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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 구기자를 이용하여 맥주를 제조하였고, 구기자 맥주의 물리적 특성 및 항산화 효과를 조사하였다.
제안 방법
- SOD 유사활성 측정은 Marklund등16)의 방법을 일부 변형하여 제조된 맥주에 pH 8.5로 보정한 tris-HCl buffer와 02mW pyrcgallol를 가하여 25℃에서 10분간 방치 한 후 1 N-Ha로 반응을 정지시킨 후 433nm에서 흡광도를 측정하여 다음과 같이 계산하였다.
- 구기자 맥주의 전자공여능은 Brand-Williams등15)의 방법을 일부 변형하여 DPPH(1, 1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) 에 대한 전자 공여능(electron donating ability)으로 측정하였다. 제조된 구기자 맥주에 DPPH 시약을 가하고 잘 섞은 후 실온에서 30분 방치 후 517nm에서 흡광도를 측정하여 다음과 같이 계산하였다.
- 구기자 액은 건구기자(4%, w/v)를 증류수에 넣어 80℃에서 3시간 동안 추출하여 감압여과 한 후 구기자 맥주 제조시 첨가하였다. 맥아즙, 물엿, 호프를 100℃에서 30분~1시간 30분 동안 가열한 후 냉각시키고 구기자액, yeast staler를 첨가하여 20~20℃에서 2 일간 1차 발효시켰다.
- 구기자를 이용하여 맥주를 개발하여 구기자 맥주의 물리적 특성과 항산화 효과를 측정하였다. 구기자 맥주의 색도를 측정한 결과, 적색도와 황색도가 일반 시판 맥주보다 유의적으로 높았고, 당도와 총페놀함량도 높은 것으로 나타났다.
- 맥아즙, 물엿, 호프를 100℃에서 30분~1시간 30분 동안 가열한 후 냉각시키고 구기자액, yeast staler를 첨가하여 20~20℃에서 2 일간 1차 발효시켰다. 그리고, 20분 동안 산소를 주입 후 3일 동안 2차 발효를 실시하였고, 발효조로 옮겨 5일 동안 저온 숙성시켰으며, 이때 구기자의 최종농도는 0.2%(w/v)로 조제하였다[Fig. 1].
- 하였다. 시료에 NazCOs (2%, w/v)를 가하고 2분간 실온에 방치한 후 1 N Folin-Denis 시약을 혼합하여 실온에 30분 정치한 후 750nm에서 흡광도를 측정하였다. 페놀성화합물의 양은 chlorogenic acid를 이용하여 표준 곡선을 작성하여 계산하였으며, 모든 정량은 3회 반복하였다.
- ability)으로 측정하였다. 제조된 구기자 맥주에 DPPH 시약을 가하고 잘 섞은 후 실온에서 30분 방치 후 517nm에서 흡광도를 측정하여 다음과 같이 계산하였다.
- 제조된 맥주의 페놀성 화합물 측정은 AOAC의 Folin-Denis법13)을 일부 변형하여 비색정량 하였다. 시료에 NazCOs (2%, w/v)를 가하고 2분간 실온에 방치한 후 1 N Folin-Denis 시약을 혼합하여 실온에 30분 정치한 후 750nm에서 흡광도를 측정하였다.
- thiobarbituric acid reactive substance(TBARS)법 14)에 의하여 측정하였다. 제조된 맥주의 항산화 효과는 일반 시판맥주와 비교하였고 계산은 다음과 같이 하였다.
- 시료에 NazCOs (2%, w/v)를 가하고 2분간 실온에 방치한 후 1 N Folin-Denis 시약을 혼합하여 실온에 30분 정치한 후 750nm에서 흡광도를 측정하였다. 페놀성화합물의 양은 chlorogenic acid를 이용하여 표준 곡선을 작성하여 계산하였으며, 모든 정량은 3회 반복하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 구기자는 2002년 청양 구기자시험장에서 재배된 구기자로, 수확 후 건조된 구기자를 분양 받아 냉장보관하면서 사용하였다. 구기자 액은 건구기자(4%, w/v)를 증류수에 넣어 80℃에서 3시간 동안 추출하여 감압여과 한 후 구기자 맥주 제조시 첨가하였다.
데이터처리
- :b(Yellowness). Different letters indicate statistical difference at Of=0.05 by Duncan's multiple range test.
- Different letters indicate statistical difference at a =0.05 by Duncan's multiple range test.
- 8em;">Each bar is the mean ± standard deviations for triplication experiment. Different letters indicate statistical difference at α=0.05 by Duncan's multiple range test. (AA : Ascorbic acid, BHT : Butylated hydroxytoluene, CA : Chlorogenic acid, TA : Tannic acid, Q : Quercetin , CB : Commercial beer, LFB : Lycii fructus beer)
- 실험결과는 SAS program을 이용하여 각 실험군마다 평균과 표준편차로 계산하였고, 각 실험군 간의 비교는 ANOVA로 분석한 후, 유의적인 차이는 α=0.05에서 Duncans multiple range test에 의해 검정하였다.
이론/모형
- 일정량의 egg yolk lecithin을 chloroform에 녹인 후 질소 가스로 용매를 완전히 휘발시키고 구기자 맥주에 2mM FeSO4, 2mM ascorbic acid를 첨가하여 잘 섞은 후 37℃에서 30분간 incubation 한 후 지질과산화물을 thiobarbituric acid reactive substance(TBARS)법 14)에 의하여 측정하였다. 제조된 맥주의 항산화 효과는 일반 시판맥주와 비교하였고 계산은 다음과 같이 하였다.
성능/효과
- 함유되어 있다.1,2) 구기자 내에 함유되어 있는uracill, betain, rutin과 같은 물질들이 혈당강하 효과를 나타내고,3) 구기자차 음용은 카드뮴의 체내축적을 감소시킨다고 한다.4) 호도를 이용한 저장안정성조사에서 영지(Ganoderma lucidum)와 녹차(Camellia sinensis)보다 구기자 물추출물이 훨씬 높은 항산화 활성을 나타내며,5) 구기자 추출물이 E.
- 그러나, 탁주와 약주의 출고량은 1966년에 전체 주류의 72%에서 1997년에는 6%로 급격히 감소하였고, 맥주는 5%에서 57%로 급증하였다.12)즉, 주류의 선택에 있어서 소비자의 기호도가 점차 알콜 함량이 적은 주류를 선호하는 경향을 나타내고 있다. 또한, 최근에는 마이크로 브루어리(micro brewery)라 하여 소규모 맥주 생산 설비로 맥주를 생산하고, 다양한 맛과 향을 가진 맥주를 즐길 수 있다는 장점 때문에 사람들의 관심이 날로 증가하고 있으며, 이러한 업체들의 성행과 함께 홈 브로어리(자가 맥주제조)를 통해 직접 맥주를 제조하는 사람들도 늘고 있는 추세이다.
- 1,2) 구기자 내에 함유되어 있는uracill, betain, rutin과 같은 물질들이 혈당강하 효과를 나타내고,3) 구기자차 음용은 카드뮴의 체내축적을 감소시킨다고 한다.4) 호도를 이용한 저장안정성조사에서 영지(Ganoderma lucidum)와 녹차(Camellia sinensis)보다 구기자 물추출물이 훨씬 높은 항산화 활성을 나타내며,5) 구기자 추출물이 E. coli의 생육 억제 작용 및 L. casei, L. acidophilus와 같은 젖산균의 생육을 촉진시키는 것으로 관찰되었다.6,7) 이러한 구기자의 약리작용을 이용한 식품개발 중 구기자주의 저장안정성에 대한 연구가 시도되었지만, 8) 구기자주의 항산화효과에 대한 연구는 보고된 바 없다.
- DPPH법을 이용한 전자공여능을 측정한 결과 구기자 맥주는 53.77%, 일반 시판맥주는 43.77%로 나타나 구기자 맥주의 항산화 활성이 높은 것으로 나타났다 [Fig 4]. Lee 등10)은 자두를 이용하여 침출주와 발효주를 제조하여 항산화력을 측정한 결과 발효주는 25.
- Lecithin을 기질로 하여 지질과산화물 생성 억제시험에서는[Fig. 6]에 나타낸 것과 같이 ascorbicacid 55%, BHT 79%, chlorogenic acid 78%, quercetin 83%, tannic acid 79%, commercial beer 73% 그리고 Lycii fructus beer 19%로 나타났다. 총페놀함량과 SOD 유사활성이 높았던 구기자 맥주에서 지방산화 생성물의 함량이 높은 것은 당도가 높은 구기자 맥주가 실험과정 중 가열로 인한 maillard 반응 단계에서 갈색화물질이 다량 생성되어 흡광도에 영향을 미친 것으로 생각된다.
- 전자공여능은 구기자 맥주가 일반 시판맥주보다 높으며, 기존의 항산화제와 비교해도 높은 활성을 지닌 것으로 나타났다. SOD 유사활성도 구기자 맥주가 일반 시판맥주보다 높게 나타났고, chlorogenic acid 나 quercetin 보다도 높았다. 그러나, lecithin을 기질로 하여 지방 산화 억제도를 측정한 결과, 일반 시판맥주와 기존의 항산화제에 비해 낮은 것으로 나타났는데, 이것은 구기자 맥주내에 함유되어 있는 당이 실험방법상 가열이라는 단계에서 mafflard 반응으로 생성된 갈색화 물질 때문인 것으로 생각된다.
- 5]. SOD 유사활성은 구기자 맥주 94.34%, 일반 시판 맥주 86.89%로 나타났다. Lee 등11)은 모과주의 SOD 유사활성 측정결과 22.
- 구기자 맥주의 색도를 측정한 결과, 적색도와 황색도가 일반 시판 맥주보다 유의적으로 높았고, 당도와 총페놀함량도 높은 것으로 나타났다. 전자공여능은 구기자 맥주가 일반 시판맥주보다 높으며, 기존의 항산화제와 비교해도 높은 활성을 지닌 것으로 나타났다.
- SOD 유사활성도 구기자 맥주가 일반 시판맥주보다 높게 나타났고, chlorogenic acid 나 quercetin 보다도 높았다. 그러나, lecithin을 기질로 하여 지방 산화 억제도를 측정한 결과, 일반 시판맥주와 기존의 항산화제에 비해 낮은 것으로 나타났는데, 이것은 구기자 맥주내에 함유되어 있는 당이 실험방법상 가열이라는 단계에서 mafflard 반응으로 생성된 갈색화 물질 때문인 것으로 생각된다.
- Shim 등20)은 가열온도에 따라 백삼 추출물의 갈변도가 상승하고, 적색도(a)와 황색도(b)가 증가하는 것으로 보고하였다. 본 연구결과에서는 당도가 높은 구기자 맥주가 가열로 인해 갈색화 물질을 생성시켜 흡광도를 상승시킨 것으로 사료된다.
- 따라서, 구기자 맥주를 pyrogallol 산화가 일어날 수 있는 수용액에 첨가한 후 superoxide가 관여하는 pyrogMlol의 자동산화를 감소시키는 효과를 측정하는 경우 SOD효소 자체는 아니더라도 SOD의 작용과 유사한 superoxide를 소거하는 역할로 간주할 수 있다. 분석결과, 구기자 맥주와 일반 시판 맥주 간의 유의적인 차이는 나타나지 않았지만, 두 맥주 모두 SOD 유사활성이 BHT와 같은 강한 항산화제와 비슷한 수준의 항산화 효과를 나타내었다[Fig. 5]. SOD 유사활성은 구기자 맥주 94.
- 구기자 맥주의 색도를 측정한 결과, 적색도와 황색도가 일반 시판 맥주보다 유의적으로 높았고, 당도와 총페놀함량도 높은 것으로 나타났다. 전자공여능은 구기자 맥주가 일반 시판맥주보다 높으며, 기존의 항산화제와 비교해도 높은 활성을 지닌 것으로 나타났다. SOD 유사활성도 구기자 맥주가 일반 시판맥주보다 높게 나타났고, chlorogenic acid 나 quercetin 보다도 높았다.
- 3]와 같다. 총페놀함량은 당도와 같이 일반 시판맥주보다 구기자 맥주가 높은 것으로 나타났다. 이것은 구기자에 함유되어 있는 polyphenol 계 화합물이 물추출 과정중 유줄되어 최종적으로맥주의 페놀함량에 영향을 미친 것으로 사료된다.
후속연구
- 발효주에 비해 침출주가 항산화력이 높은 이유는 단기적인 발효기간에 비해 침출기간이 증가하면서 지속적으로 자두 속에 함유되어 있는 기능성 물질이 용출되었기 때문인 것으로 판단된다. 본 연구에서는 구기자 액을 제조할 때 열수추출법을 사용하였는데, 침출법과 열수추출법의 차이를 분석해 볼 필요가 있는 것으로 사료된다.
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