Antioxidative and Nitric Oxide Production Inhibitory Activity of selected Vegetables

Abstract

제주산 채소류, 특히 브로콜리, 양배추, 당근을 대상으로 80% 메탄올로 추출한 후 핵산, 에틸아세테이트, 부탄올, 증류수로 분획하여 추출물과 분획물의 총페놀함량, DPPH radical 소거활성, nitric oxide radical 소거활성, superoxide radical 소거활성, xathine oxidase 저해능 및 nitric oxide 생성 저해능을 측정하였다.

브로콜리, 양배추, 당근의 80% 메탄올 추출물의 수율은 각각 51.7%, 56.7%, 66.2% 이었고, 핵산, 에틸아세테이트, 부탄올, 증류수 분획물의 수율은 브로콜리 의 경우 각각 1.1%, 0.8%, 11.85, 61.4% 이며, 양배추의 경우 각각 0.9%, 0.9%, 11.4%, 68.5% 이고, 당근의 경우 각각 1.2%, 0.9%, 9.7%, 81.1% 이였다.

브로콜리에서 총페놀 함량은 에틸아세테이트 분획물이 39.1 mg/g으로 가장 높았고, 부탄올 분획물은 33.7 mg/g으로 많은 함량을 나타내었다. 양배추도 에틸아세테이트 분획물에서 36.3 mg/g으로 가장 높은 함량을 나타냈으며, 당근의 경우는 부탄올 분획물에서 9.2 mg/g, 에틸아세테이트 분획물에서 8.8 mg/g의 함량을 나타내었다.

DPPH free radical 소거활성 (IC50)은 양배추 에틸아세테이트 분획물에서 539.2 µg/mL, 브로콜리 에틸아세테이트 분획물에서 630.5 µg/mL로 다른 분획물 보다 에틸아세테이트 분획물에서 높은 활성을 보였다. Nitric oxide radical 소거활성 (IC50)은 양배추 에틸아세테이트 분획물에서 432.5 µg/mL로 가장 높은 활성을 나타내었으며, Superoxide anion 소거활성 (IC50)은 브로콜리 부탄올 분획물에서 108.2 µg/mL 가장 높았고, 브로콜리 증류수와 에틸아세테이트 분획물에서도 높은 활성을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해능은 모든 시료에서 실험시 최고농도보다 높은 IC50 값을 나타내었고, 브로콜리 에틸아세테이트 분획물과 당근 헥산 분획물에서 다른 분획물 보다 높은 활성을 나타내었다.

Nitric oxide 생성저해능은 브로콜리 에틸아세테이트 분획물에서 농도가 증가할수록 높았으며, iNOS 단백질 발현을 확인한 결과 최고농도인 200 µg/mL에서 90% 이상 발현이 저해됨으로써 항염증 활성에 효과가 있을 것으로 추정되었다.

현재 국내외적으로 채소의 항산화 활성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있어 청정지역인 제주에서 재배되고 있는 채소류의 항산화 효과에 대한 연구는 그 효용가치가 높다고 여겨진다. 따라서 본 연구결과를 토대로 항산화 효과 및 nitric oxide 생성저해능이 우수한 채소류에 대하여 단일 물질에 대한 분리 작업과 함께 항염증이나 항노화 등의 연구가 더 깊이 있게 진행된다면 새로운 천연물 유래 생리 활성 물질로서 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.

Selected vegetables (broccoli, cabbage, and carrot) cultivated in Jeju were extracted using 80% methanol and fractionated using hexane, ethylacetate, butanol, and water, and their antioxidative and nitric oxide (NO) production inhibitory activities were measured. Ethylacetate fractions of cabbage and broccoli showed the highest DPPH radical scavenging activities with IC50 values of 539 µg/mL and 631 µg/mL, respectively. Ethylacetate fraction of cabbage had the highest NO scavenging activity with IC50 value of 433 µg/mL. Butanol fraction of broccoli had the highest superoxide anion scavenging activity with IC50 value of 108 µg/mL, while ethyl acetate fraction had the highest xanthine oxidase inhibitory activity. Specially, ethylacetate fractions of broccoli showed inhibitory activities of NO production in LPS-induced RAW 264.7 cells with IC50 value of 119 µg/mL without cytotoxicity. Simultaneous treatment with LPS and broccoli ethylacetate fraction was significantly reduced NO production in RAW 264.7 cells. The iNOS protein expression was decreased in a concentration-dependent manner (25-200 µg/mL) and decreased by about 80% at 100 µg/mL of broccoli ethylacetate fraction. These results revealed that solvent extracts of broccoli had the highest antioxidative and NO production inhibitory activities.