Anti-Oxidative and Anti-Inflammatory Effects of Malus huphensis, Ophiorrhiza cantonensis, and Psychotria rubra Ethanol Extracts

Malus huphensis, Ophiorrhiza cantonensis, Psychotria rubra 에탄올 추출물의 항산화 및 항염증 활성

Abstract

This study was orchestrated with the purpose of uncovering new nutraceutical resources possessing biological activities in the plant kingdom. To fulfill our objective, we analyzed several Chinese plants and selected three possessing powerful anti-oxidative activities. The anti-oxidative and anti-inflammatory effects these three Chinese plants, Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, and Psychotria rubra ethanol extracts were then evaluated. First of all, they possessed potent scavenging activity against 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl, similar with that of ascorbic acid, used as a positive control. Moreover, they inhibited lipopolysaccharide (LPS)- and hydrogen peroxide-induced reactive oxygen species, in a dose-dependent manner, in RAW 264.7 cells. Also, they induced the expression of an anti-oxidative enzyme, heme oxygenase 1, and its upstream transcription factor, nuclear factor-E2-related factor 2. Furthermore, they suppressed LPS-induced nitric oxide (NO) formation, without cytotoxicity. The inhibition of NO formation was the result of the down regulation of inducible NO synthase (iNOS). The suppression of NO and iNOS by the three extracts might be the result of modulation by the upstream transcription factors, nuclear factor ${\kappa}B$ and activator protein-1. Taken together, these results indicate that these three Chinese plants possess potent anti-oxidative and anti-inflammatory activities. Therefore, they might be utilized as promising materials in the field of nutraceuticals.

본 연구에서는 식물자원으로부터 생리활성을 보유한 새로운 기능성 소재를 찾고자 하였다. 이를 위해 수종의 중국 자생 식물을 분석하여 강한 항산화능을 보유한 3종(Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, 그리고 Psychotria rubra)을 선별하고, 각 추출물의 항산화능과 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 각 추출물의 항산화능을 DPPH radical 소거능을 통해 분석한 결과 모두 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 각 소재가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 각 추출물의 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 HO-1 및 그 전사 인자인 Nrf-2의 단백질 발현이 각 추출물의 처리에 의해 증가됨을 보였다. 한편 각 소재가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 모두 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 각 소재의 NO 생성 및 iNOS 발현 억제 효과는 염증 상위신호 전달계인 NF-${\kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 중국 자생 식물 3종의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

서 론

활성산소종(Reactive Oxygen Species, ROS)은 호흡을 통해 체내로 유입된 산소에 의해 생체대사과정에서 끊임없이 발생하게 되며 산화적 스트레스(oxidative stress)를 유발하여 세포 손상을 일으킬 뿐 아니라, 염증 유발 인자를 활성화 시킴으로써 세포 및 조직에 염증을 초래한다[9, 24]. 이러한 산화적 스트레스는 다양한 질병의 원인이 되며, 노화를 일으키는 직·간접적 원인물질로 작용한다[14, 24]. 그러므로 세포는 항상 적정 수준의 항산화 물질의 보호를 필요로 하며, 인체에 발생하는 수많은 질병에 대응하기 위해서는 강한 항산화능을 보유한 생리활성 소재의 개발이 매우 중요하다[17, 18, 26].

대표적인 cellular defensive phase 2 detoxifying antioxidant enzyme으로 알려진 heme oxygenase (HO)-1의 유도는 산화적 스트레스를 방어하는 중요한 기전 중 하나로 carcinogen 등의 외부 자극으로부터 세포를 보호하는 chemoprevention에서 중요한 역할을 한다[5, 35]. 특히 천연 유래의 다양한 dietary phytochemical은 nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2)에 의해 조절되는 phase 2 detoxifying antioxidant enzyme의 발현 증가를 통해 chemopreventive function을 나타낸다[19]. 이러한 chemoprevention은 항산화 활성을 기초로 하여 암, 염증, 뇌 및 심혈관계 질환, 노화 등의 예방 및 치료 기전과도 상호작용하는 것으로 알려지고 있어 그 중요성이 매우 크다[3, 15, 27, 33].

염증은 외부자극에 대한 생체조직의 방어 기전 중 하나이나 지속적인 염증 반응의 발생은 조직의 손상을 일으켜 암을 비롯한 각종 질병을 유발한다[4, 7]. 생체 내 염증 반응은 대식세포(macrophage)에서 과량 생산되는 염증 매개인자(inflammatory mediators)로 부터 유래되며, 이러한 염증 매개인자로는 inducible nitric oxide synthase (iNOS)에 의해 생산되는 nitric oxide (NO)와 cyclooxygenase 2 (COX-2)로부터 생산되는 prostaglandin E2 (PGE2) 등이 알려져 있다. 이러한 염증 매개인자는 tumor necrosis factor α, interleukin 1β 등과 같은 사이토카인의 생산을 유도하여 염증 반응을 일으킨다[15, 16]. 염증 반응의 대표적인 세포 실험계중 하나인 RAW 264.7 murine macrophage에 염증 유발 인자인 lipopolysaccharide (LPS)를 처리하면 iNOS 및 COX-2의 발현 유도에 의해 NO와 PGE2 등의 염증 매개인자가 과량 생성되며 이는 사이토카인 분비량 증가를 유도한다. 이러한 일련의 반응은 염증 상위신호전달기전인 nuclear factor (NF)-κB와 activator protein (AP)-1에 의해 조절되는 것으로 알려져 있다[21, 28]. 그러므로 염증 매개인자와 그 상위 신호전달기전을 효과적으로 제어할 수 있는 물질의 개발에 많은 연구가 집중되고 있다.

이에 본 연구에서는 천연에서 유래한 항산화 및 항염증 생리활성 보유 신소재 개발의 일환으로 중국자생식물 백 종의 생리활성을 분석하여 그 중 높은 항산화능을 보이는 3종의 식물, 즉 Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, 그리고 Psychotria rubra를 선별하였다. M. hupehensis는 장미과(Rosaceae)에 속하는 낙엽수로 일본 및 타이완을 원산지로 하며, 동아시아지역에 널리 분포한다. 일반적인 높이는 약 7 m이고, 개화시기는 4-5월이며, 10월에 씨를 맺는다. 열매는 식용 가능하며, 일반적으로는 차의 형태로 복용한다. 열매가 약용으로 알려져 있으나 구체적인 효능에 대해서는 알려진 바가 없다. O. cantonensis는 꼭두서니과(Rubiaceae)에 속하는 아관목으로 일반적으로 Rubiaceae과의 식물이 아시아 전역에 널리 분포하는데 반해 O. cantonensis는 중국에만 분포하는 것으로 알려져 있다. 일반적인 높이는 1-2 m이고, 겨울과 봄 사이에 개화하며, 봄에서 여름 사이에 씨를 맺는다. 잎이 식용 가능한 것으로 알려져 있으나 구체적인 효능에 대해서는 알려진 바가 없다. P. rubra 또한 Rubiaceae에 속하는 하부층관목으로 동아시아지역, 특히 중국, 일본 및 타이완에 분포한다. 일반적인 높이는 0.5-3 m이고, 개화시기는 4-11월이며, 7-12월 사이에 열매를 맺는다. P. rubra의 식용 및 약용에 대해서는 알려진 바가 없으며, 특히 상기 세 소재의 항산화 및 항염증 효과에 대해서는 전혀 알려진 바 없다. 이에 본 연구에서는 M. hupehensis, O. cantonensis, 그리고 P. rubra의 95% 에탄올 추출물(이하 MHEE, OCEE, PREE)이 보유한 항산화 및 항염증 활성을 분석함으로써 각 소재의 기능성 자원으로서의 활용 가능성을 확인해 보고자 하였다.

 

재료 및 방법

추출물의 제조

본 연구에서 사용한 M. hupehensis, O. cantonensis, 그리고 P. rubra의 95% 에탄올 추출물(이하 MHEE, OCEE, PREE)은 한국생명공학연구원, 해외생물소재허브센터에서 구입(분양번호 FBM123-027, 077, 100)하여 사용하였으며 추출 과정은 다음과 같다. MHEE와 PREE는 줄기 부위를, OCEE는 줄기를 포함한 전초를 건조하여 분쇄하고, 95% 에탄올을 용매로 하여 45°C에서 3일간 추출을 수행하였다. 추출이 끝난 시료를 filter로 여과하여 고형물을 없애고 감압농축(N-1000SW, EYELA, Japan) 및 동결 건조(FDU2100, EYELA, Japan)하여 사용 전까지 4°C에 보관하였다.

DPPH radical 소거능 측정을 통한 항산화능 분석

각 추출물의 항산화능 보유 유무 및 그 정도를 알아보기 위해 항산화능의 주요 지표로 활용되고 있는 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) radical 소거능 분석을 수행하였다[6]. DPPH는 비교적 안정한 free radical로써, ascorbic acid, tocopherol, polyhydroxy 방향족 화합물, 방향족 아민류 등에 의해 환원되어 짙은 자색이 탈색되며 이러한 원리를 이용하여 항산화 활성을 간단히 측정할 수 있는 동시에 식물체의 항산화 활성과도 연관성이 매우 높기 때문에 많이 이용되고 있다[13].

DPPH radical 소거능 측정을 위해 각 시료를 농도별 (0.512-12.8 μg/ml)로 메탄올에 녹여 준비하고 96 well plate에 메탄올에 용해된 1.5 × 10−4 M DPPH 40 μl와 각 시료 160 μl를 분주한 혼합액을 실온에서 30분간 반응시킨 후, multi-plate reader (Paradigm, Beckman, CA, USA)를 이용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료를 첨가하지 않은 음성 대조군과 대비하여 free radical 소거 정도를 백분율로 나타내고, 50% 저해 농도(Inhibitory Concentration, IC50)를 계산하였다. 대표적인 항산화제로 DPPH radical 소거능 측정 시 양성 대조군으로 주로 사용되는 ascorbic acid를 함께 비교 분석하였으며 측정값은 3회 반복 실험의 평균값으로 나타내었다.

RAW 264.7 murine macrophage의 배양

항산화 및 항염증 활성의 세포 실험 모델계로 murine macrophage cell line인 RAW 264.7을 American Type Tissue Collection (ATCC®, TIB-71TM, Manassas, VA, USA)로부터 구입하여 10% fetal bovine serum (FBS) 및 penicillin/streptomycin (Pen/Strep)이 포함된 DMEM 배지에서 배양하였다[23].

세포생존율 분석

활성 분석 수행 전 시료가 세포생존율에 미치는 영향을 확인하고, 세포 독성을 유발하지 않는 시료의 처리 농도를 결정하기 위해 각 추출물에 의한 세포 독성 유발 유무를 WST assay를 통해 수행하였다. 1.0 × 105 cell을 24-well tissue culture plate에 분주하여 24시간 동안 부착시키고, 농도별 시료 처리 24시간 경과 후 WST 시약이 든 배지로 교체하여 한 시간 동안 반응시킨 다음 multi-plate reader를 이용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정값은 3회 반복 실험의 평균값으로 나타내었으며 독성을 유발하지 않는 농도 범위에서 이후 실험을 수행하였다.

Reactive oxygen species (ROS) 소거능 분석

ROS는 과량 생산 시 핵산, 단백질, 지질 등의 생체 내 고분자에 산화적 스트레스를 유발하여 다양한 질병의 원인이 되므로 이러한 ROS의 소거능은 항산화력의 중요한 지표가 된다[20]. Hydrogen peroxide (H2O2)는 대표적인 ROS 중 하나로 소재의 항산화능을 규명하기 위한 많은 연구에서 ROS 유도제로 사용되고 있다[29, 31, 34]. 또한 그람 음성 박테리아의 세포 외벽 구성 인자인 lipopolysaccharide (LPS)는 대표적인 염증 유발 인자로 산화적 스트레스 또한 유발하는 것으로 알려져 있어 항산화능 및 항염증 활성을 규명하기 위한 많은 연구에서 스트레스 유도제로 사용되고 있다[1, 22]. 본 연구에서는 각 소재가 보유한 항산화능을 H2O2 및 LPS로 유도한 ROS 생성에 시료가 미치는 영향을 통해 분석하였다. 이를 위해 RAW 264.7 cell에 cell permeable fluorescent dye인 50 μM의 dichlorofluorescin diacetate (DCFH-DA)를 2시간 동안 전 처리한 후 제거하고 500 μM의 H2O2 혹은 1 μg/ml의 LPS를 농도 별 시료와 함께 처리한 후 시료에 의한 ROS 생성 억제능을 multiplate reader를 이용한 fluorescence 측정을 통해 분석하였다. 측정값은 3회 반복 실험의 평균값으로 나타내었다.

항산화 효소 HO-1 및 상위전사인자 Nrf2의 발현 조절능 분석

각 소재의 항산화 활성 기전을 알아보기 위해 대표적인 항산화 효소인 HO-1과 그 상위전사인자인 Nrf2의 시료 처리에 의한 단백질 발현 변화를 Western blot hybridization으로 분석하였다. HO-1의 일차항체는 Cell Signaling Technology (MA, USA)로부터 구입하였고, Nrf2 그리고 Actin의 일차항체와 anti-goat, anti-rabbit 등의 이차항체는 Santa Cruz Biotechnology (CA, USA)에서 구입하여 사용하였다. 시료 처리가 끝난 배양 세포에서 단백질을 추출하여 Bradford assay로 단백질 농도를 결정한 후 50 μg의 단백질을 10% sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE)로 전기영동하고 nitrocellulose membrane에 blotting한 후 1:1,000으로 희석한 대상 단백질의 일차항체와 hybridization하였다. Membrane 수세 후 horse radish peroxidase (HRP)가 부착된 이차항체(1:1,000)로 한 시간 동안 반응시키고 chemiluminescence detection system (Fluo- Chem® FC2, AlphaInnotech, USA)을 이용하여 단백질 발현을 분석하였다. 실험의 결과는 3회 반복 실험을 통해 유의적인 단백질 발현 변화를 확인한 후 대표적인 데이터를 제시하였다.

NO 생성 억제능 분석

대표적인 free radical 중 하나인 NO는 중요한 세포신호 전달물질로서 작용하나 과잉 생산 시 산화적 스트레스의 유발을 통해 염증 및 세포 손상의 원인이 된다[12]. 이러한 NO 생성 억제능의 분석은 Park 등[23]의 방법을 변형하여 다음과 같이 수행하였다. RAW 264.7 cell을 24-well tissue culture plate에 well 당 1.0 × 105 cell을 분주하여 부착시킨 후 1 μg/ml의 LPS를 처리하여 NO 생성을 유도하고 식물 추출물에 의한 NO 생성 저해능을 Griess reaction을 통해 분석하였으며 측정값은 3회 반복 실험의 평균값으로 나타내었다.

항염증 활성 기전 분석

각 소재가 보유한 NO 생성 억제능의 기전을 밝히기 위해 NO 생성 유전자인 iNOS의 단백질 발현을 분석하였다. 또한 각 추출물에 의한 NO 생성 및 iNOS의 발현 저해능이 NF-κB 및 AP-1에 의해 조절될 가능성을 알아보기 위해 LPS로 유도된 NF-κB p65와 inhibitory κBα (IκBα), 그리고 AP-1의 subunit인 c-Jun의 인산화에 각 추출물이 미치는 영향을 분석하였다. Western blot hybridization을 위한 iNOS, pp65, p-IκBα, 그리고 p-c-Jun의 일차항체는 Cell Signaling Technology (MA, USA)로 부터 구입하여 사용하였다. 시료처리가 끝난 배양 세포에서 단백질을 추출하여 Bradford assay로 단백질 농도를 결정한 후 50 μg의 단백질을 10% SDS-PAGE로 전기영동하고 nitrocellulose membrane에 blotting한 후 대상 단백질의 항체와 hybridization하였다. Membrane 수세 후 HRP가 tagging된 이차항체로 한 시간 동안 반응시키고 chemiluminescence detection system을 이용하여 단백질 발현을 분석하였다. 실험의 결과는 3회 반복 실험을 통해 유의적인 단백질 발현 변화를 확인한 후 대표적인 데이터를 제시하였다.

통계 분석

실험의 결과는 평균(mean) ±표준편차(standard deviation, SD)로 나타내었고, 각 데이터의 통계 분석은 SPSS 20.0 software를 이용한 unpaired Student’s t-test를 통해 p 값이 0.05 미만(p < 0.05)인 경우 유의성이 있는 것으로 판단하였다.

 

결과 및 고찰

추출물의 항산화능 분석

3종 소재의 항산화능 보유 유무 및 그 정도를 알아보기 위해 먼저 항산화능의 주요 지표 중 하나인 DPPH radical 소거능을 분석하였다. 그 결과 Table 1에 제시된 바와 같이 MHEE, OCEE, 그리고 PREE 모두 농도 증가에 따른 강한 radical 소거능을 보여 12.8 μg/ml의 시료 처리에 의해 DPPH radical 소거능이 각각 97.32, 95.42, 95.01%로 나타나 양성 대조군으로 사용한 ascrobic acid, 즉 vitamin C의 97.49%와 유사한 정도의 활성을 보여 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 각 소재의 DPPH radical에 대한 50% 소거 농도를 나타내는 IC50 값은 MHEE, OCEE, PREE가 각각 1.10, 1.49, 1.38 μg/ml으로 나타났다. 이에 각 소재가 보유한 항산화능의 정도 및 기전을 세포 수준에서 확인하고자 하였다.

Table 1.*Significantly different from the inhibition rate of each reagent’s first concentration, 0.512 μg/ml (p < 0.05).

추출물의 ROS 소거능 분석

DPPH radical 소거능 분석에 의해 각 소재가 보유한 높은 항산화능이 확인됨에 따라 그 작용 기전을 좀 더 자세히 알아보기 위해 먼저 RAW 264.7 cell에 대표적인 산화적 스트레스 유도인자인 H2O2와 LPS를 각각 처리하여 각 소재의 ROS 소거능을 분석하였다. 그 결과 Fig. 1과 Fig. 2에 제시한 바와 같이 H2O2와 LPS에 의해 각각 유도된 ROS 생성이 소재의 농도별 처리에 의해 효과적으로 저해되는 것으로 나타나 세 소재가 DPPH radical 뿐만 아니라 세포 수준에서 H2O2와 LPS에 의해 유도된 산화적 스트레스 또한 효과적으로 감소시킴을 확인하였다.

Fig. 1.Effect of MHEE (A), OCEE (B), and PREE (C) on H2O2-induced ROS scavenging activity in RAW 264.7 cells. Values are represented as the mean ± SD (n = 6). *, #Significantly different from the vehicle control [Con (−)] and H2O2-induced control [Con (+)], respectively (p < 0.05).

Fig. 2.Effect of MHEE (A), OCEE (B), and PREE (C) on LPS-induced ROS scavenging activity in RAW 264.7 cells. Values are represented as the mean ± SD (n = 6). *, #Significantly different from the vehicle control [Con (−)] and LPS-induced control [Con (+)], respectively (p < 0.05).

각 추출물이 항산화 효소 HO-1 및 상위 전사인자 Nrf2의 발현에 미치는 영향

강한 항산화능을 보유한 천연 소재들이 Nrf2에 의한 항산화 효소계의 발현 유도를 통해 활성을 나타낸다는 것이 여러 연구를 통해 밝혀짐에 따라 각 소재가 보유한 항산화능의 작용 기작을 알아보고자 하였다[11, 27]. 이를 위해 각 소재가 대표적인 항산화 효소인 HO-1과 그 상위 전사인자인 Nrf2의 단백질 발현에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 Fig. 3에 제시된 바와 같이 10-50 μg/ml의 시료 처리에 의해 HO-1 및 상위 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현이 증가되는 것으로 나타나 각 소재에 의한 HO-1의 발현 유도가 Nrf2의 발현 증가에서 기인할 것으로 판단되었다[2, 5].

Fig. 3.Modulation of an anti-oxidative enzyme, HO-1, and its upstream transcription factor, Nrf2 protein expression in RAW 264.7 cells by MHEE (A), OCEE (B), and PREE (C). Actin was used as an internal control. *Significantly different from the vehicle control (0) (p < 0.05).

추출물의 세포생존율 및 항염증 활성 분석

각 소재가 보유한 항염증 활성을 알아보기 전 추출물이 RAW 264.7 세포 생존율에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과 Fig. 4에 제시한 바와 같이 세 추출물 모두 100 μg/ml까지의 처리에서 심한 세포 독성을 유발하지 않는 것을 확인하였으며 이후 실험의 농도를 100 μg/ml까지로 결정하여 수행하였다.

Fig. 4.Effect of MHEE (A), OCEE (B), and PREE (C) on the viability of RAW 264.7 cells. Values are represented as the mean ± SD (n = 3). *Significantly different from the LPS-induced control [Con (+)] (p < 0.05).

항염증 활성의 확인을 위해 각 소재의 NO 생성 억제능을 분석하였다. LPS로 자극을 유도한 쥐 대식세포주 RAW 264.7 cell에서 농도별 각 시료의 처리에 따른 NO 생성양의 변화를 분석한 결과 Fig. 5에 제시된 바와 같이 세 시료 모두 10-100 μg/ml의 시료 처리에 의해 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인하는 것으로 나타났다(Fig. 6). 이러한 결과를 통해 세 소재가 항산화능 뿐만 아니라 항염증 활성 또한 보유함을 확인하였다.

Fig. 5.Modulation of LPS-induced NO formation in RAW 264.7 cells by MHEE (A), OCEE (B), and PREE (C). Values are represented as the mean ± SD (n = 3). *, #Significantly different from the vehicle control [Con, LPS (−)] and LPS-induced control [Con, LPS (+)], respectively (p < 0.05).

Fig. 6.Modulation of LPS-induced iNOS protein expression in RAW 264.7 cells by MHEE (A), OCEE (B), and PREE (C). Actin was used as an internal control. *, #Significantly different from the vehicle control [Con (−)] and LPS-induced control [Con (+)], respectively (p < 0.05).

추출물의 항염증 활성 상위신호전달기전 분석

각 추출물이 iNOS의 발현 저해를 통한 NO 생성 억제능을 보임에 따라 항염증 활성의 상위신호전달기전인 NF-κB와 AP-1의 연관성을 알아보기 위해 추출물의 처리가 LPS에 의해 유도된 NF-κB p65와 IκBα, 그리고 AP-1의 subunit 중 하나인 c-Jun의 인산화에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 Fig. 7에 제시된 바와 같이 2시간 동안의 LPS 처리에 의해 유도된 세 전사인자의 인산화가 시료 농도의 증가에 따라 유의적으로 억제되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 각 소재가 보유한 항염증 활성이 NF-κB 및 AP-1과 같은 상위 신호전달인자들의 일련의 조절 기작을 통해 이루어질 가능성을 시사하였다.

Fig. 7.Modulation of upstream signaling pathways for the anti-inflammatory activity by MHEE (A), OCEE (B), and PREE (C) in RAW 264.7 cells. Actin was used as an internal control. *, #Significantly different from the vehicle control [Con (−)] and LPS-induced control [Con (+)], respectively (p < 0.05).

이러한 결과를 통해 중국 자생 식물인 M. hupehensis, O. cantonensis, 그리고 P. rubra의 에탄올 추출물이 항산화능과 항염증 활성을 보유함을 확인하였다. 이러한 결과는 기능성에 대한 보고가 거의 없는 상기의 소재에 대한 생리활성을 처음으로 규명한 것으로 신규 소재에 대한 새로운 기능성 데이터를 구축함과 동시에 향후 생리활성 보유 기능성 소재로서의 활용을 위한 근거자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

M. hupehensis 호북꽃사과나무로 불리는데 열매인 꽃사과는 과당, 포도당, 주석산, 비타민 C 등의 함유하고, 한방에서는 소화불량, 식욕부진, 위산분비조절 등 위장관계 관련 질환에 이용되며, 민간에서는 고기를 부드럽게 하는 연육제로, 과즙은 숙취해소에 사용된다. 보고된 바로는 M. hupehensis잎의 polyphenol과 flavonoid가 doxorubicin으로 유도한 심장 세포 사멸에 대한 보호 효과를 나타내며, 동물 모델에서 기생충으로 유도한 간섬유증의 억제효과를 보유하는 것으로 밝혀졌다[30, 32]. 규명된 M. hupehensis의 활성 성분으로는 잎으로부터 분리한 12종의 flavonoid와 3종의 biflavonoid glycoside가 있으며 이 중에는 강한 항산화능을 보유하는 것으로 알려진 quercetin을 포함하였다[30]. 또한 M. hupehensis의 flavon 조성을 분석한 결과, 사과나무 껍질 등에서 주로 채취하는 배당체인 phlorizin이 약 1.6% 함유되어 있는 것으로 나타났다[8]. Phlorizin은 포도당 수용체인 SGLT-2의 억제제로 작용하여 당뇨병 치료제 개발의 기초 물질로 활용되고 있다[25]. 본 연구에서 사용한 M. hupehensis 줄기 부위에 대해서는 기능성 및 활성 성분에 대한 보고는 전무하다. 다만 상기의 연구 결과에서 보고된 활성 성분이 줄기 부위에도 함유되어 있을 가능성이 있다고 판단되며, 그 중 대부분이 항산화와 함염증 활성을 보유할 것으로 생각되어 이에 대한 분석이 필요할 것으로 사료된다. O. cantonensis의 기능성에 대해 보고된 문헌은 현재까지 없으며, P. rubra의 기능성 또한 에탄올 추출물에서 분리된 신종 naphthoquinone인 psychorubrin의 항암활성에 대한 보고가 유일하다[10]. 이에 추후 계속적인 연구를 통해 상기 세 소재가 보유한 항산화 및 항염증 활성의 작용 물질 및 그 작용 기작의 세부적인 규명이 필요할 것으로 판단된다.