Antioxidative and Antimutagenic Effects of Korean Buckwheat, Sorghum, Millet and Job기s Tears

한국산 메밀, 수수, 기장, 율무의 항산화효과 및 돌연변이억제효과

Dietary intake of whole grains, vegetable and fruit is known to reduce the degenerative chronic diseases, such as cancer and cardiovascular diseases. Antioxidative and antimutagenic effects of the ethanol extract of Korean Millet, Buckwheat, Sorghum and Job's tears were examined by inhibition against iron-induced linoleate per-oxidation, DPPH (1,l-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical generation and MDA-BSA (malondialdehyde-bovine serum albumin) conjugation, and Ames test using Salmonella. Buckwheat showed the strongest antioxidative effect in three different systems among these four grains, but it showed the lowest antimutagenic effect. Sorghum was the second to Buckwheat in iron-induced linoleate peroxidation inhibition activity and DPPH radical scavenging activity, and showed very good direct-antimutagenic effect in 2-Nitrofluorene treated Salmonella Typhimurium TA98 and indirect-antimutagenic effect in 2-Anthramine treated Salmonella Typhimurium TA98 and TA100 with hepatic S9 mixture. Millet showed the strongest antimutagenic effect in Salmonella Typhimurium TA98 and TA 100 with or without S9. Buckwheat contained the highest total flavonoids and polyphenols, 1.14 mg/g and 3.71 mg/g, respectively. Total flavonoid content in these four grains was negatively correlated with $IC_{50}$/ for DPPH radical scavenging antioxidative effect significantly (r=-0.9924, p=0.0076), but not with antimutagenic effect.

한국산 메밀, 수수, 기장, 율무의 돌연변이억제효과와 항산화효과 및 총 flavonoid와 polyphenol 함량을 측정하였다. 이를 위하여 에탄을 추출시료를 얻은 후 Ames test 방법으로 돌연변이 억제효과를 검색하였고, Fe$^{2+}$로 유도된 지질과산화 억제율, DPPH 라디 칼 소거율 및 MDA-BSA 결합억제율을 측정하는 3가지 방법으로 항산화효과를 검정하고, 총 flavonoid와 polyphenol 함량을 측정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 에탄올 추출시료의 $IC_{50}$/에 의한 지질과산화 억제효과를 비교한 결과 메밀(0.174 mg/ assay), 수수(0.241 mg/assay), 율무(1.891 mg/assay), 기장(2.873 mg/assay) 순이었으며 에탄을 추출시료의 $IC_{50}$/을 계산하여 DPPH 라디칼 제거능을 비교한 결과 메밀(0.264 mg/assay), 수수(2.135 mg/assay), 기장(2.902 mg/assay), 율무(4.667 mg/assay) 순이었다. 지질과산화물-단백질 결합 억제효과는 에탄을 추출시료의 $IC_{50}$/을 기준으로 비교한 결과 메밀(3.73 mg/assay), 율무(51.82 mg/assay), 기장(120.59 mg/assay), 수수(449.43mg/assay)의 순이었다. S. Typhimurium TA98에서 에탄올 추출물 4.5 mg/assay농도에서 2-Nitrofluorene에 의 한 직접돌연변이를 저해하는 비율은 수수(50.2%), 기장(20.3%), 메밀(18.5%), 율무(17.5%)의 순이었으며, S. Typhimurium TA100에서 sodium azide에 의한 직접돌연변이를 저해하는 비율은 기장(100%), 율무(78.6%), 수수(23.7%), 메밀(10.1%)의 순이었다. S. Typhimurium TA98 또는 TA100에서 에탄올 추출물이 2-Anthramine에 의한 간접돌연변이 억제효과는 기장, 수수, 율무, 메밀 모두 우수하였으며, 특히 기장과 수수의 효과가 매우 좋았다. 총 flavonoid 함량은 메밀(1.41mg/g), 수수(1.17 mg/g), 기장(0.96 mg/g), 율무(0.66 mg/g)순이었고, 총 polyphenol 함량은 메밀(3.71 mg/g), 수수(1.76 mg/g), 율무(1.7 mg/g), 기장(1.09 mg/g) 순으로 각각 DPPH 라디칼제거효과 및 지질과산화억제효과의 순과 일치하였다. 총 flavonoid 함량은 DPPH 라디칼 제거효과에 대한 $IC_{50}$/ 값과 높은 상관관계(r=-0.9924, p<0.01)를 나타내었다.