식물계에 존재하는 phenol성물질의 생리활성이 hydroxy기의 위치에 따라 각종 효소의 저해효과가 다르다는 연구와, galloyl기를 함유한 flavonoid 화합물이 함유하지 않은 화합물에 비해 XOase 더 나은 저해효과를 보인 연구로 인해 오디추출물 중에는 phenol성 물질의 함량은 비교적 높은 편이나, XOase의 억제 mechanism에 작용하는 특정 phenolic profile이 오디에는 소량 존재하므로 phenol 화합물의 다량 함유 되어있지만 XOase에 대한 저해 효과는 낮은것으로 보였다. 탄수화물 대사 작용에 필수적인 효소인 \(\alpha\)-amylase에 대하여 다양한 품종의 오디로부터 물 추출물\( (200\ \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml}) \)과 \(60\%\) ethanol 추출물 \( (200\ \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml}) \)이 \(\alpha\)-amylase 작용을 얼마만큼 억제하여 당 분해효과를 낮출 수 있는지를 실험해 본 결과, 대축면 품종을 제외한 모든 시료의 물추출물에서 \(80\%\) 이상의 매우 높은 \(\alpha\)-amylase에 대한 저해양상이 확인되었고, 그 중 대엽조생, 수원뽕, 청일뽕, 강원3호, 희학 및 국상20등의 품종은 거의 완벽하게 \(\alpha\)-amylase를 억제할 수 있음을 보였다. 게다가 에탄올 추출물에서는 청일뽕 만이 \( 14.9 \pm 5.3 \%\)의 낮은 억제효과를 나타내었지만 나머지 품종은 \(80\%\)에 가까운 높은 억제효과가 확인할 수 있었다. 품종별 오디 추출물에서 \(\alpha\)-glucosidase의 활성저해 효과를 측정했을 때, 물 추출물 \( (200\ \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \) )에서 희학 및 백운3호 품종에서 \( 33.9 \pm 3.2 \%\)와 \( 30.7 \pm 4.8 \%\)의 \(\alpha\)-glucosidase 활성저해 효과를 관측하였고, 대엽조생, 청일뽕 등은 \(20\%\) 이상의 억제효과를 관측할 수 있었다. 추가로 에탄올 추출물은 대축면, 강원3호 및 국상20호 품종에 대하여 \(20\%\) 이상의 \(\alpha\)-glucosidase 억제활성을 보였고, 희학 품종에서는 당뇨병 치료제로 사용되는 positive control인 acarbose \( (200\ \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml}) \)와 유사한 억제효과를 보였다.
<h2>Xanthine Oxidase (XOase) 활성억제효과</h2> <p>관절염 중 통풍(gout) 유발 효소인 XOase는 xanthine을 기질로 하여 uric acid를 생성하는 과정에서 superoxide radical을 생성하는(free radical generation)효소이다. 생체내 유리기 생성계의 하나인 XOase는 purine, pyrimidine, pteridine, aldehyde류 및 heterocyclic compound 등의 대사에 관여하는 비특이적 효소로서 생체내에서는 주로 purine체의 대사산물인 hypoxanthine을 xanthine으로, xanthine을 다시 산화시켜 uric acid를 생성하는 반응의 촉매로 작용한다. 통풍은 uric acid의 수치가 높기 때문에 일어나며 uric acid가 결정체를 이루어 관절에 달라붙어 염증이 생기며, 심한 경우 신장이나 심장 등에 합병증을 유발하기도 한다. 따라서 XOase저해제는 통풍, 신장결석, 심근증을 일으키는 요산혈증(hyperuricemia)에 대한 치료제로 사용되어 왔으며, 통풍의 치료를 위하여 XOase 저해제의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 9종의 오디 품종의 물추출물\( (200\ \mathrm{\mu g} / \mathrm{ml}) \)과 \(60\%\) 에탄올 추출물\( (200\ \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml}) \)로부터 XOase활성 억제효과를 탐색한 결과, Table 4에서와 같이 물 추출물에서는 국상20호에서만 \(10\%\) 내외의 낮은 XOase 저해 활성을 나타내었고, 에탄올 추출물에서는 카타네오 품종이 \( 21.4 \pm 2.3 \%\)의 저해율을 나타내었다. 추출물들의 통풍억제 효과는 현재 통풍 치료제로 이용되고 있는 positive control인 allopurinol \( (200\ \mathrm{\mu g} / \mathrm{ml}) \)의 \( 68.2 \pm 1.2 \%\)와 비교하면 낮은 억제효과를 나타내었으나, 정제를 통하여 순도를 높인다면 통풍 치료제로의 활용 가능성도 기대할 수 있을 것이라 판단되었다. 그 이외의 품종에서는 카타네오 품종이 약 \(7\%\)의 저해효과를 나타내었을 뿐 통풍 억제 효과는 높지 않은 것으로 확인 되었다. 이와 같은 결과는 식물계에 존재하는 phenol성물질의 생리활성이 hydroxy기의 위치에 따라 각종 효소의 저해효과가 다르다는 연구보고와, 구조적으로 galloyl기를 함유한 flavonoid 화합물이 함유하지 않은 화합물에 비해 XOase 저해효과가 우수하였으며 경쟁적으로 저해한다고 보고한 사실을 토대로 오디추출물 중에는 phenol성 물질의 함량은 비교적 높은 편이나, An 등의 보고와 같이 XOase의 억제 mechanism에 작용하는 특정 phenolic profile이 오디에는 다량으로 존재하지 않기 때문에 phenol 화합물의 함량은 높으나 XOase에 대한 저해 효과는 높지 않은 것으로 판단되었다.</p> <h2>\(\alpha\)-Amylase 저해효과</h2> <p>탄수화물 대사 작용에 필수적인 효소인 \(\alpha\)-amylase에 대하여 다양한 품종의 오디로부터 물 추출물\( (200\ \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml}) \)과 \(60\%\) ethanol 추출물 \( (200\ \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml}) \)이 \(\alpha\)-amylase 작용을 얼마만큼 억제하여 당 분해효과를 낮출 수 있는지를 실험해 본 결과, Table 5에서와 같이 대축면 품종을 제외한 모든 시료의 물추출물에서 \(80\%\) 이상의 매우 높은 \(\alpha\)-amylase에 대한 저해양상이 확인되었으며, 특히 대엽조생, 수원뽕, 청일뽕, 강원3호, 희학 및 국상20 등의 품종은 거의 완벽하게 \(\alpha\)-amylase를 억제하는 것으로 확인되었다. 또한 에탄올 추출물에서는 청일뽕 만이 \( 14.9 \pm 5.3 \%\)의 낮은 억제효과를 나타내었을 뿐 나머지 모든 품종에서 모두 \(80\%\) 가까운 높은 억제효과가 확인되었다. Cho 등은 오미자 추출물이 \(\alpha\)-amylase 억제효과가 물과 \(60\%\) ethanol 추출물에서 모두 \(100\%\)의 저해율을 나타내었다고 보고하였고, Lee 등 안토시아닌, proantocyanidins 등과 같은 phenol성 물질이 \(\alpha\)-amylase 저해활성 효과가 있다고 하였으며, 본 연구에서도 \(\alpha\)-amylase에 대한 비교적 높은 저해효과를 나타낸 오디품종의 추출물속의 phenolic compound에 의해서 \(\alpha\)-amylase 저해 활성을 나타내는 것으로 추측되었다. 이와같이 물추출물과 에탄올 추출물에서 대단히 높은 \(\alpha\)-amylase 억제효과가 확인됨에 따라 오디를 당뇨억제효과를 활용한 산업화에 적용시킬 수 있는 소재로 개발이 기능할 것으로 판단되었다.</p> <h2>\(\alpha\)-Glucosidase 저해효과</h2> <p>품종별 오디 추출물을 대상으로 효모기원의 \(\alpha\)-glucosidase 활성저해 효과를 측정한 결과, Table 6과 같이 물 추출물 \( (200\ \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \) )에서 희학 및 백운3호 품종에서 각각 \( 33.9 \pm 3.2 \%\)와 \( 30.7 \pm 4.8 \%\)의 \(\alpha\)-glucosidase 활성저해 효과를 확인하였으며, 대엽조생, 청일뽕 등은 \(20\%\) 이상의 억제효과를 가지는 것으로 측정되었다. 또한 에탄올 추출물에서는 대축면, 강원3호 및 국상20호 품종에서 \(20\%\) 이상의 \(\alpha\)-glucosidase 억제활성을 확인할 수 있었으며, 희학 품종의 경우 현재 당뇨병 치료제로 이용되고 있는 positive control인 acarbose \( (200\ \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml}) \)와 유사한 억제효과를 나타내었다. Kim 등은 산사추출물의 \(\alpha\)-glucosidase 저해활성이 \(60\%\) ethanol 추출물보다 물 추출물에서 높은 저해활성을 나타낸다고 보고하였고, Lee 등은 proanthocyanidin이 탄수화물과 관련한 효소의 일부 기능을 억제하고 있다고 보고하고 기존의 식물 유래의 억제물질은 대부분 단백질과 관련된 물질이지만 proanthocyanidin은 phenol 계통의 물질로 \(\alpha\)-amylase 및 \(\alpha\)-glucosidase의 활성을 저해한다고 보고하였다. 이와 같이 오디 추출물의 phenolic compound도 이러한 탄수화물 분해 효소의 활성을 억제하는 것으로 확인되었다.</p>