본 연구에서는 도정되지 않은 현미상태의 금종쌀(Geumjong brown rice) methanol 추출물의 항산화 성분과 항산화활성을 측정하여 새로운 품종의 기능적 가치를 평가하고자 하였다. 이와 함께 백미(Chuchung white rice) 및 현미(Chuchung brown rice)와의 항산화 성분과 항산화력을 비교 분석하고자 하였다. 항산화 성분으로는 polyphenol, flavonoid, vitamin E와 $\gamma$-oryzanol을 측정하였으며 항산화력은 ABTS와 DPPH 라디칼 제거능 및 환원력을 측정하였다. 백미 및 현미, 금종쌀은 각각 1.5, 2.3, 그리고 3.5%의 추출수율을 나타냈다. 실험결과, 금종쌀은 높은 항산화 활성(69.77 mg TEAC/100 g)과 polyphenol함량(69.1 mg gallic acid equivalents/100 g)을 나타냈다. 반면에 환원력에 있어서는 현미(Chuchung brown rice)보다 낮게 측정되었다.
본 연구에서는 도정되지 않은 현미상태의 금종쌀(Geumjong brown rice) methanol 추출물의 항산화 성분과 항산화활성을 측정하여 새로운 품종의 기능적 가치를 평가하고자 하였다. 이와 함께 백미(Chuchung white rice) 및 현미(Chuchung brown rice)와의 항산화 성분과 항산화력을 비교 분석하고자 하였다. 항산화 성분으로는 polyphenol, flavonoid, vitamin E와 $\gamma$-oryzanol을 측정하였으며 항산화력은 ABTS와 DPPH 라디칼 제거능 및 환원력을 측정하였다. 백미 및 현미, 금종쌀은 각각 1.5, 2.3, 그리고 3.5%의 추출수율을 나타냈다. 실험결과, 금종쌀은 높은 항산화 활성(69.77 mg TEAC/100 g)과 polyphenol함량(69.1 mg gallic acid equivalents/100 g)을 나타냈다. 반면에 환원력에 있어서는 현미(Chuchung brown rice)보다 낮게 측정되었다.
In this study, the antioxidant compounds and antioxidant activities of Geumjong brown rice were measured to evaluate functional properties and to compare with white rice and Chuchung brown rice. The content of polyphenolics, flavonoids and $\gamma$-oryzanol were measured by spectrophometr...
In this study, the antioxidant compounds and antioxidant activities of Geumjong brown rice were measured to evaluate functional properties and to compare with white rice and Chuchung brown rice. The content of polyphenolics, flavonoids and $\gamma$-oryzanol were measured by spectrophometric methods and tocopherol and tocotrienol analyses were carried out by HPLC. ABTS and DPPH radical scavenging activity and reducing power were used to measure antioxidant activity. The extraction yield of Chuchung white rice, Chuchung brown rice, and Geumjong brown rice were 1.5, 2.3, and 3.5%, respectively. The high level of antioxidant activity (69.77 mg TEAC/100 g) and total polyphenolic content (69.1 mg gallic acid equivalents/100 g) were found in Geumjong brown rice, whereas the reducing power of Geumjong brown rice was lower than that of Chuchung brown rice.
In this study, the antioxidant compounds and antioxidant activities of Geumjong brown rice were measured to evaluate functional properties and to compare with white rice and Chuchung brown rice. The content of polyphenolics, flavonoids and $\gamma$-oryzanol were measured by spectrophometric methods and tocopherol and tocotrienol analyses were carried out by HPLC. ABTS and DPPH radical scavenging activity and reducing power were used to measure antioxidant activity. The extraction yield of Chuchung white rice, Chuchung brown rice, and Geumjong brown rice were 1.5, 2.3, and 3.5%, respectively. The high level of antioxidant activity (69.77 mg TEAC/100 g) and total polyphenolic content (69.1 mg gallic acid equivalents/100 g) were found in Geumjong brown rice, whereas the reducing power of Geumjong brown rice was lower than that of Chuchung brown rice.
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문제 정의
본 연구에서는 새로운 품종인 금종쌀의 현미상태에서 메탄올 추출물의 항산화 물질을 분석하고 항산화력을 측정하여 이를 비교․분석하고자 하였다. 또한 이를 토대로 금종쌀의 이용 증진, 나아가 쌀의 소비 촉진을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
본 연구에서는 도정되지 않은 현미상태의 금종쌀(Geumjong brown rice) methanol 추출물의 항산화 성분과 항산화활성을 측정하여 새로운 품종의 기능적 가치를 평가하고자 하였다. 이와 함께 백미(Chuchung white rice) 및 현미(Chuchung brown rice)와의 항산화 성분과 항산화력을 비교·분석하고자 하였다.
본 연구에서는 새로운 품종인 금종쌀의 현미상태에서 메탄올 추출물의 항산화 물질을 분석하고 항산화력을 측정하여 이를 비교․분석하고자 하였다. 또한 이를 토대로 금종쌀의 이용 증진, 나아가 쌀의 소비 촉진을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
이와 함께 백미(Chuchung white rice) 및 현미(Chuchung brown rice)와의 항산화 성분과 항산화력을 비교·분석하고자 하였다.
가설 설정
1)Mean of duplicate determinations expressed as mg per 100 g of sample.
DPPH 용액 0.2 mM, 1 mL에 추출액 50 μL를 가하여 흡광도의 변화를 520 nm에서 정확히 30분 후에 측정 하였으며 표준물질로서 Trolox®를 동량 첨가하였다.
Methanol 추출물 250 μL에 0.2 M sodium phosphate buffer(pH 6.6) 250 μL, 1% potassium ferricyanide (K3Fe(CN)6) 250 μL를 각각 혼합하여 50℃에서 20분 동안 반응시킨 후 1% trichloroacetic acid(CCl3COOH, w/v)를 가하였다.
금종현미쌀의 총 polyphenol 함량은 gallic acid를 표준물질로 사용하여 mg/100 g sample로 백미 및 추청현미쌀과 비교하여 나타내었다. 일반 백미와 추청현미쌀의 총 poly-phenol 함량은 각각 11.
본 실험에서 사용된 추청백미(Chuchung white rice), 추청현미쌀(chuchung brown rice), 금종현미쌀(Geumjong brown rice)은 분쇄하여 80-mesh체를 통과시켰고 lipase의불활성화를 위해 100℃에서 30분간 열처리 하였다. 준비된 시료 10 g에 100% methanol 400 mL을 가한 뒤 상온에서 24시간 교반하면서 추출하였다.
총 flavonoid의 함량은 각 추출액 250 μL에 증류수 1.25 mL를 가하고 5% NaNO2 용액 75 μL를 가하였다.
총 polyphenol의 함량은 각 추출액 100 μL에 2% Na2CO3용액 2 mL를 가하고 3분 방치한 후 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL를 가하였다.
추출물의 tocopherol과 tocotrienol의 분석은 methanol 추출물 일정량을 질소가스를 이용하여 증발시킨 후 다시 동량의 이동상으로 재용해하여 순상 HPLC로 분석하였다(11). HPLC 장치로는 solvent delivery pump M930(Young Lin Instrument Inc.
희석된 ABTS · + 용액 1 mL에 추출액 50 μL를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였다.
대상 데이터
HPLC 장치로는 solvent delivery pump M930(Young Lin Instrument Inc., Anyang, Korea)과 형광검출기(LC305, Thermo Separation Products Inc, CA, USA)를 이용하였으며, 분석 칼럼은 Merck사로부터 LiChrosphere® Diol 100 column (250×4 mm, i.d. 5 μm, Hibar Fertigsaube RT, Darmstadt, Germany)을 사용하였다.
이전 보고에서 Zielinski와 Kozlowska(16)는 메탄올을 사용하였을 경우 그 추출물의 높은 항산화 활성과 항산화 성분 함량을 보고하였다. 따라서 본 연구에서는 메탄올을 주 추출용매로 선택하였다. 도정분획별 메탄올 추출물의 수율 및 항산화 성분 함량은 Table 1, 2에 나타내었다.
본 실험에 사용된 현미상태의 금종쌀(Geumjong rice), 추청쌀(Chuchung brown rice and Chuchung white rice)은 2008년도에 재배된 것으로 대청호 쌀 영농조합에서 제공받아 사용하였다. 항산화 성분분석과 활성측정에 사용된 (+)-catechin 및 gallic acid, ABTS(2,2-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)), DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl), Folin-Ciocalteu reagent는 Sigma(St.
표준물질로는 γ-oryzanol을 사용하였으며 표준곡선은 3～20 μg/mL 사이의 값을 사용하였다.
위의 반응액에 1 M의 NaOH 500 μL과 증류수 275 μL 가한 후 흡광도값을 510 nm에서 측정하였다. 표준물질로는 (+)-catechin을 사용하였다(10).
본 실험에 사용된 현미상태의 금종쌀(Geumjong rice), 추청쌀(Chuchung brown rice and Chuchung white rice)은 2008년도에 재배된 것으로 대청호 쌀 영농조합에서 제공받아 사용하였다. 항산화 성분분석과 활성측정에 사용된 (+)-catechin 및 gallic acid, ABTS(2,2-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)), DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl), Folin-Ciocalteu reagent는 Sigma(St.Louis, MO, USA)에서 구입하였고 tocopherol과 tocotrienol은 Merck사(Darmstadt, Germany)에서 구입하여 사용하였다. 그 밖에 사용된 추출용매 및 시약은 analytical 및 HPLC 등급을 사용하였다.
이론/모형
Reducing power는 Mau 등(15)의 방법에 의해 측정하였다. Methanol 추출물 250 μL에 0.
총 γ-oryzanol의 측정은 Lilitchan 등(12)의 방법을 이용 하여 측정하였다.
총 항산화력의 측정은 Re 등(14)의 방법에 의해서 측정하였다. ABTS 7.
성능/효과
이것으로 보아 금종현미쌀의 polyphenol은 효과적으로 유리라디칼을 제거할 수 있을 것으로 생각된다. ABTS radical을 이용한 총 항산화력 또한 금종현 미쌀에서 69.77 TEAC로 가장 높은 값을 나타내었다(Fig.2). 반면에 백미와 추청현미쌀에서 각각 15.
TEAC값이 높게 측정된 금종현미쌀의 경우 100 g당 Trolox® 38.21 mg과 동일한 항산화력을 지니는 것으로 나타났다.
각 메탄올 추출물의 항산화 성분은 시료 100 g에 해당하는 항산화 물질을 mg 수준으로 나타내었다. 각 시료의 수율은 Table 1에 나타낸 것과 같이 추청백미(Chuchung white rice), 추청현미쌀(Chuchung brown rice), 금종현미쌀(Geumjong brown rice)에서 각각 1.5%, 2.3%, 3.5%로 낮은 수율을 보였다. 항산화력의 측정에 있어서 추출물의 수율은 중요한 요소로 작용하고 있으며 곡류에서의 항산화성분들의 추출은 이들 항산화 성분들의 용매에 대한 용해도 차이로 인해 차이가 있을 수 있다.
72 mg/100 g sample의 함량이 보고되어 있다(21). 극성의 성질이 강한 methanol을 추출 용매로 이용한 본 실험에서는 4.03 mg/100 g sample이 측정 되었으며 vitamin E 함량에 있어 금종현미쌀은 추청현미쌀의 그 함량과 큰 차이를 보이지 않았다. 일반적으로 쌀에는 유지류에 비해 낮은 vitamin E 함량이 보고되어 있지만 우리나라의 경우 쌀의 섭취빈도가 높아 비타민 E의 훌륭한 급원이 될 수 있을 것으로 생각한다.
2). 반면에 백미와 추청현미쌀에서 각각 15.33, 53.20 TEAC로 도정률이 높은 백미에서 가장 낮은 항산화력이 관찰되었다. 곡류의 메탄올 추출물의 항산화 활성 연구(17)에 의하면 흑미 697.
실험결과 금종현미쌀에서 100 g 당 9.9 mg의 γ-oryzanol이 측정되었으며 추청현미쌀보다 높은 함량을 보였다.
5%의 추출 수율을 나타냈다. 실험결과, 금종쌀은 높은 항산화 활성 (69.77 mg TEAC/100 g)과 polyphenol함량(69.1 mg gallic acid equivalents/100 g)을 나타냈다. 반면에 환원력에 있어서는 현미(Chuchung brown rice)보다 낮게 측정되었다.
85 mg/100 g sample 의 비타민 E 함량을 보고하였다. 이와 비교하였을 때 금종현 미쌀의 비타민 E 함량은 흑미, 녹미, 거대배아미보다 높은 함량을 보였으며 적색미보다는 낮은 함량을 보였다. 또한 Lee 등의 연구에서 직접용매 추출법을 이용한 vitamin E 추출에 있어 추청현미쌀에는 12.
50 mg ascorbic acid equivalent per 100 g sample(AEAC)을 보고하였다. 이와 비교하였을 때 금종현미쌀의 ABTS radical 제거력에 있어 유색미를 제외한 다른 품종의 곡류와 비교하였을 때 높은 활성을 나타내었다. 환원력(Fig.
금종현미쌀의 총 polyphenol 함량은 gallic acid를 표준물질로 사용하여 mg/100 g sample로 백미 및 추청현미쌀과 비교하여 나타내었다. 일반 백미와 추청현미쌀의 총 poly-phenol 함량은 각각 11.1과 49.4 mg/100 g sample로 상대적으로 도정비율이 적은 현미가 높은 함량을 보였다. 반면에 금종현미쌀에서는 추청현미쌀보다 높은 함량인 69.
곡류에 존재하는 polyphenol에는 저분자 항산화 물질인 ferulic, p-coumarice, gallic, vanillic acid 등이 있으며 이 중 현미에는 ferulic acid 가 가장 높게 존재하는 것으로 보고되었다(18). 총 flavonoid 함량 또한 금종현미쌀, 추청현미쌀, 백미 순으로 금종현미쌀에서 가장 높은 함량(41.3 mg/100 g)을 보였다. γ-Oryzanol은 phytosteryl ferulates의 혼합물로 쌀의 rice bran층에 대부분 존재한다.
1에 나타내었다. 총 항산화력은 백미(6.02 TEAC), 추청현미쌀(29.30 TEAC), 금종현미쌀(38.91 TEAC)로 관찰되었다. TEAC값이 높게 측정된 금종현미쌀의 경우 100 g당 Trolox® 38.
이와 비교하였을 때 금종현미쌀의 ABTS radical 제거력에 있어 유색미를 제외한 다른 품종의 곡류와 비교하였을 때 높은 활성을 나타내었다. 환원력(Fig. 3)에 있어 5mg/mL의 농도에서 금종현미쌀은 백미와 비교하였을 때 높은 환원력을 보였지만 추청현미쌀보다는 낮은 환원력을 보였다. 이는 methanol 추출물의 수소 공여능에 의한 환원력으로 유리라디칼과 직접 반응하여 안정화시키고 산화반응을 종결시킬 수 있는 reductone, 즉 indophenol 화합물을 환원 시킬 수 있는 물질이 함유되어 있기 때문인 것으로 보인다(22).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
곡류는 무엇으로 크게 분리할 수 있는가?
이에 부응하여 거대배아미 및 유색미와 같은 기능성이 강화된 쌀의 품종이 다양해짐에 따라 소비 또한 증가하고 있다. 곡류는 배아(embryo), 배유(endosperm), 과피층(pericarb), 왕겨층 등으로 크게 분리할 수 있고 배아에는 지질, 단백질, 비타민이 풍부하지만 도정이나 가공과정에서 대부분이 제거된다. 최근 연구에 의하면 도정되지 않은 현미상태의 쌀의 섭취는 심혈관계 질환, 암과 같은 대사 장애에 대항하여 보호효과를 가지고 있는 것으로 보고되어 있다(1,2).
쌀의 외피에는 어떤 기능성 성분들이 함유되어 있는가?
이러한 생리활성 물질들은 in vitro 상태에서 상당한 항산화 작용을 나타내고 혈중 콜레스테롤 저하 및 항돌연변이 효과 등의 생리활성을 가지고 있다고 보고되었다(3,4). 쌀의 외피는 polyphenolics, flavonoids, vitamins, γ-oryzanol, phytic acid 등 기능성 성분들을 함유하고 있으며 이 성분들은 체내에서 항산화 기능을 나타낸다고 보고되었다(5). 특히 이러한 항산화 성분들은 singlet oxygen, superoxide anion radical, hydorgen per-oxide, hydroxyl radicals를 포함한 활성산소종(reactive oxygen species)을 효과적으로 제거한다고 보고되어 있다(6-8).
본 연구에서 금종쌀의 항산화 성분으로는 무엇을 측정하였는가?
이와 함께 백미(Chuchung white rice) 및 현미(Chuchung brown rice)와의 항산화 성분과 항산화력을 비교․분석하고자 하였다. 항산화 성분으로는 polyphenol, flavonoid, vitamin E와 γ-oryzanol을 측정하였으며 항산화력은 ABTS와 DPPH 라디칼 제거능 및 환원력을 측정하였다. 백미 및 현미, 금종쌀은 각각 1.
참고문헌 (22)
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