건조 방법이 와송의 항산화 활성에 미치는 영향을 밝히고자 와송을 천일건조, 열풍건조 및 동결건조한 후 물 및 95% 에탄올로 추출하여 항산화 활성을 분석하였다. 총 페놀 및 플라보노이드의 함량은 물보다 에탄올추출물에서 높았으며, 건조 방법에 따라서는 열풍건조 시료에서 유의적으로 높았다. 전자공여능, 환원력, hydroxyl radical 소거능, SOD 유사활성 및 아질산염 소거능은 열풍건조> 동결건조> 천일건조 시료의 순으로 높았으며, 물보다 에탄올추출물에서 항산화능이 높았다. 따라서 와송 추출물의 항산화능은 페놀화합물 및 플라보노이드 함량에 의존적인 것으로 생각되며, 와송의 항산화능을 증대시키기 위한 적절한 전처리 방법은 열풍건조 방법인 것으로 판단된다.
건조 방법이 와송의 항산화 활성에 미치는 영향을 밝히고자 와송을 천일건조, 열풍건조 및 동결건조한 후 물 및 95% 에탄올로 추출하여 항산화 활성을 분석하였다. 총 페놀 및 플라보노이드의 함량은 물보다 에탄올추출물에서 높았으며, 건조 방법에 따라서는 열풍건조 시료에서 유의적으로 높았다. 전자공여능, 환원력, hydroxyl radical 소거능, SOD 유사활성 및 아질산염 소거능은 열풍건조> 동결건조> 천일건조 시료의 순으로 높았으며, 물보다 에탄올추출물에서 항산화능이 높았다. 따라서 와송 추출물의 항산화능은 페놀화합물 및 플라보노이드 함량에 의존적인 것으로 생각되며, 와송의 항산화능을 증대시키기 위한 적절한 전처리 방법은 열풍건조 방법인 것으로 판단된다.
Antioxidant activity of wa-song (Orostachys japonicus A. Berger) was analyzed to clarify the influence of extractive solvent and drying method such as sun, hot-air and freeze drying. The contents of total phenols and flavonoids were significantly higher in 95% ethanol extracts than water extracts. A...
Antioxidant activity of wa-song (Orostachys japonicus A. Berger) was analyzed to clarify the influence of extractive solvent and drying method such as sun, hot-air and freeze drying. The contents of total phenols and flavonoids were significantly higher in 95% ethanol extracts than water extracts. Ability of reducing power and DPPH radical, hydroxyl radical and nitrite scavenging ability were higher in the order of hot-air dried sample> freeze dried sample> sun dried sample and these abilities were also higher in 95% ethanol extracts than water extracts. In conclusion, antioxidant activities of wa-song extracts were in proportion to the contents of total phenols and flavonoids. Also, hot-air drying is the superior method for the enhancement of antioxidant activity of wa-song.
Antioxidant activity of wa-song (Orostachys japonicus A. Berger) was analyzed to clarify the influence of extractive solvent and drying method such as sun, hot-air and freeze drying. The contents of total phenols and flavonoids were significantly higher in 95% ethanol extracts than water extracts. Ability of reducing power and DPPH radical, hydroxyl radical and nitrite scavenging ability were higher in the order of hot-air dried sample> freeze dried sample> sun dried sample and these abilities were also higher in 95% ethanol extracts than water extracts. In conclusion, antioxidant activities of wa-song extracts were in proportion to the contents of total phenols and flavonoids. Also, hot-air drying is the superior method for the enhancement of antioxidant activity of wa-song.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
가설 설정
2)Means with different superscripts in the same column are significantly different at p<0.05.
제안 방법
용액을 각 1 mL씩 차례로 가한 다음 실온에서 1시간 정치한 후 700 nm 에서 흡광도를 측정하였다. Caffeic acid(Sigma Co., USA) 를 사용하여 얻은 표준검량선으로부터 총 페놀 함량을 산출하였다. 총 플라보노이드는 Moreno 등(14)의 방법에 따라 추출물 0.
3 mL를 차례로 가하여 혼합하고 실온에서 40분간 정치한 다음 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. Quercetin(Sigma Co., USA)을 표준물질로 하여 얻은 표준검량선으로부터 추출물의 총 플라보노이드 함량을 계산하였다.
건조 방법별 와송 추출물의 아질산염 소거능은 반응조건의 pH를 2.5, 4.2 및 6.0으로 달리하여 각각 측정하였다. Fig.
건조 방법을 달리하여 얻은 3종의 와송 건조 시료는 거칠게 마쇄한 후 시료 100 g에 10배의 증류수 및 95% 에탄올을 각각 가하여 95℃ 수욕상에서 3시간 동안 환류냉각하면서 2회 반복 추출하였다. 추출물은 여과 후 70℃ 수욕상에서 감압농축하여 완전 건고시킨 다음 건조물의 무게를 측정하였고, -40℃ 동결고에 보관해 두고 실험에 사용하였다.
건조 방법이 와송의 항산화 활성에 미치는 영향을 밝히고자 와송을 천일건조, 열풍건조 및 동결건조한 후 물 및 95%에탄올로 추출하여 항산화 활성을 분석하였다. 총 페놀 및 플라보노이드의 함량은 물보다 에탄올추출물에서 높았으며, 건조 방법에 따라서는 열풍건조 시료에서 유의적으로 높았다.
열풍건조는 열풍건조기(L×W×H=540×540×760 mm CF-21WF, JEIOTECH, Korea)를 사용하여 5 m/h의 유속으로 공기순환하여 내부온도 70∼80℃로 유지하여 7∼9시간 동안 건고시켰으며, 천일건조는 22∼25℃의 실온에서 8∼10일간 건조시켰고, 동결건조는 동결건조기(PVTFD 100R, ILSHINLAB, Korea)를 사용하여 -70℃, 진공도 10 mm Torr의 조건에서 동결건조하였다. 건조수율은 건조 전 시료에 대한 건조 후 무게백분율로 계산하였다.
여기에 10% TCA용액을 1 mL 가하여 13,500×g에서 15분간 원심분리한 후 얻은 상징액 1 mL에 증류수 및 ferric chloride를 각각 1 mL씩 가하여 혼합한 후 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구로 ascorbic acid 및 BHT를 시료와 동일 농도로 제조하여 비교하였으며, 환원력은 흡광도의 값으로 나타내었다.
일시적으로 수확되며, 수분의 함량이 높은 와송의 저장을 위해서는 건조가 불가피한데, 식품의 건조에는 건조 방법, 온도, 시간, 태양 광선의 존재 여부 등 다양한 조건이 관여하고 있으며 이들 조건은 식품에 함유된 유효 생리활성 성분에도 영향을 미칠 것으로 추정된다. 따라서 본 연구에서는 와송의 건조 방법에 따른 생리활성의 차이를 비교 분석하고자 와송을 채취하여 천일건조, 열풍건조 및 동결건조 방법으로 각각 건조한 후 물과 95% 에탄올로 추출하여 와송 추출물의 항산화활성을 비교하였다.
열풍건조는 열풍건조기(L×W×H=540×540×760 mm CF-21WF, JEIOTECH, Korea)를 사용하여 5 m/h의 유속으로 공기순환하여 내부온도 70∼80℃로 유지하여 7∼9시간 동안 건고시켰으며, 천일건조는 22∼25℃의 실온에서 8∼10일간 건조시켰고, 동결건조는 동결건조기(PVTFD 100R, ILSHINLAB, Korea)를 사용하여 -70℃, 진공도 10 mm Torr의 조건에서 동결건조하였다.
즉 일정농도의 시료 추출물에 DPPH 용액을 가하여 혼합한 다음 실온에서 20분간 반응시킨 후 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 전자공여능은 시료 첨가구와 무첨가구의 흡광도 비로 나타내었으며, positive control로 ascorbic acid 및 BHT를 사용하여 비교하였다.
전자공여작용은 Blois(15)의 방법을 변형하여 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)에 대한 전자공여 효과로 시료의 환원력을 측정하였다. 즉 일정농도의 시료 추출물에 DPPH 용액을 가하여 혼합한 다음 실온에서 20분간 반응시킨 후 525 nm에서 흡광도를 측정하였다.
추출물은 여과 후 70℃ 수욕상에서 감압농축하여 완전 건고시킨 다음 건조물의 무게를 측정하였고, -40℃ 동결고에 보관해 두고 실험에 사용하였다. 추출 수율은 추출 전 와송 건조 시료에 대한 추출물의 완전건고 후 무게백분율로 계산하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 와송(Orostachys japonicus A. Berger)은 경남 산청 지역의 산에 자생하고 있는 것을 2006년 9월 중 채취하였으며, 실험실로 옮겨 와송의 지상부를 취하여 각각 열풍건조, 천일건조 및 동결건조시켰다. 열풍건조는 열풍건조기(L×W×H=540×540×760 mm CF-21WF, JEIOTECH, Korea)를 사용하여 5 m/h의 유속으로 공기순환하여 내부온도 70∼80℃로 유지하여 7∼9시간 동안 건고시켰으며, 천일건조는 22∼25℃의 실온에서 8∼10일간 건조시켰고, 동결건조는 동결건조기(PVTFD 100R, ILSHINLAB, Korea)를 사용하여 -70℃, 진공도 10 mm Torr의 조건에서 동결건조하였다.
데이터처리
각 시료군에 대한 유의차 검정은 분산분석을 한 후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple test에 따라 분석하였다.
각 실험은 5회 이상 반복실험을 통하여 결과를 얻어 SPSS 12.0을 사용하여 통계처리하였으며, 각각의 시료에 대해 평균±표준편차로 나타내었다.
이론/모형
아질산염 소거능은 Kato 등(19)과 Kim 등(20)의 방법에 따라 1 mM NaNO2 용액 1 mL에 각 시료 1 mL를 가하고 0.1 N HCl과 0.2 M 구연산 완충액으로 각각 pH 2.5, 4.2 및 6.0으로 보정한 다음 완충액을 가하여 총 부피를 10 mL로 하였다. 이 용액을 37℃에서 1시간 반응시킨 후 각 반응액 1 mL를 취하여 2% 초산용액 3 mL와 30% 초산용액으로 용해한 Griess reagent(1% sulfanilic acid : 1% naphthylamine＝1:1) 0.
총 페놀 함량은 Folin-Denis법(13)에 따라 각 추출물 1 mL에 Foline-Ciocalteau 시약 및 10% Na2CO3용액을 각 1 mL씩 차례로 가한 다음 실온에서 1시간 정치한 후 700 nm 에서 흡광도를 측정하였다. Caffeic acid(Sigma Co.
, USA) 를 사용하여 얻은 표준검량선으로부터 총 페놀 함량을 산출하였다. 총 플라보노이드는 Moreno 등(14)의 방법에 따라 추출물 0.5 mL에 10% aluminum nitrate 0.1 mL, 1 M potassium acetate 0.1 mL 및 ethanol 4.3 mL를 차례로 가하여 혼합하고 실온에서 40분간 정치한 다음 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. Quercetin(Sigma Co.
성능/효과
1000 μg/mL 농도의 와송 추출물에서 시료간의 환원력 차이는 열풍건조 에탄올추출물> 동결 건조 에탄올추출물> 열풍건조 물추출물 순으로 흡광도 값이 높았는데, 특히 와송 열풍건조 시료의 항산화능이 가장 우수하여 전자공여능의 결과와 유사하였다.
1000 μg/mL의 농도에서 아질산염 소거능은 열풍건조 시료의 에탄올추출물이 가장 높았으며, 다음으로 동결건조 에탄올추출물, 열풍 건조 물추출물 순으로 시료 간에 유의적인 차이를 보였다.
pH 2.5의 강산성 조건에서 와송 추출물의 아질산염 소거능은 에탄올추출물이 18.7±0.16∼64.3±0.27%의 범위로 나타나 물추출물 (10.4±0.11∼41.7±0.23%)보다 다소 높았다.
건조 방법에 따라 비교해 보면 1000 μg/mL 농도에서 물추출물과 에탄올 추출물 모두 열풍건조 시료에서 각각 59.2±0.24%와 80.5±0.36%로 가장 활성이 높았고 다음으로 동결건조와 천일건조의 순이었다.
건조 방법을 달리하여 얻은 와송 추출물의 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 Table 2와 같다. 모든 시료에서 총 페놀 함량은 플라보노이드 함량보다 높게 정량되었으며, 건조 방법 및 추출 용매에 따라 와송 추출물간의 함량 차이에 유의적인 차이를 보였다. 총 페놀 함량은 열풍건조 시료의 에탄올추출물에서 1,210.
물추출물은 건조 방법 및 첨가 농도에 관계없이 모든 시료에서 25% 미만의 활성을 나타내었으나, 에탄올추출물은 500 μg/mL 이상의 농도에서 20% 이상, 1000 μg/mL의 농도에서는 27.7∼56.9%의 활성을 보였다.
본 실험결과에서 물추출물의 경우, 열풍건조 시료에서 총 페놀의 함량이 가장 높았는데, 이는 와송의 총 페놀 및 플라보노이드 함량이 채취시기에 따라 다르며, 특히 8∼10월경 채취된 시료에서 함량이 가장 높았다고 한 결과(11)와 상추잎의 폴리페놀 함량이 일광이 노출된 경우에 높았으며, 햇빛의 노출시간이 세포내 폴리페놀의 함량에 영향을 줄 수 있다고 한 보고(26)로 미루어 볼 때, 와송 열풍건조시료에서 총 페놀의 함량이 높게 정량된 것이 열풍건조 조건의 열에 기인한 결과로 추정되어진다.
시료의 농도와 관계없이 모든 실험군에서 ascorbic acid보다는 낮았으나, 열풍건조 에탄올추출물의 경우 100 및 250 μg/mL 첨가 시 흡광도의 값이 각각 0.28 및 0.53으로 동일농도의 BHT에 비해 환원력이 높은 것으로 측정되었다.
와송 추출물 중 동결건조 물추출물이 4.5∼12.5%(100∼1000 μg/mL)의 범위로 소거능이 가장 낮았으며, 열풍건조 에탄올추출물에서 20.3∼66.5%(100∼1000 μg/mL)로 소거능이 가장 높았다.
와송 추출물의 전자공여능은 positive control로 사용한 ascorbic acid보다 유의적으로 낮았으나, 500 μg/mL 이상의 농도에서는 열풍건조 및 동결건조 에탄올추출물이 BHT보다 높았다.
전자공여능, 환원력, hydroxyl radical 소거능, SOD 유사활성 및 아질산염 소거능은 열풍건조> 동결건조> 천일 건조 시료의 순으로 높았으며, 물보다 에탄올추출물에서 항산화능이 높았다.
전자공여능은 추출 용매에 따라서도 차이를 보여 물추출물의 경우 1000 μg/mL 농도에서 소거 활성이 60% 미만인데 반하여 에탄올추출물에서는 모두 60% 이상의 높은 활성을 보였다.
건조 방법이 와송의 항산화 활성에 미치는 영향을 밝히고자 와송을 천일건조, 열풍건조 및 동결건조한 후 물 및 95%에탄올로 추출하여 항산화 활성을 분석하였다. 총 페놀 및 플라보노이드의 함량은 물보다 에탄올추출물에서 높았으며, 건조 방법에 따라서는 열풍건조 시료에서 유의적으로 높았다. 전자공여능, 환원력, hydroxyl radical 소거능, SOD 유사활성 및 아질산염 소거능은 열풍건조> 동결건조> 천일 건조 시료의 순으로 높았으며, 물보다 에탄올추출물에서 항산화능이 높았다.
총 페놀 함량은 열풍건조 시료의 에탄올추출물에서 1,210.3±1.70 mg/100 g으로 가장 높았으며, 다음으로 동결건조 에탄올추출물(834.8±2.52 mg/100 g)이었으며, 동결건조 물추출물에서 417.4±1.24 mg/100 g으로 가장 낮게 정량되었다.
25%)의 순이었다. 추출수율은 에탄올추출물에서 1% 미만이었으나, 물 추출물은 열풍건조 시료에서 2.76%로 가장 높았고, 천일건조 시료에서 0.68%로 가장 낮았다. 물추출물이 에탄올추출물에 비해 약 3.
플라보노이드 함량은 총 페놀 함량과 유사한 경향으로 열풍건조 에탄올추출물에서 989.1±1.27 mg/100 g으로 가장 높았으며, 천일건조 물추출물에서 302.4±3.87 mg/100 g으로 가장 낮았다.
후속연구
발아특수미의 hydroxyl radical 소거능 측정에서 시료의 소거능은 Fentone 반응에서 Fe+2 chelation이 아니라 직접적인 radical 제거에 의한 것으로 보고되어 있다(30). 즉 hydroxyl radical이 생체 내에서 발생하는 활성산소종 중에서 산화적 손상을 일으키는 유해 라디칼인 것으로 볼 때, 와송 열풍건조 시료는 인체 내에서 산화성 free radical과 반응하는 항산화제로 이용될 수 있는 가능성이 클 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
와송이란 무엇을 말하는가?
와송(Wa-song, Orostachys japonicus A. Berger)은 오래된 기와지붕 위나 깊은 산의 바위 위에 자라고 있는 돌나무과(Crassulaceae)의 여러해살이식물로 잎은 살이 찌고 버들잎 모양으로 줄기를 둘러싸고 무더기로 자라나는데, 기와지붕 위에서 자라는 모양이 소나무 잎이나 꽃을 닮아서 우리나라에서는 와송 또는 바위솔이라고 불린다. 와송은 우리나라에서 오래전부터 민간요법으로 간염, 종기에 대한 면역작용, 지혈제 및 암치료제 등으로 사용되어져 왔으며(4), 최근 와송에 존재하는 phytochemicals로 sterol, triterpenoid류, 플라보노이드류 및 페놀 화합물 등이 분리되었고, 소화기 계통의 암에 효과가 좋은 것으로 알려지면서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다(5-8).
우리나라에서 오래전부터 와송은 민간요법에서 무엇으로 사용돼 왔는가?
Berger)은 오래된 기와지붕 위나 깊은 산의 바위 위에 자라고 있는 돌나무과(Crassulaceae)의 여러해살이식물로 잎은 살이 찌고 버들잎 모양으로 줄기를 둘러싸고 무더기로 자라나는데, 기와지붕 위에서 자라는 모양이 소나무 잎이나 꽃을 닮아서 우리나라에서는 와송 또는 바위솔이라고 불린다. 와송은 우리나라에서 오래전부터 민간요법으로 간염, 종기에 대한 면역작용, 지혈제 및 암치료제 등으로 사용되어져 왔으며(4), 최근 와송에 존재하는 phytochemicals로 sterol, triterpenoid류, 플라보노이드류 및 페놀 화합물 등이 분리되었고, 소화기 계통의 암에 효과가 좋은 것으로 알려지면서 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다(5-8). Park 등(9)은 와송의 Salmonella Typhimurium TA 98 및 TA 100 균주를 사용한 실험에서 aflatoxin B1에 대한 강한 항돌연변이 작용이 있으며, sterols, triterpenes, 플라보노이드 성분에 의한 복합작용에 의한 것으로 보고한 바 있다.
본 연구에서 천일건조, 열풍건조 및 동결건조한 후 물 및 95% 에탄올로 추출한 와송의 건조 및 추출수율 결과 중 건조 수율이 가장 높은 시료는 무엇인가?
천일건조, 열풍건조 및 동결건조한 후 물 및 95% 에탄올로 추출한 와송의 건조 및 추출수율은 Table 1과 같다. 건조 수율은 열풍건조 시료에서 10.0%로 가장 높았으며, 다음으로 동결건조 시료(8.
참고문헌 (35)
Hudson B, Lewis J. 1987. Polyhydroxy flavonoid antioxidants for edible oil phospholipid as synergist. Food Chem 19: 537-541
Branen AL. 1975. Toxicology and biochemistry of butylated hydroxyanisole and butylated hydroxytoluene. J Am Oil Chem Soc 52: 59-63
Park JG, Park JC, Hur JM, Park SJ, Choi DR, Shin DY, Park KY, Cho HW, Kim MS. 2000. Phenolic compounds from Orostachys japonicus having anti-HIV-1 protease activity. Natural Product Sciences 6: 117-121
Park HJ, Young HS, Kim JO, Rhee SH, Choi JS. 1991. A study on the chemical constituents of Orostachys japonicus A. Berger. Korean J Pharmacogn 22: 78-84
Yoon Y, Kim KS, Hong SG, Kang BJ, Lee MY, Cho DW. 2000. Protective effects of Orostachys japonicus A. Berger (Crassulaceae) on $H_2O_2$ -induced apoptosis in GT1-1 mouse hypothalamic neuronal cell line. J Ethnopharmacol 69: 73-78
Choi SY. 2006. Effect of Orostachys japonicus extracts on antioxidative activity and N-nitrosodimethylamine formation. PhD Dissertation. Gyeongsang National Univ
Kim KH, Kim EY, Kim YO, Baek GO, Kim HB, Lee DS. 2004. Studies on biological activities of the polysaccharides and oligosaccharides of Orostachys japonicus. Korean J Microbiol 40: 334-341
Moreno MIN, Isla MIN, Sampietro AR, Vattuone MA. 2000. Comparison of the free radical scavenging activity of propolis from several region of Argentina. J Enthropharmacol 71: 109-114
Oyaizu M. 1986. Studies on products of browning reactions: antioxidative activities of products of browning reaction prepared from glucosamine. Japanese J Nutr 44: 307-315
Gutteridge JM. 1984. Reactivity of hydroxyl and hydroxyllike radicals discriminated by release of thiobarbituric acid reactive material from deoxy sugars, nucleosides and benzoate. Biochem J 224: 761-767
Marklund S, Marklund G. 1974. Involvement of superoxide anion radical in the oxidation of pyrogallol and a convenient assay for superoxide dismutase. Eur J Biochem 47: 468-474
Kim DS, Ahn BW, Yeum DM, Lee DW, Kim ST, Park YH. 1987. Degradation of carcinogenic nitrosamine formation factor by natural food components. Bull Korean Fish Soc 20: 463-468
Duval B, Shetty K. 2001. The stimulation of phenolics and antioxidant activity in pea (Pisum sativum) elicited by genetically transformed andise root extract. J Food Biochem 25: 361-377
Choi KS, Lee HY. 1999. Characteristics of useful components in the leaves of Baechohyang (Agastache rugosa, O. Kuntze). J Korean Soc Food Sci Nutr 28: 326-332
Collier GF, Valeric CH, Cox EF. 1978. A possible role for chlorogenic acid in calcium related disorders of vegetable crops with particular reference to lettuce tipburn, Commun. In Soil Sci Plant Anal 10: 481-485
Na GM, Han HS, Ye SH, Kim HK. 2004. Extraction characteristics and antioxidative activity of Cassia tora L. extracts. Korean J Food Culture 19: 499-505
Kang YH, Park YK, Oh SR, Moon KD. 1995. Studies on the physiological functionality of pine needle and mugwort extracts. Korean J Food Sci Technol 27: 978-984
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.