본 연구에서는 식물자원으로부터 생리활성을 보유한 새로운 기능성 소재를 찾고자 하였다. 이를 위해 수종의 중국 자생 식물을 분석하여 강한 항산화능을 보유한 3종(Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, 그리고 Psychotria rubra)을 선별하고, 각 추출물의 항산화능과 항염증 생리활성을 분석하였다. 먼저 각 추출물의 항산화능을 DPPH radical 소거능을 통해 분석한 결과 모두 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 각 소재가 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주에서 $H_2O_2$ 및 LPS에 의해 유도된 ROS에 대한 각 추출물의 소거능을 분석한 결과에서도 농도의존적인 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 대표적인 항산화효소 중 하나로 항산화능 보유 천연물에 의해 발현이 유도되는 HO-1 및 그 전사 인자인 Nrf-2의 단백질 발현이 각 추출물의 처리에 의해 증가됨을 보였다. 한편 각 소재가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 모두 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이와 같은 각 소재의 NO 생성 및 iNOS 발현 억제 효과는 염증 상위신호 전달계인 NF-${kappa}B$ 및 AP-1의 조절을 통해 일어날 가능성을 보였다. 이러한 결과를 통해 중국 자생 식물 3종의 높은 항산화능과 항염증 활성을 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
This study was orchestrated with the purpose of uncovering new nutraceutical resources possessing biological activities in the plant kingdom. To fulfill our objective, we analyzed several Chinese plants and selected three possessing powerful anti-oxidative activities. The anti-oxidative and anti-inflammatory effects these three Chinese plants, Malus hupehensis, Ophiorrhiza cantonensis, and Psychotria rubra ethanol extracts were then evaluated. First of all, they possessed potent scavenging activity against 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl, similar with that of ascorbic acid, used as a positive control. Moreover, they inhibited lipopolysaccharide (LPS)- and hydrogen peroxide-induced reactive oxygen species, in a dose-dependent manner, in RAW 264.7 cells. Also, they induced the expression of an anti-oxidative enzyme, heme oxygenase 1, and its upstream transcription factor, nuclear factor-E2-related factor 2. Furthermore, they suppressed LPS-induced nitric oxide (NO) formation, without cytotoxicity. The inhibition of NO formation was the result of the down regulation of inducible NO synthase (iNOS). The suppression of NO and iNOS by the three extracts might be the result of modulation by the upstream transcription factors, nuclear factor ${kappa}B$ and activator protein-1. Taken together, these results indicate that these three Chinese plants possess potent anti-oxidative and anti-inflammatory activities. Therefore, they might be utilized as promising materials in the field of nutraceuticals.
