보이차 생차(生茶)로부터 항산화 Flavonoids 분리 및 화학구조 규명

Isolation and Identification of Chemical Structure of Antioxidant Flavonoids from Raw Pu-erh Tea

차나무(Camellia sinensis L.)의 잎으로 제조된 차는 가공방법에 따라 불발효차, 반발효차, 발효차 및 후발효차로 구분된다. 보이차(Pu-erh tea)는 중국 관동성과 운남성 일대의 대엽종 차나무 잎을 건조시켜 제조되는 대표적인 후발효차이며, 따뜻하고 습한 환경에 차잎을 장시간 노출시켜 Aspergillus 속과 Penicillium 속 등의 미생물이 분비하는 효소에 의해 발효가 진행되며 특유의 색, 향과 맛을 나타내고 있다. 본 연구는 보이차 생차의 주요식물 화학성분을 규명할 목적으로 시행되었다. 보이차 생차를 70% ethyl alcohol로 추출하여 항산화능이 우수한ethyl acetate 가용성 분획(IC50: 28.7 µg/mL)으로부터 silica gel과 Sephadex LH-20 open column chromatography를시행하여 보이차 생차의 주요 flavonoids 3종 화합물을 단리하고, 기기분석을 통해 kaempferol (1), kaempferol3-O-β-D-galactopyranoside (2) 및 quercetin (3)으로 그들의 화학구조를 규명하였다. 분리된 화합물의 DPPH radical-scavenging activities (IC50, µM/mL)는 각각 18.20, 33.91, 10.76으로 확인되었으며, 화합물 3의 경우 항산화제로 널리 활용되는 gallic acid (IC50: 12.02 μM)보다 높은 항산화능을 나타내었다. 이는 aromatic B-ring에 결합하고 있는 ortho hydroxyl groups에 의한 것으로 판단된다.

Based on their degree of fermentation, teas (Camellia sinensis L.) are classified as non-fermented, partially fermented, fully fermented and post-fermented. Pu-erh tea is characterized by the post-fermented processing, which utilizes microorganisms such as Aspergillus niger to improve the color, taste, flavor, and biological activities. This study investigates the phytochemicals and biological activities of raw Pu-erh tea. Three flavonoids were isolated by subjecting 70% ethyl alcohol extracts of raw Pu-erh tea to activity-guided fractionation and isolation methods, and their chemical structure and biological activities were subsequently identified. The chemical structures were identified as kaempferol (1), kaempferol 3-O-β-D-galactopyranoside (2), and quercetin (3), by applying spectroscopic analyses including UV-Vis, ESI-MS, 1 H-NMR, 13C-NMR, 1 H-1 H COSY, and 1 H-13C HMQC spectral analyses with coloring reaction. The DPPH radical-scavenging assay revealed potent anti-oxidant capacities of compounds 1-3, with IC50 values of 18.20, 33.91, and 10.76 µM, respectively.