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문제 정의
- 본 연구는 과일로서 대중적으로 소비되고 있는 감나무와 대추나무를 비롯하여 고욤나무, 탱자나무, 벚나무, 묏대추나무, 머루 등의 야생과수, 머루X 캠벨얼리'의 교잡종, 그리고 쥐똥나무, 당후박나무, 쪽동백나무, 주목, 산초나무와 같은 약용식물의 종자 추출물을 각각 조제하여 이들의 항산화활성과 tyrosinase 저해활성을 조사함으로써 새로운 식물소재의 항산화제 또는 미백 물질을 탐색하기 위한 기초자료를 얻고자 수행하였다.
제안 방법
- 희석된 ABTS 용액 950以에 시료를 농도별로 50凤씩 첨가한 후 10분 후에 732nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS 자유라디칼에 대한 소거능(RG。)은 용매만을 사용한 대조군의 흡광도를 50% 감소시키는데 필요한 농도로 나타내었으며, 소거효과의 비교를 위한 대조군으로는 ascorbic acid와 BHT를 사용하였다.
- 2ml를 각각 혼합하여 30분 후에 517nm에서 흡광도를 측정하였다(Blois, 1958). DPPH 자유 라디칼에 대한 소거능(RG。)은 용매만을 사용한 대조군의 흡광도를 50% 감소시키는데 필요한 농도로 나타내 었으며, 소거효과의 비교를 위한 양성 대조군으로는 ascorbic acid와 BHT를 사용하였다.
- 1ml와 혼합한 후 500nm에서 흡광도를 측정하였다. Linoleic acid의 과산화 저해율은 반응 16일째 용매만을 사용한 대조군의 흡광도에서 시료 첨가군의 흡광도 값을 뺀 값을 대조군의 흡광도 값으로 나눈 값의 백분율로 산출하였다.
- 이를 37℃에서 1시간 동안 반응시킨 후 420nm 에서 흡광도를 측정하였다. Naringin을 표준물질로 이용하여 검량선을 작성한 후 총 플라보노이드 함량을 naringin 기준으로 환산하였다.
- 발색시키고 30분간 정치한 후 750nm에서 흡광도를 측정하였다. Tannic acid를 표준물질로 이용하여 검량선을 작성한 후 총 폴리페놀 함량을 tannic acid 기준으로 환산하였다.
- , 1986). Tyrosinase의 억제정도는 시료 첨가하지 않은 반응물의 흡광도 값에서 시료를 첨가한 반응물의 흡광도 값과 효소 대신 buffer를 첨가한 대조군의 흡광도 값을 제하고 이를 시료를 첨가하지 않은 반응물의 흡광도 값으로 나눈 값의 백분율로 산출하였다.
- 추출은 분말시료를 일정량 취한 후 50배 양의 80% 에탄올을 첨가하여 60℃ 수욕상에서 순환냉각장치를 이용하여 6시간 동안 실시하였다. 각 추출시료 5ml를 증발접시에 취하여 drying oven(KPI-507L, Korea)에서 완전히 건조시킨 후 잔사의 무게를 측정하여 분말시료 건조중량에 대한 가용성고형분의 함량으로 추출수율을 구하였다.
- 05mg . 로 하여 linoleic acid와 반응시킨 후 8일 간격으로 흡광도를 측정하여 과산화물생성량을 조사하였다. 시료를 첨가하지 않고 용매만으로 측정한 대조 구(control)의 경우 반응 8일째에 지질산화에 의한 과산화물의 생성으로 흡광도가 3.
- 1ml< 혼합 . 발색시키고 30분간 정치한 후 750nm에서 흡광도를 측정하였다. Tannic acid를 표준물질로 이용하여 검량선을 작성한 후 총 폴리페놀 함량을 tannic acid 기준으로 환산하였다.
- 새로운 기능성 소재를 탐색하기 위하여, 13종의 식용 및 약용식물의 종자추출물을 조제하여 생리활성물질 함량, 항산화활성 그리고 tyrosinase 억제활성을 분석하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 주목에서 각각 57.
- 최면제로 사용되며, 중국에서는 벚나무 핵과(核果) 의 인(仁)을 약용하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 식물의 일부를 식용 또는 약용하는 13종의 자원식물에서 종자추출물을 조제하여 기능성성분의 함량과 항산화 활성 그리고 미백활성을 검토하였다.
- 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능, 그리고 지질산화 억제율 간의 상호관련성을 분석하였다. 그 결과 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 RJ0.
- 4)으로 희석하였다. 희석된 ABTS 용액 950以에 시료를 농도별로 50凤씩 첨가한 후 10분 후에 732nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS 자유라디칼에 대한 소거능(RG。)은 용매만을 사용한 대조군의 흡광도를 50% 감소시키는데 필요한 농도로 나타내었으며, 소거효과의 비교를 위한 대조군으로는 ascorbic acid와 BHT를 사용하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 종자는 2005년 6월에서 10월에 걸쳐 채취하였으며(Table 1), 과피와 과육을 제거한 후 수돗물로 깨끗이 수세하고 60℃에서 건조시킨 후 분쇄기(FM-681C, 한일전기 주식회사, Korea)로 곱게 갈아 사용하기 전까지 -70P에 보관하였다. 추출은 분말시료를 일정량 취한 후 50배 양의 80% 에탄올을 첨가하여 60℃ 수욕상에서 순환냉각장치를 이용하여 6시간 동안 실시하였다.
- 추출물 조제에 사용된 에탄올은 일급시약을 사용하였으며, ABTS[2, 2'-Azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfoic acid)], DPPH(l, l-diphenylpicryl-2-hydrazyl), Folin-Ciocalteu's phenol reagent, linoleic acid, BHT(butylated hydroxytoluene), mushroom tyrosinase 등 분석에 사용된 시약은 Sigma 제품이었다. 흡광도 측정에는 Ultrospec 4000 (Pharmacia Biotech, Sweden)을 사용하였으며, linoleic acid 과산화저해 실험에는 VS-9108MS incubator(Vision Scientific Co.
- Sigma 제품이었다. 흡광도 측정에는 Ultrospec 4000 (Pharmacia Biotech, Sweden)을 사용하였으며, linoleic acid 과산화저해 실험에는 VS-9108MS incubator(Vision Scientific Co., Korea)를 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 2회 이상 반복하여 실시하였으며, SAS 9.1 프로그램을 이용하여 평균치와 표준오차로 표시하였다. 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 그리고 지질산화 억제활성 간의 상호연관성은 단순 회귀 분석을 실시하여 검토하였다.
- 1 프로그램을 이용하여 평균치와 표준오차로 표시하였다. 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 그리고 지질산화 억제활성 간의 상호연관성은 단순 회귀 분석을 실시하여 검토하였다.
이론/모형
- ABTS 라디칼을 이용한 항산화력 측정은 ABTS+cation decolorization assay방법에 의하여 실시하였다(Roberta et al., 1999). 최종농도를 7.
- 건조시료 g당 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu 시약을 이용하여 측정하였다(Velioglu et al., 1998). 추출물 희석액 0.
- 건조시료 g당 총 플라보노이드 함량은 diethylene glycol 비색법을 이용하여 정량하였다(NFRI, 1990). 추출물 희석액 0.
- m-1가 되도록 조제한 시료 Q5ml로 조성하였으며, 뚜껑을 닫은 후 40P의 암소에서 반응시켰다. 시료의 산화방지효과는 ferric thiocyanate(FTC)방법으로 측정하였는데(Haraguchi et al., 1992), 8일을 주기로 반응액 0.1ml를 취하여 75% 에탄올 2.7ml, 30% ammonium thiocyanate 0.1ml, 3.5% HC1 에 녹인 0.02M ferrous chloride 0.1ml와 혼합한 후 500nm에서 흡광도를 측정하였다. Linoleic acid의 과산화 저해율은 반응 16일째 용매만을 사용한 대조군의 흡광도에서 시료 첨가군의 흡광도 값을 뺀 값을 대조군의 흡광도 값으로 나눈 값의 백분율로 산출하였다.
성능/효과
- 본 실험에서는 식물 종자의 폴리페놀 함량이 10mg . m?1 이하로 낮을 경우 라디칼 소거 능이나 지질산화 억제활성 역시 낮은 편이었지만, 폴리페놀 함량이 일정량 이상이 되면 항산화활성에 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. Lee 등(2005)에 의하면 폴리페놀 함량과 자유 라디칼 소거능은 높은 연관성(2=0.
- 24일이 지나자 대조구의 흡광도가 2, 558 로 감소되었는데, 이는 지질산화 초기에 생성된 과산화물이 저분자 화합물로 분해되었기 때문인 것으로 보인다. 24일째에 벚나무와 탱자나무 종자추출물에서 흡광도가 각각 3.588과 3.178 로 높게 측정되었고, 주목, 산초나무, 쥐똥나무 또한 흡광도가 각기 1.403, 0.875, 0.709로 지질산화가 진행되었음을 알 수 있었다. 반응 32일째가 되자 BHT 처리구의 흡광도는 0.
- 80% 에탄올을 이용하여 조추출물을 조제한 결과, 쥐똥나무, 주목, 탱자나무의 종자에서 추출수율이 15.65~24.20%로 높았으며, 대추나무, 벚나무, 묏대추나무, 머루X 캠벨얼리' 교배종의 종자에서 0.95~3.35%로 추출수율이 낮게 나타났다(Table 1).
- 로 가장 높게 나타났다. Ferric thiocyanate (FTC) 방법으로 linoleic acid에 대한 과산화 억제효과를 조사한 결과, 감나무, 고욤나무, 당후박나무, 쪽동백나무, 머루, 머루 X 캠벨얼리 교배종, 묏대추나무, 대추나무의 종자추출물에서 BHT와 유사한 수준의 억제활성을 보였다. 종자추출물의 tyrosinase 억제활성은 감나무, 고욤나무, 탱자나무, 벚나무, 묏대추나무, 대추나무에서만 나타났으며 , 특히 고욤나무에서 가장 높았다.
- 의 농도를 이용한 실험에서 감나무, 고욤나무, 탱자나무, 벚나무, 묏대추나무, 대추나무에서만 활성이 나타났으며, 그 나머지 종자추출물에서는 오히려 tyrosinase 활성이 촉진되는 결과를 보였다(data not shown). Tyrosinase 억제 활성은 특히 고욤나무의 종자추출물에서 46.7%로 가장 높았으며, 그다음은 대추의 종자로 44.4%의 억제활성을 나타냈다(Fig. 3). 감과 묏대추의 종자추출물은 각각 23.
- 044mg . mJT로 높은 소거활성을 보였으며, 머루와 감나무의 종자 또한 DPPH 라디칼 소거활성이 비교적 높은 것으로 조사되었다. 반면, 탱자나무나 벚나무 종자는 RG50값이 각각 6.
- , 2005). 각각의 종자에서 건조중량 당 총 폴리페놀 함량을 조사한 결과, 주목에서 57.51mg . 矿으로 가장 높았고, 머루X 캠벨얼리' 교배종, 머루, 고욤나무의 종자에서도 44.
- 3). 감과 묏대추의 종자추출물은 각각 23.0 및 20.3%의 억제 활성을 보인 반면 탱자나무와 벚나무의 경우 tyrosinase 억제활성은 매우 미미한 수준이 었다.
- 그 결과 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 RJ0.81 로 높은 연관성을 보여 (Fig. 2), 대부분 식물에서 폴리페놀 함량이 높을 경우 플라보노이드 함량이 높았다는 Choi 등(2005)의 결과와 유사하였다. DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능 또한 R2=o.
- 1). 그 밖에 쪽동백나무, 머루, 멧대추나무, 대추나무의 종자추출물에서도 88% 이상 높은 억제율을 보였다. 반면 탱자나무의 경우 -4.
- 반응 16일째에 측정된 대조구의 흡광도 값을 기준으로 하여 각각 처리구의 지질산화 억제율을 산출한 결과, 당 후박나무의 종자추출물에서 89.07%로 BHT의 87.06% 보다 다소 높은 산화 억제율을 나타냈다(Fig. 1). 그 밖에 쪽동백나무, 머루, 멧대추나무, 대추나무의 종자추출물에서도 88% 이상 높은 억제율을 보였다.
- 709로 지질산화가 진행되었음을 알 수 있었다. 반응 32일째가 되자 BHT 처리구의 흡광도는 0.521 이었고, 감나무, 고욤나무, 당후박나무, 쪽동백나무, 머루, 머루X 캠벨얼리 교배종, 묏대추나무, 대추나무의 종자추출물에서 흡광도는 0.379~0.657로 지질산화가 억제되었음을 확인할 수 있었다. 반면, 쥐똥나무, 탱자나무, 벚나무, 주목, 산초나무의 종자 추출물에서 흡광도는 2.
- 본 실험결과에서 ascorbic acid 및 BHT에 준하는 항산화활성을 가진 것으로 나타난 머루X 캠벨얼리 교배종의 종자와 항산화활성 및 미백활성을 가진 것으로 확인된 고욤나무 종자는 천연기능성 소재로써 개발가능성이 높은 것으로 생각되었다.
- 로 하여 linoleic acid와 반응시킨 후 8일 간격으로 흡광도를 측정하여 과산화물생성량을 조사하였다. 시료를 첨가하지 않고 용매만으로 측정한 대조 구(control)의 경우 반응 8일째에 지질산화에 의한 과산화물의 생성으로 흡광도가 3.659로 높게 측정되었으나, BHT를 비롯하여 종자추출물의 첨가구은 흡광도가 0.357~0.497로 지질 산화가 억제되었음을 확인할 수 있었다(Table 4). 16일이 경과하자 탱자나무의 종자추출물에서 흡광도가 3.
- 82)을 보이지만, 일정 농도를 기준으로 라디칼 소거능이 급격히 감소하였다고 하였다. 이러한 실험결과를 고려하면 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성과 지질산화 억제활성은 대체적으로 비례관계에 있는 것으로 보이며, 총 폴리페놀 함량은 라디칼 소거능 및 지질산화 억제활성 등의 항산화활성에 영향을 미치지만 일정 함량 이상의 농도에서 관여하는 것으로 생각되었다.
- Ferric thiocyanate (FTC) 방법으로 linoleic acid에 대한 과산화 억제효과를 조사한 결과, 감나무, 고욤나무, 당후박나무, 쪽동백나무, 머루, 머루 X 캠벨얼리 교배종, 묏대추나무, 대추나무의 종자추출물에서 BHT와 유사한 수준의 억제활성을 보였다. 종자추출물의 tyrosinase 억제활성은 감나무, 고욤나무, 탱자나무, 벚나무, 묏대추나무, 대추나무에서만 나타났으며 , 특히 고욤나무에서 가장 높았다.
- Lee 등(2005)의 보고에서도 플라보노이드 함량과 자유 라디칼 소거능 사이에는 상관관계가 없었다고 하였다. 지질산화 억제활성은 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능과 각각 R2=0.88, R2=0.92로 높은 연관성을 보인 반면, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과는 각각 R2=0.17, R2=0.04로 연관성이 거의 없는 것으로 나타났다. 그러나 Choi 등(2005)은 천연물의 폴리페놀 함량과 TBARS(Thiobarbituric acid reactive substances) 생성 억제능의 연관성은 1^=0.
- 76의 상관관계를 보였다고 하였다. 총 폴리페놀 함량과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 각각 R2=0.32, R2=0.31로 연관성이 낮은 편이었으며, 플라보노이드 함량과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성은 각각 R2=0.15, R2=0.13로 연관성이 거의 없는 것으로 분석되었다(data not shown). Lee 등(2005)의 보고에서도 플라보노이드 함량과 자유 라디칼 소거능 사이에는 상관관계가 없었다고 하였다.
- 으로 낮았다. 총 플라보노이드 함량은 총 폴리페놀 함량과 높은 연관성을 보였는데, 주목에서 7.98mg - 矿으로 함량이 가장 높았고, 머루X 캠벨얼리 교배종과 머루에서도 비교적 높게 나타났다. 그러나 벚나무의 종자는 함량이 0.
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