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문제 정의
- 따라서 본 연구는 오미자를 물과 에탄올로 추출한 후, 추출물의 폴리페놀 함량, 항균, 항산화 및 혈전용해능 등을 조사하여 건강기능성식품의 개발 소재나 천연보존료로서 활용하기 위한 기초자료를 얻고자 하였다.
- 본 연구의 목적은 천연 보존료나 기능성 식품을 개발하기 위하여 오미자를 물과 70% 에탄올로 추출한 후, 추출물의 폴리페놀 함량, 생리활성(항균활성, 항산화능, 혈전용해능)을 측정하였다. 오미자의 물과 에탄올 추출물의 폴리페놀 함량은 각각 511.
제안 방법
- 에탄올추출물은 70%의 에탄올 1,000 mL에 100 g의 시료를 가하여 70℃ 에서 3시간 동안 3회 반복 추출, 여과하였다. 각 추출물을 회전식증발농축기(EYELA, A-1000S, Japan)로 농축하여 동결건조한 후, 기능성 실험 시료로 사용하였다. 시료의 추출 수율은 추출전 시료의 중량에 대한 각 추출물의 건조 중량 백분율로 나타내었다.
- 오미자 추출물(0~5.0%)과 plasmin의 농도(0~1.0 unit)별로 fibrn plate상에서 혈전용해에 의해 형성된 투명환은 Fig. 4와 같으며, 투명환이 타원형인 경우에는 긴 지름과 짧은 지름을 평균하여 면적을 계산하였다. 이로부터 도출된 추출물의 상대적인 혈전용해능을 계산한 식은 다음과 같다(r2=0.
- 혈전용해 효소활성은 직경 8 mm의 paper disc를 제조한 fibrin plate에 놓고 각 농도의 오미자 추출물 20 μL를 가하여 37℃에서 12시간동안 반응시킨 후, 생성된 투명환부위의 직경을 측정하여 면적을 계산하였으며, 이때 대조구는 plasmin(Sigma, St Louis, MO, USA)을 농도별로 조제 하여 사용하였다. 오미자 추출액의 혈전용해능은 대조구의 용해면적을 기준으로 작성한 표준곡선에 대한 추출시료의 용해면적의 상대적 비율로서 계산하였다.
- 0으로 보정한 다음 반응용액의 부피를 10 mL로 하였다. 이 용액을 37 ℃에서 1시간 반응시킨 후 각 반응액 1 mL를 취하여 2% 초산용액 2 mL 와 30% 초산용액으로 용해한 Griess 시약(1% sulfanilic acid : 1 % naphthylamine = 1 :1) 0.4 mL를 가한 후 혼합하여 실온에서 15분간 방치 후 520 nm에서 흡광도를 측정하여 잔존하는 아질산염의 백분율로 나타내었으며 공시험은 Griess 시약 대신 증류수를 가하여 같은 방법으로 행하였다.
- 추출물의 농도별 항균활성은 tryptic soy agar(TSA) 평판배지에 각 세균 배양액 0.1 mL를 접종하여 균일하게 도말한 후, 직경 8 mm의 멸균 paper disc를 올려놓은 다음 각 추출물을 TSB에 1, 2, 3%가 되도록 용해하여 멸균 paper disc에 50 μL씩 흡수시켜 37℃의 항온기에서 24시간 배양한 후 paper disc 주위의 생육저해환의 크기(직경)를 측정하였다.
- 표준곡선은 tannic acid를 10 mg/mL의 농도로 증류수에 녹이고, 최종농도가 0, 50, 100, 150, 200 및 300 μg/mL 용액이 되도록 취하여 위와 같은 방법으로 725 nm에서 흡광도를 측정하여 작성하였다.
- 혈전용해 효소활성은 직경 8 mm의 paper disc를 제조한 fibrin plate에 놓고 각 농도의 오미자 추출물 20 μL를 가하여 37℃에서 12시간동안 반응시킨 후, 생성된 투명환부위의 직경을 측정하여 면적을 계산하였으며, 이때 대조구는 plasmin(Sigma, St Louis, MO, USA)을 농도별로 조제 하여 사용하였다.
- 혈전용해능은 fibrin plate법(21)을 약간 수정하여 측정하였다. 0.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 오미자(Schijandra chinensis Baillon)는 2007년 9월에 문경에서 생산된 것을 대구광역시 남성로의 한약재시장에서 1 kg을 구입하여 사용하였으며 이의 일부는 voucher specimen으로 -20℃의 냉동실에 보관중이다.
- 항균실험에 사용한 균주는 식중독과 전염병에 관련이 있는 Gram 양성균인 Listeria monocytogenes ATCC 7644, Staphylococcus aureus ATCC 13565와 Gram 음성균인 Escherichia coli 0157:H7 ATCC 43895, Salmonella typhimurium ATCC 7988을 사용하였다.
이론/모형
- SOD 유사활성은 Marklund와 Marklund의 방법(19)에 따라 각 시료 0.2 mL에 Tris-HCl buffer(pH 8.5) 3 mL와 7.2 mM pyrogallol 0.2 mL를 가하고 25℃에서 10분간 반응시킨후 1N HCl 1 mL로 반응을 정지시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하여 시료용액의 첨가구와 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 백분율(%)로 나타내었다.
- 각 시료 물추출물의 항균활성은 paper disc법으로 측정하였다. 추출물의 농도별 항균활성은 tryptic soy agar(TSA) 평판배지에 각 세균 배양액 0.
- 아질산염 소거작용(nitrite scavenging ability; NSA) 측정은 Kato 등의 방법(20)에 준하였다. 즉, 1 mM NaNO2 용액 2 mL에 각 시료 추출물 1 mL를 가하고, 0.
- 전자공여능(electron donating ability; EDA)은 Blois의 방법(18)에 준하여 각 시료 2 mL 에 0.2 mM DPPH(1-1- diphenyl-2-picryl hydrazyl) 1.0 mL 를 넣고 혼합하여 30분 동안 반응시킨 다음 분광광도계로서 517 nm에서 반응액의 흡광도를 측정한 후, 시료 첨가 전 · 후의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었다.
- 추출물의 폴리페놀 화합물 함량은 Folin-Denis법(17)으로 측정 하였다. 즉 시료를 10 mg/mL 농도로 증류수에 녹인 다음 0.
성능/효과
- Fig. 1은 오미자 추출물의 DPPH radical 소거 활성을 측정한 결과, 추출물 100, 300, 500, 1,000 ppm 농도에서 물추출물은 각각 48.5, 69.2, 74.3, 88.6%, 에탄올추출물은 각각 51.2, 76.6, 89.5, 94.5%로서, 추출물 농도에 비례하여 전자 공여능을 나타내었으며, 물추출물보다 폴리페놀 함량이 높은 에탄올추출물의 활성이 높은 편이었다.
- aureus에 대하여 우수한 항균활성을 나타내었다. 물추출물과 에탄올추출물 1,000 ppm 농도에서, 전자공여능은 각각 88.6%, 94.5%였으며 SOD 유사활성은 51.2, 53.6%, 아질산염 소거능은 pH 1.2에서 70.2%, 76.2%였다. 폴리페놀함량이 높은 에탄올추출물이 물추출물에 비하여 항균, 항산화 활성이 우수하였다.
- 폴리페놀함량이 높은 에탄올추출물이 물추출물에 비하여 항균, 항산화 활성이 우수하였다. 반면에 오미자 추출물 1.25~5.0%의 혈전용해능은 물추출물이 에탄올추출물에 비하여 우수한 활성을 나타내었다. 본 실험결과로 볼 때, 오미자 추출물은 건강식품 개발 소재 혹은 가공식품에서 천연 첨가물로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
- Table 3은 오미자 추출물에 의한 투명환의 직경과 혈전용해능을 plasmin의 양으로 환산한 결과이다. 본 실험에 사용한 오미자 추출물은 1.25%에서 물추출물은 plasmin 0.31 unit, 에탄올추출물은 plasmin 0.13 unit와 같은 활성을 나타내었고, 추출물 5.0%에서는 물추출물이 plasmin 0.73 unit, 에탄올추출물은 plasmin 0.47 unit에 해당하는 혈전용해능을 나타내었으며, 동일한 추출물 농도에서 물추출물이 에탄올추출물보다 1.5~2.4배 높은 활성을 나타내었다.
- aureus에 대하여 항균활성을 나타내었다. 오미자 물추출물은 2% 이상의 농도에서, 에탄올추출물은 1% 이상의 농도에서 clear zone을 형성하였으며 S. aureus보다는 L monoocytogenes에 대한 항균활성이 큰 편이었다.
- 오미자 추출물의 SOD 유사활성은 Fig. 2와 같으며 각 추출물 100, 300, 500, 1,000 ppm에서 물추출물은 각각 13.6, 33.3, 40.1 및 51.2%, 에탄올추출물은 각각 10.2, 30.2, 46.1 및 53.6%로 추출물 농도에 비례하여 활성이 증가하였으나 동일한 농도에서 두 추출물간에 유의적인 활성의 차이는 없었다.
- aureus 에 대하여 clear zone의 크기를 측정한 결과는 Table 2와 같다. 오미자의 물과 에탄올추출물 모두 그람 음성균에 대하여는 항균활성이 없었으나 그람 양성균인 L. monocytogenes, S. aureus에 대하여 항균활성을 나타내었다. 오미자 물추출물은 2% 이상의 농도에서, 에탄올추출물은 1% 이상의 농도에서 clear zone을 형성하였으며 S.
- 6 mg/100 g이었다. 오미자의 물추출물과 에탄올추출물은 식중독세균인 L. monocytogenes와 S. aureus에 대하여 우수한 항균활성을 나타내었다. 물추출물과 에탄올추출물 1,000 ppm 농도에서, 전자공여능은 각각 88.
- 2%였다. 폴리페놀함량이 높은 에탄올추출물이 물추출물에 비하여 항균, 항산화 활성이 우수하였다. 반면에 오미자 추출물 1.
- 9%로서 두 용매에 따른 수율은 비슷한 수준이었다. 한편, 오미자추출물의 총 폴리 페놀 함량을 tannic acid를 기준으로 측정한 결과, 물추출물은 511.5, 에탄올추출물은 696.6 mg/100 g으로서 추출물의 종류에 따라 폴리페놀함량에 유의적인 차이를 나타내었다. Cho 등(10)은 오미자 추출물의 총 폴리페놀 함량이 물추출물 430, 에탄올추출물 630 mg/100g으로서 본 실험결과에 비하여 약간 낮은 편이었으나 Kim 등(22)이 보고한 오미자물추출물의 총 폴리페놀함량은 1,269 mg/100 g으로 본 실험 결과에 비하여 큰 차이를 나타내었는데, 이는 오미자의 산지와 재배조건, 추출방법, 총 폴리페놀 함량의 측정 기준의 차이 등에 따른 여러 가지 복합적인 요인에 따른 결과로 보인다.
후속연구
- 0%의 혈전용해능은 물추출물이 에탄올추출물에 비하여 우수한 활성을 나타내었다. 본 실험결과로 볼 때, 오미자 추출물은 건강식품 개발 소재 혹은 가공식품에서 천연 첨가물로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
- 7%의 활성을 나타낸 것으로 보고하여 오미자 추출물이 천연 항산화제로서의 가치를 시사하였으며 이러한 결과들을 종합해 볼때 오미자는 식품 가공시에 천연 항산화제로서 충분한 가치가 있는 것으로 판단된다. 한편, Lim(26)은 항산화능이 우수한 동과 추출물을 투여한 당뇨실험군 흰쥐에서 산화적 스트레스로 인한 항산화계의 개선에 효과가 있었다고 보고하였는데, 본실험에서 사용한 오미자와 같은 항산화 식품의 섭취는 인체내의 산화적 스트레스 개선에도 도움이 될 것으로 생각된다.
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