본 연구는 한국의 과실주시장에서 가장 큰 규모를 형성하고 있는 복분자(Rubus coreanus Miquel) 와인의 생리 활성 및 주요 성분 분석에 관한 것이다. 복분자 juice, juice-pulp, juice-pulp-seed 를 원료로 하여 제조된 각각의 와인의 주요 성분을 분석하고 이들 와인의 항산화 및 항염증 활성을 측정하여 비교하였다. ...
본 연구는 한국의 과실주시장에서 가장 큰 규모를 형성하고 있는 복분자(Rubus coreanus Miquel) 와인의 생리 활성 및 주요 성분 분석에 관한 것이다. 복분자 juice, juice-pulp, juice-pulp-seed 를 원료로 하여 제조된 각각의 와인의 주요 성분을 분석하고 이들 와인의 항산화 및 항염증 활성을 측정하여 비교하였다. 알코올 발효의 원료간의 비교 실험에서는 juice-pulp-seed 와인이 총 안토시아닌 함량 (85.89 ± 6.48 mg CGE/L)과 배뇨관련 질환 방어에 효과가 있는 것으로 알려진 프로안토시아니딘 함량(3933.43 ± 42.60 mg/L)이 가장 높았으며, juice-pulp-seed 와인의 항산화 활성 또한 가장 높았다. 다음으로 juice-pulp 와인과 juice 와인 순이었다. 총폴리페놀량은 juice 와인 (2755.47 ± 25.22 mg GAE/L)과 juice-pulp 와인 (2962.28 ± 17.37 mg GAE/L)은 비슷한 양을 보였으나, juice-pulp-seed 와인 (4044.28 ± 19.01 mg GAE/L)은 높은 수치를 나타냈다. 에틸카바메이트는 seed를 포함한 와인이나 나머지 두 와인 모두 유의적 차이없이 3 ppb정도로 낮은 농도로 존재하였다. 관능비교평가는 훈련된 전문가 그룹(10명) 평가에서 juice-pulp-seed 와인이 향기 부문 중 fruity한 느낌, sweet한 느낌, chemical 느낌 등 모두에서 다른 와인들에 비해 높은 평가를 받았으며, 맛에서는 sweetness와 bitterness에서 좋은 평가를 받았다. 이는 아세트알데히드, 에틸아세테이트, 이소아밀아세테이트, 에틸프로에이트, 이소아밀알콜, 에틸카프로에트, 페닐에틸 아세테이트 등의 향기 성분의 조화 정도가 특정 성분의 많고 적음보다 큰 영향인자로 작용한 결과였고 맛에서는 유리아미노산의 영향이 컸으며, 특히 글루타민, 글리신, 알라닌, 프롤린 등이 긍정적 인자로 작용했다. 일반인 대상(30명)으로 한 기호도 조사에서도 향기, 맛, 종합적수용도 모두에서 juice-pulp-seed 와인이 가장 높았다. 복분자 와인은 whole fruits를 으깨서 발효시키는 것이 우수한 제조방법임을 확인하였다.
복분자 와인의 항산화 활성은 DPPH 라디칼 소거활성으로 확인하였는데 그 결과 활성이 높은 것으로 나타났다. 에테르와 에틸아세테이트 용매추출 층을 대상으로 silica gel column chromatography 및 HPLC를 행하여 6종의 항산화 활성물질을 단리하였다. 단리된 활성물질은 1D-와 2D-NMR 및 DI-ESI-MS의 분석에 의해 4-(2-hydroxyethyl)-phenol, 3,4,5-trihydroxybenzoic acid ethyl ester, 4-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxy-3-methoxy-benzoic acid, methyl 2-[(3,4-dihydroxybenzoyloxy)-4, 6-dihydroxy phenyl]acetate, 그리고 3,4-dihydroxybenzoic acid ethyl ester 로 각각 구조해석 되었다. 이중 depside 구조의 methyl 2-[(3,4- dihydroxybenzoyloxy)-4,6-dihydroxy phenyl]acetate는 라스베리나 라스베리 와인 에서 처음 분리 동정된 화합물로 강한 비스테로이드 항염증물질이다.
복분자 와인의 항염증 활성 실험에서 3가지 와인을 대상으로 LPS로 자극된 RAW 264.7 세포로부터 생성된 NO의 양을 정량한 결과 juice-pulp-seed 와인이 NO 생성 억제활성이 가장 높았으며, 효과가 가장 큰 juice-pulp-seed 와인을 대상으로 ether층과 ethyl acetate층으로 용매분획 후 저해활성이 높은 ethyl acetate 분획물을 silica gel chromatography를 이용하여 7개의 획분으로 나눈 후 동일한 농도(25 ug/mL)로 NO 생성 억제 효과를 측정한 결과 총 7개의 fraction 중 AF가 70.50%로 가장 높은 저해율을 보였다. AF 분획의 소염 및 통증 조절 효과를 검증하기 위하여 TPA로 염증을 유발한 후 귀부종을 측정한 결과는 AF 20 ug/ear에서 85.702%의 억제 효과를 보였다. 이것으로 소염 효과 및 부종 억제 효과가 확인되었다. AF 분획의 mice모델에서의writhing 반응 측정 실험에서도 AF 100 mg/kgbw의 경우 약 59.20% 감소된 수치를 나타내어 진통효능가 확인됐다. 염증으로 인한 모세혈관 투과도 억제 실험(in vivo)에서는 AF 분획물 100 mg/kgbw 처리한 경우 61.72%의 억제 효과를 보여 모세혈관 확장 억제활성을 확인했다.
항염증 활성 효과가 가장 높게 나타났던 ethyl acetate의 AF 획분을 μBondapak™ C18 column으로 정제하여 AF3 획분을 얻었고, AF3 획분을 재정제하여 활성물질을 단리하였다. 활성물질의 구조해석을 위한 NMR 과 DI-ESI-MS (negative) spectrum분석으로 이들 활성화합물의 구조는 3,4-dihydroxybenzoic acid로 확인되었다. 항염증활성은 3,4-dihydroxybenzoic acid중심으로 AF에 많이 존재하는 epicatechin과 quercetin 등의 폴리페놀화합물들의 복합적 작용에 기인한 것으로 보인다.
본 연구는 한국의 과실주시장에서 가장 큰 규모를 형성하고 있는 복분자(Rubus coreanus Miquel) 와인의 생리 활성 및 주요 성분 분석에 관한 것이다. 복분자 juice, juice-pulp, juice-pulp-seed 를 원료로 하여 제조된 각각의 와인의 주요 성분을 분석하고 이들 와인의 항산화 및 항염증 활성을 측정하여 비교하였다. 알코올 발효의 원료간의 비교 실험에서는 juice-pulp-seed 와인이 총 안토시아닌 함량 (85.89 ± 6.48 mg CGE/L)과 배뇨관련 질환 방어에 효과가 있는 것으로 알려진 프로안토시아니딘 함량(3933.43 ± 42.60 mg/L)이 가장 높았으며, juice-pulp-seed 와인의 항산화 활성 또한 가장 높았다. 다음으로 juice-pulp 와인과 juice 와인 순이었다. 총폴리페놀량은 juice 와인 (2755.47 ± 25.22 mg GAE/L)과 juice-pulp 와인 (2962.28 ± 17.37 mg GAE/L)은 비슷한 양을 보였으나, juice-pulp-seed 와인 (4044.28 ± 19.01 mg GAE/L)은 높은 수치를 나타냈다. 에틸카바메이트는 seed를 포함한 와인이나 나머지 두 와인 모두 유의적 차이없이 3 ppb정도로 낮은 농도로 존재하였다. 관능비교평가는 훈련된 전문가 그룹(10명) 평가에서 juice-pulp-seed 와인이 향기 부문 중 fruity한 느낌, sweet한 느낌, chemical 느낌 등 모두에서 다른 와인들에 비해 높은 평가를 받았으며, 맛에서는 sweetness와 bitterness에서 좋은 평가를 받았다. 이는 아세트알데히드, 에틸아세테이트, 이소아밀아세테이트, 에틸프로에이트, 이소아밀알콜, 에틸카프로에트, 페닐에틸 아세테이트 등의 향기 성분의 조화 정도가 특정 성분의 많고 적음보다 큰 영향인자로 작용한 결과였고 맛에서는 유리아미노산의 영향이 컸으며, 특히 글루타민, 글리신, 알라닌, 프롤린 등이 긍정적 인자로 작용했다. 일반인 대상(30명)으로 한 기호도 조사에서도 향기, 맛, 종합적수용도 모두에서 juice-pulp-seed 와인이 가장 높았다. 복분자 와인은 whole fruits를 으깨서 발효시키는 것이 우수한 제조방법임을 확인하였다.
복분자 와인의 항산화 활성은 DPPH 라디칼 소거활성으로 확인하였는데 그 결과 활성이 높은 것으로 나타났다. 에테르와 에틸아세테이트 용매추출 층을 대상으로 silica gel column chromatography 및 HPLC를 행하여 6종의 항산화 활성물질을 단리하였다. 단리된 활성물질은 1D-와 2D-NMR 및 DI-ESI-MS의 분석에 의해 4-(2-hydroxyethyl)-phenol, 3,4,5-trihydroxybenzoic acid ethyl ester, 4-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxy-3-methoxy-benzoic acid, methyl 2-[(3,4-dihydroxybenzoyloxy)-4, 6-dihydroxy phenyl]acetate, 그리고 3,4-dihydroxybenzoic acid ethyl ester 로 각각 구조해석 되었다. 이중 depside 구조의 methyl 2-[(3,4- dihydroxybenzoyloxy)-4,6-dihydroxy phenyl]acetate는 라스베리나 라스베리 와인 에서 처음 분리 동정된 화합물로 강한 비스테로이드 항염증물질이다.
복분자 와인의 항염증 활성 실험에서 3가지 와인을 대상으로 LPS로 자극된 RAW 264.7 세포로부터 생성된 NO의 양을 정량한 결과 juice-pulp-seed 와인이 NO 생성 억제활성이 가장 높았으며, 효과가 가장 큰 juice-pulp-seed 와인을 대상으로 ether층과 ethyl acetate층으로 용매분획 후 저해활성이 높은 ethyl acetate 분획물을 silica gel chromatography를 이용하여 7개의 획분으로 나눈 후 동일한 농도(25 ug/mL)로 NO 생성 억제 효과를 측정한 결과 총 7개의 fraction 중 AF가 70.50%로 가장 높은 저해율을 보였다. AF 분획의 소염 및 통증 조절 효과를 검증하기 위하여 TPA로 염증을 유발한 후 귀부종을 측정한 결과는 AF 20 ug/ear에서 85.702%의 억제 효과를 보였다. 이것으로 소염 효과 및 부종 억제 효과가 확인되었다. AF 분획의 mice모델에서의writhing 반응 측정 실험에서도 AF 100 mg/kgbw의 경우 약 59.20% 감소된 수치를 나타내어 진통효능가 확인됐다. 염증으로 인한 모세혈관 투과도 억제 실험(in vivo)에서는 AF 분획물 100 mg/kgbw 처리한 경우 61.72%의 억제 효과를 보여 모세혈관 확장 억제활성을 확인했다.
항염증 활성 효과가 가장 높게 나타났던 ethyl acetate의 AF 획분을 μBondapak™ C18 column으로 정제하여 AF3 획분을 얻었고, AF3 획분을 재정제하여 활성물질을 단리하였다. 활성물질의 구조해석을 위한 NMR 과 DI-ESI-MS (negative) spectrum분석으로 이들 활성화합물의 구조는 3,4-dihydroxybenzoic acid로 확인되었다. 항염증활성은 3,4-dihydroxybenzoic acid중심으로 AF에 많이 존재하는 epicatechin과 quercetin 등의 폴리페놀화합물들의 복합적 작용에 기인한 것으로 보인다.
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