콜린 에스테라제 저해효과 보유 식물 추출물 탐색
Screening of Plant Extracts with Cholinesterase Inhibition Activity
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초록
본 연구는 천연식물자원을 대상으로 치매의 일종인 알츠하이머병을 개선 및 치료할 수 있는 소재를 발굴하기 위해 식물추출물에 대해 콜린성 에스테라제(AChE) 저해활성을 탐색하였다. 184개의 식물추출물을 100 ㎍/㎖의 단일농도에서 아세틸콜린에스테라제(AChE)을 실험한 결과, 10% 이상의 AChE 저해활성을 보였던 추출물은 황벽나무(Phellaodendron amurense Rupr., 수피, 메탄올 추출물), 황벽나무(Phellaodendron amurense Rupr., 수피, 물 추출물), 연꽃(Nelumbo nucifera Gaertn., 수술/자방, 메탄올 추출물), 쪽(Persicaria tinctoria H. GROSS, 꽃, 메탄올 추출물), 중국황련(Coptis chinensis, 뿌리줄기, 메탄올 추출물), 육계(Cinnamomum cassia Blume, 수피, 에탄올추출물) 및 잇꽃(Carthamus tinctorius L., 열매, 에탄올 추출물) 등 7개가 확인되었다. 선발된 7개의 추출물에 대해서는 25,20, 100 및 200 ㎍/㎖의 최종농도에서 AChE 및 BuChE에 대한저해활성을 검정하였다. 그 결과, AChE 저해활성에서는 연꽃(Nelumbo nucifera Gaertn.) 수술/자방의 메탄올 추출물이15.0±3.4%~73.5±3.6%, 쪽 (Persicaria tinctoria H. GROSS) 꽃의 메탄올 추출물이 19.5±9.1%~63.5±5.4%, 중국황련(Coptis chinensis) 뿌리줄기의 메탄올 추출물이 81.6±0.4%~58.5± 2.4%, 황벽나무(Phellaodendron amurense Rupr.) 수피의메탄올 추출물이 69.9±1.8%~80.5±0.9%, 그리고 황벽나무(Phellaodendron amurense Rupr.) 수피의 물 추출물이 54.8± 0.6%~78.3±2.6%의 값을 보였다. BuChE 저해활성에서는 연꽃(Nelumbo nucifera Gaertn.) 수술/자방의 메탄올추출물, 쪽(Persicaria tinctoria H.GROSS) 꽃의 메탄올추출물 및 중국황련(Coptis chinensis) 뿌리줄기의 메탄올추출물이 각각 58.9± 7.8~81.6±1.9% 및 45.8±9.8%~72.4±2.5% 및 33.1±9.9%~ 55.4±5.4%의 순으로 높은 BuChE 저해활성을 나타내었다. 이러한 실험결과를 종합하여 볼 때, 연꽃(Nelumbo nucifera Gaertn.) 의 수술/자방, 쪽(Persicaria tinctoria H. GROSS)의 꽃, 중국황련(Coptis chinensis)의 뿌리줄기, 황벽나무(Phellaodendron amurense Rupr.)의 수피는 알츠하이머병(AD)의 개선 효과를나타낼 수 있는 후보 소재로 사료되었다.
Abstract
This study was conducted to select candidates from plant resources for the purpose of improving or treating Alzheimer’s disease, a type of dementia. One hundred and eighty-four plant extracts at a final concentration of 100 ㎍/㎖ were screened to determine their capacity to inhibit acetylcholinesterase (AChE) by in vitro assay. From this AChE assay, seven plant extracts - including methanol ext. and water ext. of Phellaodendron amurense Rupr. (bark), methanol ext. of Nelumbo nucifera Gaertn (stamen/ovary), methanol ext. of Persicaria tinctoria H. GROSS (flower), methanol ext. of Coptis chinensis (rhizome), ethanol ext. of Cinnamomum cassia Blume(bark) and ethanol ext. of Carthamus tinctorius L. (fruit) - showed effective inhibition activity ranging from 18.7% to 63.1%. The selected extracts were testified their inhibition activities on AChE and BuChE (butyrylcholinesterase) at concentrations of 25, 50, 100, 200 ㎍/㎖. In the AChE assay, five extracts including methanol ext. of Nelumbo nucifera Gaertn. (stamen/ovary), methanol ext. of Persicaria tinctoria H. GROSS (flower), methanol ext. of Coptis chinensis (rhizome), methanol ext. and water ext. of Phellaodendron amurense Rupr. (bark) showed inhibition activity of 15.0%~73.5%, 19.5%~63.5%, 81.6%~58.5%, 69.9%~80.5%, and 54.8%~78.3%, respectively, at concentrations of 25, 50, 100, 200 ㎍/㎖. In the BuChE assay, the extracts of Nelumbo nucifera Gaertn. (stamen/ovary), Persicaria tinctoria H. GROSS (flower), and Coptis chinensis (rhizome) showed inhibitory capacities of 58.9~81.6%, 45.8%~72.4%, and 33.1%~55.4% at concentrations of 25, 50, 100, 200 ㎍/㎖, respectively. In conclusion, it is suggested that Nelumbo nucifera Gaertn. (stamen/ovary), Persicaria tinctoria H. GROSS, Coptis chinensis (rhizome) and Phellaodendron amurense Rupr. (bark) could be selected as candidate materials for improving or treating Alzheimer’s disease on the basis of further study.
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