Comparison of Anti-Oxidative Activities of Gamma-Irradiated Aralia continentalis Extracts for Long-Term Storage of Oriental Medicine

한약재 장기 보존을 위해 감마선 조사한 독활(Aralia continentalis) 추출물의 항산화 효과 비교

In this study, extracts of gamma-irradiated Aralia continentalis for health and beauty food resources were examined on antioxidant activities and increasing extraction yield. In photostimulated luminescence analysis, non-irradiated (0 kGy) sample showed an intermediate result of 891.00 photon counts (PCs), whereas irradiated (5 and 10 kGy) samples showed positive results of 79,956.67 and 282,498.67 PCs, respectively. The thermoluminescence ratio of non-irradiated samples was 0.018, whereas the values of irradiated samples (5 and 10 kGy) were 0.395 and 0.464, respectively. Electron spin resonance (ESR) analysis as a physical technique for irradiation identification of Aralia continentalis showed a pair of peaks on a space of 6.0 mT in the symmetric ESR spectrums. For phenolics of gamma-irradiated Aralia continentalis, water extracts had the highest amounts of 7.61 mg/g at non-irradiated condition (0 kGy) while 50% ethanol extracts had the highest amounts of 6.86 mg/g at 10 kGy irradiation. 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl scavenging activity of water and 50% ethanol extracts from non-irradiated and irradiated Aralia continentalis were very high (94.99~100.00%). 2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical cation inhibitory activity was over 95.00% at $200{\mu}g/mL$ phenolics. Antioxidant protection factor (PF) showed a very high level of activity (1.38~2.51 PF). Thiobarbituric acid reactive substance inhibitory activity was high (70% and 95%, respectively). Thus, treatment of gamma irradiation can be used as a method of storage for long-term preservation of Oriental medicine.

본 연구에서는 한약재의 장기보존을 위한 위생처리법으로 잘 알려진 감마선 조사 처리 시 독활 추출물의 항산화 활성에 미치는 영향을 검토하였다. 천연 약용식물인 독활의 감마선 조사 처리에 따른 조사 판별 marker 확인을 위해 광자극발광법, 열발광분석법, 전자스핀공명법을 이용하여 확인시험법의 판별 특성을 확인하였다. 그 결과 광자극발광법에서 비조사구 0 kGy에서 891.00 PCs의 중간시료 수치를 나타내어 광자극발광법 단독으로는 조사 여부 판별 확인이 어려운 것을 확인할 수 있었다. 하지만 열발광분석법, 전자스핀 공명법에서는 조사구와 비조사구 간의 차이를 명확히 확인할 수 있었으며, 이를 통해 한약재인 독활은 3가지 확인 시험법을 모두 적용하여 분석하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 에탄올 농도별 추출에서는 50% 에탄올에서 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 각각 5.98 mg/g, 6.86 mg/g의 함량을 나타내었다. 항산화 활성 확인을 위해 추출물의 phenolic 농도를 $50{\sim}200{\mu}g/mL$로 조절하여 DPPH radical 소거 효과를 측정한 결과 열수와 50% 에탄올 추출물의 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy $50{\sim}200{\mu}g/mL$ phenolic 농도 전 구간에서 84.04~100.00%의 매우 높은 소거효과를 나타내었으나, 감마선 조사 처리에 따른 유의적인 차이는 없었다. ABTS radical 소거 활성 측정 결과 열수와 50% 에탄올 추출물의 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy $200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 95% 이상의 높은 소거 효과를 나타내었다. Antioxidant protection factor(PF) 측정 결과 $100{\mu}g/mL$ phenolic 농도 처리 시 열수 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 각각 2.51 PF, 2.01 PF, 50% 에탄올 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy는 각각 1.38 PF, 1.48 PF를 나타내었다. TBARs 저해 효과는 $50{\sim}200{\mu}g/mL$ phenolic 농도 전 구간에서 열수 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 65.23~83.10%를 나타냈으며, 50% 에탄올 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 70.67~95.81%로 농도 의존적으로 증가하는 양상을 나타냈다. 본 연구 결과 감마선 조사 처리에 따른 total phenolic compounds 함량은 열수 추출물의 경우 조사 처리 후 함량이 감소하였고, 50% 에탄올 추출물의 경우 조사 처리 후 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 독활의 장기저장을 위해 처리한 감마선 조사 전과 후 독활 추출물의 항산화 활성 변화에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 보이며 이는 감마선 조사법이 독활을 포함한 한약재의 장기저장을 위한 처리법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.