본 연구는 효소처리와 열처리를 통하여 인삼의 추출수율과 비사포닌계 페놀성 화합물의 함량을 증가시키고, 각 처리군의 항산화 활성을 시험하였다. 효소처리의 경우 pectinase(76.0%)>cellulase(44.7%)>${\alpha}-amylase$(43.1%)>protease(34.3%)의 순으로 처리효소에 따라 큰 차이를 보였으며, 열처리구의 경우 $90^{\circ}C$ 처리구의 추출수율이 48.7%로 가장 낮았으며, 그 외의 온도 구간에서는 $51.1{\sim}53.1%$로 비슷한 추출수율을 보였다. 총페놀 함량은 pectinase 처리구가 2.21%로 가장 높았으며, 열처리의 경우 $90^{\circ}C$ 처리구에서 2.34%로 가장 높게 나타났다. 시료를 100 mg/mL로 처리한 경우는 용매추출물에서 $12.3{\sim}33.2%$, 효소처리구에서 $29.7{\sim}40.3%$, 열처리구는 $57.8{\sim}75.2%$의 DPPH 라디칼 소거활성을 보였다. ABTS 라디칼 소거능은 pectinase 처리구가 60%의 라디칼 소거활성을 보여 가장 높은 활성을 보였으며, 열처리구의 경우 $175^{\circ}C$ 처리구에서 60% 이상의 라디칼 소거능을 보였으며, $150^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $90^{\circ}C$ 순으로 소거활성이 낮았다.
본 연구는 효소처리와 열처리를 통하여 인삼의 추출수율과 비사포닌계 페놀성 화합물의 함량을 증가시키고, 각 처리군의 항산화 활성을 시험하였다. 효소처리의 경우 pectinase(76.0%)>cellulase(44.7%)>${\alpha}-amylase$(43.1%)>protease(34.3%)의 순으로 처리효소에 따라 큰 차이를 보였으며, 열처리구의 경우 $90^{\circ}C$ 처리구의 추출수율이 48.7%로 가장 낮았으며, 그 외의 온도 구간에서는 $51.1{\sim}53.1%$로 비슷한 추출수율을 보였다. 총페놀 함량은 pectinase 처리구가 2.21%로 가장 높았으며, 열처리의 경우 $90^{\circ}C$ 처리구에서 2.34%로 가장 높게 나타났다. 시료를 100 mg/mL로 처리한 경우는 용매추출물에서 $12.3{\sim}33.2%$, 효소처리구에서 $29.7{\sim}40.3%$, 열처리구는 $57.8{\sim}75.2%$의 DPPH 라디칼 소거활성을 보였다. ABTS 라디칼 소거능은 pectinase 처리구가 60%의 라디칼 소거활성을 보여 가장 높은 활성을 보였으며, 열처리구의 경우 $175^{\circ}C$ 처리구에서 60% 이상의 라디칼 소거능을 보였으며, $150^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $90^{\circ}C$ 순으로 소거활성이 낮았다.
In this study, extraction yield of ginseng and contents of phenolic compounds were increased through enzyme and heat treatment, and antioxidant activities of each treatment group were investigated. In the case of enzyme treatment groups, the extraction yields showed remarkable difference: pectinase ...
In this study, extraction yield of ginseng and contents of phenolic compounds were increased through enzyme and heat treatment, and antioxidant activities of each treatment group were investigated. In the case of enzyme treatment groups, the extraction yields showed remarkable difference: pectinase (76.0%)> cellulase (44.7%)> ${\alpha}-amylase$ (43.1%)> protease (34.3%). Heat treatment groups did not show much difference in extraction yields $(51.1{\sim}53.1%)$ except for $90^{\circ}C-treated$ group (48.7%). Pectinase-treated group (2.21%) and $90^{\circ}C$ heat treatment group (2.34%) showed the highest total phenol contents. DPPH radical scavenging activities of the solvent-treated, enzyme-treated and heat-treated extracts were $12.3{\sim}33.2%$, $29.7{\sim}40.3%$ and $57.8{\sim}75.2%$, respectively, at 100 mg/mL concentration. The pectinase-treated extract exhibited the greatest ABTS radical scavenging activity (60%), followed by $150^{\circ}C$, $ 120^{\circ}C$, and $90^{\circ}C-treated$ groups.
In this study, extraction yield of ginseng and contents of phenolic compounds were increased through enzyme and heat treatment, and antioxidant activities of each treatment group were investigated. In the case of enzyme treatment groups, the extraction yields showed remarkable difference: pectinase (76.0%)> cellulase (44.7%)> ${\alpha}-amylase$ (43.1%)> protease (34.3%). Heat treatment groups did not show much difference in extraction yields $(51.1{\sim}53.1%)$ except for $90^{\circ}C-treated$ group (48.7%). Pectinase-treated group (2.21%) and $90^{\circ}C$ heat treatment group (2.34%) showed the highest total phenol contents. DPPH radical scavenging activities of the solvent-treated, enzyme-treated and heat-treated extracts were $12.3{\sim}33.2%$, $29.7{\sim}40.3%$ and $57.8{\sim}75.2%$, respectively, at 100 mg/mL concentration. The pectinase-treated extract exhibited the greatest ABTS radical scavenging activity (60%), followed by $150^{\circ}C$, $ 120^{\circ}C$, and $90^{\circ}C-treated$ groups.
일정 량의 인삼 분말 100 g에 증류수를 1 L를 가하여 현탁 시킨 후 가수분해 효소 (protease: EC 3.4.24.32, from Bacillus polymyxa, 1.0 Unit/mg, a-amylase: from Bacillus subtilis, 52.9 Unit/mg, cellulase: from Aspergillus niger, 0.45 Unit/mg, pectinase: from Aspergillus niger, 1.8 Unit/mg) 를 건물량 기준으로 05% 첨가하여 12시 간 동안 가수 분해시켰다. 가수분해가 끝난 시료는 여과(Whatman No.
일정량의 시료에 중량 대비 10배의 물 25% 에탄올(v/v), 75% 에탄올(v/v), 에탄올을 이용하여 3시간씩 2회 반복 환류 추출하였다. 항산화 시험용 저분자 분획은 에틸아세테이트를 가하여 페놀성 화합물을 추출하였다.
일정량의 시료에 중량 대비 10배의 물 25% 에탄올(v/v), 75% 에탄올(v/v), 에탄올을 이용하여 3시간씩 2회 반복 환류 추출하였다. 항산화 시험용 저분자 분획은 에틸아세테이트를 가하여 페놀성 화합물을 추출하였다.
대상 데이터
실험에 사용된 인삼은 금산에서 2003년 9월에 수확하여건조한 4년근 백삼을 200 mesh 이 하로 분쇄하여 사용하였다. 일정량의 시료에 중량 대비 10배의 물 25% 에탄올(v/v), 75% 에탄올(v/v), 에탄올을 이용하여 3시간씩 2회 반복 환류 추출하였다.
데이터처리
실험결과는 평균과 표준편차로 산출하였으며, 각 실험치 간의 검 증은 SAS를 이용한 ANOVA와 Duncan's multiple range test로 유의성을 검증하였다(17).
인삼 추출물의 총페놀 함량은 Folin-Denis 방법 (14)으로비 색정량하였다. 건고시료를 메탄올에 10 mg/mL 농도로 녹인 시료 1 mL와 Folin 시약 1 mL를 혼합하여 실온에서 3분간 정치한 뒤 10% Na2CO3용액 1 mL를 가하여 혼합하여실온에서 1시간 정치한 후 700 nm에서 흡광도를 측정하였다.
성능/효과
2%의 DPPH 라디칼 소거 활성을 보였다. ABTS 라디칼 소거능은 pectinase 처리구가 60%의 라디칼 소거 활성을 보여 가장 높은 활성을 보였으며, 열처리구의 경우 175°C 처리구에서 60% 이상의 라디칼 소거 능을 보였으며, 150°C, 120°C, 90°C 순으로 소거활성이 낮았다.
22%로 온도 의존적으로 함량 증가를 보이지 않았다. 각 처리구 중에서 가장 높은 총페놀 함량을 보인 처리 구는 pectinase 처리구였으며, 물추출물의 경우 가장 낮 은총 페놀 함량을 보였다. Lee 등(19)은 홍삼을 60% 에탄올로 추출 시 1.
1%로 비슷한 추출 수율을 보였다. 각각의 추출수율은 pectinase(76.0%), 물(61.2%), 150°C(54.1%) 순이 었으며, 에탄올 추출시 28.7% 의 가장 낮은 추출수율을 보였다.
3% 의 라디칼 소거활성을 보였다. 시료를 100 mg/mL로 처리한 경우는 용매추출물에서 12.3〜33.2%, 효소처 리구에서 29.7 -40.3%, 열처리구는 57.8〜75.2%의 DPPH 라디칼 소거 활성을 보였다. Trolox의 경우 10 ng/m丄과 100 mg/m 止에서 각각 80.
45%로 가장 낮은 함량을 보였다. 열처 리구의 경우 90°C 처리구에서 2.34%로 가장 높은 총페놀 함량을 보였으며, 120°C 처리구가 1.40%, 150°C 처리구가 1.12%, 175°C 처리구가 1.22%로 온도 의존적으로 함량 증가를 보이지 않았다. 각 처리구 중에서 가장 높은 총페놀 함량을 보인 처리 구는 pectinase 처리구였으며, 물추출물의 경우 가장 낮 은총 페놀 함량을 보였다.
용매추출의경우 에탄올 추출물이 50%, 75% 에탄올 추출물이 40%의 ABTS 라디칼 소거능을 보여 유의적인 활성 차이를 보였으며 , 효소처 리군에서는 pectinase 처 리군이 60%의 라디 칼 소거활성을 보여 가장 높은 활성을 보였으며, 이는 Trolox보다다소 높았으나 유의적인 차이는 없었다. 열처리구의 경우 175°C 처 리구에서 60% 이상의 라디칼 소거능을 보였으며, 150°C, 120°C, 90°C 순으로 소거활성 이 낮았다. 이는 DPPH 라디칼 소거능 시험에서 90°C 처리구에서 가장 높은 라디칼소거활성을 보인 결과와는 다른 경향을 나타내었다.
용매별 추출 수율은 물>25% 에탄올>75% 에탄올>에탄올 순으로, 에탄올 함량이 높을수록 추출수율은 낮았으며, 물 추출물의 경우 61.2%로 에탄올 추출물(28.7%)보다 2배 이상의 추출 수율을 보였다. Kim 등(18)은 백삼분말을 물과 유기용매로 추출하였을 때 물 추출물이 37.
용매추출시 총페놀 함량은 에탄올(0.9%)>75% 에탄올 (0.8%)>25% 에탄올(0.59%)>물(0.34%) 순으로 추출수율과는 정반대의 결과를 보였다. 효소처리구의 경우 pectinase 처 리구의 총페놀 함량이 2.
1과 같다. 용매추출의경우 에탄올 추출물이 50%, 75% 에탄올 추출물이 40%의 ABTS 라디칼 소거능을 보여 유의적인 활성 차이를 보였으며 , 효소처 리군에서는 pectinase 처 리군이 60%의 라디 칼 소거활성을 보여 가장 높은 활성을 보였으며, 이는 Trolox보다다소 높았으나 유의적인 차이는 없었다. 열처리구의 경우 175°C 처 리구에서 60% 이상의 라디칼 소거능을 보였으며, 150°C, 120°C, 90°C 순으로 소거활성 이 낮았다.
1%로 비슷한 추줄수율을 보였다. 총페놀 함량은 pectinase 처리구가 2.21%로 가장 높았으며, 열처리의 경우 90°C 처리구에서 2.34%로 가장 높게 나타났다. 시료를 100 mg/m止로 처리한 경우는 용매 추출물에서 12.
34%) 순으로 추출수율과는 정반대의 결과를 보였다. 효소처리구의 경우 pectinase 처 리구의 총페놀 함량이 2.21%로 가장 높았으며 , cellulase 처리구가 0.45%로 가장 낮은 함량을 보였다. 열처 리구의 경우 90°C 처리구에서 2.
항산화 활성을 시험하였다. 효소처리의 경우 pecti- nase(76.0%)>cellulase(44.7%)>a-amylase(43.1%)>pro- tease(34.3%)의 순으로 처리효소에 따라 큰 차이를 보였으며, 열처리구의 경우 90°C 처리구의 추출수율이 48.7%로 가장 낮았으며, 그 외의 온도 구간에서는 51.1 〜53.1%로 비슷한 추줄수율을 보였다. 총페놀 함량은 pectinase 처리구가 2.
후속연구
또한 Kim 등(21) 도 효소 처리한 함초 물추출물을 급여한 흰쥐에서 지질대사개선효과를 보고하였는데, 이는 효소처리에 의하여 페놀성화합물의 함량 증가와 연관이 있는 것으로 보고하였다. 따라서 인삼을 효소 또는 열처리를 통하여 추출할 경우일반 용매추출보다 페놀성 화합물의 함량이 높았으며, 이는강한 라디칼 소거능과 연관이 있는 것으로 생각되며, 효소또는 열처리에 의한 개별 페놀성 화합물의 조성과 함량 변화에 대한 연구가 뒷받침되어야 할 것으로 생각된다.
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