본 연구는 이란 등 5개국에서 수집한 홍화자원을 대상으로 하여 천연항산화제로써 홍화종자의 항산화 활성을 평가하고, 세로토닌 유도체인N-(p-Coumaroyl) serotonin과N-feruloylserotonin의 함량을 측정하여 항산화 활성과의 상관관계를 조사하였다. 총폴리페놀함량은 28.25 ~ 90.53 ㎍ GAE/㎎ DE의 범위를 나타내었고, 색소화합물인 DPPH 라디칼과ABTS+을 이용한 유리라디칼소거능을 측정하는 DPPH assay와 ABTS assay 의 값은 18.76 ~ 93.98 및 48.91 ~ 163.73 ㎍ ASCE/㎎ DE의 범위를 나타내었다. 시료의 환원능을 측정하는 방법인 FRAP assay 과 RP assay는 3.80 ~ 132.29 및 26.32 ~ 80.08 ㎍ ASCE/㎎ DE의 범위로 나타내었다. UHPLC를 이용하여 CS와 FS를 분석한 결과, CS 함량은 2.56 ~ 64.99 ㎎/g DE이고, FS 함량값은 1.92 ~ 65.36 ㎎/g DE이었다. 5개국 중 이란 원산종은 다른 나라에 비해 세로토닌 유도체 함량과 항산화 활성의 평균값이 높게 측정되었다. 항산화 활성과 세로토닌 유도체 함량 간의 상관관계 분석 결과, CS는 TPC와 ABTS, DPPH와 높은 상관성을 보였고(r = 0.673, 0.727, 0.820), FS는 DPPH와 높은 상관성을 보였다(r = 0.740). RACI를 통하여 선발된 IT321214과 IT321215는 항산화 활성이 높은 자원으로 천연항 산화제 소재 탐색 및 개발에 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

Background : To select potential plant resources as natural antioxidants and functional materials, e valuation of N-(p-coumaroyl)serotonin (CS) and N-feruloylserotonin (FS) in 43 safflower accessions collected from South Asia was conducted. Method and Results : CS and FS were analyzed by using Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC). Total phenolic content (TPC) was determined by Folin-Ciocalteu method and antioxidant activities were estimated by 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazil (DPPH), 2,2'-azino-bis-3- ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) radical scavenging activities, ferric reducing antioxidant power (FRAP) and reducing power (RP). The mean CS content was 32.74 ㎎/g dried extract (DE) with a range from 3.44 to 83.30 ㎎/g DE, and the FS content ranged from 1.43 to 34.53 ㎎/g·DE with a mean of 12.69 ㎎/g DE. The mean of TPC of 43 safflower accessions was 55.22 ㎍ GAE/㎎·DE. The average values of antioxidant activities based on DPPH, ABTS, FRAP, and RP assay showed 48.77 ㎍ ASC eq/㎎ DE, 97.62 ㎍ ASC eq/㎎ DE, 70.22 ㎍ ASC eq/㎎ DE, and 50.01 ㎍ ASC eq/㎎ DE, respectively. The 43 safflower accessions were classified into two groups based on the complete linkage cluster analysis using their CS, FS, TPC, DPPH, ABTS, FRAP and RP. Group Ⅱ showed higher CS, FS and antioxidant activity than Group Ⅰ (p < 0.05). K185245 and K185247 were included in Group Ⅱ, K185245 had the highest CS and FS, and K185247 was the highest in TPC, DPPH, and ABTS. CS had significant positive correlation with FS (r = 0.849**). Significantly high correlation coefficients were recorded between TPC and antioxidant assays including DPPH, ABTS, and RP. The first two principal components had accounted for the 80.46 % of the total variance. Conclusion : These results showed that K185245 and K185247 could be used as a source of valuable natural antioxidant materials and could be useful to develop new functional materials.

Background : Oxidative stress and inflammatory response are important features of the brain pathology of Alzheimer's disease. Therefore, the purpose of this study was to the antioxidant activity and biochemical characterization of safflower seed. Moreover, we investigated the impact of Safflower seed on scopolamine-induced memory impairment in mice. Methods and Results : First, in order to determine active ingredient contents of safflower seed extract, we were carried out total phenol content and total flavonoid content analyses. As a result, dried safflower seed were found to contain 35.4 ± 0.4 ㎎·GAE/g dry weight and 45.3 ± 7.5 ㎎·NE/g dry weight in boiling water extraction. Also, the major compounds of safflower seed from HPLC analysis were identified as serotonin and serotonin derivatives [N- (p-coumaroyl)serotonin and N-feruloylserotonin]. In addition, the antioxidant activity of safflower seed showed IC50 values of 331.4 and 168.2, respectively, against DPPH and ABTS in vitro. Finally, with regard to the memory improvement activity, the administration of Safflower seed extract significantly restored memory impairments induced by scopolamine in the behavior tests such as novel object recognition and Morris water maze test. Conclusion : The results of our study suggest that the safflower seed extract possess potent memory improvement activity and are also a good source of natural antioxidants. Further study is needed to identify the mechanism responsible for their memory improvement activity.

N-(p-Coumaroyl)serotonin과 N-Feruloylserotonin은 홍화씨에서 유래하는 특이적인 세로토닌유도체로 주로 식물이 병원균을 방어하기 위해서 만들어내는 hydroxycinnamic acid amides계 물질이다. 본 연구에서는 N-(p-Coumaroyl) serotonin과 N-Feruloylserotonin이 지방전구세포의 지방분화에 미치는 영향을 oil-red O염색과 triglyceride 양 측정, GPDH 활성 측정 등을 통해 알아보았고, 그 결과 두 물질 모두 유의적으로 지방세포분화를 억제함을 관찰하였다. 효능 비교물질로 세로토닌을 처리했을 때 세로토닌 자체로는 지방분화에 유의미한 효과는 관찰되지 않았다. N-(p-Coumaroyl) serotonin과 N-Feruloylserotonin은 또한 우수한 항산화능을 보여주었다. 이러한 결과를 통해, N-(p-Coumaroyl)serotonin과 N-Feruloylserotonin이 지방세포분화억제를 통한 항비만 소재로서의 가능성을 확인하였다.

홍화종자의 메탄올 추출물에서 preparative HPLC(u -Bondapak C18 column(7.8×300mm ) 분석을 통하여 DPPH radical 소거 활성도가 높은 두 종류의 항산화 물질(CA와 CB)을 확인하였다. 확인된 항산화물질의 대량 추출을 위하여 hexane, chloroform, ethyl acetate 그리고 butanol 등의 유기용매를 이용하였으며 이 중 ethyl acetate 분획에서 DPPH radical 소거 활성이 높은 물질이 추출되었다. Ethyl acetate 분획물을 silica gel chlomatography하여 CA와 CB를 분리하였고, 1H -NMR과 13C -NMR 분석에 의하여 CA는 N-(p-Coumaroyl) serotonin, 그리고 CB는 N-feruoylserotonin으로 동정되었다. 홍화종자에서 N-(p-Coumaroyl) serotonin과 N-feruoylserotonin의 함량을 u -Bondapak C18 column(3.9×300mm )으로 300nm에서 acetonitrile의 용매로 10%에서 분석을 시작하여 30분 동안 50%까지 기울기 모드로 분석한 결과 N-(p-Coumaroyl)serotonin의 함량은 4.11 mg/gDW, N-feruoylserotonin의 함량은 7.29 mg/gDW이었으며, 이 두 가지 항산화 물질은 모두 종자껍질에서만 추출되었다.