산삼배양근의 생리활성 탐색 및 항산화 단백질의 분리 정제

Abstract

This research examined the effect of cultured mountain ginseng on thrombolysis, antioxidant activity and explored possibility of developing cultured mountain ginseng as health enhancing functional food. ethanol and hot water extraction were conducted and thrombolytic activity of cultured mountain ginseng was measured in a fibrin plate method. To measure antioxidant activity it was conducted to measure DPPH radical scavenging activity, SOD like activity, total amount of phenolic compounds in the sample, sodium nitrite scavenging activity and anti-lipid peroxidation activity.

The thrombolytic effect of cultured mountain ginseng extracts from hot water was showed 41.8%. The ethanol extracts of cultured mountain ginseng had 28.1% of thrombolytic activity same as that of red ginseng, and ethanol extracts of red ginseng showed 18.3%.

Ethanol extracts of cultured mountain ginseng had the highest DPPH radical scavenging activity of 74.37% at a significance level (p<0.05). In case of hot water extraction, the cultured mountain ginseng was showed the activity of 60.96%, almost twice that of red ginseng. SOD like activity of both ethanol and hot water extracts from cultured mountain ginseng marked significantly (p<0.05) higher than both ethanol and hot water extracts of red ginseng. Total amount of phenolic compounds of both ethanol and hot water extracts of cultured mountain ginseng were showed higher than those of red ginseng extracts. On the other hand, anti-lipid peroxidation activity of red ginseng extract were showed higher value than that of cultured mountain ginseng.

It was performed to separate and purify the antioxidant proteins from cultured mountain ginseng using prep-HPLC. Two peaks were observed and suggested that two kinds of antioxidant proteins were existed. In conclusion, it can be noted that cultured mountain ginseng contains ingredients that activate several physiological activities such as thrombolysis and anti-oxidation. Extracted proteins showed antioxidant activity as well, suggesting that health enhancing functional food can be developed and consumed that contains cultured mountain ginseng to fortify antioxidation and thrombolytic effect.

본 연구는 산삼배양근이 혈전용해효과와 항산화 활성에 미치는 영향에 대해 알아보고, 항산화 활성을 나타내는 단백질의 분리 정제를 과정을 통해 건강 기능성 식품으로서의 산삼배양근의 개발 가능성 모색을 위해 수행되었다. 산삼배양근을 에탄올 추출 및 열수 추출하여 fibrin plate법에 의해 혈전용해 활성을 측정하였으며, 추출물의 항산화 활성을 측정하기 위해 DPPH radical 소거능, SOD 유사활성 측정, 시료중의 총 페놀 함량 측정, 아질산염 소거능과 지질 과산화 억제능을 측정하였다. 항산화 활성을 나타내는 단백질을 추출 정제하기 위해 Gel filtration을 통해 분획을 수집 하였고 각각의 분획의 흡광도, 항산화 활성 등을 측정하여 최대 활성을 나타내는 분획을 모아 prep-HPLC를 통해 유효성분을 분석하였다. 산삼배양근을 에탄올과 물을 이용하여 추출한 것을 시료로 하여 혈전용해 효과를 측정한 결과, 산삼배양근 열수추출물에서 41.8%로 가장 높은 혈전용해 효과를 나타냈고, 산삼배양근 에탄올 추출물과 비교 대상으로 사용한 홍삼 열수추출물에서 각각 28.1%, 홍삼 에탄올 추출물에서 18.3%의 혈전용해 활성을 나타내었다. 산삼배양근 추출물, 홍삼추출물의 DPPH radical 소거능을 비교, 측정한 결과 산삼배양근과 홍삼 추출물을 비교한 경우 산삼배양근 에탄올 추출물에서 74.37%로 DPPH radical 소거능이 유의적(p<0.05)으로 가장 높게 났으며, 열수 추출의 경우에도 60.96%로 홍삼 추출물에 비해 약 두배 가량 높은 DPPH radical 소거능을 나타내었다. SOD 유사활성을 측정한 결과 산삼배양근 에탄올 추출물 94.67%, 열수 추출물 96.68%로 홍삼 에탄올 추출물 87.91%, 홍삼 열수 추출물 82.79%비해 SOD 유사활성이 유의적(p<0.05)으로 높게 나타났으며, 시료중의 총 페놀 함량을 측정한 결과, 산삼배양근 에탄올 추출물 44.09%, 열수 추출물 46.31%로 홍삼추출물 32.86%와 42.65%에 비해 산삼배양근 추출물에서 페놀 함량이 높게 나타났다. Linoleic acid를 기질로 하여 6일간 지질 과산화를 유도, 산삼배양근 추출물과 홍삼 추출물을 가한 시료의 과산화물 억제능을 측정한 결과 앞서 실험한 결과들과는 다르게 홍삼 에탄올 추출물에서 80.97%, 열수 추출물에서 79.44%로 산삼배양근 에탄올 추출물 62.38%, 열수 추출물 25.88%로 홍삼 추출물을 첨가한 경우가 지질 과산화 생성 억제능이 높게 나타났다. 산삼배양근 중 항산화 활성을 나타내는 단백질의 분리, 정제를 위해 산삼배양근 중의 단백질을 추출, gel filtration을 통한 분획 수집, 분획의 흡광도 및 항산화 활성 측정을 통해 높은 항산화 활성을 나타내는 10-20번사이의 분획과 21-31번까지의 분획을 모아 pool 한 후, 280nm에서 prep-HPLC를 통해 유효성분을 측정한 결과 10-20번, 21-31번에서 각각 두 가지 peak가 나타났으며, 항산화 활성을 나타내는 물질 두 가지가 존재한다는 것을 확인하였다.

이상의 결과를 종합하여 볼 때 산삼배양근은 혈전용해 활성, 항산화 활성 등 다양한 생리활성을 가지는 물질을 함유한다는 것을 알 수 있었고, 산삼배양근의 단백질 추출 결과 항산화 활성을 보이는 단백질을 함유하고 있어 식품으로서의 다양한 활용과 함께 항산화 관련 건강 기능성 식품, 혈전용해 활성을 가지는 건강기능성 식품으로서의 개발 및 활용 가능성이 높을 것이라 생각된다. 앞으로 산삼배양근을 이용한 혈전 치료제, 항산화제 등의 개발을 위해 지속적인 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.