DPPH는 free radical를 가진 수용성 물질로서 다양한 천연 소재로부터 항산화 물질을 추출하는데 이용된다. DPPH에 따른 실험 결과, rosmarinic acid의 DPPH 소거활성이 천연항산화제인 ascorbic acid의 활성보다 더 높게 측정되었다. FRAP 측정법은 철이온의 환원력에 의해 항산화능을 측정하는 방법이다. FRAP 측정을 통한 실험 결과, 로즈마리의 분획물의 환원력이 증가 원인은 phenol류 화합물에 의한 것으로 사료되었으며, 로즈마리의 항산화 성분 중 rosmarinic acid가 가장 많이 측정되었다. ABTS에 의한 탈색반응을 흡광도로 측정하면 소거활성능을 측정할 수 있다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>DPPH free radical 소거활성</h2> <p>DPPH는 화학적으로 안정화된 free radical을 가지고 있는 수용성 물질로 ascorbic acid, tocopherol, polyhydroxy 방향족 화합물 등에 의해 환원되어 짙은 자색이 탈색되는데, 이것은 다양한 천연 소재로부터 항산화물질을 검색하는데 많이 이용되고 있다. ROS (reactive oxygen species)는 체내 방어기전에 의해 대부분 제거되지만 제거되지 못할 경우 생체분자들과 신속하게 반응하여 단백질의 변성이나 생체막의 지질 과산화, DNA 손상 등을 일으키며, 세포 내로 확산되거나 혈류를 통해 이동된 지질 과산화물은 새로운 radical 반응을 촉진시켜 각종 질환의 원인으로 작용 한다. 로즈마리 methanol 추출물 및 분획물의 DPPH free radical 소거활성을 합성 항산화제인 BHA와 비교한 결과를 Table 1에 나타내었다. 로즈마리 methanol 추출물은 \( 10 \mathrm{\mu g} / \mathrm{ml} \)의 농도에서 \( 94.35 \% \)의 DPPH radical 소거 활성을 보였고 \(\mathrm{RC}_{50} \) 값은 \( 5.05 \mathrm{\mu g} / \mathrm{ml} \) 을 보여 매우 높은 DPPH radical 소거 활성을 가지는 것으로 나타났다. Water 분획물을 제외한 모든 분획물에서 \( \mathrm{RC}_{50} \) 값이 \( 3.22\sim 6.28 \mathrm{\mu g} / \mathrm{ml} \)로 나타나 로즈마리 분흭물들은 DPPH 소거활성이 매우 높게 나타났으며, 특히 ethyl acetate 분획물의 \( \mathrm{RC}_{50} \) 값이 \( 3.22 \mathrm{\mu g} / \mathrm{ml} \)로 나타나 분획물 중 가장 높은 활성을 나타냈다. 로즈마리의 단일물질 중에서는 rosmarinic acid의 \( \mathrm{RC}_{50} \) 값이 \( 4.52 \mu \mathrm{M} \)로 나타나 가장 높은 효과를 보였고 carnosic acid는 \( 46.07 \mu \mathrm{M} \) 이었으며, rosmarinic acid, carnosic acid를 제외한 나머지 단일물질에서는 DPPH radical의 소거활성이 나타나지 않았다. BHA 와 ascorbic acid의 \( \mathrm{RC}_{50} \) 값은 각각 \( 2.38 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml}(13.23 \mu \mathrm{M}), 1.32 \) \( \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml}(7.47 \mu \mathrm{M}) \) 로 나타나 분획물의 \( \mathrm{RC}_{50} \)값과 비교했을 때 유사한 경향을 보이므로 water 분획물을 제외한 모든 분획물의 DPPH free radical 소거활성이 매우 우수함을 알 수 있었다. Kalidas 등은 simple phenol성 물질 중 rosmarinic acid가 항산화 및 항균활성이 높다고 보고하였으며, 본 실험에서도 rosmarinic acid의 DPPH 소거활성이 천연항산화제인 ascorbic acid의 활성보다 우수하게 나타나 rosmarinic acid가 DPPH radical 소거활성에 중요한 인자라 생각된다.</p> <h2>Ferric reducing/antioxidant power (FRAP) 측정</h2> <p>FRAP 측정법은 항산화력을 측정하는 방법 중 하나로 DPPH를 이용한 라디칼 소거능을 측정하는 방법과 달리 철이온의 환원력에 의한 항산화능을 측정할 수 있는 방법이다. Moon 등은 FRAP 법과 DPPH 법은 높은 상관관계를 나타낸다고 보고하였다. 로즈마리의 분획물과 단일 성분의 FRAP 측정 결과를 Fig. 2에 나타내었다. 실험 결과 분획물의 대부분이 ascorbic acid \( (2.1 \pm 0.03 \mu \mathrm{M} / \mu \mathrm{M}) \)와 비슷한 효과를 보였고 특히 그중에서 buthanol \( (4.8 \pm 0.2 \mu \mathrm{M} / \mathrm{\mu g}) \), ethyl acetate \( (5.9 \pm 0.3 \mu \mathrm{M} / \mathrm{\mu g}) \)의 분획물에서 ascorbic acid 보다 2배 이상의 높은 효과를 보이는 것을 알 수 있었다. 로즈마리의 단일 성분에서는 carnosic acid \( (0.6 \pm 0.2 \mu \mathrm{M} / \mu \mathrm{M}) \)가 낮은 효과를 보였지만 rosmarinic acid \( (5.1 \pm 0.1 \mu \mathrm{M} / \mu \mathrm{M})\)는 ascorbic acid 보다 2배 이상의 높은 효과를 보였다.</p> <p>이러한 결과는 로즈마리 분획물의 경우 강력한 항산화능을 갖는 phenol류 화합물이 다량으로 포함되어 있기 때문이라고 사료된다. Osawa의 보고에 의하면 식물로부터 추출된 phenol류의 화합물은 항산화능을 포함한 다양한 생물학적 효능을 나타낸다고 보고하였으며, 이들 효능은 주로 산화환원력에 의한 것이라고 보고하였다. 또한 Holasova 등은 phenolic compound의 함량이 높을수록 항산화력이 증가한다고 보고 하였다. 따라서 본 실험에서도 로즈마리의 분획물의 환원력이 증가한 것은 로즈마리에 함유되어 있는 phenol류 화합물에 의한 것이라 사료되며 Park의 보고에 의하면 가장 항산화성이 높은 로즈마리의 항산화 성분은 rosmarinic acid가 주를 이룬다는 것으로 본 실험 결과와 일치하였다.</p> <h2>ABTS free radical 소거활성</h2> <p>ABTS와 potassium persulfate를 암소에 방치하면 ABTS radical (ABTS+\(\cdot\))이 생성되는데 추출물의 항산화력에 의해 ABTS+\(\cdot\)이 소거되어 radical 특유의 색인 청록색이 탈색된다. 이와 같이 ABTS+\(\cdot\) 탈색반응은 이미 생성된 free radical의 제거 정도를 흡광도로 나타내어 ABTS+\(\cdot\)의 소거 활성능을 측정하는 방법으로 ABTS+\(\cdot\) 탈색 반응이 1분 안에 종료 되므로 단시간에 측정할 수 있고, 소수성과 친수성 모두에 적용 가능하다.</p> <p>본 실험에서는 로즈마리 추출물, 분획물, 단일물질 및 Trolox의 ABTS+\(\cdot\)의 소거활성을 측정하여 Table 2에 나타내었다. 로즈마리 methanol 추출물은 \( 100 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)의 농도에서 \( 93.05 \% \)의 높은 ABTS+\(\cdot\) 소거 활성을 보였고, \( \mathrm{RC}_{50} \) 값은 \( 8.72 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)이었다. 분획물들 중 ethyl acetate층에서 \( \mathrm{RC}_{50} \) 값이 \( 5.05 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)로 가장 높은 활성을 나타낸 반면에 다른 분획물들의 \( \mathrm{RC}_{50} \)값은 \( 29.35 \sim 49.55 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)로 상대적으로 낮은 ABTS+\(\cdot\) 소거활성을 보였다. Trolox의 \( \mathrm{RC}_{50} \) 값을 분자량으로 환산하면 \( 7.34 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)으로 methanol 추출물 및 ethyl acetate 분획물이 매우 높은 ABTS+\(\cdot\) 소거 활성을 가진다는 것을 알 수 있었으며, ethyl acetate 분획물은 positive control로 사용된 trolox보다 ABTS+\(\cdot\) 소거 활성이 높게 나타났다. 단일물질 중에서는 rosmarinic acid의 \( \mathrm{RC}_{50} \) 값이 \( 43.16 \mu \mathrm{M} \)로 나타나 가장 높은 ABTS+\(\cdot\) 소거활성을 보였으며, 이 값은 분자량으로 환산하면 \( 15.5 \mu \mathrm{g} / \mathrm{ml} \) 로 methanol 추출물이나 ethyl acetate 분획물에 비해 ABTS+\(\cdot\) 소거 활성이 떨어지는 것으로 나타났다. 이 결과는 로즈마리 추출물의 항산화력이 단일성분 뿐 아니라 여러 가지 성분의 혼합으로 인한 상승작용 때문인 것으로 생각된다. 또한 DPPH radical 저해 활성이 ABTS radical 저해 활성보다 높게 나온 경향을 볼 수 있는데 이는 ABTS radical이 DPPH radical보다 좀 더 강력한 산화물질이기 때문인 것으로 사료된다. 항산화 활성은 methanol 추출물과 ethyl acetate 분획물에서 가장 활성이 높게 나타났으며 이는 ethyl acetate 분획물에 함유된 여러 가지 색소류와 페놀류에 의한 것으로 사료되며 methanol 추출물의 경우 이런 성분들 상호간의 상승작용에 의해 높은 항산화 활성을 나타내는 것이라 생각된다.</p>