브로콜리의 잎, 꽃, 꽃-줄기,줄기 그리고 껍질을 에탄올, 아세톤 및 증류수로 추출하여 그 추출물의 라디칼소거 활성을 조사하였다 각각의 시료는DPPH 라디칼에 대한 라디칼 소거 활성 (FRSA)을 나타내었다. 다섯 가지의 시료 중, 줄기 추출물, 꽃 추출물 및 잎 추출물에서 dot-blot 분석을 통해 라디칼소거 활성을 확인하였다. 브로콜리의 에탄을 추출물 에서는 $pH\;2\~6$의 산성영역 및 $60\~80^{\circ}C$의 온도 범위에서 강력한 라디칼소거 활성을 보였다. 녹차 추출물과 쑥 추출물에서는 Staphylococcus aureus에 대한 항균성을 보였고, 다섯 가지의 추출물중에서 단지 꽃 추출물 및 꽃-줄기 추출물이 고온 하에서 Bacillus arnyloliquefaciens에 대해 강력한 항균성을 나타내었다.
브로콜리의 잎, 꽃, 꽃-줄기,줄기 그리고 껍질을 에탄올, 아세톤 및 증류수로 추출하여 그 추출물의 라디칼소거 활성을 조사하였다 각각의 시료는DPPH 라디칼에 대한 라디칼 소거 활성 (FRSA)을 나타내었다. 다섯 가지의 시료 중, 줄기 추출물, 꽃 추출물 및 잎 추출물에서 dot-blot 분석을 통해 라디칼소거 활성을 확인하였다. 브로콜리의 에탄을 추출물 에서는 $pH\;2\~6$의 산성영역 및 $60\~80^{\circ}C$의 온도 범위에서 강력한 라디칼소거 활성을 보였다. 녹차 추출물과 쑥 추출물에서는 Staphylococcus aureus에 대한 항균성을 보였고, 다섯 가지의 추출물중에서 단지 꽃 추출물 및 꽃-줄기 추출물이 고온 하에서 Bacillus arnyloliquefaciens에 대해 강력한 항균성을 나타내었다.
The radical scavenging activity of ethanol, acetone and distilled water extracts of broccoli including leaf, flower, flower plus stem, stem, peel and positive control vitamin C, respectively, were investigated. Each sample under assay condition exhibited free radical scavenging activity (FRSA) towar...
The radical scavenging activity of ethanol, acetone and distilled water extracts of broccoli including leaf, flower, flower plus stem, stem, peel and positive control vitamin C, respectively, were investigated. Each sample under assay condition exhibited free radical scavenging activity (FRSA) toward DPPH radical. Among five samples, S (stem) extracts, F (flower) extracts and L (leaf) extracts of broccoli showed the FRSA in the dot-blot assay. Strong FRSA potential of the ethanol extracts of broccoli revealed at pH $2\~6$ of acid regions and at $60\~80^{\circ}C$. The extracts of green tea and Artermisia were found to have effect against Staphylococcus aureus. Whereas, only the aqueous extracts of broccoli F and FS (flower-stem) of the five extracts marked strong antibacterial activity against Bacillus amyloliquefaciens in high temperature.
The radical scavenging activity of ethanol, acetone and distilled water extracts of broccoli including leaf, flower, flower plus stem, stem, peel and positive control vitamin C, respectively, were investigated. Each sample under assay condition exhibited free radical scavenging activity (FRSA) toward DPPH radical. Among five samples, S (stem) extracts, F (flower) extracts and L (leaf) extracts of broccoli showed the FRSA in the dot-blot assay. Strong FRSA potential of the ethanol extracts of broccoli revealed at pH $2\~6$ of acid regions and at $60\~80^{\circ}C$. The extracts of green tea and Artermisia were found to have effect against Staphylococcus aureus. Whereas, only the aqueous extracts of broccoli F and FS (flower-stem) of the five extracts marked strong antibacterial activity against Bacillus amyloliquefaciens in high temperature.
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문제 정의
작은 꽃봉오리가 다발로 이루어진 꽃을 식용하는 브로콜리 는꽃만을식용으로 하기 때문에 잎과 줄기는모두버려지고 있다(13). 일반적으로 끓는 물에 데치는 형태로 조리하여 식 용하는 브로콜리는 위 에서 설명한 바와 같이 뛰어난 항산화 작용을 내포하고 있으나 항산화활성과 관련되는 보고서 (8, 15, 16)에서처럼 가열에 의해 그 활성이 감소할 가능성이 충분히 있지만, 녹차에서 처럼 항산화활성 물질과 항균물질 등을 발굴하고자 버려지는 잎과 줄기를 대상으로 기능특성을 다룬 연구는 미비한 편으로 본 연구에서는 식용으로 하는 부위와 잎을 포함하여 버려지는 부위를 선별하여 다섯 부위 로 나누어, 세 가지 용매를 사용하여 각각의 부위 에서 추출 한 추출물의 라디 칼소거 활성/항산화 활성 의 측정 을 비 롯하여 추출물의 온도 안정성 및 pH 안정성과 함께 비타민 C의 함량이 높은 브로콜리추출물도 녹차와 같이 항균성을 갖는 지의 여 부를 고온추출 시료를 이용하여 알아보고자 하였다.
제안 방법
DPPH (1, 1 - diphenyl - 2 picryl hydrazyl) 를 이용한 항산화 활성 검정법으로 각 부위별 추출 시료용액 50 UL를..
각 시료용액 및 대조군인 비타민 C 용액을 규격 12mmx 70mm 시험관에 3mL씩 담아 산과 알칼리 보정액을 이용하여 pH를 2, 4, 6, 8, 10으로 조정한 후, 상온에서 30분간 반응 시켜 라디칼소거. 활성을 측정, 비교하였다(17-20).
각 시료용액과 대조군인 비 타민 C 용액을 7 mL용량 시험 관에 각각 2 mL씩 넣고, 규정된 40, 60, 80, 100℃ 온도 조건 에서 30분간 가열 후 상온에서 냉각한 뒤, 라디칼소거 활성을 측정하여 비교하였다(17-20).
시료 추출물의 항균성 검정을 위하여 균주는 세균 4종을 사용하였으며 Table 1과 같다. 균의 생육배지는 액체영양배 지(Difco, USA)를 사용하였으며, 세균의 한천영양배지의 배 양 온도는 37℃로 하였다. 항균성 대조 실험군으로 항산화 효과와 항균성이 연구 보고된 녹차 추출물과 쑥 추출물을 대상으로 그 활성 의 크기를 비 교하였다.
시료 주줄을 위해서 에탄올(Et), 아세톤(Ac), 증류수①W) 를 추출용매로 사용하였다. 다섯 가지 부위별 시료는 각각 100 mL의 추출용매 에 10%농도가 되도록 첨가하여 , 24시간 동안 교반 추출 후 Whatman No. 2 여과지로 여과하였다. 여 과한 용액은 회 전증발 농축기를 사용하여 40℃에서 총 추 출 용량의 1/2로 농축시켜 실험 용액으로 사용하였다.
각각의 시료는 DPPH 라디칼에 대한 라디칼 소거 활성(FRSA)을 나타내었다. 다섯 가지의 시료 중, 줄기 추출물, 꽃 추출물 및 잎 추출물에서 dot-blot 분석을 통해 라디 칼소거 활성을 확인하였다. 브로콜리의 에탄올 추출물 에서는 pH 2~6의 산성영역 및 60~80℃의 온도 범위에서 강력 한 라디 칼소거 활성을 보였다.
브로콜리 의 각 부위에 존재하는 라디 칼소거 활성의 특성을 알아보기 위하여 각기 다른 용매로 추출한 에 탄올, 아세 톤, 증류수 추출물의 라디 칼소거 활성을 525 nm에서 흡광광 도계로 측정하여 그 결과를 Fig. 2에 나타내었다.
브로콜리의 잎, 꽃, 꽃-줄기, 줄기 그리고 껍질을 에탄올, 아세 톤 및 증류수로 추출하여 그 추출물의 라디 칼소거 활성을 조사하였다. 각각의 시료는 DPPH 라디칼에 대한 라디칼 소거 활성(FRSA)을 나타내었다.
고압처리하였다. 이때 얻은 시 료추출액 은 4종의 시험 균주가 배 양된 샤례 에 8 mm 직경 의 Whatman 여 과지 를 놓고 그 위에 각 시료 100 虬를 떨어 뜨려 상온에서 1시간 동안 확산시킨 후, 37℃에서 24시간 배양하여 clear zone의 직경 (mm)을 측정하여 항균성 유무 를 판단하였다(20-22).
균의 생육배지는 액체영양배 지(Difco, USA)를 사용하였으며, 세균의 한천영양배지의 배 양 온도는 37℃로 하였다. 항균성 대조 실험군으로 항산화 효과와 항균성이 연구 보고된 녹차 추출물과 쑥 추출물을 대상으로 그 활성 의 크기를 비 교하였다. 10% 농도로 제조한 시료는 121℃에서 15분간 고온 .
각 시료용액 및 대조군인 비타민 C 용액을 규격 12mmx 70mm 시험관에 3mL씩 담아 산과 알칼리 보정액을 이용하여 pH를 2, 4, 6, 8, 10으로 조정한 후, 상온에서 30분간 반응 시켜 라디칼소거. 활성을 측정, 비교하였다(17-20).
대상 데이터
본 실험에 사용한 브로콜리 (broccoli)는 롯데마트에서 구 입하였고, 흐르는 물에 3회 세척 후 부위 별(leaf: L, 잎, flower: F, 꽃, flower-stem: FS, 꽃-줄기, stem: S, 줄기, peel: P, 껍질)로 구분하여 실험에 사용하였다.
시료 주줄을 위해서 에탄올(Et), 아세톤(Ac), 증류수①W) 를 추출용매로 사용하였다. 다섯 가지 부위별 시료는 각각 100 mL의 추출용매 에 10%농도가 되도록 첨가하여 , 24시간 동안 교반 추출 후 Whatman No.
데이터처리
7 mL에 첨가한 후, 30분간 실온에 방치 하여 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료를 첨가하지 않은 대 조군의 흡광도를 1/2로 감소시 키 는 비 율로 그 활성을 나타내었으며, activity]%) = [(ODcontrol — ODsample)/OD control] x 100으로 계산하였고, 그 결과는 항산화 활성을 갖는 비타민 C와 비교하였다(17-20).
실험결과에 대한 통계처리는 spss program을 이용하여 t 분포표에 의해 95% 수준에서 대조군에 대한 유의성 여부 를 판단하였다(p<0.05).
성능/효과
증류수 추출물에서는 잎을 제외한 모든 군에서 낮은 활성을 보였으 며 아세톤 추출물의 경우, 꽃(60%)을 제외하고는 전반적으 로 라디 칼소거 활성이 매우 낮았다. 가장 좋은 활성을 보였 던 추출물은 에탄올 추출에서 꽃(70%이상)과 줄기 추출물 (85%이상), 증류수 추출에서 잎 추출물(80%이상), 아세톤 추출에서 꽃 추출물(60%이상)로 다른 군과 비교하였을 때 에 80℃이상의 온도에서도 안정성을 보였다.
또한 121℃에서 15분간 고온. 고압으로 추출한 브로콜리 추출물에서 녹차와 쑥 추 출물과는 다른 종류의 양성균주에서 항균성 을 보여 브로콜 리는 이미 알려진 쑥과 녹차 추출물과는 다른 성질의 기능특성을 지닌 것으로 생각되었다. 지금까지의 연구결과를 종합 해보면 브로콜리의 버려지는 잎이나 줄기에서도 식용으로 사용하고 있는 꽃 부분이 가지는 강력한 라디 칼소거 활성을 확인할 수 있었고, 균종은 다르지만 브로콜리에서도 녹차나 쑥에서 있었던 항균활성을 볼 수 있어 꽃 부분만이 아닌 브 로콜리 전체를 식용으로 해도 좋겠다고 판단되었다.
꽃(60%이상)과 줄기(80%이상)의 에탄올 추출물의 경우 pH 2~pH 6의 산성 pH 범위 에서 강한 활성을 보였으며, pH 의 상승과 함께 활성 의 저 하가 일어나는데 pH 8에서는 활성 의 50%가 감소하였고 pH 10에서는 활성이 -14%로 나타나 오 히려 산화를 족진하는 경향을 보였다. 아세톤 주줄에서는 꽃 주줄물을 제외한 모든 주줄물 시료에서 60% 이하의 활성을 보였고, 에탄올 추출물과 마찬가지로 pH가 상승할수록 활성 은 현저히 감소하였는데 pH 10에서는 30%정도로 활성이 크게 떨어졌다.
브로콜리의 에탄올 추출물 에서는 pH 2~6의 산성영역 및 60~80℃의 온도 범위에서 강력 한 라디 칼소거 활성을 보였다. 녹차 추출물과 쑥 추출물 에서는 Staphylococcus aureus에 대한 항균성을 보였고, 다 섯 가지의 추출물중에서 단지 꽃 추출물 및 꽃-줄기 추출물 이 고온 하에서 Bacillus amyloliquefaciens에 대해 강력한 항균성을 나타내었다.
특이한 것으로 모든 실험군에서 낮은 활성을 보였던 증류 수 추출물 중 잎 추출물(80%이상)의 경우, 모든 온도조건에서 가장 커다란 활성을 보였으며 , 100℃의 온도에서도 라디 칼소거 활성의 감소가 거의 눈에 띄지 않았다. 대조군으로 사용한 비타민 C는 모든 온도조건에서 활성에 영향을 받지 않고 97%이상의 라디 칼소거 활성을 유지하여 부위 별로 온 도의 영향을 받는 브로콜리 추출물에 대해 유의 성을 보였다. pH 변화에 따른 DPPH 라디칼소거 활성라디칼소거 활성을 갖는 추출물의 pH 안정성을 검토한 결과를 Fig.
아세톤 주줄에서는 꽃 주줄물을 제외한 모든 주줄물 시료에서 60% 이하의 활성을 보였고, 에탄올 추출물과 마찬가지로 pH가 상승할수록 활성 은 현저히 감소하였는데 pH 10에서는 30%정도로 활성이 크게 떨어졌다. 또한, 증류수 추출에서 잎 추출물은 산성 pH 의 범위에서 강력한 라디칼소거 활성(80%이상)을 보였으나 모든 실험군과 마찬가지로 pH의 상승으로 활성이 현저하게 떨어져 pH 8에서는 10%, pH 10에서는 -8%의 . 라디 칼소거 활성을 보여 오히려 산화를 촉진하는 것으로 판단되었다.
서로 다른 3가지 용매로 추출한 결과, 라디칼소거 활성이 가장 좋았던 것은 에탄올 추출물이 었고 다음으로 아세톤 추 출물이 었으며 , 가장 약한 활성을 보인 것은 증류수 추출물이 었다. 추출 부위로 보았을 때 에탄올 추출물에서는 줄기 (86 %)>꽃(78%)>잎(76%)의 순서로 활성이 컸으며, 나머지 부 분에서는 활성이 그다지 크지 않았다.
실험 결과에 따르면 브로콜리의 각 부위 별 추출물의 라디 칼소거 활성 은 추출 용매 와 추출부위에 따라, 다소의 차이는 있었지만 브로콜리 추출물은 온도 변화에 대해 라디칼소거 활성이 비교적 안정하였고, 산성 pH 영역 에서 가장 안정적 이 었으나 알칼리 쪽으로 pH가 증가할수록 브로콜리 가 가지는 라디칼소거 활성은 현저히 감소하였다. 이러한 라디칼소 거 활성은 브로콜리 내에 함유되어 있는 비타민 C가 관여하는 것으로 예상되어지나, 일반적으로 비타민 C는 열에 약하여 쉽게 파괴되므로 브로콜리가 보이는 강력한 라디칼소거 활성은 브로콜리가 가지는 비타민 C 이외의 다른 함유 물질 의 영향 때문인 것으로 생각된다.
꽃(60%이상)과 줄기(80%이상)의 에탄올 추출물의 경우 pH 2~pH 6의 산성 pH 범위 에서 강한 활성을 보였으며, pH 의 상승과 함께 활성 의 저 하가 일어나는데 pH 8에서는 활성 의 50%가 감소하였고 pH 10에서는 활성이 -14%로 나타나 오 히려 산화를 족진하는 경향을 보였다. 아세톤 주줄에서는 꽃 주줄물을 제외한 모든 주줄물 시료에서 60% 이하의 활성을 보였고, 에탄올 추출물과 마찬가지로 pH가 상승할수록 활성 은 현저히 감소하였는데 pH 10에서는 30%정도로 활성이 크게 떨어졌다. 또한, 증류수 추출에서 잎 추출물은 산성 pH 의 범위에서 강력한 라디칼소거 활성(80%이상)을 보였으나 모든 실험군과 마찬가지로 pH의 상승으로 활성이 현저하게 떨어져 pH 8에서는 10%, pH 10에서는 -8%의 .
3에 나타내었다. 에탄올 추출물에서 줄기, 꽃, 잎의 부위별로 큰 차이를 보이지 않은 라디 칼소거 활성은 브로콜리 잎에서 추출온도 100℃의 경우(46%)를 제외하고는 온도 변화에 큰 영향을 받지 않고 70%이상의 활성을 유지 하였고, 특히 줄기 에서는 90%에 달하는 라디칼소거 활성을 보였다. 증류수 추출물에서는 잎을 제외한 모든 군에서 낮은 활성을 보였으 며 아세톤 추출물의 경우, 꽃(60%)을 제외하고는 전반적으 로 라디 칼소거 활성이 매우 낮았다.
추출 용매와 부위에 따라서 라디 칼소거 활성 의 유무를 알 수 있는 동일한 농도(10% 추출농도에서 활성의 크기는 DPPH 바탕색에 나타나는 회 색/흰색의 유관상의 선명도로 서 판단하였다. 전체 시료에서 잎의 경우 추출용매에 관계없이 활성을 보였고, 그 밖의 시료는 에탄올 추출물에서 모두 활성을 보였다. 특히 이들 중 잎, 꽃, 줄기에서 활성이 강하게 나타났고, 아세톤 추출물의 경우는 꽃, 꽃-줄기, 줄기에서 두드러진 활성을 보였으며, 증류수 추출의 경우는 잎에서 강하게 줄기와 껍질에서는 약한 활성을 나타내었다.
에탄올 추출물에서 줄기, 꽃, 잎의 부위별로 큰 차이를 보이지 않은 라디 칼소거 활성은 브로콜리 잎에서 추출온도 100℃의 경우(46%)를 제외하고는 온도 변화에 큰 영향을 받지 않고 70%이상의 활성을 유지 하였고, 특히 줄기 에서는 90%에 달하는 라디칼소거 활성을 보였다. 증류수 추출물에서는 잎을 제외한 모든 군에서 낮은 활성을 보였으 며 아세톤 추출물의 경우, 꽃(60%)을 제외하고는 전반적으 로 라디 칼소거 활성이 매우 낮았다. 가장 좋은 활성을 보였 던 추출물은 에탄올 추출에서 꽃(70%이상)과 줄기 추출물 (85%이상), 증류수 추출에서 잎 추출물(80%이상), 아세톤 추출에서 꽃 추출물(60%이상)로 다른 군과 비교하였을 때 에 80℃이상의 온도에서도 안정성을 보였다.
고압으로 추출한 브로콜리 추출물에서 녹차와 쑥 추 출물과는 다른 종류의 양성균주에서 항균성 을 보여 브로콜 리는 이미 알려진 쑥과 녹차 추출물과는 다른 성질의 기능특성을 지닌 것으로 생각되었다. 지금까지의 연구결과를 종합 해보면 브로콜리의 버려지는 잎이나 줄기에서도 식용으로 사용하고 있는 꽃 부분이 가지는 강력한 라디 칼소거 활성을 확인할 수 있었고, 균종은 다르지만 브로콜리에서도 녹차나 쑥에서 있었던 항균활성을 볼 수 있어 꽃 부분만이 아닌 브 로콜리 전체를 식용으로 해도 좋겠다고 판단되었다.
서로 다른 3가지 용매로 추출한 결과, 라디칼소거 활성이 가장 좋았던 것은 에탄올 추출물이 었고 다음으로 아세톤 추 출물이 었으며 , 가장 약한 활성을 보인 것은 증류수 추출물이 었다. 추출 부위로 보았을 때 에탄올 추출물에서는 줄기 (86 %)>꽃(78%)>잎(76%)의 순서로 활성이 컸으며, 나머지 부 분에서는 활성이 그다지 크지 않았다. 아세톤 추출물에서는 잎(60%)>꽃(56%), 증류수 추출물에서는 잎(56%)>줄기(20 %)에서 활성을 보였으나 나머지 부분에서의 활성은 대단히 미약했고, 심지어 증류수 주줄물 중의 꽃-줄기에서는 어떤 활성도 보이지 않았다.
특이한 것으로 모든 실험군에서 낮은 활성을 보였던 증류 수 추출물 중 잎 추출물(80%이상)의 경우, 모든 온도조건에서 가장 커다란 활성을 보였으며 , 100℃의 온도에서도 라디 칼소거 활성의 감소가 거의 눈에 띄지 않았다. 대조군으로 사용한 비타민 C는 모든 온도조건에서 활성에 영향을 받지 않고 97%이상의 라디 칼소거 활성을 유지하여 부위 별로 온 도의 영향을 받는 브로콜리 추출물에 대해 유의 성을 보였다.
전체 시료에서 잎의 경우 추출용매에 관계없이 활성을 보였고, 그 밖의 시료는 에탄올 추출물에서 모두 활성을 보였다. 특히 이들 중 잎, 꽃, 줄기에서 활성이 강하게 나타났고, 아세톤 추출물의 경우는 꽃, 꽃-줄기, 줄기에서 두드러진 활성을 보였으며, 증류수 추출의 경우는 잎에서 강하게 줄기와 껍질에서는 약한 활성을 나타내었다. DPPH 라디칼소거 활성
한편 대조군으로 사용한 비 타민 C는 시료추출에 사용한 3종류의 용매로 처리한 결과, 브로콜리가 부위별로 활성의 차이를 보이는 것과는 대조적으로 라디 칼소거 활성의 97% 이상을 유지함으로써 브로콜리 추출물에 대하여 유의적인 차이를 보였다.
라디 칼소거 활성을 보여 오히려 산화를 촉진하는 것으로 판단되었다. 한편, 대조군으로 사용한 비타민 C에서도 라디칼소거 활 성이 산성 pH에서는 안정하였으나 pH가 상승함에 따라 활 성 이 현저 하게 감소하면서 pH 8과 pH 10에서 각각 -10%의 활성을 보여 브로콜리 시료 추출물 간에 보이는 pH변화의 영향과 마찬가지로 산성과 알칼리성의 시험구에서 유의적인 차이를 보였다.
항균성 검정을 위해 사용한 7가지 시료는 그람 양성과 음성의 두 가지 균종에 대하여 실험하였을 때, 음성균에서는 전혀 항균성을 보이지 않았으나, 양성 균 중 Bacillus amyloliquefaciens°11 꽃과 꽃-줄기 추출물이 가장 두드러 진 항균성을 보였고 잎 추출 물에서도 항균활성이 크지는 않지만 항균활성을 관찰할 수 있었다. 한편, 이미 항균성이 있는 것으로 알려진 대조군인 쑥 추출물과 녹차 추출물은 브로콜리와는 다른 양성균인 Staphylococcus aureus에서만 약간의 항균활성 (Fig. 6)을 보여 브로콜리가 쑥과 녹차와는 다른 항균활성을 지니고 있는 것으로 생각되었다.
5에 나타내었다. 항균성 검정을 위해 사용한 7가지 시료는 그람 양성과 음성의 두 가지 균종에 대하여 실험하였을 때, 음성균에서는 전혀 항균성을 보이지 않았으나, 양성 균 중 Bacillus amyloliquefaciens°11 꽃과 꽃-줄기 추출물이 가장 두드러 진 항균성을 보였고 잎 추출 물에서도 항균활성이 크지는 않지만 항균활성을 관찰할 수 있었다. 한편, 이미 항균성이 있는 것으로 알려진 대조군인 쑥 추출물과 녹차 추출물은 브로콜리와는 다른 양성균인 Staphylococcus aureus에서만 약간의 항균활성 (Fig.
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