[논문]전통주의 항치매 활성과 심혈관질환 활성 및 항산화 활성 탐색

서동수; 김재호; 안병학; 이종수

전통주의 항치매 활성과 심혈관질환 활성 및 항산화 활성 탐색
Characterization of Anti-dementia, Cadiovascular and Antioxidant Functionalities in Korean Traditional Alcoholic Beverages 원문보기

한국미생물·생명공학회지 = Korean journal of microbiology and biotechnology, v.36 no.4, 2008년, pp.320 - 325

서동수 (배재대학교 생명유전공학과) , 김재호 (한국식품연구원) , 안병학 (한국식품연구원) , 이종수 (배재대학교 생명유전공학과)

초록
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새로운 고품질의 전통주 개발을 위한 자료를 얻고자 시판 전통주들을 수집하여 이들의 물리화학적 성질과 항치매활성, 심혈관질환활성 및 노화억제활성등을 조사하였다. 수집된 45종의 전통주들의 에탄을 함량은 $7.0%{\sim}52.0%$로 다양하였고 pH는 $3.05{\sim}5.28$이었으며 SBB-ju 전통주가 비교적높은 1.37%의 총산을 함유하고 있었다. 항치매성 $\beta$-secretase 저해활성은 PMR-ju가 42.5%로 제일 높았으나 acetylcholinesterase와 butyrylcholinesterase 저해활성은 없거나 20% 미만의 낮은 활성을 보였다. 항고혈압성 ACE저해활성은 YON-ju가 85.6%로 조사한 모든 생리기능성 중 가장 우수하였으나 혈전용해활성은 없었다. 항노화성 전자공여능은 SBB-ju(A)가 72.2%을 보여 높았으나 SOD 유사활성과 혈전용해활성등은 매우 낮거나 없었다. 최종 항고혈압활성 우수 기능성 주류로 선발된 YON-ju의 주, 부원료 추출물들의 항고혈압 활성을 조사한 결과 인삼의 물과 에탄을 추출물, 멥쌀의 물추출물 및 국화의 에탄올추출물에서 항고혈압활성이 높은것으로 보아 발효중에 이들로부터 항고혈압성 ACE 저해물질이 용출되거나 이들의 분해산물들이 YON-ju의 항고혈압 활성을 상승시킨 것으로 사료 되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Some anti-dementia, cardiovascular and antioxidant functionalities of Korean traditional alcoholic beverages were characterized. Anti-dementia acetylcholinesterase inhibitory activities were generally not detected or low except BHS-ju (19.5%) and buthyrylcholinesterase inhibitory activities were also show below 1.0%. However, $\beta$-Secretase inhibitory activities were high in PMR-ju (42.5%), WJY-ju (41.6%) and SSJ-ju (42.9%). Antihypertensive angiotensin I-converting enzyme inhibitory activities was the highest in YON-ju (85.6%), however fibrinolytic activities were not detected in all traditional alcohol beverages. Furthermore, antioxidant activities were very high in SBB-ju (72.2%) and GMB-ju (67.9%), however SOD like activities generally were show below 20%.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 다양한 형태의 전통주들의 생리기능성을 탐색하여 새로운 기능성 소재를 발굴하고 이를 외국 주류와의 품질경쟁에서 우위를 확보 할 수 있는 우수한 우리 전통주개발에 응용하므로 외국주류 수입을 억제시키고, 수출을 확대시킬 뿐만 아니라 국내 전통주의 고품질화와 소비촉진에 기여하고자 전보[7, 22]에 이어 본 연구에서는 우리 전통주의 항치매 활성과 노화억제 및 심혈관질환 활성 탐색과 특성규명에 우선 목표를 두고 먼저 전국 각지에서 제조되어 시판 중인 전통주들을 수집하여 생리 기능성으로 항치매성 acetylcholinesterase 와 butyrylcholinesterase 저해활성, 0- secretase저해활성과 심혈관질환 활성으로 Angiotensin 전환효소 저해활성과 혈전용해활성 및 항노화활성으로 SOD-유사 활성과 전자공여능 등을 조사하였다.

가설 설정

')Total acids were described as succinic acid eVolatile acid were not detennined in distilled wines n.d : not detected.

제안 방법

Butyrylcholinesterase 저 해 활성 은 butyrylcholinesterase와 butyrylcholine을 사용하여 위의 acetylcholinesterase 저해 활성 측정방법과 동일하게 측정하였다.
동결건조시킨 시료 Img을 200 pL의 증류수에 녹인 다음 DPPH용액 (DPPH 12.5 mg% 에탄올 용액) 800mg을 가한 후 10분간 반응시킨 다음 525 nm에서 흡광도를 측정하여 아래 식으로 활성을 계산하여 시료 무첨가 대조구와 비교하였다.
먼저 전통주 50mL을 동결건조 시킨 후 아래와 같이 생리 기능성을 측정하였다.
2로 조정하였다. 이 시료액 950|l에 50rL의 24 mM pyrogallol을 첨가하여 420 nm에서 초기 2분간의 흡광도 증가율을 측정하여 아래와 같이 SOD유사활성을 계산하여 시료액 무첨가구와 비교하였다.
혈전용해 활성 : 혈전용해활성은 Haveikaterrass[6]의 fibrin 법을 일부 변형시켜 측정하였는데 먼저 |1L당 0.1 unit 의 thrombin을 함유한 평판배지에 pH 7.0의 인산완충용액에용해시킨 0.6%의 fibrinogen을 주입하여 고형화시켰다. 여기에 동결건조시킨 시료 1 mg을 증류수 1 mL에 녹인 시료액 25 mm를 함유한 paper disc를 놓고 37℃에서 6시간 반응시킨 후 투명환의 크기를 측정하여 혈전용해활성을 mm로 표시하였다.

대상 데이터

또한 acetylcholinesterae는 recombinate human acetylcholinesterase (E.C. 3.1.1.7), acetylthiocholine chloride고 5, 5'-DitlHobis (2-nitrobenzoic acid) 등은 Sigma사(St, Louis, Mo, USA) 제품을 사용하였다. [3-Secretase는 |3-secretase FRET Assay Kit (PanVer를 사용하였다.
본 연구에 사용된 전통주로는 2007년 제조하여 시판 중인 전통주 45종 (발효주: 30종, 증류주: 15종)을 수집하여 4℃에 보관하면서 실험에 사용하였다.

이론/모형

Acetylcholinesterase와 butyrylcholinesterase 저해활성 : Acetylcholinesterase 저 해 활성 은 Ellman 등[4]의 방법 으로다음과 같이 측정하였다. 110 RL 0.
SOD 유사활성 : SOD유사활성은 Marklund 등[17}의 빙법에 따라 동결 건조 시료 5.26 mg을 5nl의 55 inM Tris, cacodylic acid buffer(TCB, pH 8.2)에 녹인 후 pH 를 다시 8.2로 조정하였다. 이 시료액 950|l에 50rL의 24 mM pyrogallol을 첨가하여 420 nm에서 초기 2분간의 흡광도 증가율을 측정하여 아래와 같이 SOD유사활성을 계산하여 시료액 무첨가구와 비교하였다.
0이 될 때까지 적정하고 호박산으로 환산하여 나타내었다. 또한 잔당(환원당) 함량은 전통주 50mL을 감압 건조하여 알콜을제거시킨 후 50 ml로 정용하여 DNS법으로 정량 하였다 [12].
전자공여능 : 전자공여능은 DPPH의 환원력을 이용하는 Blois[2]와 Lee[15] 등의 방법으로 측정하였다. 동결건조시킨 시료 Img을 200 pL의 증류수에 녹인 다음 DPPH용액 (DPPH 12.
전통주의 물리화학적특성으로 먼저 에탄올 함량은 수증기 증류법에 의한 주정계로 측정하였고 ph는 pH meter (Fisher Accumet)로 측정하였으며 총산은 O.lN-NaOH로 pH 7.0이 될 때까지 적정하고 호박산으로 환산하여 나타내었다. 또한 잔당(환원당) 함량은 전통주 50mL을 감압 건조하여 알콜을제거시킨 후 50 ml로 정용하여 DNS법으로 정량 하였다 [12].

성능/효과

45종의 전통주들의 항고혈압성 ACE 저해활성과 혈전 용해 활성을 조사한 결과 Table 3에서와 같이 ACE 저해 활성은 YON-ju주가 85.6%로 가장 높았고, CGG-ju(67.8%), SDP-ju(68.2%) 등이 비교적 높은 활성을 보였으며 증류주인 JLG-ju도 82.3%을 보여 매우 높았다.
0%로 다양하였고 발효주에서는 복분자를 주원료로 제조한 SBB-ju(A) 와 GMB-ju가 18%로 가장 높았고 증류주에서는 국화를 첨가하여 제조한 SSJ-ju가 52%로 제일 높았다(Table 1). pH는 대체로 3.05~5.28mg로 산성부근이었고 총산 함량은 SBB-ju 전통주가 1.37%로 제일 높았다. 이와 같은 물리화학적 성질은 전보[22]에서 수집된 42종과 대체로 비슷하였으나 10% 내외의 낮은 에탄올 함량을 가진 전통주들이 본 실험에서 더 많이 수집된 것으로 보아 저도수 알코올주류로 소비패턴이 일부 변화 흐}.
0% 미만으로 매우 낮거나 활성이 검증되지 않았다. 그러나 P-secretase 저해활성은 위의 2종류의 항치매 활성들보다 비교적 높았고 특히 발효주에서는 PMR-ju와 WJY-ju 가 각각 42.5%와 41.6%를 보였고 증류주에서는 SSJ-ju가 42.9%로 가장 높았다.
부원료 첨가물인 국화의 경우 에탄올 10일 추출후 60.1% 의 활성을 보였고 인삼의 물추출물과 에탄올추출물들은 대체로 90% 이상의 높은 ACE 저해활성을 보였으며, 주원료인 멥쌀의 물추출물도 추출 10일 후 86.7%의 비교적 높은 항고혈압 활성을 보여 이들 주, 부원료가 YON-ju의 ACE 저해활성에 기여한 것으로 추정된다. 일반적으로 인삼에는 주요성분으로 인삼사포닌 배당체 인 파낙사디올과 파낙사트리올, P-sisterol, 올레아놀산등과 향기성분인 파나센, 폴리아세틸렌계 화합물, 함질소 화합물, flavonoid, 21종의 아미노산과 24종의 유리지방산 및 비타민 등이 알려져 있고[10] 멥쌀에도 탄수화물, 단백질, 지질 등이 함유되어 있으며 국화에도 다양한 기능성 성분이 함유되어 있는 것으로 알려져 있는데 이들 중 어느 물질이 YON-ju의 항고혈압활성에 관여하고 있는지에 대한 추가의 연구가 필요하다고 사료된다.
위의 전통주들의 생리 기능성 결과를 종합하였을 때 발효주인 YON-ju가 모든 생리기능성중 항고혈압성 ACE 저해 활성 이 가장 우수하였으므로 최종적으로 우수 전통주로 선발하였다. 최종 기능성 주류로 선발된 YON-ju의 항고혈압 활성 생성요인 추적을 위해 먼저 YON-ju의 주, 부원료들의 추출 시간에 따른 항고혈압성 ACE 저해활성을 측정한 결과는 Table 4와 같다.
일반적으로 인삼에는 주요성분으로 인삼사포닌 배당체 인 파낙사디올과 파낙사트리올, P-sisterol, 올레아놀산등과 향기성분인 파나센, 폴리아세틸렌계 화합물, 함질소 화합물, flavonoid, 21종의 아미노산과 24종의 유리지방산 및 비타민 등이 알려져 있고[10] 멥쌀에도 탄수화물, 단백질, 지질 등이 함유되어 있으며 국화에도 다양한 기능성 성분이 함유되어 있는 것으로 알려져 있는데 이들 중 어느 물질이 YON-ju의 항고혈압활성에 관여하고 있는지에 대한 추가의 연구가 필요하다고 사료된다. 이 상의 본 실험결과와 전보[7, 22}의 결과 모두를 종합하여 볼 때 우리 전통주는 항고혈압활성으로 ACE 저해 활성과 항치매 활성으로 B-secretase저해활성 및 항산화활성 등이 비교적 우수함을 알 수 있었다. 따라서 이들 전통주들의 기능성 탐색 결과들은 향후 고품질을 가진 고부가가치의 전통주개발에 귀중한 자료로 활용될 것으로 사료된다.
전국 각지로부터 수집된 45종의 전통주들의 에탄올 함량은 발효주가 7.0%~18.0%, 증류주가 18.0%~52.0%로 다양하였고 발효주에서는 복분자를 주원료로 제조한 SBB-ju(A) 와 GMB-ju가 18%로 가장 높았고 증류주에서는 국화를 첨가하여 제조한 SSJ-ju가 52%로 제일 높았다(Table 1). pH는 대체로 3.
전통주들 가-운데 전자공여능과 SOD유사활성은 각각 SBB- ju(72.2%>와 GGH-ju(26.9%)에서 제일 높았다. 이는 전보[7] 의 SA-ju(85.
전통주들의 항치매활성으로 acetylcholinesterase와 butyrylcholinesterase 저해활성, p-secretase 저해활성을 측정한 결과 Table 2에서와 같이 acetylcholinesterase 저해활성은 발효주에서는 GOG-jii가 12.4%, 증류주에서는 BHS-ju가 19.5%를 보여 가장 높았으나 대체로 20% 미만으로 활성이 낮았다. 또한 butyrylcholinesterase 저해활성도 시료 전통주모두 1.

후속연구

이 상의 본 실험결과와 전보[7, 22}의 결과 모두를 종합하여 볼 때 우리 전통주는 항고혈압활성으로 ACE 저해 활성과 항치매 활성으로 B-secretase저해활성 및 항산화활성 등이 비교적 우수함을 알 수 있었다. 따라서 이들 전통주들의 기능성 탐색 결과들은 향후 고품질을 가진 고부가가치의 전통주개발에 귀중한 자료로 활용될 것으로 사료된다.
이상에서와 같이 항치매활성인 acetylcholinesterase 저해 활성과 butyrylcholinesterase 저해활성은 20% 미만으로 낮았지만 (3-secretase저해활성을 40% 이상 보이는 전통주들이 몇 종 있음이 본 연구에서 확인 되었으므로 이들은 치매 예방 주류 개발에 중요한 기초자료로 활용될 것이 기대된다.
7%의 비교적 높은 항고혈압 활성을 보여 이들 주, 부원료가 YON-ju의 ACE 저해활성에 기여한 것으로 추정된다. 일반적으로 인삼에는 주요성분으로 인삼사포닌 배당체 인 파낙사디올과 파낙사트리올, P-sisterol, 올레아놀산등과 향기성분인 파나센, 폴리아세틸렌계 화합물, 함질소 화합물, flavonoid, 21종의 아미노산과 24종의 유리지방산 및 비타민 등이 알려져 있고[10] 멥쌀에도 탄수화물, 단백질, 지질 등이 함유되어 있으며 국화에도 다양한 기능성 성분이 함유되어 있는 것으로 알려져 있는데 이들 중 어느 물질이 YON-ju의 항고혈압활성에 관여하고 있는지에 대한 추가의 연구가 필요하다고 사료된다. 이 상의 본 실험결과와 전보[7, 22}의 결과 모두를 종합하여 볼 때 우리 전통주는 항고혈압활성으로 ACE 저해 활성과 항치매 활성으로 B-secretase저해활성 및 항산화활성 등이 비교적 우수함을 알 수 있었다.

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표제어: PCR

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