함초의 건조방법에 따른 항산화 및 항혈전 활성의 변화

성화정,김득회,손호용,Sung, Hwa-Jung,Kim, Deuk Hoi,Sohn, Ho-Yong 한국식품저장유통학회 2017 한국식품저장유통학회지 Vol.24 No.5

식용 및 약용으로 이용되고 있는 함초를 이용한 고부가가치 제품개발을 위해, 동결건조, 열풍건조, 음건한 함초의 ethanol추출물을 조제하여 건조방법에 따른 성분 변화, 항산화 및 항혈전 활성 변화를 평가하였다. 동결건조, 열풍건조 및 음건 시료의 ethanol 추출효율은 각각 14.4, 13.2, 11.9%를 나타내어 동결건조시 수율이 음건에 비해 1.2배 높았다. 성분 분석결과, 동결건조 시료의 total polyphenol 함량은 4.6 mg/g으로 열풍건조 및 음건 시료보다 높았으며, total flavonoid 함량은 건조방법과 무관하게 4.2-4.4 mg/g을 나타내었다. 반면 총당 함량은 동결건조에서 가장 높게 나타났으며, 음건 시료는 동결건조 시료에 비해 53% 수준을 나타내었다. 환원당의 경우 열풍건조시료에서 가장 높게 나타났으며, 음건시료에 비해 3.3배 높게 나타났다. 항산화 활성 평가결과, 동결건조, 열풍건조 시료에서는 유사한 항산화 활성이 나타났으나, 음건 시료의 경우 환원력과 nitrite 소거능은 유의적으로 감소되었다. 항응고 활성의 경우, 모든 건조 시료에서 농도 의존적인 우수한 항응고 활성을 나타내었으며, 특히 열풍건조 시료에서 강력한 TT 및 aPTT 연장 활성을 나타내었다. 인간 혈소판에 대한 응집저해 활성과 적혈구 용혈활성은 건조방법에 따른 유의적인 변화는 나타나지 않았다. 본 연구결과는 함초의 유용 기능성 유지를 위해 열풍건조 및 동결건조가 필요하며, 특히 함초의 항혈전 활성을 이용하는 기능성 식품을 제조하고자 하는 경우 열풍건조를 이용하는 것이 경제적이면서 효과적임을 제시하고 있다. The current study was performed to investigate the changes of bio-activities of Salicornia europaea (SE) depending on the different dry methods. The ethanol extracts were prepared from the freeze-drying SE (FD), hot-air drying SE (HD), and shade drying SE (SD). Their anti-oxidant and anti-thrombosis activities were compared. The yields of ethanol extraction in FD, HD, and SD were 14.4, 13.2 and 11.9%, respectively. The highest contents of total polyphenol (4.6 mg/g) and total sugar (23.4 mg/g) were shown in FD, whereas, the highest content of reducing sugar (14.6 mg/g) was observed in HD. In anti-oxidation activity assay, the FD and HD showed similar radical scavenging activities and reducing power. However, in SD, nitrite scavenging activity and reducing power were severely decreased. In anti-coagulation activity assay, the thrombin time (TT), prothrombin time (PT) and activated partial thromboplastin time (aPTT) of FD, HD and SD did not show significant changes at 5 mg/mL concentration. But the HD at 7 mg/mL had strong inhibitions against thrombin and blood coagulation factors. The platelet aggregation and hemolysis activities were not affected by dry methods. Our results suggest that both FD and HD are effective to maintain the functional ingredient of SE, and HD is economic and efficient dry process for production of functional food.

함초 씨의 항균, 항산화 및 항혈전 활성

김미선 ( Mi-sun Kim ),김득회 ( Deuk Hoi Kim ),손호용 ( Ho-yong Sohn ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2016 한국미생물·생명공학회지 Vol.44 No.4

함초를 이용한 고부가가치 식의약 소재 개발 연구의 일환으로, 성숙 함초로부터 씨를 회수하고 이의 성분분석 및 유용 생리활성을 평가하였다. 함초 씨의 열수 추출효율은 29.6%이었으며, 추출물의 total polyphenol (TP) 및 total flavonoid (TF) 함량은 각각 25.7 및 11.5 mg/g을 나타내어 성숙기 함초와 유사한 함량을 보였다. Hexane, ethylacetate (EA), butanol을 이용한 순차적 유기용매 분획물 중 EA 분획이 158.3 및 136.2 mg/g의 가장 높은 TP 및 TF 함량을 보였으며, 특이하게 물 잔류물 및 butanol 분획물보다 높은 총당 함량(228.3 mg/g)을 나타내었다. 함초 씨 시료의 항균 활성 평가 결과, EA 분획에서 그람양성 세균에 대한 광범위한 항세균 활성이 나타났으며, butanol 분획에서도 Staphylococcus epidermidis에 대한 강력한 항균활성을 확인하였다. 한편, 함초 씨 열수 추출물은 우수한 radical 소거능과 환원력을 나타내었으며, 가장 강력한 항산화 활성은 EA 분획에서 나타났다. EA 분획의 DPPH 음이온 소거능, ABTS 양이온 소거능 및 Nitrite 소거능에 대한 RC₅₀은 각각 57.0, 29.0 및 28.9 μg/ml로 확인되어, vitamin C의 10.7, 4.0 및 18.0 μg/ml보다 약하지만 우수한 항산화능을 확인하였다. 항혈전 활성 평가결과, EA 분획은 5 mg/ml 농도에서 thrombin time을 무첨가구에 비해 15배 이상, 7 mg/ml 농도에서 activated partial thromboplastin time을 15배 이상 연장시켜 아스피린에 필적하는 강력한 항응고 활성을 나타내었다. 반면 함초 씨 추출물과 분획물(0.25 mg/ml)은 모두 혈소판 응집저해 활성은 나타나지 않았으며, 1 mg/ml 농도까지 인간 적혈구 용혈활성도 나타나지 않았다. 상기의 연구결과는 함초 씨 추출물의 EA 분획의 활성물질을 정제하여 항세균 및 항혈전제 개발이 가능함을 제시하고 있다. This study was designed to develop a functional pharma-food using Salicornia europaea (SE). Tiny seeds from the mature SE were collected, and their biological activities were evaluated. The extraction yield of the seed in hot water was found to be 29.6% and the hot water extract (HWE) contained 25.7 mg/g total polyphenol (TP) and 11.5 mg/g total flavonoid (TF), which are similar to those contained in leaf and stem of SE. Among the subsequent organic solvent fractions, the ethylacetate (EA) fraction exhibited the highest content of TP (158.3 mg/g), TF (136.2 mg/g), and total sugar (228.3 mg/g). The EA fraction exhibited broad-range antibacterial activities against gram-positive bacteria, and the butanol fraction exhibited growth inhibitory effect against only Staphylococcus epidermidis. An antioxidation activity assay of the HWE and its fractions showed the EA fraction to have the highest radical scavenging activity with RC₅₀ values of 57.0, 29.0, and 28.9 μg/ml against DPPH anion, ABTS cation, and nitrite, respectively. The RC₅₀ values of vitamin C against DPPH anion, ABTS cation, and nitrite were 10.7, 4.0, and 18.0 μg/ml, respectively, indicating that the EA fraction of SE has potent antioxidant compounds. In an anticoagulation assay, the EA fraction exhibited a 15-fold extended thrombin time at 5 mg/ml and activated partial thromboplastin time at 7 mg/ ml, which are comparable to the activities of aspirin. The HWE and its fractions had no hemolysis activities against human RBCs at up to 1 mg/ml. These results suggest that the EA fraction from SE has a great potential as a new antibacterial and anticoagulation agent.

수확시기에 따른 함초의 항산화 및 항혈전 활성의 변화

김미선(Mi-Sun Kim),이정남(Jung-Nam Lee),성화정(Ha-Jung Seong),김득회(Deuk Hoi Kim),손호용(Ho-Yong Sohn) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.9

함초는 특유의 짠맛, 풍부한 미네랄, 부드러운 식감으로 인해 4~6월에는 나물 무침이나 샐러드로 주로 이용되며, 9~10월에는 약용식물로 이용된다. 본 연구에서는 함초를 이용한 기능성 식품 소재개발 연구의 일환으로, 전남 신안지역 동일 재배지로에서 4~10월 동안 다양한 시기에 채취한 함초로부터 열수 추출물 및 에탄올 추출물을 조제하여 함초의 수확시기별 유용성분 분석과 이에 따른 항산화, 항혈전 활성을 분석하였다. 먼저 폴리페놀 함량의 경우 열수 추출물에서는 성숙기인 10월에 22.4 mg/g으로 가장 높았으며, 에탄올 추출물의 경우 9월에 20.1 mg/g로 가장 높았다. 플라보노이드 함량은 10월 열수 추출물에서 17.6 mg/g, 9월 에탄올 추출물에서 19.3 mg/ml 로 가장 높게 나타났다. 총당 및 환원당 함량의 경우 열수 추출물 및 에탄올 추출물 모두에서 8월 함초에서 가장 높게 나타나 생식용으로는 8월 함초가 가장 우수하였다. 항산화 활성은, 10월 함초의 열수 추출물이 가장 우수한 DPPH 음이온 소거능, ABTS 양이온 소거능, nitrite 소거능 및 환원력을 나타내었으며, 에탄올 추출물에서는 9월 함초에서 가장 강력한 항산화력을 나타내었다. 특히 9월 함초의 에탄올 추출물은 DPPH 음이온, ABTS 양이온 및 nitrite에 대한 RC50이 각각 578, 277, 68.8 μg/ml로 계산되었다. 한편 항혈전 활성 평가 결과, 4~6월의 함초가 내인성 항응고 활성이, 8~9월의 함초가 트롬빈 저해활성이 가장 우수하며, 6월 함초의 에탄올 추출물과 8월 함초의 열수 추출물은 혈소판 응집저해 활성이 우수함을 확인하였다. 본 연구결과는 특정시기에 수확된 함초 및 특정용매로 추출한 함초 추출물이 항산화제 및 항혈전제로 개발 가능함을 제시하고 있으며, 함초를 이용한 기능성 식품 제조의 기초자료로 이용될 것이다. In Korea, the aerial parts of the halophyte Salicornia europaea, known as hamcho, are used in salads in April–June and in oriental medicine in September–October In this study, with the aim of developing functional foods to aid blood circulation, hot water extract (HWE) and ethanol extract (EE) were prepared using hamcho harvested from the fields of Shinan, Jeonnam, Korea on 5th April (HWE-04, EE-04), 5th July (HWE-06, EE-06), 5th August (HWE-08, EE-08), 5th September (HWE-09, EE-09), and 5th October (HWE-10, EE-10), and their antioxidant and antithrombosis activities were evaluated. Among the HWEs, HWE-10 showed the highest concentration of total polyphenols and total flavonoids (22.4 and 17.6 mg/ml, respectively), and EE-09 had the highest concentration among the EEs (20.1 and 19.3 mg/ml, respectively). Among the HWEs and EEs, HWE-08 and EE-08 had the highest total sugar and reducing sugar content. In the antioxidation assay, HWE-10 and EE-09 showed strong reducing power, as well as DPPH, ABTS, and nitrite scavenging activities. The calculated RC50s of EE-09 against DPPH, ABTS, and nitrite were 578, 277, and 68.8 μg/ml, respectively. The antithrombosis activity assay revealed that HWE-04, HWE-06, EE-04, and EE-06 had anticoagulation activity against coagulation factors and that HWE-08, HWE-09, EE-08, and EE-09 expressed strong thrombin inhibitory activity, which was comparable to the antithrombosis activity of aspirin. In addition, EE-06 and HWE-08 exhibited strong aggregation inhibitory activities against human platelets. The results suggest that extract from hamcho harvested in particular periods and prepared using a defined solvent has strong potential as a novel food ingredient and an antioxidant and antithrombosis agent.

함초의 부위별 항산화 및 항혈전 활성

이정남 ( Jung Nam Lee ),김미선 ( Mi Sun Kim ),김득회 ( Deuk Hoi Kim ),손호용 ( Ho Yong Sohn ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2016 한국미생물·생명공학회지 Vol.44 No.3

함초를 이용한 고부가가치 기능성 음료 개발 연구의 일환으로, 성숙한 함초의 잎, 줄기, 씨를 대상으로 ethanol 추출물을 조제하고 이들의 항산화 및 항혈전 활성을 평가하였다. 추출물의 총 폴리페놀 함량은 잎 > 줄기 > 씨의 순으로, 총플라보노이드 함량은 잎 >씨 = 줄기 순으로 나타났다. 총당및 환원당 함량은 잎과 줄기에서 유사하게 나타났으며, 씨 추출물은 잎 추출물의 1/10 정도의 낮은 총당 및 환원당 함량을 나타내었다. 추출물의 항산화 활성을 RC50로 계산한 결과, DPPH 음이온 소거능, 환원력과 nitrite 소거능은 잎 >씨 > 줄기, ABTS 양이온 소거능은 잎 = 씨 > 줄기 순으로 나타났다. 항응고 활성 평가결과, 씨 추출물에서 우수한 트롬빈 저해, 혈액응고인자 저해가 나타났으며, 모든 추출물에서 혈소판 응집저해활성 및 인간 적혈구 용혈활성은 나타나지 않았다. 본 연구는 함초 잎과 씨를 이용한 항혈전제 개발이 가능함을 제시하고 있다. This study was designed to develop the functional beverage using Salicornia herbacea L (SH). To evaluate the anti-oxidation and anti-thrombosis activities of SH, the ethanol extracts of leaf (LF), stem (ST) and seed (SD) of SH were prepared. Components analysis showed the total polyphenol of LF > ST > SD, and the total flavonoid of LF > SE > ST, respectively. Amounts of total sugar and reducing sugar of LF and ST were similar, but the SD had only 1/10 of sugar contents of LF. Anti-oxidation activities of each extract determined by calculated RC50 showed LF > SD > ST for DPPH anion, nitrite and reducing power, and LF = SD > ST for ABTS cation scavenging activity, respectively. In anti-coagulation assay, SD showed strong inhibition activity against thrombin and blood coagulation factors. All the extracts had no platelet aggregation activities against human platelet and no hemolysis against human RBC. Our results suggest that the SD from SH has a great potential as a new anti-coagulation agent.