[논문]석류 phytoestrogen 성분의 추출특성 분석

김성호; 김인호; 강복희; 차태양; 이진형; 김종명; 임순옥; 송경식; 송방호; 김종국; 이진만

석류 phytoestrogen 성분의 추출특성 분석
Analysis of Extraction Characteristics of Phytoestrogen Components from Punica granatum L. 원문보기

한국응용생명화학회지 = Journal of the Korean Society for Applied Biological Chemistry, v.48 no.4, 2005년, pp.352 - 357

김성호 (경북과학대학 약용식품과) , 김인호 (경북과학대학) , 강복희 (경북과학대학) , 차태양 (경북과학대학) , 이진형 (경북대학교 미생물학과) , 김종명 (경북대학교 미생물학과) , 임순옥 (경북대학교 미생물학과) , 송경식 (경북대학교 농업생명과학대학) , 송방호 (경북대학교 생물교육과) , 김종국 (경북대학교 미생물학과) , 이진만 (경북과학대학 약용식품과)

초록
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건강기능성식품의 원료로 이용되고 있는 석류의 주요성분에 대한 효율적인 이용을 위하여 반응표면분석에 의하여 각 성분의 열수 추출조건을 분석하여 최적 추출조건을 확립하였다. 주요성분의 최적 추출조건 예측을 위하여 추출온도$(60{\sim}100^{\circ}C)$, 추출시간$(1{\sim}5hr)$을 독립변수로 하여 중심합성계획에 의해 10구의 추출조건을 설정하였다. 각 추출물의 주요성분 함량 즉, chlorogenic acid, kaempferol, $17-{\alpha}-estradiol$ 및 $17-{\beta}-estradiol$ 함량을 측정하여 SAS program에 의해 회귀분석을 하여 각각의 특성을 분석하였다. 그 결과 chlorogenic acid, kaempferol 및 $17-{\alpha}-estradiol$ 함량은 주로 추출온도에 영향을 받는 것으로 나타났으며, $17-{\beta}-estradiol$ 함량은 추출시간에 영향을 받는 것으로 나타났다. 각 변수에 대한 회귀식을 도출하여 공정인자별 석류 추출물의 chlorogenic acid, kaempferol, $17-{\alpha}-estradiol$ 및 $17-{\beta}-estradiol$ 함량에 대한 최적 추출조건을 superimpose한 결과 추출온도 $98{\sim}100^{\circ}C$, 추출시간 $3{\sim}4hr$로 각각 예측되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The optimization of extraction conditions of phytoestrogen from pomegranate by hot water was conducted by analyzing the extraction characteristics. The purpose of this study was effective utilization of bioactive components of pomegranate, and the analyzing was performed with response surface methodology (RSM). This study established 10 sections based on the central composite design with the independent variables of extraction temperature (60, 70, 80, 90, $100^{\circ}C$) and extraction time (1, 2, 3, 4, 5 hr) to predict the optimal conditions for extraction of the effective components. The dependent variables were measured for extracted materials, those were, the major components such as chlorogenic acid, kaempferol, $17-{\alpha}-estradiol\;and\;17-{\beta}-estradiol$ content, and regression analysis was performed by SAS program, and optimal conditions for each characteristics were predicted, and the characteristics of extraction were analyzed by response surface methodology. It was found that chlorogenic acid, kaempferol, and $17-{\alpha}-estradiol$ content were greatly affected by extraction temperature. However, $17-{\beta}-estradiol$ content was affected significantly by extraction time. Regression formulas for each variable were elicited from this study, and the chlorogenic acid, kaempferol, $17-{\alpha}-estradiol\;and\;17-{\beta}-estradiol$ content depending on response surface methodology factor were superimposed. It was shown that optimal temperature and extraction time were $98{\sim}100^{\circ}C\;and\;3{\sim}5$ hrs, respectively.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

우리나라에서도 estrogen이 많이 함유된 석류요법으로 여성호르몬을 복용하고자 하는 수요가 점차 늘고 있다. 따라서 석류의 천연 estrogen 대응 제재 및 건강기능 식품으로서의 활용을 위한 기초 연구로 석류의 주요성분을 효율적으로 추출하고자 반응표면 분석에 의해 각 성분의 추출 특성을 분석하고 최적 추출조건을 확립하였다.
추출조건 최적화를 위한 실험설계.

제안 방법

45 pirn membrane filter로 여과한 후 Table 2의 조건에 따라 HPLC를 이용하여 분석하였다""71. Chlorogenic acid, kaempferol, 17-a-estradiol 및 17-B-estradiol(Sigma, USA)의 동정은 표준품의 retention time과 비교하여 동정하였고, 함량은 자동분석기에 의해서 계산된 값을 환산하여 나타내었다.
건조된 석류 전체부위를 추출원료로 사용하였으며, 추출방법은 열수추출로 건조 석류 10 g을 기준으로 20배의 물을 가해 각 조건에 따라 추출하였다.
석류의 주요성분의 최적 추출조건을 설정하기 위하여 각 조건별 추출물의 chlorogenic acid, kaempferol, 17-a-estradiol 및 17-[3-estradiol 함량에 대한 contour map를 superimposing하여 최적 범위를 예측하였다(Fig. 5). Chlorogenic acid, kaempferol, 17-a-estradiol 및 17-|3-estradiol 함량이 일치하는 범위는 추출온도 98~100℃, 추출시간 3-4 hr로 나타났다 (Table 7).
원료의 처리 및 추출방법.
추출조건에 따른 주요성분 변화 특성 분석.

대상 데이터

측정하였다. 조단백질은 자동질소분해 증류장치 (Kjeldahl automatic distillation unit, J. P. Selecta. s. a. Co. Spain) 에의해, 조지 방은 용매 자동회수지 방추출장치 (Del-gras, J. P. Selecta. s. a. Co. Spain)를 사용하여 측정하였다.

데이터처리

0300 mg%였다. 각각의 결과를 이용하여 반응표면 회귀분석을 실시하고, 종속변수 즉, 각 주요성분에 대한 회귀식을 얻었다. 또한 이들의 contour map 및 3차원 반응표면은 추출온도 및 추출시간을 독립변수로 하여 Fig.
추출조건의 최적화를 위한 실험설계는 중심합성계획법 _m에 의하여 실시하였고, 반응표면 회귀분석을 위하여 SAS(statistical analysis system) program', 을 사용하였다. 중심합성계획에서 독립변수(Xn)는 추출온도(60~100 ℃, X, ) 및 추출시간(1~5hr)이며, 실험설계는 -2, -1, 0, 1, 2 다섯 단계로 부호화하여 실험값을 Table 1에 나타내었다.

이론/모형

석류의 일반성분으로서 수분과 회분 함량은 AOAC₅법에 준하여 105℃ 상압건조법과 직접회화법을 각각 사용하여 측정하였다. 조단백질은 자동질소분해 증류장치 (Kjeldahl automatic distillation unit, J.

성능/효과

01 hr이었다(Table 5). Chlorogenic acid 함량에 대한 추출조건은 주로 추출온도에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 추출시간의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다(Table 6).
5). Chlorogenic acid, kaempferol, 17-a-estradiol 및 17-|3-estradiol 함량이 일치하는 범위는 추출온도 98~100℃, 추출시간 3-4 hr로 나타났다 (Table 7).
추출 후 kaempferol 함량에 대한 추출조건의 영향은 Table 5와 같이 추출온도 및 추출시간에 대해 10% 이내의 유의성이 인정되어 두 가지 조건 모두에 영향을 받고 있는 것으로 나타났으며, 추출온도보다는 추출시간에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다(Table 6). Kaempferol 함량 변화에 준하여 각각의 최적 조건을 구하고자 능선분석을 행하여 본 결과, Table 5와 같이 최대값은 0.051 mg%이었고, 이때의 요인변수들의 값은 추출온도 98.401, 추출시간 3.78었다. 이 결과는 높은 온도와 장시간에서의 추출은 상대적으로 kaempferol 함량이 낮아지는 것으로 나타났다.
본 실험에 사용된 석류의 일반성분은 Table 3과 같이 수분 76.60%, 조단백질 0.82%, 조지방 0.54%, 조회분 0.74% 그리고 탄수화물 함량이 21.30%로 나타났다.
석류에 함유된 천연 에스트로겐은 섭취 후 체내에서 적합한 여성 호르몬으로 전환되며, 석류 씨앗 1 kg 속에 17 mg 정도의 식물성 estrogen이 함유되었다는 연구결과가 보.고된 이래 최근 영국, 스웨덴, 일본 등의 중년 여성들에게 석류가 아주 귀중한 생명의 과실로 인정받고 있다.
9061로 5% 이내의 유의성이 인정되었다. 예측된 정상점은 안 장점 (saddle point)로 능선분석 (ridge analysis)을 행한 결과, 최대값은 65.70 mg%로 예측되었고, 이때 추출조건은 추출온도 99.99℃ 및 주줄시간 3.01 hr이었다(Table 5). Chlorogenic acid 함량에 대한 추출조건은 주로 추출온도에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 추출시간의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다(Table 6).
9130으로 5% 이내의 유의성이 인정되었다. 예측된 정상점은 안장점이므로 능선분석을 한 결과 최대값은 0.0409 mg%이었고, 이때의 추출조건은 추출온도 99.29℃, 추출시간 3.53 hK] 었다(Table 5).
78었다. 이 결과는 높은 온도와 장시간에서의 추출은 상대적으로 kaempferol 함량이 낮아지는 것으로 나타났다.
9374로 5% 이내에서 유의수준이 인정되었다. 추출 후 kaempferol 함량에 대한 추출조건의 영향은 Table 5와 같이 추출온도 및 추출시간에 대해 10% 이내의 유의성이 인정되어 두 가지 조건 모두에 영향을 받고 있는 것으로 나타났으며, 추출온도보다는 추출시간에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다(Table 6). Kaempferol 함량 변화에 준하여 각각의 최적 조건을 구하고자 능선분석을 행하여 본 결과, Table 5와 같이 최대값은 0.

참고문헌 (17)

Ahn, D. G. (1999) In Korean herbs flora. Kyohaksa, Seoul
Shim, S. M., Choi, S. W. and Bae, S. J. (2001) Effects of Punica granatum L. fractions on quinone reductase induction and growth inhibition on several cancer cells. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 30, 80-85
Wynder, E. L. and Gori, G. B. (1997) Contribution of environment to cancer medicine. J. Nat'l. Cancer Inst. 58, 826-832
Wakabayashi, K., Nagao, M., Esumi, H. and Sugimura, T. (1992) Food-derived and carcinogens. Cancer Res. 52, 2092-2096
Junko, M. O., Yoko, O. H., Hideyuki, Y. H. and Hiroyuki. Y. (2004) Pomegranate extract improves a depressive state and bone properties in menopausal syndrome model ovariectomized mice. J. Ethnopharmacol. 92, 93-101

상세보기
Wynder, E. L. and Gori, G. B. (1977) Contribution of environment to cancer incidence: an epidemiologic exercise. J. Natl, Cancer Inst. 58, 826-832
Koh, J. H., Hwang, M. O., Moon, J. S., Hwang, S. Y. and Son, J. Y. (2005) Antioxidative and antimicrobial activities of pomegranate seed extract. Korean J. Food Cookery Sci. 21, 171-179
Choi, O. K., Chung, K. S., Cho, G. S., Hwang, M. O. and Yoo, Y. S. (2002) Proximate compositions and selected phytoestrogens of Iranian black pomegranate extract and its products. Korean J. Food & Nutr. 15, 119-125
Kaplan, M., Haydk, T., Raz, A., Coleman, R., Dornfeld, L., Vaya, J. and Aviram, M. (2001) Pomegranate juice supplementation to atherosclerosis. J. Nutr. 131, 2082-2089

상세보기
Amakura, Y., Okada, M., Tsuji, S. and Tonogai, Y. (2000) High performance liquid chromatographic determination with photodiode array detection of ellagic acid in fresh and processed fruits. J. chromatogr. A. 27, 87-93
De Pascual-Teresa S., Santos-Buelga, C. and Rivas-Gonzalo, J. C. (2000) Quantitative analysis of flavan-3-ols in Spanish foodstuffs and beverages. J. Agric. Food Chem. 48, 5331-5337

상세보기
Gil. M. I., Tomas-Barberan, F. A., Hess-Pierce, B., Holcroft, D. M. and Kader, A. A. (2000) Antioxidant activity of pomegranate juice and its relationship with phenolic composition and processing. J. Agric. Food Chem. 48, 4581-4589

상세보기
AOAC (1990) In Official Methods of Analysis p. 70 15th ed. Association of Official Analytical chemists, Washington D. C
Wanasundara, P. D. J. P. D. and Shahidi, F. (1996) Optimization of hexametaphosphate-assisted extraction of flaxseed proteins using response surface methodology. J. Food Sci. 6, 604-607
SAS institute, Inc. (1998) In SAS/STAR User's Guide Version 6 pp. 1475-1478. 4th ed. Statistical Analysis Systems Institute, Cary, NC, USA
Ahn, J. K., Lee, W. Y., Oh, S. J. and Park, Y. H. (2000) The contents of chlorogenic acid and eleutheroside E in Eleutherococcus senticosus (Rupr. et Maxim.) Harms. J. Korean For. Soc. 89, 216-222

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Hur, J. M., Lee, J. H., Choi, J. W., Hwang, G. W., Chung, S. K., Kim, M. S. and Park, J. C. (1998) Effect of methanol extract and kaempferol glycosides from armoracia rusticana on the formation of lipid peroxide in bromobenzene-treated rats in vitro, Kor. J. Pharmacogn. 29, 231-236

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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