KR100800432B1 - 항산화 활성이 있는 나문재 추출물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항산화 활성이 있는 나문재 추출물에 관한 것으로서, 건조된 나문재를 50% 에탄올에서 침적하여 여과한 후, 감압농축하고 헥산, 에틸 아세테이트를 이용하여 얻어지는 에틸 아세테이트 분획물이 자유 라디칼 소거 효과, 활성산소 소거 효과 및 광용혈 현상 지연 효과를 나타내는 항산화 활성을 가지는 나문재 추출물을 제공한다. 본 발명의 나문재 추출물은 천연 항산화제 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

나문재 추출물, 항산화활성, 천연 항산화제

Description

항산화 활성이 있는 나문재 추출물{Extracts of Suaeda asparagoides Having Antioxidative Activity}

도 1은 본 발명 나문재의 에틸 아세테이트 분획물의 추출과정을 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 나문재 추출물로부터 분리된 항산화활성을 가지는 소재에 관한 것으로서, 건조된 나문재를 50% 에탄올에서 침적하여 여과한 후, 감압농축하고 헥산, 에틸아세테이트를 이용하여 얻어지는 에틸아세테이트 분획물이 자유 라디칼 소거 효과, 활성산소 소거 효과 및 광용혈 현상 억제 효과를 나타내는 항산화 활성을 가지는 소재를 제공하는 것이다.

우리 몸에서 생성되는 자유 라디칼(free radical, 유리기)은 불안정한 상태를 안정된 상태로 유지하기 위해, 주위에 있는 세포막이나 유전자로부터 전자를 빼앗게 되며, 전자를 잃은 분자는 산화의 손상을 겪게 될 뿐 아니라, 그 자체가 전자를 잃은 유리기가 되어 다시 분자를 공격하는 일련의 과정이 연속반응 현상으로 일어난다. 본래 유리기는 우리 몸에서 세포 속에 있는 미토콘드리아에서 에너지를 생성하는 과정과 면역 세포가 세균이나 바이러스를 물리치는 수단으로 이용될 때 우리 몸에서 정상적으로 발생하게 되지만, 정상적인 활동을 하는 양 보다 유리기가 과다하게 생성되면 세포를 구성하는 성분인 지방과 단백질 그리고 유전자를 산화시켜 노화와 질병을 촉진시키게 된다. 더구나, 공해나 화학물질, 식품 첨가물, 자외선, 농약, 정신적 스트레스, 과로, 담배, 알콜 등의 영향으로 우리 몸의 밸런스가 무너지면 활성 산소가 지나치게 생성되어 인체 조직의 세포를 손상시키고, 과산화 지질을 만들어 온갖 질병을 유발시키게 된다.

더구나 인체의 피부는 항상 산소, 태양광선, 세균과 공해 물질에 노출되어 있기 때문에 활성산소나 과산화지질을 수반하는 광생물학적인 반응이 일어나 손상을 받기 쉽다. 특히 자외선에 의한 피부 세포의 손상 원인은 활성산소 중 가장 반응성이 큰 일중항산소로서 이는 태양광선 노출시 피부에 생성되어 피부 단백질의 변성과 지질의 과산화를 통해 피부염이나 광에 의한 암을 일으킬 수 있다. 또한 생체 피부세포는 나이가 들면서 피부 중의 과산화물 수치가 급격히 증가되어 피부 단백질이 손상됨으로써 기능적, 구조적 손상을 받아 노화가 촉진된다.

반응성이 높은 산소 종에는 슈퍼록사이드 라디칼(superoxide anion, O₂ ^-), 수산화 라디칼(hydroxyl radical, ·OH), 과산화수소(hydrogen peroxide, H₂O₂), 일중항산소(singlet oxygen, ¹O₂) 등이 있으며, 이들 활성산소종(reactive oxygen, ROS)을 포괄하여 활성산소라 부른다.

항산화 활성이란 생체 내 이들 활성산소의 생성을 방지하고 세포에 회복 불가능한 손상을 야기하는 산화현상을 방지하는 활성을 말한다. 지금까지 개발된 합성 항산화제로는, BHA(butylated hydroxyanisole), BHT(butylated hydroxytoluene) 및 NDGA(nordihydro-guaiaretic acid) 등이 있으며, 천연 항산화제로는 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(superoxide dismutase, SOD), 퍼옥시다아제(peroxidase), 카탈라아제(catalase), 글루타티온 퍼옥시다아제(glutathione peroxidase) 등의 항산화효소와 토코페롤(비타민E), 아스코르브산(비타민C), 카로티노이드 등의 비효소적 항산화물질 등이 있다.

그러나, 합성 항산화제는 온도에 약해 한번 열을 가하면 쉽게 파괴되며, 생체 내에서 독성을 나타내어 알러지와 종양을 발생시킬 수 있는 단점이 있어 장기간 피부에 적용할 경우 안전성이 문제화되므로 사용이 제한되고 있다. 따라서 천연물로부터 항산화 활성이 높으며, 인체의 해가 없는 항산화제를 찾고자 하는 시도가 활발히 진행중이다. 천연 항산화제로써 녹차, 상백피, 황금, 찔레나무, 매화, 장목 등의 다양한 식물 추출물에서 그 효과가 보고되고 있으며, 식품조성물, 화장료 조성물 및 약학조성물 등으로 연구 개발 되고 있다. 그럼에도 불구하고, 상기와 같은 종래 기술에 의하더라도 천연 소재의 항산화 효과를 갖는 물질에 대한 연구의 필요성과 개발은 절실히 요구된다.

이에, 본 발명자들은 천연물 유래의 항산화 효과가 있는 물질을 개발하고자 연구노력한 결과, 본 발명의 나문재 추출물이 우수한 자유 라디칼 소거 작용, 활성산소 소거 효과 및 광용혈 현상 지연 효과가 있다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 천연물 유래의 항산화 활성이 있는 나문재 추출물을 제공하는 것이다.

본 발명은 천연물 유래의 항산화 활성이 있는 나문재 추출물을 제공하는 것이다.

본 발명은 건조된 나문재를 50% 에탄올에서 침적하여 여과한 후, 감압농축하고 헥산, 에틸 아세테이트를 이용하여 얻어지는 에틸 아세테이트 분획물이 항산화 활성을 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 나문재 추출물은 천연 항산화제 조성물로 유용하게 사용될 수 있다.

또한 본 발명의 나문재 추출물은 항산화활성을 증대시키고자하는 조성물에 널리 이용할 수 있다.

본 발명의 나문재(Suaeda asparagoides)는 명아주과의 한해살이풀로, 바닷가에서 서식하며 높이가 1m 정도이고, 나물로 먹을 수 있으며, 염생식물인 함초, 수송나물, 해홍나물, 칠면초 등과 같이 약초로 쓰이는데, 고혈압과 간에 쌓인 독을 풀어 간 기능을 회복하는데 탁월한 효과가 있으며, 장 속에 쌓인 숙변과 노폐물을 분해하여 밖으로 내보내는 작용도 뛰어나다.

본 발명에서는 상기 나문재의 건조 시료를 에탄올을 이용하여 침적시키고 여과한 후, 감압농축하고 헥산, 에틸아세테이트를 이용하여 에틸아세테이트 분획물을 수득하였다. 본 발명에서의 나문재 유래의 추출물은 상기와 같은 방법으로 얻어지는 항산화 활성이 있는 추출물질인 것을 특징으로 한다.

상기 에틸 아세테이트 분획물을 이용하여 DPPH법을 수행한 결과, DPPH 농도가 50% 감소되는데 필요한 시료의 농도가 강력한 항산화제인 비타민 C에 비해 3배 높음으로 자유 라디칼 소거 효과가 있음을 확인하였다.

또한 상기 에틸 아세테이트 분획물을 이용하여 루미놀(luminol) 화학발광법을 수행한 결과, 화학발광의 세기가 50% 감소되는데 필요한 시료의 농도가 쿠에르세틴에 비해 100배, 비타민 C에 비해 16배나 높음으로 활성 산소 효과가 있음을 확인하였다.

또한 상기 에틸 아세테이트 분획물을 이용하여 광용혈 실험을 수행한 결과, 용혈현상을 방지하는 물질의 첨가없이 실험한 대조군의 세포막이 파괴되는데 유지되는 시간이 28분인 것에 비하여 상기 분획물에서는 그 농도에 비례하여 35분, 38.5분, 45.8분, 50.5분으로 광용혈 현상이 지연됨을 확인하였다.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 이들 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 국한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야 및 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1. 나문재의 추출물 제조

(1-1) 나문재의 에탄올 추출물 제조

건조 시킨 나문재 100 g 을 시료 무게 10배의 50% 에탄올(ethanol)을 이용하여 상온에서 침적시키고 여과한 후, 감압 농축하여 50% 에탄올 추출물 7.38 g 을 수득하였다.

(1-2) 에틸 아세테이트 분획 제조

상기 에탄올 추출물에 동량의 헥산을 첨가하여 분획을 얻고 다시 동량의 에틸아세테이트를 첨가하여 3회 분획하여 에틸 아세테이트층 분획물을 얻었다. 이를 감압농축하여 에틸 아세테이트 분획 0.25 g 을 수득하였다.

	에탄올 추출물	에틸 아세테이트 분획
수율(%)	7.38	0.25

실험예 1. DPPH법을 이용한 자유라디칼 소거 효과 측정

상기 실시예 2에서 수득한 에틸 아세테이트 분획에 대하여 자유라디칼 소거 효과를 측정하였다. 3 ㎖의 석영 셀(cell)에 유기 자유라디칼인 0.2 mM의 1,1-디페닐-2-피크릴히드라질(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazil, DPPH) 용액 0.8㎖와 메탄올 용액 0.2 ㎖을 넣고 에틸 아세테이트 분획을 농도별로 1 ㎖씩 넣은 후 에탄올 1㎖을 첨가하여 실온에서 10분간 방치한 후 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 자유라디칼 소거 활성은 FSC₅₀으로 나타냈으며, 이는 DPPH 농도가 50% 감소되는데 필요한 시료의 농도(ug/㎖)로 나타낸다. 대조군(control)으로는 비타민C를 사용하였다.

[표 1]

시료	비타민C	나문재 추출물
자유라디칼 소거 활성 FSC50(㎍/㎖)	13	4.7

표 1에서 나타낸 바와같이 본 발명의 나문재 추출물은 강력한 항산화제인 비타민 C 에 비해 3배 정도의 높은 활성을 나타내었다.

실험예 2. 화학발광법을 이용한 활성산소 소거 효과

Fe³⁺-EDTA/H₂O₂ 계에서 생성된 활성산소종(O₂ ^-, H₂O₂ 및 OH)와 루미놀(luminol)의 반응에 의한 화학발광을 이용하여 나문재 추출물, 쿠에르세틴(quercetin)과 비타민 C의 활성산소 소거활성을 측정하였다. 화학발광 측정용 셀(cell)에 증류수 1 ㎖를 넣고 추출물 및 비교 시료용액 50 ㎕를 넣었다. 여기에 2.5 mM EDTA 40㎕ 및 5 mM의 염화제이철(FeCl₃6H₂O) 10 ㎕를 가한 후 35 mM의 루미놀 80 ㎕를 넣고 흔들어 섞어 준 후, 증류수를 가하여 1960 ㎕가 되도록 하였다. 이어서 화학발광기의 셀 홀더(cell holder)에 셀을 넣고 5분간 항온시킨 후 150 mM (과산화수소)H₂O₂ 를 40 ㎕ 넣고 화학발광을 25분간 측정하였다. 대조군은 시료 용액 대신에 증류수를 넣고, 공시험(blank)은 시료 군과 조건이 동일하나 과산화수소와 철 이온이 들어있지 않은 것으로 하였다. 반응용액 중의 각 시약의 농도는 다음과 같다.

[FeCl_3·6H₂O] = 25 μM, [EDTA] = 50 μM, [H₂O₂] = 3 mM, [luminol] = 1.4 mM

화학발광기 (EG & G, berthold multi-biolumat, LB 9505)의 각 채널은 실험 전에 보정하여 채널간의 차이가 없도록 하였다. 활성산소 소거활성의 크기는 화학발광의 세기가 50% 감소되는데 필요한 시료의 농도(reactive oxygen species scavenging activity, OSC₅₀, μM)로서 표기하였다.

[표 2]

시료	쿠에르세틴	비타민 C	나문재 추출물
활성 산소 소거 활성 OSC50(㎍/㎖)	4.8	0.75	0.045

표 2에서 나타난 바와 같이 본 발명의 나문재 추출물이 쿠에르세틴에 비해 100배, 비타민C 비해 16배나 높은 활성 산소 소거 효과가 있음을 확인하였으며, 항산화제로써 유용하게 사용될 수 있을 것이라 판단된다.

실험예 3. 광용혈 실험

(1) 적혈구 현탁액 제조: 적혈구는 건강한 성인 남녀로부터 얻었다. 채혈 즉시 헤파린(heparin)이 첨가된 시험관에 넣은 후, 3000 rpm에서 5분간 원심분리하여 적혈구와 혈장을 분리하고, 분리한 적혈구는 0.9% 인산완충식염수(Phosphate Buffered Saline, PBS)(9.6 mM Na₂HPO_4·12H₂0, 1.6 mM NaH₂PO_4·2H₂O, pH7.4)로 세척하여 원심분리하고 상층의 혈장과 백혈구 층은 제거하였다. 3회 반복하여 세척, 분리한 적혈구는 4℃의 냉장고에 보관하면서 사용하였고, 모든 실험은 채혈 후 12시간 이내에 행하였다.

(2) 광용혈 실험: 1.5× 10⁷ cells/㎖ 적혈구 현탁액 3.5 ㎖를 파이렉스 시험관(Bausch & Lomb pectronic 20)에 넣은 후, 시료 용액을 첨가하였다. 나문재 추출물은 50% 에탄올에 녹인 용액을 각각 50 ㎕씩 첨가하엿다. 암소에서 30분간 항온배양시킨 후, 광증감제로 rose-beng-al(12uM)를 0.5 ㎖를 가하고 씰링필름(sealing film)으로 입구를 봉한 후 15분간 광조사하였다. 광용혈에 필요한 광조사는 내부를 검게 칠한 50× 20× 25 ㎝ 크기의 상자안에 20W 형광등을 장치하고, 형광등으로부터 5 ㎝거리에 적혈구 현탁액이 담긴 파이렉스 시험관을 형광등과 평행이 되도록 배열한 후 15분간 광을 조사하였다. 광조사가 끝난 후 암반응(post-incubation) 시간에 따른 적혈구의 파괴 정도를 15분 간격으로 700 nm에서 투광도(%)로부터 구하였다. 이 파장에서 적혈구 현탁액의 투광도의 증가는 적혈구의 용혈정도에 비례한다. 모든 실험은 20℃ 항온실에서 행하였다. 나문재 추출물의 광용혈에 미치는 효과는 암반응 시간과 용혈 정도로 구성된 그래프로부터 적혈구의 50%가 용혈되는 시간인 τ₅₀을 구하여 비교하였다.

[표 3]

농도(㎍/㎖)	control	1	10	50	100
τ50(min)	28	35	38.5	45.8	50.5

표 3에 나타난 바와 같이 본 발명의 나문재 추출물은 용혈현상을 방지하는 물질의 첨가없이 실험한 대조군의 세포막이 파괴되는데 유지되는 시간이 28분인 것에 비하여 광용혈 현상이 지연되었으며, 농도에 비례하여 광용혈 현상이 지연되는 효과가 강해짐을 확인하였다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 나문재 추출물은 우수한 자유 라디칼 소거 효과, 활성 산소 소거 효과 및 광용혈 현상 지연 효과를 가짐으로써 세포막 보호능력을 갖는 항산화활성을 확인하였으며, 이는 천연물 유래의 항산화제로서 노화 예방 또는 치료용 의약조성물, 노화방지용 기능성 식품, 기능성 화장품 등으로 응용할 수 있어 생물 의약분야 산업상 매우 유용한 발명이다.

Claims (5)

1. 건조된 나문재를 중량 대비 10배의 50% 에탄올에서 침적시키고 여과한 후 감압농축하여 에탄올 추출물을 수득하고, 상기 에탄올 추출물에 동량의 헥산을 첨가하여 분획을 하고 다음으로 에틸아세테이트로 3회분획하여 얻어진 에틸아세테이트 분획물인 것을 특징으로 하는 항산화 활성을 갖는 나문재 추출물.
2. 제1항의 나문재 추출물을 유효성분으로 하는 천연 항산화용 조성물.
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