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대만(臺灣) 프로폴리스의 조성(組成)및 생물활성(生物活性)
1.대만(臺灣) 국립의란기술학원(國立宜蘭技術學院) 응용동물계(應用動
物系)
진유문(陣裕文)박사
2.대만(臺灣) 대북(臺北) 국립대만대학(國立臺灣大學) 곤충학계(昆蟲
學系)
하개광(河鎧光)박사
< 적요(摘要) >
우리는 자체적으로 설계한 프로폴리스 채집기를 이용하여 2000년 5월부터 12월까지 대만(臺灣) 각지의 9개 지점에서 매월 프로폴리스를 수집하여 34가지의 프로폴리스 샘플을 수집했다. 샘플 분석 결과 대만(臺灣)-I, 대만(臺灣)-II, 대만(臺灣)-III 등 3 종류로 구분할 수 있었는데 그 중 대만(臺灣)-I 프로폴리스의 이용가치(利用價値)가 가장 높았다.
대만(臺灣)-I 프로폴리스의 수지(樹脂) 함량(含量)은 70.5±7.3%에 달하여 브라질산(産)(52.2%)과 중국대륙산(中國大陸産)(58.3%) 샘플보다 훨씬 높았다. 또한 페놀의 총량(總酚量)도 높은 수치를 나타내(73.3±6.8mg/g) 브라질산(産) 프로폴리스(48.5±0.8mg/g)보다 훨씬 높았다. 반면에 대만(臺灣)-I 프로폴리스의 총황동(總黃酮 ; Flavonoid) 함량은 비교적 적어서 (16.1±2.1mg/g) 브라질산(産)(31.8±0.3mg/g)과 중국대륙산(中國大陸産)(55.1±2.9mg/g)보다 훨씬 낮았다.
생물활성(生物活性) 방면에서도 대만(臺灣)-I과 대만(臺灣)-II 프로폴리스는 매우 좋은 자유기(自由基) 제거능력과 항균활성을 지니고 있었는 바, 이러한 특성으로 말미암아 이 두 가지는 대만(臺灣)에서도 가장 응용가치(應用價値)가 있는 프로폴리스라고 할 수 있다.
(一). 서론(序論)
근년에 와서 프로폴리스는 이미 대만(臺灣) 지역에서 천연보건식품으로 각광(脚光)을 받고 있고(陳과 河, 1998), 그 인기는 이미 전통적인 *로얄제리* 화분* 꿀을 능가하고 있다.
프로폴리스는 많은 생물효용(生物效用)을 지니고 있는 일종의 천연적 항생물질(抗生物質)로서 세균(細菌), 미생물(微生物), 바이러스와 암세포(癌細胞)에 대해 모두 활성억제작용(活性抑制作用)을 나타낼 뿐만 아니라 또한 마취(痲醉), 진통(陣痛), 항암(抗癌), 조직재생(組織再生) 촉진(促進), 보간(保肝), 항산화(抗酸化), 면역반응(免疫反應) 조절(調節) 등의 약리작용(藥理作用)(Marcucci, 1995)으로 수많은 애용자들은 프로폴리스를 마치 전능적(全能的) 보건묘방(保健妙方)으로 여기고 있다. 하지만 각지에서 생산된 프로폴리스는 분명한 차이(差異)(Bankov et al,. 1995)가 있으며, 또한 대만산(臺灣産) 프로폴리스의 활성(活性)과 조성(組成)에 대한 연구(硏究)도 아직 미흡한 상황이다.
시장에서 프로폴리스 상품이 매우 많지만 사용되는 원료는 모두 브라질과 중국대륙산(中國大陸産)이 위주이며 한편 대만산(臺灣産) 프로폴리스에 대한 사람들의 인식도 부족하며, 심지어 양봉가 자신도 수입산품(輸入産品)을 사용하고 있다.
그 원인 중의 하나는 대만산(臺灣産) 프로폴리스의 풍미(風味)가 독특하고, 또 완성된 생물학 효용분석(效用分析)도 부족하기 때문이다. 심지어 프로폴리스를 채취하는 수종(樹種)에 대한 파악도 완전히 이루어지지 않고 있고, 프로폴리스 채집기술(採集技術)도 아직 발전하지 못했으므로 프로폴리스 산업 발전에 불리하다.
본 연구(硏究)는 자체적으로 설계한 프로폴리스 채집기(採集機)를 이용하여 대만(臺灣) 각 주요 양봉지역(養蜂地域)과 꿀벌이 활동하는 계절에 채집한 프로폴리스 샘플을 광범위하게 수집하여 실험실 분석을 거쳐 그 조성분(助成分)과 생물활성(生物活性)을 파악하여 대만산(臺灣産) 프로폴리스의 이용성(利用性)과 생산가치를 평가(評價)한다.
(二). 재료(材料)와 방법(方法)
1. 프로폴리스 샘플 수집(收集)과 추출액(抽出液) 준비(準備)
대만(臺灣) 동, 서, 남, 북부(東西南北部) 등 모두 9곳을 샘플 채집지로 선택하여 2000년 5월부터 각 채집지에서 5개의 봉상(蜂箱)에 프로폴리스 채집기를 가설하여 매월 채집된 프로폴리스를 집중적으로 수집했다.
이렇게 해서 모두 34개 프로폴리스 샘플을 수집하여 중량(重量)과 조성분(組成分) 및 생물활성(生物活性) 분석(分析)을 진행(進行)했다. 별도로 브라질산(産)과 중국대륙산(中國大陸産) 프로폴리스와 비교연구(比較硏究)를 진행(進行)했다.
수집한 프로폴리스 원괴(原塊)를 분말화(粉末化)한 후 50g 분말을 500ml 알콜 용액(80%v/v)에 넣고 실내온도에서 48시간 진탕췌취(震盪萃取)gkrh 여과지로 여과시킨 후 여과액(濾過液)을 입구가 넓은 유리병에 넣고 알콜용액(80%v/v) 500ml를 넣었다..
2. 프로폴리스 추출액(抽出液)의 분석(分析)
A. 수지(樹脂)(Balsam) 함량(含量)
프로폴리스 추출액(抽出液) 5ml를 정량(定量) 병에 처치, 먼저 질소로 알코올을 제거하고, 다시 50˚C 온상(溫箱)에 넘겨 항중(恒重)이 된 후 프로폴리스 추출액(抽出液)의 수지(樹脂) 함량(含量)을 조사한다.
B. 총 페놀류(總酚類)(Total Phenolics) 함량(含量)
Woisky and Salatino(1998)의 방법을 참고하여 몰식자산(沒食子酸)(gallic acid)을 표준품으로 760nm 파장(波長)의 흡광치(吸光値)를 검측하여 프로폴리스 추출액 중의 총(總) 페놀류 함량(含量)을 조사한다.
C. 총류황동(總類黃酮)(Total Flavonoids)의 含量
Morenotal(2000)의 방법을 참고하여 곡피동(槲皮酮)(quercetin)을 표준품으로 415nm 파장(波長)의 흡광치 검측으로 프로폴리스 추출액(抽出液) 중 류황동(類黃酮)의 함량(含量)을 조사한다.
D. 박층색층(薄層色層) 분석(分析)(TLC)
먼저 프로폴리스 추출액(抽出液)을 약콜용액(50%v/v)으로 2배 희석(稀釋) 후 7ml를 석교(矽膠)가 함유된 박층색층(薄層色層) 분석(分析)(thin-layer chromatography, TLC) 평판 위에 떨구어,. 전개(展開)액(液) 시스템을 toluene: chloroform: acetone (40: 25: 35, v/v)로 샘플을 전개한 후 1% FeCl₃(w/v)로 도보정색(圖譜呈色) 반응을 진행한다.
3. 프로폴리스 추출액(抽出液)의 생물활성(生物活性)
A. DPPH(α.α-diphenyl-β-picryhydrozyl) 자유기(自由基)의 제거효과(除去效果)
빛을 차단한 환경(避光環境)에서 차례대로0.5㎖ DPPH(0.4mM)과 2㎖ 프로폴리스 샘플을 실험관에 넣은 후 신속히 균일하게 혼합․정치(靜置) 30분 후 517nm 흡광치를 측정한다. 각 샘플 모두 4번 중복, 대조조는 80% 알콜로 측정한다.
B. 항균실험(抗菌實驗)
① 측시균주(測試菌株) : E. coli, Yeast, Streptococcus spp., Vibrio damsela, V. algino (2 strains), V. vulnificus, Edwardsiella tarda (6 strains), Aeromonas hydrpohila (11 strains), Bacillus cereus, B. subtilis, Staphylococcus aureus, Candida albicans 등 모두 28개 균주(菌株)
② 최저억균농도실험(最低抑菌濃度實驗)(MIC)
20% 알콜로 프로폴리스 추출액을 희석시켜 25.6㎎/㎖ 농도의 母液을 만든다. 다시 액태배양액으로 2배의 서열성(序列性) 희석(稀釋)을 진행하여 시험관 중 각기 프로폴리스 640㎎/㎖, 320㎎/㎖‥‥‥0.625㎎/㎖ 함량으로 한다. 아울러 매개 시험관 중에 1% 알콜과 1×10 ㎖ 균체를 넣는다. 정상온도 하에서 균체를 18시간 배양 후의 배양액 혼탁도에 근거하여 균체 생장 정도를 판정하여 각 프로폴리스 샘플의 부동균체에 대한 최저 억균농도를 결정한다.
③ 최저살균농도실험(最低殺菌濃度實驗)(MBC)
위에서 말한 MIC 각 균액(菌液) 샘플을 한 단계 더 나아가 MBC 실험을 진행한다. 정양 이균환(移菌環)(Difco 10㎕)으로 균액을 배양평판 위에 발라 24시간 배양 후 균락(菌落) 수량 강저(降低)가 99.99%에 달함을 살균표준으로 MBC의 농도를 판정한다.
(三). 결과(結果)와 토론(討論)
1. 대만 프로폴리스 급별(級別)과 조성(組成)
프로폴리스 외관, 수지(樹脂) 함량(含量), 총분류(總酚類)와 총류황동(總類黃酮) 함량(含量) 등 조성분석의 결과에 근거하여 대만 프로폴리스는 크게 3개 급별로 나눈다. 대만-I 유형(類型)은 취록색(翠綠色)으로 주로 5～7월에 생산되고 수지 함량은 70±7.3%에 달하여 브라질(52.2%)과 중국대륙산(58.3%)산 프로폴리스보다 현저한 우등을 가지고 있을 뿐만 아니라, 총분류(總酚類)도 73.3±6.8mg/g에 달하여 역시 브라질(48.5±0.8mg/g)과 중국대륙산(66.3±3.2mg/g)보다 좋다. 단지 대만-I의 류황동(類黃酮) 함량이 비교적 적다(16.1±2.1mg/g). 대만-II와 대만III의 외관은 비슷하여 구분이 쉽지않다. 전자는 녹색을 띠고 6～12월에 채집할 수 있고, 후자는 녹색을 띠지 않고 주로 8～12월에 생산된다. 단지 양자의 프로폴리스 함량, 총분류(總酚類)와 총류황동(總類黃酮) 함량(含量)이 모두 낮은 편이다.
TLC의 분석결과는 대만-I, 대만-II와 대만-III 모두 비슷한 색대(色帶)를 보였으며 다만 정색(呈色) 강도만 순서대로 약했다. 중국대륙과 브라질의 프로폴리스 추출액은 완전 부동한 도보(圖譜)를 나타냈으므로 대만 프로폴리스의 조성(助成)은 외국산과 많은 차이가 있다는 것을 말한다.
2. 대만 프로폴리스 추출물의 생물활성(DPPH)
자유기 제거능력을 보면 대만-I, 대만-II와 중국대륙산이 가장 강하다. 4개 측시(測試) 농도(10～80㎍/㎖)의 제거율을 보면 3자가 접근하며, 또한 현저한 차이를 나타내지 않는다(p>0.05). rm 다음으로는 브라질산 프로폴리스 추출물의 제거능력이었고, 대만-III의 프로폴리스 추출물의 제거능력이 가장 약했다. 이 두 자의 주요 차이는 차고(次高) 농도(40㎍/㎖)의 수치상에서 브라질 프로폴리스의 청제율(76.93±8.24%)은 대만-III(53.02±19.00%)보다 현저히 높았다(p<0.05). 그 외 농도는 현저한 차이를 나타내지 않았다(p>0.05)
항균실험의 측시(測試) 균주 중, Streptococcus spp.․V. damsela․B. cereus․B. subtilis․Staphylococcus aureus 균에 대한 항균효과가 높을 뿐 아니라, 이들 균주에 대한 대만-I과 대만-II 프로폴리스 추출물의 MIC와 MBC도 모두 브라질, 중국대륙산(표3)보다 높았다. 억균(抑菌)효과가 가장 좋은 B. cereus를 예로 들면 대만 프로폴리스의 MIC는 겨우 2.5～10.0㎍/㎖, MBC는 5～20㎍/㎖인데 브라질산과 중국대륙산은 80～320㎍/㎖(MIC)와 80～640㎍/㎖(MBC)까지 높아 그 효과의 차이가 16배 이상에 달한다. 대만-III의 항균효과는 eoaks-I, II보다 못하지만 브라질산과 대륙산보다 우등한 것으로 나타났다.
3. 대만 프로폴리스 이용(利用)과 생산가치(生産價値)
본문 연구결과로 보면 우리는 대만-I과 대만-II 등 프로폴리스는 생산 이용가치가 극히 높다고 보는 바 그들의 수지함량도 매우 높고, 항균과 자유기 제거활성도 모두 대만 시장에서 흔히 볼 수 있는 브라질과 중국대륙산보다 우수하다.
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