Antioxidant and anti-inflammatory effects of red garlic compositions

홍마늘 조성물의 항산화 및 항염증 효과

Garlic (Allium sativum L.) and traditional herb has several functional properties and strong biological activities, making it useful as a functional food material. We investigated the antioxidant and anti-inflammatory activity of mixed compounds from red garlic and supplementary materials, including ginger (Zingiber officinale Roscoe), doraji (Platycodon grandiflorum), quince (Chaenomeles sinensis), citrus peel (Citri Pericarpium), and mint (Mentha arvensis). The extracts were prepared with water (W) and ethanol (E) at $70^{\circ}C$ (W-70, E-70) and $95^{\circ}C$ (W-95, E-95) for 3 h. The total content of phenolic compounds was the highest in E-70 (608.60 mg/100 g). Alliin, one of the active ingredients in red garlic, was contained at 1.18-1.29 mg/g and 0.81-0.85 mg/g in water and ethanol extract, respectively. Another active ingredient of red garlic, S-allyl-cysteine (SAC) had higher content in the water extract than in the ethanol extracts. DPPH radical scavenging activity was higher in E-70 (15.96-73.65%) at $313-5,000{\mu}g/mL$. ABTS radical scavenging activity was also higher in E-70 (5.71-77.19%) than in the others. The ROS production rate showed the same tendency as the NO production, with more efficacy in E-95. The expression level of iNOS and $IL-1{\beta}$ was decreased in the E-95 significantly at the concentration of $1,000{\mu}g/mL$ compared to the lipopolysaccharide (LPS) treated group. Based on the above results, the antioxidative and anti-inflammatory activities of the extracts of red garlic and supplementary materials were expressed by different useful substances. The contents of these useful substances were different according to the extraction solvent and temperature.

홍마늘과 생약재 5종(생강, 도라지, 모과, 진피, 박하)이 혼합된 조성물의 항염증 활성을 검증하고자 홍마늘 50%와 천연식물류 5종을 각각 10%씩 혼합한 조성물을 물과 에탄올로 $70^{\circ}C$ 및 $95^{\circ}C$에서 3시간 동안 추출하여 각각의 추출물을 제조하였다. 총 페놀화합물은 $70^{\circ}C$에서 에탄올로 추출 시 608.60 mg/100 g으로 가장 높은 함량이었으며 물 추출물에서는 이보다 낮은 함량이었다. 홍마늘의 유효성분인 alliin과 SAC는 $70^{\circ}C$에서 물로 추출하였을 때 각각 1.29 mg/g과 2.60 mg/g으로 에탄올 추출물에 비해 유의적으로 높은 함량이었다. 홍마늘과 5종 천연식물류 복합추출물의 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성은 $70^{\circ}C$에서 에탄올로 추출하였을 때 각각 15.96-73.65%와 5.71-77.19%로 가장 높았다. NO 생성억제 활성은 물 추출물 보다는 에탄올 추출물에서 더 높았으며 $70^{\circ}C$ 보다는 $95^{\circ}C$에서 추출하였을 때 더 활성이 높았다. ROS 생성은 에탄올 $95^{\circ}C$ 추출물이 $1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 대조군 대비 약 64.92%로 가장 활성이 높았다. iNOS와 $IL-1{\beta}$의 발현량은 $1,000{\mu}g/mL$ 농도의 $95^{\circ}C$ 에탄올 추출물에서 LPS 단독처리군에 비해 유의적으로 감소되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 홍마늘 및 생약재 복합 추출물의 항산화와 항염증 활성은 서로 다른 유용물질의 영향으로 발현이 되며, 이들 유용물질은 추출용매와 온도에 따라 함량이나 구성이 서로 상이하였다.