우리나라에 널리 분포하고 있는 연은 식용뿐만이 아니라 민간치료제로도 널리 이용되어져 왔다. 특히 연잎은 오랫동안 사찰에서 차와 술 등으로 제조되어 음용돼 왔으나 이에 대한 연구가 미비한 실정이다. 본 연구에서는 연잎의 성분분석 및 항산화 활성 등의 기초자료를 제공하고자 하였다. 건조한 연잎을 분석한 결과 탄수화물 63.8%, 단백질 16.9%, 지질 1.0%, 조회분 9.3%였다. 엽류 중 녹차와 비교했을 경우 단백질함량은 비교적 낮았고 탄수화물, 지방, 회분의 함량은 높았다. 비타민, 무기질 등 미량성분 분석결과를 녹차와 비교한 결과 비타민과 무기질은 큰 차이를 보여주지 않았으나 칼슘의 함량이 2.2%로 녹차에 비해 20배 이상 높았다. 연잎으로부터 효과적으로 기능성 물질을 추출하기 위해 다양한 용매로 고형분 함량, 총 페놀함량, 항산화력을 측정하였다. 비교실험결과 70% ethanol 추출물을 사용할 때 가장 높은 추출수율인 0.11%를 나타냈다. 또한 용매별 추출물의 총 페놀함량과 free radical 소거능을 측정해 비교한 결과 70% ethanol을 용매로 사용하였을 경우 가장 큰 효과를 나타냈다.
우리나라에 널리 분포하고 있는 연은 식용뿐만이 아니라 민간치료제로도 널리 이용되어져 왔다. 특히 연잎은 오랫동안 사찰에서 차와 술 등으로 제조되어 음용돼 왔으나 이에 대한 연구가 미비한 실정이다. 본 연구에서는 연잎의 성분분석 및 항산화 활성 등의 기초자료를 제공하고자 하였다. 건조한 연잎을 분석한 결과 탄수화물 63.8%, 단백질 16.9%, 지질 1.0%, 조회분 9.3%였다. 엽류 중 녹차와 비교했을 경우 단백질함량은 비교적 낮았고 탄수화물, 지방, 회분의 함량은 높았다. 비타민, 무기질 등 미량성분 분석결과를 녹차와 비교한 결과 비타민과 무기질은 큰 차이를 보여주지 않았으나 칼슘의 함량이 2.2%로 녹차에 비해 20배 이상 높았다. 연잎으로부터 효과적으로 기능성 물질을 추출하기 위해 다양한 용매로 고형분 함량, 총 페놀함량, 항산화력을 측정하였다. 비교실험결과 70% ethanol 추출물을 사용할 때 가장 높은 추출수율인 0.11%를 나타냈다. 또한 용매별 추출물의 총 페놀함량과 free radical 소거능을 측정해 비교한 결과 70% ethanol을 용매로 사용하였을 경우 가장 큰 효과를 나타냈다.
This study was carried out for the analysis of chemical composition and antioxidative activity of lotus leaf. The lotus leaf contained 63.8% of crude carbohydrate, 16.9% of crude protein, 1.0% crude fat, and 9.3% of crude ash including high amount of calcium (2.2%). The antioxidative effect of sever...
This study was carried out for the analysis of chemical composition and antioxidative activity of lotus leaf. The lotus leaf contained 63.8% of crude carbohydrate, 16.9% of crude protein, 1.0% crude fat, and 9.3% of crude ash including high amount of calcium (2.2%). The antioxidative effect of several solvents extracts of lotus leaf was investigated. Among them 70% ethanol extract showed relatively higher extraction yield and higher total phenol content as well as the highest electron-donating ability using 1,1-diphenyl-2-picryl hydroxyl.
This study was carried out for the analysis of chemical composition and antioxidative activity of lotus leaf. The lotus leaf contained 63.8% of crude carbohydrate, 16.9% of crude protein, 1.0% crude fat, and 9.3% of crude ash including high amount of calcium (2.2%). The antioxidative effect of several solvents extracts of lotus leaf was investigated. Among them 70% ethanol extract showed relatively higher extraction yield and higher total phenol content as well as the highest electron-donating ability using 1,1-diphenyl-2-picryl hydroxyl.
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문제 정의
연잎은 위궤양, 출혈 등 일부 질환에 민간에서 치료제로 사용되어져 왔으며 차와 술 등으로 지금까지도 음용되고 있지만 이에 대한 연구가 매우 미비한 형편이다. 본 연구에서는 연잎의 기초데이터를 제공하기 위해 일반성분 및 비타민, 미네랄 함량을 분석하였고 추출용매에 따른 총 페놀함량 및 항산화효과를 검증하였다.
제안 방법
검색용 생리활성 물질의 추출은 건조 시료 100 g당 시료 부피에 따라 각각 10배의 추출용매 첨가하여 환류냉각관을 부착한 80℃의 heating mantle에서 3시간 추출한 후 여과(Whatman No.2, Maidstone, England)하여 얻은 액을 1차 추출액으로 하고, 상기 방법에 따라 2, 3차 추출액을 얻어 모두 혼합한 후 rotatory vacuum evaporator로 용매를 증발 시킨 용액을 상압 가열 건조시켜 고형물 함량을 산출하였다(13). 추출용매는 chloroform, ethyl acetate, butanol, ethanol, 70% ethanol, 50% ethanol, water를 사용하였다.
시료를 첨가하지 않은 대조군의 흡광도를 1/2로 감소시키는데 필요한 시료의 양(μg)을 RC50으로 나타냈으며, 기존 항산화제인 BHA와 비교하였다(15).
22 μm membrane filter로 여과하여 시험용액으로 사용하였다. 이렇게 전처리한 시료는 HPLC(Agilient 1100 series, Agilient)로 vitamin A의 함량을 측정하였으며 HPLC의 조건은 Table 1과 같다.
시료 15 g을 10% metaphosphoric acid 25 mL로 균질화시킨 후 이 용액을 10% metaphosphoric acid로 최종 부피가 50 mL가 되도록 맞추어 고속 원심분리기에서 9,000 rpm, 30분간 원심분리 하여 이의 상등액을 취하여 시험용액으로 사용하였다. 이를 HPLC(Younglin, Korea)로 함량을 측정하였으며 HPLC의 조건은 Table 2와 같다(12).
항산화능은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)를 사용한 free radical 소거능을 측정하였다. 여러 농도의 시료를 4 mL의 methanol에 녹여 1.
대상 데이터
Louis, MO, USA), Shinyo Pure Chemicals Co.(Osaka, Japan) 등의 것을 구입, 사용하였다.
본 실험에 사용된 연잎은 충남 온양의 인취사에서 공급 받아 2주일간 일광에 의해 자연건조한 후 마쇄하여 시료로 사용하였다. 일반분석에 사용한 ethyl ether 등의 용매들과 추출 용매로 사용한 ethanol 등은 1급으로, HPLC 분석에 사용한 ethanol 등의 용매들은 특급으로 Duksan Pure Chemical Co.
5 mL와 질산용액(HNO3 : H2O＝1:1) 3 mL를 가하고 100℃의 열판에서 과량의 질산을 제거한 후 이를 다시 500℃ 회화로에서 1시간 동안 회화시킨 다음 염산용액(HCl : H2O＝1:1)으로 50 mL가 되게 정용하여 무기질 분석 시료로 사용하였다. 시료의 무기질 분석은 발광 플라스마 분석기(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrophotometer, Jobin Yvon JY38 Plus, Longjumeau, France)를 이용하였으며 이 때 측정된 무기질의 파장은 칼슘 393.366 nm, 칼륨 766.490 nm, 나트륨 588.995 nm, 인 213.618 nm, 철 238.204 nm이었다.
무기질의 분석은 AOAC법을 참고로 하여 행하였다(10). 즉 시료 5 g을 취하여 500℃ 회화로에서 2시간 회화시켜 냉각한 후 HPLC용 증류수 0.5 mL와 질산용액(HNO3 : H2O＝1:1) 3 mL를 가하고 100℃의 열판에서 과량의 질산을 제거한 후 이를 다시 500℃ 회화로에서 1시간 동안 회화시킨 다음 염산용액(HCl : H2O＝1:1)으로 50 mL가 되게 정용하여 무기질 분석 시료로 사용하였다. 시료의 무기질 분석은 발광 플라스마 분석기(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrophotometer, Jobin Yvon JY38 Plus, Longjumeau, France)를 이용하였으며 이 때 측정된 무기질의 파장은 칼슘 393.
2, Maidstone, England)하여 얻은 액을 1차 추출액으로 하고, 상기 방법에 따라 2, 3차 추출액을 얻어 모두 혼합한 후 rotatory vacuum evaporator로 용매를 증발 시킨 용액을 상압 가열 건조시켜 고형물 함량을 산출하였다(13). 추출용매는 chloroform, ethyl acetate, butanol, ethanol, 70% ethanol, 50% ethanol, water를 사용하였다.
데이터처리
3)Values within a column with different superscripts are significantly different at α=0.05 by Duncan's multiple range test.
3)Values within a column with different superscripts are significantly different at α=0.05 by Duncan's multiple range test.
본 연구의 결과는 평균으로 나타내었고, 각 실험군 간의 비교분석은 SAS system을 이용하여 ANOVA 분석 후 α=0.05에서 Duncan's multiple range test를 사용하여 유의성을 검증하였다.
이론/모형
AOAC법(11)에 따라 시료 10 g을 갈색 메스플라스크에 취한 후 에탄올 30 mL, 수산화칼륨 용액 3 mL 그리고 10% pyrogallol 1 mL를 첨가하여 이를 환류냉각기에서 30분간 비누화시킨 후, 실온으로 냉각시켜 증류수 30 mL를 가해 갈색 분액깔때기로 옮겼다. 플라스크는 물과 ethylether로 헹군 후 이들을 분액깔때기에 혼합하여 방치시킨 후 물층을 별도의 갈색분액깔때기에 옮기고 ethylether 30 mL씩 가하여 2회 추출하였다.
무기질의 분석은 AOAC법을 참고로 하여 행하였다(10). 즉 시료 5 g을 취하여 500℃ 회화로에서 2시간 회화시켜 냉각한 후 HPLC용 증류수 0.
일반성분은 AOAC법에 준하여 행하였다. 즉 수분은 상압 가열건조법, 조단백질은 micro-Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet법, 회분은 회화법, 총탄수화물은 차감법(glucide by difference)에 준하였다.
일반성분은 AOAC법에 준하여 행하였다. 즉 수분은 상압 가열건조법, 조단백질은 micro-Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet법, 회분은 회화법, 총탄수화물은 차감법(glucide by difference)에 준하였다. 열량은 조단백질, 조지방 및 총탄수화물에 Atwater 에너지 환산계수로 계산하였다(9)
총 페놀함량은 AOAC법(14)에 의하여 측정하였다. 즉, 연잎 추출물 및 용매별 분획물 1 mL를 취하여 2%(w/v) Na2CO3 용액 1 mL를 가하여 3분간 방치한 후, 50% Folin-Ciocalteu 시약 0.
성능/효과
추출 용매별 DPPH법에 의한 free radical 소거 활성을 비교한 결과는 Table 7과 같았다. DPPH를 50% 환원시키는데 필요한 추출물의 첨가 농도(RC50)를 보면 연잎의 70% ethanol 추출물이 가장 적게 나와 항산화 활성이 가장 우수한 결과를 보여주었다. 이 외 다른 용매 추출물은 70% ethanol 추출물과 활성이 비슷하거나 다소 높게 나타났지만 chloroform 추출물을 제외한 모든 용매 추출물에서 유의적인 활성을 보여주었다.
이 외 다른 용매 추출물은 70% ethanol 추출물과 활성이 비슷하거나 다소 높게 나타났지만 chloroform 추출물을 제외한 모든 용매 추출물에서 유의적인 활성을 보여주었다. Free radical 소거능 측정결과는 추출수율과 총 페놀함량과도 일치하는 경향을 보여주었다. 즉 추출수율이 높을수록 페놀 성분을 많이 용출되어 free radical 소거능에 많은 영향을 주는 것으로 생각된다.
연잎의 무기질과 비타민 함량을 분석한 결과는 Table 4와 같다. 건조시료 100 g당 무기질의 함량을 비교한 결과 칼슘 함량이 2,208.1 mg으로 90 mg인 녹차에 비해 20배 이상 높았고 감잎차의 740 mg, 우롱차의 310 mg보다도 높은 값을 보여주었다. 엽차류 이외 차류 중 비교적 칼슘함량이 높은 결명자차, 오미자차 등과 비교해도(16) 2배 이상 높았다.
연잎의 일반성분을 분석한 결과는 Table 3과 같다. 수분함량을 보정한 순수 고형분을 대비하여 녹차(16)와 비교할 경우 단백질의 함량이 녹차가 33%인데 반해 연잎은 16.9%로 상당히 낮은 반면 탄수화물, 지방, 회분의 함량은 비교적 높았다. 또 다른 엽차류인 감입차(16)의 경우 연잎에 비하여 지방함량이 낮은 대신 탄수화물의 함량이 비교적 높았고 우롱차(16)의 경우에는 지방함량이 낮은 대신 회분의 함량이 낮음을 알 수 있었으나 큰 차이를 보여주진 않았다
DPPH를 50% 환원시키는데 필요한 추출물의 첨가 농도(RC50)를 보면 연잎의 70% ethanol 추출물이 가장 적게 나와 항산화 활성이 가장 우수한 결과를 보여주었다. 이 외 다른 용매 추출물은 70% ethanol 추출물과 활성이 비슷하거나 다소 높게 나타났지만 chloroform 추출물을 제외한 모든 용매 추출물에서 유의적인 활성을 보여주었다. Free radical 소거능 측정결과는 추출수율과 총 페놀함량과도 일치하는 경향을 보여주었다.
70% ethanol 로 추출할 경우 가장 높은 페놀 함량을 보여주었지만 50% ethanol, ethanol로 추출하는 경우와 유의적 차이는 보여주지 못했다. 총 페놀함량은 용매별 추출수율과 일치하는 경향을 보여주었다. 녹차의 경우에도 water 추출물의 총 페놀함량이 6.
연잎의 추출용매를 선택하기 위해 알아본 용매별 추출수율은 Table 5와 같다. 추출물의 고형분을 측정한 결과 50% ethanol, 70% ethanol 추출물에서 가장 높은 추출수율을 나타냈다. Cho 등(18)과 Chung(19)의 결과를 보면 추출용매의 극성이 높을수록 비교적 높은 추출수율을 보여주었는데 본 실험에서도 이와 비슷한 경향을 나타냈다.
즉 추출수율이 높을수록 페놀 성분을 많이 용출되어 free radical 소거능에 많은 영향을 주는 것으로 생각된다. 추출수율과 free radical 소거능, 총 페놀함량 측정결과 70% ethanol이 가장 우수한 추출용매로 선정되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
연은 무엇인가?
연(Nelumbo nucifera)은 수생식물 중 부엽식물에 속하는 쌍떡잎식물로서 아시아 남부, 북호주가 원산지이다. 주로 연못에서 자라고 논밭에서 재배되기도 한다(1,2).
연잎은 주로 건조된 형태로 맛이 쓰고 성질은 유하며 예로부터 무엇에 민간치료제로 이용되었는가?
꽃은 관상용과 차의 재료로 이용해 왔으며 잎과 뿌리는 식용하여 왔다(3). 연잎은 주로 건조된 형태로 맛이 쓰고 성질은 유하며 예로부터 출혈성 위궤양이나 위염, 치질, 출혈, 설사, 두통과 어지럼증, 토혈, 산후 어혈치료, 야뇨증, 해독작용 등에 쓰여 민간치료제로 이용되어왔다(4). 하지만 이러한 효능에도 불구하고 아직 연에 대한 연구는 많이 이루어지지 않고 있다.
연잎의 기초데이터를 제공하기 위해 일반성분 및 비타민, 미네랄 함량을 분석하고 추출용매에 따른 총 페놀함량 및 항산화효과를 검증하는 연구 결과는 어떻게 되는가?
본 연구에서는 연잎의 성분분석 및 항산화 활성 등의 기초자료를 제공하고자 하였다. 건조한 연잎을 분석한 결과 탄수화물 63.8%, 단백질 16.9%, 지질 1.0%, 조회분 9.3%였다. 엽류 중 녹차와 비교했을 경우 단백질함량은 비교적 낮았고 탄수화물, 지방, 회분의 함량은 높았다. 비타민, 무기질 등 미량성분 분석결과를 녹차와 비교한 결과 비타민과 무기질은 큰 차이를 보여주지 않았으나 칼슘의 함량이 2.2%로 녹차에 비해 20배 이상 높았다. 연잎으로부터 효과적으로 기능성 물질을 추출하기 위해 다양한 용매로 고형분 함량, 총 페놀함량, 항산화력을 측정하였다. 비교실험결과 70% ethanol 추출물을 사용할 때 가장 높은 추출수율인 0.11%를 나타냈다. 또한 용매별 추출물의 총 페놀함량과 free radical 소거능을 측정해 비교한 결과 70% ethanol을 용매로 사용하였을 경우 가장 큰 효과를 나타냈다.
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