DOI QR코드

DOI QR Code

Comparison of antioxidant activities and effective compounds in Korean and Chinese Torreya seeds

한국산 및 중국산 비자 열매의 항산화 활성과 유효성분 비교

  • Kim, Saet Byul (Department of Food and Nutrition, College of Nursing, Healthcare Sciences & Human Ecology, Dongeui University) ;
  • Kim, Byung Woo (Blue-Bio Industry RIC, Dongeui University) ;
  • Hyun, Sook Kyung (Department of Food and Nutrition, College of Nursing, Healthcare Sciences & Human Ecology, Dongeui University)
  • 김샛별 (동의대학교 식품영양학과) ;
  • 김병우 (블루바이오소재개발센터) ;
  • 현숙경 (동의대학교 식품영양학과)
  • Received : 2018.02.27
  • Accepted : 2018.03.28
  • Published : 2018.06.30

Abstract

To evaluate the antioxidant activities of Korean and Chinese Torreya seeds, their total phenolic compound content, total flavonoid content, DPPH radical and ONOO-scavenging activities were compared using their water and methanol extracts. The effective compounds were identified and quantitatively analyzed by GC-MS. The DPPH and ONOO-scavenging activities were the highest in the Korean Torreya seeds. After using GC-MS to identify the active compounds, a total of eight compounds were identified in Korean Torreya seeds, and five compounds were found in Chinese Torreya seeds. In conclusion, we could confirm the antioxidant activity and the difference between active compounds of the Korean and Chinese Torreya seeds; we also confirmed the superiority of Korean Torreya seeds. Futhermore, this basic data about the Korean and Chinese Torreya seeds can be provided to consumers, so that they can select proper and suitable functional foods.

한국산 및 중국산 비자의 기능성을 평가하고자 $H_2O$와 MeOH의 추출물을 사용하여 총 페놀성 화합물, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거 활성 및 $ONOO^-$ 소거 활성 측정을 통해 항산화 활성 효과를 비교하였으며 GC-MS를 이용하여 유효성분을 동정하였고 그 함량을 분석하였다. 한국산과 중국산 비자의 총페놀성 화합물 함량 비교에서는 한국의 전남산 비자 $H_2O$ 추출물이 제주산, 중국산 비자 $H_2O$ 추출물보다 2배 이상 높게 나와 함량이 가장 높았으며 MeOH 추출물에서는 한국의 전남산 비자가 제주산 비자보다 3배 이상, 중국산 비자보다 8배 높게 나왔다. 총 플라보노이드 함량에서는 한국의 전남산 비자 $H_2O$와 MeOH 추출물 모두 제주산과 중국산 비자 보다 2배 높은 수치를 나타냄을 확인할 수 있었다. 따라서 중국산 비자보다 한국산 비자의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량이 높은 것을 확인할 수 있었다. DPPH 라디칼과 $ONOO^-$ 소거 활성 효과에서도 농도가 증가함에 따라 소거 활성이 농도 의존적으로 증가하였고 한국산 비자 $H_2O$와 MeOH 추출물이 아주 좋은 소거 활성을 가지는 것을 알 수 있었으며 특히 $ONOO^-$ 소거 활성에서 한국산 MeOH 추출물 모두 대조구인 $\text\tiny{L}$-penicillamine 보다 좋은 강력한 소거 활성을 가지는 것을 알 수 있었다. GC-MS를 이용하여 유효성분을 동정한 결과, 한국산 비자에서는 총 8종의 화합물이 확인되었으며 중국산 비자에서는 총 5종의 화합물이 확인되었다. 모든 비자의 가장 높은 피크인 methyl linoleate와 methyl oleate의 피크 면적이 한국산과 중국산의 함량과 그 비율이 서로 반대임을 알 수 있었다. 동정된 화합물 중에서 7종의 성분을 정량 분석한 결과에서는 한국산과 중국산 모두 2-monopalmitin 함량이 가장 많이 검출되었다. 1,2-heptanediol과 dimethyl suberate는 중국산 비자에서만 검출되었고 제주산과 전남산 비자에서는 검출되지 않았다. Dimethyl azelate는 중국산 비자에서 한국산 비자 보다 높게 검출되었고 제주산 비자에서는 소량, 전남산 비자에서는 검출되지 않았다. 이러한 연구 결과를 고려할 때 한국산과 중국산 비자의 뚜렷한 항산화 활성과 유효성분 차이를 확인 할 수 있었으며, 비자가 산지별 그리고 용매별에 따라 다양한 항산화 활성을 가지는 것으로 조사되어 천연 항산화제로서의 개발 가능성이 높은 자원으로 판단되며, 소비자들에게 올바른 기능성 식품을 선택할 수 있는 기초자료로 제공될 수 있을 것이다.

Keywords

References

  1. AOAC. Official method of analysis. 18th ed. 45. pp. 21-22. Association of official analytical chemists, Washington DC, USA (2005)
  2. Blois MS. Antioxidant determination by the use of a stable free radical. Nature 181: 1199-1202 (1958) https://doi.org/10.1038/1811199a0
  3. Chen ZL, Chen Z, Hou L, Xu Z, Zheng H. The preventive effect of the oil from the seed of Torreya grandis cv. merrillii on experimental atherosclerosis in rats. Zhong Yao Cai. 23: 551-553 (2000)
  4. Chen BQ, Cui XY, Zhao X, Zhang YH, Piao HS, Kim JH, Lee BC, Pyo HB, Yun YP. Antioxidative and acute antiinflammatory effects of Torreya grandis. Fitoterapia 77: 262-267 (2006) https://doi.org/10.1016/j.fitote.2006.03.019
  5. Chen SP, Dong M, Kita K, Shi QW, Cong B, Guo WZ, Sugaya S, Sugita K, Suzuki N. Anti-proliferative and apoptosis-inducible activity of labdane and abietane diterpenoids from the pulp of Torreya nucifera in HeLa cells. Mol. Med. Rep. 3: 673-678 (2010)
  6. Choi JS, Chung HY, Kang SS, Jung MJ, Kim JW, No JK, Jung HA. The structure-activity relationship of flavonoids as scavengers of peroxynitrite. Phytother. Res. 16: 232-235 (2002) https://doi.org/10.1002/ptr.828
  7. Choi JH, Lee EY, Kim JS, Choi GB, Jung SG, Ham YS, Seo DC, Heo JS. Physiological activities according to cultivars and parts of Ulsan pear. J. Korean Soc. Appl. Biol. Chem. 49: 43-48 (2006)
  8. Choi SJ, Lee YS, Kim JK, Lim SS. Physiological activities of extract from edible mushrooms. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 39: 1087-1096 (2010) https://doi.org/10.3746/jkfn.2010.39.8.1087
  9. Ha JY. The review and all the problem to solve on the Naeuiwonjabon: A preceding study on the Dongeuibogam. Uisahak 17: 23- 36 (2008)
  10. Hasegawa U, Moriyama M, Uyama H, Vlies AJ. Catechol-bearing block copolymer micelles: Structural characterization and antioxidant activity. Polymer 66: 1-7 (2015) https://doi.org/10.1016/j.polymer.2015.03.080
  11. He Z, Zhu H, Li W, Zeng M, Wu S, Chen S, Qin F, Chen J. Chemical components of cold pressed kernel oils from different Torreya grandis cultivars. Food Chem. 209: 196-202 (2016) https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.04.053
  12. Jeon HS, Lee YS, Kim NW. The antioxdative activities of Torreya nucifera seed extracts. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 38: 1-8 (2009) https://doi.org/10.3746/jkfn.2009.38.1.001
  13. Kooy NW, Royall JA, Ischiropoulos H, Beckman JS. Peroxynitrite mediated oxidation of dihydrorhodamin 123. Free Radical. Bio. Med. 16: 149-156 (1994) https://doi.org/10.1016/0891-5849(94)90138-4
  14. Lee JJ, Lee HJ. Comparisons of physicochemical composition of Korean and Chinese Crataegi Fructrus. Korean J. Food Preserv. 19: 569-576 (2012) https://doi.org/10.11002/kjfp.2012.19.4.569
  15. Lee YG. Illustrated flora of Korea. 5th ed. p. 56. Hyangmoonsa, Seoul, Korea (1993)
  16. Lim DK, Choi U, Shin DH. Antioxidative activity of ethanol extract from Korean medicinal plants. Korean J. Food Sci. Technol. 28: 83-89 (1996)
  17. Lin KT, Xue JY, Sun FF, Wong PY. Reactive oxygen species participate in peroxynitrite-induced apoptosis in HL-60 cells. Biochem. Bioph. Res. Co. 230: 115-119 (1997) https://doi.org/10.1006/bbrc.1996.5897
  18. Nieva Moreno MI, Isla MI, Sampietro AR, Vattuone MA. Comparison of the free radical-scavenging activity of propolis from several regions of Argentina. J. Ethnopharmacol. 71: 109-114 (2000) https://doi.org/10.1016/S0378-8741(99)00189-0
  19. Oh J, Rho HS, Yang Y, Yoon JY, Lee J, Hong YD, Kim HC, Choi SS, Kim TW, Shin SS, Cho JY. Extracellular signal-regulated kinase is a direct target of the anti-inflammatory compound amentoflavone derived from Torreya nucifera. Mediat. Inflamm. 2013: 761506 (2013)
  20. Seres AB, Ducza E, Bathori M, Hunyadi A, Beni Z, Dekany M, Hajagos-Toth J, Verli J, Gaspar R. Androgenic effect of honeybee drone milk in castrated rats: Roles of methyl palmitate and methyl oleate. J. Ethnopharmacol. 153: 446-453 (2014) https://doi.org/10.1016/j.jep.2014.02.050
  21. Sharawy MH, El-Agamy DS, Shalaby AA, Ammar EM. Protective effects of methyl palmitate against silica-induced pulmonary fibrosis in rats. Int. Immunopharmacol. 16: 191-198 (2013) https://doi.org/10.1016/j.intimp.2013.04.007
  22. Shi H, Wang H, Wang M, Li X. Antioxidant activity and chemical composition of Torreya grandis cv. Merrillii seed. Nat. Prod. Commun. 4: 1565-1570 (2009)
  23. Villano D, Fernandez-Pachon MS, Moya ML, Troncoso AM, Garcia-Parrilla MC. Radical scavenging ability of polyphenolic compounds towards DPPH free radical. Talanta 71: 230-235 (2007) https://doi.org/10.1016/j.talanta.2006.03.050
  24. Virag L, Szabo E, Gergely P, Szabo C. Peroxynitrite induced cytotoxicity: mechanism and opportunities for intervention. Toxicol. Lett. 140-141: 113-124 (2003) https://doi.org/10.1016/S0378-4274(02)00508-8
  25. Xiao Y, Dang Z. Research on the citation of herbal in Dongeui-bogam. Zhonghua Yi Shi Za Zhi 44: 227-231 (2014)