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문제 정의
- 그러나, 저선량의 감마선은 다양한 생물자극 효과에 의해 뇌 질환을 막아주고 산화적 스트레스에 대한 내성을 증가시키며(15), 식물 유지의 항산화능을 증가시킨다고(16) 한다. 본 연구에서는 우리나라에서 다량으로 발생하는 미강, 왕겨, 맥강 등의 곡물 가공 부산물을 항산화성 소재로 이용하기 위한 방법으로 감마선 조사처리가 항산화 성분들의 활성에 어떤 영향을 미치는 지를 조사하였다.
제안 방법
- TBARS분석(19)은 불포화도가 높은 어유에 활성산 소종을 첨가하고 지질의 과산화를 유발시킨 후 여기에 감마선을 조사한 각 시료의 추출물을 첨가하여 지질의 과산화 억제능을 조사하였다. 氏。2에 의해서 유발된 지질의 과산화 억제능은 감마선 무처리 구의미 강과 왕겨 가 약 54%의 활성을 보였으나, 맥 강의 경우에는 45%의 활성을 보여 왕겨와 미강보다 억제력이 약함을 알 수 있었다(Fig.
- 감마선 조사가 왕겨, 미강, 맥강의 항산화능에 미치는 영향을 조사하기 위하여 4.2 kGy/h의 속도로 각각 5, 10, 15, 20 kGy를 조사한 후, 메 탄올 추출물을 제조하여 항산화능의 변화를 측정하였다. 감마선을 조사하지 않은 시료의 총 페놀 함량을 측정한 결과, 왕겨 가 0.
- (1-7). 따라서, 감마선 조사가 곡류 가공 부산물의 항산화력에 미치는 영향을 조사하기 위하여 먼저 감마선 조사에 따른 페놀 화합물의 변화를 측정하였다(Fig. 1). 무처리구의 페놀 함량은 왕겨 0.
- 사용하였다(20). 분석방법은 oil emulsion 0.5 ml止에 앞에서 술한 산소종 시료 0.1 mL와 상기 추출물 0.1 mL를 가하여 증류수로 전체가 1 mL가 되게 첨가하였고 대조구는 추출물 0.1 mL 대신에 물을 첨가하여 사용하였다. 1 mL 반응혼합물이 채 워 진 시험 관을 37℃ water bath에서 1시간 동안 반응시키 고 7.
- 왕겨, 미강, 맥강을 각각 200 g씩 질소 치환한 후 밀봉하여 한국 원자력연구소에서 선원 10만 Ci, Co-60 감마선 조사시설을 이용하여 실온에서 분당 70 Gy의 선량율로 각각 5, 10, 15 및 20 KGy의 총 흡수선량을 얻도록 하였으며, 흡수 선량 확인은 ceric cerous dosimeter(USA)를 사용하였고 총 흡수 선량의 오차는 ±0.2 KGy였다. 감마선 조사 후 시료는 대조구와 함께 4℃에서 냉장보관하면서 실험에 사용하였다.
- 5%(v/v) 메탄올 20 mL 첨가하여 교반한 후 상온에서 1시간 방치하였다. 이를 1, 200Xg에서 5분간 원심 분리하여 그 추출물을 실험에 사용하였다(10, 11).
- 총 페놀함량은 Gutfinger(17) 방법을 변형하여 측정하였다. 즉, 상기 추출물 1 mL에 2% NaiQQs용액 1 mL를 가하여 3분간 방치한 후 50% Folin - Ciocalteau 시약 0.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 미 강과 맥강은 경상남도 고성군 두보식품에서 구입하였으며, 왕겨는 경상남도 고성군의 정미소에서 구입한 것으로 방앗간에서 조면 로울러와 활면 로울러로 분쇄한 후 48 mesh 체를 통과한 것을 시 료로 이용하였다.
- 0 m丄를가한 후 10초 동안 진탕하고, 10분간 반응시켜 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여능은 100 - [(시료 첨가구의 흡광도/무 첨가 구의 흡광도) X100]로 나타내었고 표준품으로 BHT를 사용하였다.
이론/모형
- TBARS분석은 Buege와 Aust(19) 방법에 준하였다. Oil emulsione 0.
- 전자공여 능은 Blois법 (18)에 준하여 상기 추출물 0.2 mL에 4.1 X 10 5 m의 DPPH 용액 (99.9% 에 탄올에 용해 ) 1.0 m丄를가한 후 10초 동안 진탕하고, 10분간 반응시켜 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여능은 100 - [(시료 첨가구의 흡광도/무 첨가 구의 흡광도) X100]로 나타내었고 표준품으로 BHT를 사용하였다.
성능/효과
- 하는 。2-에 의해서 유발된 과산화 억제능은 감마선 무처리구의 왕겨와 미강 추출물이 각각 73%, 82%로 비교적 높은 활성을 보여주었으나, 맥강의 경우에는 31%로 상대적으로 낮은 활성을 보였다(Fig. 4). 감마선 조사에 따른 변화에서 왕겨와 미강은 대체로 조사선량에 상관없이 유지하는 경향을 보여주었으나, 맥강의 경우에는 조사선량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다.
- 조사하였다. 氏。2에 의해서 유발된 지질의 과산화 억제능은 감마선 무처리 구의미 강과 왕겨 가 약 54%의 활성을 보였으나, 맥 강의 경우에는 45%의 활성을 보여 왕겨와 미강보다 억제력이 약함을 알 수 있었다(Fig. 3). 이는 쌀과 보리에 내재된 항산화 성 분의 차이에 의한 것으로 추측된다.
- OH에 대한 과산화 억 제능에서 감마선 무처리 구의 경우 왕겨는 46%, 미강은 49%, 맥강이 39%로 측정되 었으며, 왕겨와 미강이 맥강보다 우수한 지질의 과산화 억제능을 보였다 (Fig. 5). 감마선 조사선량에 따른 영향을 보면, 왕겨 와 미 강은 비교적 고선량인 20 kGy의 조사에서도 활성이 유지되었으나, 맥강은 조사선량이 높아질수록 과산화 억 제능이 점차 감소되어 20 kGy에서는 가공전보다 약 26%의 활성소실 즉, 13%의 활성을 보였다.
- 전자공여능의 측정 결과 감마선을 조사하지 않은 왕겨 , 미 강, 맥강에서 모두 비슷한 활성을 보였으며 , 감마선을 조사한 경우에도 모든 시료에서 조사선량에 따른 유의적인 변화를 나타내지 않았다. TBARS분석 에서 는 감마선을 조사하지 않은 왕겨 와미 강 추출물이 맥 강 추출물보다 지 질 과산화 억 제 력 이 높았으며, 감마선 조사시에도 왕겨와 미강은 활성이 유지 또는 보유되었으나 맥강은 조사선량이 높을수록 지질의 산화 억제력이 상당히 감소되었다. 따라서 왕겨, 미강, 맥강의 페놀성분과 전자공여능에 관여 하는 성 분이 감마선에 매우 안정하며, 지 질 과산화 억 제능에 관여 하는 성 분은 왕겨 와 미강의 경우에는 감마선에 안정하지만 맥강의 경우 불안정하였다.
- 5). 감마선 조사선량에 따른 영향을 보면, 왕겨 와 미 강은 비교적 고선량인 20 kGy의 조사에서도 활성이 유지되었으나, 맥강은 조사선량이 높아질수록 과산화 억 제능이 점차 감소되어 20 kGy에서는 가공전보다 약 26%의 활성소실 즉, 13%의 활성을 보였다. 왕겨 는 감마선 조사와 같은 고에너 지의 방사선에 대해 물리적으로 직접적으로 보호할 뿐만 아니라, 감마선 조사 동안에 생성된 활성산소종들에 의한 산화적손상에 대하여 화학적 방어 작용을 가진 것으로 보고된 바가 있다(23).
- 4). 감마선 조사에 따른 변화에서 왕겨와 미강은 대체로 조사선량에 상관없이 유지하는 경향을 보여주었으나, 맥강의 경우에는 조사선량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다.
- 377 mM로 각각 측정되었다. 감마선 조사에 따른 총 페놀 함량은 흡수선량에 상관없이 일정하게 유지하는 경향을 나타내었다. Beatdieu 등(22)은 양송이에 처리 속도를 달리 하여 2kGy의 감마선을 조사하였을 때 4.
- 2 kGy/h의 속도로 각각 5, 10, 15, 20 kGy를 조사한 후, 메 탄올 추출물을 제조하여 항산화능의 변화를 측정하였다. 감마선을 조사하지 않은 시료의 총 페놀 함량을 측정한 결과, 왕겨 가 0.873 mM, 미 강이 0.643 mM, 맥 강이 0.377 mM로 측정되었으며, 감마선 조사에 따른 총 페놀 함량은 조사선량에 상관없이 일정하게 유지되었다. 전자공여능의 측정 결과 감마선을 조사하지 않은 왕겨 , 미 강, 맥강에서 모두 비슷한 활성을 보였으며 , 감마선을 조사한 경우에도 모든 시료에서 조사선량에 따른 유의적인 변화를 나타내지 않았다.
- 이는 쌀과 보리에 내재된 항산화 성 분의 차이에 의한 것으로 추측된다. 과산화 억제 능에서 , 감마선 조사된 왕겨 와 미 강은 조사선량에 상관없이 유지하는 경향을 보였으나, 맥강은 조사선량이 높을수록 감소하는 경향을 보였다.
- TBARS분석 에서 는 감마선을 조사하지 않은 왕겨 와미 강 추출물이 맥 강 추출물보다 지 질 과산화 억 제 력 이 높았으며, 감마선 조사시에도 왕겨와 미강은 활성이 유지 또는 보유되었으나 맥강은 조사선량이 높을수록 지질의 산화 억제력이 상당히 감소되었다. 따라서 왕겨, 미강, 맥강의 페놀성분과 전자공여능에 관여 하는 성 분이 감마선에 매우 안정하며, 지 질 과산화 억 제능에 관여 하는 성 분은 왕겨 와 미강의 경우에는 감마선에 안정하지만 맥강의 경우 불안정하였다.
- 2와 같다. 무처 리구의 왕겨, 미강, 맥강의 전자공여능은 각각 84.86%, 87.32%, 89.79% 로 거의 비슷한 활성을 나타내었고 대조구로 이용된 BHT (10 mg/mL)는 91% 활성을 나타냄으로서, 쌀과 보리의 높은 항산화 방어계의 보유를 확인할 수 있다. 총 페놀 함량에서는 왕겨가 맥강보다 두 배 이상의 높은 함량을 나타내 었지만 (Fig.
- 왕겨 는 감마선 조사와 같은 고에너 지의 방사선에 대해 물리적으로 직접적으로 보호할 뿐만 아니라, 감마선 조사 동안에 생성된 활성산소종들에 의한 산화적손상에 대하여 화학적 방어 작용을 가진 것으로 보고된 바가 있다(23). 이상의 TBARS 결과로 맥강보다 왕겨와 미강이 감마선 조사에 대하여 항산화 활성의 안정성 이 높음이 확인되었다. 이것은 쌀과 보리의 가공 부산물에 내재된 항산화 성분의 차이에 기 인하며, 어떤 성분이 관여하는지에 대해서는 앞으로 더욱 연구가 수행되어야 할 것이다.
- 377 mM로 측정되었으며, 감마선 조사에 따른 총 페놀 함량은 조사선량에 상관없이 일정하게 유지되었다. 전자공여능의 측정 결과 감마선을 조사하지 않은 왕겨 , 미 강, 맥강에서 모두 비슷한 활성을 보였으며 , 감마선을 조사한 경우에도 모든 시료에서 조사선량에 따른 유의적인 변화를 나타내지 않았다. TBARS분석 에서 는 감마선을 조사하지 않은 왕겨 와미 강 추출물이 맥 강 추출물보다 지 질 과산화 억 제 력 이 높았으며, 감마선 조사시에도 왕겨와 미강은 활성이 유지 또는 보유되었으나 맥강은 조사선량이 높을수록 지질의 산화 억제력이 상당히 감소되었다.
- 79% 로 거의 비슷한 활성을 나타내었고 대조구로 이용된 BHT (10 mg/mL)는 91% 활성을 나타냄으로서, 쌀과 보리의 높은 항산화 방어계의 보유를 확인할 수 있다. 총 페놀 함량에서는 왕겨가 맥강보다 두 배 이상의 높은 함량을 나타내 었지만 (Fig. 1), 전자공여능은 거의 비슷한 활성을 나타내는 것으로 보아 쌀과 보리의 항산화 관련 물질 에 차이가 있음을 알 수 있었다. 왕겨에는 미강과 맥강에 함유되어 있지 않는 주된 항산화 물질로서 페놀 화합물인 isovitexin이 다량 존재하는데(4), 이는 벼의 가장 외측으로부터 가해지는 산화와 열화 등으로부터 종자를 보호하기 위 해서라고 추측된다.
- 한편, 감마선 조사선량에 따른 각 시료의 전자공여능은 무처리구와 감마선 처 리구 모두 유의적인 변화를 보이지 않았다. 감마선 조사와 항산화능과의 관계에서 50 Gy의 저선량 감마선을 C57BL/6 쥐에 처리하였을 때, DPPH에 대한 각 조직의 항산화능은 증가하였다고 보고하였으나(15), 본 실험과는 조사선량이 다르고 조직 자체가 다르므로 관련성을 발견할 수는 없었다.
후속연구
- 이상의 TBARS 결과로 맥강보다 왕겨와 미강이 감마선 조사에 대하여 항산화 활성의 안정성 이 높음이 확인되었다. 이것은 쌀과 보리의 가공 부산물에 내재된 항산화 성분의 차이에 기 인하며, 어떤 성분이 관여하는지에 대해서는 앞으로 더욱 연구가 수행되어야 할 것이다.
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