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문제 정의
- 홍삼 첨가로 인한 TBA가의 감소는 홍삼이 지질의 산화를 억제한다는 것을 의미한다. 이에 대두유 및 올리브유로 제조한 홍삼 유의 DPPH radical 소거능을 검토하였다. 홍삼 대두유에 비해 0.
- 홍삼유의 제조에는 현재 식용으로 널리 사용되고 있는 대두유 및 올리브유를 사용하였고, 이때 오일들은 비교적 열이나 빛에 의해 산패하기 쉬우므로 홍삼유의 제조 시 열이나 빛에 최소한 노출되게 하였으며, 또한 홍삼유의 제조 시에 효소를 이용하여 유용성분을 보다 효율적으로 용출하여 홍삼의 유효성분을 다량 함유한 오일을 얻고자 하였다.
제안 방법
- 이때 대조구는 시료대신 메탄올을 첨가하여 수행하였고, 양성대조구로 a-tocopherol (Sigma)의 활성과 비교하였다. Free radical 소거 활성은 시료첨가구와 무 첨가 구의 흡광도를 구하여 다음과 같이 계산하였다.
- 대두유로 제조한 홍삼유의 항산화 비타민 함량을 분석하였다. 비타민 A는 검출되지 않았으나, 비타민 E 함량은 대두유보다 홍삼 첨가 대두유에서 1.
- 따라서 본 연구에서는 홍삼유 제조를 위해 세절한 홍삼을 여러 효소로 처리하여 항산화능을 검토한 다음 가장 적합한 효소를 먼저 선정하였다. 선정한 효소로 홍삼을 처리하고 효소를 불활성화 시킨 다음, 10배 비율로 대두유 및 올리브유를 각각 첨가하여 15일간 40°C에서 숙성하면서 홍삼유를 제조하였다.
- 9 ml를 첨가하여 잘 혼합한 다음 1 ml를 시료로 취하여 5x10M DPPH 용액 1 ml를 첨가한 후 37°C에서 30 분간 반응시 킨 다음 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 또한 양성대조구로 a-tocopherol을 최종농도가 0.02% 가 되게 대두유 및 올리브유에 각각 첨가하여 빛을 차단한 후 40°C의 어두운 곳에서 15일간 숙성시켰으며, 1일 2회 시료를 150 rpm 20분간 진탕하면서 보관한 뒤 비교하였다.
- 먼저 선정하였다. 선정한 효소로 홍삼을 처리하고 효소를 불활성화 시킨 다음, 10배 비율로 대두유 및 올리브유를 각각 첨가하여 15일간 40°C에서 숙성하면서 홍삼유를 제조하였다. 제조한 흥삼유의 POV가, TBA가, DPPH 라디칼 소거능, 총 폴리페놀 함량, 비타민 A 및 E 함량 등을 조사하여 홍삼 유의 항산화능을 검토하였다.
- 5% 또는 1%를 각각 첨가하여 50°C에서 1시간 반응시킨 후, 90°C에서 15분간 효소를 불활성화 시켰다. 이 반응액을 각각 1 ml씩 취하여 메탄올 2 ml을 첨가하여 진탕한 후 l, 200x g에서 10분간 원심분리하여 상등액을 취해 DPPH 라디칼 소거능과 총 폴리페놀성 화합물함량을 측정하였다.
- , USA) 용액 1 ml를 첨가한 후 10초간 진탕한 후 37°C에서 30분간 반응시킨 다음, 이 반응액을 분광광도계 (UV/Visible spectrophotometer biospec-1601, Shimadzu, Japan)를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 대조구는 시료대신 메탄올을 첨가하여 수행하였고, 양성대조구로 a-tocopherol (Sigma)의 활성과 비교하였다. Free radical 소거 활성은 시료첨가구와 무 첨가 구의 흡광도를 구하여 다음과 같이 계산하였다.
- 01 N Na2&Cb용액으로 적정 하여 POV를 산정 하였다[22]. 이때 대조군으로 동일한 조건에서 보관한 홍삼을 첨가하지 않은 대두유 및 올리브유를 사용하여 과산화물가를 비교하였다.
- 5% cellulase를 첨가한 증류수 50 ml를 넣어 50°C에서 1시간 반응시킨 후, 90°C에서 15분간 효소를 불활성화 시킨 다음 대두유와 올리브유를 각각 10배 비율로 넣어 빛을 차단한 후 W°C의 어두운 곳에서 15일간 숙성시켰다. 이때 홍삼을 첨가하지 않은 대두유 및 올리브유를 대조군으로 동일한 조건에서 보관하였으며, 1일 2회 시료를 150 rpm, 20분간 진탕 하여 오일 속에 홍삼의 지용성 성분들이 용출되도록 하였다.
- 0 ml의 hexane을 첨가하고 다시 잘 섞었다. 이를 2, 400x g에서 10분간 원심분리하여 상등액 0.8 ml를 취하여 진공 원심농축기로 말린 후 20 ml의 BHA를 포함하는 에탄올과 hexane에 각각 잘 섞은 후, ethanol:water (95:5) 또는 hexaneisopropanol (98:2)이 총 10 ml가 되 게 각각 첨가하여 용해시킨 다음, 여과하여 HPLC에 10 ml씩 주입하여 비타민 A 및 비타민 E를 각각 분석하였다.
- 치밀하고 견고하여 적절한 가공처리가 필요하다[9]. 이에홍삼의 유효 성분을 효과적으로 추출하고자, cellulase, a- amylase의 단독 및 혼합처리를 한 다음 그 추출액의 항산화 능을 확인하였다. 그 결과 효소 처리하지 않은 홍삼액에서도 50% 이상의 DPPH 소거능을 보였지만, 효소 처리한 홍삼액의 경우 효소 처리하지 않은 홍삼액에 비해 유의적으로 높은 DPPH 소거능을 나타내었다.
- 선정한 효소로 홍삼을 처리하고 효소를 불활성화 시킨 다음, 10배 비율로 대두유 및 올리브유를 각각 첨가하여 15일간 40°C에서 숙성하면서 홍삼유를 제조하였다. 제조한 흥삼유의 POV가, TBA가, DPPH 라디칼 소거능, 총 폴리페놀 함량, 비타민 A 및 E 함량 등을 조사하여 홍삼 유의 항산화능을 검토하였다.
- 홍삼 50 g을 세절해서 50°C의 증류수 50 ml에서 1시간 정도 수침하여 부드러워지면, 복합 cellulase 0.5% 또는 1%, 복합 cellulase와 a-amylase의 혼합 효소 0.5% 또는 1%를 각각 첨가하여 50°C에서 1시간 반응시킨 후, 90°C에서 15분간 효소를 불활성화 시켰다. 이 반응액을 각각 1 ml씩 취하여 메탄올 2 ml을 첨가하여 진탕한 후 l, 200x g에서 10분간 원심분리하여 상등액을 취해 DPPH 라디칼 소거능과 총 폴리페놀성 화합물함량을 측정하였다.
- 홍삼유를 제조하고자 홍삼 50 g을 세절하여 증류수 50 ml 또는 0.5% cellulase를 첨가한 증류수 50 ml를 넣어 50°C에서 1시간 반응시킨 후, 90°C에서 15분간 효소를 불활성화 시킨 다음 대두유와 올리브유를 각각 10배 비율로 넣어 빛을 차단한 후 W°C의 어두운 곳에서 15일간 숙성시켰다. 이때 홍삼을 첨가하지 않은 대두유 및 올리브유를 대조군으로 동일한 조건에서 보관하였으며, 1일 2회 시료를 150 rpm, 20분간 진탕 하여 오일 속에 홍삼의 지용성 성분들이 용출되도록 하였다.
- 홍삼의 유효 활성 성분을 함유한 오일을 제조하고자, 세절한 홍삼을 여러 효소로 처 리하여 항산화능을 검토한 후 가장 적합한 효소를 선정하여 홍삼을 효소처리하고 10배 비율 의대 두유 및 올리브유를 각각 첨가하여 40°C에서 15일간 숙성하면서 홍삼유를 제조하였다. 그 결과, 0.
대상 데이터
- 건조된 홍삼은 풍기특산물 영농조합 법인에서 구입하였고, 대두유 및 올리브유는 대형 마트에서 구입하여 사용하였다. 건조된 홍삼은 세절하여 -20°C에 보관하면서 실험에 사용하였다.
- 건조된 홍삼은 세절하여 -20°C에 보관하면서 실험에 사용하였다. 그리고 본 실험 에 사용된 효소인 cellulase, hemicellulase, carbohydrase, arabanase, beta-glucanase, xylanase를 포함하는 복합cellulase (cellulase) 와 a-amylase는 NOVOZYME사 (Denmark)로부터 구입하여 사용하였다.
데이터처리
- 실험결과의 분석은 Students's t test를 이용하여 p<0.05 수준에서 시료간의 유의차를 검정하였고, 결과 값은 평균 土 표준편차로 표시하였다.
이론/모형
- DPPH 라디칼 소거능은 Blois 등[2]의 방법으로 다음과 같이 측정하였다. 상등액 1 ml를 시료로 취하여 5xl04 M DPPH (lzl-dipheny-2-picrylhydrazyl, Sigma Chem.
- 총 폴리페놀성 화합물 함량은 Folin-Denis법[기을 응용하여 측정하였다. 상등액 1 ml에 2배로 희석한 Folin 시약 1 ml을 첨가하고 잘 혼합한 다음 3분간 방치한 후 1 ml의 10% NasCO^ 를 서서히 가하였다.
- 홍삼유의 비타민 A와 비타민 E의 함량 분석은 식품공전의 HPLC에 의한 정 량방법 [1]으로 수행하였으며, 기기 분석조건은 Table 1과 같다. 즉 0.
성능/효과
- 이에홍삼의 유효 성분을 효과적으로 추출하고자, cellulase, a- amylase의 단독 및 혼합처리를 한 다음 그 추출액의 항산화 능을 확인하였다. 그 결과 효소 처리하지 않은 홍삼액에서도 50% 이상의 DPPH 소거능을 보였지만, 효소 처리한 홍삼액의 경우 효소 처리하지 않은 홍삼액에 비해 유의적으로 높은 DPPH 소거능을 나타내었다. 특히 0.
- 홍삼유를 제조하였다. 그 결과, 0.5% cellulase로 처 리한 홍삼액에서 가장 높은 항산화 활성 이 있음을 확인하였다. 그리고 홍삼을 0.
- 4). 그러나 올리브유의 경우는 대두유에 비해 올리브유 자체의 TBA 가가 낮았으며, 홍삼 첨가 올리브유의 경우에도 올리브유만 보관한 대조군과 TBA가의 차이를 보이 지 않았고, 0.5% cellu lase 처리한 홍삼 올리브유에서도 TBA가가 다소 증가하는 경향이었으나 유의성은 없었다(Fig. 4). 따라서 홍삼의 항산화 활성 성분의 용출은 올리브유보다 대두유에서 더 높았고, 특히 0.
- 3). 그리고 대두유에 비해 올리브유를 40°C에서 보관할경우 과산화물가가 더 증가하는 경향을 보였다. 이 결과로 홍삼 유 제조에 대두유를 사용하는 것이 과산화물가를 낮추는데 더 효과적임을 알 수 있었다.
- 5% cellulase로 처 리한 홍삼액에서 가장 높은 항산화 활성 이 있음을 확인하였다. 그리고 홍삼을 0.5% cellulase로 처리하여 제조한 홍삼 유의과산화물가는 오일 자체만 보관한 대조군에 비해 유의적으로감소되었고, 홍삼의 항산화 활성 성분의 용출은 올리브유보다 대두유에서 더 증가하였고, 특히 0.5% cellulase 처리한 홍삼 대두유의 TBA가도 유의적으로 감소되었다. 홍삼유의 DPPH radical 소거능도 홍삼만으로 추출한 대두유에 비해 0.
- 5% cellulase 처리한 홍삼 대두유에서 더 큰 DPPH 소거 능을 보였다. 대두유로 제조한 홍삼유의 항산화비타민 함량 분석에서는 비타민 A는 검출되지 않았으나, 비타민 E 함량은 대두유보다 홍삼 첨가 대두유에서 1.7배 정도 증가하였고, 0.5% cellulase를 처리한 홍삼첨가 대두유에서 2.3배 정도 증가되어 홍삼의 0.5% ceUulase 처리에 의해 비타민 E의 용출이 더 증가하였다.
- 알 수 있다[19]. 대조군인 대두유에 비해 홍삼을 첨가한 대두유의 TBA가는 45.5로, 0.5% ceUulase 처리한 홍삼 대두유에서는 TBA가는 41.7로 유의적으로 감소하였다(Fig. 4). 그러나 올리브유의 경우는 대두유에 비해 올리브유 자체의 TBA 가가 낮았으며, 홍삼 첨가 올리브유의 경우에도 올리브유만 보관한 대조군과 TBA가의 차이를 보이 지 않았고, 0.
- 5% cellulase 처 리 하 여대 두유로 숙성시켰을 때, 지용성 성분과 함께 항산화 비타민인 비타민 E가 용출되고, 특히 비타민 E의 함량이 대두유에 비하여 2배 이상 증가되 어 홍삼유의 항산화능을 나타낸 것으로 생각되었다. 따라서 홍삼을 0.5% cellulase로 처리하여 제조한 홍삼유가 장기 보존 뿐 아니라 항산화 성분의 추출에서도 효과적이며, 올리브유보다는 대두유로 홍삼유를 제조하는 것이 비용과 효능 면에서 산업적으로 더 유용할 것으로 생각된다.
- 4). 따라서 홍삼의 항산화 활성 성분의 용출은 올리브유보다 대두유에서 더 높았고, 특히 0.5% cellulase 처리한 홍삼 대두유의 TBA가가 항산화 능이 우수한 올리브유 자체 값과 거의 동일하게 감소되어짐을알 수 있었다.
- 또한 총 폴리페놀성 화합물 함량은 효소 처리하지 않은 홍삼액에 비해 0.5% ceUulase 처리 홍삼액에서 폴리페놀성 화합물함량이 약간 감소하는 경향을 보였으나 유의성은 없었으며, 다른 효소 처리 홍삼액에서도 폴리페놀성 화합물 함량은 큰차이를 보이지 않았다(Fig. 2). 지질과산화는 생체내에서 유리기의 공격에 의해 유발되며 유리 라디칼, hydroxperoxides, carbonyl compounds 등의 단백 질과 DNA에 손상을 유발할 수 있는 물질들을 생성[24]하지만 DPPH 소거능과 총 폴리 페놀성 화합물 함량이 높은 흥삼의 경우 생체를 과산화로 인한 손상으로부터 보호할 수 있으며, 특히 홍삼의 고형물 및 폴리 페놀성 화합물이 효소 처리에 의해 쉽게 추출되어 홍삼의 항산화 능을 나타낼 것으로 생각된다.
- 비타민 A는 검출되지 않았으나, 비타민 E 함량은 대두유보다 홍삼 첨가 대두유에서 1.7배 정도 증가하였고, 0.5% cellulase 를 처리한 홍삼 대두유에서 2.3배 정도 비타민 E 함량이 증가되어 홍삼의 효소처리에 의해 비타민 E의 용출이 더 증가함을 알 수 있었다(Table 2). 이는 홍삼을 0.
- 또한 유지의 산화 초기단계의 산패도를 관찰하는 지표로서 지질 성분의 초기 산화과정 중에 형성되는 1차 산화 생성물인 과산화물의 함량으로 나타낸다. 빛을 차단하여 40°C에서 15일간 보관한 홍삼유의 과산화물가의 변화를 측정한 결과, 오일 자체만 보관한 대조군에 비해 홍삼유 및 효소 처리한 홍삼유에서 유의적으로 과산화물가가 감소하였다 (Fig. 3). 그리고 대두유에 비해 올리브유를 40°C에서 보관할경우 과산화물가가 더 증가하는 경향을 보였다.
- 그리고 대두유에 비해 올리브유를 40°C에서 보관할경우 과산화물가가 더 증가하는 경향을 보였다. 이 결과로 홍삼 유 제조에 대두유를 사용하는 것이 과산화물가를 낮추는데 더 효과적임을 알 수 있었다.
- 5). 특히 0.5% ceUulase 처리한 홍삼 대두유는 양성 대조군으로 사용한 비타민 E (0.02%)보다더 큰 DPPH 소거능을 보였다. 한편 올리브유 자체의 DPPH 소거능은 74% 정도로 높은 값을 나타내었고, 올리브유에 홍삼을 첨가함에 따른 DPPH 소거능의 효과는 보이지 않았고 홍삼만으로 추출한 올리브유보다는 0.
- 그 결과 효소 처리하지 않은 홍삼액에서도 50% 이상의 DPPH 소거능을 보였지만, 효소 처리한 홍삼액의 경우 효소 처리하지 않은 홍삼액에 비해 유의적으로 높은 DPPH 소거능을 나타내었다. 특히 0.5% cellulase만을 처리한 홍삼액에서 유의적으로 가장 높은 DPPH 소거능을 보였고, 1% cellulase와 1% a-amylase를 처리한 홍삼액에서도 효소 처리 하지 않은 홍삼액에 비 해 유의 적으로 높은 DPPH 소거 능을 보였으나 효소 첨가량에 따른 차이는 보이지 않았다(Fig. 1). 이는 홍삼의 항산화성분 용출에 0.
- 02%)보다더 큰 DPPH 소거능을 보였다. 한편 올리브유 자체의 DPPH 소거능은 74% 정도로 높은 값을 나타내었고, 올리브유에 홍삼을 첨가함에 따른 DPPH 소거능의 효과는 보이지 않았고 홍삼만으로 추출한 올리브유보다는 0.5% cellulase 처리한 홍삼 올리브유에서 DPPH 소거능도 증가하는 경향이었으나 유의성은 없었다(Fig. 5). 올리브유 자체의 높은 DPPH 소거능을 보이는 것은 올리브유의 폴리페놀, 토코페롤, 색소 등이 항산화 능에 관예 15]하고, 다른 식용 오일보다 올리브유의 항산화능이더 안정한데 이는 페놀화합물, 토코페롤, 카르테노이드 그리고 단일 불포화 지방산의 함량이 높기 때문이라고 보고되었다[25].
- 이에 대두유 및 올리브유로 제조한 홍삼 유의 DPPH radical 소거능을 검토하였다. 홍삼 대두유에 비해 0.5% ceUulase 처리한 홍삼 대두유에서 DPPH 소거 능은 유의성 있는 증가를 보였다(Fig. 5). 특히 0.
- 5% cellulase 처리한 홍삼 대두유의 TBA가도 유의적으로 감소되었다. 홍삼유의 DPPH radical 소거능도 홍삼만으로 추출한 대두유에 비해 0.5% cellulase 처리한 홍삼 대두유에서 더 큰 DPPH 소거 능을 보였다. 대두유로 제조한 홍삼유의 항산화비타민 함량 분석에서는 비타민 A는 검출되지 않았으나, 비타민 E 함량은 대두유보다 홍삼 첨가 대두유에서 1.
후속연구
- 이에 대두유나 올리브유에 홍삼을 첨가하여 유효 홍삼 성분이 추출되면 홍삼 특유의 풍미로 인한 오일의 풍미가 향상되고, 또한 홍삼 유래의 천연 항산화물로 인하여 변향 및 산패를 효과적으로 억제내지 지연시키게 되어, 유통 및 저장 안정성이 향상되고, 건강에의 기여, 웰빙 측면에서도 유용한 유지류의 제조가 가능할 것으로 여겨진다.
- 이처럼 생활 수준의 향상과 건강에 대한 관심이 고조되면서 유지의 소비에서도 유용 활성 성분이 함유된 웰빙 유지류의 소비가 증가할 것으로 기대되므로, 천연 식물 유래의 다른 지용성 성분이 첨가되거나 유지의 자동산화 과정을 천연 식물 유래의 항산화 성분의 첨가에 의하여 더욱 지연시킬 수 있는 웰빙유지류의 개발도 필요하다.
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