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문제 정의
- 따라서 본 연구팀에서는 전국의 다양한 생육 환경에서 자라온 쑥들을 수집하여 유전형과 표현형을 비교 분석하였으며(Park et al., 2005), 항산화력과 항산화성분 함량을 비교 분석하여 데이터베이스화함으로써 식품산업과 쑥의 생리 활성 및 육종 연구를 위한 기초 자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
- 1 ml를 혼합하고 정확히 3분 후 500 nm에서 OD를 측정하기 시작하여 대조구(시료 없는 것)가 최대값에 도달할 때까지 24시간 마다 OD를 측정하였다. 비교를 위해 BHT(합성 항산화제)와 버섯(천연물 중에 항산화력이 높다고 알려진 것)을 사용하였으며, OD 값이 작을수록 높은 산패 억제력을 나타낸다.
- 9 ml를 넣고 뚜껑을 닫은 후 37℃ 암소에 보관하였다. 앞의 용액 0.1 ml에 75% 에탄올 9.7 ml, 30% ammonium thiocyanate 0.1 ml, 2x10° M ferrous chloride 0.1 ml를 혼합하고 정확히 3분 후 500 nm에서 OD를 측정하기 시작하여 대조구(시료 없는 것)가 최대값에 도달할 때까지 24시간 마다 OD를 측정하였다. 비교를 위해 BHT(합성 항산화제)와 버섯(천연물 중에 항산화력이 높다고 알려진 것)을 사용하였으며, OD 값이 작을수록 높은 산패 억제력을 나타낸다.
- 전자공여작용은 각 시료의 DPPH 라디칼에 대한 전자공여 효과로 시료의 환원력을 측정하였다. 즉, 추출물 0.
- 전자공여작용은 각 시료의 DPPH 라디칼에 대한 전자공여 효과로 시료의 환원력을 측정하였다. 즉, 추출물 0.2 ml 에 4x10“ M DPPH 용액을 0.8 ml를 가한 후 진동 혼합기로 10초간 충분히 혼합하고 정확히 10분 방치한 후 분광광도계(BECKMAN, USA)를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여 효과는 시료 첨가구와 첨가하지 않은 경우의 흡광도를 이용하여 나타내었다.
- 총 폴리페놀 화합물은 Folin-Ciocalteu 시약이 추출물의 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과가 몰리브덴이 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다. 시료 10 ml와 50% Folin- Ciocalteu's 용액 0.
- 검량선을 작성 후 추출물의 총 폴리페놀 함량을 건조된 쑥 100 g 중의 mg(gallic acid)로 나타내었다. 총 플라보노이드 화합물은 에탄올 추출액에 10% aluminum nitrate, 1 M potassium acetate 및 80% 에탄올을 각각 가한 후 흡광도의 변화 값을 415 nm에서 측정하였다. 표준물질로 quercetin을 사용하였다.
대상 데이터
- 상기 분석 결과 좋은 결과를 보인 쑥들을 선발하여 충북대학교 실험농장의 포장에 재배하였고 그 중에 생육 특성 및 수량성 이 우수한 AC-60, AC-67, AC-77을 우수 계통으로 최종 선정하였다.
- 쑥의 재배는 2004년 3월에 충북대학교 농업 생명환경대학 실험농장에 120 cm 이랑에 90 cm 간격으로 1주씩 정식하여 재배하였으며, 재배시 잡초와의 경합(競合) 을 막기 위해 부직포로 멀칭을 하였다.
- 전국의 산과 들의 다양한 생육조건에서 자라온 사철쑥, 더위지기, 제비쑥, 넓은잎쑥, 뺑쑥, 쑥, 산쑥, 맑은대쑥, 물 쑥 등에 대하여 수집한 쑥들을 충북대학교에 소재하는 농촌진흥청 지정 농업유전자원관리기관에 쑥 유전자원의 계통번호를 AC번호로 등재하였고, 그 중에서 100 계통을 실험에 이용하였다. 쑥의 재배는 2004년 3월에 충북대학교 농업 생명환경대학 실험농장에 120 cm 이랑에 90 cm 간격으로 1주씩 정식하여 재배하였으며, 재배시 잡초와의 경합(競合) 을 막기 위해 부직포로 멀칭을 하였다.
- 1 ml를 혼합하여 실온에서 3분간 방치한 후 분광 광도계(BECKMAN DU-650 USA)를 사용하여 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 gallic acid를 사용하였으며. 검량선을 작성 후 추출물의 총 폴리페놀 함량을 건조된 쑥 100 g 중의 mg(gallic acid)로 나타내었다.
- 총 플라보노이드 화합물은 에탄올 추출액에 10% aluminum nitrate, 1 M potassium acetate 및 80% 에탄올을 각각 가한 후 흡광도의 변화 값을 415 nm에서 측정하였다. 표준물질로 quercetin을 사용하였다.
이론/모형
- AEAC(L-Ascorbic acid-Equivalent Antioxidant Capacity) 의 측정은 ABTS[2, 2'-Azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid)] 라디칼을 사용하였고, 전자공여능은 DPPH (a, a-diphenyl- g-picrylhydrazyl) 라디칼을 사용하였다(차 등, 2001). 전자공여작용은 각 시료의 DPPH 라디칼에 대한 전자공여 효과로 시료의 환원력을 측정하였다.
- 전자공여 효과는 시료 첨가구와 첨가하지 않은 경우의 흡광도를 이용하여 나타내었다. 쑥 에탄올 추출물의 지질과산화 억제력은 linoleic acid system을 사용하였으며 지질산패도는 ferric thiocyanate method에 의하여 시행하였다. ABTS와 DPPH 라디칼을 이용한 에탄올 추출물의 항산화력 측정은 99.
성능/효과
- ABTS와 DPPH 라디칼을 이용한 에탄올 추출물의 항산화력 측정 결과 AEAC는 154.1-483.5 mg/100 g, EDA는 13.4~95.0%의 범위로 쑥의 종류와 수집지역에 따라서 다양한 변이를 보였고 대부분이 총 페놀화합물 함량이 높았던 시료에서 높은 라디칼 제거능을 나타내었다.
- 결과는 그림 2와 같다. 총 페놀화합물 함량과 항산화력(AEAC) 간의 관계에서 총 페놀화합물의 함량이 많을수록 AEAC로 표현되는 항산화력 이 높아지는 정의 상관을 보였으며, 회귀식에서 결정계수(R2)는 0.763으로 항산화력 (AEAC) 변이의 76% 이상을 총페놀화합물 함량으로 설명 할 수 있는 것으로 나타났다. 위 결과를 토대로 분석해 보면 쑥 에탄올 추출물의 항산화력에 주로 기여하는 것은 총 페놀 화합물 함량인 것으로 생각되며 앞으로 그 물질의 존재를 찾아 이용한다면 좋은 항산화제의 개발도 가능할 것으로 생각된다.
- 따라서, 같은 종류의 약용식물에서도 생리적 활성이나 유효성분 함량이 높은 약용식물을 수집, 선발하여 이용하는 것이 매우 중요할 것으로 생각된다. 총 페놀화합물 함량에 따라 쑥 종을 분류해 보면 그 함량이 900 mg/100 g 이상인 것이 20종, 400-800 mg/100 g의 중간 값을 나타내는 것이 65종, 400 mg/100 g 이하가 15종이었다(표 1). 플라보노이드 함량도 종간, 수집지역 간에 편차가 컸는데 82.
- Antioxidant Capacity)의 측정 결과는 표 1과 같다. 총 페놀화합물 함량은 쑥의 종류와 수집지역에 따라서 다양한 함량의 변이를 보였는데, 최저값이 156 mg/100 g, 최고값이 1, 767 mg/100 g으로 최대 10배 이상의 쑥 종간 편차를 나타내었다. 즉, 뺑쑥0 feddei H.
- 총 페놀화합물 함량에 따라 쑥 종을 분류해 보면 그 함량이 900 mg/100 g 이상인 것이 20종, 400-800 mg/100 g의 중간 값을 나타내는 것이 65종, 400 mg/100 g 이하가 15종이었다(표 1). 플라보노이드 함량도 종간, 수집지역 간에 편차가 컸는데 82.9-852.2 mg/ 100 g 범위로 최대 10배 이상의 쑥 종간 다양한 편차를 보였으나 총 페놀화합물 함량에 비하여 낮은 값을 나타내었다.
- 같다. 합성항산화제인 BHT의 항산화력과 비교하여 항산화력이 높은 것으로 알려진 버섯과 함께 쑥의 항산화력을 분석한 결과 지질과산화 억제력은 버섯과 쑥 모두에서 BHT 200 ppm과 유사한 억제력을 나타내었다. 이는 쑥이 항산화력이 높고 생리활성물질을 많이 함유하는 건강식품 또는 한방식품으로의 개발 가능성이 밝다고 할 수 있다.
후속연구
- 본 연구결과를 토대로 항산화력이 우수한 종을 선발하고 육종하여 대량 재배한다면, 식품 산업에 보다 우수한 재료를 공급하여 국민 건강증진에 기여할 수 있을 것으로 사료된다. 상기 분석 결과 좋은 결과를 보인 쑥들을 선발하여 충북대학교 실험농장의 포장에 재배하였고 그 중에 생육 특성 및 수량성 이 우수한 AC-60, AC-67, AC-77을 우수 계통으로 최종 선정하였다.
- 763으로 항산화력 (AEAC) 변이의 76% 이상을 총페놀화합물 함량으로 설명 할 수 있는 것으로 나타났다. 위 결과를 토대로 분석해 보면 쑥 에탄올 추출물의 항산화력에 주로 기여하는 것은 총 페놀 화합물 함량인 것으로 생각되며 앞으로 그 물질의 존재를 찾아 이용한다면 좋은 항산화제의 개발도 가능할 것으로 생각된다.
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