본 연구는 거봉종 포도의 종자와 과피로부터 에탄올용매의 농도와 추출 온도변화에 의한 추출물의 수율의 차이와 그에 따른 free radical 소거 활성을 비교하였다. 각 분획물은 에탄올 추출물로부터 hexane 분획물, chloroform 분획물, ethyl acetate 분획물, butanol 분획물 및 물 분획물로 나누어 free radical 소거 활성을 $RC_{50}$으로 타나내었다. 추출 수율은 종자 및 과피 모두에서 추출 온도 $78^{\circ}C$, 에탄올 농도 100%에서 36.0%와 49.5%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타내었다. 각 분획물 중에서는 물 분획물이 종자에서는 72.1%인데 비하여 과피에서는 92.7%로 다른 분획층에 비하여 많이 차지하였다. DPPH법에 의한 free radical 소거 활성에서는 종자의 경우, $78^{\circ}C$ 에탄올 추출물이 $RC_{50}\;=\;409.7\;{\mu}g/mL$이며, 분획물에서는 ethyl acetate층이 $RC_{50}\;=\;136.7{\mu}g/mL$로 가장 높은 활성을 나타내었다. 과피의 경우, $78^{\circ}C$ 에탄올 추출물이 $RC_{50}\;=\;6528.8\;{\mu}g/mL$로, 분획물에서는 ethyl acetate층이 $RC_{50}\;=\;694.7\;{\mu}g/mL$로 가장 높은 활성을 나타내었으나, 물 분획물은 free radical 소거 활성을 보이지 않았다. 이상의 결과를 통하여 추출온도와 용매 온도에 따른 수율의 차이가 나타났으며 추출온도와 free radical 소거 활성의 효능은 별다른 차이가 없는 것으로 나타났다. 전반적으로, 본 연구 결과 종자 에탄올 추출물과 분획물 모두 과피 추출물보다 현저히 높은 활성을 나타내었다.
본 연구는 거봉종 포도의 종자와 과피로부터 에탄올용매의 농도와 추출 온도변화에 의한 추출물의 수율의 차이와 그에 따른 free radical 소거 활성을 비교하였다. 각 분획물은 에탄올 추출물로부터 hexane 분획물, chloroform 분획물, ethyl acetate 분획물, butanol 분획물 및 물 분획물로 나누어 free radical 소거 활성을 $RC_{50}$으로 타나내었다. 추출 수율은 종자 및 과피 모두에서 추출 온도 $78^{\circ}C$, 에탄올 농도 100%에서 36.0%와 49.5%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타내었다. 각 분획물 중에서는 물 분획물이 종자에서는 72.1%인데 비하여 과피에서는 92.7%로 다른 분획층에 비하여 많이 차지하였다. DPPH법에 의한 free radical 소거 활성에서는 종자의 경우, $78^{\circ}C$ 에탄올 추출물이 $RC_{50}\;=\;409.7\;{\mu}g/mL$이며, 분획물에서는 ethyl acetate층이 $RC_{50}\;=\;136.7{\mu}g/mL$로 가장 높은 활성을 나타내었다. 과피의 경우, $78^{\circ}C$ 에탄올 추출물이 $RC_{50}\;=\;6528.8\;{\mu}g/mL$로, 분획물에서는 ethyl acetate층이 $RC_{50}\;=\;694.7\;{\mu}g/mL$로 가장 높은 활성을 나타내었으나, 물 분획물은 free radical 소거 활성을 보이지 않았다. 이상의 결과를 통하여 추출온도와 용매 온도에 따른 수율의 차이가 나타났으며 추출온도와 free radical 소거 활성의 효능은 별다른 차이가 없는 것으로 나타났다. 전반적으로, 본 연구 결과 종자 에탄올 추출물과 분획물 모두 과피 추출물보다 현저히 높은 활성을 나타내었다.
Optimal extraction condition and free radical scavenging effect of ethanol extracts of Olympia grape (Vitis labruscana L.) seeds and skins were determined. Extraction yield of grape seeds increased with increasing extraction temperature increased, but was not affected by ethanol concentration in gra...
Optimal extraction condition and free radical scavenging effect of ethanol extracts of Olympia grape (Vitis labruscana L.) seeds and skins were determined. Extraction yield of grape seeds increased with increasing extraction temperature increased, but was not affected by ethanol concentration in grape skins. Highest extraction yields obtained with 100% ethanol concentration at $78^{\circ}C$ were 36 and 49.5% in seeds and skins, respectively. Ethanol extract of grape seeds obtained at $78^{\circ}C$ showed stronger $RC_{50}\;(409.7\;{\mu}g/mL)$ than that of grape skins. Among organic solvent fractions, ethylacetate fraction obtained from ethanol extract of grape seed showed the strongest $RC_{50}\;(136.7\;{\mu}g/mL)$. Overall, ethanol extracts of grape seeds and their organic fractions showed significantly stronger free radical scavenging effect than those of skin extracts.
Optimal extraction condition and free radical scavenging effect of ethanol extracts of Olympia grape (Vitis labruscana L.) seeds and skins were determined. Extraction yield of grape seeds increased with increasing extraction temperature increased, but was not affected by ethanol concentration in grape skins. Highest extraction yields obtained with 100% ethanol concentration at $78^{\circ}C$ were 36 and 49.5% in seeds and skins, respectively. Ethanol extract of grape seeds obtained at $78^{\circ}C$ showed stronger $RC_{50}\;(409.7\;{\mu}g/mL)$ than that of grape skins. Among organic solvent fractions, ethylacetate fraction obtained from ethanol extract of grape seed showed the strongest $RC_{50}\;(136.7\;{\mu}g/mL)$. Overall, ethanol extracts of grape seeds and their organic fractions showed significantly stronger free radical scavenging effect than those of skin extracts.
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문제 정의
본 연구에서는 거봉종 포도 종자 및 과피로부터 추출용매의 농도와 추출 온도변화에 따른 수율을 조사하고 그에 따른 DPPH법에 의한 free radical 소거능을 비교하여 거봉종포도 종자 및 과피의 천연 항산화제로서의 가치를 확인하여 보았다.
관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 국내산 거봉종 포도 종자 및 과피로부터 에탄올의 농도와 추출온도 변화에 의한 수율의 차이와 free radical 소거 활성을 확인하여 보았다. 종자 및 과피 에탄올 추출물의 free radical 소거 활성은 추출 온도 조건의 변화와 무관하게 종자 에탄올 추출물이 과피 에탄올 추출물 보다 높은 free radical 소거 활성을 보였으며, a-tocopherol과 BHA 보다는 현저히 낮은 free radical 소거 활성을 나타내었다.
가설 설정
2)Dose required for a 50% reduction of DPPH radical at 517 nm.
2)Dose required for a 50% reduction of DPPH radical at 517 nm.
제안 방법
l, l-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)를 이용한 free radical 소거능 활성을 검증하기 위하여 여러 농도의 시료를 4mL의 메탄올에 녹여 L5X10, M DPPH 메탄올 용액 ImL를 첨가한 후, 30분간 상온에 방치하고 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료를 첨가하지 않은 대조구의 흡광도를 50% 감소시키는데 필요한 시료의 양Qxg)을 reduction concentration (RC50)으로 나타냈으며, 기존의 항산화제인 α-tocopherol과 BHA의 항산화능을 각각 비교하였다.
가장 높은 추출 수율을 나타내는 조건을 찾기 위하여 캠벨종의 종자와 과피는 erlenmeyer flask와 water bath(SWB- 10, Korea)< 이용하여 분말시료에 시료중량의 10배량의 ethanol 농도별(100%, 70%, 50%)로 가하여 각 온도별(781, 50℃, 30℃)로 12시간동안 2회 반복 추출한 다음 감압 여과장치로 여과한 후, rotary vacuum evaporator(EYELA N-N-SERIES, Japan)를 사용하여 농축하고 이를 동결 건조하였다. 각 조건의 ethanol 추출물을 극성이 다른 용매를 이용하여 단계적으로 분획하였다.
따른 free radical 소거 활성을 비교하였다. 각 분획물은 에탄올 추출물로부터 hexane 분획물, chloroform 분획물, ethyl acetate 분획물, butanol 분획물 및 물 분획물로 나누어 free radical 소거 활성을 RC50으로 나타내었다. 추출 수율은 종자 및 과피 모두에서 추출 온도 78℃, 에탄올 농도 100%에서 36.
건조하였다. 각 조건의 ethanol 추출물을 극성이 다른 용매를 이용하여 단계적으로 분획하였다. 즉, ethanol 추출물과 hexane, 증류수를 1 : 10: 9(v/v/v)의 비율로 혼합하여 추출 분획한 후 rotatory vacuum evaporator로 농축하여 hexane 분획물을 얻은 후 수증 분획은 분획여두에서 다시 chloroform, ethyl acetate 그리고 butanol로 체계적으로 용매분획 한 다음 각각 chloro-form(CHCl3)>, ethyl acetate(EtOAc)층, butanol(BuOH)층 및 aqueousCHQ)층 분획물을 얻어 농축하고 이를 동결건조하여 밀봉한 후 4℃의 냉장고에 보관하면서 실험에 사용하였다.
본 연구는 거봉종 포도의 종자와 과피로부터 에탄올 용매의 농도와 추출 온도변화에 의한 추출물의 수율의 차이와 그에 따른 free radical 소거 활성을 비교하였다. 각 분획물은 에탄올 추출물로부터 hexane 분획물, chloroform 분획물, ethyl acetate 분획물, butanol 분획물 및 물 분획물로 나누어 free radical 소거 활성을 RC50으로 나타내었다.
시료를 첨가하지 않은 대조구의 흡광도를 50% 감소시키는데 필요한 시료의 양Qxg)을 reduction concentration (RC50)으로 나타냈으며, 기존의 항산화제인 α-tocopherol과 BHA의 항산화능을 각각 비교하였다.
각 조건의 ethanol 추출물을 극성이 다른 용매를 이용하여 단계적으로 분획하였다. 즉, ethanol 추출물과 hexane, 증류수를 1 : 10: 9(v/v/v)의 비율로 혼합하여 추출 분획한 후 rotatory vacuum evaporator로 농축하여 hexane 분획물을 얻은 후 수증 분획은 분획여두에서 다시 chloroform, ethyl acetate 그리고 butanol로 체계적으로 용매분획 한 다음 각각 chloro-form(CHCl3)>, ethyl acetate(EtOAc)층, butanol(BuOH)층 및 aqueousCHQ)층 분획물을 얻어 농축하고 이를 동결건조하여 밀봉한 후 4℃의 냉장고에 보관하면서 실험에 사용하였다. 한편, 에탄올 추출물의 수율은 분말시료 건조중량에 대한 에탄올 추출물의 동결건조량의 조성비로 나타내었고 유기용매의 추출수율은 에탄올 추출물의 동결건조 중량에 대한 각 유기용매 추출물의 동결건조량의 조성비로 각각 나타내었다.
대상 데이터
그리고 butanol로 분획한 분획물들의 수율은 Table 2와 같다. 분획물은 종자 및 과피의 에탄올 추출물중에서 가장 높은 수율을 나타낸 100% 에탄올 추출물을 사용하였다. 분획물 수율에서 종자 에탄올 추출물과 과피 에탄올 추출물 간의 현저한 차이를 확인하였는데, hexane 분획물이 종자에서는 19.
실험에 사용된 포도 거봉종의 종자와 과피는 춘천 지역의 포도 재배 농가에서 재배된 것으로 각 부위별로 나누어 건조한 후 분쇄하여 보관하면서 사용하였다.
성능/효과
5%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타내었다. 각 분획물 중에서는 물 분획물이 종자에서는 72.1%인데 비하여 과피에서는 92.7%로 다른 분획층에 비하여 많이 차지하였다. DPPH법에 의한 free radical 소거 활성에서는 종자의 경우, 78℃ 에탄올 추출물이 RC50= 409.
각 에탄올 추출물의 각 유기 용매별 분획물간의 free radical 소거 활성의 비교에서는, 종자 및 과피 에탄올 추출물 모두에서 ethyl acetate 분획물과 butanol 분획물이 가장 높은 free radical 소거 활성을 보였다. 그러나 포도 품종별로 free radical소거 활성은 물론 지질과산화, 항암등 여러가지 생리활성효능이 현저하게 차이가 나는 것으로 나타났다.
종자 에탄올 추출물의 경우, 모든 수율은 추출 온도 및 에탄올 농도 조건의 증가와 함께 비례적으로 증가하였으며, 과피 에탄올 추출물의 경우, 각 에탄올 농도 조건에서 추출 온도의 증가와 함께 비례적으로 증가하였으나, 각 추출 온도 조건에서는 에탄올 농도의 증가와는 상관없는 수율을 나타내었다. 각 추출 조건 중 가장 높은 수율을 보인 조건은 종자와 과피 모두에서 에탄올 농도 100% 일 때 추출 온도 78℃로 36.0%와 49.5%를 나타내었다.
소거 활성을 보였다. 그러나 포도 품종별로 free radical소거 활성은 물론 지질과산화, 항암등 여러가지 생리활성효능이 현저하게 차이가 나는 것으로 나타났다. Park et al.
동일한 추출 조건에서 과피 에탄올 추출물의 평균 수율이 39.6%로 종자 에탄올 추출물의 평균 수율 32.3%보다 다소 높게 나타났다. 또한 각 유기 용매별 분획물 수율에서도 종자 에탄올 추출물의 각 유기 용매 분획물과 과피 에탄올 추출물의 각 유기 용매 분획물 간의 현저한 차이를 확인하였는데, 식물체의 색소를 많이 함유하는 chloroform 분획물을 제외한 나머지 분획물에서 종자 에탄올 추출물의 각 유기 용매 분획물이 과피 에탄올 추출물의 유기 용매 분획물에 비하여 높게 나타났으며, 특히 폴리페놀 화합물들을 많이 함유하고 있는 ethyl acetate 분획물은 과피 에탄올 추출물에서 0.
5%였다. 또한 ethyl acetate 분획물은 종자에서 1.5%를, 과피에서 0.4%를 나타내었으며, butanol 분획물은 종자에서 6.4%를 과피에서 4.0%를, 물 분획물은 종자에서 72.1%를, 과피에서 92.7%를 보였다.
3%보다 다소 높게 나타났다. 또한 각 유기 용매별 분획물 수율에서도 종자 에탄올 추출물의 각 유기 용매 분획물과 과피 에탄올 추출물의 각 유기 용매 분획물 간의 현저한 차이를 확인하였는데, 식물체의 색소를 많이 함유하는 chloroform 분획물을 제외한 나머지 분획물에서 종자 에탄올 추출물의 각 유기 용매 분획물이 과피 에탄올 추출물의 유기 용매 분획물에 비하여 높게 나타났으며, 특히 폴리페놀 화합물들을 많이 함유하고 있는 ethyl acetate 분획물은 과피 에탄올 추출물에서 0.4%인데 반하여 종자 에탄올 추출물에서는 1.5%를 차지하였다.
분획물은 종자 및 과피의 에탄올 추출물중에서 가장 높은 수율을 나타낸 100% 에탄올 추출물을 사용하였다. 분획물 수율에서 종자 에탄올 추출물과 과피 에탄올 추출물 간의 현저한 차이를 확인하였는데, hexane 분획물이 종자에서는 19.6%, 과피에서는 1.4%였고, chloroform 분획물은 종자에서는 0.4%, 과피에서는 1.5%였다. 또한 ethyl acetate 분획물은 종자에서 1.
7 |ig/mL로 가장 높은 활성을 나타내었으나, 물 분획물은 free radical 소거 활성을 보이지 않았다. 이상의 결과를 통하여 추출 온도와 용매 농도에 따른 수율의 차이가 나타났으며 추출온도와 free radical 소거 활성의 효능은 별다른 차이가 없는 것으로 나타났다. 전반적으로, 본 연구 결과 종자 에탄올 추출물과 분획물 모두 과피 추출물보다 현저히 높은 활성을 나타내었다.
이상의 결과를 통하여 추출 온도와 용매 농도에 따른 수율의 차이가 나타났으며 추출온도와 free radical 소거 활성의 효능은 별다른 차이가 없는 것으로 나타났다. 전반적으로, 본 연구 결과 종자 에탄올 추출물과 분획물 모두 과피 추출물보다 현저히 높은 활성을 나타내었다.
본 연구에서는 국내산 거봉종 포도 종자 및 과피로부터 에탄올의 농도와 추출온도 변화에 의한 수율의 차이와 free radical 소거 활성을 확인하여 보았다. 종자 및 과피 에탄올 추출물의 free radical 소거 활성은 추출 온도 조건의 변화와 무관하게 종자 에탄올 추출물이 과피 에탄올 추출물 보다 높은 free radical 소거 활성을 보였으며, a-tocopherol과 BHA 보다는 현저히 낮은 free radical 소거 활성을 나타내었다. 이러한 결과는 허등(12)이 보고한 항산화 작용 등의 다양한 생리 활성을 보이는 resveratrol이 다량 함유하고 있을 것으로 유추되는 포도나무 가지 추출물의 free radical 소거 활성 RC50= 34.
수율은 Table 1과 같다. 종자 에탄올 추출물의 경우, 모든 수율은 추출 온도 및 에탄올 농도 조건의 증가와 함께 비례적으로 증가하였으며, 과피 에탄올 추출물의 경우, 각 에탄올 농도 조건에서 추출 온도의 증가와 함께 비례적으로 증가하였으나, 각 추출 온도 조건에서는 에탄올 농도의 증가와는 상관없는 수율을 나타내었다. 각 추출 조건 중 가장 높은 수율을 보인 조건은 종자와 과피 모두에서 에탄올 농도 100% 일 때 추출 온도 78℃로 36.
각 분획물은 에탄올 추출물로부터 hexane 분획물, chloroform 분획물, ethyl acetate 분획물, butanol 분획물 및 물 분획물로 나누어 free radical 소거 활성을 RC50으로 나타내었다. 추출 수율은 종자 및 과피 모두에서 추출 온도 78℃, 에탄올 농도 100%에서 36.0%와 49.5%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타내었다. 각 분획물 중에서는 물 분획물이 종자에서는 72.
0㎍를 나타내었다. 한편 과피 에탄올 추출물의 유기 용매 분획물들의 free radical 소거 활성은 hexane 분획물, chloroform 분획물, ethyl acetate 분획물 및 butanol 분획물이 3075.8 |ig, 4107.2 gg, 694.7 ㎍ 및 1698.2 ㎍를 나타내었으나, 물 분획물에서는 free radical 소거 활성을 확인할 수 없었다.
후속연구
따라서 현재 식용되지 않고 거의 버려지고 있는 포도 종자와 과피의 실정을 감안할 때 포도 품종별에 대한 종자와 과피의 생리활성효능에 규명과 이를 활용한 각종 질병의 예방 및 치료에 필요한 기능성 식품 또는 의약품으로의 개발에 필요한 free radical 소거 활성의 주성분 물질의 분리, 구조 해석 및 기타 생리활성에 대한 추가적인 연구가 필요하다 하겠다.
있는 실정이다. 따라서, 최근에 인위적으로 가공한 화학적 합성 첨가물에 대한 일반인들의 안전성과 관련된 문제 의식이 상당히 고취되면서 그것을 대치할 수 있는 천연물에 대한 연구가 더욱 필요하게 되었다. 그러한 기능성을 갖는 천연물 중에서는 오래 전부터 인간의 식생활과 밀접한 관계를 갖고 있는 것들이 매우 많다.
종자 및 과피 에탄올 추출물의 free radical 소거 활성은 추출 온도 조건의 변화와 무관하게 종자 에탄올 추출물이 과피 에탄올 추출물 보다 높은 free radical 소거 활성을 보였으며, a-tocopherol과 BHA 보다는 현저히 낮은 free radical 소거 활성을 나타내었다. 이러한 결과는 허등(12)이 보고한 항산화 작용 등의 다양한 생리 활성을 보이는 resveratrol이 다량 함유하고 있을 것으로 유추되는 포도나무 가지 추출물의 free radical 소거 활성 RC50= 34.5㎍과는 상당한 차이를 보이는 것으로 종자 및 과피 에탄올 추출물의 free radical 소거 활성에 대한 주가적인 연구가 필요하다.
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