성분들은 HPLC에 의한 용매계 THF-dioxane-MeOH-HOAc-5% $H_3PO_4-H_2O$(145 : 125 : 50 : 20 : 2 : 658)에서 양호한 분리능을 나타내었다. 또한 주성분인 quercitrin의 함량은 MeOH엑스 및 EtOAc 분획에서 각각 9.48%(w/w) 및 37.06%(w/w) 함유되어 있음을 알 수 있었다.
본 연구에서는 참죽나무 새순 추출물의 항산화 효능과 tyrosinase 저해 활성을 측정함으로써 기능성 화장품에서의 이용 가능성을 평가하였다. 참죽나무 새순 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 저해활성($FSC_{50}$)은 ethyl acetate 분획($3.54\;{\mu}g/mL$)과 aglycone 분획($2.15\;{\mu}g/mL$) 모두 지용성 항산화제인 (+)-$\alpha$-tocopherol ($8.98\;{\mu}g/mL$)에 비해 우수한 활성을 나타내었다. 또한 luminol 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 참죽나무 추출물의 총항산화능은 추출물의 ethyl acetate 분획($0.15\;{\mu}g/mL$)과 aglycone 분획($0.12\;{\mu}g/mL$)에서 모두 L-ascorbic acid ($1.50\;{\mu}g/mL$) 보다 약 10배 더 큰 것으로 나타내었다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 참죽나무 새순 추출물의 억제 효과를 측정하였을때 ethyl acetate 분획과 aglycone 분획 모두 농도 의존적($5{\sim}25\;{\mu}g/mL$)으로 세포보호 효과를 나타내었다. Tyrosinase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획과 aglycon 분획에서 각각 $48.00\;{\mu}g/mL$, $5.88\;{\mu}g/mL$으로 나타났으며 aglycone 분획의 경우 강력한 미백제인 arbutin ($226.88\;{\mu}g/mL$)에 비해 약 40배정도 더 우수한 활성을 갖는다. 이상의 결과들은 참죽나무 새순 추출물이 활성산소종을 소거하고 활성산소종에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 의해 손상된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, tyrosinase 저해활성으로부터 미백 기능성 화장품원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.
본 연구에서는 피부 상재균에 대한 참죽나무 새순 추출물의 항균 작용과 참죽나무 새순 추출물을 함유하는 크림을 제조하여 인체 피부를 대상으로 보습 효능을 측정하였다. 참죽나무 새순 추출물의 네 가지 피부 상재균에 대한 MIC를 측정한 결과, P. acnes과 S. aureus에 대한 MIC는 각각 0.13 %, 0.03 %로 비교 물질인 methyl paraben보다 더 우수한 항균 활성을 나타내었고, P. ovale과 E. coli에 대한 MIC는 모두 0.25 %로 methyl paraben 보다 낮은 MIC를 나타내었다. 피부 보습 효능을 측정하기 위해, 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획을 0.25 % 함유하는 크림을 제조하고, 이를 14명의 피실험자의 피부에 도포한 후 피부 수분 보유랑과 경표피 수분 손실량을 각각 30 min, 60 min 간격으로 180 min 동안 측정하였다. 피부 수분 보유량은 placebo 크림에 비하여 참죽나무 새순 추출물 함유 크림이 10 ~ 15 % 정도 더 큰 수분 보유량 증가율을 나타내었다. 경표피 수분 손실량을 측정하였을 때, 무도포(control) 상태의 경표피 수분 손실량은 8.9 g/$m^2h$, 추출물 함유 크림은 6.7 g/$m^2h$으로, 추출물을 함유한 크림이 피부 표면의 수분 손실을 감소시킴을 알 수 있었다. 참죽나무 새순 추출물의 ethyl acetate 분획의 항균 활성과 피부 보습효과에 대한 결과로부터 화장품 원료로서의 가능성을 확인하였다.
As part of ongoing study focused on the discovery of natural antioxidants from Korean plants by measuring the DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging effect and superoxide quenching activity, methanol extract of Cedrela sinensis (Meliaceae) was found to show potent antioxidant activities. Subsequent activity-guided fractionation of the methanolic extract led to the isolation of four phenolic compounds, (+)-catechin (1), (-)-epicatechin (2), catechin-($4{\alpha}{\rightarrow}8$)-catechin (3) and catechin-($4{\alpha}{\rightarrow}8$)-epicatechin (4). Their structures were elucidated by spectroscopic studies. These compounds showed the significant antioxidative effects on DPPH. In riboflavin originated superoxide quenching activity, four compounds exhibited the formation of the blue formazan in a dose dependant manner.
All the parts of the Cedrela sinensis A. Juss., including the seeds, roots, and leaves, have been known to exert medicinal effects. The C. sinensis and its major compound, quercetin, were previously reported to exhibit the anti-inflammatory and anti-oxidative activities. However, the hepatoprotective effects of the C. sinensis leaves against the alcohol-induced oxidative stress in the HepG2 cells have not been studied. In this study, we investigated the antioxidant activities and analyzed the flavonoid contents of the C. sinensis-leaf extract (CE). The total flavonoid contents of the CE is 1,874.5 mg/100 g dry weight (DW), while the total quercetin 3-O-rhamnoside (quercitrin) contents, which was identified as the major flavonol in the CE, is 1,456.0 mg/100 g DW. In the ethanol-stimulated HepG2 cells, the CE effectively prevented the cytotoxic effect and increased the gene expression of the antioxidant enzymes, such as the heme oxygenase-1 (HO-1) and the glutathion peroxide (GPx). The level of the reactive oxygen species (ROS) production was significantly decreased in the CE-treated HepG2 cells. In conclusion, the C. sinensis extract suppressed the alcohol-induced oxidative stress in the HepG2 cells via the induced GPx and HO-1 gene expressions. It is expected the CE positive effects will likely be attributed to the flavonoids, like the quercetin, within the CE.
참죽나무(Cedrela sinensis A.Juss) 잎을 재료로 하여, 김치, 나물, 부각 등의 조리하였을 때 이 식물의 flavonoid 화합물인 quercitrin의 함량 변화를 HPLC에 의한 용매계 THF-dioxane-MeOH-HOAc-5% H/Sub 3/PO/Sub 4/H/Sub 2/O(145:125:50:20:2:658)에서 분석하였다. 참죽김치를 5$^{\circ}C$에서 저장하였을 때의 quercitrin 함량은 1일째 13.06%, 6일째는 10.99%, 10일째는 11.49%, 20일째는 7.21%이며, 김치를 2$0^{\circ}C$에 저장하였을 시는 저장 1일째 15.33%, 6일째 10.83%, 10일째 9.85%, 20일째 5.78% 함유하고 있다. 나물의 경우 주성분인 quercitrin의 함량은 13.06%, 부각은 5.03%이었다. 따라서 김치의 경우 저장 일수가 길어짐에 따라 quercitrin함량은 감소하는 경향을 나타내며, 나물의 경우에는 quercetrin함량의 큰 변화를 볼 수 없고, 부각으로 조리한 경우 quercitrin의 함량은 급격히 감소하였다.
본 연구에서는 기능성이 높은 참죽을 효소를 이용하여 추출하고 각 효소에 따른 추출물의 기능성 성분의 함량 및 산화방지 활성을 측정하였다. Viscozyme 추출물이 가장 높은 수율을 보였으며, AMG 효소 추출물을 제외한 효소 처리군이 효소 비처리군에 비해 유의적으로 높은 polyphenol 및 flavonoid 함량을 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능은 Viscozyme 추출물이 가장 높았으며, 그 다음 AMG, Shearzyme, Celluclast 추출물의 순으로 높았다. ABTS 라디칼 소거능은 추출물을 희석했음에도 불구하고 모든 처리군에서 90% 이상의 높은 활성을 보였다. $Fe^{2+}$ 킬레이트 효과는 Viscozyme 추출물이 가장 높은 활성을 보였으며, 그 다음 Shearzyme, Celluclast, 비효소, AMG 추출물 순으로 나타났다. 환원력은 Shearzyme과 Viscozyme 추출물이 가장 높았으며, 그 다음으로 비효소, AMG, Celluclast 추출물 순으로 나타났다. 이상의 결과에서 효소를 이용하여 참죽을 추출할 경우 효소를 처리하지 않는 경우에 비해 높은 산화방지 활성을 나타내었으며, 특히, Viscozyme 처리 시 가장 높은 수율과 산화방지 활성을 나타내어 참죽의 기능성 식품 소재화를 위해 기능성 성분 추출 시 효소의 이용을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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