다양한 질병의 원인이 되며, 노화를 일으키는 직·간접적 원인물질로 작용하는 산화적 스트레스 때문에 세포는 항상 적정 수준의 항산화 물질의 보호를 필요로 한다. 인체에 발생하는 수많은 질병에 대응하기 위해서 강한 항산화능을 보유한 생리활성 소재의 개발이 매우 중요하며, 염증 매개인자와 그 상위 신호전달기전을 효과적으로 제어할 수 있는 물질의 개발에 많은 연구가 집중되고 있다. 본 연구에서는 천연에서 유래한 항산화 및 항염증 생리활성 보유 신소재 개발의 일환으로 중국자생식물 백 종의 생리활성을 분석하여 그 중 높은 항산화능을 보이는 3종의 식물, 즉 Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, 그리고 Psychotria rubra를 선별하여, 이들의 \( 95 \% \) 에탄올 추출물이 보유한 항산화 및 항염증 활성을 분석함으로써 각 소재의 기능성 자원으로서의 활용 가능성을 확인해 보고자 한다.
<h1>서 론</h1> <p>활성산소종(Reactive Oxygen Species, ROS)은 호흡을 통해 체내로 유입된 산소에 의해 생체대사과정에서 끊임없이 발생하게 되며 산화적 스트레스(oxidative stress)를 유발하여 세포 손상을 일으킬 뿐 아니라, 염증 유발 인자를 활성화 시킴으로써 세포 및 조직에 염증을 초래한다. 이러한 산화적 스트레스는 다양한 질병의 원인이 되며, 노화를 일으키는 직·간접적 원인물질로 작용한다. 그러므로 세포는 항상 적정 수준의 항산화 물질의 보호를 필요로 하며, 인체에 발생하는 수많은 질병에 대응하기 위해서는 강한 항산화능을 보유한 생리활성 소재의 개발이 매우 중요하다.</p> <p>대표적인 cellular defensive phase 2 detoxifying anti-oxidant enzyme으로 알려진 heme oxygenase (HO)-1의 유도는 산화적 스트레스를 방어하는 중요한 기전 중 하나로 car-cinogen 등의 외부 자극으로부터 세포를 보호하는 chemo-prevention에서 중요한 역할을 한다. 특히 천연 유래의 다양한 dietary phytochemical은 nuclear factor E2- related factor 2 ( Nrf2)에 의해 조절되는 phase 2 detoxify-ing antioxidant enzyme의 발현 증가를 통해 chemopreven-tive function을 나타낸다. 이러한 chemoprevention은 항산화 활성을 기초로 하여 암, 염증, 뇌 및 심혈관계 질환, 노화 등의 예방 및 치료 기전과도 상호작용하는 것으로 알려지고 있어 그 중요성이 매우 크다.</p> <p>염증은 외부자극에 대한 생체조직의 방어 기전 중 하나이나 지속적인 염증 반응의 발생은 조직의 손상을 일으켜 암을 비롯한 각종 질병을 유발한다. 생체 내 염증 반응은 대식세포(macrophage)에서 과량 생산되는 염증 매개인자(inflammatory mediators)로 부터 유래되며, 이러한 염증 매개인자로는 inducible nitric oxide synthase (iNOS)에 의해 생산되는 nitric oxide (NO)와 cyclooxygenase 2(COX-2)로부터 생산되는 prostaglandin E2 (PGE2) 등이 알려져 있다. 이러한 염증 매개인자는 tumor necrosis factor \( \alpha \), inter-leukin \( 1 \beta \) 등과 같은 사이토카인의 생산을 유도하여 염증 반응을 일으킨다. 염증 반응의 대표적인 세포 실험계중 하나인 RAW 264.7 murine macrophage에 염증 유발 인자인 lipopolysaccharide (LPS)를 처리하면 iNOS 및 COX-2 의 발현 유도에 의해 NO와 PGE2 등의 염증 매개인자가 과량 생성되며 이는 사이토카인 분비량 증가를 유도한다. 이러한 일련의 반응은 염증 상위신호전달기전인 nuclear factor \( (\mathrm{NF})-\kappa B \) 와 activator protein (AP)-1에 의해 조절 되는 것으로 알려져 있다. 그러므로 염증 매개인자와 그 상위 신호전달기전을 효과적으로 제어할 수 있는 물질의 개발에 많은 연구가 집중되고 있다.</p> <p>이에 본 연구에서는 천연에서 유래한 항산화 및 항염증 생리활성 보유 신소재 개발의 일환으로 중국자생식물 백 종의 생리활성을 분석하여 그 중 높은 항산화능을 보이는 3종의 식물, 즉 Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, 그리고 Psychotria rubra를 선별하였다. M. hupehensis는 장미과(Rosaceae)에 속하는 낙엽수로 일본 및 타이완을 원산지로 하며, 동아시아지역에 널리 분포한다. 일반적인 높이는 약 \( 7 \mathrm{~m} \) 이고, 개화시기는 4-5월이며, 10월에 씨를 맺는다. 열매는 식용 가능하며, 일반적으로는 차의 형태로 복용한다. 열매가 약용으로 알려져 있으나 구체적인 효능에 대해서는 알려진 바가 없다. O. cantonensis 는 꼭두서니과(Rubiaceae)에 속하는 아관목으로 일반적으로 Rubiaceae과의 식물이 아시아 전역에 널리 분포하는데 반해 O. cantonensis는 중국에만 분포하는 것으로 알려져 있다. 일반적인 높이는 \( 1-2 \mathrm{~m} \) 이고, 겨울과 봄 사이에 개화하며, 봄에서 여름 사이에 씨를 맺는다. 잎이 식용 가능한 것으로 알려져 있으나 구체적인 효능에 대해서는 알려진 바가 없다. P. rubra 또한 Rubiaceae에 속하는 하부층관목으로 동아시아지역, 특히 중국, 일본 및 타이완에 분포한다. 일반적인 높이는 \( 0.5-3 \mathrm{~m} \) 이고, 개화시기는 4-11월이며, 7-12월 사이에 열매를 맺는다. P.rubra의 식용및 약용에 대해서는 알려진 바가 없으며, 특히 상기 세 소재의 항산화 및 항염증 효과에 대해서는 전혀 알려진 바 없다. 이에 본 연구에서는 M. hupehensis, O. cantonensis, 그리고 P. rubra의 \( 95 \% \) 에탄올 추출물(이하 MHEE, OCEE, PREE)이 보유한 항산화 및 항염증 활성을 분석함으로써 각 소재의 기능성 자원으로서의 활용 가능성을 확인해 보고자 하였다.</p>