본 연구에서는 몇 가지 생물공학 기반 기술로서 이미 한방 화장품의 소재로 사용되고 있는 쇠비름 에탄올 추출액의 tyrosinase 저해, collagen 합성, 항염증 기대 효과, 항노화 대한 효능을 알아보기 위하여 B16F10 mouse melanoma cell, NIH3T3 mouse embryonic fibroblast, MCF-7 human breast adenocarcinoma cell에 쇠비름 추출액을 처리하여 실험하였다. 실험 결과, 쇠비름 에탄을 추출액 (0.5mg/mL)은 tyrosinase 발현을 억제하여 멜라닌 합성을 억제하며, 농도 의존적으로 NIH3T3 mouse fibroblast 세포의 collagen 합성을 촉진시켰다. 또한 2.0 mg/mL 농도의 쇠비름 추출액은 목단피보다 더욱 효과적으로 cytokine (TNF-$\alpha$)에 의한 NF-${\kappa}B$ 활성을 억제시켰다. Doxorubicin에 의한 과노화에서도 효과적인 항노화 작용을 하는 것으로 나타났다. Tyrosinase 합성을 억제하므로 미백에 대한 효과와 세포의 생장을 도와 collagen 합성을 촉진함으로서 노화방지에 효과적인 것으로 사료되며, TNF-$\alpha$에 의한 NF-${\kappa}B$의 활성화를 저해함으로서 염증반응 억제 효과도 기대 할 수 있다.
민간 약으로 사용되는 쇠비름의 물 추출물에 대하여 실험한 결과 간 효소 활성의 경우 $CCl_4$에 의하여 손상된 간에 대하여 간 질환 치료제인 silymarin 과 비교하여 s-GPT 치는 59.4%, s-GOT 치는 55.8% 의 개선효과가 있었으며, 이뇨활성의 경우는 최대일 때 이뇨제인 furosemide의 43.7%에 해당하는 이뇨 효과를 나타냈고, carrageenan에 의한 부종에 대하여는 항염제인 indomethacin의 61.8% 에 해당하는 부종억제 효과를 보여 쇠비름 전제(前劑)의 간질환 개선, 이뇨 및 항부종의 약용가치는 충분하다고 사료된다.
예비 실험 결과 항산화 효과가 있는 패모, 어성초, 쇠비름 그리고 들깨박의 75%ethanol 추출물을 얻고 이를 다시 chloroform, ethyl acetate, butanol 그리고 물 순으로 용리, 분획물을 얻고 이들과 함께 tocopherol, citric acid, ascorbic acid를 팜유와 돈지에 첨가, Rancimat으로 항산화 효과를 비교하였다. 쇠비름 추출물이 돈지에 대한 산화 억제 효과가 가장 높았으며(AI 1.41)모든 실험 식물 추출물의 ethyl acetate 분획불에서 가장 높은 항산화성을 보였고 synergist로서는 ascorbic acid가 우수하였고 ${\delta}-tocopherol$을 혼합시에도 효과가 상승하였다. 패모, 어성초, 쇠비름의 ethyl acetate 분획층과 ascorbic acid 200ppm씩을 팜유에 첨가하였을 때 antioxidative index(AI)는 각각 1.60, 1.53 그리고 1.47이었고 쇠비름과 들깨박 ethyl acetate 분획층과 ${\delta}-tocopherol$ 200ppm씩을 돈지에 첨가했을 때 AI는 각각 3.19 및 3.63으로 높은 항산화 효과를 보였다.
쇠비름즙액(汁液)(원액(原液))은 사과 부란병균(病菌)(Valsa mali), 배 검은무늬병균(病菌)(Alternaria kikuchiana), 벼 도열병균(病菌)(Pyricularia oryzae)등 몇가지 식물병원균(植物病原菌)에 대한 항균작용(抗菌作用)을 지니고 있다. 이와 같은 항균작용(抗菌作用)을 나타내는 물질(物質)은 메타놀에 잘 용해(溶解)되며 지질(脂質)에 속하는 물질(物質)로 추정(推定)된다. 그리고 쇠비름즙액(汁液)에 함유(含有)되어 있는 항균물질(抗菌物質)은 균채신장억제(菌采伸長抑制) 뿐만 아니라 포자발아억제(胞子發芽抑制) 효과(效果)를 보여주고 있다.
우리나라에 널리 분포하며 오래 동안 약용으로 사용되어 온 쇠비름으로부터 페놀 글리코시드인 3-hydroxy-1(2-hydroxyethyl)phenyl-4-O-${\beta}$-D-glucopyranoside(1)과 2-(3,4-dihydroxyphenyl)ethyl-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (2)를 칼럼 크로마토그래피 및 역상 HPLC로 분리하였으며, NOESY, HMQC, HMBC와 같은 이차원적인 NMR 분광실험에 의해서 이 물질들의 $^{13}C$ NMR 분광 데이터 값의 지정이 수정되었다. DPPH를 이용하여 이 물질들의 항산화 활성을 측정한 결과 주목할 만한 활성을 나타내었다.
본 연구는 쇠비름(Portulaca oleracea L.)의 잎과 줄기에서 광합성양식의 차이를 규명하기 위한 기초연구로서 산도의 변화, 형태와 구조 및 기공저항 등을 조사비교하였다. 광주기가 12시간인 자연상태에서 자생하고 있는 어린 쇠비름에 대한 산도의 일변화는 잎보다 줄기에서 더욱 뚜렷하였다. 잎을 제거한 줄기의 산도의 일변화량은 잎을 제거하지 않은 정상적인 것보다 감소하는 경향을 나타내었다. 잎과 줄기를 잘라서 4일간 계속 암처리하였을 때 산도의 일변화가 줄기에서는 3일간 유지되었으나 잎에서는 나타나지 않았다. 암처리중인 일부의 시료에 15 Klux의 광처리를 하였을 때 암처리중인 시료보다 더 뚜렷한 산도의 감소(light deacidification)를 나타내었다. 잎은 Kranz형의 구조를 보였으나 줄기에서는 큰 액포를 가지는 육질성 세포에 엽록체가 드물게 분포하는 구조를 나타내었다. Mesophyli succulence(Sm)는 잎이 1.38, 줄기는 6.51의 값을 나타내었다. 잎은 평균 5,275$cm^{-2}$의 기공수를 나타내었으나 줄기에서는 기공이 발견되지 않았다. 자연상태에서 자라고 있는 어린 쇠비름의 잎의 기공저항은 주간에 40sec$cm^{-1}$로 높고 야간에 5sec$cm^{-1}$ 정도로 높아지는 경향을 나타내었다. 이상의 결과로 쇠비름의 잎이 $C_{4}$형으로 알려졌으나 줄기에서는 CAM이 존재할 가능성이 있다는것을 알 수 있었다.
쇠비름의 생리활성을 알아보기 위하여 무기물 함량 및 항산화 활성을 분석하였다. 쇠비름의 무기물은 총 9종 검출되었으며, 총량은 6025.80 mg/100 g으로 칼륨이 3846.99 mg/100 g으로 가장 높았다. 물 및 에탄올 추출물의 추출 수율은 각각 14.84% 및 24.93%였다. 쇠비름 에탄올 추출물의 총 페놀화합물 및 플라보노이드 함량은 각각 58.16 mg/g, 20.08 mg/g으로 물 추출물(49.09 mg/g, 14.98 mg/g)보다 유의적으로 높았다. 항산화 활성 및 아질산염 소거활성은 시료의 첨가량에 따라 유의적으로 상승하였으며, 에탄올 추출물이 물 추출물보다 활성이 더 높았다. ${\alpha}$-glucosidase 저해활성은 에탄올 추출물이 유의적으로 높은 활성을 보였다. 따라서, 쇠비름의 물 및 에탄올 추출물은 항산화 활성 및 혈당강하에 효과적일 것으로 판단되며, 시료 중의 무기물, 페놀 화합물 및 플라보노이드 함량과 관련성이 높을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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