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문제 정의
- 본 연구는 국산 땅콩의 이용 증대를 유도할 수 있는 근거를 마련하기 위해 몇 가지 땅콩품종들의 종실, 종피 및 종실 채의 항산화 활성과 총페놀 함량을 비교하였다.
가설 설정
- 1)All values are mean± SD (n=3).
제안 방법
- 땅콩 시료의 l,l-diphenylpicrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거능을 비교하기 위하여 Blois(23)의 방법에 따라 에탄올 성 1.5 X I。-** M의 DPPH 반응액 2.97 mL를 시료 0.03 mL와 혼합한 후 3분 후에 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며 소 거능(%)으로 결과를 나타내었다
- 03 mL로 반응액 을 조성, 40℃의 암소에서 반응시 켰다. 48시간 후 이 반응액 0.1 mL를 취 해 75% ethanol 2.7 mL, 30% ammonium thiocyanate 0.1 mL, 3.5% HC1 에 녹인 0.02 M ferrous chloride 0.1 mL와 혼합한 후 500 nm에서 흡광도를 측정하여 산화정도를 관찰하였고 결과는 저해율(%)로서 나타내었다.
- 기능성 소재로의 이용성을 검토하기 위해 9가지 땅콩 품종의 종실, 종피 및 종실체에 대한 항산화 활성을 비교하였으며 그 결과는 다음과 같다. 사람의 저 밀도지단백(LDL)의 산화에 대해 종실, 종실체 및 종피는 각각 85.
- 과정 에 의해 조제하였다. 분쇄한 땅콩의 종피 (1 g), 종실 및 종실 체 (3 g)를 80% 에탄올 25 mL 가하여 상온에서 Shaking Incubator(DS-310F, 다솔과학, 한국)를 이용, 1시간 동안 진탕 추출한 후 여과(2회 반복)하여 모아진 여과물을 50 mL 정용하였다. 이러한 땅콩추출물은 각 품종별, 부위별로 3개씩 조제하여 항산화 활성과 총페놀 함량 비교 실험에 각각 1회씩 사용하였다(n=3).
- 땅콩 품종 및 부위 별 superoxide anion 라디 칼 소거 능을 검 정 하기 위해 Nishikimi 등(22)의 방법에 준해 다음과 같이 실험하였다. 시료 0.1 mL, 0.03 M Tris-HCl 완충액(pH 8.0) 0.1 mL, 100 UM PMS 0.02 mL, 500 UM NADH 0.04 mL, 500 UM NBT 0.02 mL를 가한 후 560 nm에서 흡광도를 측정 하였으며 대조군과 비교하여 소거능(%)을 산출하였다.
- 분쇄한 땅콩의 종피 (1 g), 종실 및 종실 체 (3 g)를 80% 에탄올 25 mL 가하여 상온에서 Shaking Incubator(DS-310F, 다솔과학, 한국)를 이용, 1시간 동안 진탕 추출한 후 여과(2회 반복)하여 모아진 여과물을 50 mL 정용하였다. 이러한 땅콩추출물은 각 품종별, 부위별로 3개씩 조제하여 항산화 활성과 총페놀 함량 비교 실험에 각각 1회씩 사용하였다(n=3).
대상 데이터
- 실험에 사용된 땅콩 품종은 2001년 수원시 탑동 소재 작물과학원 시험포장에서 수확한 새들, 대광, 대풍, 대신, 보원, 기풍, 미광, 신대광 및 왕땅콩으로서 이들 시료로부터 종실, 종피를 분리하거나 종실체를 그대로 사용하여 실험에 이용하였다.
데이터처리
- 2)Means with the different letters in the same column are significantly different (p<0.05) by Duncan's multiple range test.
-
(n=3).
2)Means with the different letters in the same column are significantly different (p<0.05) by Duncan's multiple range test
. - 각 품종간의 항산화 활성 및 총페놀 함량에 대한 실험 결과는 평균士편차로 나타내었으며 각 부위별 결과에 대한 유의 성은 SAS( statistical analysis systems) program을 이용하여 p<0.05의 수준에서 one way ANOVA test 및 Duncan's multiple range test를 순차적으로 실시하여 검증하였다.
이론/모형
- CuSO4에 의해 유도된 사람의 혈액 중 저밀도지단백(low density lipoprotein, LDL)의 산화에 대한 저 해 활성은 Miller 등(20)의 방법에 준해 다음과 같이 실험하였다. 실험에 사용된 human LDLe Sigma Co.
- Linoleic acid의 자동산화에 대한 저 해효과는 Haraguchi 등기)의 방법에 따라 에 탄올에 녹인 2.51% linoleic acid 0.4 mL, 0.04 M phosphate buffer(pH 7.0) 0.80 mL, 증류수 0.77 mL 그리고 추출물 0.03 mL로 반응액 을 조성, 40℃의 암소에서 반응시 켰다. 48시간 후 이 반응액 0.
- 땅콩 품종 및 부위 별 superoxide anion 라디 칼 소거 능을 검 정 하기 위해 Nishikimi 등(22)의 방법에 준해 다음과 같이 실험하였다. 시료 0.
- 총페놀함량 분석은 Kim 등(24)의 방법에 따라 추출물 0.1 mL와 2% Na2CO3 2 mL를 혼합하고 2분 후, 50% FolinCiocalteau 시 약 0.1 mL를 가하여 30분 후에 750 nm에서 측정된 흡광도를 tannic acid를 표준물질로 사용하여 얻은 검 량 선식에 적용하여 함량을 산출하였다.
성능/효과
- 각 품종별 LDL 산화저해능은 보원땅콩, 미광땅콩, 신대 광땅콩 및 기풍땅콩이 , linoleic acid 과산화 저 해활성 은신대광, 미광, 대풍, 왕, 기풍 등의 품종이 비교적 우수한 효과를 나타내었다. Superoxide anion radical에 대한 소거 활성을 분석한 결과 종피(88.3~98.7%), 종실체(16.7~56.3%) 및 종실(-28.0~20.0%)의 순으로, DPPH 라디칼에 대해서는 종피 (89.9 -90.8%), 종실체 (6.0~12.0%) 및 종실(0.6~2.1%)의 순으로 높게 나타났다. 품종별 superoxide anion 라디 칼 소거 능은 대신땅콩, 대광땅콩, 기풍땅콩, 새들땅콩, 대풍땅콩 등이, DPPH 라디칼 소거능은 대광땅콩, 대신땅콩, 새들땅콩 및 기풍 땅콩 등이 비교적 우수한 활성을 나타내었다.
- 또한, 땅콩은 품종별로도 총 페놀 함량에서 유의 적 인 차이를 나타내 었는데 종피 는 보원땅콩, 종실체는 대광땅콩, 종실은 대신땅콩이 비교적 높은 함량을 나타내었다. 각 부위별 총페놀함량을 종합하여 품종별로 비교했을 때 대광땅콩, 대신땅콩, 보원땅콩, 새들땅콩, 기풍땅콩 등이 높은 총페놀 함량을 나타내었다.
- 2%의 활성을 나타내었다. 각 품종별 LDL 산화저해능은 보원땅콩, 미광땅콩, 신대 광땅콩 및 기풍땅콩이 , linoleic acid 과산화 저 해활성 은신대광, 미광, 대풍, 왕, 기풍 등의 품종이 비교적 우수한 효과를 나타내었다. Superoxide anion radical에 대한 소거 활성을 분석한 결과 종피(88.
- 8%의 활성을 보여 품종 간에 편차 는 크지 않았다. 그러나 종피는 -1.7~46.1%의 저해활성을 보여 품종 간의 편 차가 매우 컸는데 , 가장 높은 수치 를 나타낸 보원땅콩 종피 는 가장 낮은 활성을 나타낸 대 풍땅콩 종피 와 48% 정도의 활성 차이를 보였다. 한편, 종피는 종실 및 종실 체 에 비해 1/3정도의 적은 양으로 추출된 것을 감안하면 종 피도 적지 않은 활성을 나타낸 것으로 생각된다.
- 실험결과를 살펴보면 종실의 경우 종실 체에 비해 superoxide 라디칼에 대한 소거활성이 현저히 낮았으며 이는 종실 자체로는 소거능이 없으나 종피 가 함께존재함으로서 소거활성을 나타낸 것으로 판단된다. 그리 고종 실체의 경우에는 대신땅콩과 대광땅콩이 각각 56.3% 및 53.3%의 소거능을 나타낸 반면에 대풍땅콩과 미광땅콩은 16.7%와 20.8%의 낮은 소거능을 나타내 품종간에 활성 차이가 비교적 큰 것을 알 수 있었다. 종피의 경우에는 보원땅콩 (88.
- 5%)을 제외한 대부분의 품종이 90% 이상의 높은 소거능을 나타내었다. 따라서 각 부위 별 결과를 종합, 비교할 때 superoxide 라디 칼에 대해서는 대신땅콩, 대광땅콩, 기풍땅콩, 새들땅콩, 대풍땅콩 등이 비교적 우수한 활성을 나타낸 것으로 판단된다.
- 땅콩의 DPPH 라디 칼에 대한 소거 활성을 분석한 결과, 종피 (89.9~90.8%), 종실 체 (6.0~ 12.0%) 및 종실 (0.6 ~2.1%) 의순으로 그 활성이 높아 종피가 특히 활성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 품종 간에는 종실의 경우 새들땅콩이 다른 품종에 비해 2배가량 높은 활성을, 종실체에서는 대광땅콩과 대신땅콩이 우수한 소거능을 나타내었다(Table 4).
- 또한 대광, 대신, 보원 등의 품종은 다른 품종에 비 해 좀 더 우수한 항산화 활성을 보유한 것으로 판단되었다.
- 2%의 효과를 나타내었으나 종피가 1/3 정도더 희석된 점을 감안하면 종피도 비교적 높은 활성을 나타내는 것으로 생각된다. 또한, 각 부위 별 linoleic acid 과산화 저 해 활성은 땅콩 품종간에 큰 차이가 없었으나 대체적으로 신대광, 미광, 대풍, 왕, 기풍 등의 품종이 좀 더 우수한 효과를 나타내었다. 한편, Talcott 등(12)은 지질 산화 방어 에는 oleic acid를 다량 함유한 품종이 효과적이라는 보고를 하였으나 본 실험의 결과를 Park과 Park(25)이 보고한 신대광, 미광, 대풍, 왕, 기풍땅콩의 oleic acid 함량(56.
- 76%) 과 비교할 때 매우 낮은 것이었다. 또한, 땅콩은 품종별로도 총 페놀 함량에서 유의 적 인 차이를 나타내 었는데 종피 는 보원땅콩, 종실체는 대광땅콩, 종실은 대신땅콩이 비교적 높은 함량을 나타내었다. 각 부위별 총페놀함량을 종합하여 품종별로 비교했을 때 대광땅콩, 대신땅콩, 보원땅콩, 새들땅콩, 기풍땅콩 등이 높은 총페놀 함량을 나타내었다.
- 본 연구에서 지질의 과산화 저해활성은 LDL 및 linoleic acid라는 두 개의 기질에 대해 상이한 조건에서 실험되었는데, 종피의 경우 특히 그 결과가 큰 차이를 보이는 것을 알 수 있었다 이는 기질의 차이 뿐만 아니라 산화반응 유도방식 의 차이 즉, LDL 산화가 금속이 온에 의해 유도된 반면에 linoleic acid는 자동산화에 의해 유도된 데 기 인하는 것으로 추측된다.
- 그 결과는 다음과 같다. 사람의 저 밀도지단백(LDL)의 산화에 대해 종실, 종실체 및 종피는 각각 85.3-91.0%, 77.4 ~ 85.8%, -1.7~46.1%의 저해활성을, linoleic acid 산화에 대해 각각 94.0~94.9%, 94.2~95.0%, 69.4~80.2%의 활성을 나타내었다. 각 품종별 LDL 산화저해능은 보원땅콩, 미광땅콩, 신대 광땅콩 및 기풍땅콩이 , linoleic acid 과산화 저 해활성 은신대광, 미광, 대풍, 왕, 기풍 등의 품종이 비교적 우수한 효과를 나타내었다.
- CuSO4로 유도된 사람 혈청 중 저밀도지단백(LDL)의 산 화에 미치는 품종별 종실, 종피 및 종실체의 저해활성을 Table 1에 나타내었다. 실험결과, 대체적으로 종실처〕, 종실 및 종피의 순으로 저해활성이 높았으며 종실체 및 종실은 85.3-91.0% 및 77.4~85.8%의 활성을 보여 품종 간에 편차 는 크지 않았다. 그러나 종피는 -1.
- 해 활성 은 Table 2에 나타내었다. 실험결과를 살펴 보면, 종실 및 종실체는 각각 94.0~94.9%, 94.2~95.0%로 거의 비슷한 정도의 항산화 효과를 나타내 었고, 종피 는 이 보다는 조금 낮은 69.4 ~80.2%의 효과를 나타내었으나 종피가 1/3 정도더 희석된 점을 감안하면 종피도 비교적 높은 활성을 나타내는 것으로 생각된다. 또한, 각 부위 별 linoleic acid 과산화 저 해 활성은 땅콩 품종간에 큰 차이가 없었으나 대체적으로 신대광, 미광, 대풍, 왕, 기풍 등의 품종이 좀 더 우수한 효과를 나타내었다.
- 0%) 의 순으로 높게 나타났다. 실험결과를 살펴보면 종실의 경우 종실 체에 비해 superoxide 라디칼에 대한 소거활성이 현저히 낮았으며 이는 종실 자체로는 소거능이 없으나 종피 가 함께존재함으로서 소거활성을 나타낸 것으로 판단된다. 그리 고종 실체의 경우에는 대신땅콩과 대광땅콩이 각각 56.
- 품종 간에는 종실의 경우 새들땅콩이 다른 품종에 비해 2배가량 높은 활성을, 종실체에서는 대광땅콩과 대신땅콩이 우수한 소거능을 나타내었다(Table 4). 이 러한 부위별 DPPH 라디칼 소거능을 종합할 때, 대광땅콩, 대신 땅콩, 새들땅콩 및 기풍 땅콩 등이 다른 땅콩품종에 비 해우 수한 DPPH 라디 칼 소거능을 나타낸 것으로 사료되 었다. 한편, 종피 는 두 가지 라디 칼에 대해 모두 우수한 소거 활성 을 가지는 것으로 확인되 었는데 이는 종피가 종실 및 종실 체에 비해 묽은 추출물인 것을 감안할 때 그 효과는 매우 좋은 것으로 판단되었다.
- 품종 간의 차이는 LDL 산화저 해 에 대해 종피가, DPPH 라디 칼에 대해서는 종실이, superoxide anion radical에 대 해종실체가, 총페놀 함량에서는 종피가 비교적 큰 것을 확인할 수 있었다. 이러한 항산화 활성 및 총페놀 함량을 종합할 때대광, 대신, 기풍, 새들 등의 땅콩 품종이 비교적 우수한 결과를 나타내었다.
- 이상의 실험결과를 종합할 때, 땅콩은 항산화성, 항균 및 항돌연변이 원성을 갖는 페놀화합물(27)의 함량은 높지 않으나 종피는 라디칼 소거능이 우수하여 지질산화반응의 개시 (13)를 막아주며 LDL 산화를 저 해하므로서 동맥경화을 예방하고(28) 과산화반응에 의해 일어날 수 있는 항산화 방어 계의 교란(29)이나 노화(30)에 대한 예방 효과가 있을 것으로 생각된다. 또한 대광, 대신, 보원 등의 품종은 다른 품종에 비 해 좀 더 우수한 항산화 활성을 보유한 것으로 판단되었다.
- 품종별 superoxide anion 라디 칼 소거 능은 대신땅콩, 대광땅콩, 기풍땅콩, 새들땅콩, 대풍땅콩 등이, DPPH 라디칼 소거능은 대광땅콩, 대신땅콩, 새들땅콩 및 기풍 땅콩 등이 비교적 우수한 활성을 나타내었다. 총페놀 함량에서는 종피, 종실체, 종실이 각각 12.7-21.0mg%, 2.46-4.24 mg%, 0.94~ 1.16 mg%의 함량을 나타내었으며 대광, 대신, 보원, 새들, 기풍 등의 품종이 상대적으로 높은 함량을 나타내었다. 품종 간의 차이는 LDL 산화저 해 에 대해 종피가, DPPH 라디 칼에 대해서는 종실이, superoxide anion radical에 대 해종실체가, 총페놀 함량에서는 종피가 비교적 큰 것을 확인할 수 있었다.
- 1%) 의순으로 그 활성이 높아 종피가 특히 활성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 품종 간에는 종실의 경우 새들땅콩이 다른 품종에 비해 2배가량 높은 활성을, 종실체에서는 대광땅콩과 대신땅콩이 우수한 소거능을 나타내었다(Table 4). 이 러한 부위별 DPPH 라디칼 소거능을 종합할 때, 대광땅콩, 대신 땅콩, 새들땅콩 및 기풍 땅콩 등이 다른 땅콩품종에 비 해우 수한 DPPH 라디 칼 소거능을 나타낸 것으로 사료되 었다.
- 16 mg%의 함량을 나타내었으며 대광, 대신, 보원, 새들, 기풍 등의 품종이 상대적으로 높은 함량을 나타내었다. 품종 간의 차이는 LDL 산화저 해 에 대해 종피가, DPPH 라디 칼에 대해서는 종실이, superoxide anion radical에 대 해종실체가, 총페놀 함량에서는 종피가 비교적 큰 것을 확인할 수 있었다. 이러한 항산화 활성 및 총페놀 함량을 종합할 때대광, 대신, 기풍, 새들 등의 땅콩 품종이 비교적 우수한 결과를 나타내었다.
- 1%)의 순으로 높게 나타났다. 품종별 superoxide anion 라디 칼 소거 능은 대신땅콩, 대광땅콩, 기풍땅콩, 새들땅콩, 대풍땅콩 등이, DPPH 라디칼 소거능은 대광땅콩, 대신땅콩, 새들땅콩 및 기풍 땅콩 등이 비교적 우수한 활성을 나타내었다. 총페놀 함량에서는 종피, 종실체, 종실이 각각 12.
- 이처럼 종 실체와 종실의 LDL 산화저해 활성이 높은 것은 볶은 후 탈 지한 땅콩의 esperase 분해산물이 LDL의 산화 유도기 간을 증가시킨다는 Hwang 등의 보고⑼와 비교할 때, 본 실험과 는 효소처리 유무 및 측정방법의 차이는 있으나 땅콩의 LDL 산화저해능이라는 점에서는 유사한 결과라고 판단된다. 한편, 각 부위별, 품종별 LDL 산화저 해능을 종합하여 살펴보면 보원, 미광, 신대광 및 기풍 등의 땅콩 품종이 비교적 우수한 효과를 나타내었다.
- 이 러한 부위별 DPPH 라디칼 소거능을 종합할 때, 대광땅콩, 대신 땅콩, 새들땅콩 및 기풍 땅콩 등이 다른 땅콩품종에 비 해우 수한 DPPH 라디 칼 소거능을 나타낸 것으로 사료되 었다. 한편, 종피 는 두 가지 라디 칼에 대해 모두 우수한 소거 활성 을 가지는 것으로 확인되 었는데 이는 종피가 종실 및 종실 체에 비해 묽은 추출물인 것을 감안할 때 그 효과는 매우 좋은 것으로 판단되었다. 이처럼 종피가 높은 라디칼 소거능을 가지 는 데 에 는 3 -methoxy-4-hydroxybenzoic acid, 4-hydro-xybenzoic acid 및 resveratrol 등의 항산화물질 (3, 11)이 기여한 것으로 사료된다.
- 항산화 활성에 직접적인 영향을 미치는 페놀화합물의 함량을 분석한 결과, Table 5에 나타낸 것처 럼 땅콩 품종별 종피, 종실체, 종실이 tannic acid equivalent로 각각 12.7~21.0 mg%, 2.46 — 4.24 mg%, 0.94 — 1.16 mg%의 함량을 나타내 었다. 이러한 수치 는 Lee와 Lee(26)가 보고한 45점 의 식 물성 식품에서의 페놀함량(tannic acid equivalent로 0.
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