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문제 정의
- 오랫동안 우리의 식생활에 깊은 연관이 있는 대추와 같은 천연 식품에서 생리활성이 있는 물질을 탐색하여 기능성 식 품으로 활용한다는 것은 아주 바람직하다고 생각된다. 본 연구에서는 대추로부터 페놀성 화합물을 추출하여 그 함량 을 측정 하고 항산화력 을 검색 하여 식 품의 첨 가물로 사용할 수 있는 가능성을 검토하고자 하였다.
제안 방법
- 반응온도는 115℃로 하였으며 분석 시간은 48시간으로 하였다. BHT를 0.02% 첨가한 라드를 대조구로 사용하여 시료 첨가구의 유도기간을 시료 무첨가구의 유도기간으로 나눈 값인 antioxidant index[AI=S/C (S: 시료 첨가구 유도기간, C: 시료 무첨가구 유도기간)]로 표시하였다(30).
- 각 시료의 DPPH(l, l-diphenyl-2-picrylhydrazyD에 대한 전자■공여능(electron donating ability, EDA%)은 Blois(27) 와 Yoon 등(28)의 방법을 일부 수정하여 측정하였다. 대추 동결건조 시료의 농도가 각각 0.
- 각 시료의 DPPH(l, l-diphenyl-2-picrylhydrazyD에 대한 전자■공여능(electron donating ability, EDA%)은 Blois(27) 와 Yoon 등(28)의 방법을 일부 수정하여 측정하였다. 대추 동결건조 시료의 농도가 각각 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0%가 되도록 한 메탄올 용액 각 1 mlX DPPH 용액 9 mL를 잘 혼합한 후 암소에서 30분간 반응시 켜 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구로는 BHT 0.
- 대추 동결건조 시료의 항산화활성을 측정하기 위하여 기질로 사용할 라드를 제조하였다. 시장에서 구입한 국산 돼지 비 계를 2x4 cm 크기 로 잘라 팬 에 딤.
- 대추 시료의 항산화성을 알아보기 위하여 rancimat(679, CH-9101, Q Metrohm Co., Herisan Switzerland)를 이용하여 라드의 산패유도기간을 측정하였다(29). 라드에 동결건 조 시료의 첨가 함량이 각각 0.
- 대추의 수분함량은 Moisture Analyzer(MB45, Ohaus Co., Florhm Park, USA)를 이용하여 마쇄한 대추 10 g을 105℃ 에서 측정하였다. 대추의 색은 색도계 (CM-3500, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 백색도(lightness, L), 적색도 (redness, a), 황색도(yellowness, b)를 측정하였다.
- 대추의 페놀화합물 함량과 항산화 효능을 알아보기 위 하여 특초(大棗: 대조), 상초(中棗: 중조), 약초(小棗: 소조) 세 종류의 대추를 메탄올에 추출한 용액과 물에 침지한 후 메탄 올로 추출한 용액을 동결 건조하여 총 페놀화합물 함량, 전 자공여능, 산패유도기 간을 측정하였다. 대추의 총 페놀화합 물 함량은 메탄올에 추출한 약초, 상초, 특초가 각각 326.
- , Herisan Switzerland)를 이용하여 라드의 산패유도기간을 측정하였다(29). 라드에 동결건 조 시료의 첨가 함량이 각각 0.025, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0%가 되도록 한 라드 2.5 g을 반응용기 에 넣고 증류수 60 mL를 측정용기 에 넣은 후 air flow rate는 20 L/hr로 하였다. 반응온도는 115℃로 하였으며 분석 시간은 48시간으로 하였다.
- 시켜 그 추출액을 여과하였다. 위와 같은 방법을 반복하여 모두 3회 에 걸쳐서 대추 메탄올 추출액을 수거하여 원심분리기(VS-24SMT, Vision, Seoul, Korea)로 4℃에서 12,000 rpm으로 10분간 작동 하여 상징 액과 침전물을 분리 하고 감압농축기 (NE-1, EYE- LA, Tokyo, Japan)로 농축하였다. 대추의 농축액은 -70℃의 Deep freezer(MDF-U2086S, Sanyo, Tokyo, Japan)로 24시간 동안 급속 동결시 킨 후 동결건조기(FD5512-01, Ilshin, Seoul, Korea)에서 36시간 동안 5 mmHg이하의 진공상태를 유지하여 대추의 동결건조 시료를 얻었다.
- 유지 에 대한 대추동결건조 시료의 항산화 효능을 측정 하기 위하여 rancimate를 사용하여 시료 무 첨가구의 산패유 도기간을 1.0으로 설정한 상대적 산패유도기간인 AI(anti- oxidant index)를 계산하여 Table 5에 나타내었다. 시료의 농도가 각각 0.
- 대추는 메탄올로 페놀성 물질을 추출하여 동결건조 시료를 제 조하여 각 실험 에 사용하였다. 특초, 상초, 약초 세 종류의 대추 각 500 ge 씨를 제거하고 마쇄하여 80% 메탄올 3 L를 첨가하고 실온에서 24시간 동안 침지.시켜 그 추출액을 여과하였다.
- 대추의 농축액은 -70℃의 Deep freezer(MDF-U2086S, Sanyo, Tokyo, Japan)로 24시간 동안 급속 동결시 킨 후 동결건조기(FD5512-01, Ilshin, Seoul, Korea)에서 36시간 동안 5 mmHg이하의 진공상태를 유지하여 대추의 동결건조 시료를 얻었다. 한편 세 종류의 대추시료 각 500 g을 먼저 증류수 3 L에 24시간 동안 침지시 킨 후 증류수 를 제거하고 80% 메탄올에 24시간 침지시킨 후 위와 동일한 방법으로 대추의 메탄올 추출 동결건조 시료를 얻었다(Fig.1). 대추의 동결건조 시료는 80% 메탄올에 추출한:특초(L), 상초(M), 약초(S) 그리고 증류수에 침지시킨 후 80% 메탄올 에 추출한 특초(LW), 상초(MW), 약초(SW) 등 6개이었다.
대상 데이터
- 0% 첨가구 등 총 22개의 시료이 었다. 그리고 5-tocopherol 0.02% 첨 가구와 같거 나 더 우수한 시료는 물에 침지한 후 메탄올 추출한 상초 1.5, 2.0%와 약초 L0, 1.5% 등 총 8개의 시료이었다. 산패유도기간은 대추 시료의 첨가 농도가 증가함에 따라 산패유도기 간도 증가하였으며 BHT 0.
- 0%가 되도록 한 메탄올 용액 각 1 mlX DPPH 용액 9 mL를 잘 혼합한 후 암소에서 30분간 반응시 켜 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구로는 BHT 0.02%와 8-tocopherol 0.02% 용액을 사용하였으며 전자공여능은 100-[(시료 첨가구의 흡광도/무첨가구의 흡광도)X 100]으로 나타내었다.'
- 대추는 메탄올로 페놀성 물질을 추출하여 동결건조 시료를 제 조하여 각 실험 에 사용하였다. 특초, 상초, 약초 세 종류의 대추 각 500 ge 씨를 제거하고 마쇄하여 80% 메탄올 3 L를 첨가하고 실온에서 24시간 동안 침지.
- 1). 대추의 동결건조 시료는 80% 메탄올에 추출한:특초(L), 상초(M), 약초(S) 그리고 증류수에 침지시킨 후 80% 메탄올 에 추출한 특초(LW), 상초(MW), 약초(SW) 등 6개이었다.
- 시료로 사용한 대추는 크기별로 특초(大棗: 대조), 상초 (中棗: 중조), 약초(小棗: 소조)이며 품종은 무등(無等)이다. 특초는 경북 경산시 에서, 상초와 약초는 경남 밀양의 단장면 에서 생산된 것을 구입하여 사용하였다.
- 대추 동결건조 시료의 항산화활성을 측정하기 위하여 기질로 사용할 라드를 제조하였다. 시장에서 구입한 국산 돼지 비 계를 2x4 cm 크기 로 잘라 팬 에 딤.아 dry rendering으로 라드를 제조하였다.
- 시료로 사용한 대추는 크기별로 특초(大棗: 대조), 상초 (中棗: 중조), 약초(小棗: 소조)이며 품종은 무등(無等)이다. 특초는 경북 경산시 에서, 상초와 약초는 경남 밀양의 단장면 에서 생산된 것을 구입하여 사용하였다. 대추의 크기는 각 종류별로 무게, 길이, 둘레를 측정한 다음 평균값을 구하여 Table 1에 나타내었다.
데이터처리
- 12에 의해 구하였으며 gallic acid의 Hg으로 나타내었다(26). 모든 측정은 3회 반복하여 평균값을 사용하였다.
이론/모형
- 총 페놀화합물 함량은 Amous 등(23)과 Singleton 등(24) 의 방법을 이용하여 측정하였다. 즉 100 mL vol.
성능/효과
- 각 시료의 총 페놀화합물 함량은 Table 3에 나타난 것과 같이 메 탄올로 추출한 약초, 상초, 특초의 함량은 각각 326.46 mg%, 223.13 mg%, 158.06 mg%이 었다. 메탄올로 추출하기 전 물에 침지한 대추의 총 페놀화합물 함량은 약초 113.
- 이 결과는 대추의 동결건조 시료 수율의 결과와 동일하게 물에 침지하는 동안 대추에 포함된 수용성 성분이 용해되어 서 그 함량이 감소된 것이 라고 생각된다. 그러나 추출방법에 관계없이 약초의 총 페놀화합물의 함량은 상초와 특초보다 더 많았다. Kim 등(33)은 대추의 총 페놀화합물을 Folin-Denis 법 에 의하여 그 함량을 0.
- 그러므로 약초와 상초의 동결건조물은 기존의 항산화 제 에 비하여 그 활성이 상당히 높은 것으로 나타나서 식품첨 가물로 사용할 수 있는 항산화제 개발은 열에 대한 안정성 등 몇몇 실험만 확인되면 그 가능성이 있다고 생각한다. 대 추의 전자공여능의 증가는 시료의 첨가농도에 비 례하는 것이 아니라 가장 높은 전자공여능을 나타낸 첨가 농도보다 더 높은 농도에서는 오히려 조금씩 감소하였다. 이것은 시료의 항산화활성 물질과 반응할 수 있는 DPPH의 유리 라디 칼 이 다 소거되었기 때문이 아닌가 생각된다.
- 전체 36개의 실험구 중에서 29개의 시료에서 전자공여능이 50% 이상으로 나타난 것으로 확인되었다. 대조구로 사용한 기존의 항산화제 인 BHT 0.02%첨가구의 전자공여능인 72.55%보다 항산화력 이 더 우수한 시료는 메탄올 추출물인 특초 3.0%, 상초 2.0, 2.5, 3.0%, 약초 1.5, 2.0, 2.5, 3.0%와 물에 침지 후 메탄올에 추출한 특초 1.5, 2.0, 2.5, 3.0%, 상초 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0%, 약초 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0% 등의 총 22개의 시료이었다. 5- tocopherol 0.
- 대추의 색은 색도계에 나타난 L, a, b 값이 약초가 가장 높아 시료 중에서 가장 진한 적황색을 나타내었으며 실제 육안으로 관찰하여 보았 을 때도 약초가 다른 시료에 비해 과피의 색이 진한 것을 확인할 수 있었다. 대추의 메탄올 추출물 동결건조 시료의 수율은 특초 45.42%, 상초 50.03%, 약초 53.17%이 었다. Kim 등(31)은 대추를 환류냉각기를 부착하여 40분간 물 추출한 시료의 건조물 수율이 49.
- 특초의 무게는 약초의 4배가 되었으나 무게 에 따른 수분함량의 변화는 없었다. 대추의 색은 색도계에 나타난 L, a, b 값이 약초가 가장 높아 시료 중에서 가장 진한 적황색을 나타내었으며 실제 육안으로 관찰하여 보았 을 때도 약초가 다른 시료에 비해 과피의 색이 진한 것을 확인할 수 있었다. 대추의 메탄올 추출물 동결건조 시료의 수율은 특초 45.
- 대추의 페놀화합물 함량과 항산화 효능을 알아보기 위 하여 특초(大棗: 대조), 상초(中棗: 중조), 약초(小棗: 소조) 세 종류의 대추를 메탄올에 추출한 용액과 물에 침지한 후 메탄 올로 추출한 용액을 동결 건조하여 총 페놀화합물 함량, 전 자공여능, 산패유도기 간을 측정하였다. 대추의 총 페놀화합 물 함량은 메탄올에 추출한 약초, 상초, 특초가 각각 326.46 mg%, 223.13 mg%, 158.06 mg%이 었고 물에 침 지 한 후 메 탄 올에 추출한 약초, 상초, 특초의 함량은 각각 113.23 mg%, 81.46 mg%, 72.78 mg%이었다. 전자공여능은 BHT 0.
- 그리고 시료의 첨가 농도 가 증가함에 따라 라드의 산패유도기간이 비례하여 연장되 어졌다. 또한 대조구로 사용한 BHT 0.02%를 첨가한 라드의 산패 유도기 간은 2.01 이 었으므로 BHT 첨 가구보다 항산화력 이 같거나 더 우수한 시료는 메탄올로 추출한 특초 2.0%, 약초 2.0% 그리고 물에 침지한 후 메탄올 추출한 상초 1.5%, 2.0%와 약초 1.0%, 1.5%, 2.0%를 첨가한 모두 7개이었다. 라드에 대한 시료의 산패유도기간 연장은 전자공여능의 결과와 같이 물에 침지한 후 메탄올에 추출한 시료가 메탄올에 추출한 시 료보다 더 우수하였다.
- 0%를 첨가한 모두 7개이었다. 라드에 대한 시료의 산패유도기간 연장은 전자공여능의 결과와 같이 물에 침지한 후 메탄올에 추출한 시료가 메탄올에 추출한 시 료보다 더 우수하였다. 특히 약초 1.
- 06 mg%이 었다. 메탄올로 추출하기 전 물에 침지한 대추의 총 페놀화합물 함량은 약초 113.23 mg%, 상초 81.46 mg%, 특초 72.78 mg%로 메 탄올로만 추출 한 대추의 총 페놀화합물에 비하여 그 함량이 1/2로 감소하였다. 이 결과는 대추의 동결건조 시료 수율의 결과와 동일하게 물에 침지하는 동안 대추에 포함된 수용성 성분이 용해되어 서 그 함량이 감소된 것이 라고 생각된다.
- 5% 등 8개이 었다. 물에 침지한 후 메탄올 추출한 약초 의 L0% 첨 가시 료는 91% 이상의 높은 전자공여 능을 나타내 어 같은 농도의 다른 시료에 비해 전자공여능이 우수할 뿐 아니라 효과적인 항산화효능을 나타낼 수 있을 것으로 생각된다. 그러므로 약초와 상초의 동결건조물은 기존의 항산화 제 에 비하여 그 활성이 상당히 높은 것으로 나타나서 식품첨 가물로 사용할 수 있는 항산화제 개발은 열에 대한 안정성 등 몇몇 실험만 확인되면 그 가능성이 있다고 생각한다.
- 5% 등 총 8개의 시료이었다. 산패유도기간은 대추 시료의 첨가 농도가 증가함에 따라 산패유도기 간도 증가하였으며 BHT 0.02% 첨가구보다 산패유도기간이 더 우수하거나 비슷한 시료는 물에 침지한 후 메탄올에 추출한 상초 1.5, 2.0%와 약초 1.0, 1.5, 2.0%를 첨가한 것과 메탄올 추출물인 특초 2.0%와 약초를 2.0% 첨가한 것이었다. 대추의 항산화 효능 은 물에 침 지 한 후 메 탄올 추출한 약초가 가장 우수하였으며 약초추출물의 동결건조 시료는 식품첨가물로 사용할 수 있는 가능성이 있다고 생각된다.
- 0으로 설정한 상대적 산패유도기간인 AI(anti- oxidant index)를 계산하여 Table 5에 나타내었다. 시료의 농도가 각각 0.025, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0%가 되 도록 첨 가 한 라드 산패 유도기 간의 AI는 시료 무첨 가구의 AI 1.0보다 더 높게 나타나서 모든 대추시료는 라드에 대하여 항산화활 성을 나타내는 것으로 확인되었다. 그리고 시료의 첨가 농도 가 증가함에 따라 라드의 산패유도기간이 비례하여 연장되 어졌다.
- 02%의 유리 라디 칼 소거능 측정 결과를 Table 4에 나타내었다. 전자공여능은 물 침지 후 메탄올에 추출한 시료가 메탄올 추출 시료보다 더 우수하였으며 약초 는 상초나 특초보다 활성이 더 높았다. 전체 36개의 실험구 중에서 29개의 시료에서 전자공여능이 50% 이상으로 나타난 것으로 확인되었다.
- 전자공여능은 물 침지 후 메탄올에 추출한 시료가 메탄올 추출 시료보다 더 우수하였으며 약초 는 상초나 특초보다 활성이 더 높았다. 전체 36개의 실험구 중에서 29개의 시료에서 전자공여능이 50% 이상으로 나타난 것으로 확인되었다. 대조구로 사용한 기존의 항산화제 인 BHT 0.
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