오늘날 화장품 원료는 합성 원료와 비교하여 피부안전성이 우수하면서 항산화 및 미백 효과를 가진 천연물에 대한 요구가 나날이 커져가고 있다. 본 연구에서는 기능성 식품으로 사용가치가 있을 것으로 기대되는 아로니아 (Aronia melanocarpa)의 국내산과 수입산의 비교, 최적 추출 조건, 미백 기능성 실험을 통해 국내산 아로니아의 재배 적합성 및 품질 우수성을 확인함으로써 국내 재배 아로니아의 상품화 가능성을 알아보고자 한다. 국내 5개 지역과 폴란드산 아로니아의 비교를 통한 국내 아로니아의 우수성 확인 및 최적 추출 조건을 설정하기 위해 총당, 산도, 총 폴리페놀 함량, 축합형 ...
오늘날 화장품 원료는 합성 원료와 비교하여 피부안전성이 우수하면서 항산화 및 미백 효과를 가진 천연물에 대한 요구가 나날이 커져가고 있다. 본 연구에서는 기능성 식품으로 사용가치가 있을 것으로 기대되는 아로니아 (Aronia melanocarpa)의 국내산과 수입산의 비교, 최적 추출 조건, 미백 기능성 실험을 통해 국내산 아로니아의 재배 적합성 및 품질 우수성을 확인함으로써 국내 재배 아로니아의 상품화 가능성을 알아보고자 한다. 국내 5개 지역과 폴란드산 아로니아의 비교를 통한 국내 아로니아의 우수성 확인 및 최적 추출 조건을 설정하기 위해 총당, 산도, 총 폴리페놀 함량, 축합형 탄닌 함량, 총 플라보노이드 함량, 총 안토시아닌 함량, 항산화 활성 (DPPH radical scavenging activity와 FRAP assay)을 확인하였다. 그 결과 총당 함량, 총산도, 안토시아닌 함량 및 조성은 국내산과 폴란드산이 유사한 것을 알 수 있었으며, 국내 C 지역에서 재배된 아로니아는 폴란드산에 비해 1.2배 높은 폴리페놀 함량을 가지고 있는 것을 확인 하였다. 또한 항산화 활성 측정에서도 폴란드산보다 국내 C 지역의 아로니아 추출물에서 높게 나타났다. 폴란드산보다 우수한 품질을 가지고 있는 국내 C 지역의 재배 환경은 가장 일조량이 많았으며, 심토의 pH는 6.5이고, 토양의 유기물 함량이 가장 높은 것으로 확인되었다. 국내 5개 산지 중 가장 우수한 C지역에서 재배된 아로니아를 사용하여 열수 최적 추출 조건을 설정하기 위해 추출 시간, 용매 비율, 그리고 온도의 3요인을 변수로 하여 총 27개의 추출물에 대한 실험을 진행하였다. 그 결과, 총 폴리페놀과 축합형 탄닌의 함량은 추출 온도가 증가할수록 함량이 증가하여 대체적으로 80℃에서 높은 경향을 보였으며, 반면 총 플라보노이드와 안토시아닌 함량은 용매 비율이 증가함에 따라 안토시아닌 함량이 증가하였으며, 추출 온도는 60℃가 최적인 것으로 나타났다. 또한 항산화 활성은 추출 온도와 용매 비율이 증가함에 따라 높게 나타났다. 이와 같은 결과로 총 폴리페놀과 축합형 탄닌 함량이 높고 항산화 활성이 높은 추출 조건은 27번 (6h, 25X, 80℃)이며, 총 플라보노이드와 안토시아닌 함량이 높은 추출 조건은 17번 (4h, 25X, 60℃)으로 확인되었다. 이 두 추출물을 LC-MS를 통해 기능성 성분을 비교해본 결과 chlorogenic acid와 kaempferol-arabinoside, quercetin은 27번 추출 조건에서 높은 반면 neochlorogenic acid와 rutin은 17번 추출 조건에서 높은 것으로 나타났다. 페놀성 화합물과 항산화 활성이 높은 27번 추출 조건으로 추출한 국내산 C 지역 아로니아와 폴란드산 아로니아의 기능성 성분을 비교한 결과는 chlorogenic acid, kaempferol-arabinoside, quercetin의 함량은 국내산 아로니아가 높으며, neochlorogenic acid와 rutin은 폴란드산 아로니아가 더 높은 것으로 확인하였다. 미백 실험에 사용된 추출물은 국내C지역의 아로니아를 27번 추출 조건으로 추출하였으며, B16-F10 melanoma cell에서 α-MSH (melanocyte stimulating hormone)를 처리하여 멜라닌 생성을 유도시켜, 아로니아 추출물의 멜라닌 생성 억제를 확인하였다. 세포 생존능은 MTS assay로 측정하였으며 추출물에 대한 세포독성이 없다고 판단되는 100 μg/mL까지의 농도를 처리하여 멜라닌 생성 억제 실험을 측정했고, 그 결과 세포에 α-MSH 처리시 증가했던 멜라닌 함량이 아로니아 추출물의 농도 의존적으로 감소하는 것을 볼 수 있었다. RT-PCR 통해 확인한 멜라닌 생성에 관여하는 MITF, TRP-1, 그리고 TRP-2 유전자의 mRNA 발현 또한 아로니아 추출물의 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인하였다. 본 연구결과는 향후 국내산 아로니아의 건강기능성 식품 가공을 통해 고부가가치 증진을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
오늘날 화장품 원료는 합성 원료와 비교하여 피부안전성이 우수하면서 항산화 및 미백 효과를 가진 천연물에 대한 요구가 나날이 커져가고 있다. 본 연구에서는 기능성 식품으로 사용가치가 있을 것으로 기대되는 아로니아 (Aronia melanocarpa)의 국내산과 수입산의 비교, 최적 추출 조건, 미백 기능성 실험을 통해 국내산 아로니아의 재배 적합성 및 품질 우수성을 확인함으로써 국내 재배 아로니아의 상품화 가능성을 알아보고자 한다. 국내 5개 지역과 폴란드산 아로니아의 비교를 통한 국내 아로니아의 우수성 확인 및 최적 추출 조건을 설정하기 위해 총당, 산도, 총 폴리페놀 함량, 축합형 탄닌 함량, 총 플라보노이드 함량, 총 안토시아닌 함량, 항산화 활성 (DPPH radical scavenging activity와 FRAP assay)을 확인하였다. 그 결과 총당 함량, 총산도, 안토시아닌 함량 및 조성은 국내산과 폴란드산이 유사한 것을 알 수 있었으며, 국내 C 지역에서 재배된 아로니아는 폴란드산에 비해 1.2배 높은 폴리페놀 함량을 가지고 있는 것을 확인 하였다. 또한 항산화 활성 측정에서도 폴란드산보다 국내 C 지역의 아로니아 추출물에서 높게 나타났다. 폴란드산보다 우수한 품질을 가지고 있는 국내 C 지역의 재배 환경은 가장 일조량이 많았으며, 심토의 pH는 6.5이고, 토양의 유기물 함량이 가장 높은 것으로 확인되었다. 국내 5개 산지 중 가장 우수한 C지역에서 재배된 아로니아를 사용하여 열수 최적 추출 조건을 설정하기 위해 추출 시간, 용매 비율, 그리고 온도의 3요인을 변수로 하여 총 27개의 추출물에 대한 실험을 진행하였다. 그 결과, 총 폴리페놀과 축합형 탄닌의 함량은 추출 온도가 증가할수록 함량이 증가하여 대체적으로 80℃에서 높은 경향을 보였으며, 반면 총 플라보노이드와 안토시아닌 함량은 용매 비율이 증가함에 따라 안토시아닌 함량이 증가하였으며, 추출 온도는 60℃가 최적인 것으로 나타났다. 또한 항산화 활성은 추출 온도와 용매 비율이 증가함에 따라 높게 나타났다. 이와 같은 결과로 총 폴리페놀과 축합형 탄닌 함량이 높고 항산화 활성이 높은 추출 조건은 27번 (6h, 25X, 80℃)이며, 총 플라보노이드와 안토시아닌 함량이 높은 추출 조건은 17번 (4h, 25X, 60℃)으로 확인되었다. 이 두 추출물을 LC-MS를 통해 기능성 성분을 비교해본 결과 chlorogenic acid와 kaempferol-arabinoside, quercetin은 27번 추출 조건에서 높은 반면 neochlorogenic acid와 rutin은 17번 추출 조건에서 높은 것으로 나타났다. 페놀성 화합물과 항산화 활성이 높은 27번 추출 조건으로 추출한 국내산 C 지역 아로니아와 폴란드산 아로니아의 기능성 성분을 비교한 결과는 chlorogenic acid, kaempferol-arabinoside, quercetin의 함량은 국내산 아로니아가 높으며, neochlorogenic acid와 rutin은 폴란드산 아로니아가 더 높은 것으로 확인하였다. 미백 실험에 사용된 추출물은 국내C지역의 아로니아를 27번 추출 조건으로 추출하였으며, B16-F10 melanoma cell에서 α-MSH (melanocyte stimulating hormone)를 처리하여 멜라닌 생성을 유도시켜, 아로니아 추출물의 멜라닌 생성 억제를 확인하였다. 세포 생존능은 MTS assay로 측정하였으며 추출물에 대한 세포독성이 없다고 판단되는 100 μg/mL까지의 농도를 처리하여 멜라닌 생성 억제 실험을 측정했고, 그 결과 세포에 α-MSH 처리시 증가했던 멜라닌 함량이 아로니아 추출물의 농도 의존적으로 감소하는 것을 볼 수 있었다. RT-PCR 통해 확인한 멜라닌 생성에 관여하는 MITF, TRP-1, 그리고 TRP-2 유전자의 mRNA 발현 또한 아로니아 추출물의 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인하였다. 본 연구결과는 향후 국내산 아로니아의 건강기능성 식품 가공을 통해 고부가가치 증진을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
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