오가피 줄기 추출물의 항노화 효능과 coelomocyte 세포의 노화관련 기전 연구

박진국 순천향대학교 대학원 2015 국내석사

눈부신 의학의 발전과 생활수준의 향상 등에 힘입어 최근 수십 년간 인간의 평균수명은 급격히 증가하였다. 그러나 그로인해 많은 선진 국가들은 고령화 시대로 접어들게 되었고, 노화관련 질병의 발병률 또한 높아지게 되었다. 이런 노화의 원인과 과정 또는 억제에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 노화와 관련된 mechanism을 연구하여 노화관련 유전자를 탐색하거나 노화를 억제시키는 새로운 물질을 발굴하는 연구도 활발히 진행 중이다. 최근의 노화 관련 유전학 연구결과에 의하면 꼬마선충에서 coelomocyte-specific ligand-gated ion channel을 encoding하는 cup-4 유전자가 식이제한에 의한 꼬마선충의 수명 연장에 특이적으로 관여한다는 것이 밝혀졌다. 이와 관련하여 본 연구에서 식이제한에 의한 수명연장에 coelomocyte의 직접적인 연관성 여부를 규명하고자 하였다. Coelomocyte의 연관성을 규명하기 위해 wild type인 N2와 diphtheria 독소를 사용하여 coelomocyte만 특이적으로 제거된 꼬마선충인 NP717 strain을 사용하였다. 3가지 식이제한 방법-bacterial dilution (BD), food deprivation (FD), peptone deprivation (PD)을 이용하여 N2와 NP717의 수명을 비교 분석하여 식이제한에 의한 수명 연장에 coelomocyte의 연관성 여부를 규명하였다. 또한 외부 환경적 스트레스에 대한 저항성에 미치는 영향을 분석하기 위해 자외선 스트레스 저항성, 산화성 스트레스 저항성, 열 스트레스 저항성을 평가하여 꼬마선충의 스트레스 저항성에 coelomocyte 세포가 미치는 영향을 규명하였다. 3가지 식이제한 방법(BD, FD, PD)을 통한 수명 측정 결과, coelomocyte 세포가 꼬마선충에서 식이제한에 의한 수명 연장에 필수적임을 밝혀내었다. 스트레스 저항성 실험에서는 coelomocyte 세포가 열 스트레스나 산화성 스트레스에 대한 저항성에는 아무런 영향을 미치지 않지만 자외선 스트레스에 대한 저항성에는 유의적인 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 또한 개체의 번식력에 미치는 영향을 분석한 결과, 대조군 N2에 비해 총 번식률이 낮고 번식기간이 길어지는 결과를 얻었다. “자유기 이론”에 따르면 노화의 주원인은 세포 대사과정 중 생산되는 활성산소족에 의한 세포내 단백질, DNA, 지질 성분의 산화적 손상의 축적이다. 따라서 “자유기 이론”에 의하면 세포 내 활성산소족을 제거할 수 있는 항산화 효소나 항산화 효능을 보유한 천연물이 수명 연장 및 항노화 효능을 보일 것이라고 추정할 수 있다. 본 연구에서는 국내 자생 식물인 오가피를 이용하여 오가피 추출물의 항스트레스 및 항노화 효능을 규명하였다. 본 연구에서는 오가피 줄기 추출물을 꼬마선충의 배양배지에 처리하여 산화성 스트레스, 자외선 스트레스, 열 스트레스에 대한 저항성에 미치는 영향을 관찰하였으며, 오가피 줄기 추출물이 꼬마선충의 수명과 번식률에 미치는 영향을 평가하였다. 오가피 줄기 추출물은 산화성 스트레스, 자외선 스트레스, 열 스트레스에 대한 저항성을 모두 유의적으로 증가시켰다. 오가피 줄기 추출물은 또한 꼬마선충의 평균 및 최대 수명 모두를 유의적으로 증가시켰다. 현재까지 널리 알려진 수명 연장 꼬마선충 돌연변이들의 경우, 수명 연장에 대한 반대 급부로 번식률의 저하를 보이는 경우가 많았다. 하지만, 오가피 줄기 추출물의 경우에는 기존의 결과들과는 달리 번식률의 저하를 유발하지 않았다. 본 연구의 결과들은 노화의 원인, 과정 및 억제를 연구하는데 크게 기여할 것이며 더불어 항노화 효능 기능성 식품 및 의약품 개발의 위한 초석이 될 것으로 사료된다. Coelomocytes are specialized cells that continually and nonspecifically scavenge fluid from body cavity through endocytosis in C. elegans. Our previous study revealed that coelmocytes are specifically required for dietary-restriction-induced longevity in C. elegans. In the present study, we examined the effect of coelomocyte ablation on longevity induced by dietary restriction and response to environmental stressors in C. elegans. Coelomocytes were ablated using diphtheria toxin specifically expressed in coelomocytes. Coelomocyte-ablated worms completely abolished lifepsan-extending effect of dietary restriction induced by bacterial dilution and food deprivation. In addition, longevity phenotype conferred by peptone deprivation was partially prevented by coelomocyte-ablation. Worms whose coelomocytes are ablated showed reduced resistance to ultraviolet irradiation, but has not effect on response to heat or oxidative stress. Number of progeny produced during gravid period was significantly decreased in coelomocyte-ablated worms. These finding suggest that coelomocytes are required for lifespan extension induced by dietary restriction and specifically modulated response to ultraviolet irradiation. Coelomocytes are also required for normal reproduction in C. elegans. Our results could contribute the understanding of underlying mechanisms of dietary-restriction-induced longevity. Acanthopanax sessiliflorus is a native Korean plant and used as traditional medicine or an ingredient in many Korean foods. The free radical theory of aging suggests that cellular oxidative stress caused by free radicals is the main cause of aging. Free radicals can be removed by cellular anti-oxidants. Here, we examined the anti-oxidant activity of Acanthopanax sessiliflorus extract and its lifespan-extending effect in Caenorhabditis elegans. Oxidative DNA damage was reduced and survival under oxidative-stress conditions was significantly enhanced by Acanthopanax sessiliflorus stem extract. In addition, Acanthopanax sessiliflorus stem increased resistance to other environmental stresses, including heat shock and ultraviolet irradiation. Treatment with Acanthopanax sessiliflorus stem extract significantly extended both mean and maximum lifespan in C. elegans. However, fertility was not affected by Acanthopanax sessiliflorus stem. In conclusion, Acanthopanax sessiliflorus stem had strong anti-oxidant activity and conferred a longevity phenotype without reduced reproduction in C. elegans, which provides conclusive evidence to support the free radical theory of aging.

오가피 추출물이 CoCl2에 의해 유도된 SK-N-MC neuroblastoma cells의 세포자멸사에 미치는 보호효과

박병윤 경원대학교 일반대학원 2012 국내석사

연구배경: 오가피는 항스트레스 및 항피로, 항 당뇨, 항산화, 항알러지, 항염증, 항암, 지질 강하 등의 효능이 있다고 보고되고 있다. 저산소증은 조직의 산소분압이 정상이하로 감소하는 것을 의미하며, 암, 뇌졸중, 허혈성 심장질환, 만성 폐질환, 울혈성 심부전 등과 같은 많은 질환들을 발생시키는 병태생리학적 원인이다. 오가피 추출물이 CoCl2 처리로 저산소증을 유도하여 발생하는 신경아세포종 SK-N-MC의 세포자멸사에 미치는 보호효과를 알아보는데 그 목적이 있다. 연구 방법: 본 실험을 위해 인간 신경아세포종 SK-N-MC를 10% fetal bovine serum을 넣은 Dulbecco's Modified Eagle Medium 배양액으로 5% CO2, 95% O2가 공급되는 배양기에서 37℃ 조건으로 배양하였고, 오가피는 3차 증류수에 넣어서 추출하고 농축한 뒤 이것을 동결건조하여 실험에 사용하였다. 오가피 추출물의 전처치가 CoCl2에 의해 유도된 신경아세포종 SK-N-MC의 세포자멸사에 미치는 영향을 알아보기 위해 MTT 분석, 세포의 형태학적 변화와 DNA 분절화 확인, HIF-1α, Bax, Bcl-2의 발현 분석, caspase-3의 활성 분석 등을 실시하였다. 결과: MTT 분석을 실시한 결과 CoCl2 농도에 의존적으로 세포 생존율의 감소가 나타났고, 오가피 추출물 전처치에 의해 세포 생존율의 감소가 농도 의존적으로 억제되는 것으로 나타났다. DAPI 염색, TUNEL 염색, PI 염색을 실시한 결과 CoCl2 처치에 의해 세포자멸사의 형태학적 변화가 나타났고, 오가피 전처치에 의해 세포자멸사의 형태학적 특징이 감소되었다. CoCl2에 의해 나타난 DNA 분절화는 오가피 추출물 전처치에 의해 분절화가 억제되었다. CoCl2에 의해 발현이 증가된 HIF-1α와 Bax는 오가피 추출물 전처치에 의해 농도 의존적으로 발현의 증가가 억제되었다. Bcl-2 발현은 CoCl2 처치에 의해 감소하였으며, 오가피 추출물 전처치에 의해 감소가 억제되었다. Cleaved caspae-3 발현과 caspase-3 활성은 CoCl2 처치에 의해 증가하였으며, 오가피 추출물 전처치에 의해 증가가 억제되었다. 결론: 오가피 추출물의 전처치로 인해 저산소증의 상태를 나타내는 특징들이 줄어들었고, 세포자멸사의 형태학적 변화가 개선되었다. 이는 오가피 추출물이 저산소증의 상태 개선과 저산소증으로 인해 나타날 수 있는 세포자멸사 감소에 도움을 준다는 것을 보여준다. Object: Acanthopanax cortex belongs to Acanthopanax genus, and it has been used as a tonic and sedative agent to treat the patients with rheumatism, diabetes and liver disease for many years. Cobalt chloride(CoCl2) is used to induce hypoxic condition in vitro study. The purpose of this study was to evaluate the effects of Acanthopanax cortex extract on CoCl2-induced apoptosis in human SK-N-MC neuroblastoma cells. Methods: In order to investigate whether Acanthopanax cortex possesses a protective effect on CoCl2-induced cytotoxicity in neuronal cells, MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay, DAPI(4,6-diamidino-2-phenylindole) staining, TUNEL(terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end-labeling) assay, DNA fragmentation assay, flow cytometry, DNA fragmentation assay, and Western blotting were performed on SK-N-MC neuroblastoma cells. Results: Cells treated with CoCl2 exhibited several apoptotic features, while cells pre-treated with Acanthopanax cortex prior to CoCl2 exposure showed a decrease in the occurrence of apoptotic features. CoCl2 increased HIF-1α expression, however, Acanthopanax cortex treatment decreased CoCl2-induced HIF-1α expression. The extract of Acanthopanax cortex treatment suppressed Bax and caspase-3 expressions, and increased Bcl-2 expression in human neuroblastoma SK-N-MC cells. Conclusion: These results suggest that Acanthopanax cortex may exert a protective effect on CoCl2-induced apoptosis in SK-N-MC neuroblastoma cells.

오가피 수집종의 유연관계와 재배방법에 따른 생육 및 Acanthoside D 함량 변화

이중종 경북대학교 대학원 2012 국내박사

전국의 오가피를 수집하여 유연관계를 구명하였으며 농가 재배를 위하여 영양번식 시 성묘율을 높이고, 재배방법에 따른 생산량 증가와 유효 성분 acanthoside D의 변화를 파악하여 오가피 재배농가에 적용하기 위하여 실험한 내용을 요약하면 다음과 같다. 1. 오가피 수집종 DNA 분석 및 유연관계 구명 1) marker의 개발 흰털오가피의 DNA를 이용 33개의 random primer를 이용 PCR 및 전기영동결과 33개의 random primer 중 3개(No 6, 8, 13)를 선발하였다. 선발된 primer의 sequence는 아래와 같다. - OS03 : sequence(5′+ 3′)는 CAG AGG TCC C - OR12 : 〃 〃 는 ACA GGT GCG T - OP07 : 〃 〃 는 GTC CAT GCC A 2) 종합적인 유연관계 전국에 23종 오가피 수집종의 DNA band양상이 크게 3개의 group으로 구분되었는데, 제주 섬오가피는 확연하게 육지에서 재배되는 것과 DNA band 양상에서 차이가 있었으며 나머지는 크게 2개 group으로 강원도 고산지대에 자생하는 오가피와 중남부 평야지대에 자생하는 오가피로 생육상황 및 DNA band 구조가 상이하였다. 2. 오가피의 효율적 삽목번식 방법개발 1) 6월 30일 이나 8월1일 채취한 신초보다 다소 경화가 이루어진 9월1일 채취한 삽수가 발근장, 발근수, 발근율, 발근중이 월등히 높은 것으로 나타났다. 2) 삽목 시 50% 차광을 실시한 시험구에서 발근장, 발근수, 발근율, 발근중이 가장 좋게 나타났으며 다음으로는 무차광 순이고, 95% 이상 차광에서는 무차광 보다 현저히 떨어지는 것으로 보아 삽목시 과도한 차광은 발근에 도움이 되지 않았다. 3) 발근 촉진제로 IBA 농도별 1,000ppm, 2,000ppm, 3,000ppm, 루톤 분의 처리를 실시한 결과, 발근장과 발근수에 있어서는 루톤 분의처리가 다소 높게 나타났으며 전체적으로 루톤분의 처리가 IBA처리보다 효과가 좋은 것으로 나타났다. 4) 품종별 발근 효과는 고온의 기상조건에서 잘 자라는 섬오가피가 흰털오가피에 비하여 월등히 높았다. 3. 오가피의 생육과 Acanthoside D 함량에 미치는 재배법의 효과 1) 적심 길이에 따른 가시오가피 생육 및 줄기의 성분 변화는 적심의 길이가 생육에 크게 영향을 주지 않는 것으로 나타났으나 흰털오가피는 1, 2년차 모두 지제부에서 높이 60cm에 적심한 것이 다소 생육이 좋았고, 섬오가피는 30cm 길이로 적심한 것이 생육이나 건물생산량이 높게 나타났다. 2) acanthoside D 성분 변화는 적심길이에 따라 유의적인 차이를 보이는 변화는 없었으며 흰털오가피와 섬오가피 모두 1년차는 상층부와 하층부의 유효성분은 크게 차이가 나지 않았으나 2년차에는 상. 하층부 간에 현저한 차이를 보였는데, 이는 목질화가 더 이루어진 하층부가 유효성분이 높게 나타난 것으로 생각된다. 3) 생육결과는 표준시비량 10a 당 10.5-8.5-8.5(N-P2O5-K2O)에서 N, P, K, 각각 배비 및 전체 2배 시비를 추비로 실시한 결과 생육상항 및 건물중 생산량은 시비량에 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 표준시비량에서 가장 양호한 생육과 높은 건물생산량을 나타내었다. 4) 시비량에 따른 acanthoside D 성분 변화는 시험 1년차에는 흰털오가피가 2N, 2P, 2K, 2N-2P-2K에서 높았고, 섬오가피는 2N, 2P, N-P-K에서 acanthoside D 함량이 비슷한 경향을 보였으나 2K, 2N-2P-2K 에서는 감소하는 경향을 보였다. 5) 2년차 시험에서는 acanthoside D 함량이 전반적으로 차이를 보이지 않았다. 섬오가피와 흰털오가피는 2N-2P-2K에서 acanthoside D 함량이 대체로 낮게 나타났는데, 이는 시비량 증가가 유효성분 증가에 도움이 되지 않는다는 것을 나타내었다. 6) 흰털오가피는 2차 생장을 하는 것이 관찰되었는데, 오가피 특성상 해발 600m 이상 고산지역에 음지에 잘 자라는 특성으로 볼 때, 본 실험을 한 영천지역에 상대적으로 여름철 기온이 높으므로 7~8월 고온기에 생육이 정지 되었다가 9월 이후 기온이 서늘해지면 다시 활발하게 생장을 하는 것으로 생각된다. 7) 정식 시기에 따른 오가피 생육 및 줄기의 성분 변화는 1년차 생육상황은 4월 15일 이전에 식재하는 것이 생육에 유리하며 흰털오가피는 4월15일 식재 한 것이 생육이 가장 좋았고, 2년차에는 정식 시기에 따라 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 섬오가피는 3월 30일 일찍 식재한 것이 생장이 가장 좋았고, 건물 생산량도 가장 높았다. 8) 정식 시기에 따른 acanthoside D 성분 변화는 처리간에 유의적인 차이가 없이 대체로 비슷한 경향을 보였다. 9) 차광에 따른 오가피 생육 및 줄기의 성분 변화는 흰털오가피의 경우 95% 차광망을 이용한 곳에서 생육이 가장 좋았으며 건물 함량도 높았다. 상대적으로 무차광이 생육이 부진하고, 건물함량도 낮았다. 섬오가피의 경우 50% 차광에서 생육이 좋았으며 95% 차광에서는 생육이 다소 부진하였다. 10) 차광에 의한 acanthoside D 성분변화는 무차광이 높게 나타났는데, 이는 생육에는 차광을 하여 주는 것이 유리하고, acanthoside D 성분 함량은 무차광에서 증가하는 것을 알 수 있었다.

오가피의 생리활성에 관한 연구

방혜련 영남대학교 대학원 2020 국내석사

Skin whitening agents known to date often directly inhibit tyrosinase activity in epidermal melanocytes and this may result in vitiligo as its side effect. Then we are looking for novel, effective natural ingredients of absent side effects. The whitening effect and its molecular mechanisms on melanogenesis of Eleutherococcus extracts (EE) were investigated. EE dose dependently reduced α-MSH (α-melanocyte stimulating hormone)-stimulated tyrosinase activity and melanin synthesis without causing cytotoxicity, and does not directly inhibit tyrosinase activity. EE effectively downregulated expressions of α-MSH-stimulated Tyrosinase, which are key transcription factors for melanogenesis in melanocytes. EE have various bioactive compounds and antioxidant activities. We confirmed major bioactive compounds in the EE by analytical studies using TLC and HPLC. Altogether, these findings implicate EE as a potential new material for anti-melanogenic properties.

초음파 및 초단파 처리에 의한 섬오가피의 비당체 성분 고농도 함유 조건 최적화

김성기 세명대학교 대학원 2019 국내박사

오가피의 성분 및 약리효능 연구는 다수 보고되었으나, 오가피의 기능성 강화 소재 개발에 관한 연구는 체계적으로 이루어지지 않고 있음에 착안하여 물 추출, 초음파 열 융합 처리, 초단파 식초 융합 처리 등에 의하여 섬오가피의 기능성 강화 비당체 성분 고농도 함유 조건을 최적화하고자 한다. 섬오가피 줄기의 물 추출의 경우 총 페놀성 성분 함량은 16 시간 물 추출(WAK-16)에서 7.215%로 가장 함량이 높았다, 섬오가피의 주성분인 eleutheroside B는 11 시간 물 추출(WAK-11)이 1.315%로 가장 높은 함량이 나타났고, chlorogenic acid는 1 시간 물 추출(WAK-1)에서 2.120 %로 가장 높았다. 또한, eleutheroside E는 16 시간 물 추출(WAK-16)에서 1.487%로 가장 함량이 높게 나타났다. 활성 비당체 성분인 syringaresinol은 60 시간 물 추출(WAK-60)에서 0.097%로 가장 함량이 높았으며, isofraxidin은 20 시간 물 추출(WAK-20)이 0.092%로 가장 함량이 높게 나타났고, sinapyl alcohol은 16 시간 물 추출(WAK-16)에서 0.421%로 가장 함량이 높게 나타났다. 초음파 열 융합 처리의 경우 총 페놀성 성분 함량은 20 시간 초음파 열 융합 처리(UAK-20)에서 6.661%로 가장 함량이 높았다, 섬오가피의 주성분인 eleutheroside B는 1 시간 초음파 열 융합 처리(UAK-1)가 0.788%로 가장 함량이 높았고, chlorogenic acid는 1 시간 초음파 열 융합 처리(UAK-1)에서 2.625%로 가장 함량이 높게 나타났다. 또한, eleutheroside E는 20 시간 초음파 열 융합 처리(UAK-20)에서 1.646%로 가장 함량이 높았다. 활성 비당체 성분인 syringaresinol은 48 시간 초음파 열 융합 처리(UAK-48)에서 0.152%로 가장 함량이 높았으며, isofraxidin은 15 시간 초음파 열 융합 처리(UAK-15)가 0.175%로 가장 함량이 높게 나타났고, sinapyl alcohol은 12 시간 초음파 열 융합 처리(UAK-12)에서 0.230%로 가장 함량이 높게 나타났다. 초단파 식초 융합 처리에서 총 페놀성 성분 함량은 3 분 초단파 식초 융합 처리(MAK-3)에서 1.279%로 가장 함량이 높게 나타났다. 섬오가피 주성분인 eleutheroside B는 3 분 초단파 식초 융합 처리(MAK-3)가 0.237%로 가장 함량이 높게 나타났다. 또한, eleutheroside E는 3 분 초단파 식초 융합 처리(MAK-3)에서 0.968%로 가장 함량이 높게 나타났다. 활성 비당체 성분인 syringaresinol은 20 분 초단파 식초 융합 처리(MAK-20)에서 0.040%로 가장 함량이 높았으며, isofraxidin은 4 분과 10 분, 15 분 초단파 식초 융합 처리(MAK-4, MAK-10, MAK-15)가 0.010%로 가장 함량이 높았고, sinapyl alcohol은 20 분 초단파 식초 융합 처리(MAK-20)에서 0.025%로 가장 함량이 높게 나타났다. 따라서 섬 오가피 줄기의 총 페놀성 성분 함량은 물 추출 시료가 가장 높았으나, 섬오가피의 주성분인 eleutheroside E와 활성 비당체 성분인 syringaresinol, isofraxidin의 함량은 초음파 열 융합 처리에서 가장 높았음을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 섬오가피를 이용한 기능성 강화 제품 개발의 기초적인 정보를 제공한다. In this study is to regarding the fact that functionality of Acanthopanax was not being systematically developed, we intend to optimize the concentration condition of the functionality increasing aglycon substance of Acanthopanax koreanum through methods such as water extraction, ultrasonication heat fusion processing, microwave vinegar fusion processing. 16-hours water extraction of Acanthopanax koreanum stem(WAK-16) showed the highest content of phenolic substance which is 7.215%, 11-hours water extraction (WAK-11) showed highest eleutheroside B concentration of 1.315%, a main component of Acanthopanax koreanum, and the level of chlorogenic acid concentration was the highest when 1-hour water extraction (WAK-1) was conducted, being 2.120%. Moreover, highest concentration of eleutheroside E was observed in 16-hours water extraction (WAK-16) as 1.487%. With 60-hours water extraction (WAK-60), syringaresinol, an active phenolic aglycon substance, concentration was highest at 0.097%, isofraxidin was most concentrated when 20-hours water extraction (WAK-20) was conducted at 0.092%, and sinapyl alcohol highest at 0.421% with 16-hours water extraction (WAK-16). For ultrasonication heat fusion processing, phenolic substance concentration was highest at 6.661% with 20-hours ultrasonication heat fusion processing (UAK-20), eleutheroside B concentration, a main component of Acanthopanax koreanum, was highest at 0.788% with 1-hour ultrasonication heat fusion processing (UAK-1), chlorogenic acid concentration highest at 2.625% with 1-hour ultrasonication heat fusion processing (UAK-1), and eleutheroside E concentration highest at 1.646% with 20-hours ultrasonication heat fusion processing (UAK-20). syringaresinol, an active phenolic aglycon substance, showed highest concentration when 48-hours ultrasonication heat fusion processing (UAK-48) was conducted at 0.152%, isofraxidin concentration highest at 0.175% with 15-hours ultrasonication heat fusion processing (UAK-15), and sinapyl alcohol highest at 0.230% with 12-hours ultrasonication heat fusion processing (UAK-12). For microwave vinegar fusion processing, phenolic substance concentration was highest at 1.279% with 3-minutes microwave vinegar fusion processing (MAK-3), and eleutheroside B concentration, a main component of Acanthopanax koreanum, was highest at 0.237% with 3-minutes microwave vinegar fusion processing (MAK-3). eleutheroside E concentration highest at 0.968% with 3-minutes microwave vinegar fusion processing (MAK-3). syringaresinol, an active phenolic aglycon substance, showed highest concentration when 20-minutes microwave vinegar fusion processing (MAK-20) was conducted at 0.040%, isofraxidin concentration highest at 0.010% with 4-minutes, 10-minutes, and 15-minutes microwave vinegar fusion processing (MAK-4, MAK-10, MAK-15), and sinapyl alcohol highest at 0.025% with 20-minutes microwave vinegar fusion processing (MAK-20). As a results, water extraction sample was observed to result in the highest total phenolic substance concentration. On the other hand, eleutheroside E, which is a main component of Acanthopanax koreanum, and syringaresinol and isofraxidin, which are active phenolic aglycon substances, concentrations appeared to be highest when ultrasonication heat fusion processing was conducted. These results can be used as a basic information to development for new materials of health functional food using the stem of Acanthopanax koreanum.

RP-HPLC에 의한 오가피 잎의 chiisanoside 추출 및 정제에 관한 연구

김영주 三陟大學校 産業大學院 2004 국내석사

본 연구에서는 오가피 잎의 chiisanoside를 분리 정제하기 위하여 용제추출에 의한 추출물을 분석용 RP-HPLC를 사용하여 정성 및 정량분석을 하였고, LC/MS를 사용하여 정성분석과 분자량을 측정을 하였다. 그리고 준제조용 RP-HPLC를 사용하여 제조 규모로의 전환 가능성을 알아보았다. 표준시료와 추출시료를 RP-HPLC 분석에서 5㎛ 컬럼을 사용 하였으며 최적 분석조건은 검출파장 210nm, 이동상의 조성은 메탄올/물의 90/10vol%의 용액이며, 이동상 유속 1mL/min이였다. 그리고 LC/MS 분석으로 각 오가피 잎에서 chiisanoside를 확인 하였다. 건조된 오가피 잎 5g에 대한 메탄올 추출물을 분석한 결과 chiisanoside 함량은 가시오가피가 0.86mg, 지리산오가피 2.09mg, 흰털오가피 2.72mg이였다. 준제조용 RP-HPLC에서는 chiisanoside 함량이 비교적 많은 지리산오가피와 흰털오가피 잎 추출물을 사용하였으며, 12㎛ 컬럼으로 분취시간에 변화를 주어 2.4min~3.0min에서는 순도 85.0%, 84.7%, 그리고 1.5min~3.4min에서는 순도 60.3%, 57.3%의 chiisanoside 분획물을 얻을 수 있었다. The separation and purification of the chiisanoside from Acanthopanax Cortex's leave were studied by solvent extraction in this work. For the purpose, analytical RP-HPLC was used. And the qualitative analysis and molecular weight were measured by LC/MS. Then, the possibility to change the producing scale was consider with mass capacity column. The extracts which is obtained from previous work were used to investigation of optimum analytical condition by RP-HPLC. Therefore, the optimum analytical conditions were as followings; wavelength of detection : 210nm, the composition of mobile phase : 90% aqueous methanol solution and flow rate : 1.0mL/min, respectively. From the results of LC chromatogram, it was confirmed that the extracts obtained from the methanol phase was component of chiisanoside. The chiisanoside contents were 0.86mg for the Acanthopanax senticosus, 2.09mg for the Acanthopanax chiisanensis, 2.72mg for the Acantho panax divaricatus, respectively. And through the LC/MS analysis, we found the component of chiisanoside from the methanol extracts. We used the extracted Acanthopanax chiisanensis and Acanthopanax divaricatus's leave (containing large quantity of chiisanoside comparatively) for the semi-preparative RP- HPLC. By the 12㎛ column we gave same variation to fraction time and collected different percentage of the chiisanoside each fraction time. The results shown by analysis for the purity were found to be 85.0%, 84.7% between 2.4min~3.0min and 60.3%, 57.3% between 1.5min~3.4min, respectively.

초단파 및 식초 처리에 의한 흰털오가피의 페놀성 성분 고농도 함유 조건 최적화

양지안 세명대학교 대학원 2021 국내박사

In order to develop a advanced material for enhancing the functionality of Acanthopanax divaricatus var. albeofructus, it is intended to optimize the conditions for high concentration of phenolic compounds by using water extraction, ultrasonication process, and microwave and vinegar process. In the case of water extraction from the stem of Acanthopanax divaricatus var. albeofructus, the total phenolic compounds was the highest at 13.494% in 10 hours of water extraction (WAD-10), and eleutheroside E, a major potential compounds as an indicator compounds of Acanthopanax divaricatus var. albeofructus, was extracted with water for 10 hours (WAD-10) showed the highest content at 5.716%. Chlorogenic acid, one of the main functional ingredients of Acanthopanax divaricatus var. albeofructus, was highest at 2.432% in 3-hour water extraction (WAD-3). In addition, eleutheroside B showed the highest content of 0.532% in water extraction (WAD-21) for 21 hours. On the other hand, syringaresinol, an active phenolic aglycon substance, had the highest content at 0.701% in 72-hour water extraction (WAD-72), and isofraxidin showed the highest content at 0.530% in 72-hour water extraction (WAD-72), Sinapyl alcohol had the highest content of 0.367% in water extraction (WAD-21) for 21 hours. Therefore, it is considered that 10 hours of water extraction (WAD-10), which has the best total phenolic compounds and index compounds, is the optimal extraction condition under water extraction conditions. In ultrasonication process, the content of total phenolic compounds was highest at 21.886% in 5 and 15 hours ultrasonication process(UAD-5) and (UAD-15), and eleutheroside E was treated by ultrasonication process for 6 hours. (UAD-6) showed the highest content at 10.360%, chlorogenic acid showed the highest content at 8.442% in 5 hours ultrasonication process(UAD-5), and eleutheroside B (syringin) showed the highest content for 13 hours. ultrasonication process(UAD-13) showed the highest content at 0.252%. The an active phenolic aglycon substance, syringaresinol, showed the highest content at 1.101% in 7-hour ultrasonication process(UAD-7), and isofracidin showed the highest content at 0.040% in 20-hour ultrasonication process(UAD-20). and sinapyl alcohol showed the highest content at 0.752% in the 72-hour ultrasonication process(UAD-72). Therefore, considering the total phenolic compounds content, the index component eleutheroside E, and the main functional compounds(chlorogenic acid, syringaresinol) in the ultrasonication process conditions, it is considered that 5-7 hours ultrasonication process is the optimal treatment condition. In the microwave and vinegar process, the total phenolic compounds was 1.687% in the 2-minute microwave and vinegar process(MAD-2), and the content of eleutheroside E was 0.148% in the 1-minute microwave and vinegar process(MAD-1) was the highest. In addition, chlorogenic acid showed the highest content at 0.370% in the 2-minute microwave vinegar fusion treatment (MAD-2), and eleutheroside B (syringin) was the highest at 0.027% in the 15-minute microwave and vinegar process(MAD-15). The an active phenolic aglycon substance, syringaresinol, showed the highest content at 0.321% in 2 min microwave and vinegar process(MAD-2), and isofracidin content was 0.161% in 2 min microwave and vinegar process MAD-2. The highest content was found, and sinapyl alcohol had the highest content of 0.227% in the 3-minute microwave and vinegar process(MAD-3). Therefore, considering the total phenolic compounds, the index compounds eleutheroside E, and the main functional compounds (chlorogenic acid, syringaresinol) under the microwave and vinegar process conditions, it is considered that the microwave and vinegar process for 1 minute - 2 minutes is the optimal treatment condition. Therefore, when considering the total phenolic compounds and the functional compounds during water extraction, ultrasonication process, and microwave and vinegar process, the ultrasonication process composition showed the highest extraction yield and compounds. From these results, we can know that ultrasonication process was the best way for strengthen effects raw materials. And these raw materials which produce by above method would be advanced material of Acanthopanax divaricatus var. albeofructus. 흰털오가피 줄기의 기능성 강화 신소재를 개발하기 위하여 물 추출, 초음파 열 융합 처리, 초단파 식초 융합 처리 등을 이용하여 페놀성 성분 고농도 함유 조건을 최적화하고자 한다. 흰털오가피 줄기의 물 추출의 경우 총 페놀성 성분 함량은 10시간 물 추출(WAD-10)에서 13.494%로 가장 함량이 높았고, 오가피의 지표성분으로 주요한 가능성 성분인 eleutheroside E도 10시간 물 추출(WAD-10)에서 5.716%로 가장 함량이 높게 나타났다. 오가피의 주 기능성 성분 중 하나인 chlorogenic acid는 3시간 물 추출(WAD-3)에서 2.432 %로 가장 높게 나타났다. 또한, eleutheroside B는 21시간 물 추출(WAD-21)이 0.532%로 가장 높은 함량이 나타났다. 한편, 활성 비당체 성분인 syringaresinol은 72시간 물 추출(WAD-72)에서 0.701%로 가장 함량이 높았으며, isofraxidin은 72시간 물 추출(WAD-72)이 0.530%로 가장 함량이 높게 나타났고, sinapyl alcohol은 21시간 물 추출(WAD-21)에서 0.367%로 가장 함량이 높게 나타났다. 따라서, 물 추출 조건에서는 총페놀성 성분 함량과 지표성분의 함량이 가장 우수한 10시간 물 추출(WAD-10)이 최적 추출조건이라고 사료된다. 초음파 열 융합 처리에서는 총 페놀성 성분 함량에 있어서는 5시간과 15시간 초음파 열 융합 처리(UAD-5),(UAD-15)에서 21.886%로 가장 함량이 높았고, eleutheroside E는 6시간 초음파 열 융합 처리(UAD-6)에서 10.360%로 가장 함량이 높게 나타났으며, chlorogenic acid는 5시간 초음파 열 융합 처리(UAD-5)에서 8.442%로 가장 함량이 높게 나타났고, eleutheroside B(syringin)는 13시간 초음파 열 융합 처리(UAD-13)에서 0.252%로 가장 함량이 높게 나타났다. 활성 비당체 성분인 syringaresinol은 7시간 초음파 열 융합 처리(UAD-7)에서 1.101%로 가장 함량이 높게 나타났고, isofraxidin은 20시간 초음파 열 융합 처리(UAD-20)에서 0.040%로 가장 함량이 높게 나타났으며, sinapyl alcohol은 72시간 초음파 열 융합처리(UAD-72)에서 0.752%로 가장 함량이 높게 나타났다. 따라서, 초음파 열 융합 처리 조건에서는 총 페놀성 성분 함량, 지표성분인 eleutheroside E, 주 기능성 성분(chlorogenic acid, syringaresinol)의 함량을 고려하면, 5시간-7시간 초음파 열 융합 처리가 최적 처리조건이라고 사료된다. 초단파 식초 융합 처리에서는 총 페놀성 성분 함량에 있어서는 2분 초단파 식초 융합 처리(MAD-2)에서 1.687%로 가장 함량이 높게 나타났고, eleutheroside E는 1분 초단파 식초 융합 처리(MAD-1)에서 0.148%로 가장 함량이 높게 나타났다. 또한, chlorogenic acid는 2분 초단파 식초 융합 처리(MAD-2)에서 0.370%로 가장 함량이 높게 나타났으며, eleutheroside B(syringin)는 15분 초단파 식초 융합처리(MAD-15)에서 0.027%로 가장 함량이 높게 나타났다. 활성 비당체 성분인 syringaresinol은 (MAD-2) 2분 초단파 식초 융합 처리(MAD-2)에서 0.321%로 가장 함량이 높게 나타났고, isofraxidin은 2분, 초단파 식초 융합처리 MAD-2에서 0.161%로 가장 함량이 높게 나타났으며, sinapyl alcohol은 3분 초단파 식초 융합 처리(MAD-3)에서 0.227%로 가장 함량이 높이 나타났다. 따라서, 초단파 식초 융합처리 조건에서는 총 페놀성 성분 함량, 지표성분인 eleutheroside E, 주 기능성 성분(chlorogenic acid, syringaresinol)의 함량을 고려하면, 1분-2분 초단파 식초 융합처리가 최적 처리조건이라고 사료된다. 따라서 흰털오가피 줄기의 물 추출, 초음파 열 융합 처리, 초단파 식초 융합 처리 중 총 페놀성 성분 함량 및 기능성 성분의 함량을 고려하였을 때, 초음파 열 융합 처리 조성물이 가장 높은 추출수율과 성분함량을 나타내었다. 이와 같은 결과로부터 초음파 열융합 처리 흰털오가피 조성물을 이용한 기능성 강화 오가피 신소재라고 하는 것을 확인할 수 있었다.

(The) Pharmacognostical Studies on the Root Barks of Acanthopanax henryi Hamrs

김종환 경희대학교 대학원 2010 국내박사

조엽오가피(Acanthopanax henryi Harms)는 오갈피나무과(Araliaceae)에 속하는 식물로 중국의 산서성, 호남성, 사천성, 산시성, 호북성 등 중남부 지역에 널리 분포하고 있다. 오갈피나무 속 식물의 뿌리껍질은 주로 관절염, 항염, 피로회복 등에 전통적으로 사용되어 왔으며, 근래 들어 오갈피나무 속 식물의 뿌리껍질의 엑스 및 성분들이 염증, 산화적 스트레스, 골질환 등 다양한 염증질환에서 항염작용 효능이 입증되어 가고 있으나 그 기전이 정확히 규명되어 있지 않았다. 따라서 본 연구에서는 거의 연구된 바가 없는 조엽오가피의 뿌리껍질에서 약효성분을 확인하고 그 메탄올 엑스 및 분획들을 얻어 세포독성, LPS-stimulated RAW 264.7 cells 에서 염증매개물의 분비억제 효능 및 각종 암세포주에서 항암작용에 관하여 연구하였다. 그 실험결과, 80 % 메탄올 분획이 LPS-stimulated RAW 264.7 cells에서 nitric oxide, prostaglandin E2, interleukin-1β, interleukin-6의 분비를 유의성 있게 억제함으로써 항염활성이 있다는 것을 확인하였다. 또한, Western blot을 통해 inducible nitric oxide synthase의 발현을 농도의존적으로 억제한다는 것을 확인하였다. 한편 조엽오가피의 뿌리껍질에서 메탄올 엑스를 얻은 후 column chromatography를 통하여 메탄올 분획을 얻어 XAD-4, silica gel, ODS, sephadex LH-20으로 column chromatography를 통하여 8개의 성분을 분리하였고, DART-MS 및 를 통하여 주요한 8개의 성분을 확인하였다. 즉, DART-MS에 의해서는 taiwanin C를, NMR 분석 등에 의해서는 stigmasterol, β-sitosterol, pimaric acid, (+)-sesamin, l-savinin, syringin, eleutheroside E을 확인 동정하였다. 이상의 결과로 보아 오갈피나무과 식물 중 지리산오갈피나무에서 분리된 바 있는 taiwanin C가 조엽오가피 뿌리껍질에도 함유되어 있음이 확인되었고, 이들 성분이 함유된 메탄올분획에서 염증매개물 생성을 억제한다는 것이 확인되었다. 이로써 조엽오가피도 오가피가 갖는 전통적인 항염작용이 있는 약재로 사용할 수 있다는 것을 확인하였다. Acanthopanax henryi Harms belongs to Araliaceae family and is widely distributed in the central and southern provinces of ShanXi, HuNan, SiChun, ShanSi, HoNan and HuPei in China. The dried root barks of various Acanthopanax spp have been traditionally used for anti-rheumatoid arthritis, anti-inflammation and adaptogenic efficacy. Recently extract and compounds from the root bark of Acanthopanax spp have been reported for its efficacies such as on oxidative stress and bone disease, but not been clearly revealed its detailed mechanism. Therefore, for the purpose of research on the active pharmaceutical ingredients of the A. henryi root barks, MeOH extract and its fractions have been obtained from the A. henryi root barks and investigated on the effects on cytotoxicity, inflammation mediator release in LPS-stimulated RAW 264.7 macrophage cell and cytotoxic effects on some cancer cell lines. 80% MeOH fraction was showed the anti-inflammtion effect by significant suppression in the release of nitric oxide, prostaglandin E2, interleukin-1β, interleukin-6 and dose-dependently inhibition on expression of inducible nitric oxide synthase by western blot. Meanwhile, from the MeOH extract of the A. henryi root barks, 8 compounds were isolated in the column chromatography with XAD-4, silica gel, ODS and sephadex LH-20. Taiwanin C was identified by DART-MS and stigmasterol, β-sitosterol, pimaric acid, (+)-sesamin, l-savinin, syringin, eleutheroside E were isolated and its structure was confirmed by NMR spectra analyses. From the above results, taiwanin C isolated from A. chiisanensis was also present in the A. henryi, MeOH fraction containing these compounds was found to exhibit the inhibitory effects on the production of inflammatory mediator. Hereby the A. henryi root barks could be used in the traditional treatment on inflammations like Acanthopanax spp plants.

오가피씨 추출 발효액을 이용한 화장품 제조에 관한 연구

유이진 전남대학교 2017 국내석사

본 연구의 목적은 오가피씨EM발효추출물의 화장품 제조를 위한 항산화 효과와 미백효과를 알아 보고자 하였다. 오가피씨는 미리스트 산, 팔 미트 산, 스테아르 산, 올레산, 리놀렌산이 다량 포함되어 있다. 그리고 오가피씨 추출물은 무독성이며 화장품 및 미백 화장품의 항산화 작용에 좋은 자원이다.본 연구는 오가피씨 추출 발효액의 미량 원소, 총 폴리 페놀, 플라보노이드, DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)에 의한 라디칼 소거능 활성, tyrosinase 저해 활성 분석, 아질산염 소거능 및 superoxide dismutase (SOD)유사활성을 조사하였다.

Inhibitory Effects of Acanthopanacis Cortex on the Osteoclast Formation : 오가피의 파골세포 형성 억제 효능 연구

이선모 Graduate School Semyung University 2007 국내박사

五加皮는 韓醫學에서 가장 많이 사용하고 있는 약제 중 하나이다. 五加皮는 오갈피나무 및 동속근연식물의 수피 및 근피를 사용한다. 본 실험은 五加皮의 파골세포 형성에 미치는 효과를 확인하기 위해 계획되었다. 골수세포를 TNF-alpha와 함께 배양하는 경우에는 TRAP 양성반응 세포들과 TRAP 활성이 모두 증가되었다. 이에 五加皮를 투여하면 TNF-alpha로 인해 증가된 TRAP 양성반응 세포수와 TRAP 활성 모두를 통계학적으로 유의하게 감소시켰음을 알 수 있었다. TRAP 및 matrix metalloproteinase-9 유전자발현을 확인한 결과 五加皮가 발현을 억제하였음을 관찰할 수 있었다. 추가하여 NF-kappa B 활성도를 측정하였는데, 五加皮는 TNF-alpha로 인해 증가화된 NF-kappa B 활성도를 감소시켰다. 이상의 결과로 보아 五加皮는 파골세포 형성을 억제하였고, 그 기전은 NF-kappa B와 관련하여 억제하였음을 알 수 있었다. Acanthopanacis Cortex (AC) is one of the most widely used herbal medications. AC is the dried cortex of Acanthopanax divaricatus var. albeofructus (Araliaceae), which is known as Ogapi in Korean. In this study, we investigated the effects of AC on osteoclast formation using the primary bone marrow cells. When the bone marrow cells were cultured with TNF-alpha, tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) positive cells and TRAP activity were increased. AC could significantly decrease both TNF-alpha-induced formation of TRAP positive cells and TRAP activity. RT-PCR analyses revealed that AC decreased mRNA levels of TRAP and matrix metalloproteinase-9 in TNF-alpha-treated bone marrow cells. In addition, AC decreased TNF-alpha-induced activation of NF-kappa B. These results suggest that AC has an inhibitory effect on the formation of osteoclasts and its mechanism is mediated with NF-kappa B pathway.