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Natural Product Efficacy Evaluation

감국(Chrysanthemum indicum L.) 추출물과 분획물의 항산화 및 α-Glucosidase와 PTP1B 저해활성

2026-06-09

감국(Chrysanthemum indicum L.) 추출물·분획물의 항산화 및 α-Glucosidase·PTP1B 저해활성

  • 저자: 황성우 외 11인 (원광대학교 한약학과, 순창건강장수연구소)
  • 출처: 동아시아식생활학회지 27(2): 235–242 (2017)
  • DOI/링크: https://doi.org/10.17495/easdl.2017.4.27.2.235
  • 분야 태그: #천연물 #항산화 #효소억제 #감국 #Chrysanthemum #당뇨
  • 정리일: 2026-06-09

TL;DR

감국(Chrysanthemum indicum L.)의 에탄올 추출물과 용매별 분획물에서 DPPH 항산화, α-glucosidase(식후 혈당 상승 억제) 및 PTP1B(인슐린 신호 조절) 저해 활성을 평가한 결과, 에틸아세테이트(EtOAc) 분획이 세 가지 활성 모두에서 가장 우수하여 감국이 항당뇨·항산화 기능성 소재로 유망함을 입증하였다.

1. 연구 배경 및 동기

  • 다루는 문제: 감국(Chrysanthemum indicum L.)은 국화과 식물로 플라보노이드·폴리페놀 성분이 풍부하여 전통적으로 항염·해열에 활용되어 왔다. 그러나 α-glucosidase(당 소화 효소) 및 PTP1B(단백질 타이로신 포스파타아제 1B, 인슐린 수용체 신호 억제 효소) 저해를 통한 항당뇨·항비만 기능성 가능성은 분획별로 규명되지 않았다.
  • 기존의 공백: 감국의 항산화 활성은 기존에 부분적으로 보고되었으나, 항당뇨 타깃 효소(α-glucosidase, PTP1B)에 대한 저해 활성을 분획별로 비교한 연구는 없었으며, 어떤 극성 분획이 기능성 소재로 활용 가능한지 불명확하였다.

2. 관련 연구

구분 기존 연구 이 논문
대상 감국 항산화 활성 단편 보고 항산화 + 항당뇨 효소 저해 통합 평가
방법 전체 추출물 단순 평가 극성별 5종 분획(헥산·EtOAc·BuOH·물·70% EtOH) 비교
타깃 DPPH 소거 단일 평가 위주 DPPH + α-glucosidase + PTP1B 다중 효소 IC50
  • α-glucosidase 저해: 소장 내 탄수화물 분해 억제 → 식후 혈당 급상승 억제(아카보스 유사 기전). PTP1B 저해: 인슐린 수용체 인산화 회복 → 인슐린 감수성 향상 → 2형 당뇨·비만 개선 타깃.

3. 핵심 기여

  1. 감국 분획물 중 에틸아세테이트(EtOAc) 분획이 DPPH 항산화·α-glucosidase 저해·PTP1B 저해 세 가지 활성 모두에서 최우수임을 최초로 체계적 증명
  2. 용매 극성에 따른 분획별 활성 차이를 IC50 기준으로 정량화하여 유효 분획 특정
  3. 감국의 항당뇨·항산화 다기능 기능성 소재 가능성을 분획 수준에서 처음 제시

4. 제안 방법론

  • 전체 접근 논리: 용매 극성별 순차 추출·분획을 통해 활성 분획을 규명하고 항산화·효소 저해 활성을 IC50로 정량 비교
    1. 감국 건조 분말을 70% 에탄올로 열수·용매 추출
    2. 헥산(Hex), 에틸아세테이트(EtOAc), 부탄올(BuOH), 물(Water) 4분획 + 70% EtOH 추출물 총 5종 분획 제조
    3. DPPH 라디칼 소거 IC50 측정 (항산화 활성)
    4. α-glucosidase 저해 IC50 측정 (효소 기질법, 양성 대조: 아카보스)
    5. PTP1B 저해 IC50 측정 (형광 기질법, 양성 대조: Na₃VO₄)

5. 실험 설정

항목 내용
대상/재료 감국(Chrysanthemum indicum L.) 건조 지상부 추출물 및 5종 분획
처리 조건 헥산, EtOAc, BuOH, 물, 70% EtOH 분획(극성 순차 분리)
대조군 양성 대조: DPPH(비타민 C), α-glucosidase(아카보스), PTP1B(Na₃VO₄)
측정 방법 DPPH 비색법, α-glucosidase 기질 분해 비색법, PTP1B 형광 기질법
지표 IC50(μg/mL) 비교
연구 유형 in vitro(효소·라디칼 저해 활성)

6. 실험 결과 분석

지표 최우수 분획 변화(Δ)
DPPH 라디칼 소거(항산화) EtOAc 분획 가장 낮은 IC50(가장 강한 소거력)
α-glucosidase 저해 EtOAc 분획 IC50 우수, 아카보스 대비 활성 확인
PTP1B 저해 EtOAc 분획 IC50 우수, Na₃VO₄ 대비 활성 확인
다른 분획(Hex, BuOH, 물) 상대적으로 낮은 활성 극성 의존적 활성 분포
70% EtOH 추출물 중간 수준 활성 분획 전 전체 추출물

제안 기전(인과 사슬): 감국 EtOAc 분획(플라보노이드·폴리페놀 농축) → α-glucosidase 활성 부위 경쟁적 결합 → 탄수화물 분해↓ → 식후 혈당 상승 억제; + PTP1B 활성 부위 억제 → 인슐린 수용체 인산화 유지 → 인슐린 감수성↑; + DPPH 라디칼 소거 → 산화 스트레스↓

7. 비판적 평가

강점

  • 다중 효소(α-glucosidase + PTP1B) + 항산화를 동시 평가하여 다기능성 근거 제공
  • 5종 분획별 비교로 활성 분획을 명확히 특정(EtOAc 분획 우위)
  • 국내 학술지 게재로 감국 천연물 활용 기초 데이터 구축

한계 · 의문

  • in vitro 활성 평가에 한정, 세포·동물 모델에서 효능 미검증
  • 활성 성분 단리·동정 미수행(플라보노이드·폴리페놀 혼합 상태 평가)
  • 인간 또는 반려동물에서 EtOAc 분획의 경구 생체이용률 미평가
  • 인용 1건으로 외부 검증 초기

8. 향후 연구 방향

  • EtOAc 분획 내 주요 활성 성분(루테올린·아피제닌·클로로겐산 등) 단리·동정
  • 세포 수준(3T3-L1 지방세포, HepG2 간세포) 항당뇨·항비만 활성 검증
  • 설치류 당뇨·비만 모델에서 in vivo 혈당·지질 개선 효과 탐색
  • hwang2018chrysanthemum_obesity 항비만 연구와 연계하여 감국 다기능성 소재 특허·제품화

9. 결론

감국 에탄올 추출물의 용매 분획 평가에서 에틸아세테이트(EtOAc) 분획이 DPPH 항산화, α-glucosidase 저해(식후 혈당 상승 억제), PTP1B 저해(인슐린 감수성 향상)의 세 가지 기능성 지표에서 모두 최우수 활성을 나타내었다. 이는 감국 EtOAc 분획이 극성 플라보노이드·폴리페놀 성분을 중심으로 항당뇨·항산화 기능성 천연 소재로 활용 가능성이 높음을 시사하며, 추후 성분 단리·in vivo 검증 및 기능성 사료·펫푸드 소재 적용 가능성 탐색의 기초 근거를 제공한다.

Keywords

감국, Chrysanthemum-indicum, 항산화, α-glucosidase, PTP1B, 인슐린감수성, 항당뇨, EtOAc분획, 기능성소재

인용·관련 연구

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  • 관련: hwang2018chrysanthemum_obesity
paper천연물항산화효소억제감국Chrysanthemumalpha-glucosidasePTP1B당뇨기능성