어성초(H. cordata Thunb) 건조 분말(0.05 g)을 10 mL의 증류수와 함께 스테인리스 용기에 넣고 밀봉한 후 여러 온도(50, 100, 200, $300^{\circ}C$)에서 10, 30, 60분간 추출하였다. 추출온도와 시간은 어성초 추출물의 중요 성분, 항산화 활성, acetylcholinesterase 저해 활성에 크게 영향을 미쳤다. $300^{\circ}C$에서 30분간 처리한 어성초 추출물에서 가장 높은 페놀 함량($33.34{\pm}0.96\;{\mu}g$ gallic acid equivalents/mL), quercetin 함량($15.75{\pm}0.20\;{\mu}g/mL$), DPPH 라디칼 소거능($44.07{\pm}2.65%$), acetylcholinesterase 저해 활성($36.53{\pm}1.14%$)이 나타났다. 플라보노이드 함량은 $100^{\circ}C$ 10분 추출물에서 $2.55{\mu}g$ quercetin equivalents/mL로 가장 높게 측정되었다. $100^{\circ}C$ 이상의 고온에서 밀폐된 증류수는 높은 압력에서 아임계수 형태로 존재하는데 이러한 아임계수는 고품질의 어성초 추출물을 제조하는데 매우 유용하였다.
본 연구는 어성초(Houttunynica cordata) 뿌리의 에탄올추출물과 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 및 수용성 분획물을 이용하여 disc diffusion의 방법에 의해 항균활성에 대한 연구를 수행하였다. 건조된 어성초 뿌리로부터 획득한 에탄올 추출물의 수율은 전체 건조 중량의 15.7%로 나타났으며, 용매의 극성을 이용한 분획물의 수율은 수용성 분획물(5.9%)>클로로포름 분획물(0.5%)>에틸아세테이트 분획물(0.1%) 순으로 나타났다. 어성초뿌리의 에탄올 추출물은Gram 양성균에 대하여 항균활성이 강하게 나타났으며, 특히, B. cereus, C. xerosis 및 S. aureus에 대하여 10.7∼11.8mm의 inhibition zone을 보였다. 또한 에틸아세테이트 분획물은 1.25mg/disc의 낮은 농도에서 강한 항균활성을 보였으며, 5.00mg/disc에서는 5종의 Gram 양성균과 9종의 Gram 음성균에서 강한 항균활성을 나타내었다. 이에 반해서 부탄올 분획물은 에틸아세테이트 분획물보다 2배정도 높은 농도에서 비슷한 항균활성을 나타내었다. 그러나, 클로로포름과 수용성 분획물은 20.00 mg/disc의 높은 농도에서도 각각 3종 및 5종의 검정균에 대해서만 약한 항균활성을 보였다. 어성초 뿌리의 에탄을 추출물과 각 순차분획물의 총폴리페놀 함량은 에틸아세테이트 분획물>부탄올 분획물>에탄올 추출물>클로로포름 분획물>수용성 분획물의 순으로 나타났으며, 페놀성 물질이 항균 활성을 나타낸다는 기존의 보고와 동일하게 에탄올 추출물과 각 순차분획물에 함유된 페놀성 물질의 함량과 항균 활성이 정의 비례 관계를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
어성초 분말을 사료에 0%, 5% 및 10% 첨가하여 12주간 사육한 돼지 등심의 냉장저장 중 품질특성을 분석하였다. 어성초의 일반성분은 조섬유가 $56.8{\pm}2.6%$로 가장 높은 함량이었으며 불포화지방산인 oleic acid(C18:1)의 비율이 29.6%로 가장 높았다. 각 실험군의 관능평가 결과 어성초 분말 5% 첨가군이 연도와 누린내에서 기호도가 높게 평가되었으며 전체적인 선호도도 가장 우수하였다. 돈육 등심을 23일간 냉장 보관하면서 이화학적인 성분을 분석한 결과, 수분함량은 10% 어성초 분말 첨가 급이군에서 다소 높았으며 조지방 함량은 대조군에 비해 어성초 분말 첨가 급이군에서 유의적으로 낮은 함량이었다. pH는 실험군간 및 저장기간의 경과에 따른 유의적인 차이가 없었으며 육색 중 L값과 a값은 저장기간의 경과와 더불어 증가하는 경향이었고 b값은 저장 초기에 증가하였다가 이후에는 그 변화가 미미하였다. 전단가는 저장 2일에서 9일 사이에 가장 큰 폭으로 감소하였으며 그 이후에는 급격한 연도의 저하는 없었다.
어성초에서 발견되는 다양한 활성성분 중 강력한 항산화작용인 있는 quercitrin의 존재로 인해 건강식품이나 천연물의약품으로의 활용 목적으로 각광 받아 왔다. 본 연구에서는 어성초 추출물을 점농어의 사료에 첨가하여 장기간 급이함으로써, 가식부에 잔류하는 quercitrin으로 인해 식품의 가치를 높일 수 있는지 하는 가능성에 대한 연구를 수행하였다. 점농어에 어성초 추출물을 0.1, 0.5 및 1.0%의 수준으로 1개월간 급이하면 quercitrin이 hepatopancreas>muscle>serum의 순으로 잔류한다. 한편 Quercitrin을 순수물질 상태로 점농어, 틸라피아, 랫드 및 마우스에 20 mg/kg로 단회 경구 투여하고 48시간 후 조직내의 quercitrin 농도를 측정하면 점농어와 틸라피아에서는 어성초 추출물을 투여한 것과 동일한 잔류 농도 패턴을 보이지만 시험한 두 종의 포유동물에서는 liver>serum>muscle의 순으로 잔류 농도가 관찰된다. 이 결과로부터, quercitrin의 어류 가식부 근육내에서 발견된 상대적으로 높은 축적성은 기능성식품의 생산 측면에서 유리한 패턴의 특성으로 생각된다. 한편 최고 농도인 어성초 1.0%의 1개월간 투여 후 점농어의 성장에서 유의한 수준의 저해가 관찰되었으며 동시에 이 농도에서 간장 손상지표인 혈청내 효소의 변화도 관찰되었다. 결론적으로 어성초는 기능성 수산식품의 개발에 활용할 수 있는 가능성을 제시하지만 이때 어류에서 독성이 나타나지 않는 수준의 농도로 제한하는 것이 현명한 것으로 보인다.
본 연구에서는 어성초(Houttuynia cordata)의 추출물 및 분획물을 제조하고 이들에 대한 생리활성과 성분분석을 하였다. 어성초는 50% 에탄올 추출물 및 에틸아세테이트 분획물을 제조하여 실험에 사용하였다. 항균활성 측정결과, S. aureus, B. subtilis에 대한 에틸아세테이트 분획의 MIC 값은 각각 78, $312{\mu}g/mL$으로 나타나 그람 양성균에 대하여 높은 활성을 보이는 것으로 나타났다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)에 대한 자유라디칼 소거활성($FSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물($27.15{\mu}g/mL$) 및 에틸아세테이트 분획($12.00{\mu}g/mL$)을 측정한 결과 에틸아세테이트 분획에서 활성이 더 크게 나타났다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 총항산화능($OSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물($2.91{\mu}g/mL$), 에틸아세테이트 분획($0.983{\mu}g/mL$) 측정 결과 DPPH에 대한 소거활성과 같은 경향성을 보였다. 어성초 추출물의 HaCaT 세포보호효과를 확인하기 위해 UVB 조사 후 세포 내 ROS 소거활성을 확인한 결과, 어성초 에틸아세테이트 분획은 $1.6{\mu}g/mL$부터 농도 의존적으로 ROS 소거활성을 나타내었으며, 최고 농도인 $12.5{\mu}g/mL$에서 54.3%의 감소율을 보였다. 과산화수소로 유도된 세포보호효과 또한, 어성초 에틸아세테이트 분획은 $0.8{\mu}g/mL$부터 세포생존율을 유의적으로 증가시켜 최대 86.9%까지 증가시켰다. 실험에 사용된 어성초 추출물의 에틸아세테이트 분획을 가지고 TLC와 HPLC를 이용한 성분분석을 수행하였다. 그 결과 quercitrin, isoquercitrin, hyperoside, chlorogenic acid, neochlorogenic acid, cryptochlorogenic acid, rutin 및 afzelin이 있음을 확인하였다. 이상의 결과들로부터, 어성초 추출물 및 분획물은 ROS를 소거하고 항균효과를 나타냄으로써 외부 환경으로부터 세포막을 보호할 수 있는 천연 항산화제 및 천연 방부제로서 화장품 분야에서 응용가능성이 있음을 시사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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