자두를 이용한 기능성 가공식품 개발을 위하여 화학적 특성과 생리활성을 조사하였다. 자두의 일반성분은 단백질 1.9-6.2%(w/w), 지방 2.3-7.1%(w/w), 회분 3.5-4.1%(w/w), 탄수화물 84.1-88.7%(w/w) 이었다. 유기산은 oxalic acid, malic acid, succinic acid, acetic acid 등이 검출되었으나 대석조생은 acetic acid가 검출되지 않았다. 유리당은 sorbitol, glucose, fructose, sucrose가 확인되었다. 총 식이섬유와 총 페놀성 함량은 과피가 과육보다 많이 함유되었다. 자두 과피 에탄을 추출액의 DPPH에 대한 전자공여율은 BHA와 tocopherol 보다 높았으며 과육의 2배 이상 높게 나타났다. 아질산염소거율은 과육과 과피 모두 pH 1.2와 pH 3.0에서 97% 이상 높았으며 tyrosinase 저해활성은 88.5-100%로 아주 높았다. 자두의 SOD유사활성은 22.7-27.2%로 저조하였다.
자두를 이용한 기능성 가공식품 개발을 위하여 화학적 특성과 생리활성을 조사하였다. 자두의 일반성분은 단백질 1.9-6.2%(w/w), 지방 2.3-7.1%(w/w), 회분 3.5-4.1%(w/w), 탄수화물 84.1-88.7%(w/w) 이었다. 유기산은 oxalic acid, malic acid, succinic acid, acetic acid 등이 검출되었으나 대석조생은 acetic acid가 검출되지 않았다. 유리당은 sorbitol, glucose, fructose, sucrose가 확인되었다. 총 식이섬유와 총 페놀성 함량은 과피가 과육보다 많이 함유되었다. 자두 과피 에탄을 추출액의 DPPH에 대한 전자공여율은 BHA와 tocopherol 보다 높았으며 과육의 2배 이상 높게 나타났다. 아질산염소거율은 과육과 과피 모두 pH 1.2와 pH 3.0에서 97% 이상 높았으며 tyrosinase 저해활성은 88.5-100%로 아주 높았다. 자두의 SOD유사활성은 22.7-27.2%로 저조하였다.
Chemical characteristics and physiological activities of plums (Oishiwase and Formosa) were evaluated. Proximate composition of plums consisted of (w/w) 1.9-6.2% protein, 2.3-7.1% fat, 3.5-4.1% ash, and 84,1-88,7% carbohydrate. Organic acids, such as oxalic, malic, succinic, and acetic acids were de...
Chemical characteristics and physiological activities of plums (Oishiwase and Formosa) were evaluated. Proximate composition of plums consisted of (w/w) 1.9-6.2% protein, 2.3-7.1% fat, 3.5-4.1% ash, and 84,1-88,7% carbohydrate. Organic acids, such as oxalic, malic, succinic, and acetic acids were detected, except in Oishiwse acetic acid was not detected. Free sugars consisted of sorbitol, glucose, fructose and sucrose. Total fiber and total phenolics compounds of plum rind were higher than those of flesh. Electron-donating abilities of rind ethanol extracts were higher than those of BHA and tocopherol, and were twofold higher than those of flesh extracts. Nitrite-scavenging abilities of rind and flesh extracts were significantly higher (over 97%) at pH 1.2 and 3.0. Tyrosinase-inhibitory activities ranged 88.5 to 100%. SOD-like activities of all extracts were weak at 22.7 to 27.2%.
Chemical characteristics and physiological activities of plums (Oishiwase and Formosa) were evaluated. Proximate composition of plums consisted of (w/w) 1.9-6.2% protein, 2.3-7.1% fat, 3.5-4.1% ash, and 84,1-88,7% carbohydrate. Organic acids, such as oxalic, malic, succinic, and acetic acids were detected, except in Oishiwse acetic acid was not detected. Free sugars consisted of sorbitol, glucose, fructose and sucrose. Total fiber and total phenolics compounds of plum rind were higher than those of flesh. Electron-donating abilities of rind ethanol extracts were higher than those of BHA and tocopherol, and were twofold higher than those of flesh extracts. Nitrite-scavenging abilities of rind and flesh extracts were significantly higher (over 97%) at pH 1.2 and 3.0. Tyrosinase-inhibitory activities ranged 88.5 to 100%. SOD-like activities of all extracts were weak at 22.7 to 27.2%.
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문제 정의
아질산염은 위장내의 강산성 조건에서 단백성 식품이나 의 약품 및 잔류농약 등에 존재하는 2급 및 3급 amine 그리고 그 amide와 nitroso화 반응으로 발암물질인 nitrosoamine을 생성한다. Nitroso화 반응을 억제하기 위해서는 nitrosoamine 생성 기질 물질인 amine의 생성을 억제하거나 아질산염을 소거해야하는 데 본 연구에서는 자두추출물의 반응 pH에 따른 아질산염 소 거 효과를 검토하였다(Fig. 3).
갈변색소 성분인 melanin의 생합성에 관여하는 tyrosinase 저 해활성을 조사하여 자두 추출물을 미백 화장품 소재로 활용 가능성을 검토하였다.
자두의 재배면적은 우리나라 과실 중 사과, 감귤, 포도, 배, 감, 복숭아 다음으로 2003년에 6, 452 ha가 재배되었으며 생산량 은 1998년 39, 006T에서 매년 증가되어 2003년 77, 438T이 생산되었으나 소비가 거의 생식으로 이루어지고 있다. 따라서 본 연구는 자두의 소비를 촉진시키고 부가가치가 높은 가공식품 제품화를 위하여 국내에서 재배되고 있는 주요 품종에 대하여 일반성분, 무기물, 유리당, 유기산, 식이섬유, 총 페놀성 화합물 등 화학적 성분을 조사하고 항산화활성, Superoxide dismutase (SOD) 유사활성, 아질산염 소거능, tyrosinase 저해활성 등 생리 활성을 검토하여 앞으로의 연구에 기초 자료로 사용하고자 수 행하였다.
제안 방법
건조 자두 10 g을 증류수 80mL과 homogenize시켜 100 mL 로 정 용한 후 0.45 pm membrane filter로 여 과하여 유리 당은 HPLC(LC-10AD, Shmazu, Japan)로 분석하였으며 column은 phenosphere 5 NH2 80A(4.60X 150 mm), 검출기는 RID-6A, 용 매는 acetonitril:water(80 : 20, 1.0 mL/min)이었다. 유기산은 Bio- LC(DX 500, Dionex, USA)로 분석하였으며 column은 Rezex 10|i 8% H ORG ACID(7.
일반성분은 AOAC법(10)으로 수분함량은 105°C 건조법, 단 백질은 micro-Kjeldahl법, 지방은 Soxhlet법, 회분은 직접회화법 으로 측정하였고 탄수화물은 이들 성분을 100에서 뺀 값으로 계산하였다. 무기질과 중금속은 습식법으로 분해하여 AA기(Spectra A, varian, USA)와 ICPJRIS Advantage, Thermo Jar rell Ash, US A)로 각각 정량 분석하였다(11).
4 mL를 가하여 혼합한 후 실온에서 15분간 방치시켰다. 분광광도계를 이용하여 520nm에서 흡광도를 측정 하여 잔존하는 아질산염을 백분율(%)로 나타내었으며 blank는 Griess시약 대신 증류수 0.4mL를 가하여 시행하였다(14).
식품이나 체내의 생체막에 존재하는 지질의 산화 연쇄반응 에 관여하는 활성라디칼에 전자나 수소원자를 공여하여 라디 칼이 안정한 형태를 형성하는 것을 항산화 작용이라 하는데 본 연구에서는 DPPH(l, l-diphenyl-2-picrylhydrazyl)같은 유리 라-디칼을 이용하여 자두 추출액의 반응성을 라디칼의 감소량으로 나타내었다.
아질산염 소거 작용은 1 mM NaNO2 용액 2mL에 시료액 1 mL를 넣고 0.1 N HC1 과 0.1 M 구연산 완충용액을 사용하여 반응 용액의 pH를 각각 1.2, 3.0, 6.0으로 조절한 후 반응용액 의 부피를 10mL로 하였다. 그리고 37。(2에서 1시간 동안 반응 시킨 후 반응액 1 mL를 취하고 2% 초산용액 5mL를 첨가한 다음 Griess시 약 0.
항산화활성은 1, 1 -diphenyl-2-piciylhydrazyl(DPPH) 유리 라디 칼 소거법(12)으로 측정하였다. 즉 시험관에 methanol 4 mL와 0.15 mM DPPH용액 1 mL 그리고 시료액과 대조구로 합성산 화방지제인 BHA를 각각 20, 40, 60 pg첨가하고 vortex mixer로 10초간 교반하여 실온에서 30분간 방치한 다음 517nm에서 흡 광도를 측정하여 무첨가구에 비해 50%의 흡광도 감소를 나타 내는 sample 농도인 RC”으로 표기하였다.
총 페놀성 화합물은 시료액 0.5 mL에 2% Na2COs 5.0 mL을 가하여 충분히 혼합, 2분 정치 후 50% Folin-Ciocalteu's reagent 0.5 mL을 가하고 30분 동안 정 치 한 후 750nm에서 흡광도를 즉정하고 chlorogenic acid를 즉정하여 작성한 표준곡선으로부 터 총 페놀성 화합물 함량을 구하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 자두의 품종은 대석조생 (Oishiwase)과 포 모사(Formosa)이었으며 2004년 전북 완주군 농가 과수 포장에 서 채취하여 사용하였다. 시료는 과실의 씨를 제거하고 과피와 과육으로 구분하여 동결건조하여 냉장고에 본관하면서 사용하 였다.
본 실험에 사용한 자두의 품종은 대석조생 (Oishiwase)과 포 모사(Formosa)이었으며 2004년 전북 완주군 농가 과수 포장에 서 채취하여 사용하였다. 시료는 과실의 씨를 제거하고 과피와 과육으로 구분하여 동결건조하여 냉장고에 본관하면서 사용하 였다. 생리활성 측정용 시료 조제는 건조분말 10g에 80% ethanol 200 mL을 가하여 주줄하고 evaporator로 용매를 날려버 리고 증류수 100 mL로 용해하여 사용하였다.
이론/모형
일반성분은 AOAC법(10)으로 수분함량은 105°C 건조법, 단 백질은 micro-Kjeldahl법, 지방은 Soxhlet법, 회분은 직접회화법 으로 측정하였고 탄수화물은 이들 성분을 100에서 뺀 값으로 계산하였다. 무기질과 중금속은 습식법으로 분해하여 AA기(Spectra A, varian, USA)와 ICPJRIS Advantage, Thermo Jar rell Ash, US A)로 각각 정량 분석하였다(11).
항산화활성은 1, 1 -diphenyl-2-piciylhydrazyl(DPPH) 유리 라디 칼 소거법(12)으로 측정하였다. 즉 시험관에 methanol 4 mL와 0.
성능/효과
DPPH를 50% 환원시키는데 필요한 자두 추출액의 첨가농도 (RCQ를 보면 과피 추출액은 대석조생과 포모사 모두 14.4 Iu 로 상업용 항산화제인 BHA와 tocopherol 보다 낮아 항산화 효 과가 우수하였고 과육 추출액은 대석조생 33.4 uL, 포모사 34.3 uL로 BHA와 tocopherol 보다 다소 높았으나 비교적 양호한 항 산화작용이 기대되었다. 자두의 전가공여능은 대석조생과 포모 사 간에 차이가 없었으며 품종에 관계없이 과피가 과육보다 2 배 이상 높게 나타났다.
Fig. 1 과 같이 버섯 유래 tyrosinase 이용하여 자두 추출액의 tyrosinase 활성 저해능을 측정한 결과 88.5-100%로 저해활성이 아주 높았다. 대석조생은 과육과 과피 간에 차이가 없었으나 포모사는 과피가 과육 보다 11.
5-100%로 저해활성이 아주 높았다. 대석조생은 과육과 과피 간에 차이가 없었으나 포모사는 과피가 과육 보다 11.5% 높았다.
3 mg%(w/w) 보다 높았다(16). 두 품종 모두 Ca, Mg, K의 함량은 과육 보다 과 피 부분에서 많았으나 Na 함량은 과피 보다 과육 부분에서 많 은 경향이었다. Wills 등(17)은 호주산 자두 6개 품종의 mineral 을 분석하였는데 그중 K 함량이 모든 품종에서 월등히 높아 본 실험의 국내산 자두와 같은 경향이었는데 이는 자두의 성 분특성으로 생각된다.
유리 당 대석조생과 포모사의 구성 유리당을 LC로 분석한 결과는 Table 4와 같이 sorbitol, glucose, fructose, sucrose가 확인되었다. 두 품종 모두 sucrose > glucose, fructose > sorbitol 순이었으며 sucrose 함량은 과육에서 2.18%(w/w)와 2.62%(w/w)로 과피 보 다 월등히 높았으나 glucose와 fructose 함량은 과피에서 약간 높았고 sorbitol은 과육과 과피 간에 거의 차이가 없었다. 구성 당의 총 함량은 과육이 과피 보다 많았으며 포모사 품종이 대 석조생 보다 약간 많았다.
품종별로 일반성분 함량을 비교하면 단백질 함량은 대석조 생이 많았고 회분과 탄수화물 함량은 두 품종이 비슷하였으며 지방 함량은 과육부위는 포모사가 과피 부위는 대석조생이 많 았다. 부위별로 일반성분 함량을 비교하면 단백질과 회분 함량 은 과육에서 많고 지방 함량은 과피에서 많았으며 탄수화물 함 량은 차이가 거의 없었다.
자두 추출물의 아질산염 소거능은 품종에 따라 차이를 볼 수 없었으며 반응 pH 영향을 보면 두 품종 모두 과피는 pH 1.2-6.0에서 99% 이상으로 양호하였고 과육은 pH 1.2-3.0까지는 97% 이상으로 양호하였으나 pH 6.0에서는 대석조생은 88.2%, 포모사는 69%로 감소되는 경향이었다. 이상의 결과는 아질산 염 소거작용에서 pH가 낮을수록 아질산염 소거능이 크다는 Jung 등(20), Lee 등(21) 그리고 Park 등(22)의 보고와 일치되는 경향이었다.
자두의 부위별 추출액의 SOD 유사활성을 측정한 결과 Fig. 2와 같이 대석조생이 27.2-27.8%로 포모사 22.7-25.1% 보다 활 성이 약간 높았고 자두의 부위별 SOD 유사활성은 대석조생은 차이가 없었으나 포모사는 과피가 과육 보다 약간 높은 경향 이었다. 시료의 조제방법이나 농도 등의 차이는 있으나 본 연 구 결과는 Hong 등(19)의 딸기나 키위와는 비슷하였고 사과, 배, 오렌지 보다는 약간 높은 경향이었으며 Cha 등(13)의 복분 자 SOD 유사활성 보다 낮은 경향이었다.
3 uL로 BHA와 tocopherol 보다 다소 높았으나 비교적 양호한 항 산화작용이 기대되었다. 자두의 전가공여능은 대석조생과 포모 사 간에 차이가 없었으며 품종에 관계없이 과피가 과육보다 2 배 이상 높게 나타났다. 섬숙부쟁이 추출물의 총 페놀성 화합 물 함량이 많을수록 전자공여 작용이 크다는 Kim 등(18)의 보 고와 같은 경향을 보였는데 이러한 결과는 자두의 항산화성이 총 페놀성 화합물과 관련이 있음을 시사한다고 하겠다.
총 페놀성 화합물의 함량은 대석조생의 과육은 224.2 mg%(w/ w)이고 과피는 604.6 mg%(w/w)이며 포모사의 과육은 252.6 mg%(w/w)이고 과피는 892.4 mg%(w/\v)이었다. 포모사의 종 페놀 함량이 대석조생 보다 많았으며 품종에 관계없이 과피에서 과육보다 약 3배 정도 높게 나타났다.
4 mg%(w/\v)이었다. 포모사의 종 페놀 함량이 대석조생 보다 많았으며 품종에 관계없이 과피에서 과육보다 약 3배 정도 높게 나타났다. 이상의 결과는 국내산 자두의 총페놀성 화합물의 함량이 과피가 과육보다 높았고 포 모사가 대석조생 보다 높았다는 Sting 등(5>의 보고와 유사하였다.
49%(w/w)이 었다. 품종 간 총 함량을 비교해 보면 대석조생이 2.00-2.69%(w/ w), 포모사가 1.70-2.39%(w/w)로 대석조생이 약간 높게 나타났다. 유리 당 대석조생과 포모사의 구성 유리당을 LC로 분석한 결과는 Table 4와 같이 sorbitol, glucose, fructose, sucrose가 확인되었다.
품종별로 일반성분 함량을 비교하면 단백질 함량은 대석조 생이 많았고 회분과 탄수화물 함량은 두 품종이 비슷하였으며 지방 함량은 과육부위는 포모사가 과피 부위는 대석조생이 많 았다. 부위별로 일반성분 함량을 비교하면 단백질과 회분 함량 은 과육에서 많고 지방 함량은 과피에서 많았으며 탄수화물 함 량은 차이가 거의 없었다.
후속연구
를 과산화수소 와 정상상태의 산소로 전환시키는 SOD와 유사한 역할을 하는 저분자 물질로 주로 pytochemical에 속한다. 이 SOD 유사물질 을 섭취하면 인체 내의 superoxide를 제거함으로써 산화적 장 해를 방어하고 노화억제 효과를 기대할 수 있을 것이다.
이상의 결과는 자두 추출물이 식품첨가물용 기능성 소재로 의 가능성을 시사해 주었고 여성의 기미 또는 노인성 흉반을 억제하는 화장품 제조 원료로 사용할 수 있을 것으로 생각되 어진다.
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