KR20160081814A - 옥수수 추출물의 추출 방법 및 상기 옥수수 추출물을 포함하는 기능성 조성물 - Google Patents
옥수수 추출물의 추출 방법 및 상기 옥수수 추출물을 포함하는 기능성 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
옥수수 자색 포엽과 속대로부터 안토시아닌 성분을 다량으로 함유하는 옥수수 추출물을 추출하는 방법 및 이러한 옥수수 추출물을 포함하는 기능성 조성물에 관한 것이다.
일 측면에 따른 옥수수 추출물의 추출 방법은 옥수수 자색 포엽 및 속대를 분쇄하는 단계와, 분쇄된 자색 포엽 및 속대 분말과 에탄올 및 물을 포함하는 용매를 혼합하는 단계와, 혼합물로부터 자색 포엽 및 속대 추출물을 추출하는 단계를 포함한다.
일 측면에 따른 옥수수 추출물의 추출 방법은 옥수수 자색 포엽 및 속대를 분쇄하는 단계와, 분쇄된 자색 포엽 및 속대 분말과 에탄올 및 물을 포함하는 용매를 혼합하는 단계와, 혼합물로부터 자색 포엽 및 속대 추출물을 추출하는 단계를 포함한다.
Description
옥수수 추출물의 추출 방법 및 옥수수 추출물을 포함하는 기능성 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게 옥수수 자색 포엽과 속대로부터 안토시아닌 성분을 다량으로 함유하는 옥수수 추출물을 추출하는 방법 및 이러한 옥수수 추출물을 포함하는 기능성 조성물에 관한 것이다.
옥수수(Zea may L.)는 세계 3대 작물로서 매우 중요한 위치를 차지하고 있으며 식량으로 이용할 뿐만 아니라 시럽, 녹말, lactose, sucrose, 각종 조미료, 의약품, 스낵류, 화장품, 도료 등 매우 다양한 용도로 이용이 되어 왔다. 최근에는 바이오 에너지로 이용되는 주요 작물로서 옥수수가 바이오 에탄올 생산에 이용되고 있으며, 특히 옥수수 전분은 산업용 및 가정용 친환경 소재로 이용성과 활용성이 증가하고 있다.
옥수수의 자색은 안토시아닌 계통의 색소가 집적되어 발현되고 구조유전자 C2, A1, A2, Bz1, Bz2 등과 조절유전자 P, R, C1, B, Pl 등이 관여 한다. 자색 옥수수의 경우에는 종실뿐만 아니라 옥수수 이삭을 감싸고 있는 포엽, 줄기, 대 등에도 안토시아닌이 대량으로 집적되어 있다. 천연 색소인 안토시아닌 색소를 이용하기 위해 밀, 보리, 쌀, 고구마, 옥수수 등에서 산업화를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다
일 측면은 에탄올 및 물을 포함하는 용매로부터 옥수수 추출물을 추출하는 방법을 제공하고자 한다. 보다 상세하게, 에탄올 및 물을 포함하는 용매로부터 안토시아닌 성분을 다량으로 함유하는 옥수수 자색 포엽 추출물 또는 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물을 추출하는 방법을 제공하고자 한다.
다른 측면은 옥수수 추출물을 포함하여 간 기능의 손상을 방지하도록 마련된 기능성 조성물을 제공하고자 한다.
일 측면에 따른 옥수수 추출물의 추출 방법은 옥수수 자색 포엽 및 속대를 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 자색 포엽 및 속대 분말과 에탄올 및 물을 포함하는 용매를 혼합하는 단계; 및 상기 혼합물로부터 자색 포엽 및 속대 추출물을 추출하는 단계;를 포함한다.
또한, 용매는, 에탄올 10 내지 60 중량% 및 여분의 물을 포함할 수 있다.
또한, 자색 포엽 및 속대 분말과 상기 용매를 혼합하는 단계는, 상기 자색 포엽 및 속대 분말 100 중량부에 대해 상기 용매 500 내지 2,000 중량부를 혼합하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 자색 포엽 및 속대를 건조하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 용매는, 상기 용매 전체 중량에 대해 구연산(citric acid) 0.1내지 10중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 용액과 분말의 혼합물을 상온에서 10 내지 14시간 동안 교반하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 혼합물로부터 자색 포엽 및 속대 추출물을 추출하는 단계는, 상기 혼합물을 여과하여 잔여물을 제거하는 단계; 및 상기 여과된 추출액을 농축하는 단계;를 포함할 수 있다.
다른 측면에 따른 옥수수 추출물의 추출 방법은, 옥수수 자색 포엽을 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 자색 포엽 분말과 에탄올 및 물을 포함하는 용매를 혼합하는 단계; 및 상기 혼합물로부터 자색 포엽 추출물을 추출하는 단계;를 포함한다.
또한, 용매는 에탄올 10 내지 60 중량% 및 여분의 물을 포함할 수 있다.
또한, 자색 포엽 분말과 상기 용매를 혼합하는 단계는, 상기 자색 포엽 분말 100 중량부에 대해 상기 용매 500 내지 2,000 중량부를 혼합하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 자색 포엽을 건조하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 용매는, 상기 용매 전체 중량에 대해 구연산(citric acid) 0.1 내지 10 중량%를 더 포함할 수 있다.
또한, 용액과 분말의 혼합물을 상온에서 10 내지 14시간 동안 교반하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 혼합물로부터 자색 포엽 추출물 추출하는 단계는, 상기 혼합물을 여과하여 잔여물을 제거하는 단계; 및 상기 여과된 추출액을 농축하는 단계;를 포함할 수 있다.
다음으로, 일 측면에 따른 기능성 조성물은 옥수수 자색 포엽 추출물을 포함한다.
또한, 옥수수 자색 포엽 추출물은, 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물을 포함할 수 있다.
또한, 기능성 조성물은 짚신나무 수추출물을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 옥수수 자색 포엽 추출물은, 안토시아닌(anthocyanin), 시아니딘(cyaniding), 펠라르고니딘(pelargonidin) 및 페오니딘(peonidin)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 기능성 조성물은, 간기능 개선용 기능성 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽과 속대 추출물의 추출 방법에 따르면, 옥수수의 자색 포엽 또는 자색 포엽과 속대로부터 다량의 안토시아닌 성분과 기능성을 나타내는 추출물을 추출할 수 있으며, 옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽과 속대 추출물을 포함하는 기능성 조성물을 이용하여 간 손상을 방지시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 옥수수 추출물의 추출 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 2는 옥수수 자색 포엽 추출물의 투여 량에 따른 AST 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 3은 옥수수 자색 포엽 추출물의 투여 량에 따른 ALT 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 4는 옥수수 자색 포엽 추출물의 투여 량에 따른 LDH 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 5 는 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물의 투여 량에 따른 AST 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 6은 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물의 투여 량에 따른 ALT 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 7은 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물의 투여 량에 따른 LDH 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 2는 옥수수 자색 포엽 추출물의 투여 량에 따른 AST 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 3은 옥수수 자색 포엽 추출물의 투여 량에 따른 ALT 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 4는 옥수수 자색 포엽 추출물의 투여 량에 따른 LDH 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 5 는 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물의 투여 량에 따른 AST 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 6은 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물의 투여 량에 따른 ALT 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 7은 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물의 투여 량에 따른 LDH 활성 변화를 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 옥수수 추출물의 추출 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바를 참조하면, 일 실시 예에 따른 옥수수 추출물의 추출 방법은 (a) 옥수수 자색 포엽을 분쇄하는 단계, (b) 분쇄된 자색 포엽 분말과 에탄올 및 물을 포함하는 용매를 혼합하는 단계, (c) 혼합물로부터 자색 포엽 추출물을 추출하는 단계를 포함한다.
보다 상세하게, (a) 옥수수 자색 포엽을 분쇄하는 단계는 알곡을 제외한 옥수수 자색 포엽을 분쇄하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 옥수수 자색 포엽은 분쇄 공정 전에 건조 공정을 거친 것을 포함할 수 있다. 옥수수 자색 포엽은 분쇄 공정 전 건조 공정을 거침으로써 보다 효과적으로 분쇄될 수 있다.
실시 예에 따라 자색 포엽 및 속대 추출물을 추출하고자 할 경우, 자색 포엽 및 속대를 분쇄기의 투입구에 함께 제공할 수 있다. 다만, 자색 포엽 및 속대의 분쇄 방법이 이에 한정되는 것은 아니며, 자색 포엽과 속대를 각각 분쇄한 후 분쇄된 분말을 혼합할 수 있음은 물론이다.
다음으로, (b) 분쇄된 자색 포엽 분말과 에탄올 및 물을 포함하는 혼합하는 단계가 수행될 수 있다. 자색 포엽 분말과 용매를 혼합하는 단계는 분말과 용매를 혼합한 후 이를 교반하는 것을 포함할 수 있다.
자색 포엽 분말과 용매의 혼합 과정에서, 자색 포엽 분말과 용매는 1:5 내지 1:20의 중량비로 혼합될 수 있다. 구체적으로 포엽 분말과 용매는 포엽 분말 100 중량부에 대해 용매 500 내지 2,000중량부 범위로 혼합될 수 있다. 실시 예에 따라 자색 포엽 및 속대 분말과 용매를 혼합할 경우 분말과 용매는 자색 포엽 및 속대 분말 100 중량부에 대해 용매 500 내지 2,000 중량부 범위로 혼합될 수 있다.
용매로는 에탄올 및 물을 혼합한 용매가 사용될 수 있다.
용매의 에탄올 및 물의 함량비는 목적에 따라 적절하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 용매의 에탄올 함량은 10 내지 60 중량% 범위로 조절될 수 있으며, 실시 예에 따라 10 내지 30 중량% 범위로 조절될 수 있다.
일 예로, 용매 내의 에탄올의 함량이 10중량% 미만인 경우, 옥수수 추출물에 포함된 안토시아닌의 함량이 저하될 수 있으며, DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl) 라디칼소거능이 저하되며, α-아밀라아제(α-amylase) 및 α-글루코시다아제(α-glucosidase)저해 활성이 저하될 수 있다.
한편, 용매 내의 에탄올 함량이 60중량%인 경우 옥수수 추출물에 포함되는 안토시아닌 함량이 최대가 될 수 있다. 다만, 에탄올의 함량이 60 중량% 이상인 경우 대용량으로 추출물 추출 시 추출 액의 농축 시간이 증가되어 생산비가 높아질 수 있으며, 후술하는 농축 과정 중에 대기 중의 기화된 에탄올에 따른 화재의 위험성이 증가하게 된다. 아울러, 용매 내의 에탄올 함량이 점차적으로 증가함에 따라 옥수수 추출물에 포함되는 안토시아닌 함량이 감소할 수 있다. 일 예로 에탄올 함량이 80 중량% 이상일 경우 에탄올 함량이 60 중량% 이상인 경우에 비해 옥수수 추출물에 포함되는 안토시아닌 함량이 감소될 수 있다.
또한, 용매 내의 에탄올 함량이 10 내지 30 중량%인 경우 옥수수 추출물에 포함되는 안토시아닌 함량이 상대적으로 낮으나, 대용량 추출 시 화재 등의 이유로 용매 농축이 불가능한 설비에서 유용할 수 있다.
용매에는 에탄올 및 물 이외에도 구연산(citric acid)이 더 포함될 수 있다. 보다 상세하게, 구연산은 용매의 전체 중량에 대해 0.1 내지 10 중량% 범위로 포함될 수 있다. 구연산을 포함하는 용매로 옥수수 추출물을 추출할 경우 추출물의 산도 및 안정성을 확보할 수 있으며, 결과적으로 옥수수 추출물을 식품 등에 적용 가능할 수 있다.
자색 포엽 분말 및 용매를 혼합한 후에는 이를 교반하는 단계가 수행될 수 있다. 자색 포엽 분말 및 용매의 혼합물은 상온에서 10 내지 14시간 동안 교반될 수 있다.
다음으로, (c) 혼합물로부터 자색 포엽 추출물을 추출하는 단계가 수행될 수 있다. 혼합물로부터 자색 포엽 추출물을 추출하는 단계는 혼합물을 감압 여과하여 잔여물을 제거하는 단계와, 여과액을 농축하여 자색 포엽 추출물을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
이상으로, 일 실시 예에 따른 옥수수 추출물의 추출 방법의 실시 예에 대해 설명하였다.
다음으로, 일 실시 예에 따른 옥수수 추출물을 포함하는 기능성 조성물에 대해 설명하도록 한다.
일 실시 예에 따른 기능성 조성물은 전술한 방법으로 추출된 옥수수 추출물을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 기능성 조성물은 전술한 방법으로 추출된 옥수수 자색 포엽 추출물을 포함하거나, 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물을 포함할 수 있다.
옥수수 추출물은 안토시아닌(anthocyanin), 시아니딘(cyanidin), 펠라르고니딘(pelargonidin) 및 페오니딘(peonidin)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에, 기능성 조성물은 항산화 기능, 간기능 개선 기능, 항당뇨 기능 등을 나타낼 수 있다.
한편, 실시 예에 따라 기능성 조성물은 짚신나물 물추출물을 더 포함할 수 있다. 이러한 짚신나물 물추출물은 B형 간염 및 알코올 등으로부터 발생하는 간 손상으로부터 간을 보호하는 효과를 가지며, 이에 옥수수 자색 포엽 또는 포엽 및 속대 추출물의 간기능 개선 기능을 강화할 수 있다.
이상으로, 기능성 조성물에 대해 설명하였다.
다음으로, 발명의 이해를 돕기 위해 옥수수 추출물의 추출 방법 및 기능성 조성물의 간기능 개선 효과와 관련된 실시 예 및 실험 예에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
<실험 예1>옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽과 속대 추출물의 제조 및 총안토시아닌 함량 측정
1. 시료채취 및 분석용 추출물조제
본 실험에 사용된 옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽 및 속대 시료는 2015년 강원도 홍천군에서 재배된 자색옥수수를 수확하고 알곡을 제외한 포엽과 속대를 40℃ 냉풍제습건조기(TJHP-1003, Joogang Precision, Daegu, Korea)에서 건조시킨 후 분쇄하여 사용하였다. 추출용매는 1중량% 구연산(citric acid)을 첨가하고 에탄올의 비율을 0, 20, 40, 60, 80, 100 중량%로 달리하여 사용하였다. 옥수수 자색 자색 포엽 또는 자색 포엽 및 속대 분말시료 50g에 1 중량% 구연산이 함유된 각 추출용매 100mL를 첨가하고 12시간 동안 상온 교반하여 2회 반복 추출하였다. 옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽 및 속대 추출물을 감압 여과하여 잔여물을 제거한 후 rotary vacuum evaporator(N-21NS, EYELA, Tokyo, Japan)를 이용하여 에탄올을 완전히 제거하였다. 농축이 완료된 추출물에 증류수 1 L를 첨가하여 용해시킨 후 동결건조(PVTFD 10R, Ilshin Co., Ltd., Yangju, Korea)하여 -20℃의 냉동고에 보관하면서 분석용 시료로 사용하였다.
2. 대용량 추출 및 분말화 방법
본 실험에 사용된 옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽 및 속대 시료는 2015년 강원도 홍천군에서 재배된 자색옥수수를 수확하고 알곡을 제외한 포엽과 속대를 40℃ 냉풍제습건조기(TJHP-1003, Joogang Precision, Daegu, Korea)에서 건조시킨 후 분쇄하여 사용하였다. 추출용매는 1 중량%의 구연산이 포함된 에탄올 30 중량%를 사용하였다. 시료포에 넣은 옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽 및 속대 분말시료 50kg를 1톤 추출수조에 넣고 10배의 추출용매를 첨가하고 12시간 동안 침지시켜 2회 반복 추출하였다. 옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽 및 속대 추출물을 여과하여 잔여물을 제거한 후 증류를 이용하여 주정을 완전히 제거하고, 30 brix 이상으로 농축이 완료된 추출물에 dextrin, gum arabic, cyclodextrin 등의 부형제를 1중량% 내지 10중량%를 첨가하고 균질기로 균질화한 후, 분무건조기를 이용하여 미세캡슐화하였다. 분무건조 조건은 inlet 온도 170~190℃, outlet 온도 80~100℃로 설정하였다.
3. 총 안토시아닌 측정
옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽과 속대 분말시료 0.1 g에 각 추출용매 10 mL씩 첨가하고 12시간 동안 상온 교반하여 2회 반복 추출하였다. 추출액을 여과하여 추출용매에 따라 100 mL로 표선한 후 총 안토시아닌 측정시료로 사용하였다. 표준물질로 사용된 시아니딘(cyanidin)을 각 추출용매에 희석하고 535 nm에서 흡광도를 측정하여 농도별 표준곡선을 작성하였다.
4. 실험 결과
물과 에탄올 비율에 따른(1 중량% 구연산을 포함) 추출물 별 총안토시아닌 함량을 분석한 결과, 에탄올 100 중량% 함량으로 추출한 시료의 총안토시아닌이 3.14~2.88 중량%로 가장 낮았으며, 에탄올 60 중량%로 추출한 시료의 총안토시아닌이 6.84~7.21 중량%로 가장 높게 나타났고, 에탄올이 60 중량% 이상 함유될수록 총안토시아닌의 함량은 점차적으로 낮아졌다.
본 결과로, 시료의 추출방법은 용매 내의 에탄올 함량을 10중량%내지 30중량%로 추출하는 방법, 30중량%내지 60중량%로 추출하는 방법, 60중량% 내지 80중량%로 추출하는 방법으로 나눌 수 있다.
실험 결과 용매 내의 에탄올의 함량을 10중량%내지 30중량%로 추출하는 방법은 대용량 추출 시 화재 등의 이유로 용매 농축이 불가능한 설비에서 유용할 수 있음을 확인하였다. 또한, 용매 내의 에탄올 함량을 30중량% 내지 60중량%로 추출하는 방법은 안토시아닌 함량이 가장 높은 방법으로 용매 농축이 가능한 설비에서 유용할 수 있음을 확인하였다. 반면, 용매 내의 에탄올 함량이 60중량%를 초과하는 용매를 사용하여 추출하는 방법은 추출물의 총 안토시아닌 함량이 낮고, 용매에 다량 함유된 에탄올을 제거하는 비용이 추가되어 비효율적일 수 있음을 확인하였다.
| 시 료 | 총안토시아닌 함량(중량%) | |
| 1중량% 구연산 | 100중량% - H2O | 4.57 ± 0.02 |
| 20중량% - Ethanol | 4.90 ± 0.01 | |
| 40중량% - Ethanol | 6.10 ± 0.04 | |
| 60중량% - Ethanol | 7.21 ± 0.06 | |
| 80중량% - Ethanol | 5.89 ± 0.01 | |
| 100중량% - Ethanol | 3.14 ± 0.01 | |
| 시 료 | 총안토시아닌 함량(중량%) | |
| 1중량% 구연산 | 100중량% - H2O | 4.20 ± 0.01 |
| 20중량% - 에탄올 | 4.69 ± 0.02 | |
| 40중량% - 에탄올 | 6.00 ± 0.02 | |
| 60중량% - 에탄올 | 6.84 ± 0.07 | |
| 80중량% - 에탄올 | 5.55 ± 0.02 | |
| 100중량% - 에탄올 | 2.88 ± 0.02 | |
<실험 예2> 옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽 및 속대 추출물의 안토시아닌 함량 측정
1. 안토시아닌 3종 함량 측정 방법
옥수수 자색 포엽과 속대 분말시료 0.1 g에 1중량% 구연산이 함유된 30중량% 에탄올을 10 mL씩 첨가하고 12시간 동안 상온 교반하여 2회 반복 추출하였다. 추출액을 여과하여 100 mL로 표선한 후 안토시아닌 측정시료로 사용하였다. 자색 옥수수 포엽과 속대에 함유된 안토시아닌 함량은 Unison US-C18 column(100 × 2 mm, 3 μm, Imtakt, Kyoto, Japan)을 사용하여 LC-MS/MS로 분석하였다. 이동상 A는 0.1% 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid)이 함유된 증류수, 이동상 B는 HPLC 등급의 아세토나이트릴(acetonitrile)을 사용하였다.
2. 실험 결과
옥수수 자색 포엽 또는 자색 포엽과 속대 건조시료를 3종의 안토시아닌을 분석한 결과, 자색 포엽 추출물에는 시아니딘(cyanidin)이 1.41중량%, 페오니딘(peonidin)이 0.28중량%, 펠라르고니딘(pelargonidin)이 0.1중량% 포함됨을 확인하였으며, 자색 포엽 및 속대 추출물에는 시아니딘(cyanidin)이 1.21중량%, 페오니딘(peonidin)이 0.19중량%, 펠라르고니딘(pelargonidin)이 0.22중량% 포함됨을 확인하였다.
결과적으로 자색 포엽 추출물 또는 자색 포엽 및 속대 추출물에는 안토시아닌류 중 전술한 3종의 안토시아닌 함량이 가장 높으며, 향후 식품으로 개발 시 지표성분 또는 기능성 성분으로 활용 가능함을 확인할 수 있었다.
<실험 예3> 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물의 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl) 라디칼소거능
1. DPPH 라디칼소거능 측정방법
DPPH 라디칼에 대한 소거활성은 Blois(Blois MS. 1958. Antioxidant determination by the use of a stable free radical. Nature 181: 1198-1201.)의 방법에 따라 수행하였다. 시료 0.2 ml에 0.2 mM DPPH용액 0.8 ml를 첨가하여 혼합한 뒤 상온에서 30분간 반응시킨 후 ELISA reader(UVM-340, ASYS, Engendorf, Austria)를 사용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH 소거능은 시료 용액 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었으며 양성대조군으로는 항산화제로 알려진 아스코르브산(ascorbic acid, Sigma?, St. Louis, MO, USA)를 사용하였다.
2. 실험 결과
옥수수 자색 포엽과 속대 추출물의 DPPH 라디칼소거능을 검정한 결과, 시료에 자색 포엽 및 속대 추출물을 0.05mg/ml 처리한 경우 약 20%의 DPPH 라디칼 소거능을 보임을 확인하였으며, 시료에 처리하는 자색 포엽 및 속대 추출물의 함량을 증가시킴에 따라 DPPH 라디칼 소거능이 점차적으로 증가함을 확인하였다. 일 예로, 시료에 자색 포엽 및 속대 추출물을 1 mg/ml 처리한 경우 약 92%로 매우 높은 라디칼 소거능을 나타냄을 확인하였다.
라디칼 소거능은 항산화 활성을 나타내는 지표 중 하나로, 실험 결과 안토시아닌의 함량이 증가됨에 따라 항산화 활성이 증가함을 확인할 수 있었다. 한편, 이러한 항산화 활성은 간보호 기작과 연관되는 바, 안토시아닌의 함량이 증가됨에 따라 항산화 활성과 함께 간보호 활성 또한 증가됨을 확인할 수 있었다.
| 시 료 | DPPH 라디칼소거능(%) |
| 자색 포엽과 속대 추출물 0.05mg/ml | 20.78 ± 2.39 |
| 자색 포엽과 속대 추출물 0.1mg/ml | 31.13 ± 4.31 |
| 자색 포엽과 속대 추출물 0.5mg/ml | 70.65 ± 2.69 |
| 자색 포엽과 속대 추출물 1mg/ml | 92.12 ± 2.91 |
| 아스코르브산 0.1 mg/ml | 87.94 ± 0.60 |
<실험 예 4> 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물의 ABTS(2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) 라디칼소거능
1. ABTS 라디칼소거능 측정 방법
ABTS 라디칼에 대한 소거활성은 Re(Re, R., Pelligrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M., Rice-Evans, C. 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Bio Med 26:1231-1237.) 방법에 따라 수행하였다. 먼저, 7.4 mM ABTS 용액과 2.6 mM 과황산칼륨(potassium persulfate)을 혼합하여 실온·암소에서 15시간 방치하여 라디칼을 형성시킨 다음 실험 직전에 ABTS 용액의 흡광도가 734 nm에서 0.70 ± 0.03이 되도록 에탄올로 희석하였다. 이후 시료 20 μL에 희석된 ABTS 용액 300 μL를 첨가하여 혼합하고 20분간 실온 방치한 다음 ELISA reader(UVM-340, ASYS, Engendorf, Austria)를 사용하여 734 nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS 라디칼 소거능은 시료 용액 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도차이를 백분율로 나타내었으며 양성대조군으로는 항산화제로 알려진 아스코르브산(ascorbic acid, Sigma?, St. Louis, MO, USA)를 사용하였다.
2. 실험 결과
옥수수 자색 포엽과 속대 추출물의 ABTS 라디칼 소거능을 검정한 결과, 시료에 자색 포엽 및 속대 추출물을 0.1mg/ml 처리한 경우 약 9%의 ABTS 라디칼 소거능을 보임을 확인하였으며, 시료에 처리하는 자색 포엽 및 속대 추출물의 함량을 증가시킴에 따라 ABTS 라디칼 소거능이 점차적으로 증가함을 확인하였다. 일 예로, 시료에 자색 포엽 및 속대 추출물을 5mg/ml 처리한 경우 약 63%로 매우 높은 라디칼 소거능을 나타냄을 확인하였다.
전술한 바와 같이 라디칼 소거능은 항산화 활성을 나타내는 지표 중 하나로, 실험 결과 안토시아닌의 함량이 증가됨에 따라 항산화 활성이 증가함을 확인할 수 있었다. 한편, 이러한 항산화 활성은 간보호 기작과 연관되는 바, 안토시아닌의 함량이 증가됨에 따라 항산화 활성과 함께 간보호 활성 또한 증가됨을 확인할 수 있었다.
| 시 료 | ABTS 라디칼소거능(%) |
| 자색 포엽과 속대 추출물 0.1mg/ml | 9.16 ± 6.71 |
| 자색 포엽과 속대 추출물 0.5mg/ml | 11.34 ± 4.78 |
| 자색 포엽과 속대 추출물 1mg/ml | 18.78 ± 2.50 |
| 자색 포엽과 속대 추출물 5mg/ml | 63.04 ± 7.41 |
| 아스코르브산 1 mg/ml | 97.39 ± 0.13 |
<실험 예5> 옥수수 자색 포엽 추출물의 간독성 보호효과
1. 시료채취 및 실험재료
본 실험에 사용된 옥수수 자색 포엽 시료는 2015년 강원도 홍천군에서 재배된 옥수수 자색 포엽을 채취하고 동결건조한 후 분쇄하여 사용하였다. 옥수수 자색 포엽 분말시료 100g에 1 L의 1중량% 구연산을 포함하는 60중량% 에탄올을 첨가하고 6시간 동안 상온 교반하여 2회 반복 추출하였다. 옥수수 자색 포엽의 60중량% 에탄올 추출물(in 1중량% citric acid)을 감압 여과하여 잔여물을 제거 한 후 회전 진공 농축기(rotary vacuum evaporator, N-21NS, EYELA, Japan)를 이용하여 에탄올을 완전히 제거하였다. 농축이 완료된 추출물에 증류수 1 L를 첨가하여 용해시킨 후 동결 건조하여 농도 별 사료로 제작 후 사용하였다.
2. 실험동물
실험동물은 웅성 5주령의 SD-rat을 ㈜샘타코바이오코리아(경기도, 오산)에서 공급받았으며, 1주일간 일반사료(5L79 PML Inc., USA)로 적응시킨 후 실험에 사용되었다. 실험기간 동안 실험동물은 습도(50% ± 5%), 온도(24℃ ± 2℃)가 자동 유지되는 강원도농업기술원 소재의 동물 실험실에서 사육되었고, 물과 사료는 자율급식 시켰다. 본 동물실험은 강원도농업기술원 동물실험윤리위원회의 승인을 거쳐 진행되었으며 동물실험에 사용된 모든 실험방법은 강원도농업기술원 동물실험 윤리규정에 따라 수행되었다.
3. 실험동물의 처치
총 실험기간인 4일 동안 옥수수 자색 포엽 추출물을 실험동물에 경구투여 하였으며, 간 손상을 유도하기 위해 4일째 옥수수 자색 포엽 추출물을 투여한 때로 2시간 후 아세트아미노펜(APAP)을 복강투여하고 24시간 후 실험동물을 희생하였다.
4. 실험군 설정
실험군은 총 6군으로 나누었으며, 각 실험군의 실험동물은 10마리씩 배정하였다. 정상군(nomal; N)은 생리식염수를 투여하고, 급성 간손상을 유발시킬 목적으로 아세트아미노펜(1.2g/kg, i.p)만을 투여한 군을 대조군(control; C)으로 하였으며, 양성대조군에는 실리마린(silymarin, 80 mg/kg, p.o)과 아세트아미노펜(1.2g/kg, i.p)을 투여하였다. 실험군1(T1)은 옥수수 자색 포엽 추출물(100 mg/kg, p.o)과 아세트아미노펜(1.2g/kg, i.p)을 투여하였고, 실험군2(T2)는 옥수수 자색 포엽 추출물(300 mg/kg, p.o)과 아세트아미노펜(1.2 g/kg, i.p)을 투여하였으며, 실험군3(T3)은 옥수수 자색 포엽 추출물 (500 mg/kg, p.o)과 아세트아미노펜(1.2g/kg, i.p)을 투여하였다.
| 실험군 | 식이 | 처리 |
| 정상군(Normal; N) | AIN-93G | - |
| 대조군(Control; C) | AIN-93G | APAP (1.2g/kg, p.i) |
| 양성대조군(Positive control; PC) | AIN-93G +Silymarin 80 mg/kg, p.o | APAP (1.2g/kg, p.i) |
| 옥수수 자색 포엽 추출물 처리군(Treatment1; T1) | AIN-93G + 옥수수 자색 포엽 추출물 100 mg/kg, p.o | APAP (1.2g/kg, p.i) |
| 옥수수 자색 포엽 추출물 처리군(Treatment2; T2) | AIN-93G + 옥수수 자색 포엽 추출물 300 mg/kg, p.o | APAP (1.2g/kg, p.i) |
| 옥수수 자색 포엽 추출물 처리군(Treatment3; T3) | AIN-93G + 옥수수 자색 포엽추출물 500 mg/kg, p.o | APAP (1.2g/kg, p.i) |
5. 체중 및 장기무게 측정
실험동물의 체중은 실험 시작일과 종료일에 측정하였고, 식이섭취량 및 수분 섭취량은 급여량과 잔여량의 차이로 측정하였으며 식이효율 (feed efficiency ratio; FER)은 체중 증가량을 식이 섭취량으로 나누어 계산하였다. 장기무게는 시험 종료일 복대정맥 채혈 후 방혈을 실시하였으며, 간 조직을 적출하여 흡수지에 체액 및 혈액을 제거 후 각각의 중량을 측정하였다.
6. 혈액 채취 및 혈청분석
채혈은 희생일 전에 SD-rat을 12시간 절식시킨 다음 졸레틴, 럼푼의 과다투여로 마취시키고 개복하여 주사기를 이용해 복대정맥으로부터 1 mL의 혈액을 채취하였다. 채취한 혈액은 4℃에서 3,000 rpm으로 10분간 원심분리 하여 혈장만 분리해 -20℃에 보관하였다.
혈청 분석 항목은 AST, ALT, LDH, 총 콜레스테롤(total cholesterol), 트라이글리세라이드(triglycerides)로 자동생화학분석기(BT-1000 Biotecnica Instruments S.p.A)를 이용하여 혈청 분석 항목을 분석하였다.
7. 통계처리
실험 결과는 평균값으로 나타내었으며, 통계처리는 SPSS (statistical package for social sciences, version 12.0, SPSS Inc., Chicago, USA)를 이용하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA analysis)을 실시한 후 던컨의 다중검정(Duncan's multiple range test) 방법으로 p<0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
8. 실험결과
(1) 체중 및 사료식이의 효율에 미치는 영향
옥수수 자색 포엽 추출물을 4일간 경구투여한 후 APAP를 유발하기 전 실험동물의 체중 증가량 및 사료 섭취량을 분석한 결과를 아래의 표 6에 나타내었다. 4일간 체중변화량 및 사료식이 효율은 4.55 ± 0.04% ~ 4.82 ± 0.10%로 모든 실험군에서 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 따라서 실험동물의 체중 및 사료식이 효율에 변화가 나타나지 않은 것으로 보아 옥수수 자색 포엽 추출물이 실험동물의 생체 발달에 영향을 미치지 않음을 확인하였다.
| 실험군 | 체중증가량 (g/day) |
식이섭취량 (g/day) |
식이효율(FER†) |
| 정상군(Normal; N) | 1.09±0.02 | 23.60±0.28 | 4.61±0.08 |
| 대조군(Control; C) | 1.09±0.01 | 23.60±0.00 | 4.63±0.05 |
| 양성대조군(Positive control; PC) | 1.09±0.02 | 22.70±0.71 | 4.82±0.10 |
| 옥수수 자색 포엽 추출물 처리군(Treatment1; T1) | 1.09±0.01 | 23.90±0.14 | 4.55±0.04 |
| 옥수수 자색 포엽 추출물 처리군(Treatment2; T2) | 1.09±0.03 | 22.90±1.27 | 4.78±0.12 |
| 옥수수 자색 포엽 추출물 처리군(Treatment3; T3) | 1.08±0.02 | 22.50±0.99 | 4.79±0.08 |
† FER: body weight gain (g) / food intake (g/day) × 100
(2) 장기무게에 미치는 영향
옥수수 자색 포엽 추출물을 4일간 경구투여 한 다음 APAP를 투여하여 급성 간 손상을 유발 시킨 후 부검하여 실험동물의 간 조직 무게를 측정한 결과를 아래의 표 7에 나타내었다. APAP를 투여하여 급성 간 손상을 유발 시킨 실험동물의 간 조직 무게는 2.82 ± 0.75 g ~ 3.31 ± 0.21 g으로 모든 실험군에서 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 실험동물의 간조직의 무게 변화가 나타나지 않은 것으로 보아 옥수수 자색 포엽 추출물이 실험동물의 간 조직에 대한 독성이 나타나지 않음을 확인하였다.
| 실험군 | 간 무게 (g/100g body weights) |
| 정상군(Normal; N) | 3.00±0.33a** |
| 대조군(Control; C) | 3.17±0.20a |
| 양성대조군(Positive control; PC) | 2.82±0.75a |
| 옥수수 자색 포엽 추출물 처리군(Treatment1; T1) | 3.14±0.20a |
| 옥수수 자색 포엽 추출물 처리군(Treatment2; T2) | 3.31±0.21a |
| 옥수수 자색 포엽 추출물 처리군(Treatment3; T3) | 3.18±0.17a |
(3) 혈청 중 AST, ALT 함량에 미치는 영향
옥수수 자색 포엽 추출물을 4일간 경구투여한 후 APAP로 유도된 급성 간 손상에 대한 간 보호 효과를 관찰하기 위하여 간 기능의 혈액 지표인 AST, ALT 활성을 측정하였다.
도 2 및 도 3은 옥수수 자색 포엽 추출물의 투여 량에 따른 AST 활성 및 ALT 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바를 참조하면, AST 함량은 정상군(Normal; N)에서 135.7 ± 27.0 U/L 이었고, 대조군(control; C)에서 272.3 ± 54.8 U/L로 정상군에 비해 대조군에서 AST 함량이 유의하게 증가함을 확인하였다. 이는 APAP에 의한 간 손상이 정상적으로 발생하였음을 보여주는 결과이다.
한편, 간 보호에 효과적인 실리마린(silymarin)을 투여한 양성 대조군(positive control; PC)에서 AST 함량은 122.3 ± 17.2 U/L로 측정되었으며, 옥수수 자색 포엽 추출물을 각각 100, 300, 500 mg/kg함유하는 처리군 T1, T2, T3에서 AST 함량은 각각 120.0 ± 21.3 U/L, 162.4 ± 25.4 U/L 및 146.9 ± 15.0 U/L로 대조군에 비해 유의하게 감소됨을 확인하였다.
도 3에 도시된 바를 참조하면, ALT 함량은 정상군(normal; N)에서 55.1 ± 4.8 U/L 이었고, 대조군(control; C)에서 83.4 ± 15.6 U/L로 정상군에 비해 대조군에서 유의하게 증가함을 확인하였다. 한편, 간 보호에 효과적인 실리마린(silymarin)을 투여한 양성 대조군(positive control; PC)에서 ALT 함량은 64.4 ± 6.4 U/L로 측정되었으며, 옥수수 자색 포엽 추출물을 각각 100, 300, 500 mg/kg함유하는 처리군 T1, T2, T3에서 AST 함량은 각각 59.1 ± 16.2 U/L, 74.5 ± 8.6 U/L 및 63.1 ± 13.2 U/L로 대조군(control; C)에 비해 유의하게 감소됨을 확인하였다.
AST, ALT 효소는 각각 간질환의 진단에 널리 사용되는 효소이다. 이러한 효소들은 혈청 중 간독성으로 인해 간세포의 괴사와 간조직의 파괴가 진행됨에 따라 혈중으로 유리되어 혈장 내에서 활성이 증가되게 된다. 이에, AST, ALT 효소의 활성은 간 손상의 지표로 이용 될 수 있다. 특히 ALT의 경우 간 손상 시 민감하게 변화하므로 AST와 함께 간 질환의 유력한 지표로 널리 이용되고 있다. 본 실험의 결과 APAP로 급성 간 손상을 유발한 경우, 옥수수 자색 포엽 추출물이 간 손상 수치를 억제하는 것을 확인할 수 있었다.
(4) 혈청 중 LDH 함량에 미치는 영향
옥수수 자색 포엽 추출물을 4일간 경구투여한 후 APAP로 유도된 급성 간 손상에 대한 간 보호 효과를 관찰하기 위하여 간 기능의 혈액 지표인 LDH 활성을 측정하였다.
도 4는 옥수수 자색 포엽 추출물의 투여 량에 따른 LDH 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바를 참조하면, LDH 함량은 정상군(Normal; N)에서 688.0 ± 71.9 U/L 이었고, 대조군(control; C)에서 1567.8 ± 194.7 U/L로 LDH 함량이 정상군에 비해 대조군에서 유의하게 증가함을 확인하였다.
한편, 간 보호에 효과적인 실리마린(silymarin)을 투여한 양성 대조군(positive control; PC)에서 LDH의 함량은 680.2 ± 67.6 U/L로 측정되었으며, 옥수수 자색 포엽 추출물을 각각 100, 300, 500 mg/kg함유하는 처리군 T1, T2, T3에서 LDH의 함량은 각각 590.1 ± 82.7 U/L, 666.6 ± 99.7 U/L 및 578.1 ± 84.5 U/L로 대조군에 비해 유의하게 감소됨을 확인하였다.
LDH 는 몸 안의 당이 분해되어 피루브산이 젖산으로 변할 때 작용하는 효소로, 여러 조직의 세포 중에 함유되어 있어서 세포가 파괴되면 혈중으로 유리되어 높게 나타나므로 AST, ALT와 같이 간질환의 지표로 사용 된다. 또한 LDH는 심장질환 등에서도 상승하는 것으로 알려져 있다.
본 실험에서 APAP로 급성 간 손상을 유발하였을 때 LDH의 수치가 감소되는 것으로 보아 옥수수 자색 포엽 추출물이 간 손상 수치를 억제함을 확인할 수 있었다.
<실험 예6> 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물의 간독성 보호효과
1. 시료채취 및 실험재료
본 실험에 사용된 옥수수 자색 포엽과 속대 시료는 2015년 강원도 홍천군에서 재배된 옥수수의 알곡을 제외한 자색 포엽과 속대를 채취하고 동결건조한 후 분쇄하여 사용하였다. 옥수수 자색 포엽과 속대 분말시료 100g에 1 L의 1중량% 구연산을 포함하는 30중량% 에탄올을 첨가하고 12시간 동안 상온 교반하여 2회 반복 추출하였다. 옥수수 자색 포엽과 속대의 30중량% 에탄올 추출물(in 1중량% citric acid)을 감압 여과하여 잔여물을 제거 한 후 회전 진공 농축기(rotary vacuum evaporator, N-21NS, EYELA, Japan)를 이용하여 에탄올을 완전히 제거하였다. 농축이 완료된 추출물에 증류수 1 L를 첨가하여 용해시킨 후 동결 건조하여 농도 별 사료로 제작 후 사용하였다.
2. 실험동물
실험동물은 웅성 5주령의 SD-rat을 ㈜샘타코바이오코리아(경기도, 오산)에서 공급받았으며, 1주일간 일반사료(5L79 PML Inc., USA)로 적응시킨 후 실험에 사용되었다. 실험기간 동안 실험동물은 습도(50% ± 5%), 온도(24℃ ± 2℃)가 자동 유지되는 강원도농업기술원 소재의 동물 실험실에서 사육되었고, 물과 사료는 자율급식 시켰다. 본 동물실험은 강원도농업기술원 동물실험윤리위원회의 승인을 거쳐 진행되었으며 동물실험에 사용된 모든 실험방법은 강원도농업기술원 동물실험 윤리규정에 따라 수행되었다.
3. 실험동물의 처치
총 실험기간인 4일 동안 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물을 실험동물에 경구투여 하였으며, 간 손상을 유도하기 위해 4일째 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물을 투여한 때로 2시간 후 아세트아미노펜을 복강투여하고 24시간 후 실험동물을 희생하였다.
4. 실험군 설정
실험군은 총 6군으로 나누었으며, 각 실험군의 실험동물은 10마리씩 배정하였다. 정상군(nomal; N)은 생리식염수를 투여하고, 급성 간손상을 유발시킬 목적으로 아세트아미노펜(1.2g/kg, i.p)만을 투여한 군을 대조군(control; C)으로 하였으며, 양성대조군에는 실리마린(silymarin, 80 mg/kg, p.o)과 아세트아미노펜(1.2g/kg, i.p)을 투여하였다. 실험군1(T1)은 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물(0.1 mg/kg, p.o)과 아세트아미노펜(1.2g/kg, i.p)을 투여하였고, 실험군2(T2)는 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물(1 mg/kg, p.o)과 아세트아미노펜(1.2 g/kg, i.p)을 투여하였으며, 실험군3(T3)은 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물(10 mg/kg, p.o)과 아세트아미노펜(1.2g/kg, i.p)을 투여하였으며, 실험군4(T4)는 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물(100 mg/kg, p.o)과 아세트아미노펜(1.2g/kg, i.p)을 투여하였다.
| 실험군 | 식이 | 처리 |
| 정상군(Normal; N) | AIN-93G | - |
| 대조군(Control; C) | AIN-93G | APAP (1.2g/kg, p.i) |
| 양성대조군(Positive control; PC) | AIN-93G +Silymarin 80 mg/kg, p.o |
APAP (1.2g/kg, p.i) |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment1; T1) | AIN-93G + 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 0.1 mg/kg, p.o |
APAP (1.2g/kg, p.i) |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment2; T2) | AIN-93G + 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 1 mg/kg, p.o |
APAP (1.2g/kg, p.i) |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment3; T3) | AIN-93G + 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 10 mg/kg, p.o |
APAP (1.2g/kg, p.i) |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment4; T4) | AIN-93G + 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 100 mg/kg, p.o |
APAP (1.2g/kg, p.i) |
5. 체중 및 장기무게 측정
실험동물의 체중은 실험 시작일과 종료일에 측정하였고, 식이섭취량 및 수분 섭취량은 급여량과 잔여량의 차이로 측정하였으며 식이효율 (feed efficiency ratio; FER)은 체중 증가량을 식이 섭취량으로 나누어 계산하였다. 장기무게는 시험 종료일 복대정맥 채혈 후 방혈을 실시하였으며, 간 조직을 적출하여 흡수지에 체액 및 혈액을 제거 후 각각의 중량을 측정하였다.
6. 혈액 채취 및 혈청분석
채혈은 희생일 전에 SD-rat을 12시간 절식시킨 다음 우레탄 경구 투여로 마취시키고 개복하여 주사기를 이용해 복대정맥으로부터 1 mL의 혈액을 채취하였다. 채취한 혈액은 4℃에서 3,000 rpm으로 10분간 원심분리 하여 혈장만 분리해 -20℃에 보관하였다.
혈청 분석 항목은 AST, ALT, LDH, 총 콜레스테롤(total cholesterol), 트라이글리세라이드(triglycerides)로 자동생화학분석기(BT-1000 Biotecnica Instruments S.p.A)를 이용하여 혈청 분석 항목을 분석하였다.
7. 통계처리
실험 결과는 평균값으로 나타내었으며, 통계처리는 SPSS (statistical package for social sciences, version 12.0, SPSS Inc., Chicago, USA)를 이용하여 일원배치분산분석(one-way ANOVA analysis)을 실시한 후 던컨의 다중검정(Duncan's multiple range test) 방법으로 p<0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
8. 실험결과
(1) 체중 및 사료식이의 효율에 미치는 영향
옥수수 자색 포엽과 속대 추출물을 4일간 경구투여한 후 APAP를 유발하기 전 실험동물의 체중 증가량 및 사료 섭취량을 분석한 결과를 아래의 표 9에 나타내었다. 4일간 체중변화량 및 사료식이 효율은 4.61 ± 0.08% ~ 4.77 ± 0.02%로 모든 실험군에서 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 실험동물의 체중 및 사료식이 효율에 변화가 나타나지 않은 것으로 보아 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물이 실험동물의 생체 발달에 영향을 미치지 않음을 확인하였다.
| 실험군 | 체중증가량 (g/day) |
식이섭취량 (g/day) |
식이효율(FER†) |
| 정상군(Normal; N) | 1.09±0.01 | 23.70±0.20 | 4.61±0.08 |
| 대조군(Control; C) | 1.09±0.01 | 23.70±0.21 | 4.63±0.05 |
| 양성대조군(Positive control; PC) | 1.09±0.02 | 22.60±0.32 | 4.82±0.10 |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment1; T1) | 1.09±0.02 | 23.80±0.24 | 4.55±0.04 |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment2; T2) | 1.09±0.02 | 22.80±1.25 | 4.78±0.12 |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment3; T3) | 1.08±0.02 | 22.60±0.27 | 4.79±0.08 |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment4; T4) | 1.09±0.02 | 22.78±0.28 | 4.77±0.02 |
(2) 장기무게에 미치는 영향
옥수수 자색 포엽과 속대 추출물을 4일간 경구투여 한 다음 APAP를 투여하여 급성 간 손상을 유발 시킨 후 부검하여 실험동물의 간 조직 무게를 측정한 결과를 아래의 표 10에 나타내었다. APAP를 투여하여 급성 간 손상을 유발 시킨 실험동물의 간 조직 무게는 3.21 ~ 3.78 g으로 모든 실험군에서 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 실험동물의 간조직의 무게 변화가 나타나지 않은 것으로 보아 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물이 실험동물의 간 조직에 대한 독성이 나타나지 않음을 확인하였다.
| 실험군 | 간 무게 (g/100g body weights) |
| 정상군(Normal; N) | 3.21 ± 0.20 |
| 대조군(Control; C) | 3.53 ± 0.27 |
| 양성대조군(Positive control; PC) | 3.67 ± 0.42 |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment1; T1) | 3.78 ± 0.44 |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment2; T2) | 3.50 ± 0.36 |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment3; T3) | 3.44 ± 0.39 |
| 옥수수 자색 포엽과 속대 추출물 처리군(Treatment4; T4) | 3.26 ± 0.37 |
(3) 혈청 중 AST, ALT 함량에 미치는 영향
옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물을 4일간 경구투여한 후 APAP로 유도된 급성 간 손상에 대한 간 보호 효과를 관찰하기 위하여 간 기능의 혈액 지표인 AST, ALT 활성을 측정하였다.
도 5 및 도 6은 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물의 투여 량에 따른 AST 활성 및 ALT 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바를 참조하면, AST 함량은 정상군(Normal; N)에서 85.6 ± 12.6 U/L 이었고, 대조군(control; C) 247.5 ± 30.8 U/L로 정상군에 비해 대조군에서 AST 함량이 유의하게 증가함을 확인하였다. 이는 APAP에 의한 간 손상이 정상적으로 발생하였음을 보여주는 결과이다.
한편, 간 보호에 효과적인 실리마린(silymarin)을 투여한 양성 대조군(positive control; PC)에서 AST 함량은 144.3 ± 39.0 U/L로 측정되었으며, 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물을 각각 0.1, 1, 10, 100 mg/kg 함유하는 처리군 T1, T2, T3, T4에서 AST 함량은 각각 229.1 ± 36.8 U/L, 173.1 ± 41.8 U/L, 118.7 ± 13.0 U/L, 88.4 ± 14.5 U/L로 대조군에 비해 유의하게 감소됨을 확인하였다.
도 6에 도시된 바를 참조하면, ALT 함량은 정상군(normal; N)에서 49.7 ± 4.7 U/L 이었고, 대조군(control; C)에서 177.3 ± 13.1 U/L로 정상군에 비해 대조군에서 유의하게 증가함을 확인하였다.
한편, 간 보호에 효과적인 실리마린(silymarin)을 투여한 양성 대조군(positive control; PC)에서 ALT 함량은 90.3 ± 11.5 U/L로 측정되었으며, 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물을 각각 0.1, 1, 10, 100 mg/kg 함유하는 처리군 T1, T2, T3, T4에서 ALT 함량은 각각 150.9 ± 35.0 U/L, 105.9 ± 8.9 U/L, 70.7 ± 7.9 U/L, 65.0 ± 9.9 U/L로 대조군에 비해 유의하게 감소됨을 확인하였다.
본 실험의 결과 APAP로 급성 간 손상을 유발한 경우, 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물이 간 손상 수치를 억제하는 것을 확인할 수 있었다.
(4) 혈청 중 LDH 함량에 미치는 영향
옥수수 자색 포엽과 속대 추출물을 4일간 경구투여한 후 APAP로 유도된 급성 간 손상에 대한 간 보호 효과를 관찰하기 위하여 간 기능의 혈액 지표인 LDH 활성을 측정하였다.
도 7은 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물의 투여 량에 따른 LDH 활성 변화를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바를 참조하면, LDH 함량은 정상군(Normal; N)에서 498.7 ± 74.9 U/L 이었고, 대조군(control; C)에서 662.0 ± 80.3 U/L로 LDH 함량이 정상군에 비해 대조군에서 유의하게 증가함을 확인하였다.
한편, 간 보호에 효과적인 실리마린(silymarin)을 투여한 양성 대조군(positive control; PC)에서LDH의 함량은 471.0 ± 53.2 U/L로 측정되었으며, 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물을 각각 0.1, 1, 10, 100 mg/kg함유하는 처리군 T1, T2, T3, T4에서 LDH의 함량은 각각 580.8 ± 113.9 U/L, 577.2 ± 70.9 U/L, 488.0 ± 64.4 U/L, 415.7 ± 70.4 U/L로 대조군에 비해 유의하게 감소됨을 확인하였다.
본 실험에서 APAP로 급성 간 손상을 유발하였을 때 LDH의 수치가 감소되는 것으로 보아 옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물이 간 손상 수치를 억제함을 확인할 수 있었다.
이상으로 발명의 예시적 실시 예에 대해 설명하였다. 발명의 기술적 사상이 전술한 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니며 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 생각할 수 있는 범위 내의 변경을 포함하는 개념으로 넓게 이해되어야 할 것이다.
Claims (19)
- 옥수수 자색 포엽 및 속대를 분쇄하는 단계;
상기 분쇄된 자색 포엽 및 속대 분말과 에탄올 및 물을 포함하는 용매를 혼합하는 단계; 및
상기 혼합물로부터 자색 포엽 및 속대 추출물을 추출하는 단계;를 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 용매는,
에탄올 10 내지 60 중량% 및 여분의 물을 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 자색 포엽 및 속대 분말과 상기 용매를 혼합하는 단계는,
상기 자색 포엽 및 속대 분말 100 중량부에 대해 상기 용매 500 내지 2,000 중량부를 혼합하는 것을 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 자색 포엽 및 속대를 건조하는 단계;를 더 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 용매는,
상기 용매 전체 중량에 대해 구연산(citric acid) 0.1내지 10중량%를 더 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 용매과 분말의 혼합물을 상온에서 10 내지 14시간 동안 교반하는 단계;를 더 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 혼합물로부터 자색 포엽 및 속대 추출물을 추출하는 단계는,
상기 혼합물을 여과하여 잔여물을 제거하는 단계; 및
상기 여과액을 농축하는 단계;를 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 옥수수 자색 포엽을 분쇄하는 단계;
상기 분쇄된 자색 포엽 분말과 에탄올 및 물을 포함하는 용매를 혼합하는 단계; 및
상기 혼합물로부터 자색 포엽 추출물을 추출하는 단계;를 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 용매는 에탄올 10 내지 60 중량% 및 여분의 물을 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 자색 포엽 분말과 상기 용매를 혼합하는 단계는,
상기 자색 포엽 분말 100 중량부에 대해 상기 용매 500 내지 2,000 중량부를 혼합하는 것을 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법 - 제1항에 있어서,
상기 자색 포엽을 건조하는 단계;를 더 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 용매는,
상기 용매 전체 중량에 대해 구연산(citric acid) 0.1 내지 10 중량%를 더 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 용액과 분말의 혼합물을 상온에서 10 내지 14시간 동안 교반하는 단계;를 더 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 제1항에 있어서,
상기 혼합물로부터 자색 포엽 추출물 추출하는 단계는,
상기 혼합물을 여과하여 잔여물을 제거하는 단계; 및
상기 여과된 추출액을 농축하는 단계;를 포함하는 옥수수 추출물의 추출 방법. - 옥수수 자색 포엽 추출물을 포함하는 기능성 조성물.
- 제 15항에 있어서,
상기 옥수수 자색 포엽 추출물은,
옥수수 자색 포엽 및 속대 추출물을 포함하는 기능성 조성물. - 제 18항에 있어서,
짚신나물 물추출물을 더 포함하는 기능성 조성물. - 제 15항에 있어서,
상기 옥수수 자색 포엽 추출물은,
안토시아닌(anthocyanin), 시아니딘(cyanidin), 펠라르고니딘(pelargonidin) 및 페오니딘(peonidin)을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 기능성 조성물. - 제 15항에 있어서,
상기 기능성 조성물은,
간기능 개선용 기능성 조성물을 포함하는 기능성 조성물.
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| KR20190014732A (ko) * | 2017-08-03 | 2019-02-13 | 한동대학교 산학협력단 | 자색 옥수수 추출물 제조 방법 |
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