J Koren So Food Si Nutr 한국식품영양과학회지 43(8), 1236~1247(214) http://dx.doi.org/1.3746/jkfn.214.43.8.1236 감마선조사한총목피 (Arli elt Cortex) 추출물의생리활성 박혜진 1 이은호 2 김명욱 3 이선호 4 안동현 5 안봉전 6 권중호 2 조영제 2 1 내추럴에프앤피연구개발부, 2 경북대학교식품공학부 / 식품생물산업연구소 3 경북해양바이오산업연구원, 4 안동대학교해양바이오산업연구소 5 부경대학교식품공학과, 6 대구한의대학교화장품약리학과 Biologil Ativities of Extrts from Gmm-irrdited Arli elt Cortex Hye-Jin Prk 1, Eun-Ho Lee 2, Myung-Uk Kim 3, Seon-Ho Lee 4, Dong-Hyun An 5, Bong-Jeun An 6, Joong-Ho Kwon 2, nd Young-Je Cho 2 1 Nturl F&P Co., Ltd. 2 Shool of Food Siene & Biotehnology/ Food & Bio-Industry Reserh Institute, Kyungpook Ntionl University 3 Gyeonguk Institute for Mrine Bio-Industry 4 The Institute of Mrine Biotehnology, Andong Ntionl University 5 Deprtment of Food Siene & Tehnology, Pukyong Ntionl University 6 Deprtment of Cosmeeutil Siene, Degu Hnny University ABSTRACT Gmm irrdited-tretment of nturl mediinl plnts n e used to improve extrtion trnsferene numer nd for qulittive improvement of olor when pplied to funtionl mteril explortion. This study investigted the iologil tivities of Arli elt ortex extrts upon gmm irrdition. In ddition, different physil tehniques [photostimulted luminesene (PSL) nd thermoluminesene (TL)] were used for irrdition identifition of Arli elt ortex. In PSL nlysis, non-irrdited ( kgy) smple showed negtive result of 4 photon ounts (PCs), wheres irrdited (5, 1, nd 3 kgy) smples showed positive results of 9,1., 312,614.33, nd 321,661.67 PCs, respetively. In the TL method, growth urve showed very unusul ehviors round 2 C upon nturl-irrdition of the non-irrdited ( kgy) smple nd round 15~25 C for the irrdited (5, 1, nd 3 kgy) smples. The TL rtio ws.1 in non-irrdited smples t.11, wheres the vlues of irrdited smples (5, 1, nd 3 kgy) were.1 t 1.15, 1.9, nd 2.26, respetively. For phenolis of gmm-irrdited Arli elt ortex, wter nd 5% ethnol extrts hd the highest mounts, 17.3±.4 mg/g nd 18.87±.46 mg/g t 1 kgy irrdition, respetively. The inhiitory tivities of ngiotensin-onverting enzyme nd xnthin oxidse were higher in oth irrdited wter nd 5% ethnol extrts thn in non-irrdited ones. For pnretin α-mylse nd α-gluosidse inhiitory tivities, wter nd 5% ethnol extrts ontining 2 μg/ml of phenolis showed high inhiitory tivities of 6~1% t ll irrdition doses (~3 kgy). This result onfirmed tht Arli elt ortex extrts hve greter nti-dieti effets thn ose s dieti remedy. Gmm-irrdited Arli elt ortex extrts re useful s funtionl mteril with nti-dieti effets. Thus, Arli elt ortex extrts n e used s funtionl mteril with vrious iologil tivities, nd gmm-irrdition n e used to mplify iologil tivities in plnts. Key words: iologil tivities, Arli elt ortex, extrts, gmm irrdition 서 최근경제성장과생활수준의향상으로건강에대한관심이고조되고식품을이용한천연항산화소재개발에대한관심이높아지면서식품을이용한생체방어, 노화억제, 질병 Reeived 28 April 214; Aepted 3 My 214 Corresponding uthor: Young-Je Cho, Shool of Food Siene & Biotehnology/ Food & Bio-Industry Reserh Institute, Kyungpook Ntionl University, Degu 72-71, Kore E-mil: yjho@knu..kr, Phone: +82-53-95-7755 론 예방등생리활성에대한연구가활발히진행되고있다 (1). 특히천연약용식물은일부성분들이체내에서유해활성산소를감소시키는생리활성을가지고있는것으로보고되고있어, 이로부터인체에안전하고질병을예방할수있는생리활성을가진물질을탐색하려는연구가활발히이루어지고있다 (2). 두릅나무 (Arli elt Seemnn) 는 Arliee( 두릅나무과 ) 에속하는낙엽관목으로국내전국각지에분포하며봄철에채취한새순은나물로식용하고, 한의학에서는두릅나무의뿌리나줄기껍질을말린것을총목피 (Arli elt
감마선조사한총목피 (Arli elt Cortex) 추출물의생리활성 1237 ortex) 라하여혈당저하효과 (3), 항균효과 (3), 간독성완화효과 (4), 지질저하효과 (5), 항산화효과 (6) 등다양하고우수한기능성생리활성이있는것으로보고되고있다. 또한동물을이용한단회독성실험을통해서도독성이없는것으로확인되어기능성식품및소재로의활용에문제가없는것으로밝혀지고있다 (7). 한편방사선조사는식품및소재의부패방지, 제품의안전성및보존성향상의효과가보고되어식품뿐만아니라제약, 의료및화장품소재등에널리사용되고있는친환경적기술이다 (8-1). 방사선조사식품의안전성은국제관련기구 (FAO/IAEA/WHO) 에서는 평균 1 kgy 이하로조사된모든식품은어떠한독성학적위해나영양학적, 미생물학적문제를일으키지않는다 라고결론을내림에따라방사선조사식품의안전성이국제적으로인정되었다 (11). 감마선조사처리는천연약용식물의기능성물질의탐색에적용되어추출수율을증진시키고첨가제등으로의사용에적합하도록색상을개선하면서도본래가지고있던생리활성을유지하여산업적응용을용이하게하는방법으로도알려져있다 (12,13). 국내에서는천연약용식물에대해방사선조사처리가허용되지않고있지만 (14), 방사선조사처리를통한식품및기능성소재로서의활용도가높아지리라기대되고있다 (15). 따라서본연구에서는천연약용식물인총목피에감마선을조사처리한후발광분석법 (PSL, TL) 에의해조사여부를판별하였으며감마선조사가총목피추출물의추출수율과생리활성에미치는영향을검토하여방사선조사처리를통한총목피의기능성소재로서의활용도향상을시도하였다. 재료및방법실험재료본연구에사용한총목피 (Arli elt ortex) 는대구소재의시중한약방에서유통되는국내산한약규격품을구입하였다. 시료의방사선조사처리확인시험을위한시료는건조포장된시료를세절하여시료로사용하였고, 시료의생리활성평가시험을위한시료는 4 mesh로분쇄하여 4 C 에서저온저장하면서시료로사용하였다. 시료의감마선조사처리 (irrdition) 시료의감마선조사는한국원자력연구원첨단방사선연구소의 Co-6 감마선조사시설 (1 kci point soure, AECL, IR-79, MDS Nordion Interntionl Co. Ltd., Ottw, Cnd) 을이용하여실온에서시간당일정한선량률로, 5, 1, 3 kgy의총흡수선량을얻도록하였으며이때흡수선량은 eri/erous dosimeter를사용하여확인되었다. 열발광분석에서재조사 (re-irrdition) 는동일한조사시설을이용하여 1 kgy의흡수선량을얻도록하였다. 시료의감마선조사여부확인을위한광자극발광 (photostimulted luminesene, PSL) 분석 PSL 분석은일반적으로 silite나 ioinorgni mteril을함유하는식품에대해방사선조사여부를 sreening 하는방법으로연구되었으며 (16), 식품의약품안전처에서는건조향신료 ( 단, 육두구, 후추, 정향제외 ), 고춧가루, 마늘, 양파에대해서만 PSL 분석적용을고시 (17) 하고있으나허브류에속하는약용식물에대한 PSL 분석적용은아직고시되지않고있다. 따라서약용식물중하나인총목피에대한 PSL 분석적용가능성을검토하고자실험을진행하였다. 시료의 PSL 분석은식품공전 (17) 및 CEN 방법 (16) 에준하여실시하였다. 실험은차광된조건에서교차오염을피하면서지름 5 mm 직경의 PSL 측정용 petridish에시료를세절하여동일한양을바닥이보이지않게골고루펼쳐담아준비하였으며, 전처리한시료를 PSL sreening system (Seril 21, Sottish Universities Reserh And Retor Center, Glsgow, UK) 을이용하여각시료당 2회반복측정하였다. 이때시험조작은차광조건에서실시하였고 PSL 측정조건은 yle 6 se, drk ount 21, light ount 23이었다. 조사여부판단을위한 threshold vlue는 T 1(7 ount/6 se) 미만이면음성시료 (negtive, 비조사시료 ) 로판단하고 T 2(5, ount/6 se) 초과이면양성시료 (positive, 조사시료 ) 로판단하며, T 1 과 T 2 사이의값은중간시료 (intermedite, 조사여부를판단할수없는시료 ) 로판정하였다 (16,18). 시료의감마선조사여부확인을위한열발광 (thermoluminesene, TL) 분석 TL 분석은식품이나식품의원료에함유되거나혼입된이물질형태로존재하는미네랄 (silite, feldspr, qurtz 등 ) 의발광특성을응용하는방법으로미네랄의방사선흡수량에따라일정온도범위에서독특한 TL glow urve를나타내게되어방사선의조사여부는일정한온도의범위에서나타내는 glow urve와이것을적분하여면적값을구해분석할수있다 (19,2). TL 분석은식품공전 (19) 및 CEN 방법 (2) 에준하여식품에포함된미네랄을추출하여분석하였다. 시료 5 g에일정량의증류수를가하여 ultrsoni gittor(power soni 42, Whsin Teh, Degu, Kore) 에서 1분간처리한후 nylon sieve를이용해수회여과및세척후검체로부터미네랄을분리하였다. 분리한미네랄을 2. g/ml sodium polytungstte 2.5 ml를가해유기물을제거하고증류수로세척한다음 1 N HCl 2 ml를처리하여 ronte를제거한후 1 N NH 4OH 2 ml를가해중화시켰다. 중화된미네랄을증류수를이용해충분히세척한후 etone을가하여몇차례세척및건조한다음 TL dis에담아 5 C dry oven에서하루예열한후측정하였다. TL 측정은외부 noise에의한영향을받으므로차광조건
1238 박혜진 이은호 김명욱 이선호 안동현 안봉전 권중호 조영제 Tle 1. Anlyzing ondition for thermoluminesene Speifition Condition Flow gs Finl temperture Pre-het temperture Heting rte N 2 (99.999%) 4 C 5 C 5./se 에서측정하며 TLD system(hrshw 45, Wlthm, MA, USA) 을이용하여 5 C에서부터 4 C까지 5 C/se 의속도로온도를상승시키면서측정하였다 (Tle 1). 측정기기자체의 noise 및외부로부터의 noise를제거하기위하여고순도질소가스 (high pure 99.999% N 2 gs) 환경에서측정하였다. 일반적으로방사선이조사된시료는 15~25 C 부근에서최대강도를보이는 glow urve를나타내지만, 비조사구는특징적인 glow urve를나타내지않거나 3 C 이상에서자연방사선에의한곡선을나타낸다 (19). 따라서 TL 측정을통해얻은 glow urve의면적값 (15 25 C) 을 TL 1 으로설정하고재조사 (1 kgy) 후측정해얻은 glow urve의면적값을 TL 2 로설정하여방사선조사식품이나타내는 TL glow urve의 TL rtio(tl 1/TL 2) 를산출하였다 (2). 이러한일련의과정을 normliztion이라하며이를통해산출된 TL rtio 값이.1 이하이면비조사구로,.1 이상이면조사구로판단하였다 (19,2). 감마선조사된총목피추출물의제조생리활성측정을위한시료추출은열수추출의경우감마선을선량별로조사한총목피분말 1 g을증류수 2 ml에침지하여추출물이 1 ml가될때까지가열한후냉각하여 24시간동안교반추출하였으며, ethnol 추출은예비실험에서추출률이가장높았던 5% ethnol을사용하여총목피분말 1 g에 5% ethnol 1 ml를첨가하여 24시간동안 shking inutor에서교반추출하였다. 각추출물은 Whtmn No. 1 filter pper(advnte, Tokyo, Jpn) 로여과한후필요에따라 rotry vuum evportor(eyel NE, Tokyo, Jpn) 에서농축하여시료로사용하였다. Totl phenoli 정량추출물 1 ml에 95 % ethnol 1 ml와증류수 5 ml를첨가하고 1 N Folin-Ciolteu regent.5 ml를잘섞어 5분간방치한후 N 2CO 3 1 ml를가하여흡광도 725 nm에서 1시간이내에측정하여 glli id를이용한표준곡선으로부터양을환산하였다 (21). Angiotensin onverting enzyme(ace) 저해효과측정 ACE 저해효과측정은 Cushmn과 Cheung의방법 (22) 에의해측정하였다. 반응구는.3 M NCl을함유한.1 M potssium phosphte uffer(ph 8.3) 에녹인기질액 2.5 mm hippuryl-l-histidyl-l-leuine(hhl, Sigm- Aldrih Co., St. Louis, MO, USA).15 ml와시료.1 ml를넣고, 대조구에는시료대신증류수를.1 ml를첨가하여 37 C에서 3분간반응시킨후종료시약 1 N HCl.25 ml를가하고 ethyl ette 3 ml를첨가하였다. Ethyl ette에의해분리된이중층중상층액만분취한후증류건조시켜 hippuri id를추출하고추출된 hippuri id를 2 ml의증류수를사용하여재용해하여흡광도 28 nm에서측정하였다. ACE 저해효과는다음식으로저해율을측정하였다. Inhiition rte (%) = (1- Hippuri id ontent of smple ) 1 Hippuri id ontent of ontrol Xnthin oxidse 저해효과측정 Xnthine oxidse 저해효과측정은 Stirpe와 Dell Corte의방법 (23) 에준하여측정하였다. 즉반응구는.1 M potssium phosphte uffer(ph 7.5) 에녹인기질액 2 mm xnthine 3 ml에효소액 (.5 U/.1 ml).1 ml와시료.3 ml를넣고, 대조구에는시료대신증류수를.3 ml 첨가하여 37 C에서 5분간반응시키며, 종료시약 2% TCA 1 ml를가한후반응액을원심분리하여단백질을제거하고생성된 uri id를흡광도 292 nm에서측정하여다음식으로저해율을구하였다. Inhiition rte (%) = (1- Uri id ontent of smple ) 1 Uri id ontent of ontrol Pnretin α-mylse 저해효과측정 Pnretin α-mylse 저해효과측정은 gr diffusion 방법 (24) 에준하여측정하였다. Plte는 5 g의 gr와 5 g의 solule strh를증류수에녹여끓인후 121 C로 15분간멸균하고 15 ml씩 petridish에붓고굳혀제작하여사용하였다. 제작한 plte에지름 1 mm dis pper를올린후시료액.8 ml와효소액.2 ml(1, U/mL) 를혼합해 dis pper에각각분주하고대조구에는시료액대신증류수를넣어 37 C에서 3일간배양한후 I 2/KI(5 mm I 2 in 3% KI) 3 ml를가하여 15분간발색시킨후다음의식으로저해율을계산하였다. Inhiition rte (%) = (1- Are of smple ) 1 Are of ontrol α-gluosidse 저해효과측정 α-gluosidse 저해효과측정은 Tiot과 Skdsen의방법 (25) 에준하여측정하였다. 5 mm sodium suinte uffer(ph 4.2) 에 ρ-nitrophenol-α-d-gluopyrnoside (PNPG) 를용해시켜 1 mg/ml 농도로기질을만들고기질 1 ml와효소액.1 ml를혼합하여반응구에는시료.1 ml를, 대조구에는증류수.1 ml를넣어 37 C에서 3분간반응시킨후발색시약 1 N NOH.1 ml를첨가하였다. 이때생성된 ρ-nitrophenol을표준곡선에대입하여양을환
감마선조사한총목피 (Arli elt Cortex) 추출물의생리활성 1239 산하고다음의식으로저해율을구하였다. Inhiition rte (%) = (1- ρ-nitrophenol ontent of smple ) 1 ρ-nitrophenol ontent of ontrol Tyrosinse 저해효과측정 Tyrosinse 저해효과측정은 Hering의방법 (26) 에준하여측정하였다. 반응구는.1 M sodium phosphte uffer(ph 6.8) 2.3 ml와기질액 1.5 mm L-tyrosine 용액.4 ml의혼합액에 mushroom tyrosinse(25 U/mL).1 ml와시료.2 ml를넣고대조구에는시료대신증류수를.2 ml를첨가하여 37 C에서 2분간반응시켜흡광도 475 nm에서측정하여다음의식에의해저해율을계산하였다. Inhiition rte (%) = (1- Asorne of smple Asorne of ontrol ) 1 Elstse 저해효과측정 Elstse 저해효과측정은 Krunsoe 등의방법 (27) 에준하여측정하였다. 반응구는.2 M Tris-HCl uffer(ph 8.) 1 ml에기질액.8 mm N-suinyl-(Al) 3-ρ-nitronilide 용액.1 ml의혼합액에 1. U/mL porine pnreti elstse(ppe) 효소용액.1 ml와시료.1 ml를넣고대조구에는시료대신증류수.1 ml를첨가하여 25 C 에서 2분간반응시켜 ρ-nitroniline 생성량을흡광도 41 nm에서측정하여다음식에의해저해율을계산하였다. Inhiition rte (%) = (1- Asorne of smple Asorne of ontrol ) 1 Hyluronidse(HAse) 저해효과측정 HAse 저해활성측정은 Reissig 등의방법 (28) 에준하여 sodium-hyluroni id(ha) 로부터형성된 N-etylgluosmine 을 gluoxzoline 유도체로변형시킨후 DMAB 로발색시켜흡광도를측정하였다. 즉.1 M ette uffer(ph 3.5) 에녹인 HAse(7,9 U/mL).5 ml와시료.1 ml를혼합하여 37 C에서 2분간반응시켰다. 12.5 mm CCl 2.1 ml를가하고혼합후다시 2분간배양하였다. 기질로서.1 M ette uffer(ph 3.5) 에녹인 HA(12 mg/ml) 를첨가하여다시 4분간배양하고.4 N potssium tetrorte.1 ml와.4 N NOH 용액.1 ml를 첨가하여 3분동안 wter th에서반응후완전히냉각시켰다. 냉각시킨반응액에발색시약 DMAB 시약 3 ml를가하여 37 C에서 2분간반응시킨후 6 nm에서투과율 (%) 을측정하여다음식으로저해율을구하였다. Inhiition rte (%) = (1- Asorne of smple Asorne of ontrol ) 1 통계처리 본실험의결과는 3회반복하여측정한평균값을나타내었으며평균 ± 표준편차로나타내었다. 통계처리는 SPSS 7.5 for windows(sttistil Pkge for Soil Siene, Chigo, IL, USA) 프로그램을이용하여통계처리하였고분산분석 (nlysis of vrine) 및 Dunn의다중범위검정법 (Dunn's multiple rnge test) 으로 95% 수준에서유의성을검정하였다. 결과및고찰 시료의감마선조사여부확인을위한광자극발광 (PSL) 및열발광 (TL) 특성판별 PSL은감마선조사여부확인을위한 sreening 목적으로사용되는물리적판별방법중하나이다 (29). 식품에존재하는광물질은감마선조사에의해에너지를저장하고일정한온도의적외선으로자극하면저장된에너지를방출하는데, 이때방출되는빛에너지를 photon ounts(pcs) 로계산하여감마선조사여부를확인할수있다 (29,3). 총목피의조사선량에따른 PSL 측정결과는 Tle 2에서와같이비조사구에서 4. PCs로 7 PCs 이하의수치를나타내음성 (negtive) 시료로판단되었으며, 5 kgy에서 9,1. PCs, 1 kgy에서 312,614.33 PCs, 3 kgy에서 321,661.67 PCs로 5, PCs 이상의수치를나타내어양성 (positive) 시료로확인할수있었다. 이는허브류나향신료등토양유래의무기성분이충분히포함된식품군에대한 sreening 목적에적합하다는 Kwon 등 (29) 의보고와유사한결과를나타내었다. 또한 Kim 등 (3) 의보고에따르면알로에베라에대해 PSL을적용한결과조사선량이증가함에따라유의적인 photon ounts의차이를확인할수있으며이러한선량의존적인 photon ounts의변화는시료에혼입된미네 Tle 2. Photostimulted luminesene determintions of gmm-irrdited Arli elt ortex Smple Arli elt ortex (Unit: photon ount/6 se) Irrdition dose (kgy) 5 1 3 4.±77.87 (-) 9,1.±13,699.14 (+) 312,614.33±49,84.36 (+) 321,661.67±14,597.37 (+) Men±stndrd devition (n=3). Threshold vlue: T 1=7, T 2=5,, (-)<T 1, T 1<M<T 2, (+)>T 2. +: positive (irrdited), -: negtive (non-irrdited), M: intermedited. Men±stndrd devition (n=6). Mens with different supersripts (-) re signifintly different t P<.5 y Dunn's multiple rnge tests.
124 박혜진 이은호 김명욱 이선호 안동현 안봉전 권중호 조영제 또한 normliztion 방법을이용하여구한 TL rtio의경우 TL 1 측정을통해감마선조사특성이완전히사라진시료 ( 미네랄 ) 에 1 kgy를재조사하여감마선조사온도대에서발생하는특유의 glow urve인 TL 2 를관찰할수있게되는데, 이러한 TL 1 과 TL 2 의특정한온도대역의 TL 1/TL 2 비율을비교하여조사판별여부를확인한다 (29). TL rtio는 Tle 3에서와같이비조사구 kgy에서.11로나타나.1 이하의비조사구로확인되었으며, 조사구 5, 1, 3 kgy는각각 1.15, 1.9, 2.26으로.1 이상의값을나타내었다. 이상의결과를통해 TL을이용해총목피의비조사구와조사구간의감마선조사여부를확인할수있었다. Fig. 1. Typil TL glow urves of minerls seprted from Arli elt ortex. 랄종류및양에기인하는것으로보고되고있다 (31). 본연구에사용된총목피도조사선량이증가할수록 photon ounts가증가하는유사한패턴을나타내었으며이상의결과총목피는 PSL을이용한감마선조사가확인되었다. 감마선이조사된시료의경우 PSL뿐만아니라 TL을통해서도비조사구와조사구간의 low urve 형태와최고 pek intensity의온도범위에서명확한차이를나타내어감마선조사여부를확인할수있으며, TL rtio(tl 1/TL 2) 의 threshold vlue에의해명확히판별할수있다 (29). 총목피의조사선량에따른 TL 측정결과는 Fig. 1에서와같이비조사구 kgy의경우자연방사선에의한 2 C 부근에서최고 pek intensity를가지는 glow urve를나타냈으나조사구 5, 1, 3 kgy는 15 25 C의부근에서특유의 glow urve를나타냈다. TL intensity는조사선량이증가함에따라유의적으로증가하는것을확인할수있었다. 감마선조사처리된시료추출물의 totl phenolis 함량측정식물의 2차대사산물인 phenoli ompounds는식물계에다량분포되어있으며, 구조내에 phenoli hydroxyl기를가지고있어단백질과같은고분자화합물과결합하는특성으로인해항산화를비롯하여항균활성, 항염증활성, 항관절염활성등건강에유익한생리활성효과를나타내는것으로보고되고있다 (32,33). 따라서본연구에서는다양한선량 (, 5, 1, 3 kgy) 으로방사선조사처리를한총목피로부터추출물의 totl phenolis 함량을측정하여비교하였다. 총목피는 Tle 4 에서와같이열수및 5% ethnol 추출물중 1 kgy를조사한시료에서가장높은용출량을나타내었고, 비조사구에비하여조사선량이높아질수록용출율은높아지는경향을나타내었으나, 3 kgy의고선량조사에서는오히려 totl phenolis의용출량이줄어드는경향을나타내었다. 1 kgy를조사한총목피추출물의 totl phenolis 함량은열수및 5% ethnol 추출물에서각각 17.3±.4 mg/g, 18.87±.46 mg/g으로최대치를나타내었다. Tle 3. TL rtios (TL 1/TL 2) of minerls seprted from irrdited Arli elt ortex TL glow Irrdition dose (kgy) 5 1 3 TL 1 (nc) 1) TL 2 (nc) 2) TL rtio 3) 24.39±2.843 2,331.5±232.638.11±.2 2,33.±23.647 1,88.5±31.42 1.15±.291 4,212.±2,25.14 4,2.5±1,238.144 1.9±.249 9,468.±1.414 d 4,298.±239.2 2.26±.123 1) Integrted TL 1 intensity t 15~25 C. 2) Integrted TL 2 intensity t 15~25 C. 3) TL 1/TL 2. Men±stndrd devition (n=6). Mens with different supersripts (-) in the sme row re signifintly different t P<.5 y Dunn's multiple rnge tests. Tle 4. Totl phenoli ontent of extrts from gmm-irrdited Arli elt ortex Extrts Wter 5% ethnol Totl phenoli ontent (mg/smple g) Irrdition dose (kgy) 5 1 3 14.51±.31 13.64±.53 17.3±.4 16.57±.76 13.99±.31 14.7±.42 18.87±.46 17.88±.61 Men±stndrd devition (n=6). Mens with different supersripts (,) in the sme row re signifintly different t P<.5 y Dunn's multiple rnge tests.
감마선조사한총목피 (Arli elt Cortex) 추출물의생리활성 1241 ACE 저해효과생체내에서중요한혈압상승조절계중하나인 renin ngiotensin system에의해신장에서분비된 renin이작용하여 ngiotensin Ⅰ을생성하고, 폐혈관내피세포에존재하는 ACE에의해강력한혈관수축작용을가진 ngiotensin Ⅱ로전환된다. Angiotensin Ⅱ는체내에서말초혈관을직접수축시켜혈관수축작용에직접적으로관여할뿐만아니라 ldosterone의분비를촉진시켜물과 N + 배설을억제시켜수분정체를증가시키고혈압과혈액량을증가시키며, 혈관이완작용을가진 rdykinin을불활성화시킴으로써결과적으로혈압을상승시키는역할을한다 (34). 본연구에서는총목피의열수추출물과 5% ethnol 추출물의 ACE 저해효과를측정하였고그결과는 Fig. 2(A) 에나타내었다. 감마선을조사하지않은총목피의열수추출물의경우 2 μg/ml phenolis 농도처리시 3.63% 의억제효과를나타내었으며, 5% ethnol 추출물의경우 2 μg/ ml phenolis 농도처리시 38.1% 억제효과가확인되었다. 감마선조사가총목피추출물의 ACE 저해양상에미치는영향을알아보기위하여 5 3 kgy까지조사선량을변화시키며감마선을조사한결과 Fig. 2(B-D) 에서와같이 1 kgy와 3 kgy로조사처리한열수추출물과 5 kgy와 3 kgy로조사처리한 5% ethnol 추출물의경우 positive ontrol인 Cptopril 2 μg/ml 처리시의 5.32% 와유사한수준까지 ACE에대한저해효과가상승하는것으로 확인되었다. 따라서총목피에대한감마선의조사는고혈압에관여하는 ACE 억제효과를증대시켜주는 eliitor의역할을수행하여항고혈압활성을높이기위한새로운방법으로적용이가능할것으로판단되었다. Xnthine oxidse 저해효과통풍은혈장내요산 (uri id) 이몸밖으로빠져나가지못하고관절에축적되어염증을발생시키는질환으로심한통증을유발하는데 xnthine oxidse는 purine 대사과정에서 xnthine을기질로하여 purine을요산으로전환시키는역할을한다 (35). 본연구에서는 Fig. 3(A) 에서나타낸바와같이총목피의열수추출물 2 μg/ml phenolis 농도처리시 xnthine oxidse에대한저해효과가 54.86% 로나타났으며, 이는 positive ontrol인 llopurinol을 2 μg/ml 농도로처리했을때의 66.68% 저해율과유사하게나타나새로운통풍억제치료제로서의사용가능성을확인할수있었다. 반면 5% ethnol 추출물의경우 5% 이하의저해율을나타내어통풍억제효과는미미한것으로확인되었다. 총목피에감마선을조사한경우 Fig. 3(B-D) 에서와같이감마선조사선령별로 xnthine oxidse 저해효과를비교하였을때비조사구에비해조사구에서저해효과가높아지는것을확인할수있어통풍억제효과를높이는가공기술로의활용도기대되는바이다. 감마선에의한통풍억제효과의증대는선량 A 1 Wter 5% ethnol Cptopril B 1 Wter 5% ethnol Cptopril Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Phenoli ontent (μg/ml) Phenoli ontent (μg/ml) C 1 Wter 5% ethnol Cptopril D 1 Wter 5% ethnol Cptopril Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Phenoli ontent (μg/ml) Phenoli ontent (μg/ml) Fig. 2. Inhiitory tivity of extrts from irrdited Arli elt ortex on ngiotensin onverting enzyme. A: kgy, B: 5 kgy, C: 1 kgy, D: 3 kgy. Men±stndrd devition (n=6). Mens with different letters (-) ove the rs re signifintly different t P<.5 y Dunn's multiple rnge tests.
1242 박혜진 이은호 김명욱 이선호 안동현 안봉전 권중호 조영제 A 1 B 1 Wter 5% ethnol Allopurinol Wter 5% ethnol Allopurinol Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Phenoli ontent (μg/ml) Phenoli ontent (μg/ml) C 1 Wter 5% ethnol Allopurinol D 1 Wter 5% ethnol Allopurinol Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Phenoli ontent (μg/ml) Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Phenoli ontent (μg/ml) Fig. 3. Inhiitory tivity of extrts from irrdited Arli elt ortex on xnthine oxidse. A: kgy, B: 5 kgy, C: 1 kgy, D: 3 kgy. Men±stndrd devition (n=6). Mens with different letters (-) ove the rs re signifintly different t P<.5 y Dunn's multiple rnge tests. 의존적인양상을나타내지는않은것으로판단되었다. Pnretin α-mylse 저해효과확인 α-amylse 저해제는소장에서전분을가수분해하여 gluose를생성하는액화효소 α-mylse를저해하여전분의분해효과를감소시키고 gluose의흡수를지연시켜당뇨병환자들의혈당을조절하는목적으로이용된다 (36). 이러한원리를이용하여 gr diffusion 방법에의한 pnretin α-mylse 저해효과를확인한결과 Tle 5에나 타난것과같이비조사총목피의열수및 5% ethnol 추출물을 2 μg/ml phenolis 농도처리시 7% 이상의높은저해율을나타내었으며, 이는 positive ontrol로사용한 rose 2 μg/ml 농도처리시 53.88% 인것과비교하였을때매우높은수준임을확인할수있었다. 또한 α- mylse 저해증대효과를감마선조사선량별로비교하였을때열수및 5% ethnol 추출물모두 1 kgy와 3 kgy 를조사하였을때저해효과가높아지는것이확인되었고감마선을 1 kgy 이상조사하였을때효소억제의증대효과를 Tle 5. Inhiitory tivity of extrts from irrdited Arli elt ortex on α-mylse Irrdition Dose (kgy) 5 1 3 Extrts type Wter 5% ethnol Wter 5% ethnol Wter 5% ethnol Wter 5% ethnol Inhiitory tivity (%) Phenolis ontent (μg/ml) 27.83±1.51 39.13±1.51 45.22±2.61 71.3±2.61 27.83±1.51 4.87±1.51 48.7±1.51 74.78±1.51 2.87±1.51 25.22±1.51 36.52±1.51 6.±1.51 4.35±1.51 35.65±1.51 4.87±1.51 67.83±1.51 31.3±1.51 35.65±1.51 57.39±1.51 74.78±1.51 37.39±2.61 4.87±1.51 74.83±2.61 1.±. 31.3±1.51 46.96±1.51 61.74±1.51 73.91±2.61 d 36.51±1.51 56.52±1.51 62.61±1.51 1.±. Arose (positive ontrol) 23.28±1.49 37.5±.75 44.4±1.29 53.88±1.98 Men±stndrd devition (n=6). Mens with different supersripts (-d) in the sme row re signifintly different t P<.5 y Dunn's multiple rnge tests.
감마선조사한총목피 (Arli elt Cortex) 추출물의생리활성 1243 기대할수있는것으로확인되었다. Lim 등 (37) 은오갈피나무속식물의 α-mylse 활성저해효과를측정한결과섬오갈피나무, 오가나무, 오갈피나무추출물에서각각 19.97%, 6.97%, 4.79% 저해율을나타내었다고보고한것과비교하면총목피의열수및 5% ethnol 추출물은 α-mylse 저해활성이매우우수하며감마선조사에 α-mylse 활성저해효과를극대화할수있을것으로판단되었다. α-gluosidse 저해효과확인 α-gluosidse는소장점막의미세융모막에존재하는효소로다당류의탄수화물을단당류로분해하여탄수화물이소화와흡수에필수적인효소이며경구혈당강하제로사용되고있다 (38). 이러한 α-gluosidse 효소의활성을저해하면소장에서 gluose의소화및분해를방해하여 gluose의흡수를지연시켜식후혈당의급격한상승을막아주기때문에당뇨병환자들의혈당조절목적으로이용될수있을것으로기대된다 (39). 감마선조사처리한총목피추출물의 α-gluosidse 저해효과는 Fig. 4(A) 에서와같이감마선을조사하지않은총목피의열수및 5% ethnol 추출물을 2 μg/ml phenolis 농도처리시 1% 에가까운높은저해율을나타내었으며, 이는 positive ontrol인 rose를 2 μg/ml 농도처리시 42.24% 와비교하였을때매우높은수준임을 확인할수있었다. 감마선을선량별로조사한시료의 α- gluosidse 저해효과를비교한결과 Fig. 4(B-D) 에서와같이열수및 5% ethnol 추출물에서감마선조사처리시비조사구에비해저해효과가증가하며감마선조사선량에비례해서활성이높아지는경향을나타낸다. 특히 1 kgy 와 3 kgy를조사한총목피추출물에서는 5 μg/ml의 phenoli 농도에서도 1% 에가까운저해활성을나타내어 α-gluosidse 저해효과를증대시키기위한우수한방법으로활용될수있을것으로판단되었다. Prk 등 (4) 에따르면현재 α-gluosidse 저해제로이용되고있는 rose, vogliose 등은복부팽만, 설사등과같이위장관련부작용이발생하여이를대체할새로운소재탐색의필요성이대두되고있으며, 이상의결과를통해감마선조사처리한총목피추출물의경우천연소재추출물로써항당뇨관련기능성소재로유용하게사용될수있을것으로사료된다. 감마선조사총목피추출물의 tyrosinse 저해효과 Tyrosinse는피부기저층에있는 melnoyte의 melnosome에서 tyrosine이나 DOPA를기질로하여피부의색소성분인 melnin 생합성에관여하는효소로자외선에의해 melnoyte가활성화되고이로인해 tyrosinse 합성이촉진되어 melnin이생성된다 (41). 피부에 melnin이과다생성될경우피부노화가촉진되며색소침착및피부흑화현상의원인이되기때문에 tyrosinse 활성저해제는의약품, A Inhiition tivity (%) 1 8 6 4 2 Wter 5% ethnol Aose B Inhiition tivity (%). 1 8 6 4 2 Wter 5% ethnol Aose Phenoli ontent (μg/ml) Phenoli ontent (μg/ml) C Inhiition tivity (%). 1 8 6 4 2 Wter 5% ethnol Aose D Inhiition tivity (%). 1 8 6 4 2 Wter 5% ethnol Aose Phenoli ontent (μg/ml) Phenoli ontent (μg/ml) Fig. 4. Inhiitory tivity of extrts from irrdited Arli elt ortex on α-gluosidse. A: kgy, B: 5 kgy, C: 1 kgy, D: 3 kgy. Men±stndrd devition (n=6). Mens with different letters (-) ove the rs re signifintly different t P<.5 y Dunn's multiple rnge tests.
1244 박혜진 이은호 김명욱 이선호 안동현 안봉전 권중호 조영제 A Inhiition tivity (%). C Inhiition tivity (%). 1 8 6 4 2 1 8 6 4 2 Wter 5% ethnol Koji id Phenoli ontent (μg/ml) Wter 5% ethnol Koji id Phenoli ontent (μg/ml) B Inhiition tivity (%). D Inhiition tivity (%). 1 8 6 4 2 1 8 6 4 2 Wter 5% ethnol Koji id Phenoli ontent (μg/ml) Phenoli ontent (μg/ml) Wter 5% ethnol Koji id Fig. 5. Inhiitory tivity of extrts from irrdited Arli elt ortex on tyrosinse. A: kgy, B: 5 kgy, C: 1 kgy, D: 3 kgy. Men±stndrd devition (n=6). Mens with different letters (,) ove the rs re signifintly different t P<.5 y Dunn's multiple rnge tests. 화장품소재연구에적용되고있다 (42). 총목피추출물의 tyrosinse 저해효과를측정한결과는 Fig. 5에서와같이총목피의열수및 5% ethnol 추출물의 tyrosinse 저해효과는 2% 이하의저해율을나타내었으며, 이는 positive ontrol인 koji id를 2 μg/ml 농도로처리시의 62.56% 와비교하였을때매우낮은수준임을확인할수있었다. 또한 tyrosinse 저해효과를감마선조사선량별로비교하였을때에도감마선조사처리에따른뚜렷한변화가없었으며, 이상의결과를통해총목피의열수및 5% ethnol 추출물의 tyrosinse 저해효과는매우낮으며감마선조사에의해서도별다른영향을나타내지않는것으로확인되었다. 감마선조사총목피추출물의 elstse 저해효과피부를이루는주요성분으로는 ollgen, geltin, elstin 등이있으며, 피부의탄력및주름생성에있어서이들은매우중요한역할을한다. Elstse는동물결합조직의불용성탄성섬유단백질인 elstin을분해하며, 중요한기질단백질인 ollgen도분해하는비특이적가수분해효소로, 피부의세포기저층의그물망구조를끊어주어주름을생성하고탄력성손실을유발하는주된원인으로알려져있다 (43). 총목피열수및 5% ethnol 추출물의 elstse 저해효과를측정한결과는 Fig. 6에서와같이 1% 정도의매우낮은 elstse 저해율을나타내었으며, 감마선을조사한경 우약간의 elstse 저해효과의상승을나타내긴하였으나뚜렷한상승효과를기대하기는어려웠다. 이는 positive ontrol인 ursoli id 2 μg/ml 농도처리시 51.16% 와비교하였을때매우낮은수준임을확인할수있었다. 감마선조사총목피추출물의 HAse 저해효과 Hyluroni id(ha) 는 gluuroni id와 N-etly gluosmine이반복해서연결된점액성고분자다당류로진피층의섬유아세포에서생성되어표피및진피의주요구성세포의매트릭스역할을한다. HAse는고분자 HA의 gluuroni id와 N-etly gluosmine의 β(1 4) 결합을가수분해하는효소로 HAse의저해에의해 HA는고분자형태를유지하게되며, 고분자 HA는염증형성에있어서중요한 mrophge의 phgoyti ility를저해하기때문에항염증효과를기대할수있다 (44). 감마선조사처리한총목피추출물의 HAse 저해효과는 Fig. 7에서와같이감마선을조사하지않은총목피의열수추출물과 5% ethnol 추출물 2 μg/ml phenolis 농도처리시각각 28.85%, 56.85% 의저해율로알코올추출물에서높은염증저해효과를나타내었으며, 감마선조사처리시비조사구에비해염증억제효과가오히려감소하는것으로나타나염증억제효과에는감마선의조사가비효율적임을확인할수있었다. 이상의결과로감마선조사된총목피추출물은고혈압억
감마선조사한총목피 (Arli elt Cortex) 추출물의생리활성 1245 A 1 Wter 5% ethnol Ursoli id B 1 Wter 5% ethnol Ursoli id Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Phenoli ontent (μg/ml) Phenoli ontent (μg/ml) C 1 Wter 5% ethnol Ursoli id D 1 Wter 5% ethnol Ursoli id Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Phenoli ontent (μg/ml) Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Phenoli ontent (μg/ml) Fig. 6. Inhiitory tivity of extrts from irrdited Arli elt ortex on elstse. A: kgy, B: 5 kgy, C: 1 kgy, D: 3 kgy. Men±stndrd devition (n=6). Mens with different letters (-) ove the rs re signifintly different t P<.5 y Dunn's multiple rnge tests. A 1 Wter 5% ethnol Vit.C B 1 Wter 5% ethnol Vit.C Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Phenoli ontent (μg/ml) Phenoli ontent (μg/ml) C 1 Wter 5% ethnol Vit.C D 1 Wter 5% ethnol Vit.C Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Inhiition tivity (%). 8 6 4 2 Phenoli ontent (μg/ml) Phenoli ontent (μg/ml) Fig. 7. Inhiitory tivity of extrts from irrdited Arli elt ortex on hyluronidse. A: kgy, B: 5 kgy, C: 1 kgy, D: 3 kgy. Men±stndrd devition (n=6). Mens with different letters (-) ove the rs re signifintly different t P<.5 y Dunn's multiple rnge tests.
1246 박혜진 이은호 김명욱 이선호 안동현 안봉전 권중호 조영제 제효과, 통풍억제효과, 항당뇨효과등의기능성식품활성이증대되는현상을나타내었다. 또한생리활성의증대는대체적으로조사된감마선의선량에비례적으로높아지는경향을나타내었으며적절한조사선량은 1 kgy인것으로판단되었다. 이러한결과를토대로감마선조사가식물체가나타내는생리활성을증폭시킬수있는수단으로활용이가능할것이라판단되었다. 요약천연약용식물에있어서감마선조사처리는기능성물질탐색에적용시추출수율증진, 색상개선등산업적응용을용이하게하는방법으로활용이기대되고있다. 본연구에서는감마선조사가총목피추출물의생리활성에미치는영향을검토하였다. 감마선조사처리한총목피의감마선조사여부를확인하기위하여광자극발광 (PSL) 및열발광 (TL) 방법을활용하여감마선조사판별확인시험을진행하였다. PSL법의경우비조사구 kgy에서 4. PCs로음성 (negtive) 시료로판단되었으며, 조사구 5, 1, 3 kgy에서각각 9,1. PCs, 312,614.33 PCs, 321,661.67 PCs 로나타나감마선을조사한양성 (positive) 시료로확인되었다. TL법적용시비조사구 kgy에서자연방사선에의한 3 C 부근에서조사구 5, 1, 3 kgy는 15 25 C의부근에서특유의 glow urve를나타내었다. TL rtio는비조사구 kgy에서.11로.1 이하의값을나타냈으며, 조사구 5, 1, 3 kgy는각각 1.15, 1.9, 2.26으로.1 이상의값을나타내어조사구로확인되었다. 감마선조사처리한총목피의 totl phenolis 함량을측정한결과, 1, 3 kgy 선량중 1 kgy의조사선량에서총목피열수및 5% ethnol 추출물의 totl phenolis 함량이각각 17.3 ±.4 mg/g, 18.87±.46 mg/g으로가장높은 phenolis 함량을나타내었다. 감마선조사처리한총목피의 ngiotensin onverting enzyme 저해효과와 xnthin oxidse 저해효과는비조사구에비해조사구에서열수및 5% ethnol 추출물모두증가하는것을확인할수있었다. Pnretin α-mylse 저해효과와 α-gluosidse 저해효과는총목피열수및 5% ethnol 추출물 2 μg/ml phenolis 농도처리시 3 kgy의모든선량에서 6 1% 에가까운높은저해율을나타내어현재당뇨병치료제로사용되고있는 rose와비교시월등히우수한항당뇨효과를확인할수있었고, 이를통해감마선조사처리한총목피추출물은천연소재로써항당뇨관련기능성소재로유용하게사용될수있을것으로판단되었다. 이상의결과총목피추출물은다양한생리활성을가진기능성소재로활용이가능한것으로생각되었으며감마선의조사에의해서총목피의생리활성이증대되는현상을확인함으로써감마선조사가식물체가나타내는생리활성을증폭시킬수있는수단으로활용이가능할것이라판단되었다. REFERENCES 1. Shim JS, Kim SD, Kim TS, Kim KN. 25. Biologil tivities of flvonoid glyosides isolted from Angeli keiskei. Koren J Food Si Tehol 37: 78-83. 2. Cho YJ, Ju IS, Chun SS, An BJ, Kim JH, Kim MU, Kwon OJ. 28. Sreening of iologil tivities of extrts from Rhododendron muronultum Turz. flowers. J Koren So Food Si Nutr 37: 276-281. 3. Kim IS. 26. Anti-oxidtive tivity nd influene on ell-prolifertions of the Arli elt ortex. PhD Disserttion. Kngwon Ntionl University, Chunheon, Kore. 4. Kim YK, Nm SY, Chung YB, Lee CC. 1994. Studies on the effets of Arli elt on ntitumor nd immunity tivities. Kyungsung University Bulletin 15: 251-262. 5. Yoshikw M, Murkmi T, Hrd E, Murkmi N, Ymhr J, Mtsud H. 1996. Biotive sponins nd glyosides. Ⅶ. On the hypoglyemi priniples from the root ortex of Arli elt Seem.: struture relted hypoglyemi tivity of olenoli id oligoglyoside. Chem Phrm Bull 44: 1923-1927. 6. Yoshikw M, Mtsud H, Hrd E, Murkmi T, Wriishi N, Ymhr J, Murkmi N, Eltoside E. 1994. A new hypoglyemi priniple from the root ortex of Arli elt Seem.: struture-relted hypoglyemi tivity of olenoli id glyosides. Chem Phrm Bull 42: 1354-1356. 7. Yng HK, Jin JY, Kim JM, Ko MS, Hong HJ, Kim SC, Lee JY. 26. Single orl dose toxiity study of the extrt of Arli elt in mie. J Toxil Pu Helth 22: 439-443. 8. Byun MW. 1994. Applition of irrdition tehniques to food industry. Rdioistope News 9: 32-37. 9. Thyer DW. 199. Food irrdition: enefits nd onerns. J Food Qulity 13: 147-169. 1. Lee JW, Yook KH, Cho KH, Lee SY, Byun MW. 21. The hnges of llergeni nd ntigeni properties of egg white lumin (Gl d 1) y gmm irrdition. J Koren So Food Si Nutr 3: 5-54. 11. Jo D, Kwon JH. 22. Chrteristis of thermoluminesene nd eletron spin resonne nd orgnolepti qulity of irrdited risin n dried nn during storge. J Koren So Food Si Nutr 31: 69-614. 12. WHO. 1981. Wholesomeness if irrdited food. Report of joint FAO/IAEA/WHO expert ommittee. Tehnil Report Series 659. Genev, Switzerlnd. 13. Jo C, Son JH, Lee HJ, Byun MW. 23. Irrdition pplition for olor removl nd purifition of green leves extrts. Rdit Phys Chem 66: 179-184. 14. KFDA. 211. Koren Food Stndrd Code. Kore Food nd Drug Administrtion, Seoul, Kore. p 2-1-9, 2-1-1. 15. Prk TS. 26. Effet of irrdited green te poly polyphenol ddition into osmeti omposition nd development of osmetis without ntiseptis. MS Thesis. Degu Hnny University, Degu, Kore. 16. Europen Committee for Stndrd. 22. Detetion of irrdited food from whih silite minerls n e isolted, method y thermo-luminesene. English version of DIN EN1788. 17. KFDA. 211. Koren Food Stndrd Code. Kore Food nd Drug Administrtion, Seoul, Kore. p 1-8-4. 18. Rffi JJ, Benzri SM. 1993. Identifition of irrdited foods y eletron spin resonne tehniques. J Rdit Steril 1: 281-34. 19. Lee EY, Jeong JY, Noh JE, Jo DJ, Kwon JH. 22. Detetion hrteristis of TL, ESR nd DNA omet for irrdited
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