피자두와 후무사로 만든 자두와인 내 총 페놀화합물과 플라보노이드 함량을 비교분석한 결과, 총 페놀화합물은 피자두 와인 ($478.4{\pm}5.6\;mg/L$)이 후무사 와인 ($200.6{\pm}7.5\;mg/L$)보다 2배, 플라보노이드 함량은 피자두 와인 ($202.4{\pm}7.5\;mg/L$)이 후무사 와인 ($64.4{\pm}6.8\;mg/L$)보다 3배 이상 많았다. 자두와인 자체의 항산화 효과를 DPPH 전자공여능으로 비교분석하였을 때 정제된 페놀화합물보다 그 활성이 크게 낮았으나, ethyl acetate로 추출한 중성 페놀화합물과 산성 페놀화합물의 항산화 활성은 mg/mL의 농도에서 정제된 페놀화합물과 비슷하게 나타났다. 특히, 중성페놀화합물의 경우, $100{\mu}g/mL$의 농도에서 64.5%의 전자공여능을 나타내었는데 이는 동일 농도의 정제된 페놀화합물(chlorogenic acid 15.5%, quercetin 24.6%)의 활성보다 3배 이상 높은 값이었다. vero cell에 돼지설사바이러스(PEDV)를 감염시켜 페놀화합물의 항바이러스 활성을 분석한 결과 중성 페놀화합물이 저농도 ($10\;{\mu}g/mL$이하)에서 상용 항바이러스제인 ribavirin보다 세포독성효과 (CPE)를 더 억제시키는 것으로 나타났다. 두 종류의 페놀화합물간에는 중성 페놀화합물이 산성 페놀화합물에 비해 최대 1.5배 정도 더 높은 항바이러스 활성을 보여주었다. 그러나, 고농도 ($100\;{\mu}g/mL$)에서는 ribavirin이 페놀화합물보다 높은 활성을 나타내었다. 정상세포에 대한 세포독성은 모든 실험군에서 나타나지 않아 페놀화합물의 항바이러스 활성이 바이러스 특이적인 효과임을 알 수 있었다.
피자두와 후무사로 만든 자두와인 내 총 페놀화합물과 플라보노이드 함량을 비교분석한 결과, 총 페놀화합물은 피자두 와인 ($478.4{\pm}5.6\;mg/L$)이 후무사 와인 ($200.6{\pm}7.5\;mg/L$)보다 2배, 플라보노이드 함량은 피자두 와인 ($202.4{\pm}7.5\;mg/L$)이 후무사 와인 ($64.4{\pm}6.8\;mg/L$)보다 3배 이상 많았다. 자두와인 자체의 항산화 효과를 DPPH 전자공여능으로 비교분석하였을 때 정제된 페놀화합물보다 그 활성이 크게 낮았으나, ethyl acetate로 추출한 중성 페놀화합물과 산성 페놀화합물의 항산화 활성은 mg/mL의 농도에서 정제된 페놀화합물과 비슷하게 나타났다. 특히, 중성페놀화합물의 경우, $100{\mu}g/mL$의 농도에서 64.5%의 전자공여능을 나타내었는데 이는 동일 농도의 정제된 페놀화합물(chlorogenic acid 15.5%, quercetin 24.6%)의 활성보다 3배 이상 높은 값이었다. vero cell에 돼지설사바이러스(PEDV)를 감염시켜 페놀화합물의 항바이러스 활성을 분석한 결과 중성 페놀화합물이 저농도 ($10\;{\mu}g/mL$이하)에서 상용 항바이러스제인 ribavirin보다 세포독성효과 (CPE)를 더 억제시키는 것으로 나타났다. 두 종류의 페놀화합물간에는 중성 페놀화합물이 산성 페놀화합물에 비해 최대 1.5배 정도 더 높은 항바이러스 활성을 보여주었다. 그러나, 고농도 ($100\;{\mu}g/mL$)에서는 ribavirin이 페놀화합물보다 높은 활성을 나타내었다. 정상세포에 대한 세포독성은 모든 실험군에서 나타나지 않아 페놀화합물의 항바이러스 활성이 바이러스 특이적인 효과임을 알 수 있었다.
Total phenolics and flavonoids, and the antioxidant capacity of plum cultivar wines (Prunus salicina L. cv. Soldam and P. salicina L. cv. Formosa) were determined using spectrophotometric methods. The total phenolic and flavanoid contents of Soldam wine were $478.4\;{\pm}\;5.6\;mg$ GAE an...
Total phenolics and flavonoids, and the antioxidant capacity of plum cultivar wines (Prunus salicina L. cv. Soldam and P. salicina L. cv. Formosa) were determined using spectrophotometric methods. The total phenolic and flavanoid contents of Soldam wine were $478.4\;{\pm}\;5.6\;mg$ GAE and $202.4\;{\pm}\;7.5\;mg$ CE per L,respectively, and in Formosa wine were $200.6\;{\pm}\;7.5\;mg$ GAE and $64.4\;{\pm}\;6.8\;mg$ CE per L, respectively. Neutral and acidic phenolics in Soldam wine were extracted with ethyl acetate and 0.01 N HCl, respectively. In the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging assay, neutral phenolics (64.5 EDA%) had $3{\sim}4$ times higher antioxidant activity than acidic phenolics (21.5 EDA%) and other related phenolic compounds such as chlorogenic acid (15.5 EDA%) and quercetin (24.6 EDA%) at a concentration of $100\;{\mu}g/mL$. The antiviral activities of neutral and acidic phenolics in Soldam wine were investigated in vitro using a virus-induced cytopathic effect (CPE) inhibition assay. Results showed that neutral and acidic phenolics at concentrations of $100\;{\mu}g/mL$ inhibited porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) replication at rates of 78.12% and 58.37%, respectively. The inhibition rate of 10 g/mL neutral phenolics (69.42%) was higher than that of ribavirin as an antiviral reagent (57.86%). At concentrations of $100\;{\mu}g/mL$ or less, neutral and acidic phenolics of Soldam wine had no cytotoxic effect against vero cells.
Total phenolics and flavonoids, and the antioxidant capacity of plum cultivar wines (Prunus salicina L. cv. Soldam and P. salicina L. cv. Formosa) were determined using spectrophotometric methods. The total phenolic and flavanoid contents of Soldam wine were $478.4\;{\pm}\;5.6\;mg$ GAE and $202.4\;{\pm}\;7.5\;mg$ CE per L,respectively, and in Formosa wine were $200.6\;{\pm}\;7.5\;mg$ GAE and $64.4\;{\pm}\;6.8\;mg$ CE per L, respectively. Neutral and acidic phenolics in Soldam wine were extracted with ethyl acetate and 0.01 N HCl, respectively. In the 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) scavenging assay, neutral phenolics (64.5 EDA%) had $3{\sim}4$ times higher antioxidant activity than acidic phenolics (21.5 EDA%) and other related phenolic compounds such as chlorogenic acid (15.5 EDA%) and quercetin (24.6 EDA%) at a concentration of $100\;{\mu}g/mL$. The antiviral activities of neutral and acidic phenolics in Soldam wine were investigated in vitro using a virus-induced cytopathic effect (CPE) inhibition assay. Results showed that neutral and acidic phenolics at concentrations of $100\;{\mu}g/mL$ inhibited porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) replication at rates of 78.12% and 58.37%, respectively. The inhibition rate of 10 g/mL neutral phenolics (69.42%) was higher than that of ribavirin as an antiviral reagent (57.86%). At concentrations of $100\;{\mu}g/mL$ or less, neutral and acidic phenolics of Soldam wine had no cytotoxic effect against vero cells.
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문제 정의
뿐만 아니라, 자두에 포함된 폴리페놀화합물의 항바이러스 활성은 아직까지 조사, 보고 된 바가 없다. 본 연구에서는 김천지역에서 주로 생산되고 있는 피자두 (Prunus salicina L. cv. Soldam)와 후무사 (Prunus salicina L. cv. Formosa)를 원료로 제조한 자두와인에서 폴리페놀 함량과 그들의 항산화력을 조사하였다. 또한 유기용매로 추출한 페놀화합물 분획의 항바이러스 활성도 조사하였다.
제안 방법
10배수로 농도를 희석한 페놀추출물을 100 µL씩 첨가하고 48시간 배양한 후 생존세포를 상기와 같이 SRB 분석으로 측정하였다.
1시간 동안 37℃에서 바이러스를 흡착시킨 후 배양액을 제거하고 10배수 농도로 희석한 와인 내 페놀추출물을 triplicate로 각 well에 100 µL 씩 첨가하고 37℃, 5% CO2 배양기에서 3일간 배양하였다.
96-well plate에 vero cell을 monolayer로 증식시킨 다음 2% foetal bovine serum (FBS)을포함하는 Dulbecco′s modified Eagle′s medium (DMEM) 배양액으로 희석한 돼지설사유발 바이러스 (procine epidemic diarrhea virus, PEDV)를 각 well에 100 PFU(plaque forming unit) 농도로 접종하였다.
수층에 동량의 ethyl acetate를 가하고 같은 방법으로 3회 반복 실시하여 수거한 ethyl acetate층을 30℃에서 진공 농축하여 중성 페놀화합물 얻었고, 이를 methanol에 mg/mL의 농도로 용해하여 실험에 사용하였다. ethyl acetate층을 제거하고 남은 수층에 0.01 N HCl을 가하여 pH를 2,0으로 조절하고, 동량의 ethyl acetate을 첨가하여 앞서와 같은 방법으로 층분리를 실시한 다음, ethyl acetate층을 진공 농축하여 산성 페놀화합물을 분리하였다. 이 또한 methanol에 mg/mL의 농도로 용해하여 실험에 사용하였다.
1과 같다. 대조군으로 상용 항산화제인 BHA와 자두에 다량 함유된 것으로 알려진 페놀산 neochlorogenic acid의 이성질체인 chlorogenic acid와 플라 보노이드로서 quercetin 정제물의 항산화력을 비교하였다. 이때 사용한 항산화제의 농도는 1 mg/mL이었으며, 와인의 경우, 와인 발효액을 그대로 사용하였다.
Formosa)를 원료로 제조한 자두와인에서 폴리페놀 함량과 그들의 항산화력을 조사하였다. 또한 유기용매로 추출한 페놀화합물 분획의 항바이러스 활성도 조사하였다.
KCS7을 5%농도로 접종하였다(14). 발효 조건은 22℃에서 2주간 정치 발효시켰으며 주정농도가 12% (v/v)일 때 발효를 종료하고 규조토 여과처리를 하였다. 여과액에 아황산을 50 ppm 농도로 첨가하고 10℃ 이하의 저온에 보관하면서 실험에 사용하였다.
음성대조군은 시료대신 에탄올을 동량 첨가하여 실험하였고, 양성대조군으로는 상용항산화제인 butylated hydroxyanisole (BHA), chlorogenic acid, quercetin을 이용하여 동일한 방법으로 실시하였다. EDA는 시료첨가구와 무첨가구의 흡광도를 구하여 다음과 같이 백분율로 표시하였다.
1시간 동안 37℃에서 바이러스를 흡착시킨 후 배양액을 제거하고 10배수 농도로 희석한 와인 내 페놀추출물을 triplicate로 각 well에 100 µL 씩 첨가하고 37℃, 5% CO2 배양기에서 3일간 배양하였다. 이를 SRB검사법으로 다음과 같이 바이러스의 세포독성 효과 (cytopathic effect, CPE)의 변화를 조사하였다. 즉, 96-well plate를 1×PBS (phosphate buffer saline)로 1회 세척하고 -20℃에 보관한 70% 냉 acetone용액 100 µL를 각 well에 가하여 -20℃에서 30분간 정치하여 plate 내의 세포를 고정하고 다시 acetone 용액을 제거한 후, 건조기에서 30분간 방치하였다.
자두와인 중 총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등이 개발한 분광분석법을 이용하여 측정하였다(16). 즉, 증류수 4 mL이 들어있는 시험관에 시료 1 mL을 가하고 5분이 경과한 다음 5% NaNO2 0.3 mL과 10% AlCl3 0.3 mL를 차례로 가하였다. 대조군은 시료대신 증류수 1 mL을 가하였다.
피자두 와인 내 항산화물질로 추정되는 페놀성 화합물을 ethyl acetate로 용매 추출하여 중성 페놀화합물과 산성페놀 화합물로 분리한 후, 그들의 항산화 효과를 농도별로 비교 하였다.(Fig.
대상 데이터
2008년 김천산 자두 품종인 피자두 (Prunus salicina L cv. Soldam)와 후무사 (Prunus salicina L. cv. Formosa)를 김천농협공판장을 통하여 구매하여 실험에 사용하였다.
자두 씨핵 (pit)을 제거한 피자두 가식부를 파쇄하여 착즙한 자두즙에 아황산 150 ppm을 가하고 저온에서 24시간 정치한 후 설탕으로 당 농도를 24 ˚brix로 보당한 것을 발효 원료로 사용하였다. YPD(yeast extract 1%, peptone 2%, dextrose 2%)배지에 배양한 효모종균 Saccharomyces cerevisiae sp.
데이터처리
본 연구의 실험은 3회 반복 실시하였으며 그 결과는 평균 값과 표준편차로 표시하였다. 실험결과에 대한 통계분석은 Student′s t test로 실시한 후, p값은 0.
실험결과에 대한 통계분석은 Student′s t test로 실시한 후, p값은 0.05 미만의 것을 유의한 수준으로 고려하였다.
이론/모형
1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH)에 대한 전자공여능 (electron donating ability, EDA)을 통한 항산화 활성은 Blois 방법에 따라 측정하였다(18). 와인 시료 0.
자두 와인 중 총페놀 함량은 Singleton과 Rossi의 방법의 변법으로 측정하였다(15). 즉, 증류수 3.
자두와인 내 페놀화합물의 항바이러스 효과 분석은 세포 독성 감소효과를 sulforhodamine B (SRB) 염색 방법으로 다음과 같이 실시하였다(19). 96-well plate에 vero cell을 monolayer로 증식시킨 다음 2% foetal bovine serum (FBS)을포함하는 Dulbecco′s modified Eagle′s medium (DMEM) 배양액으로 희석한 돼지설사유발 바이러스 (procine epidemic diarrhea virus, PEDV)를 각 well에 100 PFU(plaque forming unit) 농도로 접종하였다.
자두와인 중 총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등이 개발한 분광분석법을 이용하여 측정하였다(16). 즉, 증류수 4 mL이 들어있는 시험관에 시료 1 mL을 가하고 5분이 경과한 다음 5% NaNO2 0.
자두와인에서 페놀화합물의 추출은 Jaworski 등의 방법에 준하여 다음과 같이 실시하였다(17). 자두와인에 동량의 증류수를 첨가하고 30℃에서 진공 증류시켜 알코올 성분을 제거하였다.
성능/효과
ribavirin의 항바이러스 활성은 100 µg/mL 농도에서 크게 발휘되어 높은 세포독성감소율 (93.0%)을 보여주었다.
vero cell에 돼지설사바이러스(PEDV)를 감염시켜 페놀화합물의 항바이러스 활성을 분석한 결과 중성 페놀화합물이 저농도 (10 µg/mL이하)에서 상용 항바이러스제인 ribavirin보다 세포독성효과 (CPE)를 더 억제시 키는 것으로 나타났다.
2) 보고에 의하면 신선한 자두에서 발견되는 산성 페놀화합물은 주로 hydroxycinnamic acid계열인 neochlorogenic acid가 대표적으로 전체 페놀화합물의 60% 를 차지하고, 중성 페놀화합물로는 flavonol 계열인 rutin (quercetin-3-rutinoside) 과 quercetin 유도체 등이 30%정도 차지하는 것으로 알려져 있다(20). 대조군으로 정제된 페놀 화합물- chlorogenic acid와 quercetin-과 자두와인 추출 페놀 화합물을 10배수 농도별로 희석하여 DPPH를 이용한 전자 공여능으로 항산화력을 조사한 결과, ethylacetate로 분리된 페놀화합물이 1 mg/mL 농도에서 상용 항산화제와 같은 항산화력 (87～88 EDA%)을 나타내었다. 특히, 중성 페놀화 합물 (PW/EA1)은 농도에 비례하여 항산화 활성을 나타내었으며, 100 µg/mL의 농도에서도 64.
vero cell에 돼지설사바이러스(PEDV)를 감염시켜 페놀화합물의 항바이러스 활성을 분석한 결과 중성 페놀화합물이 저농도 (10 µg/mL이하)에서 상용 항바이러스제인 ribavirin보다 세포독성효과 (CPE)를 더 억제시 키는 것으로 나타났다. 두 종류의 페놀화합물간에는 중성 페놀화합물이 산성 페놀화합물에 비해 최대 1.5배 정도 더높은 항바이러스 활성을 보여주었다. 그러나, 고농도 (100 µg/mL)에서는 ribavirin이 페놀화합물보다 높은 활성을 나타내었다.
1배 항산화력이 더 높은 것으로 나타났다(22). 본 실험에 사용된 피자두 품종이 껍질과 과육이 모두 붉은 색을 띄고 있는 점과 상기의 보고 등을 종합해 볼 때, 피자두 와인 내 중성화합물의 높은 항산화 작용은 anthocyanin의 존재와 그 효과에 기인한 것으로 사료된다.
자두와인 제조시 착즙효율 (약 50% 내외) 및 착즙 중 손실, 발효 중 변화 등 가공중 발생하는 다양한 요인 때문에 생자두와 발효와인의 페놀 화합물 농도를 직접 비교할 수는 없지만 품종간 경향-피자 두와 후무사-은 비슷한 결과를 보여주었다. 와인제조에 사용된 품종간 비교에서 붉은 색을 띄는 피자두 와인이 연노란색을 띄는 후무사 와인에 비하여 2배 이상 많은 페놀화합물을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 총 플라보노이드 함량의 경우에도 피자두 와인이 202.
이와 같은 활성은 특히, 10 µg/mL 이하의 저농도에서 상용 항바이러스제인 ribavirin보다 높은 효과를 보여주었다.
8 mg/L)보다 3배 이상 많았다. 자두와인 자체의 항산화 효과를 DPPH 전자공여능으로 비교분석하였을 때 정제된 페놀화합물보다 그 활성이 크게 낮았으나, ethyl acetate로 추출한 중성 페놀화합물과 산성 페놀화합물의 항산화 활성은 mg/mL의 농도에서 정제된 페놀화합물과 비슷하게 나타났다. 특히, 중성페놀화합 물의 경우, 100µg/mL의 농도에서 64.
이때 사용한 항산화제의 농도는 1 mg/mL이었으며, 와인의 경우, 와인 발효액을 그대로 사용하였다. 전자공여능(EDA)은 피자두 와인의 경우 31.3%, 후무사 와인의 경우 13.2%로피자두 와인이 후무사 와인에 비하여 2배 정도의 더 높은 항산화 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 항산화작용이 페놀화합물에 기인하는 사실에 비추어 볼 때, 피자두 와인과 후무사 와인 내 페놀화합물의 함유량 차이와 일치하는 결과이다.
그러나, 고농도 (100 µg/mL)에서는 ribavirin이 페놀화합물보다 높은 활성을 나타내었다. 정상세포에 대한 세포독성은 모든 실험군에서 나타나지 않아 페놀화합물의 항바이러스 활성이 바이러스 특이적인 효과임을 알 수 있었다.
중성 페놀화합물과 산성 페놀화합물의 항바이러스 활성을 비교하면 산성 페놀화합물보다 중성 페놀화합물이 최대 1.5배 정도 높은 활성을 보여주었다. 이러한 결과로 보아 페놀화합물중 특히, 플라보노이드계열의 화합물이 항바이러스 활성을 더 갖고 있는 것으로 판단되며, 자두에 많이 포함된 것으로 알려진 rutin 화합물 혹은 anthocyanin의 생리적 활성일 것으로 추정되나 정확한 결과를 얻기 위해서는 활성물질의 정제와 세포학적 연구가 요구된다.
총 플라보노이드 함량의 경우에도 피자두 와인이 202.4±7.5 mg/L으로 후무사 와인의 64.4±6.8 mg/L와 비교하여 3배 이상 많은 양을 함유하고 있는 것으로 나타났다.
3과 같다. 코로나바이러스의 일종인 돼지설사유발 바이러스를 감염시킨 vero cell의 세포독성 (CPE)은 중성 페놀화합물 처리군에서 현저하게 감소하였으며, 이러한 효과는 처리 농도에 비례적으로 나타났다. 이와 같은 활성은 특히, 10 µg/mL 이하의 저농도에서 상용 항바이러스제인 ribavirin보다 높은 효과를 보여주었다.
페놀 화합물 자체의 정상세포에 대한 세포독성은 Fig. 4에서 보는 바와 같이 최대 100 µg/mL의 농도에서도 페놀화합물과 ribavirin 공히 영향이 없는 것으로 나타나 상기 항바이러스 활성은 바이러스 특이적인 효과임을 알 수 있었다.
피자두와 후무사로 만든 자두와인 내 총 페놀화합물과 플라보노이드 함량을 비교분석한 결과, 총 페놀화합물은 피자두 와인 (478.4±5.6 mg/L)이 후무사 와인 (200.6±7.5mg/L)보다 2배, 플라보노이드 함량은 피자두 와인 (202.4± 7.5 mg/L)이 후무사 와인 (64.4±6.8 mg/L)보다 3배 이상 많았다.
후속연구
5배 정도 높은 활성을 보여주었다. 이러한 결과로 보아 페놀화합물중 특히, 플라보노이드계열의 화합물이 항바이러스 활성을 더 갖고 있는 것으로 판단되며, 자두에 많이 포함된 것으로 알려진 rutin 화합물 혹은 anthocyanin의 생리적 활성일 것으로 추정되나 정확한 결과를 얻기 위해서는 활성물질의 정제와 세포학적 연구가 요구된다. 페놀 화합물 자체의 정상세포에 대한 세포독성은 Fig.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
많은 종류의 페놀성 phytochemical은 어떤 효과가 있는 것으로 알려져 있는가?
이들은 과일이나 채소 등에 다량 함유되어 식품의 형태로 체내에 흡수되고 있으며, 과일 및야채를 가공한 음료나 와인의 맛, 색깔 및 향 등의 감각적인 품질을 결정지어주는 역할을 하고 있다(2). 많은 종류의 페놀성 phytochemical이 항산화, 항암, 항균, 항알러지, 항변 이원성 및 항염증 효과가 있는 것으로 알려져 있다(3-7). 또한, 플라보노이드계통의 페놀 화합물을 많이 함유하고 있는 채소류 등을 매일 식이로 섭취하면 심혈관 질환 및심장병의 위험도를 감소시킨다는 임상 결과도 보고된 바있다(8,9).
폴리페놀 화합물이란?
폴리페놀 화합물은 식물계에서 중요한 2차 대사물질로 방향족 벤젠환에 수산기가 치환되어 다양한 유도체를 형성 하는 구조를 이루고 있는 phytochemical이다. 폴리페놀류 중에 플라보노이드는 배당체 형태로, 페놀산은 에스테르 형태로 주로 존재한다(1).
플라보노이드의 역할은 무엇인가?
폴리페놀류 중에 플라보노이드는 배당체 형태로, 페놀산은 에스테르 형태로 주로 존재한다(1). 이들은 과일이나 채소 등에 다량 함유되어 식품의 형태로 체내에 흡수되고 있으며, 과일 및야채를 가공한 음료나 와인의 맛, 색깔 및 향 등의 감각적인 품질을 결정지어주는 역할을 하고 있다(2). 많은 종류의 페놀성 phytochemical이 항산화, 항암, 항균, 항알러지, 항변 이원성 및 항염증 효과가 있는 것으로 알려져 있다(3-7).
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