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문제 정의
- 본 연구에서는 이러한 홍국균을 홍삼에 접종하여 발효시킴으로서 얻어지는 홍국발효홍삼을 이용하여 간 기능 개선 등 건강보조식품을 개발할 목적으로 그 기초 자료를 얻기 위하여홍국발효홍삼의 일반 이화학적 특성조사와 함께 생리활성작용에 대하여 검토하였다.
제안 방법
- 이때 총 폴리페놀 화합물은 tannic acid를 이용하여 작성한 표준 곡선으로부터 함량을 구하였다. Tannic acid를 이용한 표준곡선은 tannic acid 1 mg을 50% 메탄올 용액 1 ml에 녹이고 최종농도가 0, 50, 100, 150, 200, 300 및 500 gg/ml 용액 이 되도록 취하여 위와 같은 방법으로 760 nm에서 흡광도를 측정하여 작성하였다.
- 수용성 추출물을 얻기 위하여 각각 건조된 홍삼 및 홍국 발효 홍삼 분말 시료 100 g에 10배 양의 3차 증류수를 가한 후 40℃ 항온수조에서 3시간씩 교반하면서 3회 반복 추출하였으며, 70% 에탄올 및 70% 메탄올 용매를 수용성 추출물과 동일한 방법으로 추출한 후 추출액을 모아 여과지 (Whatman No.2, Whatman International Ltd., England)로 여과시켜 여액을 rotatory vacuum evaporator (Rotavapor R215, BUCHI, Switzeland)로 감압 농축하여 각각의 용매를 제거시킨 후 freeze dryer (삼원냉열 SF-DSF 12, 부산, 한국)로 동결건조하여 추출 수율을 구하였다.
- 5 ml 가해 잘 혼합시켰다. 여기에 농황산 2.5 ml를 가하여 발색시켜 20분 경과 후 490 nm에서 흡광도를 측정하여 검량선으로부터 구해진 포도당의 비율로 총당 함량을 계산하였다.
- 1 ml를 혼합한 후 정확히 3분 후에 500 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이때 활성의 비교를 위하여 BHT를 0.05% 농도로 사용하여 BHT 첨가구로 하였다.
- 총 당은 phenol-sulfuric acid법 [14]으로 측정하였다. 즉, 시험관에 홍삼 및 홍국발효홍삼 분말을 l%(w/v)로 증류수에 녹인 시료용액을 각각 0.5 ml씩 취하고, 동시에 표준용액을 0.5 ml씩 각각 취하여 5% 정제페놀수를 0.5 ml 가해 잘 혼합시켰다. 여기에 농황산 2.
- 준하여 측정하였다. 즉, 홍삼 및 홍국발효홍삼 분말 1 g을 각 550℃ 회화로에서 3시간 회화 시킨 후 6 N HC1 에 용해 시 켜 완전히 산분해 시 켜 수욕조 상에서 산을 완전히 제거하고, 이 건고물에 3 N HC1 를 가하여 Whatman No. 4 여과지로 여과하여 원소 종류에 따라 각각 일정비율로 희석하여 원자흡광 분광광도계 (AAnalyst 300, Perkin Elmer, Norwalk, CT, USA)를 이용하여 측정하였다.
- 총 폴리 페놀 화합물의 함량은 페놀성 물질이 phosphomo- lybdic acid와 반응하여 청색을 나타내는 것을 이용한 Folin- Denis법[52]을 약간 변형시켜 측정하였다. 즉, 홍삼 및 홍국 발효 홍삼 분말을 l%(w/v)로 증류수에 녹인 시료용액 0.
- 홍국발효홍삼의 알코올성 간 질환 개선용 건강기능식품 개발을 위한 기초 자료를 얻기 위하여 일반 이화학적 특성과 항산화 활성 정도를 측정하였다. 홍삼 및 홍국발효홍삼의 추출물 수율은 각각 수용성 5.
- 홍삼 및 홍국발효홍삼 분말을 l%(w/v)로 증류수에 녹인 각 추출물 l%(w/v) 용액의 pH는 pH meter (Methrohm 691, Swiss)로 직접 측정하였고, 적정 산도는 시료액 10 ml에 각각 증류수 50 ml를 가한 후 잘 흔들어 1% phenolphthalein 용액 4~5 방울 떨어트리고 0.1 N NaOH로 적정한 후 그 소모량을 측정하여 총 산도로 환산하였다.
- 홍삼 및 홍국발효홍삼 분말을 l%(w/v)로 증류수에 녹인 각 추출물 l%(w/v) 용액의 가용성 고형분을 디지털 당도계(Refractometer PR-lOla, Atago Co., Ltd. Japan)로 3회 반복 측정하여 °Brix로 표시하였다.
- 홍삼 및 홍국발효홍삼 분말을 l%(w/v)로 증류수에 녹인 각 추출물 l%(w/v) 용액의 색도는 colorimeter (Handy colorimeter NR-3000, Nippon enshoku, Japan)를 이용하여 Hunter's value L* (명도), a* (적색도), b* (황색도) 값을 3회 반복 측정하였다.
대상 데이터
- 실험 재료인 홍삼은 6년근 수삼으로부터 증숙과 건조 과정을 거쳐 제조한 홍삼을 분쇄(MICRO-JET MILL HKJM-300, Hankook Powder System, Seoul, Korea) 한 후 얻어진 홍삼 분말에 전배양 시킨 홍국균(Mowstw purpureus KCCM 12002)을 5%(v/w) 접종시 켜 30℃에서 30일간 고체배 양 한 후건 조 시킨 분말(200 mesh)을 (주)일한인삼(금산, 충남)에서 제공 받아 사용하였다.
데이터처리
- 실험으로부터 얻어진 결과치는 one-way ANOVA 검정에 의한 평균치와 표준오차(mean士SE)로 표시하였다μ5].
이론/모형
- 2. Antioxidative activities of the water (W), ethanol (E), and methanol (M) extracts from red ginseng (RG) and Monascus-fermented red ginseng (MFRG) against the linoleic acid oxidation measured by the ferric thiocyanate method. BHT: butylated hydroxytoluene.
- 3. Antioxidative activities of the water (W), ethanol (E), and methanol (M) extracts from red ginseng (RG) and Monascus-iermented red ginseng (MFRG) against the linoleic acid oxidation measured by the ferric TBA method. BHT: butylated hydroxytoluene.
- DPPH (a, a'-diphenyl-§-picrylhydrazyl)를 이용한 전자공여 능(electron donating ability; EDA) 측정 에 의한 항산화 활성은 Blois [3] 방법에 따랐다. 즉, DPPH 용액은 100 ml 에탄올에 DPPH 16 mg을 녹인 후 증류수 100 ml를 혼합하여 Whatman filter paper No.
- Ohkawa의 방법 [46]에 따라 먼저 linoleic acid (25 mg/ml in EtOH), ferrous chloride (2.45 mg/ml in 3.5% hydrochloric acid), ammonium thiocyanate (0.3 g/ml in H2O), 0.2 M phosphate buffer (pH 7.0) 를 조제하여 이들을 stock solution 으로사용하였다. 혼합용액은 시료용액 0.
- 총 당은 phenol-sulfuric acid법 [14]으로 측정하였다. 즉, 시험관에 홍삼 및 홍국발효홍삼 분말을 l%(w/v)로 증류수에 녹인 시료용액을 각각 0.
- 홍삼 및 홍국발효홍삼 분말의 미네랄 함량은 AOAC 분석방법μ]에 준하여 측정하였다. 즉, 홍삼 및 홍국발효홍삼 분말 1 g을 각 550℃ 회화로에서 3시간 회화 시킨 후 6 N HC1 에 용해 시 켜 완전히 산분해 시 켜 수욕조 상에서 산을 완전히 제거하고, 이 건고물에 3 N HC1 를 가하여 Whatman No.
성능/효과
- 국내산 식물성 천연물 중의 총 폴리페놀 화합물 함량을 분석한 결과를 보면 솔잎 1.6%-1.8%[57], 뽕잎 1.3% 및 꾸지뽕잎 1.3%[4], 칡뿌리 2.0%, 호두 2.1%, 흐H바라기씨 2.0%, 상추 1.1%, 쑥 1.1%, 생강 1.7%, 모과 4.6%, 밤 속껍질 및 감잎 5.8% 등[39]에서 비교적 높은 농도로 조사 되 었으나 나머지 분석대상에서는 낮은 농도로 조사되었다. Kim 등[3이은 미국 백삼으로부터 30, 60, 90 및 120분의 열처리 시간을 달리하면서 제조한 홍삼의 총 phenolics의 농도는 각각 489.
- 미네 랄 성분 조성 비율을 보면 전체적으로 K가 22, 386 및 16, 936 ppm으로 가장 많이 함유되어 있었으며, 다음으로 Ca 이 각각 3, 693 및 2, 310 ppm으로 함유되어 있었고, Mg는 각각 2, 647 및 2, 703 ppm, Na는 각각 103 및 109 ppm, Fe는 각각 115 및 42 ppm, Zne 각각 57 및 62.3 ppm이 함유되어 있었다 (Table 5).
- 총 폴리페놀 화합물 함량은 홍삼보다 홍국발효홍삼 추출물에서 높았으며, 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았다. 미네랄 함량은 K가 22, 386 및 16, 936 ppm으로 가장 많이 함유되어 있었고, 다음으로 Ca이 각각 3, 693 및 2, 310 ppm으로 함유되어 있었고, Mg는 각각 2, 647 및 2, 703 ppm, Na는 각각 103 및 109 ppm, Fe는 각각 115 및 42 ppm, Zne 각각 57 및 62.3 ppm이 함유되 어있었다. 항산화 실험에서 총 폴리페놀 함량, DPPH radical 소거능 및 불포화 지방산 linoleic acid를 이용한 TBA법 에 의한 항산화 활성은 홍삼 추출물 보다는 홍국발효홍삼에서 높은 것으로 나타났다.
- 2와 3에 각각 나타내었다. 반응 최종일 대조군에 대한 생대 활성으로 나타낸 결과는 홍삼의 70% 메탄올 추출물에서 가장 저해 활성이 높았고, 홍국발효홍삼에서는 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았으나 두 시료간에 큰 차이는 없었고 약 40% 이하의 활성을 보였다. 이들에 비해 대조구로 사용된 시판 합성 항산화제인 BHT는 63% 정도의 비교적 높은 항산화 활성을 보였다.
- 본 실험에서 홍삼 및 홍국발효홍삼의 수용성 추출물의 수율은 각각 5.83% 및 6.58% 였으며, 70% 에탄올 추출물 수율은 각각 0.98% 및 0.62% 였고, 70% 메탄올 추출 수율은 각각 3.04% 및 1.27%로 용매 중에서는 수용성 추출에서 수율이 가장 높았다(Table 1). Lee 등[3기도 인삼의 추출 용매에 따른 추출 수율은 물 추출물이 가장 많고 에탄올은 농도가 높을수록 수율은 낮아지는 경향을 나타내는데, 이는 에탄올의 농도가 높을수록 성분의 추출량이 적어지며 주로 다당류의 추출량이 적어지므로 수율이 감소한다고 하였다.
- 항산화 활성은 Fig 1에 나타내었다. 양성 대조구로 사용된 시판 합성 항산화제인 BHT 0.1% 처리에 의해서 95.3%로 높은 활성을 보였다. 홍삼 및 홍국발효홍삼 추출물의 항산화 활성은 수용성, 70% 에탄올, 70% 메탄올 추출물 모두 홍삼 추출물 보다는 홍국발효홍삼 추출물에서 약간씩 항산화 활성이 높은 것으로 나타났으나, 전체적으로 볼 때 19.
- 반응 최종일 대조군에 대한 생대 활성으로 나타낸 결과는 홍삼의 70% 메탄올 추출물에서 가장 저해 활성이 높았고, 홍국발효홍삼에서는 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았으나 두 시료간에 큰 차이는 없었고 약 40% 이하의 활성을 보였다. 이들에 비해 대조구로 사용된 시판 합성 항산화제인 BHT는 63% 정도의 비교적 높은 항산화 활성을 보였다. Choi 등μ2] 및 Chang 등[9]도 식품으로 사용되어 그 안전성이 확인된 각종 식물 및 약재를 에탄올과 물로 추출하여 항산화력을 검색한 결과, 에탄올 추출물이 물 추출물 보다 항산화 효과가 강하고 추출 수율도 높았다고 하였다.
- TBA법으로 불포화 지방산인 linoleic acid의 산화 반응을 측정한 결과에서는 thiocyanate 방법으로 측정한 결과와 상당히 유사한 결과를 보였으나, 단지 홍국발효홍삼 메탄올 추출물에서 에탄올 추출물 보다 약간 낮은 값을 보였을 뿐이다. 이때 대조구로 사용된 시판 합성 항산화제인 BHT는 70% 정도의 높은 항산화 활성을 보였다.
- 4%로 보고되어 시료에 따라 항산화 활성을 다르게 나타내는 경우도 있다. 이상의 결과에서 홍삼 및 홍국발효홍삼 추출물의 DPPH free radical 소거 능은 추출 용매의 차이에 의해 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며, 홍국균의 발효에 의해서도 크게 항산화 활성이증가되지는 않는 것으로 나타났다.
- 3%라고 하여본 실험 결과와도 비슷하였다. 총 당 함량은 수삼에는 5.7~ 6.5%, 유리당 함량은 건삼에 2.2% 및 수삼에 0.52%, 환원당은 건삼에 3.9% 및 수삼에 1.28%를 나타내었고, 70% 에탄올로 추출할 때에 환원당은 수삼에 7.8%, 건삼에 12.8%, 미삼에 9.1%를 함유하고 있었다. 또한 80% 에탄올 추출물에서 총 당은 11.
- 5 Brix로 홍삼에서 약간 높았다. 총 폴리페놀 화합물 함량은 홍삼보다 홍국발효홍삼 추출물에서 높았으며, 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았다. 미네랄 함량은 K가 22, 386 및 16, 936 ppm으로 가장 많이 함유되어 있었고, 다음으로 Ca이 각각 3, 693 및 2, 310 ppm으로 함유되어 있었고, Mg는 각각 2, 647 및 2, 703 ppm, Na는 각각 103 및 109 ppm, Fe는 각각 115 및 42 ppm, Zne 각각 57 및 62.
- 총폴리 페놀 화합물 함량은 홍삼보다 홍국발효홍삼 추출물에서 높았으며, 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았고 물 추출물에서 가장 낮은 값을 보였다. 두릅순의 경우도 총 폴리페놀 화합물이 물 추출물 보다는 70% 에탄올 및 70% 메탄올 추출물에서 높은 함량을 보여 본 실험결과와 일치하는 경향을 보였다[8].
- 3 ppm이 함유되 어있었다. 항산화 실험에서 총 폴리페놀 함량, DPPH radical 소거능 및 불포화 지방산 linoleic acid를 이용한 TBA법 에 의한 항산화 활성은 홍삼 추출물 보다는 홍국발효홍삼에서 높은 것으로 나타났다.
- 27%로 수용성 추출에서 가장 높았다. 홍삼 및 홍국발효홍삼 1% 추출물 중의 총 당도는 각각 0.23% 및 0.17%로 홍삼에서 약간 높았으며, 가용성 고형분도 각각 0.6 및 0.5 Brix로 홍삼에서 약간 높았다. 총 폴리페놀 화합물 함량은 홍삼보다 홍국발효홍삼 추출물에서 높았으며, 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았다.
- 홍삼 및 홍국발효홍삼 분말의 1% (w/v) 수용액 중의 총당도는 각각 0.23% 및 0.17%로 홍삼에서 약간 높았다(Table 2). 이를 100%로 환산하면 각각 23% 및 17%로 Kim [2이이보고한 건삼의 총당 함량이 18.
- 3%로 높은 활성을 보였다. 홍삼 및 홍국발효홍삼 추출물의 항산화 활성은 수용성, 70% 에탄올, 70% 메탄올 추출물 모두 홍삼 추출물 보다는 홍국발효홍삼 추출물에서 약간씩 항산화 활성이 높은 것으로 나타났으나, 전체적으로 볼 때 19.2%~29.5% 로 높은 항산화 활성은 아닌 것으로 보여 진다. 홍국 발효홍삼 추출물에서 항산화 활성이 높은 것은 홍삼을 발효시킨 홍국의영향에 의한 것으로 판단되며, 실제로 홍국 추출물에서 항산화 활성이 보고 되고 있어 이를 뒷받침하고 있다[13, 48].
- 홍삼 및 홍국발효홍삼의 분말을 l%(w/v) 농도로 증류수에 넣은 다음 균질화 시켜 pH 값을 측정한 결과, 홍삼 추출물은 pH 5.7 및 홍국발효홍삼 추출물의 pH는 5.6으로 두 시료 간에 큰 차이는 없는 것으로 나타났다(Table 2). Cho 등 μ이도 인삼추출물의 pH를 측정한 결과에서 미삼 pH 5.
- 활성 정도를 측정하였다. 홍삼 및 홍국발효홍삼의 추출물 수율은 각각 수용성 5.83% 및 6.58%, 70% 에탄올 0.98% 및 0.62%, 70% 메 탄올 3.04% 및 1.27%로 수용성 추출에서 가장 높았다. 홍삼 및 홍국발효홍삼 1% 추출물 중의 총 당도는 각각 0.
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