• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.145-150
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• 2019

본 연구에서는 우슬(Achyranthes japonica, AJ)과 Lactobacillus plantarum으로 발효한 우슬(AJ-LP)을 5가지 용매(물, 에탄올, 헥산, 아세트산에틸, 부탄올)로 추출하여 RAW264.7 세포에서 항염증 활성에 미치는 영향을 확인하였다. lipopolysaccharide(LPS)로 유도된 RAW264.7 세포에서 nitric oxide (NO) 및 cytokine 생성을 측정하였으며 western blot으로 cyclooxygenase-2(COX-2)와 nitric oxide synthase (iNOS)의 발현 정도를 관찰하였다. 세포 독성은 CCK assay를 통해 확인하였으며 독성을 가지지 않는 농도인 $100{\mu}g/mL$로 실험을 진행하였다. NO 생성 저해 활성 결과 AJ-LP를 에탄올(E)로 추출한 시료가 LPS만 처리한 control군에 비해 약 74%로 저해율이 가장 높았으며 염증관련 cytokine인 Interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$), and Interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$)의 결과에서도 약 57, 70, 74%의 저해율로 우수한 효능을 보였다. COX-2와 iNOS 발현결과 AJ군에서 대조군(20-hydroxyecdysone)의 저해율이 가장 높은 것으로 나타났다. AJ-LP군에서 COX-2 발현량은 헥산(H)으로 추출한 시료가 대조군에 비해 약 16%로 감소하였고 iNOS 발현량은 부탄올(B)으로 추출한 시료가 약 7%로 감소하였다. 이상의 결과들에서 우슬보다 L. plantarum으로 발효한 우슬이 천연물 소재로서의 활용 가능성이 높음을 시사하였다.

• 생명과학회지
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• 제31권11호
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• pp.1010-1018
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• 2021

최근 건강 기능성 식품으로 주목받고 있는 누에는 다양한 품종이 생산되고 있지만, 품종에 따른 기능성의 차이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 농가에서 사육되고 있는 누에의 품종에 따른 항산화 활성을 분석하였고, 우수한 항산화 활성을 나타내는 특화 품종으로서의 육성 가능성을 살펴보고자 하였다. 항산화 활성의 비교를 위하여 백옥잠, 골든실크, 연녹잠 및 한생잠 등 4개 품종을 사육하고 5령 유충기 3일째 및 7일째 누에에 대하여 물 및 에탄올 추출물을 제작하였다. 그 결과, 물을 이용한 5령 3일째의 골든실크에서 가장 높은 추출 수율이 나타냈으나 총 페놀화합물과 및 플라보노이드 함량은 각각 5령 3일째 연녹잠의 물 추출물(86.11±4.04 ㎍/mg of gallic acid equivalent) 및 70% (v/v) 에탄올 추출물(46.70±2.81 ㎍/mg quercetin equivalent)에서 가장 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능 분석에서 백옥잠과 연녹잠이 최대 78%의 라디칼 소거능을 나타냈으며, 연녹잠의 IC50 값은 11.94±1.93 ug/ml이었다. 연녹잠의 최대 SOD 유사 활성은 약 47%로 백옥잠 보다 높았으며, 비타민 C 40 ㎍/ml 농도의 SOD 유사 활성 45%와 유사했다. 아질산염 소거능 분석에서 pH 1.2 조건에서 백옥잠과 연녹잠이 85%로 가장 높게 나타났으며, pH 3.0에서는 백옥잠이 25%, 연녹잠이 20%의 아질산염 소거 활성을 나타냈다. 또한 연녹잠 추출물 48 ㎍/ml 농도의 환원력은 0.7 abs 수준으로 gallic acid 3.6 ㎍/ml 농도의 환원력과 유사한 수준으로 4개 품종 중 가장 우수했다. 이와 같은 결과를 종합해 볼 때 항산화 활성 지표 분석에서 공통적으로 우수한 성적을 보인 5령 3일째의 연녹잠이 항산화 활성이 우수한 품종으로 육성하기에 적합할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제23권9호
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• pp.1155-1162
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• 2013

갱년기의 여성에는 여러 폐경 증후들이 나타나는데, 특히 에스트로겐의 감소로 인한 혈중의 지질 조성의 변화 등으로 골다공증 및 심혈관계 질환의 발병율이 높아지게 된다. Estrogen의 감소는 다양한 생리적 변화를 초래하며 특히 심혈관계 질환을 빠르게 진행시킨다고 보고되고 있다. 본 연구에서는 에스트로겐 유사활성이 뛰어난 갈조류를 선정하여 해조공진단을 제조하였으며, 실험동물인 흰쥐의 난소를 절제하여 인위적으로 갱년기를 유도한 후 해조공진단이 혈소판 응집능 및 혈중 지질 함량에 미치는 영향을 검토하였다. 에스트로겐 검출시스템을 사용하여 공진단 및 갈조류 추출물의 에스트로겐 유사활성을 검증한 결과, 다시마 및 곰피 열수 추출물에서는 통계적으로 유의한 에스트로겐 유사활성이 나타났으며, 특히 다시마 열수 추출물에서 가장 높은 활성이 나타났다. 이러한 in vitro 실험 결과를 통해 다시마 추출물을 첨가한 해조공진단을 제조한 후, 갱년기를 유도한 실험동물에 투여하여 혈소판 응집능 및 혈청 내 지질 조성에 미치는 영향을 검토하였다. 총 콜레스테롤 함량은 해조공진단 투여로 인해 OVX-CON군에 비해 감소하는 경향을 나타내었으나 유의적인 결과가 나타나지 않은 반면, 혈청 중 중성지방 함량의 경우, 해조공진단을 투여한 OVX-GJD군은 OVX-CON군과 비교하여 중성지방 함량이 유의적으로 감소하는 결과가 나타났다. 혈청 중 HDL-콜레스테롤 농도는 정상군인 SHAM군에 비해 난소를 절제한 OVX-CON군이 유의적으로 감소하였으나, 해조공진단을 첨가한 사료 섭취군(OVX-GJD)은 OVX-CON군에 비해 유의적으로 증가하는 결과를 나타내었다. 또한, 혈소판 응집 저해능을 검토한 결과에서 OVX-CON군에 비해 OVX-GJD군의 혈소판 응집이 유의적으로 감소하여 저해하는 경향을 나타내었다. 따라서 본 연구를 통해 제조된 해조공진단이 에스트로겐 유사활성을 가지고 있으며, 난소절제로 갱년기를 유도한 실험동물에게 이를 섭취시킨 결과 혈중 지질 개선 및 혈소판 응집 저해 효과가 나타나 갱년기 증상 완화에 활용 될 수 있는 소재로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권8호
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• pp.1172-1179
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• 2015

본 연구는 유근피를 항산화 소재로 사용하기 위한 기초 자료를 제공하고자 에탄올의 농도(0, 40, 80% 에탄올) 및 추출 시간(1, 2, 3시간)이 다른 조건에서 추출하였으며, 이들 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였다. 또한 다양한 추출물의 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 환원력, ORAC value 등의 항산화 활성을 측정하였으며, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성과의 연관성을 분석하였다. 그 결과 유근피 추출물은 80% 에탄올로 3시간 추출하였을 때 가장 높은 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성을 보였다. 또한 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능, 환원력은 에탄올 함량에 따른 활성 차이는 보였으나 추출시간에 따른 항산화 활성 차이는 보이지 않았다. 하지만 ORAC는 유근피 추출물의 추출시간이 증가함에 따라 함께 증가하였다. 이상의 결과로 볼 때 유근피 추출물은 80% 에탄올을 이용하여 $70^{\circ}C$에서 3시간 추출을 할 때 항산화 활성을 갖는 phenolic 및 flavonoid 계열의 유효성분이 가장 많이 추출되었다. 또한 유근피 80% 에탄올 3시간 추출물은 피부 섬유아세포와 3T3-L1 지방세포에서 세포독성을 나타내지 않았고 피부 섬유아세포에서 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과를 가졌으며, 3T3-L1 지방세포에서 활성산소종 생성량을 감소하였다. 따라서 높은 항산화력을 가진 유근피 추출물은 천연 항산화제로 충분히 사용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제58권4호
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• pp.367-375
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• 2013

본 연구는 국내 육성 벼 품종 미강의 토코페롤, 토코트리에놀, 폴리페놀, ${\gamma}$-oryzanol 함량 및 기타 항산화 활성의 차이를 검토한 결과이다. 1. 품종별 미강의 조지방 함량은 15.8%(오대)~23.9%(칠보)이었으며 단백질 함량은 12.2%(한설)~15.1%(조운), 회분 함량은 8.7%(추청)~10.8%(한설), 식이섬유 함량은 34.1%(삼광)~43.5%(청해진미)의 범위를 나타났다. 2. 품종별 미강의 전체 비타민 E 함량은 '호품'($221.47{\mu}g/g$), '칠보'($211.63{\mu}g/g$), '청해진미'($208.54{\mu}g/g$)순으로 높았고, '한설'($106.65{\mu}g/g$)이 가장 낮은 함량을 보였다. 토코페롤과 토코트리에놀은 각각 ${\alpha}$-Tocopherol과 ${\gamma}$-Tocotrienol이 주를 이루었으며, 밥쌀용 품종 미강의 비타민 E 이성체별 함량 분포가 품종에 따라 유의한 차이를 보였다. 3. ${\gamma}$-oryzanol은 '칠보'(4.30 mg/g)가 가장 높은 함량을 보였으며, 미강 에탄올 추출물의 폴리페놀 함량은 '호품'(775.80 mg gallic acid/100g)이 가장 높은 함량을 나타내었다. 플라보노이드 함량 등과 높은 연관을 보이는 DPPH 라디칼 소거능은 호품이 9.82%로 가장 높았으며, 폴리페놀 화합물 등과 관계되는 ABTS 라디칼 소거능과 환원력은 각각 '호품'(187.5 AEAC mg/100g), '운광'(A700 = 0.19)에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 4. 밥쌀용 벼 품종 간 미강 기능성 성분 함량의 유의한 차이를 확인하였고, 미강의 이용성 증진을 위하여 주요 품종의 특성을 이해하고 기능성 성분의 함량, 활성 및 추출 수율을 최적화하기 위한 연구가 지속적으로 수행되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권2호
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• pp.200-207
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• 2015

본 연구에서 우리는 갈색거저리 유충 추출물의 암세포 선택적인 세포독성 활성을 암세포주를 대상으로 하는 in vitro 및 in vivo 실험으로 증명하였다. 먼저 갈색거저리 유충의 에탄올 추출물은 정상세포라 할 수 있는 primary hepatocyte에 대한 독성은 미미하였으나 암세포주들에 대한 세포독성과 함께 다른 정상세포인 primary cardiomyocyte에 대한 독성도 가지고 있었다. 에탄올 추출물을 hexane, butanol, ethyl acetate, 물을 이용하여 liquid-liquid partition으로 추가로 분획, 구성물질들을 분리하였고 이들 분획물 중에서 hexane 분획물은 다양한 암세포들(PC3, 22Rv1, HeLa, PLC/PRF5, HepG2, Hep3B, SK-HEP-1, HCT116, NCI-H460, MDA-MB231, SKOV3)에 대한 독성을 유지하면서 cardiomyocyte에 대한 독성이 상당히 줄어들었다. 0.4 mg/mL 에탄올 추출물이 cardiomyocyte를 대부분 죽이는 독성을 보였으나 동일조건에서 hexane 분획물은 약 20% 정도의 세포독성만을 보여주어 독성이 상당히 감소된 것을 확인하였다. 이렇게 비특이적인 세포독성이 물질분리 및 분획을 함으로써 줄어들 수 있다는 것을 확인하였다. 두 번째로 hexane과 ethyl acetate 분획물들이 아포토시스, 세포괴사, 오토파지와 같은 대표적인 세포죽음 기전들을 활성화시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 더불어 hexane 분획물의 세포죽음 유도활성은 현재 임상에서 널리 처방되고 있는 항암물질들과 함께 간암세포주에 처리되었을 때 항암활성을 증대시킬 수 있는 것으로 확인하였다. 이와 같은 실험 결과를 바탕으로 갈색거저리 유충 추출물들이 단독으로 혹은 다른 세포독성 약물들과 함께 항암활성을 가질 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 hexane 분획물의 항암활성을 in vivo xenograft 실험쥐 모델에서 확인하였는데, 간암세포주인 SK-HEP-1을 이식한 실험쥐에서 hexane 분획물을 15일간 복강주사 하였을 때 종양의 성장을 뚜렷하게 억제하는 것을 확인하였고, 앞선 정상세포에 대한 제한적인 영향과 일치하게 몸무게의 감소 등 부작용이라 할 수 있는 증상은 확인되지 않았다. 이상의 결과들을 종합하면 갈색거저리 유충 추출물의 항암활성을 in vitro와 in vivo에서 확인할 수 있었으며, 새로운 항암활성을 가지는 물질 발굴을 위해 추가적인 분획과 물질 분석이 필요하다고 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권5호
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• pp.651-663
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• 2016

옥수수수염, 율무, 표고버섯 그리고 사과껍질 70% 주정 추출물들(CS, JT, LE, AP)은 항산화 활성이 있었고, 그것 중에 CS가 총폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거작용, ABTS 라디칼 소거작용 그리고 환원력과 같은 항산화 효과가 가장 높았다. 지방분화는 CS, JT, LE, AP 그리고 옥수수수염, 율무, 표고버섯 그리고 사과껍질을 함유한 개발 빵 추출물(DB)을 각각 처리한 3T3-L1 지방세포에서 연구하였다. DB1과 DB2는 지방 전구세포 분화 억제 및 항산화 효과가 있었다. 3T3-L1 지방세포에서 중성지방 축적은 실험한 시료들(CS, JT, LE, AP) 중에서 CS가 분화된 3T3-L1 지방세포에서 TG 축적을 가장 억제하였고 3T3-L1에서 지방분화와 관련된 인자들을 조절하였다. CS는 3T3-L1 세포에서 지방구 형성과 지방세포 분화를 농도 의존적으로 억제하였다. 지방분화 동안 다양한 농도(10, 50, $100{\mu}g/mL$)에서 CS와 함께 처리한 3T3-L1 세포에서 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$ 그리고 aP2 mRNA와 단백질 수준에 대한 CS의 영향력을 실험하였고, 3T3-L1 지방세포에 CS 처리는 $PPAR{\gamma}$와 aP2 mRNA 발현을 감소시켰다. CS는 역시 지방분화 중에 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$와 aP2 단백질의 증가를 현저하게 저해하였다. 개발된 빵들은 CS에 의해 지방 전구세포(3T3-L1 preadipocytes) 분화 억제 효과가 있고, CS는 3T3-L1 지방세포에서 $C/EBP{\beta}$, $PPAR{\gamma}$와 aP2 신호전달경로를 저해함으로써 지방 전구세포 분화 억제 효과를 나타내었다. JT, LE와 AP는 지방 전구세포 분화 억제 효과는 없었지만 강한 항산화 효과가 있었다. 이들 결과는 개발된 빵이 비만예방 및 억제뿐만 아니라 산화적 스트레스에 의해 유발되는 질병에 도움을 줄 수 있는 건강빵이라는 것을 제안하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권3호
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• pp.204-212
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• 2009

대두의 발효를 통하여 생리활성을 가지고 있는 이소플라본 aglycone 함량을 높이기 위한 ${\beta}$-glucosidase와 대두에 다량 함유되어 있는 stachyose, rafinose와 같은 난소화성 oligosaccharides를 분해하기 위해 ${\alpha}$-galactosidase 효소 분비 미생물을 김치로부터 ${\alpha}$-galactosidase와 ${\beta}$-glucosidase를 생산하는 미생물을 탐색하였다. 탐색과정을 위해서 선별한 미생물을 16S rDNA sequencing 동정한 결과, Weissella cibaria 동정되어 Weissella cibaria K-M1-4로 명명하였다. Weissella cibaria K-Ml-4를 대두 액체배지에서 18시간동안 배양한 후, 생산한 효소는 배양액을 에탄을 침전, DEAE sepharose, sephacryl S-100HR column chromatography 통하여 ${\alpha}$-galactosidase의 경우, 정제도 5.3배, 수율 3.5% 그리고 ${\beta}$-glucosidase의 경우, 정제도 4.4배, 수율 2.9%로 정제되었다. ${\alpha}$-Galactosidase 효소특성은 $60^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $80^{\circ}C$에서 30분 처리시 43% 잔존활성을 보였다. pH 8.0에서 최대 활성을 나타내었으며, pH 5.0-9.0에서 안정하였다. 금속이온에 대한 영향에서 $Fe^{2+}$과 $Cu^{2+}$을 첨가하였을 때 효소 활성이 증가하였다. p-Nitrophenyl-${\alpha}$-D-galacto-pyranoside (PNPG) 기질에 대한 Km은 0.98 mM이었고, Vmax는 $1.81{\mu}$mole/min 이었다. ${\beta}$-Glucosidase 효소 특성은 $50^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, $80^{\circ}C$에서 30분 처리시 46% 잔존활성을 보였다. pH 7.0에서 최대 활성을 나타내었으며, pH 5.0-9.0에서 안정하였다. 금속이온에 대한 영향에서 $Fe^{2+},\;Co^{2+},\;Cu^{2+}$을 첨가하였을 때 효소 활성이 증가하였다. p-Nitrophenyl-${\beta}$-D-gluco-pyranoside (PNPG)에 대한 Km값은 1.24mM이었고, Vmax는 $6.81{\mu}$mole/min 이었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권7호
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• pp.1015-1021
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• 2013

창과감초(Glycyrrhiza inflata Batal)는 한약재의 조화를 돕고 해독, 항염증, 항궤양 등의 약리작용으로 한방에서 널리 이용되는 약용식물이다. 본 연구에서는 지방세포와 조골세포에서 감초의 생리활성을 확인하고자 감초에탄올추출물(GBE)을 이용하여 세포분화 촉진여부를 조사하였다. GBE의 세포독성여부를 통해 안전하다고 확인된 $1{\sim}30{\mu}g/mL$의 농도 내에서 실험이 진행되었고 지방세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 지방전구세포 3T3-L1의 Oil Red O 염색을 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 확인할 수 있었다. 또한 지방세포의 핵심전사조절인자인 $PPAR{\gamma}$와 그의 표지유전자 aP2, AdipoQ, $C/EBP{\alpha}$의 발현량 증가를 통해 GBE의 지방세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이와 일관된 결과로서 조골세포 분화조건에서 다분화능 세포 C3H10T1/2과 조골전구세포 MC3T3-E1의 ALP 염색을 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 확인하였고 조골세포 표지유전자인 ALP, RUNX2, osterix, collagen의 발현량 증가를 통해 GBE의 조골세포분화 촉진효과를 재확인하였다. 이에 따라 본 연구에서는 GBE의 지방세포와 조골세포 분화효과를 매개하는 감초의 구성성분을 조사하기 위해 GA(glycyrrhizic acid)와 LA(licochalcone A)의 분화촉진 여부를 확인한 결과, GA는 영향을 주지 않으나 LA가 GBE의 세포분화효과를 매개한다고 사료된다. 따라서 본 연구에서는 제2형 당뇨와 그에 수반되는 골질환과 골다공증에 대한 치료 소재로서 GBE와 그의 생리활성을 매개할 수 있는 LA의 가능성을 보았으며 GBE에서 분리되는 다양한 화합물의 동정 및 생리활성 효과, LA와의 상승효과 등의 추후 연구가 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권2호
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• pp.210-219
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• 2017

손바닥선인장으로부터 기능성식품 개발을 위하여 최적의 에탄올 추출물 탐색과 HPLC-PDA 분석방법에 의한 validation을 실시하였다. 지표성분으로 dihydrokaempferol (DHK)과 3-O-methylquercetin(3-MeQ)을 선정하여 표준화를 실시하였으며 검출법 확립을 위한 정량분석은 Luna RP-18 칼럼($4.6{\times}250mm$, $5{\mu}m$)을 이용하여 1% 인산용액과 아세토니트릴을 전개 용매로 사용하였다. 용출은 1.0 mL/min의 유속으로 기울기 용출(gradient elution) 방법을 이용하였으며, 280 nm 파장에서는 DHK를, 360 nm 파장에서는 3-MeQ를 검출한 피크 면적을 이용하여 검량곡선을 작성하여 분석하였다. 본 연구에서 확립한 분석법으로 특이성, 직선성, 정밀성, 정확성, 회수율을 검색하였다. DHK의 검량선으로부터 상관계수($R^2$) 0.9998의 우수한 직선성과 intra-day와 inter-day 분석에서 97% 이상의 회수율과 3% 미만의 RSD를 나타내 정밀성과 정확성을 입증하였다. 3-MeQ의 검량선으로부터 상관계수($R^2$) 1의 우수한 직선성과 intra-day와 inter-day 분석에서 95% 이상의 회수율과 7% 미만의 RSD를 나타내 정밀성과 정확성을 입증하였다. DHK의 검출한계는 $1.38{\mu}g/mL$, 정량한계는 $4.18{\mu}g/mL$로 나타났으며, 3-MeQ의 검출한계는 $3.49{\mu}g/mL$, 정량한계는 $10.6{\mu}g/mL$로 나타났다. 손바닥선인장 에탄올 추출물(OFSEs)은 70과 $80^{\circ}C$에서 50, 70, 80% 에탄올로 3, 4, 5, 6시간 동안 각각 추출하였으며, 지표물질의 검량곡선을 활용하여 각각의 OFSEs로부터 두 종의 지표물질 함량을 분석하였다. 본 시험법으로 분석한 지표물질의 함량은 $80^{\circ}C$에서 추출한 70% OFSE가 DHK $26.42{\pm}0.65mg/OFS100g$, 3-MeQ $3.88{\pm}0.29mg/OFS100g$의 함량을 나타내 가장 우수하게 나타났다. 다양한 OFSEs에 대하여 DPPH 자유 라디칼 소거효능과 쥐의 간 균질액을 이용한 지질과산화 저해 효능에 대한 항산화 효능은 지표물질의 함량이 가장 높은 70% OFSE에서 우수한 효능을 나타내 본 연구에서 확립한 원료 표준화를 위한 적합한 분석법임이 검증되었다. 따라서 본 연구를 통하여 HPLC-PDA를 이용한 손바닥선인장 에탄올 추출물의 DHK와 3-MeQ의 분석법은 개별인정형 건강 기능식품 기능성 원료 개발을 위한 유용한 자료로 활용될 것으로 생각한다.