본 연구는 캠벨종 포도의 종자와 과피에탄올 추출물의 추출조건과 그에 따른 DPPH법에 의한 free radical 소거 활성을 비교하여 최적의 추출 조건의 확립과 항산화 활성을 살펴보았다. 추출 조건은 추출 용매인 에탄올의 농도와 추출 온도를 달리 하여 각각의 수율을 비교하였으며, 각 분획물은 hexane 분획물, chloroform 분획물, ethyl acetate 분획물, butanol 분획물 및 물 분획물로 나누어, free radical 소거 활성을 RC$_{50}$으로 나타내었다. 추출 수율은 종자에서는 추출 온도 78$^{\circ}C$, 에탄올 농도 100%에서 11.4%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타냈으며, 과피 에서도 역시 추출 온도 78$^{\circ}C$, 에탄올 농도 100%에서 44.5%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타냈다. 각 분획물 중에서는 물 분획물이 종자에서는 39.2%인데 비하여 과피 에서는 85.6%로 다른 분획물에 비하여 많이 차지하였다. DPPH법에 의한free radical 소거 활성에서는 종자의 경우, 5$0^{\circ}C$에탄을 추출물이 RC$_{50}$=16.8 $\mu\textrm{g}$/mL로, 분획물에서는 ethyl acetate 분획물이 RC/syb 50/=15.4 $\mu\textrm{g}$/mL로 가장 높은 활성을 나타내었다. 과피의 경우, 78$^{\circ}C$ 에탄올 추출물이 RC$_{50}$=2437.5 $\mu\textrm{g}$/mL로, 분획물에서는 butanol 분획물이 RC$_{50}$=698.4 $\mu\textrm{g}$/mL로 가장 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 추출 온도와 용매 농도에 따른 수율의 차이가 있었으며 free radical 소거 활성에서는 종자 에탄을 추출물이 과피 에탄올 추출물 보다 145배 이상의 현저히 높은 활성을 나타내었다.을 나타내었다.
본 연구는 캠벨종 포도의 종자와 과피 에탄올 추출물의 추출조건과 그에 따른 DPPH법에 의한 free radical 소거 활성을 비교하여 최적의 추출 조건의 확립과 항산화 활성을 살펴보았다. 추출 조건은 추출 용매인 에탄올의 농도와 추출 온도를 달리 하여 각각의 수율을 비교하였으며, 각 분획물은 hexane 분획물, chloroform 분획물, ethyl acetate 분획물, butanol 분획물 및 물 분획물로 나누어, free radical 소거 활성을 RC$_{50}$으로 나타내었다. 추출 수율은 종자에서는 추출 온도 78$^{\circ}C$, 에탄올 농도 100%에서 11.4%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타냈으며, 과피 에서도 역시 추출 온도 78$^{\circ}C$, 에탄올 농도 100%에서 44.5%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타냈다. 각 분획물 중에서는 물 분획물이 종자에서는 39.2%인데 비하여 과피 에서는 85.6%로 다른 분획물에 비하여 많이 차지하였다. DPPH법에 의한free radical 소거 활성에서는 종자의 경우, 5$0^{\circ}C$ 에탄을 추출물이 RC$_{50}$=16.8 $\mu\textrm{g}$/mL로, 분획물에서는 ethyl acetate 분획물이 RC/syb 50/=15.4 $\mu\textrm{g}$/mL로 가장 높은 활성을 나타내었다. 과피의 경우, 78$^{\circ}C$ 에탄올 추출물이 RC$_{50}$=2437.5 $\mu\textrm{g}$/mL로, 분획물에서는 butanol 분획물이 RC$_{50}$=698.4 $\mu\textrm{g}$/mL로 가장 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 추출 온도와 용매 농도에 따른 수율의 차이가 있었으며 free radical 소거 활성에서는 종자 에탄을 추출물이 과피 에탄올 추출물 보다 145배 이상의 현저히 높은 활성을 나타내었다.을 나타내었다.
This study was conducted to determine optimal extraction condition and free radical scavenging effect of ethanol extracts of Campell Early grape seeds and skins at different temperatures, and of organic solvent fractionated from ethanol extracts of grape seeds and skins. The free radical scavenging ...
This study was conducted to determine optimal extraction condition and free radical scavenging effect of ethanol extracts of Campell Early grape seeds and skins at different temperatures, and of organic solvent fractionated from ethanol extracts of grape seeds and skins. The free radical scavenging effect was tested using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) method and expressed as dose required for a 50% reduction of DPPH radical (RC$_{50}$). The extraction yields were increased with increasing the extraction temperature but it was not related with ethanol concentrations. The ethanol extract of grape seeds obtained at 5$0^{\circ}C$ showed the more stronger RC$_{50}$ (16.8 $\mu\textrm{g}$/mL) than those of both 3$0^{\circ}C$ and 78$^{\circ}C$. The ethylacetate fraction obtained from ethanol extract of grape seed showed the strongest RC$_{50}$ (15.4 $\mu\textrm{g}$/mL). Overall, both ethanol extracts and their fractions of grape seeds showed significantly stronger free radical scavenging effect than those of skin extracts.racts.
This study was conducted to determine optimal extraction condition and free radical scavenging effect of ethanol extracts of Campell Early grape seeds and skins at different temperatures, and of organic solvent fractionated from ethanol extracts of grape seeds and skins. The free radical scavenging effect was tested using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) method and expressed as dose required for a 50% reduction of DPPH radical (RC$_{50}$). The extraction yields were increased with increasing the extraction temperature but it was not related with ethanol concentrations. The ethanol extract of grape seeds obtained at 5$0^{\circ}C$ showed the more stronger RC$_{50}$ (16.8 $\mu\textrm{g}$/mL) than those of both 3$0^{\circ}C$ and 78$^{\circ}C$. The ethylacetate fraction obtained from ethanol extract of grape seed showed the strongest RC$_{50}$ (15.4 $\mu\textrm{g}$/mL). Overall, both ethanol extracts and their fractions of grape seeds showed significantly stronger free radical scavenging effect than those of skin extracts.racts.
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문제 정의
본 연구는 캠벨종포도의 종자와 과피 에탄올 추출물의 추출조건과 그에 따른 DPPH법 에 의한 free radical 소거 활성을 비교하여 최적의 추출 조건의 확립과 항산화 활성을 살펴보았다. 추출 조건은 추출용 매 인 에 탄올의 농도와 추출 온도를 달리하여 각각의 수율을 비교하였으며, 각 분획물은 hexane 분획무 chloroform 분획물, ethyl acetate 분획 물, butanol 분획 물 및 물 분획 물로 나누어, free radical 소거 활성을 RCso으로 나타내 었다.
본 연구에서는 국내산 캠벨종포도 종자 및 과피로부터 에탄올 및 유기용매의 각 농도와 추출 온도 변화에 따른 수율과 free radical 소거 활성을 각각 조사하였다. 종자에 탄올 추출물의 free radical 소거 활성 은 추출 온도 조건의 변화와 상관없는 결과를 나타내었으나, 과피에 탄올 추출물의 free radical 소거 활성은 추출 온도에 비례하여 증가하였다.
본 연구에서는 폴리페놀 화합물이 다량 함유되어 있는 캠 벨 종 포도의 종자와 과 피의 추출 조건과 그에 따른 DPPH법 에의 한 free radical 소거능에 대한 활성을 비교하여 최적의 추출조건의 확립과 항산화 활성을 살펴봄으로써 캠벨 종 포도의 종자와 과피의 천연 항산화제로서의 가치를 확인하여 보았다.
가설 설정
1)Organic solvent fractions were obtained from 100% ethanol extracts.
2)Dose required for a 50% reduction of DPPH radical at 517 nm.
제안 방법
1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)를 이용한 free radical 소거능 활성을 검정하기 위하여 여러 농도의 시료를 4mL 의 메탄올에 녹여 1.5 X10 4 M DPPH 메탄올 용액 1 mL를 첨 가한 후, 30분간 상온에 방치하고 517 nm에서 흡광도를 측정 하였다. 시료를 첨가하지 않은 대조구의 흡광도를 50% 감소시 키는데 필요한 시료의 양(昭)을 reduction concentration(RGo)으로 나타냈으며 , 기존의 항산화제인 a-tocopherol과 BHA를 비교하였다.
가장 높은 추출 수율을 나타내는 조건을 찾기 위하여 캠벨 종의 종자와 과피는 erlenmeyer flask와 water bath(SWB-10, Korea)를 이용하여 분말시료에 시료 중량의 10배량의 ethanol 을 농도별(100%, 70%, 50%)로 가하여 각 온도별 (78℃, 50℃, 30℃)로 12시간 동안 2회 반복 추출한 다음 감압여과 장치로 여과한 후 rotary vacuum evaporator(EYELA N-N-SERIES, Japan)를 사용하여 농축하고 이를 동결건조하였다. 각 조건의 ethanol 추출물을 극성이 다른 용매를 이용하여 단계적으로 분획 하였다.
사용하여 농축하고 이를 동결건조하였다. 각 조건의 ethanol 추출물을 극성이 다른 용매를 이용하여 단계적으로 분획 하였다. 즉, ethanol 추출물과 hexane, 증류수를 1 : 10 : 9의 비 율로 혼합하여 추출분획한 후 rotatory vacuum evaporator 로 농축하여 hexane 분획물을 얻은 후 수층 분획은 분획 여 두에서 匸}시 chloroform, ethyl acetate 그리고 butanol로 체계적으로 용매분획한 다음 각각 chlorofomKCHCR)층, ethyl acetate (EtOAc)층, butanol(BuOH)층 및 aqueousd%。)층 분획물을 얻어 농축하고 이를 동결건조하여 밀봉한 후 4℃의 냉장고에 보관하면서 실험에 사용하였 다.
5 X10 4 M DPPH 메탄올 용액 1 mL를 첨 가한 후, 30분간 상온에 방치하고 517 nm에서 흡광도를 측정 하였다. 시료를 첨가하지 않은 대조구의 흡광도를 50% 감소시 키는데 필요한 시료의 양(昭)을 reduction concentration(RGo)으로 나타냈으며 , 기존의 항산화제인 a-tocopherol과 BHA를 비교하였다.
에탄올의 농도와 추출 온도를 다르게 하여 각 추출 조건에 따른 포도 종자 및 과피 에탄올 추출물의 추출량을 조사하기 위 하여 12시간 2회 반복 추출한 후, 농축하여 동결건조한 수율은 Table 1과 같다. 종자의 에탄올 추출 수율은 에탄올 농도 100%와 70%에서는 추출 온도가 증가함에 따라 수율이 증가하는 경향을 보였으나, 에탄올 농도 50%에서는 추출 온도에 따른 유의적인 경향을 보이지 아니하였으며, 과피 에탄올 추출 수율은 각 에 탄올 농도 100%, 70%와 50% 모두에서 추출 온도가 증가함에 따라 수율이 증가하였다.
추출 조건은 추출용 매 인 에 탄올의 농도와 추출 온도를 달리하여 각각의 수율을 비교하였으며, 각 분획물은 hexane 분획무 chloroform 분획물, ethyl acetate 분획 물, butanol 분획 물 및 물 분획 물로 나누어, free radical 소거 활성을 RCso으로 나타내 었다. 추출 수율은 종자에서 는 추출 온도 78℃, 에 탄올 농도 100%에서 11.
대상 데이터
실험에 사용된 포도 캠벨종의 종자와 과피는 춘천 지역의 포도 재배 농가에서 재배된 것으로 각 부위별로 나누어 건조한 후 분쇄하여 보관하면서 사용하였다.
이론/모형
포도 캠벨종의 종자와 과피 에탄올 추출물과 분획 물의 free radical 소거 활성은 DPPH법(12)에 의하여 확인하였으며, 시료를 첨가하지 않은 대조구의 흡광도를 50% 감소시키는 데 필요한 시료의 양(Jig)을 RGo으로 나타내었다. 종자와 과피 에탄올 추출물의 추출 온도에 따른 free radical 소거활성에 대 한결 과는 Table 3과 같다.
성능/효과
추출 조건은 추출용 매 인 에 탄올의 농도와 추출 온도를 달리하여 각각의 수율을 비교하였으며, 각 분획물은 hexane 분획무 chloroform 분획물, ethyl acetate 분획 물, butanol 분획 물 및 물 분획 물로 나누어, free radical 소거 활성을 RCso으로 나타내 었다. 추출 수율은 종자에서 는 추출 온도 78℃, 에 탄올 농도 100%에서 11.4%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타냈으며, 과피에서도 역시 추출 온도 78"C, 에 탄올 농도 100%에서 445%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타냈다.각 분획물 중에서는 물 분획 물이 종자에서는 39.
4%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타냈으며, 과피에서도 역시 추출 온도 78"C, 에 탄올 농도 100%에서 445%로 다른 온도와 농도 조건에 비하여 높은 수율을 나타냈다.각 분획물 중에서는 물 분획 물이 종자에서는 39.2%인데 비하여과피에서는 85.6%로 다른 분획물에 비하여 많이 차지하였다. DPPH법 에 의한 free radical 소거활성 에서는 종자의 경우, 50℃ 에탄올 추출물이 RC5o=16.
5 Ug보다 높은 free radical 소거 활성을 나타내었다. 각 에 탄올 추출물의 각 유기용 매 별 분획물간의 free rad ical 소거 활성 의 비교에서는, 종자 에탄올 추줄물 중 ethyl acetate 분획 물과 butanol 분획 물이 a -tocopherol과 BHA보다 높은 free radical 소거 활성을 보였으며, 이는 ethyl acetate 분획 물과 butanol 분획물에 함유되어 있는 폴리페놀 화합물에기 인 한 것으로 사료된다. 또한 과피 에탄올 추출물의 각 유기용매별 분획 물이 종자 에탄올 추출물의 분획물에 비하여 현저 히 낮은 free radical 소거 활성을 보였으나, ethyl acetate 분획 물과 butanol 분획물은 다른 분획물들보다 높은 free radical 소거 활성을 보였다.
종자의 에탄올 추출 수율은 에탄올 농도 100%와 70%에서는 추출 온도가 증가함에 따라 수율이 증가하는 경향을 보였으나, 에탄올 농도 50%에서는 추출 온도에 따른 유의적인 경향을 보이지 아니하였으며, 과피 에탄올 추출 수율은 각 에 탄올 농도 100%, 70%와 50% 모두에서 추출 온도가 증가함에 따라 수율이 증가하였다. 각 추출 조건 중 가장 높은 수율을 나타낸 것은 종자와 과피 모두 에 탄올 농도 100%와 추출 온도 78℃에서 11.4%와 44.5%를 각각 나타내었다.
동일한 추출 조건에서 과피에 탄올 추출물이 평균 수율35.5% 로 종자에 탄올 추출물 평균 수율 7.5%보다 현저히 높았다. 또한 각 유기용 매별 분 획물수율에서도 종자에 탄올 주줄 물의 각 유기용매분획물과 과피에 탄올 추출물의 각 유기용매 분획물 간의 현저한 차이를 확인하였다.
3%였다. 또한 ethyl acetate 분획 물은 종자에서는 10.0%를, 과피에서는 1.4%를 나타내었으며, butanol 분획 물은 종자에서는 20.0%를 과피에서는 5.7%를, 물 분획 물은 종자는 39.2%를, 과피는 85.6%를 보였다.
5%보다 현저히 높았다. 또한 각 유기용 매별 분 획물수율에서도 종자에 탄올 주줄 물의 각 유기용매분획물과 과피에 탄올 추출물의 각 유기용매 분획물 간의 현저한 차이를 확인하였다. 특히 폴리페놀 화합물들을 많이 함유하고 있는 것으로 알려진 ethyl acetate 분획물은 과피 에탄올 추출물에서 1.
각 에 탄올 추출물의 각 유기용 매 별 분획물간의 free rad ical 소거 활성 의 비교에서는, 종자 에탄올 추줄물 중 ethyl acetate 분획 물과 butanol 분획 물이 a -tocopherol과 BHA보다 높은 free radical 소거 활성을 보였으며, 이는 ethyl acetate 분획 물과 butanol 분획물에 함유되어 있는 폴리페놀 화합물에기 인 한 것으로 사료된다. 또한 과피 에탄올 추출물의 각 유기용매별 분획 물이 종자 에탄올 추출물의 분획물에 비하여 현저 히 낮은 free radical 소거 활성을 보였으나, ethyl acetate 분획 물과 butanol 분획물은 다른 분획물들보다 높은 free radical 소거 활성을 보였다.
4 ug/m止로 가장 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 추출 온도와 용매 농도에 따른 수율의 차이가 있었으며 free radical 소거 활성에서는 종자 에탄올 추출물 이과 피 에탄올 추출물 보다 145배 이상의 현저히 높은 활성을 나타내었다.
종자 추출물과 과피 추출물의 분획물 수율 역시 현저한 차이 를 보였는데, hexane 분획 물은 종자에서 는 30.6%, 과피는 4.0%였고, chloroform분획 물은 종자에서는 0.2%였으나, 과피는 3.3%였다. 또한 ethyl acetate 분획 물은 종자에서는 10.
본 연구에서는 국내산 캠벨종포도 종자 및 과피로부터 에탄올 및 유기용매의 각 농도와 추출 온도 변화에 따른 수율과 free radical 소거 활성을 각각 조사하였다. 종자에 탄올 추출물의 free radical 소거 활성 은 추출 온도 조건의 변화와 상관없는 결과를 나타내었으나, 과피에 탄올 추출물의 free radical 소거 활성은 추출 온도에 비례하여 증가하였다. 특히 종자 에탄올 추출물들의 free radical 소거 활성 은 a -tocopherol과 BHA와 비슷한 수준으로 과피에 탄올 추출물의 free radical 소거 활성보다 145배 이상 현저히 높은 활성이며, 이러한 결과는 Hur 등(2)이 보고한 포도나무 가지 추출물의 free radical 소거 활성 이 RCa = 34.
Table 1과 같다. 종자의 에탄올 추출 수율은 에탄올 농도 100%와 70%에서는 추출 온도가 증가함에 따라 수율이 증가하는 경향을 보였으나, 에탄올 농도 50%에서는 추출 온도에 따른 유의적인 경향을 보이지 아니하였으며, 과피 에탄올 추출 수율은 각 에 탄올 농도 100%, 70%와 50% 모두에서 추출 온도가 증가함에 따라 수율이 증가하였다. 각 추출 조건 중 가장 높은 수율을 나타낸 것은 종자와 과피 모두 에 탄올 농도 100%와 추출 온도 78℃에서 11.
한편, 포도 품종별로 free radical 소거활성은 물론 지질 과산화, 항암 등 여러 가지 생리활성 효능이 현저하게 차이가 나는 것으로 나타났다. Park 등(16)은 거봉종 포도 종자에탄올 추출물(RC so = 409.
후속연구
따라서 포도 품종별에 대한 종자와 과 피의 생리활성 효능에 규명과 이를 활용한 각종 질병의 예방 및 치료에 필요한 기능성 식 품 또는 의약품으로의 개발에 필요한 free radical 소 거 활성의 주성분물질의 분리, 구조해석 및 기타 생리활성에 대한 추가적인 연구가 필요하다 하겠다.
참고문헌 (16)
농촌진흥청. 1993. 품종해설집(원예작물, 버섯류, 잠상).
Hur SK, Kim SS, Heo YH, Ahn SM, Lee BG, Lee SK. 2001.
Bagchi D, Garg A, Krohn RL, Bagchi M, Tran MX, Stohs
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