정향(Eugenia caryophyllata Thunb.) Eugenol 및 그 유도체의 항산화 및 항염증활성

임현희(Hyun-Hee Leem),김은옥(Eun-Ok Kim),서미자(Mi-Jae Seo),최상원(Sang-Won Choi) 한국식품영양과학회 2011 한국식품영양과학회지 Vol.40 No.10

본 연구는 한방스킨의 원료로 널리 사용되고 있는 8가지 생약의 휘발성증류추출액 중 항산화 및 항염증활성이 가장 강한 정향의 증류추출액으로부터 주된 향기성분을 SDE법으로 추출한 후 GC-MS로 확인하였으며, 주된 향기성분인 eugenol과 그 유도체를 합성한 후 항산화 및 항염증활성을 측정하고 비교하였으며, 아울러 HPLC를 이용하여 정향의 eugenol 및 그 유도체를 정량분석 하였다. 8가지 생약의 휘발성증류추출액 중 정향의 증류추출액이 가장 강한 항산화활성(IC₅₀=8.85 μg/mL) 및 COX-2 저해활성(10 μg/mL 농도에서 저해율은 58.15%)을 나타내었으며, 반면 15-LOX 저해활성(25 μg/mL 농도에서 저해율은 86.15%)은 당귀 다음으로 가장 높았다. 정향 증류추출액의 휘발성 향기성분을 SDE법으로 추출한 후 GC-MS를 이용하여 분석한 결과, eugenol, trans-caryophyllene 및 acetyl eugenol을 확인하였다. 한편, eugenol 및 그 유도체(methyl eugenol 및 acetyl eugenol)의 항산화 및 항염증 활성을 측정한 결과, eugenol(IC₅₀=5.99 μg/mL)이 가장 높은 항산화활성을 나타낸 반면, methyl eugenol 및 acetyl eugenol은 거의 활성을 나타내지 않았다. COX-2의 경우 20 μg/mL 농도에서 eugenol(85.35%)이 가장 강한 저해활성을 나타낸 반면, 15-LOX는 20 μg/mL 농도에서 methyl eugenol(83.29%)이 가장 높은 저해활성을 나타내었다. 정향 에탄올추출물의 eugenol 및 유도체의 함량을 HPLC로 분석한 결과, eugenol 및 acetyl eugenol이 각각 6.95%, 1.85% 함유되어 있었으며 methyl eugenol은 검출되지 않았다. 이와 같이 정향 유래의 eugenol 및 그 유도체는 안전성이 문제시되고 있는 합성항산화제 및 항염증제를 대체할 수 있는 천연 유래의 항산화 및 항염증물질로서 잠재적 가치가 있어 향후 기능성식품, 화장품 및 의약품 소재로 널리 사용될 수 있을 것으로 생각된다. Antioxidant and anti-inflammatory activities of eugenol and its derivatives from clove (Eugenia caryophyllata Thunb.) were evaluated using in vitro assay systems by measuring 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical, cyclooxygenase-2 (COX-2), and 15-lipoxygenase (15-LOX). Among eight different crude medicinal drugs tested, volatile extracts of clove extracted by steam distillation extraction (SDE) showed potent DPPH radical scavenging activity (IC₅₀=8.85 μg/mL) as well as strong inhibitory activity against COX-2 (58.15%) and 15-LOX (86.15%) at 10 μg/mL and 25 μg/mL, respectively. Major volatile components of clove were identified as eugenol, trans-caryophyllene, and acetyleugenol by GC-MS analysis. Out of three eugenol derivatives, eugenol, methyl eugenol, and acetyl eugenol, eugenol showed the strongest DPPH radical scavenging activity and COX-2 in-hibitory activity, whereas methyl eugenol exhibited the strongest 15-LOX inhibitory activity. Finally, the contents of the three eugenol derivatives in clove were quantified by analytical HPLC. Contents of eugenol and acetyl eugenol in clove were 6.95% and 1.85% per dry weight, respectively. These results suggest that eugenol and its derivatives in steam distilled extract of clove may be useful as potential antioxidant and anti-inflammatory agents.

천궁 및 당귀를 함유한 한방처방제 휘발성 향기추출물의 항염증 효과

임현희 ( Hyun Hee Leem ),김은옥 ( Eun Ok Kim ),서미자 ( Mi Jae Seo ),최상원 ( Sang Won Choi ) 대한화장품학회 2011 대한화장품학회지 Vol.37 No.3

본 연구는 항염증 효능을 가지는 한방처방제 휘발성 향기추출물을 이용하여 염증질환 치료 한방화장품 기능성 소재를 개발하고자 하였다. 먼저 전보에서 항염증 효능이 있는 것으로 알려진 천궁, 당귀, 박하 및 애엽을 비롯하여 5가지 생약(적작약, 숙지황, 황금, 인삼 및 감초)으로 구성된 4가지 한방처방제(HH-1: 천궁, 당귀, 적작약, 숙지황, HH-2: 천궁, 당귀, 적작약, 숙지황, 황금, 인삼, 감초, HH-3: 천궁, 당귀, 박하, 애엽, HH-4: 천궁, 당귀, 박하, 애엽, 황금, 인삼, 감초)를 선정한 후 연속수증기증류법(simultaneous steam distillation extraction, SDE)을 이용하여 추출한 휘발성 향기추출물의 항산화 및 항염증 활성을 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 및 soybean lipoxygenase (SLO)를 이용하여 각각 측정한 결과, HH-2가 다소 높은 항산화 활성뿐 아니라 SLO 저해활성이 가장 높게 나타났다. 따라서 항염증 활성이 강한 HH-2의 항염증 효능을 보다 상세하게 확인하기 위해 lipopolysaccharide (LPS) 유발한 RAW 264.7 세포를 이용하여 염증 유발매개인자인 nitric oxide (NO)와 prostaglandin E2 (PGE2) 및 interleukin-6 (IL-6) 생성 억제 효과를 측정한 결과, HH-2가 강한 NO 생성 억제 효과뿐 아니라 PGE2 및 IL-6를 강하게 억제하여 우수한 항염증 활성을 나타내었다. 항염증 활성이 높은 HH-2의 휘발성향기성분을 GC-MS로 분석한 결과, eugenol, paeonol, butyl phthalide, β-eudesmol 및 butylidene dihydrophthalide로 확인되었다. 이러한 연구결과로부터 항산화뿐만 아니라 항염증활성이 높은 HH-2를 피부노화 및 염증질환 치료용 한방화장품의 기능성 소재 개발 가능성을 확인하였다. This study was conducted to develop functional sources of herbal cosmetics for treatment of skin aging and inflammatory disorders using volatile flavor extracts of four different herbal medicinal prescriptions including Cnidium officinale Makino (COM), Angelica gigas Nakai (AGN), Mentha arvense L. (MAL), Artemisiae argyi Folium (AAF), Paeonia lactiflora Pall (PLP), Rehmanniae Radix Preparata (RRP), Scutellaria baicalensis Georgi (SBG), Panax ginseng C.A. Meyer (PGM), Glycyrrhiza uralensis Fisch (GUF). The volatile flavor extracts of four different herbal medicinal prescriptions (HH-1: COM, AGN, PLP, RRP, HH-2: COM, AGN, PLP, RRP, SBG, PGM, GUF, HH-3: COM, AGN, MAL, AAF, HH-4: COM, AGN, MAL, AAF, SBG, PGM, GUF) were extracted using SDE and their antioxidant and anti-inflammatory effects were measured by using DPPH radical and SLO, respectively. As a result, HH-2 showed moderate DPPH radical scavenging activity (68.24 %) and the strongest SLO inhibitory activity (83.96 %) at 100 μg/mL. Moreover, HH-2 of four different prescriptions significantly inhibited NO production on LPS-stimulated RAW 264.7 cells in a dose-dependent manner without considerable cell cytotoxicity at range of 2.0 ~ 50 μg/mL. Additionally, HH-2 also effectively suppressed the production of PGE2 and IL-6, which are responsible for promoting the inflammatory process. Major volatile components of HH-2 were identified as eugenol, paeonol, butyl phthalide, β-eudesmol and butylidene dihydrophthalide by GC-MS analysis. Thus, these results suggest that HH-2 may be useful as a potential source of anti-inflammatory agents in herbal medicinal cosmetics.

상백피로부터 α-Glucosidase 저해제의 분리 및 동정

장연정(Yeong Jung Jang),임현희(Hyun Hee Leem),전영희(Yeong Hee Jeon),이동희(Dong Hee Lee),최상원(Sang Won Choi) 한국식품영양과학회 2015 한국식품영양과학회지 Vol.44 No.7

본 연구는 잠상산물로부터 고부가가치 항당뇨 기능성 소재를 개발하기 위한 연구의 일환으로, 먼저 뽕나무 부위별 4가지(오디, 뽕잎, 상지, 상백피) 에탄올 추출물의 α-glucosidase 저해활성을 측정한 결과 상백피가 가장 높은 저해활성을 나타내었으며, 그로부터 여러 column chromatography 및 NMR 기기분석을 통해 4가지 α-glucosidase 저해제를 분리, 정제 및 동정한 결과는 다음과 같다. 상백피 에탄올 추출물을 Diaion HP-20, silica gel, ODS-A 및 Sephadex LH-20 column chromatography를 실시하여 4가지 화합물[Comp. 1(10 mg), Comp. 2(9.6 mg), Comp. 3(9.3 mg), 및 Comp. 4(6.5 mg)]을 분리 및 정제하였으며, 그들의 효소저해활성을 측정한 결과 Comp. 1(IC50=5.22 μg/mL), Comp. 2(IC50=1.78 μg/mL), Comp. 3(IC50=2.94 μg/mL) 및 Comp. 4(IC50=1.54 μg/mL)로 나타났다. 그리고 그들 화합물의 동정을 위해 UV 및 NMR spectroscopy를 이용하여 구조를 분석한 결과 Comp. 1(morusin), Comp. 2(kuwanon H), Comp. 3(chalcomoracin A), Comp. 4(chalcomoracin B) 로 각각 동정하였다. 이상의 연구 결과로 미루어 보아 상백피로부터 분리된 α-glucosidase 저해제는 향후 당뇨 치료용 기능성 소재로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. Among the four different parts of mulberry (Morus alba L.) tree, ethanol extract of Morus root bark showed the highest α-glucosidase inhibitory activity (IC50=12.01 μg/mL). Bioassay-guided fractionation of the ethanolic extract of root bark by Diaion HP-20, silica gel, ODS-A, and Sephadex LH-20 column chromatographies led to the isolation of four compounds, including Compound (Comp.) 1 (IC50=5.22 μg/mL), Comp. 2 (IC50=1.78 μg/mL), Comp. 3 (IC50=2.94 μg/mL), and Comp. 4 (IC50=1.54 μg/mL) with strong α-glucosidase inhibitory activities. Their chemical structures were elucidated as morusin (Comp. 1), kuwanon H (Comp. 2), chalcomoracin A (Comp. 3), and chalcomoracin B (Comp. 4) by UV and NMR spectral analyses. These results suggest that prenylflavonoid and mulberrofuran of Morus root bark may be useful as potential therapeutic agents for diabetes.

천궁(Cnidium officinale) 및 당귀(Angelica gigas) 휘발성 향기추출물의 항염증효과

최상원(Sang-Won Choi),김은옥(Eun-Ok Kim),임현희(Hyun-Hee Leem),김진경(Jin-Kyung Kim) 한국식품영양과학회 2012 한국식품영양과학회지 Vol.41 No.8

The effects of volatile flavor extracts of eight different herbal medicines, Juniperus rigida (JR), Saussurea lappa SL), Cnidium officinale (CO), Angelica gigas (AG), Eugenia caryophyllata (EC), Angelica tenuissima (AT), Mentha arvense (MA), and Artemisiae argyi (AA), were investigated on LPS-stimulated inflammation using Raw 264.7 cells. The volatile flavor extracts of CO and AG considerably inhibited LPS-stimulated NO, PGE2, IL-6, and TNF-α (except AG) production, as well as iNOS expression. Major volatile components of CO were identified as ligustilide and of β-eudesmol as AG by GC-MS analysis. Thus, these results suggest that the volatile extracts of CO and AG may be useful as potential therapeutic agents for inflammation-associated disorders.

뽕나무(Morus alba L.) 품종별 오디의 영양 및 기능성 성분과 이화학적 품질 특성 비교

김은옥(Eun-Ok Kim),이유진(Yu-Jin Lee),임현희(Hyun-Hee Leem),서일호(Il-Ho Seo),유명화(Myeong-Hwa Yu),강대훈(Dae-Hun Kang),최상원(Sang-Won Choi) 한국식품영양과학회 2010 한국식품영양과학회지 Vol.39 No.10

현재 국내에서 재배되는 대표적인 뽕나무(Morus alba L.) 품종별 오디의 영양 및 기능성성분의 함량과 이화학적 품질 특성을 측정하여 비교하였다. 오디 일반성분의 함량은 수분 83.93~86.27%, 가용성 무질소물 8.63~11.76%, 조단백질 1.03~2.54%, 조지방 0.33~0.92%, 조섬유 0.89~2.87% 및 조회분 0.76~0.98% 범위로 익수뽕, 과상2호 및 청일뽕은 다른 품종(대성뽕, 용뽕, 대자뽕, 과상1호)보다 가용성 무질소물 함량이 높은 반면, 단백질, 지방 및 섬유소 함량이 낮았다. 총 당 및 환원당 함량은 과상2호, 청일뽕 및 익수뽕이 높은 반면, 과상1호 및 용뽕은 가장 낮게 나타났다. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 과상1호, 대성뽕 및 용뽕이 다른 품종보다 높았으며, 총 안토시아닌 함량은 과상1호 및 2호, 용뽕, 대성뽕이 높았다. 또한, 오디의 anthocyanin 구성성분 즉, C3G 및 C3R 함량은 대성뽕, 과상1호 및 과상2호가 모두 높았다. 한편, 오디의 4가지 플라보노이드 즉, rutin, isoquercitrin, quercitrin, quercetin 함량은 품종에 따라 다소차이가 있었으며, 과상2호가 2가지 주된 플라보노이드인 rutin 및 quercetin 함량이 높은 반면, 익수뽕 및 청일뽕은 낮았다. 오디 품종별 piceid 및 4-PM 함량을 측정한 결과, piceid 함량은 대성뽕 및 용뽕이 높았으며, 대자뽕, 익수뽕 및 청일뽕은 검출되지 않았다. 한편, 항당뇨 성분인 4-PM은 청일뽕 및 대성뽕이 높은 반면, 그 외 오디 품종들은 함량이 비슷하였다. 항고혈압성 GABA 함량은 청일뽕, 대성뽕 및 과상2호가 높은 반면, 익수뽕 및 용뽕은 낮았다. 오디 품종별이화학적 품질 특성 중과실의 중량 2.11∼6.38 g, pH 4.08∼4.80, 산도 0.39∼0.73%, 당도 5.83∼15.34oBrix, 색도 L값 26.31∼31.49, a값 1.04∼3.85, b값 -0.02∼4.09 범위로 품종간에 유의적인 차이를 보였다. 특히 오디 품종 중 익수뽕 및 과상2호는 열매의 크기가 적당히 크고 다른 품종보다 산도는 다소 낮은 반면, 당도는 13~15%로 높았다. Nutritional and functional components, and physicochemical characteristics of mulberry fruits from Morus alba L. cultivars, including Daejappong, Iksuppong, Daesungppong, Yongppong, Cheongilppong, Gwasang 1 and Gwasang 2, were investigated and compared. Among the 7 mulberry cultivars examined, Iksuppong, Cheongilppong and Gwasang 2 had higher contents of nitrogen free extract, total sugar and total reducing sugar, than other mulberry cultivars, while contents of protein, fat, and fiber were lowest. Gwasang 1 and Daesungppong had the highest content of total phenolic, total flavonoid, and total anthocyanin. Daesungppong, Gwasang 1 and Gwasang 2 had higher contents of C3G and C3R than other mulberry cultivars, although C3R content of Cheongilppong was the highest. Four flavonoid contents varied among of 7 mulberry cultivars. Contents of two major flavonoids, rutin and quercetin, were the highest in Gwasang 2, while Iksuppong and Cheongilppong were the lowest. Contents of piceid and 4-prenylmoracin were the highest in Daesungppong and Cheongilppong, respectively. Cheongilppong of mulberrys had the highest content of GABA. Iksuppong and Gwasang 2 with moderate weight and dark color had higher contents of total soluble solid than other mulberry cultivars, while contents of titratable acidity were lower. Our results provide useful information on nutritional and functional constituents of mulberry fruits according to cultivars, and their physicochemical and processing properties.