Total Phenols, Flavonoid Contents, and Antioxidant Activity of Spirodela polyrhiza Extracts

Abstract

We investigated the antioxidant activities of water and ethanol extracts from Spirodela polyrhiza (SP) through in vitro assays. The total phenolic contents of SP water and ethanol extracts were 52.75-293.4 and 60.12-398.4 mg/g, respectively. The total flavonoid content of SP ethanol extract (38.25-159.4 mg/g) was higher than that of SP water extract (38.25-67.75 mg/g). The water and ethanol extracts from SP scavenged the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical and 2,2'-azino-di-2-ethyl-benzo-thia-zoline sulfonate (ABTS) radical in a dose-dependent manner in the concentration range of 100-2,500 μg/ml. The DPPH radical scavenging activity of the SP ethanol extract (2.87%-59.5%) was higher than that of the water extract (4.12%-81.52%). The IC50s of the DPPH radical scavenging activity of water and ethanol extracts were 2,100 and 1,034 μg/ml respectively. The ABTS radical scavenging activities of SP water and ethanol extracts were 8.30%-83.16% and 13.11%-8.34% respectively. The IC50s of the ABTS radical scavenging activity of SP water and ethanol extracts were 798.7 and 457.1 μg/ml, respectively. The reducing power activities of SP water and ethanol extracts were 0.055-1.122 and 0.140-1.428, respectively (500-4,000 μg/ml). The soybean lipoxygenase (SLO) radical scavenging activities of SP water and ethanol extracts were 157.7%-168.0% and 148.0%-169.4%, respectively. These results suggest that the water and ethanol extracts of SP may be useful as a potential antioxidant. [서 론 급속한 경제 성장은 인간의 평균수명을 증가시켰으며, 삶의 질의 향상과 함께 건강에 대한 관심의 증가로 특히 노화의 원인이 되는 인자들에 대한 관심 또한 지속적으로 증가시키고 있다. 노화와 함께 질병을 일으키는 원인들은 다양하게 존재 하지만 그 중에서도 생체 내에서 생리활성 과정 중에 생성되 기도 하고, 오염물질이나 바이러스 등에 노출되거나 약물, 스 트레스 등의 요인에 의하여 생성되기도 하는 활성산소종 (reactive oxygen species; ROS)은 화학적인 활성이 매우 높아 서 주위에 있는 생체분자인 세포막을 이루는 지질이나 단백질 등에 반응함으로써 이들 생체분자를 공격하여 정상적인 기능 을 차단하게 된다[1]. 결국 활성산소종은 산화스트레스를 일으 키고 이에 따라 DNA 손상, 암, 파킨슨병, 당뇨병, 심혈관계 질환 및 염증반응 등 여러 질병과 노화를 일으키게 된다[2]. 이에 따라 인간의 체내에는 활성산소종을 조절할 수 있는 방 어계를 가지고 있어 생체 내 제어가 가능하나 활성산소종이 과다하게 생성되거나 항산화시스템의 균형이 깨지게 되면 노 화 및 여러 질병을 유발할 수 있다[3]. 그러므로 생체 내 노화 및 질병을 예방하기 위하여 항산화시스템의 조절은 중요하게 작용되어진다. 그리하여 최근에는 이러한 유해한 활성산소를 제거하기 위한 항산화시스템의 효과적인 조절을 위해 생리활 성물질 탐색을 부작용이 적은 천연소재에서 찾고자 수많은 연구들이 되어오고 있다[4-6]. 부평초(Lemnae Herba)는 개구리밥과에 속하는 일년생 부 유성 수생식물로 식물체는 잎처럼 넓은 도란형을 가지고 있으 며 논이나 연못의 물위에 2~6개씩 모여 특이한 번식방법을 가지고 군생하며 우리나라에는 전국적으로 자생하고 있다. 또 한 이는 수면에 떠 있는 작은 풀로 개구리밥의 전초를 부평초 라고도 한다. 부평초의 생리활성 성분으로는 개구리밥의 전초 에 flavonoid, anthocyanin 및 tannin 등이 있으며[7], sterol의 campesterol, ß-sitosterol, flavones-O-glycoside의 apige-nin-7-O-ß-D-glucoside, luteolin-7-O-ß-D-glucoside 등이 함유 되어 있다고 보고 되었다[8, 9]. 또한 엽록소, 초산칼륨 및 염화 칼륨 등의 성분도 알려져 있는 데, 이는 한방작용으로 강심작 용과 해혈작용 효과와 함께 면역 및 항암효과가 있는 것으로 보고되었다[10]. 최근에는 수련과의 여러해살이 수생식물인 연잎 추출물의 항산화 효과 및 마름의 열매로 한해살이풀로서 연못 등에 자라는 능실 추출물 및 그 분획물이 노화억제에 효과가 있다는 보고가 있었다[11-13]. 따라서 본 연구에서는 여러 생리활성 성분이 있음에도 불