한국산 고구마잎과 고구마줄기 에탄올 추출물의 in vitro 항산화, 항알레르기 및 항염증효과

Abstract

고구마뿌리에 비하여 많은 양이 폐기되는 고구마 줄기와 잎의 이용을 활성화시키고 기능성식품 소재로의 가능성을 알아보기 위하여 잎이 달려 있는 보라색 고구마줄기를 재래시장에서 구입하여 고구마잎(SL), 고구마줄기(ST), 껍질 제거한 고구마줄기(PST)의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정하고, in vitro 시스템에서의 항산화효과, 항알레르기 및 항염증효과를 검색하고자 하였다. 고구마잎은 데치고, 고구마줄기는 생으로 동결건조한 후 에탄올 추출물을 얻어 실험하였다. 총 폴리페놀 함량은 SL(11.03 mg tannic acid/g)> ST(0.87 mg tannic acid/g)> PST(0.37 mg tannic acid/g)이었고, 총 플라보노이드 함량은 SL(9.01 mg rutin/g)> ST(0.50 mg rutin/g)> PST(0.25 mg rutin/g)이었다(p<0.001). DPPH 라디칼을 50% 제거시키는 에탄올 추출물의 농도(IC50)는 SL(43.6 μg/mL)< ST(308.4 μg/mL)<PST(1,631.3 μg/mL)로 고구마잎이 가장 우수한 효과를 나타내었다. 양성대조시약으로 사용한 BHA의 IC50값은 8.30μg/mL이었으며, 처리 농도 1,000 μg/mL에서의 환원력은 SL(59.72 μg ascorbic acid eq./mL)> ST(12.56 μg ascorbic acid eq./mL)> PST(2.18 μg ascorbic acid eq./mL)로 고구마잎이 가장 좋았다(p<0.001). 한편 염증반응에 관여하는 xanthine oxidase(XO) 활성저해율을 측정한 결과 처리 농도 250 μg/mL에서 SL(13.06%)> ST(5.05%)> PST(0.0%)로<BR>고구마잎이 줄기에 비하여 우수하였으며(p<0.01), 처리 농도 50 μg/mL에서의 5-lipoxygenase(LOX) 활성저해율은 SL(91.16%)> ST(33.38%)> PST(14.93%)로(p<0.001) 고구마잎의 효과는 양성대조시약인 EGCG의 저해율(94.42%)과 비슷한 정도로 매우 우수하였다. 또한 250 μg/mL 농도로 처리 시 cyclooxygenase(COX)-2 활성저해율은 SL(55.34%)> ST(2.18%)> PST(0.0%)로 XO 활성저해율과 비슷한 패턴을 보였다(p<0.001). 측정변수들 간의 상관관계를 분석 해 본 결과 총 폴리페놀 함량은 플라보노이드 함량(r²=0.9988, p<0.001), 환원력(r²=0.9982, p<0.001), XO 활성저해율(r²=0.8322, p<0.05), COX-2 활성저해율(r²=0.9950, p<0.001), 5-LOX 활성저해율과 양의 상관관계(r²=0.9823, p<0.001)를 나타내었으며, 플라보노이드 함량은 환원력(r²=0.9946, p<0.001), XO 활성저해율(r²=0.8392, p<0.05), 5-LOX 활성저해율(r²=0.9749, p<0.01), COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계(r²=0.9937, p<0.001)를 보였다. 또한, 환원력은 XO 활성 저해율(r²=0.8384, p<0.05), 5-LOX 활성저해율(r²=0.9883, p<0.001) 및 COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계(r²=0.9954, p<0.001)를 나타내었으며, XO 활성저해율은 5-LOX 활성저해율과 유의한 양의 상관관계를 보였으나(r²=0.8786, p<0.05) COX-2 활성저해율과는 상관성을 보이지 않았다. 5-LOX 활성저해율은 COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계(r²=0.9815, p<0.01)를 나타내었다. 이상의 결과들로부터 고구마잎은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 매우 높았고 우수한 항산화효과를 보였으며, 알레르기 및 염증반응과 관련이 있는 효소인 XO, 5-LOX 및 COX-2의 활성도 모두 억제하는 효과도 우수하였지만 특히 5-LOX 활성 억제효과는 EGCG와 비슷한 정도로 매우 우수하였다. 따라서 건강을 위하여 고구마잎의 섭취를 증대시킬 수 있는 다양한 방안을 강구할 필요가 있으며, 고구마줄기를 섭취할 경우에는 가능한 껍질을 모두 섭취하는 것이 좋겠다.