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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 프로폴리스 추출물을 이용하여 기 능성 제품 및 건강식품 자원으로 이용하고, 우리 나라에서 생산되는 프로폴리스 각종 추출물의 생리활성을 조사하여 고부가가치 및 건강지향성 가공식품 개발의 기초자료로 활 용하고자 프로폴리스를 각종 용매로 추출한 후 항산화, 아질 산염 소거효과, 항균 및 항암활성을 조사하였다.
제안 방법
- 본 연구에서는 대두유(H 주식회사)를 기질로 사용하여 시료 100 g 에 propolis 추출물을 1,000 mg 농도로 첨 가하고, 100 mg의 BHT를 첨가한 시료를 positive control로 하여 60℃ 항온기에 저장하면서 경시적으로 일정량씩 공전삼각 플라스크에 평취하여 분석하였다. 즉, 시료에 chloroform 10 mL, acetic acid 15 mL 및 KI 포화용액 1 mL를 가하여 1분간 진탕시 켜 5분간 암소에 방치 시 킨 후 증류수를 75 mL 첨가하여 진탕시킨 다음 1% 전분용액을 지시약으로0.
- 시료를 1 mL의 에탄올에 희석시킨 용액과 에탄올로서 1.5 xiO-4 M/mL 농도가 되게한 DPPH(Sigma, 1, 1-diphenyl- 2-picryl-hydrazyl)용액 4 mL씩을 vortex로 균일하게 혼합 한 다음 실온에서 30분간 방치 한 후 UV -spectrophotometer (Shimadzu UV-1601, Japan)를 이용하여 517 nm에서 흡광 도(optical density, O.D.)를 측정하였다(16).
- 프로폴리 스 용매 별 추출물의 항균효과는 paper disc 방법(20)을 이용하여 측정하였다. 즉, 프로폴리스 용매별 추출물 을 에 탄올 및 증류수에 녹여 0.22 Um membrane filter로 여 과하여 제균하고 멸균된 paper disc에 일정량씩 흡수시킨 후 용매 를 완전히 증발시 킨 후 시험 용 평 판배지 표면 에 놓아 밀착시키고 냉장고(4℃)에서 1시간 동안 방치한 다음 각 균 주의 배 양조건에 따라 24~48시간 동안 배 양한 다음 paper disc 주위 의 clear zone 및 inhibition zone의 직경 (mm)을 측정하여 항균력을 조사하였다.
- 프로폴리스는 2002년 10월 경남 거창 일원에서 채취한 것으로 냉동보관하면서 실험에 사용하였으며, 용매별 추출은 각 시료 100 g을 물, 50% ethanol, 70% ethanol 및 95% ethanol 등 4종류의 용매 로 환류 냉 각장치 를 이 용 40℃, 70℃ 및 90℃ 에서 3시간씩 3회 반복 추출하였다. 추출물의 왁스성분을 제거하기 위하여 -20℃ 에서 48시간 냉동 보관한 다음 24시간 마다 3회 반복 여과(Whatman No. 2)하여 매회 여과한 여액을 혼합하고 rotary vaccum evaporator(EYELA, N-N series, Japan)로 50℃이 하의 온도에서 완전 농축한 후 건조 된 시료를 에탄올 및 증류수에 녹여 냉장보관하면서 각종 실험 시료로 사용하였다.
대상 데이터
- 프로폴리스는 2002년 10월 경남 거창 일원에서 채취한 것으로 냉동보관하면서 실험에 사용하였으며, 용매별 추출은 각 시료 100 g을 물, 50% ethanol, 70% ethanol 및 95% ethanol 등 4종류의 용매 로 환류 냉 각장치 를 이 용 40℃, 70℃ 및 90℃ 에서 3시간씩 3회 반복 추출하였다. 추출물의 왁스성분을 제거하기 위하여 -20℃ 에서 48시간 냉동 보관한 다음 24시간 마다 3회 반복 여과(Whatman No.
이론/모형
- Yen과 Chen의 방법 (17)에 따라 시료 2.5 mil] sodium phosphate buffer(2.5 mL, 200 mM, pH 6.6)와 1% potassium ferricyanide(2.5 mL)를 혼합시 킨 후 혼합물을 50℃에서 20분 동안 incubation시 킨 다음 trichloroacetic acid(2.5 mL, 10%, w/v)를 첨가하여 650Xg에서 10분간 원심분리하였다. 원심 분리 한 상징 액 (5 mL) 에 탈이 온수(5 mL)와 1% ferric chloride 1 mL를 첨가시킨 후 700 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 아질산염 소거 활성측정은 Gray와 Dugan의 방법(19)에 따라 1 mM NaNO2 용액 1 mL에 시료를 농도별로 첨 가하고, 여기에 0.1 N HC1 및 0.2 M 구연산 완충용액을 사용하여 반응용액의 pH를 1.2로 조절하여 반응용액의 최종 부피를 10 mL로 하였다. 이 용액을 37℃에서 1시간 반응시킨 후 각 반응액을 1 mL씩 취 하여 2% 초산용액 5 mL, Griess 시 약 0.
- 프로폴리 스 용매 별 추출물의 항균효과는 paper disc 방법(20)을 이용하여 측정하였다. 즉, 프로폴리스 용매별 추출물 을 에 탄올 및 증류수에 녹여 0.
성능/효과
- 50%와 70% 에 탄올 추출물을 농도 별로 첨 가하였을 때는 80%수준의 아질산염 소거 활성을 나타내어 큰 차이를 보이지 않았으나 pH에 의해 매우 큰 차이를 나타내었다. 95% 에탄올 추출물도 농도에는 큰 차이를 나타내지 않았지 만 pH에 의한 영향을 많이 받는 것으로 나타난 반면 물 추출물의 경우에는 추출물의 농도가 증가함에 따라 아질산염 소거 활성도 증가하여 500 Ug을 첨가하였을 때 90%의 높은 활성을 나타내었다. 또한 pH 1.
- 1과 같다. DPPH radical 소거 활성은 전반적으로 프로폴리스 추출물의 첨가 농도가 상승함에 따라 증가하여 추출물 12 Jig을 첨가했을 때 30% 이 하의 DPPH radical 소거 활성을 보였으며 , 100 Ug 첨 가구 는 약 60~90%로 시료에 따라 DPPH radical 소거 활성은 서로 다르게 나타내었다. 또한 추출물중에서 낮은 농도에서 는 70% 에탄올 추출물에서 높은 활성을 나타내었으며, 농도 가 증가하면서 95% 에 탄올 주줄물이 가장 높은 활성을 나타 내 었고, 낮은 농도에서 는 프로폴리 스 추출물이 오히려 BHA 보다 높은 활성을 나타내 었으나 농도가 높아짐 에 따라 프로 폴리스보다 높은 DPPH radical 소거 활성을 나타내었다.
- DPPH radical 소거 활성은 추출물의 농도가 증가함에 따라 높게 나타났으며, 추출용매별 radical 소거활성은 거의 유사한 경 향으로 나타났다. 프로폴리 스 추출물의 첨 가농도 가 증가함에 따라 환원력이 증가하는 경향을 나타내었으며 , 특히 50% 에탄올 추출물이 가장 강한 환원력을 나타내었다.
- 95% 에탄올 추출물도 농도에는 큰 차이를 나타내지 않았지 만 pH에 의한 영향을 많이 받는 것으로 나타난 반면 물 추출물의 경우에는 추출물의 농도가 증가함에 따라 아질산염 소거 활성도 증가하여 500 Ug을 첨가하였을 때 90%의 높은 활성을 나타내었다. 또한 pH 1.2에서 가장 높은 아질산염 소거활성을 나타내어, pH가 높아짐에 따라 아질산염 소거 활성이 점차 감소하는 것으로 나타났다. Seo 등(24)은 4종류 프로폴리 스 에 탄올 추출물의 아질산염 소거 활성을 분석한 결과 42.
- DPPH radical 소거 활성은 전반적으로 프로폴리스 추출물의 첨가 농도가 상승함에 따라 증가하여 추출물 12 Jig을 첨가했을 때 30% 이 하의 DPPH radical 소거 활성을 보였으며 , 100 Ug 첨 가구 는 약 60~90%로 시료에 따라 DPPH radical 소거 활성은 서로 다르게 나타내었다. 또한 추출물중에서 낮은 농도에서 는 70% 에탄올 추출물에서 높은 활성을 나타내었으며, 농도 가 증가하면서 95% 에 탄올 주줄물이 가장 높은 활성을 나타 내 었고, 낮은 농도에서 는 프로폴리 스 추출물이 오히려 BHA 보다 높은 활성을 나타내 었으나 농도가 높아짐 에 따라 프로 폴리스보다 높은 DPPH radical 소거 활성을 나타내었다. Banskota 등(22)은 여러가지 프로폴리 스 물추출물과 메 탄 올 추출물의 DPPH radical 소거 활성을 측정한 결과 브라질과 중국산 프로폴리스 물추출물이 메탄올 추출물보다 강한 DPPH radical 소거활성을 나타내었으며, 페루와 네덜란드 산 프로폴리스의 경우에는 물보다 메탄올 추출물에서 높은 활성을 나타내었다고 보고하여 생산지나 추출용매에 따라 항산화력의 차이를 나타내는 것을 확인하였다.
- 프로폴리 스의 각종 추출물을 이용하여 항균활성을 측정한 결과 50%에탄올 추출물에서 가장 높은 활성을 나타내었 으며 , 특히 Bacillus subtilis균과 Bacillus cereus균과 같은 그램 양성 균에서 높은 활성을 나타내었다. 프로폴리 스의 각종 추출물을 이용하여 1, 10 및 100 Ug/mL 농도로 각각 첨 가 한 후 A549(폐 암세 포)에 대한 in 片。에서의 세포독성 을 조 사한 결과 70% 에 탄올 추출물 100 Ug/mL를 첨 가하였을 때 62.63%의 가장 강한 세포독성을 나타내었으며, 95% 에탄올주줄물, 물주줄물 및 50% 에탄올 주줄물 순으로 나타났다.
- 7과 같다. 프로폴리스의 각종 추출물을 이용하여 1, 10 및 100 Ug/mL 농도로 각각 첨가한 후 A549(폐암)에 대한 in I说厂。에서의 세포독성을 조사한 결과 70% 에탄올 추출물 100 Hg/mL를 첨가하였을 때 62.63%의 가장 강한 세포독성을 나타내었으며, 다음으로 95% 에 탄올 추출물로서 43.75%, 물추출물 35.86%, 50% 에 탄올 추출물 26.76% 순으로 나타났다. Lee 등(28)은 프로폴 리스가 암세포의 증식 및 조직학적 관찰을 한 결과 HT-29 및 HepG2 암세포의 증식을 효과적으로 억제 및 사멸시키는 현상을 나타내었으며, 세포의 모양도 변형, 위축 및 크기 분 포가 현저히 감소되는 경향을 나타내었다고 보고하였는데 이와 같이 프로폴리스가 암세포의 증식을 억 제하는 것은 프 로폴리스 추출물내에 함유되어 있는 플라보노이드계 화합 물과 폴리페놀 화합물에 기인한 것으로 보고하여 본 실험의 결과와 매우 유사한 경향을 나타내었다.
- 프로폴리 스 추출물의 첨 가농도 가 증가함에 따라 환원력이 증가하는 경향을 나타내었으며 , 특히 50% 에탄올 추출물이 가장 강한 환원력을 나타내었다. 유지 에 프로폴리스 추출물을 첨가하여 과산화물가, TBA가 및 산가를 측정한 결과 95% 에탄올 추출물이 가장 높은 산 패 억 제능을 나타내었다. 프로폴리 스 추출물의 농도가 증가함에 따라 아질산염 소거 활성이 증가하였으며, 물추출물 500 Ug을 첨 가하였을 때 90%의 가장 높은 활성을 나타내 었 다.
- 3, 4 및 5와 같다. 즉, 대두유의 과산화물가는 저장초기에는 대조구와 시료 첨가 구간의 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았으나 8일째부터 프로 폴리스 각 용매별 추출물을 첨가하지 않은 대조구는 32.73 meq/kg으로 이미 산패가 서서히 진행되는 것으로 나타난 반면 95% 에 탄올 추출물의 경우 9.41 meq/kg으로 positive contr이로 사용한 BHT보다 낮은 수치를 나타내었다. 특히 저장 10일 이 후부터 는 프로폴리 스 95% 에 탄올 추출물 첨 가 구의 과산화물값이 10.
- 4와 같다. 즉, 저장 4일까지 95% 에탄올 추출물 1,000 mg 첨가구의 TBA가는 19.22를 나타낸 반면 프로폴리스 추출물을 첨가하지 않은 대조구의 경우는 43.12을 나타내었으며, 저장 10일째 대조구가 86.69 인데 비하여 95% 에탄올 추출물 1,000 mg 첨가구는 43.20으 로 나타나 프로폴리 스 추출물의 첨가에 의해 약 2배의 TBA 가의 증가폭이 감소되었다. 특히 BHT 100 mg을 첨가한 시료 80.
- 20으 로 나타나 프로폴리 스 추출물의 첨가에 의해 약 2배의 TBA 가의 증가폭이 감소되었다. 특히 BHT 100 mg을 첨가한 시료 80.87과 비교하여 볼 때 합성 항산화제로 많이 쓰이는 BHT보다 우수한 결과를 나타내었다. 산가는 유지 분자들의 가수분해에 의해서 형성된 유리지방산 함량의 척도이며, 유 리지방산은 자동산화를 촉진하여 품질저하를 일으키는 원 인이 되는 것으로 Fig.
- 41 meq/kg으로 positive contr이로 사용한 BHT보다 낮은 수치를 나타내었다. 특히 저장 10일 이 후부터 는 프로폴리 스 95% 에 탄올 추출물 첨 가 구의 과산화물값이 10.69~ 18.94 meq/kg으로 나타나 저장 초기의 신선한 상태를 지속한 반면 대조구는 16일째 110.36 meq/kg을 나타냄으로서 프로폴리스의 첨가구가 대조구에 비하여 과산화물가의 증가가 현저히 느리게 진행되어 유지 의 산패를 억제시키는 것으로 확인되었다. TBA가 변화에 미 치 는 영향을 측정한 결과는 Fig.
- 환원력에 서의 흡광도 수치는 그 자체가 시료의 환원력을 나타내며, 높은 환원력을 가지는 물질은 흡광도의 수치가 높게 나타났다. 프로폴리 스 용매 별 추출물의 첨 가농도가 점 차적 으로 증가함에 따라 비 례적으로 환원력이 증가하는 경향을 나타내 었으며, 특히 50% 에탄올에서 추출한 시료에서 가장 강한 환원력 을 나타내 었고, 95% 에탄올, 물 및 70% 에 탄올 추출 물 순으로 환원력을 나타내었다.
- 유지 에 프로폴리스 추출물을 첨가하여 과산화물가, TBA가 및 산가를 측정한 결과 95% 에탄올 추출물이 가장 높은 산 패 억 제능을 나타내었다. 프로폴리 스 추출물의 농도가 증가함에 따라 아질산염 소거 활성이 증가하였으며, 물추출물 500 Ug을 첨 가하였을 때 90%의 가장 높은 활성을 나타내 었 다. 프로폴리 스의 각종 추출물을 이용하여 항균활성을 측정한 결과 50%에탄올 추출물에서 가장 높은 활성을 나타내었 으며 , 특히 Bacillus subtilis균과 Bacillus cereus균과 같은 그램 양성 균에서 높은 활성을 나타내었다.
- DPPH radical 소거 활성은 추출물의 농도가 증가함에 따라 높게 나타났으며, 추출용매별 radical 소거활성은 거의 유사한 경 향으로 나타났다. 프로폴리 스 추출물의 첨 가농도 가 증가함에 따라 환원력이 증가하는 경향을 나타내었으며 , 특히 50% 에탄올 추출물이 가장 강한 환원력을 나타내었다. 유지 에 프로폴리스 추출물을 첨가하여 과산화물가, TBA가 및 산가를 측정한 결과 95% 에탄올 추출물이 가장 높은 산 패 억 제능을 나타내었다.
- 프로폴리 스 추출물의 농도가 증가함에 따라 아질산염 소거 활성이 증가하였으며, 물추출물 500 Ug을 첨 가하였을 때 90%의 가장 높은 활성을 나타내 었 다. 프로폴리 스의 각종 추출물을 이용하여 항균활성을 측정한 결과 50%에탄올 추출물에서 가장 높은 활성을 나타내었 으며 , 특히 Bacillus subtilis균과 Bacillus cereus균과 같은 그램 양성 균에서 높은 활성을 나타내었다. 프로폴리 스의 각종 추출물을 이용하여 1, 10 및 100 Ug/mL 농도로 각각 첨 가 한 후 A549(폐 암세 포)에 대한 in 片。에서의 세포독성 을 조 사한 결과 70% 에 탄올 추출물 100 Ug/mL를 첨 가하였을 때 62.
- 프로폴리스를 각종 용매로 추출한 후 항균활성을 측정한 결과는 Table 1과 같다. 프로폴리스 용매별 추출물 중 50% 에탄올 추출물에서 높은 활성을 나타내었으며, 특히 Bacillus subtilis, Bacillus cereus 및 Vibro parahaemolyticus에서 높은 활성을 나타내었다. 그 외 70% 에 탄올 추출물, 물 추출 물 및 95% 에탄올 추출물에서 높은 항균활성을 나타내지 않았다.
- 2와 같다. 환원력에 서의 흡광도 수치는 그 자체가 시료의 환원력을 나타내며, 높은 환원력을 가지는 물질은 흡광도의 수치가 높게 나타났다. 프로폴리 스 용매 별 추출물의 첨 가농도가 점 차적 으로 증가함에 따라 비 례적으로 환원력이 증가하는 경향을 나타내 었으며, 특히 50% 에탄올에서 추출한 시료에서 가장 강한 환원력 을 나타내 었고, 95% 에탄올, 물 및 70% 에 탄올 추출 물 순으로 환원력을 나타내었다.
후속연구
- 따라서 국내산 프로폴리스 추출물을 이용하여 천연 항균 소재 및 항균포장재료로 활용하기 위한 보다 더 구체적인 연구가 필요하다고 생각된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.