본 연구에서는 시판 더덕과 유기재배 방법으로 재배한 더덕을 이용하여 어떤 용매에서 유효성분이 많이 주출되는지와 그 용매 분획물의 항산화 물질 함량과 항산화 활성을 비교 분석하기 위해 연구를 수행하였다.
Part 1. 시판되는 더덕의 품질 조사결과 근령에 따라 평균 근장, 근경, 생체중이 증가함을 볼 수 있었다. 이것은 시판되는 더덕이 최소 3년생이 최상품인 이유와 그 결과가 일치한다. 시판 더덕의 생리활성 물질의 분리를 위해 용매 극성에 따른 분획을 실시한 결과 추출수율은 n-hexane>ethyl ether>n-butanol>water층 순으로 높았다. 이 중, water층은 추출수율이 9.5%로 다른 층에 비해 매우 높았고, 항산화 물질은 n-butanol층이 다른 분획층에 비해 월등히 높았다. 이것은 n-butanol층에서 사포닌(lancemasid)성분이 많이 용출되었기 때문이라 생각된다. 그러나 항산화 활성 지표를 나타내는 ...
본 연구에서는 시판 더덕과 유기재배 방법으로 재배한 더덕을 이용하여 어떤 용매에서 유효성분이 많이 주출되는지와 그 용매 분획물의 항산화 물질 함량과 항산화 활성을 비교 분석하기 위해 연구를 수행하였다.
Part 1. 시판되는 더덕의 품질 조사결과 근령에 따라 평균 근장, 근경, 생체중이 증가함을 볼 수 있었다. 이것은 시판되는 더덕이 최소 3년생이 최상품인 이유와 그 결과가 일치한다. 시판 더덕의 생리활성 물질의 분리를 위해 용매 극성에 따른 분획을 실시한 결과 추출수율은 n-hexane>ethyl ether>n-butanol>water층 순으로 높았다. 이 중, water층은 추출수율이 9.5%로 다른 층에 비해 매우 높았고, 항산화 물질은 n-butanol층이 다른 분획층에 비해 월등히 높았다. 이것은 n-butanol층에서 사포닌(lancemasid)성분이 많이 용출되었기 때문이라 생각된다. 그러나 항산화 활성 지표를 나타내는 DPPH, ABTS 소거활성 분석결과, n-butanol층에 비해 항산화 물질 함량이 낮았던 다른 분획층에서도 상당히 높은 항산화 활성을 나타냈다. 이것은 flavonoid와 phenolic compounds 및 anthocyanin이 한 가지 물질이 아닌 여러 가지의 물질 총칭이기 때문에 전체 함량은 적더라도 몇몇 성분들이 DPPH, ABTS radical 소거에 영향을 미쳐서 나타난 결과로 사료된다. 또한, 더덕의 항산화 활성과 관련된 주성분인 lancemaside 7가지를 TLC 분리 후 LC-MS/MS분석결과 lancemaside A의 존재를 확인하였다. 그러나 다른 6가지는 함량이 적어 검출되지 않아 추후 정밀한 분석이 요구되고 있다.
Part 2. 유기질비료 시용에 따른 더덕의 토양성분 변화는 발효유박과 균배양체 처리에서 더덕 최적토양 조건과 유사한 경향을 보였고, 지상부 및 지하부 생육은 혼합유기물, 발효유박, 화학비료 처리에서 다른 처리에 비해 높아, 혼합유기물과 발효 유박은 화학비료 대체용으로 가능성을 나타내었다. 조사포닌 함량은 모든 처리에서 유의적 차이는 없었으나, 왕겨, 균배양체, 혼합유기물, 관행비료 처리에서 다소 높은 경향이었다. 각 처리별 분획물의 항산화 물질 함량을 비교해본 결과 n-butanol층에서 가장 함량이 높았고, 특히 혼합유기물, 발효유박, 관행비료 처리에서 높은 경향을 보였다. 항산화 활성 지표를 나타내는 DPPH, ABTS 소거활성의 경우, DPPH radical 소거활성 조사에서 n-butanol층에 비해 항산화 물질 함량이 낮았던 다른 분획층에서 항산화 활성이 높게 측정되었고, 모든 분획에서 발효유박 처리의 항산화 활성이 높은 경향을 보였다. ABTS radical 소거활성의 경우는 n-butanol층에서 가장 높은 활성을 보였다. 이러한 차이는 flavonoid와 phenolic compounds 및 anthocyanin이 한 가지 물질이 아닌 여러 가지의 물질 총칭이기 때문에 어떤 성분이 DPPH, ABTS radical 소거에 관련이 있는지에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다. 따라서 더덕의 친환경 유기재배를 위한 유기질 비료 시용은 더덕의 성분 함량에 영향을 미치는 것으로 판단되며, 그 효과는 발효유박, 혼합유기물 처리에서 우수하였다.
Part 3. 녹비작물 재배에 따른 더덕의 생육 특성을 보면 녹비작물 재배 시 질소 고정 효과는 헤어리베치+호밀>헤어리베치>청보리>호밀>무처리 순이었고, 생육 또한 헤어리베치+호밀 혼합 처리와 헤어리베치 처리에서 우수한 경향을 나타내었다. 그리고 더덕의 항산화 물질 함량은 녹비작물에 따라 다소 차이가 있는 것으로 나타났다. Total flavonoid, phenolic compounds, anthocyanin 함량은 헤어리베치+호밀 혼합 처리와 헤어리베치 처리에서 다른 처리에 비해 높은 경향이었다. 그러나 항산화 활성 중 DPPH는 두 처리에서 활성이 낮았고, ABTS는 청보리 처리를 제외한 다른 처리에서는 차이가 없었다. 따라서, 녹비작물 처리결과 헤어리베치, 헤어리베치+호밀 혼합 처리에서 질소함량이 높게 나타난 것으로 볼 때, 헤어리베치 또는 헤어리베치+호밀 혼합 처리를 녹비로 이용할 경우 비료 절감 효과가 있었으며, 항산화 물질에도 영향을 미칠 것으로 판단된다.
Part 4. 더덕 재배 시 잡초경감을 위한 피복물 종류에 따른 지상부 및 지하부 생육은 생분해성 필름>검정 부직포>손제초>왕겨>무처리>순으로 우수하였다. 각 처리별 토양 온도를 조사한 결과 생육이 우수한 생분해성 필름과 검정 부직포 처리에서 높은 경향을 보였고, 왕겨와 무처리에서는 다소 낮은 경향을 보였다. 피복물 처리가 더덕의 항산화 물질 함량 변화에 어떠한 영향을 미치는가를 조사하기 위해 MeOH 추출물 및 분획에 따른 항산화 물질 함량을 조사한 결과 추출수율은 n-hexane층은 처리별 차이가 없었고 ethyl ether층은 손제초에서 다소 높은 경향이었으나 전체 처리 중에서 함량이 미미하였고, n-butanol층에서는 검정 부직포가 가장 높았고, water층에서는 왕겨처리가 가장 높은 경향이었다. 피복물 종류에 따른 항산화 물질 함량 변화 및 항산화 활성 검사(DPPH, ABTS)는 생분해성 필름, 검정 부직포, 왕겨 등 피복물 처리에서 높았다. 특히, 생분해성 필름과 검정 부직포는 더덕의 생육 촉진에도 효과가 있었으나 생분해성 필름은 잘 찢어지는 단점과 온도 상승이 문제가 되었고 검정 부직포는 피복에 많은 노력이 드는 단점이 있었다. 따라서 더덕 유기재배를 위한 피복물의 선택으로 생분해성 필름 또는 검정 부직포를 이용하는 것이 유리하지만, 이들의 단점을 보완 할 방법이 요구된다.
본 연구에서는 시판 더덕과 유기재배 방법으로 재배한 더덕을 이용하여 어떤 용매에서 유효성분이 많이 주출되는지와 그 용매 분획물의 항산화 물질 함량과 항산화 활성을 비교 분석하기 위해 연구를 수행하였다.
Part 1. 시판되는 더덕의 품질 조사결과 근령에 따라 평균 근장, 근경, 생체중이 증가함을 볼 수 있었다. 이것은 시판되는 더덕이 최소 3년생이 최상품인 이유와 그 결과가 일치한다. 시판 더덕의 생리활성 물질의 분리를 위해 용매 극성에 따른 분획을 실시한 결과 추출수율은 n-hexane>ethyl ether>n-butanol>water층 순으로 높았다. 이 중, water층은 추출수율이 9.5%로 다른 층에 비해 매우 높았고, 항산화 물질은 n-butanol층이 다른 분획층에 비해 월등히 높았다. 이것은 n-butanol층에서 사포닌(lancemasid)성분이 많이 용출되었기 때문이라 생각된다. 그러나 항산화 활성 지표를 나타내는 DPPH, ABTS 소거활성 분석결과, n-butanol층에 비해 항산화 물질 함량이 낮았던 다른 분획층에서도 상당히 높은 항산화 활성을 나타냈다. 이것은 flavonoid와 phenolic compounds 및 anthocyanin이 한 가지 물질이 아닌 여러 가지의 물질 총칭이기 때문에 전체 함량은 적더라도 몇몇 성분들이 DPPH, ABTS radical 소거에 영향을 미쳐서 나타난 결과로 사료된다. 또한, 더덕의 항산화 활성과 관련된 주성분인 lancemaside 7가지를 TLC 분리 후 LC-MS/MS분석결과 lancemaside A의 존재를 확인하였다. 그러나 다른 6가지는 함량이 적어 검출되지 않아 추후 정밀한 분석이 요구되고 있다.
Part 2. 유기질비료 시용에 따른 더덕의 토양성분 변화는 발효유박과 균배양체 처리에서 더덕 최적토양 조건과 유사한 경향을 보였고, 지상부 및 지하부 생육은 혼합유기물, 발효유박, 화학비료 처리에서 다른 처리에 비해 높아, 혼합유기물과 발효 유박은 화학비료 대체용으로 가능성을 나타내었다. 조사포닌 함량은 모든 처리에서 유의적 차이는 없었으나, 왕겨, 균배양체, 혼합유기물, 관행비료 처리에서 다소 높은 경향이었다. 각 처리별 분획물의 항산화 물질 함량을 비교해본 결과 n-butanol층에서 가장 함량이 높았고, 특히 혼합유기물, 발효유박, 관행비료 처리에서 높은 경향을 보였다. 항산화 활성 지표를 나타내는 DPPH, ABTS 소거활성의 경우, DPPH radical 소거활성 조사에서 n-butanol층에 비해 항산화 물질 함량이 낮았던 다른 분획층에서 항산화 활성이 높게 측정되었고, 모든 분획에서 발효유박 처리의 항산화 활성이 높은 경향을 보였다. ABTS radical 소거활성의 경우는 n-butanol층에서 가장 높은 활성을 보였다. 이러한 차이는 flavonoid와 phenolic compounds 및 anthocyanin이 한 가지 물질이 아닌 여러 가지의 물질 총칭이기 때문에 어떤 성분이 DPPH, ABTS radical 소거에 관련이 있는지에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다. 따라서 더덕의 친환경 유기재배를 위한 유기질 비료 시용은 더덕의 성분 함량에 영향을 미치는 것으로 판단되며, 그 효과는 발효유박, 혼합유기물 처리에서 우수하였다.
Part 3. 녹비작물 재배에 따른 더덕의 생육 특성을 보면 녹비작물 재배 시 질소 고정 효과는 헤어리베치+호밀>헤어리베치>청보리>호밀>무처리 순이었고, 생육 또한 헤어리베치+호밀 혼합 처리와 헤어리베치 처리에서 우수한 경향을 나타내었다. 그리고 더덕의 항산화 물질 함량은 녹비작물에 따라 다소 차이가 있는 것으로 나타났다. Total flavonoid, phenolic compounds, anthocyanin 함량은 헤어리베치+호밀 혼합 처리와 헤어리베치 처리에서 다른 처리에 비해 높은 경향이었다. 그러나 항산화 활성 중 DPPH는 두 처리에서 활성이 낮았고, ABTS는 청보리 처리를 제외한 다른 처리에서는 차이가 없었다. 따라서, 녹비작물 처리결과 헤어리베치, 헤어리베치+호밀 혼합 처리에서 질소함량이 높게 나타난 것으로 볼 때, 헤어리베치 또는 헤어리베치+호밀 혼합 처리를 녹비로 이용할 경우 비료 절감 효과가 있었으며, 항산화 물질에도 영향을 미칠 것으로 판단된다.
Part 4. 더덕 재배 시 잡초경감을 위한 피복물 종류에 따른 지상부 및 지하부 생육은 생분해성 필름>검정 부직포>손제초>왕겨>무처리>순으로 우수하였다. 각 처리별 토양 온도를 조사한 결과 생육이 우수한 생분해성 필름과 검정 부직포 처리에서 높은 경향을 보였고, 왕겨와 무처리에서는 다소 낮은 경향을 보였다. 피복물 처리가 더덕의 항산화 물질 함량 변화에 어떠한 영향을 미치는가를 조사하기 위해 MeOH 추출물 및 분획에 따른 항산화 물질 함량을 조사한 결과 추출수율은 n-hexane층은 처리별 차이가 없었고 ethyl ether층은 손제초에서 다소 높은 경향이었으나 전체 처리 중에서 함량이 미미하였고, n-butanol층에서는 검정 부직포가 가장 높았고, water층에서는 왕겨처리가 가장 높은 경향이었다. 피복물 종류에 따른 항산화 물질 함량 변화 및 항산화 활성 검사(DPPH, ABTS)는 생분해성 필름, 검정 부직포, 왕겨 등 피복물 처리에서 높았다. 특히, 생분해성 필름과 검정 부직포는 더덕의 생육 촉진에도 효과가 있었으나 생분해성 필름은 잘 찢어지는 단점과 온도 상승이 문제가 되었고 검정 부직포는 피복에 많은 노력이 드는 단점이 있었다. 따라서 더덕 유기재배를 위한 피복물의 선택으로 생분해성 필름 또는 검정 부직포를 이용하는 것이 유리하지만, 이들의 단점을 보완 할 방법이 요구된다.
This study was conducted to evaluate the antioxidant compound contents and antioxidant activity of extracts as solvent fractions derived from deodeok sold in markets and cultivated by the organic cultivation method, and to investigate what kind of solvents can be used to extract the antioxidant comp...
This study was conducted to evaluate the antioxidant compound contents and antioxidant activity of extracts as solvent fractions derived from deodeok sold in markets and cultivated by the organic cultivation method, and to investigate what kind of solvents can be used to extract the antioxidant compounds from deodeok root(Codonopsis lanceolata).
Part 1. The results of the investigation into the quality of deodeok being sold in markets found that the length, thickness and fresh weight of deodeok root increases with increasing root age. This explains why three-year-old deodeok is sold in markets. The study involved solvent fractionation to separate the antioxidant compounds of deodeok sold in market. Extraction yield was highest for the water fraction, followed by the n-butanol, ethyl ether and n-hexane fractions. The water fraction showed the highest extract yield of 9.5%, while the n-butanol fraction produced the most antioxidant compounds compared to the other fractions. These results are considered to be due to the presence of significant amounts of saponin (lancemaside) ingredients in the n-butanol fractions. However, the DPPH and ABTS radical scavenging activity, which shows the antioxidant activity index, displayed very high values in some fractions containing lower antioxidant content than the n-butanol fraction. This suggests that some antioxidant compounds affect DPPH and ABTS radical scavenging activity, despite the low antioxidant compound content. Because flavonoids, phenolic compounds and anthocyanins are not composed of one ingredient, but various ingredients, it is essential that additional research be conducted on the compounds connected to DPPH and ABTS radical scavenging activity. After analyzing deodeok samples using LC-MS/MS after TLC separation, 7 types of lancemaside-related antioxidant activity were observed, but due to low content, lancemaside A was the only lancemaside indentified. Therefore, detailed analysis of the lancemasides is required.
Part 2. The physical and chemical properties of soil were changed as to apply organic fertilizers in experimental plots of deodeok to achieve optimal soil conditions in fermentation cake and bacterial cultures. Shoot and root growth was more vigorous in mixed organic matter, fermentation cake treatments and chemical fertilizers than other treatments. Therefore, mixed organic matter or fermentation cake are preferred to chemical fertilizers. Crude saponin content showed no significant differences between all treatments, but some treatments such as rich husks, bacterial culture, mixed organic matter and the control group showed a somewhat high value. The highest antioxidant content of the fractions from each treatment was found in the n-butanol fraction, followed by the mixed organic matter, fermentation cake and control group. The DPPH radical scavenging activity, which indicates antioxidant activity index, was high in all fractions except for the n-butanol fraction, although the n-butanol fraction had the highest antioxidant material content. In all fractions, the antioxidant activity of the fermentation treatment tended to be high. The ABTS radical scavenging activity was highest in the n-butanol fraction. Because flavonoids, phenolic compounds and anthocyanins consist of various materials, it is essential that additional research be conducted on compounds connected to DPPH and ABTS radical scavenging activity. Therefore, mixed organic matter and fermentation cake are considered to be the best organic fertilizer for environmentally friendly deodeok cultivation, and have an effect on the antioxidant compounds of deodeok.
Part 3. The growth characteristics results from cultivation of deodeok with green manure crops show that the nitrogen fixation effect from green manure crops was higher in the order of hairy vetch+rye > hairy vetch > whole crop barley > rye, compared to non-treatment, and hairy vetch+rye and hairy vetch treatment also tended to result in excellent growth. The antioxidant content of deodeok was also affected by green manure crops; hairy vetch+rye and hairy vetch treatment tended to result in a higher level of antioxidant content than others treatments. However, the DPPH radical scavenging activities of the two treatments was significantly lower than that of the others treatments, while ABTS radical scavenging activity showed no significant difference except for the whole crop barley treatment. Therefore, the results suggest saving fertilizer to cultivate hairy vetch+rye or hairy vetch and changing the antioxidant content in deodeok by cultivation of green manure crops.
Part 4. In deodeok cultivation, in terms of mulching material for weed control, shoot and root growth was excellent when using biodegradable films, non-woven fabric and hand weeding, but was low in rice husks and the control group. In terms of the soil temperature of each treatment, the biodegradable film tended to show a high value; by contrast, rice husks tended to show a low value. The antioxidant content of each solvent extract by mulching material was investigated. In terms of extraction yield, the n-hexane fraction did not differ with treatment and the ethyl ether fraction showed a somewhat high value for hand weeding. Furthermore, the n-butanol and water fractions showed the highest values for non-woven fabric and rice husks, respectively. The antioxidant compound content and activity (DPPH, ABTS) by kind of mulching material was excellent in the biodegradable film, non-woven fabric and rice husks. In particular, the biodegradable film and non-woven fabric were effective in promoting growth of deodeok. However, there were several disadvantages with these methods. Biodegradable film tears easily and increases soil temperature, and using non-woven fabric is very labor-intensive. Therefore, for organic cultivation of deodeok, it is thought to be advantageous to use biodegradable film as the mulching material.
This study was conducted to evaluate the antioxidant compound contents and antioxidant activity of extracts as solvent fractions derived from deodeok sold in markets and cultivated by the organic cultivation method, and to investigate what kind of solvents can be used to extract the antioxidant compounds from deodeok root(Codonopsis lanceolata).
Part 1. The results of the investigation into the quality of deodeok being sold in markets found that the length, thickness and fresh weight of deodeok root increases with increasing root age. This explains why three-year-old deodeok is sold in markets. The study involved solvent fractionation to separate the antioxidant compounds of deodeok sold in market. Extraction yield was highest for the water fraction, followed by the n-butanol, ethyl ether and n-hexane fractions. The water fraction showed the highest extract yield of 9.5%, while the n-butanol fraction produced the most antioxidant compounds compared to the other fractions. These results are considered to be due to the presence of significant amounts of saponin (lancemaside) ingredients in the n-butanol fractions. However, the DPPH and ABTS radical scavenging activity, which shows the antioxidant activity index, displayed very high values in some fractions containing lower antioxidant content than the n-butanol fraction. This suggests that some antioxidant compounds affect DPPH and ABTS radical scavenging activity, despite the low antioxidant compound content. Because flavonoids, phenolic compounds and anthocyanins are not composed of one ingredient, but various ingredients, it is essential that additional research be conducted on the compounds connected to DPPH and ABTS radical scavenging activity. After analyzing deodeok samples using LC-MS/MS after TLC separation, 7 types of lancemaside-related antioxidant activity were observed, but due to low content, lancemaside A was the only lancemaside indentified. Therefore, detailed analysis of the lancemasides is required.
Part 2. The physical and chemical properties of soil were changed as to apply organic fertilizers in experimental plots of deodeok to achieve optimal soil conditions in fermentation cake and bacterial cultures. Shoot and root growth was more vigorous in mixed organic matter, fermentation cake treatments and chemical fertilizers than other treatments. Therefore, mixed organic matter or fermentation cake are preferred to chemical fertilizers. Crude saponin content showed no significant differences between all treatments, but some treatments such as rich husks, bacterial culture, mixed organic matter and the control group showed a somewhat high value. The highest antioxidant content of the fractions from each treatment was found in the n-butanol fraction, followed by the mixed organic matter, fermentation cake and control group. The DPPH radical scavenging activity, which indicates antioxidant activity index, was high in all fractions except for the n-butanol fraction, although the n-butanol fraction had the highest antioxidant material content. In all fractions, the antioxidant activity of the fermentation treatment tended to be high. The ABTS radical scavenging activity was highest in the n-butanol fraction. Because flavonoids, phenolic compounds and anthocyanins consist of various materials, it is essential that additional research be conducted on compounds connected to DPPH and ABTS radical scavenging activity. Therefore, mixed organic matter and fermentation cake are considered to be the best organic fertilizer for environmentally friendly deodeok cultivation, and have an effect on the antioxidant compounds of deodeok.
Part 3. The growth characteristics results from cultivation of deodeok with green manure crops show that the nitrogen fixation effect from green manure crops was higher in the order of hairy vetch+rye > hairy vetch > whole crop barley > rye, compared to non-treatment, and hairy vetch+rye and hairy vetch treatment also tended to result in excellent growth. The antioxidant content of deodeok was also affected by green manure crops; hairy vetch+rye and hairy vetch treatment tended to result in a higher level of antioxidant content than others treatments. However, the DPPH radical scavenging activities of the two treatments was significantly lower than that of the others treatments, while ABTS radical scavenging activity showed no significant difference except for the whole crop barley treatment. Therefore, the results suggest saving fertilizer to cultivate hairy vetch+rye or hairy vetch and changing the antioxidant content in deodeok by cultivation of green manure crops.
Part 4. In deodeok cultivation, in terms of mulching material for weed control, shoot and root growth was excellent when using biodegradable films, non-woven fabric and hand weeding, but was low in rice husks and the control group. In terms of the soil temperature of each treatment, the biodegradable film tended to show a high value; by contrast, rice husks tended to show a low value. The antioxidant content of each solvent extract by mulching material was investigated. In terms of extraction yield, the n-hexane fraction did not differ with treatment and the ethyl ether fraction showed a somewhat high value for hand weeding. Furthermore, the n-butanol and water fractions showed the highest values for non-woven fabric and rice husks, respectively. The antioxidant compound content and activity (DPPH, ABTS) by kind of mulching material was excellent in the biodegradable film, non-woven fabric and rice husks. In particular, the biodegradable film and non-woven fabric were effective in promoting growth of deodeok. However, there were several disadvantages with these methods. Biodegradable film tears easily and increases soil temperature, and using non-woven fabric is very labor-intensive. Therefore, for organic cultivation of deodeok, it is thought to be advantageous to use biodegradable film as the mulching material.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.