[학위논문]한국의 상용 과채 60종의 총 폴리페놀 함량에 의한 총 항산화능 평가 Antioxidant activity by total polyphenolic contents of regularly consumed 60 vegetables and fruits in Korea원문보기
공기 중의 산소를 이용하여 생명유지에 필요한 에너지를 생성하는 생체는 대사 과정에서 필연적으로 발생하는 대사 부산물인 활성 산소에 의해 산화적 스트레스를 겪게 된다. 이러한 산화적 스트레스는 DNA 손상, 암 유발, 노화 및 다양한 퇴행성 질환과 관계가 있는 것으로 보고되고 있다. 정상 상태에서 세포는 산화적 스트레스에 대한 대규모의 생체 내 방어 시스템을 지니고 있으며, 식이로 섭취하여 ...
공기 중의 산소를 이용하여 생명유지에 필요한 에너지를 생성하는 생체는 대사 과정에서 필연적으로 발생하는 대사 부산물인 활성 산소에 의해 산화적 스트레스를 겪게 된다. 이러한 산화적 스트레스는 DNA 손상, 암 유발, 노화 및 다양한 퇴행성 질환과 관계가 있는 것으로 보고되고 있다. 정상 상태에서 세포는 산화적 스트레스에 대한 대규모의 생체 내 방어 시스템을 지니고 있으며, 식이로 섭취하여 항산화 활성을 나타내는 외인성 방어 시스템이 이를 보완하고 있다. 채소와 과일에서 주로 발견되는 피토케미컬은 비타민과 더불어 생체 내 항산화 방어 시스템에서 외인성 요인으로 작용하여 산화적 스트레스를 감소시킴으로서 DNA, 단백질, 지질 등 세포 내 분자들의 손상을 예방하는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 채소와 과일의 규칙적인 섭취가 당뇨병, 심혈관계 질환, 암 등과 같은 만성 질병의 위험을 감소시킨다는 역학 연구가 다수 보고되고 있으며, 각 국가별로 상용채소와 과일의 항산화 활성에 대한 광범위의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 한국인의 다소비 채소와 과일을 대상으로 실시한 항산화 활성에 대한 폭넓은 연구는 아직 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 2005년 국민건강영양조사의 연간 섭취량을 기반으로 하여 한국인의 상용 채소와 과일 60종을 선정한 후 총 페놀 함량과 그에 따른 항산화능을 평가하여 한국인의 상용 채소와 과일의 항산화 활성의 기초적인 데이터를 제시하고자 하였다. 항산화능 측정은 DPPH 라디칼 소거능과 ORAC (Oxygen radical absorbance capacity) assay를 이용하였다. 또한 연간 섭취량을 기초로 하여 한국인의 폴리페놀 섭취와 항산화에 가장 많이 기여한 채소와 과일 각각 10위를 결정하여 퍼센트로 나타내었으며, 1인분량을 섭취하였을 때의 폴리페놀 양과 ORAC value를 계산하였다. 본 연구 결과 중 총 페놀 함량에 대한 결과를 간단히 요약하면, 채소의 과채즙(Whole Juice, WJ)에 함유되어 있는 총 페놀 양은 빨강 파프리카와 연근이 각각 92.3±0.4 mg/100 g 과 88.2±0.5 mg/100 g으로 높았으며, 과일 과채즙의 총 페놀 함량은 딸기와 자두가 각각 135.5±0.8 mg/100 g과 89.5±0.8 mg/100 g로 높게 나타났다. 이들 빨강 파프리카, 연근, 딸기, 자두는 1인 분량 섭취 시 획득할 수 있는 총 페놀 함량을 계산하였을 때도 높은 수치를 보였다. 반면, 연간 섭취량을 기초로 하여 한국인의 폴리페놀 섭취에 기여한 채소와 과일을 계산하였을 때, 가장 기여도가 높은 채소는 콩나물로 28.1%를 차지하였으며 다음으로 양파가 15.4%를 차치하였다. 과일로는 귤이 22.0%, 사과가 17.1%로 한국인의 폴리페놀 섭취에 크게 기여하였다. 채소와 과일의 에탄올 추출물의 DPPH 활성을 IC50 값으로 계산하였을 때, 깻잎(265.7±2.5 μg/mL), 쑥(266.3±0.6 μg/mL)으로 낮은 IC50을 나타냈으며, 과일은 매실(437.3±9.0 μg/mL), 포도(535.7±7.2 μg/mL)가 낮은 값을 보였다. 채소 중 무(3883.0±49.0μg/mL), 오이(4630.4±83.0 μg/mL), 팽이(6858.6±125.3 μg/mL) 등은 높은 IC50값을 나타냈으며, 과일 추출물의 경우에는 참외(3635.9±31.9 μg/mL), 배(4350.0±152.3 μg/mL)등이 높은 IC50값을 보였다. ORAC value (ORACROO·)는 마늘이 9131.1±90.9 μM TE/100 g 으로 채소 중에서 가장 높았으며 마늘의 연간 일일 섭취량을 기초로 하여 ORACROO·활성의 기여도를 계산하면 20.1%로 양파(23.4%)에 이어 2위에 올랐다. 그러나 1인 분량이 10 g 으로 다른 채소에 비해 낮으므로 1인 분량 섭취 시 활성은 913.1 μM TE로 낮아졌다. 과일의 경우에 ORACROO·활성의 기여도는 귤이 1위로 34.3%를 보였다. 이는 연간 1일 소비량도 사과(20.6 g)에 이어 17.7 g 으로 높으며 귤 자체의 ORAC value 또한 5546.5±21.7 μM TE/100 g으로 높기 때문으로 밝혀졌다. 본 연구 결과를 종합해 보면, 한국인의 상용 채소 중 총 폴리페놀 함량이 높은 시료는 초록색이 진한 깻잎, 취나물, 쑥 등과 선명한 색을 띄는 파프리카 등이었으며, 과일 역시 색이 선명한 딸기, 자두, 포도 등으로 나타났다. 총 폴리페놀 함량이 높을수록 DPPH 라디칼 소거능, ORAC value 등의 항산화 활성이 높아짐을 상관관계 분석을 통해 확인 하였다. 또한 추출 시 사용한 용매의 종류나 추출 방법에 따라서 총 폴리페놀 함량과 그 항산화 능에 차이가 나타남을 알 수 있었다. 한국인의 항산화 활성에 기여한 채소 중 무, 마늘, 대파, 양파 등은 황 화합물 성분을 함유한 것으로 한국 전통 식단에 있어 주로 김치의 재료로 사용되는 채소임을 알 수 있었다. 또한 한국인의 항산화 활성에 기여한 과일은 귤, 사과로 거의 총 폴리페놀 함량과 ORAC value 평가에서 높은 기여도를 나타냈다. 사과와 귤은 대표적으로 겨울에 많이 섭취하는 과일로 겨울철 부족해지기 쉬운 비타민과 무기질, 피토케미컬 등의 좋은 급원이 되고 있었다. 한국에서 상용되는 60 종류의 채소와 과일의 항산화능에 대한 본 연구의 결과는 역학 연구와 식이 섭취 권장량의 결정에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 일반적인 식습관을 가진 한국인의 외인성 항산화 방어 시스템 상태를 평가하는 데 이용될 수 있을 것이다. 요컨대, 앞으로 더욱 다양한 종류의 채소와 과일에 대하여 총 페놀 함량 외에 비타민 C와 E, 미량 영양소, 여러 가지 phytochemical 함량에 대한 분석과 항산화 활성의 분자적 측면에서의 기전에 대한 더욱 심도 있는 연구가 요구된다 하겠다.
공기 중의 산소를 이용하여 생명유지에 필요한 에너지를 생성하는 생체는 대사 과정에서 필연적으로 발생하는 대사 부산물인 활성 산소에 의해 산화적 스트레스를 겪게 된다. 이러한 산화적 스트레스는 DNA 손상, 암 유발, 노화 및 다양한 퇴행성 질환과 관계가 있는 것으로 보고되고 있다. 정상 상태에서 세포는 산화적 스트레스에 대한 대규모의 생체 내 방어 시스템을 지니고 있으며, 식이로 섭취하여 항산화 활성을 나타내는 외인성 방어 시스템이 이를 보완하고 있다. 채소와 과일에서 주로 발견되는 피토케미컬은 비타민과 더불어 생체 내 항산화 방어 시스템에서 외인성 요인으로 작용하여 산화적 스트레스를 감소시킴으로서 DNA, 단백질, 지질 등 세포 내 분자들의 손상을 예방하는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 채소와 과일의 규칙적인 섭취가 당뇨병, 심혈관계 질환, 암 등과 같은 만성 질병의 위험을 감소시킨다는 역학 연구가 다수 보고되고 있으며, 각 국가별로 상용채소와 과일의 항산화 활성에 대한 광범위의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나, 한국인의 다소비 채소와 과일을 대상으로 실시한 항산화 활성에 대한 폭넓은 연구는 아직 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 2005년 국민건강영양조사의 연간 섭취량을 기반으로 하여 한국인의 상용 채소와 과일 60종을 선정한 후 총 페놀 함량과 그에 따른 항산화능을 평가하여 한국인의 상용 채소와 과일의 항산화 활성의 기초적인 데이터를 제시하고자 하였다. 항산화능 측정은 DPPH 라디칼 소거능과 ORAC (Oxygen radical absorbance capacity) assay를 이용하였다. 또한 연간 섭취량을 기초로 하여 한국인의 폴리페놀 섭취와 항산화에 가장 많이 기여한 채소와 과일 각각 10위를 결정하여 퍼센트로 나타내었으며, 1인분량을 섭취하였을 때의 폴리페놀 양과 ORAC value를 계산하였다. 본 연구 결과 중 총 페놀 함량에 대한 결과를 간단히 요약하면, 채소의 과채즙(Whole Juice, WJ)에 함유되어 있는 총 페놀 양은 빨강 파프리카와 연근이 각각 92.3±0.4 mg/100 g 과 88.2±0.5 mg/100 g으로 높았으며, 과일 과채즙의 총 페놀 함량은 딸기와 자두가 각각 135.5±0.8 mg/100 g과 89.5±0.8 mg/100 g로 높게 나타났다. 이들 빨강 파프리카, 연근, 딸기, 자두는 1인 분량 섭취 시 획득할 수 있는 총 페놀 함량을 계산하였을 때도 높은 수치를 보였다. 반면, 연간 섭취량을 기초로 하여 한국인의 폴리페놀 섭취에 기여한 채소와 과일을 계산하였을 때, 가장 기여도가 높은 채소는 콩나물로 28.1%를 차지하였으며 다음으로 양파가 15.4%를 차치하였다. 과일로는 귤이 22.0%, 사과가 17.1%로 한국인의 폴리페놀 섭취에 크게 기여하였다. 채소와 과일의 에탄올 추출물의 DPPH 활성을 IC50 값으로 계산하였을 때, 깻잎(265.7±2.5 μg/mL), 쑥(266.3±0.6 μg/mL)으로 낮은 IC50을 나타냈으며, 과일은 매실(437.3±9.0 μg/mL), 포도(535.7±7.2 μg/mL)가 낮은 값을 보였다. 채소 중 무(3883.0±49.0μg/mL), 오이(4630.4±83.0 μg/mL), 팽이(6858.6±125.3 μg/mL) 등은 높은 IC50값을 나타냈으며, 과일 추출물의 경우에는 참외(3635.9±31.9 μg/mL), 배(4350.0±152.3 μg/mL)등이 높은 IC50값을 보였다. ORAC value (ORACROO·)는 마늘이 9131.1±90.9 μM TE/100 g 으로 채소 중에서 가장 높았으며 마늘의 연간 일일 섭취량을 기초로 하여 ORACROO·활성의 기여도를 계산하면 20.1%로 양파(23.4%)에 이어 2위에 올랐다. 그러나 1인 분량이 10 g 으로 다른 채소에 비해 낮으므로 1인 분량 섭취 시 활성은 913.1 μM TE로 낮아졌다. 과일의 경우에 ORACROO·활성의 기여도는 귤이 1위로 34.3%를 보였다. 이는 연간 1일 소비량도 사과(20.6 g)에 이어 17.7 g 으로 높으며 귤 자체의 ORAC value 또한 5546.5±21.7 μM TE/100 g으로 높기 때문으로 밝혀졌다. 본 연구 결과를 종합해 보면, 한국인의 상용 채소 중 총 폴리페놀 함량이 높은 시료는 초록색이 진한 깻잎, 취나물, 쑥 등과 선명한 색을 띄는 파프리카 등이었으며, 과일 역시 색이 선명한 딸기, 자두, 포도 등으로 나타났다. 총 폴리페놀 함량이 높을수록 DPPH 라디칼 소거능, ORAC value 등의 항산화 활성이 높아짐을 상관관계 분석을 통해 확인 하였다. 또한 추출 시 사용한 용매의 종류나 추출 방법에 따라서 총 폴리페놀 함량과 그 항산화 능에 차이가 나타남을 알 수 있었다. 한국인의 항산화 활성에 기여한 채소 중 무, 마늘, 대파, 양파 등은 황 화합물 성분을 함유한 것으로 한국 전통 식단에 있어 주로 김치의 재료로 사용되는 채소임을 알 수 있었다. 또한 한국인의 항산화 활성에 기여한 과일은 귤, 사과로 거의 총 폴리페놀 함량과 ORAC value 평가에서 높은 기여도를 나타냈다. 사과와 귤은 대표적으로 겨울에 많이 섭취하는 과일로 겨울철 부족해지기 쉬운 비타민과 무기질, 피토케미컬 등의 좋은 급원이 되고 있었다. 한국에서 상용되는 60 종류의 채소와 과일의 항산화능에 대한 본 연구의 결과는 역학 연구와 식이 섭취 권장량의 결정에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 일반적인 식습관을 가진 한국인의 외인성 항산화 방어 시스템 상태를 평가하는 데 이용될 수 있을 것이다. 요컨대, 앞으로 더욱 다양한 종류의 채소와 과일에 대하여 총 페놀 함량 외에 비타민 C와 E, 미량 영양소, 여러 가지 phytochemical 함량에 대한 분석과 항산화 활성의 분자적 측면에서의 기전에 대한 더욱 심도 있는 연구가 요구된다 하겠다.
Recently, an increasing number of epidemiological studies suggest that regular intake of vegetables and fruits can reduce the risk of chronic diseases including diabetes, cardiovascular disease and cancer, in which components such as vitamin C, vitamin E, flavonoids and carotenoids may play a protec...
Recently, an increasing number of epidemiological studies suggest that regular intake of vegetables and fruits can reduce the risk of chronic diseases including diabetes, cardiovascular disease and cancer, in which components such as vitamin C, vitamin E, flavonoids and carotenoids may play a protective role. The objective of this study was to determine antioxidant activity of 60 regularly consumed vegetables and fruits which were selected on the basis of annual consumption per capita data in Korea using total phenolic contents, DPPH radical scavenging assay, oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assay. The contribution of the selected vegetables and fruits to the total phenolics and ORAC values in Korean diet was calculated from annual consumption data from Korea Health and Nutrition Examination Survey (2005). The top 10 phenolic and ORAC contributors expressed as a percentage. The total phenolic contents and ORAC value of selected vegetables and fruits in one serving size. Red sweet pepper (92.3 mg/100 g) and lotus root (88.2 mg/100 g) exhibited high total phenolic contents in whole juice and in one serving size among the vegetables. Strawberry (135.5 mg/100 g) and plum (88.5 mg/100 g) showed high total phenolic contents in whole juice and in one serving size among the fruits. However, bean sprouts (28.1%) and onion (15.4%) were the large supplier of vegetable phenolics to the population. Tangerine (22.0%) and apple (17.1%) were the large supplier of fruit phenolics. Availability of a comprehensive antioxidant activity database of a wide range of vegetables and fruits would be useful for epidemiological research and dietary guidelines formulation. Furthermore, this information may be used to establish antioxidant activity databases for Korean.
Recently, an increasing number of epidemiological studies suggest that regular intake of vegetables and fruits can reduce the risk of chronic diseases including diabetes, cardiovascular disease and cancer, in which components such as vitamin C, vitamin E, flavonoids and carotenoids may play a protective role. The objective of this study was to determine antioxidant activity of 60 regularly consumed vegetables and fruits which were selected on the basis of annual consumption per capita data in Korea using total phenolic contents, DPPH radical scavenging assay, oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assay. The contribution of the selected vegetables and fruits to the total phenolics and ORAC values in Korean diet was calculated from annual consumption data from Korea Health and Nutrition Examination Survey (2005). The top 10 phenolic and ORAC contributors expressed as a percentage. The total phenolic contents and ORAC value of selected vegetables and fruits in one serving size. Red sweet pepper (92.3 mg/100 g) and lotus root (88.2 mg/100 g) exhibited high total phenolic contents in whole juice and in one serving size among the vegetables. Strawberry (135.5 mg/100 g) and plum (88.5 mg/100 g) showed high total phenolic contents in whole juice and in one serving size among the fruits. However, bean sprouts (28.1%) and onion (15.4%) were the large supplier of vegetable phenolics to the population. Tangerine (22.0%) and apple (17.1%) were the large supplier of fruit phenolics. Availability of a comprehensive antioxidant activity database of a wide range of vegetables and fruits would be useful for epidemiological research and dietary guidelines formulation. Furthermore, this information may be used to establish antioxidant activity databases for Korean.
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