한국산 옻나무의 항산화 성분 분석 및 생리활성에 관한 연구 = Atudies on the analysis of antioxidative compounds extracted from Korean Rhus verniceflua STOKES and their biological activities

국문 초록 (Abstract)

예로부터 식용 및 약용으로 사용되고 있으며 국내에서 자생하는 옻나무(Rhus verniciflua STOKES)의 메탄올 추출물을 순차적 용매분획하고 각 분획의 항산화 효과를 BHA와 BHT( 같은 합성 항산화제와 비교하였다.
생리활성 측정은 DPPH에 의한 수소공여능측정, 지질과산화 억제활성, xanthine oxidase 저해 활성, 아질산염 소거활성과 세포독성을 실험하였다.
실험 결과 가장 활성이 우수하였던 에틸 아세테이트 분획을 RLCCC, sephadex-LH-20 column chromatography와 HPLC를 이용하여 화합물 1, 2 및 3을 분리하였고, NMR, IR, UV 와 GC-MS를 이용하여 구조를 확인한 결과 화합물 1(1,2,3-trihydroxy bezene), 화합물 2(methyl 3,4,5-trihydroxybenzoate)와 화합물 3(3,4,5-trihydroxy- benzoic acid)을 확인하였고, 분리한 화합물의 생리활성을 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다.
1. 합성 항산화제인 BHA와 BHT를 비교군으로 하여 분리된 화합물의 항산화 효과를 살펴본 결과 화합물 1, 2 및 3 모두 DPPH에 대한 수소공여능은 BHA와 BHT보다 월등히 높았으며, linoleic acid의 자동산화에 대한 항산화 효과는 화합물 2는 BHA와 BHT와 거의 유사한 활성을 나타내었지만 화합물 1과 3은 활성이 현저하게 떨어짐을 확인 하였다.
2. Xanthine oxidase 저해 활성을 확인한 결과 화합물 1과 2는 그 활성이 매우 우수함을 확인 하였으나, 화합물 3은 활성이 떨어짐을 확인 하였으며, 각 화합물의 xanthine oxidase 저해 형태를 확인한 결과 기질과 비경쟁적 저해를 통해 xanthine oxidase와 결합함을 확인 하였다.
3. 아질산염 소거 활성은 화합물 1, 2 및 3 모두 pH 1.2 ∼3.0에서 80% 정도의 우수한 소거 활성을 갖는 것을 확인 하였으며 pH 6.0에서는 20% 미만의 낮은 소거 활성을 나타내었다. 이 결과로 볼 때 화합물 1, 2 및 3 모두 pH가 감소할수록 아질산염 소거 활성이 증가하는 것을 확인 하였다.
4. 세포독성 실험 결과 화합물 1과 2에서 A549(human lung carcinoma cell)와 SK-OV-3(human ovarian cancer cells)에 대해 효과가 있음을 확인 하였다. 하지만 대조군으로 사용된 Doxorubicin에 비하여 그 활성이 떨어짐을 확인 하였다.
이상으로의 결과로 볼 때 옻나무 중에 포함된 화합물 2(methyl 3,4,5-trihydroxybenzoate)은 생리활성 실험에서 합성 항산화제인 BHA와 BHT 등과 비교하여 우수한 결과를 나타내었으며, 이는 이물질의 식품첨가제, 항산화제, 통풍치료제로써의 사용가능성을 제시하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The antioxidative effects of solvent fractions of methanol extracts from Rhus verniciflua STOKES produced in korea which was used as food and oriental medicine, were investigated as compared with artificial antioxidants such as BHA and BHT. Biological activities were measured by hydrogen donating ability, autooxidation of linoleic acid, nitrite scavenging ability and cytotoxicity. The ethyl acetate fraction showed strong biological activities. Form ethyl acetate fraction isolated from Rhus verniciflua STOKE by means of RLCCC(roatory locular counter current chromatography), sephadex-LH-20 column chromatography, and HPLC, three compounds were isolated. Three compounds were identified as 1,2,3-trihydroxybezene, methyl 3,4,5-trihydroxy- benzoate, and 3,4,5-trihydroxybenzoic acid, respectively. Also the compounds were measured biological activities and the main results were summarized as follows:
1. The hydrogen donating ability of the compounds isolated from Rhus verniciflua STOKES had the higher than artificial antioxidants such as BHA and BHT. The results of autooxidation inhibition of the compounds 1 and 2 were similar to BHA and BHT. However the compound 3 did not showed the inhibitory effect.
2. The compounds 1 and 2 isolated from Rhus verniciflua STOKES had the strongest inhibitory effect on xanthine oxidase. But the compound 3 had low inhibitory effect on xanthine oxidase. Also the inhibitory pattern of xanthine oxidase by compounds isolated from Rhus verniciflua STOKE had showed noncompetitive inhibition on xanthine oxidase.
3. The nitrite scavenging activity was increase as much as 80% when 100 μg/ml of compounds isolated from Rhus verniciflua STOKES were added at pH 1.2 ∼ 3.0. However nitrite scavenging activity was decreased lower than 20% at pH 6.0.
As the results, methyl 3,4,5-trihydroxybenzoate isolated from Rhus verniciflua STOKE showed higher biological activity than artificial antioxidants such as BHA and BHT.
In this works, it was suggested that methyl 3,4,5-trihydroxy- benzoate isolated from Rhus verniciflua STOKE could be used as food additives, antioxidants and gout treatment.

목차 (Table of Contents)

• List of tables = ⅳ
• List of figures = ⅴ
• Abbreviation = ⅸ
• 국문요약 = ⅹ
• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 실험 = 9
• 1. 실험재료, 시약 및 기기 = 9
• 1-1. 재료 = 9
• 1-2. 시약 = 9
• 1-3. 기기 = 10
• 2. 추출 및 분획 = 10
• 2-1. 옻나무의 메탄올 추출 = 10
• 2-2. 극성에 따른 순차적 용매 분획 = 11
• 3. 생리활성 실험 = 11
• 3-1. 총 페놀 함량 측정 = 11
• 3-2. 수소공여능 측정 = 12
• 3-3. 과산화지질 형성 억제능 측정 = 12
• 3-4. Xanthine oxidase 저해 활성 및 저해 형태 측정 = 13
• 3-5. 아질산염 소거능 측정 = 14
• 3-6. 세포독성 검사 = 14
• 4. 생리활성물질 분리 = 15
• 4-1. 연속 용매 추출기(RLCCC)에 의한 분획 = 15
• 4-2. Sephadex LH-20 column chromatography에 의한 분리 = 16
• 4-3. HPLC에 의한 분리, 정제 및 구조 확인 = 17
• 4-4. 생리활성물질의 구조 확인 = 17
• 4-5. 순수 분리한 물질의 생리활성 실험 = 17
• Ⅲ. 결과 및 고찰 = 19
• 1. 추출, 분리 및 정제 = 19
• 2. 생리활성 실험 결과 = 19
• 2-1. 총 페놀 함량 = 19
• 2-2. 수소 공여능 = 20
• 2-3. 과산화지질 형성 억제능 측정 = 20
• 2-4. Xanthine oxidase 저해 활성 및 저해 형태 측정 = 21
• 2-5. 아질산염 소거능 측정 = 21
• 2-6. 세포독성 검사 = 22
• 3. 생리활성물질 = 23
• 3-1. 물질 분리 및 정제 = 23
• 3-2. 분리 물질의 생리활성 = 2
• 3-2-1. 분리물질의 수소공여능 = 25
• 3-2-2. 분리물질의 과산화지질 형성 억제능 = 25
• 3-2-3. 분리물질의 xanthine oxidase 저해활성 = 26
• 3-2-4. 분리물질의 아질산염 소거능 측정 = 27
• 3-2-5. 분리물질의 세포독성 검사 = 27
• Ⅳ. 결론 = 28
• 참고문헌 = 74
• Abstract = 80