Anti-diabetic and Anti-oxidative Effects of Opuntia humifusa Cladodes

천년초 선인장 줄기의 항당뇨 및 항산화 효과

To investigate the anti-diabetic and antioxidant effects of Opuntia humifusa cladodes, O. humifusa cladodes powder was extracted with 75% ethanol and fractionated with various solvents. Among the extracts fractionated with various solvents, ${\alpha}$-amylase and ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities of O. humifusa cladodes were highest ($89.94{\pm}1.15%$ and $29.01{\pm}3.03%$, respectively) in the ethyl acetate fraction. Further, total phenolic and flavonoid contents of the ethyl acetate fraction were the highest ($196.02{\pm}5.26$ and $114.00{\pm}10.03{\mu}g/mg$, respectively). DPPH and ABTS radical scavenging activities increased according to the concentration of O. humifusa cladodes extract, and those of the ethyl acetate fraction were the highest. Ferric reducing antioxidant powers of chloroform and the ethyl acetate fraction were higher than those of other fractions. Overall, the ethyl acetate fraction of O. humifusa cladodes showed the highest anti-diabetic and antioxidant effects. Results indicate that O. humifusa cladodes powder has potential as a useful ingredient with anti-diabetic and antioxidant effects.

본 연구에서는 천년초 줄기 분말을 이용한 식품 개발에 활용하고자 천년초 줄기 분말을 용매별로 추출하여 항당뇨 및 항산화 활성을 시험하였다. 천년초 줄기의 ethyl acetate fraction을 $1,000{\mu}g/mL$ 처리했을 때 ${\alpha}$-amylase 억제활성이 $89.94{\pm}1.15%$로 가장 높았으며, 다른 fraction들은 $12.19{\pm}2.39{\sim}28.14{\pm}2.06%$로 낮았다. ${\alpha}$-Glucosidase 억제활성은 ethyl acetate fraction이 $29.01{\pm}0.49%$로 가장 높았으며, 75% ethanol fraction은 $23.48{\pm}9.89%$였고 water fraction이 $12.59{\pm}1.35%$로 가장 낮았다. 용매 분획별 total phenolics 함량과 total flavonoids 함량은 ethyl acetate fraction에서 각각 $196.02{\pm}5.26$ 및 $114.00{\pm}10.03{\mu}g/mg$으로 가장 높게 나타났다. Ethyl acetate fraction의 DPPH 및 ABTS radical 소거능은 농도 의존적으로 각각 $88.78{\pm}0.30%$ 및 $97.27{\pm}0.94%$로 가장 높게 나타났으며, 대조구인 BHT 및 비타민 C와 비슷하였다. FRAP 활성은 chloroform 및 ethyl acetate fraction에서 각각 $1.119{\pm}0.018$ 및 $1.057{\pm}0.014abs(593nm)$로 다른 fraction보다 높게 나타났다. 전체적으로 천년초 줄기의 ethyl acetate fraction의 항당뇨 및 항산화 효과가 가장 높게 나타났으며, 상업적으로 사용되는 BHT 및 비타민 C와 비슷한 항산화 효과를 나타내는 천연소재를 발굴함으로써 천년초 줄기가 항당뇨 및 항산화 활성을 갖는 식품소재로서 활용 가능성이 높은 것으로 판단되었다.