본 연구는 한국, 일본 그리고 중국에서 재배된 비파엽(枇杷葉)의 열수추출물과 30% 에탄올추출물이 RBL-2H3 세포의 탈과립억제에 미치는 효과를 확인하여 제I형 알레르기 억제제로서 개발 가능성을 검토하였다.
비파엽 열수추출물과 에탄올추출물(30%)의 항산화 활성과 nitric oxide 생성 억제 활성을 측정하여 알레르기성 염증유발 억제효과를 확인하였다. 50%의 DPPH radical을 소거하는 데 필요한 시료의 농도로 산출한 항산화 활성(SC50) 을 측정한 결과, 열수추출물은 한국산이 가장 높은 활성을 보였고, 중국산이 가장 낮은 활성을 나타냈다 . 30% 에탄올추출물 또한 열수추출물과 유사한 양상을 보였으며, 그리고 한국산과 중국산은 에탄올추출물이 열수추출물 보다 더 높은 활성을 나타냈다.
LPS가 처리된 Raw 264.7 세포를 대상으로 비파엽 추출물의 세포독성과 nitric oxide 생성억제 활성을 측정하였다. 모든 처리에서 세포독성은 관찰되지 않았다. 모든 비파엽 열수추출물은 저농도에서는 유의적인 활성이 없었으나 5㎎/㎖ 이상 농도에서는 농도 의존적으로 nitric oxide 생성을 억제하였다. 특히 한국산과 일본산이 10㎎/㎖의 농도에서 가장 높은 nitric oxide 생성억제 활성을 나타냈다. 에탄올추출물의 nitric oxide 생성억제 활성도 열수추출물과 비슷한 양상을 보였으나, 활성은 열수추출물 보다 다소 높았다. 최고 농도 처리에서 억제 활성은 한국산, 일본산 그리고 중국산 순으로 높게 나타났다.
β-Hexosaminidase 방출억제율을 측정하여 비파엽 추출물의 RBL-2H3 세포탈과립억제 효과를 평가하였다. 비파엽 추출물이 RBL-2H3 세포의 생장에 미치는 영향을 살펴본 결과, 열수추출물은 모든 시료에서 우려할 만한 세포독성을 보이지 않았으나, 30% 에탄올추출물은 2㎎/㎖ 농도를 제외한 모든 농도에서 세포생장을 다소 저해하였다. β-Hexosaminidase 방출억제율 측정 결과, 열수추출물은 한국산과 일본산에서 농도 의존적으로 β-hexosaminidase 방출억제 활성을 보였다. 특히 한국산은 10㎎/㎖의 농도에서 항히스타민제로 사용하는 ketotifen과 유사한 활성도를 나타냈다. 그러나 중국산은 농도 의존적이지 않았으며 10㎎/㎖ 농도에서 가장 낮은 활성을 보였다. 30% 에탄올추출물은 세포독성의 우려가 없는 2㎎/㎖ 농도에서 한국산, 일본산 그리고 중국산 순으로 높은 β-hexosaminidase 방출억제 활성을 나타냈다. 따라서 한국산 비파엽 열수추출물이 가장 효과적으로 β-hexosaminidase의 방출을 억제할 수 있을 것으로 판단되었다.
비파엽 추출물의 항산화 활성 및 RBL-2H3 세포 탈과립억제 활성에 관여하는 성분을 추적하기 위하여 비파엽 추출물을 LC-MS를 이용하여 정성 분석하였다. 그 결과 3가지 주성분은 각각 neochlorogenic acid와 chlorogenic acid와 4-O-caffeoylquinic acid로 동정되었다. 확인된 주성분을 LC-MS/MS로 정량분석한 결과, 추출용매에 관계없이 3가지 주성분 모두 한국산에서 가장 높은 함량을 보였다. 모든 시료에서 주성분 중 chlorogenic acid 함량이 가장 높았으며, 한국산 비파엽 30% 에탄올추출물의 chlorogenic acid 함량이 가장 높게 나타났다.
비파엽 추출물에서 동정된 주성분 neochlorogenic acid, chlorogenic acid 그리고 4-O-caffeoylquinic acid 의 표준품을 이용하여 DPPH radical 소거능을 측정한 결과 주성분 모두 비슷한 항산화 활성을 보였다. 한편 이들 주성분이 nitric oxide 생성에 미치는 효과는 chlorogenic acid만 농도 의존적으로 nitric oxide 생성을 억제하는 것으로 나타났다. 그리고 RBL-2H3 세포 β-hexosaminidase의 방출억제 활성도 chlorogenic acid만이 농도 의존적인 활성을 보였다. 이와 같은 결과로부터 chlorogenic acid가 비파엽 추출물의 β-hexosaminidase 방출을 억제하는 주성분임이 확인되었다.
따라서 비파엽 추출물 중 세포독성의 우려가 없으면서 chlorogenic acid의 함량도 높은 한국산 비파엽 열수추출물이 제I형 알레르기 억제제로 개발될 가능성이 있는 것으로 판단된다.