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문제 정의
- 따라서 본 연구는 울산지역에서 생산된 단감의 품종 및 부위의 생리활성을 체계적으로 조사하고자 주요성분과 추출물의 전자공여능, 아질산염 소거능 및 xanthine oxidase 저해능 등을 분석하였다.
제안 방법
- 추출물의 전자공여작용. 각종 산화작용을 나타내는 활성산소의 소거능을 알아보고자 70% 에탄올 추출물 동결건조 시료를 0.5, 1.0, 5.0, 10.0mg/m7 농도로 조제하여 전자공여작용을 실험하였다(Table 7). 전자공여능은 모든 추출물 농도에서 과피(30.
- 2㎛ 여과기로 여과하여 HPLC 시험용액으로 하였다. 대조 구는 추출물 대신 증류수 0.25 ml를 사용하여 위와 동일한 방법을 사용하여 HPLC로 분석하였다. 분석조건은 이동상 용매로 pH 5.
- 비타민C. 비타민 C는 시료 5 g을 호일로 차광한 분액여두에 정확히 취하여 5% 메타인산용액 100m/를 가하여 30분간 진탕 추출한 다음 Whatman No. 5 여과지로 여과하여 HPLC (Agilent Technology 1100 series, USA)로 분석하였다. 컬럼은 Watchers 120 ODS-BP C18(4.
- 5 N NaOH/EtOH 용액 10 ml를 넣고, 환류냉각기를 부착한 다음 5분간 가열하여 잔류물을 검화 후 BF3/MeOH 용액 5 ml를 냉각기를 통하여 주입하여 메틸 에스테르화시키고 헵탄 2 ml를 가하여 다시 1분간 끓였다. 여기에 포화염화나트륨용액 30ml를 가한 다음 진탕 혼합한 뒤 분리된 상층을 무수황산나트륨으로 탈수하여 시험용액으로 하여20) GC(Agilent 6890N Network GC System, USA) 로 유기산과 동일한 조건으로 분석 하였다.
- 유리당 분석은 헥산으로 탈지한 시료 5g 정밀히 달아 공전플라스크에 취한 후 80% 에탄올 100 ml를 가하고 80℃에서 30분간 환류냉각기를 부착하여 추출한 후 여과하였다. 여액은 진공감압농축기를 사용하여 401에서 약 20 m/ 정도로 농축하고 활성탄을 가하여 1시간 정치시켜 색소를 제거한 후 Sep-Pak C18 카트리지에 통과시켜 HPLC(Agilent Technologies 1100 series, USA)로 분석하였다19). 컬럼은 HP-carbohydrate (4.
- 유리당. 유리당 분석은 헥산으로 탈지한 시료 5g 정밀히 달아 공전플라스크에 취한 후 80% 에탄올 100 ml를 가하고 80℃에서 30분간 환류냉각기를 부착하여 추출한 후 여과하였다. 여액은 진공감압농축기를 사용하여 401에서 약 20 m/ 정도로 농축하고 활성탄을 가하여 1시간 정치시켜 색소를 제거한 후 Sep-Pak C18 카트리지에 통과시켜 HPLC(Agilent Technologies 1100 series, USA)로 분석하였다19).
- 2로 조정한 다음 총량을 10m/로 하였다. 이 용액을 37℃에서 1시간 반응시킨 후 반응액 1 ml를 취하여 2% 초산용액 5 ml, Griess 시약 (30% acetic acid로 각각 조제한 1% sulfenilic acid와 1% naphthylamine을 1 :1 비로 혼합) 0.4ml를 가한 후 진탕하여 실온에서 15분간 방치한 후 520nm에서 흡광도를 측정하여 대조구와 비교하였다.
- 시료 약 5 g에 메탄올 50ml를 가하여 3회 진탕추출한 다음 여과한 후 감압 건조하였다. 이것을 14% BF/methanol 용액 2 ml를 가하고 80℃에서 30분간 반응 시켜 methylation 시킨 후 포화 ammonium sulfate와 chloroform 5 m/를 가하여 methyl ester층을 chloroform 층으로 이행 시켜 소량의 무수 sodium sulfate를 가하여 탈수하여 GC (Agilent 6890N Network GC System, USA)로 분석하였다. 분석조건은 HP-FFAP(30 m x 0.
- 시료 10 g을 도가니에 취하여 건조기에서 수분을 증발시키고 열을 가하여 서서히 탄화시킨 다음 550℃의 회화로에서 10-12시간 동안 완전히 회화시켜 실온으로 냉각시켰다. 잔류물에 염산(1 :1) 5 ml를 가하고 30분간 방치한 다음 1 N 염산으로 희석하고 여과하여 0.1 N 염산으로 일정량을 만든 후 ICP(TRIS Advantage) 분석을 위한 시험용액으로 하였다.
- 5여과지로 여과하였다. 잔사는 위와 동일한 방법으로 2회 더 추출하였고, 여액은 진공농축기를 이용하여 4℃에서 감압 농축하여 에탄올을 제거하고 동결건조하여 분말로 만든 다음 적당한 농도로 희석하여 생리활성을 위한 시료로 사용하였다.
- 추출물의 전자공여작용. 전자공여능력은 Williams 등의 방법23)을 변형하여 측정하였다. 즉, 일정 농도로 제조한 시료(0.
- 주요 성분 실험은 생과를 사용하였고, 생리활성실험은 아래의 방법으로 추출하여 시료로 사용하였다. 즉, 신선한 시료 250 g에 10배 가량의 70% 에탄올을 가하여 호모게나이저로 10,000rpm에서 15분 동안 추출하고 Whatman No. 5여과지로 여과하였다. 잔사는 위와 동일한 방법으로 2회 더 추출하였고, 여액은 진공농축기를 이용하여 4℃에서 감압 농축하여 에탄올을 제거하고 동결건조하여 분말로 만든 다음 적당한 농도로 희석하여 생리활성을 위한 시료로 사용하였다.
- 전자공여능력은 Williams 등의 방법23)을 변형하여 측정하였다. 즉, 일정 농도로 제조한 시료(0.5, 1.0, 5.0, 10.0mg/m) 1 ml에 4×10-4 M DPPH용액(99.8% 에탄올에 용해) 5 ml를 가하고 vortex에서 10초간 진탕한 후 분광광도계를 사용하여 517nm에서 10분간의 흡광도 변화를 측정하여 대조구와 비교하였으며, 아래와 같이 계산하였다.
- 여액은 진공감압농축기를 사용하여 401에서 약 20 m/ 정도로 농축하고 활성탄을 가하여 1시간 정치시켜 색소를 제거한 후 Sep-Pak C18 카트리지에 통과시켜 HPLC(Agilent Technologies 1100 series, USA)로 분석하였다19). 컬럼은 HP-carbohydrate (4.6×250mm×5㎛)를 사용하였고, 이동상은 75% 아세토니트릴로 1 ml/min의 속도로 굴절률검출기로 분석하였다.
대상 데이터
- 재료. 본 실험에 사용한 단감은 울산광역시 관내에서 2005년 생산된 차량 및 부유 품종으로 과피와 과육으로 분리하여 시료로 사용하였다. 주요 성분 실험은 생과를 사용하였고, 생리활성실험은 아래의 방법으로 추출하여 시료로 사용하였다.
- 25 ml를 사용하여 위와 동일한 방법을 사용하여 HPLC로 분석하였다. 분석조건은 이동상 용매로 pH 5.0의 0.1 M potassium phosphate : ACN(97:3)을 사용하였고 검출기 파장은 292nm에서 분석하였다. 기타 다른 분석조건은 비타민 C의 분석조건과 동일하며 저해율은 아래의 식으로 계산하였다.
- 5 여과지로 여과하여 HPLC (Agilent Technology 1100 series, USA)로 분석하였다. 컬럼은 Watchers 120 ODS-BP C18(4.6×150 mm ×5 pm)을 사용하였고, 이동상은 1% PIC B&로의 유속으로 하였다.
데이터처리
- 2)Means with the different letters in the same columnare significantly different (p < 0.05) by Duncan's multiple range test.
- 2)Means with the different letters in the same columnare significantly different (p < 0.05) by Duncan's multiple range test.
- 2)Means with the different letters in the same columnare significantly different (p < 0.05) by Duncan's multiple range test.
- 통계처리. 실험은 3회 이상 반복 측정하여 평균으로 나타내었으며, 각 품종별 결과 값에 대한 유의성은 SAS(statistical analysis systems) program을 이용하여 p < 0.05 수준에서 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
- 추출물의 xanthine oxidase 저해작용. Xanthine oxidase의 저해율 측정은 Noro 등의 방법25)으로 분석하였다. 즉, 0.
- 일반성분. 수분은 상압건조법, 회분은 회화법, 조지방은 soxhlet 추출법으로 분석하였고, 조단백질은 단백질 자동분석기를 이용하여 시료의 함량을 측정하였으며 이때 단백질 환산계수는 6.25로 하였다.
- 추출물의 아질산염 소거작용. 아질산염 소거능력은 Gray와 Dugan 등의 방법24)으로 시험하였다. 즉, 1 mM NaNO2 용액 2 ml 1.
- 유기산. 유기산 분석은 Turkelson, Richard과 Busling 등의 방법17,18)에 준하여 분석하였다. 시료 약 5 g에 메탄올 50ml를 가하여 3회 진탕추출한 다음 여과한 후 감압 건조하였다.
- 5 여과지로 여과 후 여과액을 40℃ 에서 감압농축하여 에탄올을 제거한 후 증류수로 정용하여 시료로 사용하였다. 총페놀성화합물은 Folin-Denis법21)에 따라 시료 추출액 0.2 ml를 취해 증류수 2 m/와 folin-ciocalteau phenol reagent 0.4 ml 넣고 3분간 잘 혼합한 후 탄산나트륨 포화용액 0.4ml 넣은 다음 증류수로 4mZ로 채운 후 이것을 잘 혼합하여 실온에서 1시간 방치 후 분광광도계로 725nm에서 흡광도를 측정하였다. 측정된 흡광도는 tannic acid를 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 mg% 함량으로 환산하였다.
성능/효과
- xanthine oxidase 저해작용. 각 품종의 부위별 시료 추출물 농도를 1.0, 2.0, 5.0, 10.0mg/mZ로 조제하여 분석한 결과(Table 9), xanthine oxidase 저해활성은 과피(12.6~91.9%) 가 과육(11.1 ~87.8%)에 비해 약간 높았고 시료 추출물의 농도증가에 따라 xanthine oxidase 저해활성은 증가하여, 농도 10 mg/ml에서는 과피, 과육이 각각 84.92-91.91%, 79.08-87.78% 의 저해율을 보였다. 그리고 품종별로 보면 부유가 차랑에 비해 각 추출물 농도에서 약간 높은 저해율을 보였다.
- 7mg%로 유의적인 차이는 없었다(Table 6). 과피 중 비타민 C 함량(mg%)은 일상적으로 많이 섭취하는 시금치 60-66, 토마토 11, 양배추 36, 부추 37, 파슬리 139, 케일 83, 고추 67-116 mg%26)에 비해서도 상당히 많이 함유되었다. Hendrik 등2, )은 자두, 살구, 복숭아, 매실과 같은 핵과의 비타민 C의 함량은 일반적으로 10.
- 한편 품종간의 차이는 작았지만 대체적으로 부유가 조금 높은 전자공여능을 보였다. 그리고 추출물 농도에 따른 전자공여능을 보면, 0.5, 1.0mg/m/에서는 3.3~ 31.5%, 10.4-53.9%를, 5.0, 10.0에서는 25.9~89.6%, 68.9~ 91.2%를 보여 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 이렇게 과피 중의 전자공여능이 높은 것은 배과피 폴리페놀에 포함되어 있는 hydroxyl group이 DPPH와 결합하기에 용이 한 구조를 가졌기 때문이라는32,33) 연구와도 비슷한 경우라고 판단된다.
- 78% 의 저해율을 보였다. 그리고 품종별로 보면 부유가 차랑에 비해 각 추출물 농도에서 약간 높은 저해율을 보였다. Masayoshi 등37)은 flavonoid 중에서 myricetin, kaempferol, quercetin의 xanthine oxidase 저해효과가 탁월하게 나타났다고 보고하였다.
- 26 mg%로 과피가 과육에 비해 2~3배 정도 높게 나타났다. 그리고 품종별로는 부유 과피가 차랑 과피에 비해 다소 높은 함량을 보였으나 과육에서는 유의한 차이는 없었다. 장29)은 신고 배의 저장 1개월에서의 추출물을 이용한 실험에서 총페놀함량은 과피, 과육 및 과심에서 각각 6, 238, 367 및 2, 014 mg%으로 나타났다고 하였다.
- 유리당. 단감 중의 유리당은 fructose, glucose 및 sucrose 등 3종으로 확인되었다(Table 3). Glucose, fructose?]- 각각 4.
- 무기질. 무기질 8종을 분석한 결과, K의 함량은 84.9-103.7 mg%로 전체 무기질의 약 60% 이상을 차지하였고 다음으로 P, Ca, Na, Mg 순이었다(Table 5). 품종별 차이는 미미하였고 부위별 차이는 몇 성분에서 약간의 차이를 나타내어 K, Ca, Mg, Fe, P는 과피에서, Na은 과육에서 다소 높은 함량을 보였다.
- 지방산. 분석 결과(Table 4), 8종의 지방산을 확인하였고, 이중 linolenic acid, vaccenic acid, palmitic acid가 주된 지방산으로 확인되었다. 포화지방산/불포화지방산의 비율(%)을 보면, 차랑은 과피 24.
- 비타민C. 비타민 C의 함량은 19.7~139.9mg%로 나타났고 이중 부유과피가 139.9 mg%로 가장 높았으며, 차랑과육 및 부유 과육은 22.2 및 19.7mg%로 유의적인 차이는 없었다(Table 6). 과피 중 비타민 C 함량(mg%)은 일상적으로 많이 섭취하는 시금치 60-66, 토마토 11, 양배추 36, 부추 37, 파슬리 139, 케일 83, 고추 67-116 mg%26)에 비해서도 상당히 많이 함유되었다.
- 42mg%를 나타냈다고 하여 본.실험에 사용한 일반 단감에 비해 다소 높은 함유량을 보였다.
- 0mg/m7 농도로 조제하여 전자공여작용을 실험하였다(Table 7). 전자공여능은 모든 추출물 농도에서 과피(30.6~ 91.2%)가 과육(3.3~71.4%)에 비해 높았으며, 특히 추출물 농도 5.0mg/ml에서는 과피(83.4-89.6%)가 과육(25.9~31.3%)에 비해 월등히 높은 경향을 보였다. 한편 품종간의 차이는 작았지만 대체적으로 부유가 조금 높은 전자공여능을 보였다.
- 61% 였다. 조회분과 조지방은 과피에서, 수분과 조단백질은 과육에서 다소 높았고, 품종별 함량 차이는 작았다.
- 총페놀성화합물 및 총플라보노이드 함량. 총페놀성화합물 함량은 차랑이 과피와 과육에서 각각 131.07, 63.88 mg%, 부유가 각각 169.36, 58.26 mg%로 과피가 과육에 비해 2~3배 정도 높게 나타났다. 그리고 품종별로는 부유 과피가 차랑 과피에 비해 다소 높은 함량을 보였으나 과육에서는 유의한 차이는 없었다.
- 총플라보노이드 함량은 총페놀성화합물과 유사한 경향을 보여 차랑이 과피, 과육에서 각각 36.71, 19.62 mg%, 부유가 각각 60.79, 21.25 mg%로 과피가 과육에 비해 2~3배 정도 높았고, 부유 과피가 차랑 과피에 비해 약 2배 정도 높은 함량을 보였으나 과육에서는 유의한 차이는 없었다.
- 아질산염은 nitrosoamine을 생성하는 원인 물질로서, 이것의 소거능은 추출물 농도 증가에 따라 농도 의존적으로 완만하게 증가하는 경향을 보였다. 추출물 농도 50 mg/m/에서는 부유과피(76.4%)와 차랑과피(76.2%)는 비슷한 소거능을 보였고, 부유과육(61.9%)와 차랑과육(60.7%)은 낮은 소거능을 나타내었으며, 품종별 차이는 나타나지 않았다 (Table 8). 한편, Nitrosoamine은 중성영역의 pH보다 산성 영역의 pH에서 생성이 촉진되며, 특히 위장내의 pH 영역에서 그 생성이 가장 많이 촉진되는 것으로 알려져 있어36), 과피 추출물이 nitrosoamine의 생성을 크게 억제할 수 있다고 판단된다.
- 분석 결과(Table 4), 8종의 지방산을 확인하였고, 이중 linolenic acid, vaccenic acid, palmitic acid가 주된 지방산으로 확인되었다. 포화지방산/불포화지방산의 비율(%)을 보면, 차랑은 과피 24.8/75.2, 과육 25.5/74.5으로 부위별 지방산 함량 차이는 없었고, 부유는 과피 17.2/82.8, 과육 30.9/69.1으로 과피에서 불포화지방산 비율이 상대적으로 높게 나타났다.
- 7 mg%로 전체 무기질의 약 60% 이상을 차지하였고 다음으로 P, Ca, Na, Mg 순이었다(Table 5). 품종별 차이는 미미하였고 부위별 차이는 몇 성분에서 약간의 차이를 나타내어 K, Ca, Mg, Fe, P는 과피에서, Na은 과육에서 다소 높은 함량을 보였다. 한편, 신 등15)은 적과 단감의 K이 126.
- 77%로 대부분을 차지하였고, sucrose는 낮은 함량을 보였다. 품종별 함량 차이는 없었고, 부위별로는 과육이 과피에 비해 약간 높게 나타났다. 한편, 신 등15)은 적과 단감의 fructose, glucose, sucrose의 함량은 각각 3.
- 3%)에 비해 월등히 높은 경향을 보였다. 한편 품종간의 차이는 작았지만 대체적으로 부유가 조금 높은 전자공여능을 보였다. 그리고 추출물 농도에 따른 전자공여능을 보면, 0.
- 유기산 함량은 Table 2와 같다. 확인된 유기산은 malic acid, citric acid, succinic acid 및 fumaric acid 등 4종으로, 이 중 malic acid가 31.24-60.81 mg%로 가장 높은 함량을 보였고, 다음으로 citric acid, succinic acid, fumaric acid의 순이었다. Malic acid의 경우 차랑에서는 과육이 과피에 비해 2배 이상 높은 함량을, 부유에서는 비슷한 함량을 나타내었다.
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