본 연구에서는 황금찰수수의 도정분획별 메탄올 추출물의 항산화성분과 항산화활성을 비교 분석하고자 하였다. 항산화성분으로 총 polyphenol, flavonoid, tannin, anthocyanin 및 proanthocyanidin 함량을 측정하였으며, 항산화활성은 ABTS와 DPPH radical 소거활성을 측정하였다. 추출수율은 각각 수수의 hull, bran 및 grain으로 구분하여 80% 메탄올로 추출하여 용매를 완전히 제거한 후 수율을 측정한 결과 9.95, 19.05 및 2.94%로 나타났다. 메탄올 추출물의 추출수율은 hull, bran 및 grain층에서 각각 9.95, 19.05 및 2.94%의 수율을 보였다. 실험결과 bran의 추출물이 hull이나 grain 추출물보다 높은 함량의 항산화성분을 함유하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이러한 항산화성분이 다량 분포하는 bran 추출물이 ABTS와 DPPH radical 소거활성이 각각 66.37 및 36.56 mg TE/g sample으로 나타나 hull이나 grain 추출물보다 우수한 항산화활성을 가지는 것으로 나타났다. 본 연구결과 수수의 bran은 기능성식품 제조에 있어 좋은 소재로 활용가능성이 높을 것으로 예상된다.
본 연구에서는 황금찰수수의 도정분획별 메탄올 추출물의 항산화성분과 항산화활성을 비교 분석하고자 하였다. 항산화성분으로 총 polyphenol, flavonoid, tannin, anthocyanin 및 proanthocyanidin 함량을 측정하였으며, 항산화활성은 ABTS와 DPPH radical 소거활성을 측정하였다. 추출수율은 각각 수수의 hull, bran 및 grain으로 구분하여 80% 메탄올로 추출하여 용매를 완전히 제거한 후 수율을 측정한 결과 9.95, 19.05 및 2.94%로 나타났다. 메탄올 추출물의 추출수율은 hull, bran 및 grain층에서 각각 9.95, 19.05 및 2.94%의 수율을 보였다. 실험결과 bran의 추출물이 hull이나 grain 추출물보다 높은 함량의 항산화성분을 함유하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이러한 항산화성분이 다량 분포하는 bran 추출물이 ABTS와 DPPH radical 소거활성이 각각 66.37 및 36.56 mg TE/g sample으로 나타나 hull이나 grain 추출물보다 우수한 항산화활성을 가지는 것으로 나타났다. 본 연구결과 수수의 bran은 기능성식품 제조에 있어 좋은 소재로 활용가능성이 높을 것으로 예상된다.
The purpose of this study was to evaluate the antioxidant compounds and their activities of the methanolic extracts from milling fractions of sorghum. To determine the antioxidant compounds in the methanolic extract from the milling fractions, the content of polyphenol, flavonoids, tannin, anthocyan...
The purpose of this study was to evaluate the antioxidant compounds and their activities of the methanolic extracts from milling fractions of sorghum. To determine the antioxidant compounds in the methanolic extract from the milling fractions, the content of polyphenol, flavonoids, tannin, anthocyanins and proanthocyanidin were measured by spectrophotometric methods. These were evaluated for antioxidative activities by ABTS and DPPH radical scavenging assays. The extraction yield of hull, bran and grain of sorghum were 9.95, 19.05 and 2.94%, respectively. The methanolic extracts from sorghum bran showed generally higher antioxidant activities than the extracts from hull and grain of sorghum. In addition, antioxidant compounds distributed much higher contents in sorghum bran extract than in the extracts from hull and grain of sorghum. A significant correlation was also noted between free radical scavenging activity and polyphenolic compounds. The results of this study show that notable antioxidant activity in sorghum bran is considered to have significant health benefits.
The purpose of this study was to evaluate the antioxidant compounds and their activities of the methanolic extracts from milling fractions of sorghum. To determine the antioxidant compounds in the methanolic extract from the milling fractions, the content of polyphenol, flavonoids, tannin, anthocyanins and proanthocyanidin were measured by spectrophotometric methods. These were evaluated for antioxidative activities by ABTS and DPPH radical scavenging assays. The extraction yield of hull, bran and grain of sorghum were 9.95, 19.05 and 2.94%, respectively. The methanolic extracts from sorghum bran showed generally higher antioxidant activities than the extracts from hull and grain of sorghum. In addition, antioxidant compounds distributed much higher contents in sorghum bran extract than in the extracts from hull and grain of sorghum. A significant correlation was also noted between free radical scavenging activity and polyphenolic compounds. The results of this study show that notable antioxidant activity in sorghum bran is considered to have significant health benefits.
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문제 정의
수수의 항산화성분, 색소 등의 다양한 활성성분들은 수수의 외피를 구성하는 미강에 집중되어 존재하는 것으로 알려져 있으나 이에 대한 연구보고는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수수의 껍질, 미강 및 알곡을 분리하여 각각에 포함되어 있는 대표적인 항산화성분과 항산화활성을 측정하였다.
본 연구에서는 황금찰수수의 도정분획별 메탄올 추출물의 항산화성분과 항산화활성을 비교․분석하고자 하였다. 항산화성분으로 총 polyphenol, flavonoid, tannin, anthocyanin 및 proanthocyanidin 함량을 측정하였으며, 항산화활성은 ABTS와 DPPH radical 소거활성을 측정하였다.
제안 방법
희석된 ABTS용액 1 mL에 추출액 50 μL를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였으며, 표준물질로서 Trolox(Sigma-Aldrich)를 동량 첨가하였고 mg TE(Trolox equivalent antioxidant capacity)/g sample로 표현 하였다. DPPH radical의 소거활성은 0.2 mM DPPH용액 (99.9% methanol에 용해) 0.8 mL에 시료 0.2 mL를 첨가한후 520 nm에서 정확히 30분 후에 흡광도 감소치를 측정하였으며, 표준물질로서 Trolox(Sigma-Aldrich)를 동량 첨가하였고 mg TE/g sample로 표현하였다.
5)를 각각 혼합하여 반응액의 흡광도 값을 510 nm와 700 nm에서 측정하여 cyanidin-3-glucoside의 몰흡광계수를 이용하여 함량을 산출하였다. Proanthocyanidin의 함량은 vanillinsulfuric acid법(20)을 변형하여 측정하였다. 분쇄된 시료 100 mg에 메탄올 1 mL를 가하여 교반한 후 1%(w/v) 바닐린/메탄올을 2 mL 첨가하여 교반하였다.
메탄올 추출물의 총 anthocyanin 함량은 Türker와 Erdoğdu(19)의 방법에 따라 pH differential method를 이용하여 측정하였다. 각 methanol 추출물 일정량에 0.025 M potassium chloride buffer(pH 1.0)와 0.4 M sodium acetate buffer(pH 4.5)를 각각 혼합하여 반응액의 흡광도 값을 510 nm와 700 nm에서 측정하여 cyanidin-3-glucoside의 몰흡광계수를 이용하여 함량을 산출하였다. Proanthocyanidin의 함량은 vanillinsulfuric acid법(20)을 변형하여 측정하였다.
각 추출물 50 μL에 2% Na2CO3 용액 1 mL를 가한후 3분간 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent(SigmaAldrich, St. Louis, MO, USA) 50 μL를 가하였다.
모든 데이터는 3회 반복 측정하였으며, mean±SD로 표현하였다.
본 연구에 사용된 수수는 국립식량과학원 기능성작물부에서 2009년 생산된 황금찰수수를 grain을 감싸고 있는 hull 과 도정하여 얻어지는 bran 및 도정 후 식용하게 되는 grain 의 부위로 분리한 후 시료로 사용하였다. 시료를 Vibrating sample mill(CMT Co. Ltd., Tokyo, Japan)로 분쇄하여 일정량의 시료를 취하여 80% 메탄올로 2시간 동안 3회 진탕추출(SK-71 Shaker, JEIO Tech, Kimpo, Korea)한 다음 여과하여 감압농축(Eyela N-1000, Tokyo, Japan) 및 동결건조(FDT-8612, OPERON, Kimpo, Korea)하여 추출수율을 측정하였으며, 추출용매로 재용해한 후 -20oC 냉동고에 보관하면서 시료로 사용하였다.
즉, 시료 용액 1 mL에 95% ethanol 1 mL 와 증류수 1 mL를 가하여 잘 흔들어 주고 5% Na2CO3 용액1 mL와 1 N Folin-Ciocalteu reagent(Sigma-Aldrich) 0.5 mL를 가한 후 실온에서 60분간 발색시킨 다음 725 nm에서 흡광도를 측정하였으며, tannic acid(Sigma-Aldrich)로 표준물질로 검량선(y=0.0097x, R²=0.9769)을 작성하여 시료 g 중의 mg tannic acid(dry basis)로 나타내었다.
추출물에 대한 총 polyphenol 함량은 Folin-Ciocalteu phenol reagent가 추출물의 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다(17). 각 추출물 50 μL에 2% Na2CO3 용액 1 mL를 가한후 3분간 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent(SigmaAldrich, St.
추출물에 대한 항산화활성은 ABTS(2,2'-azino-bis-3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulfonic acid, Sigma-Aldrich) 및 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma-Aldrich) radical의 소거활성을 측정하였다(21).
본 연구에서는 황금찰수수의 도정분획별 메탄올 추출물의 항산화성분과 항산화활성을 비교․분석하고자 하였다. 항산화성분으로 총 polyphenol, flavonoid, tannin, anthocyanin 및 proanthocyanidin 함량을 측정하였으며, 항산화활성은 ABTS와 DPPH radical 소거활성을 측정하였다. 추출수율은 각각 수수의 hull, bran 및 grain으로 구분하여 80% 메탄올로 추출하여 용매를 완전히 제거한 후 수율을 측정한 결과 9.
희석된 ABTS용액 1 mL에 추출액 50 μL를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였으며, 표준물질로서 Trolox(Sigma-Aldrich)를 동량 첨가하였고 mg TE(Trolox equivalent antioxidant capacity)/g sample로 표현 하였다.
대상 데이터
본 연구에 사용된 수수는 국립식량과학원 기능성작물부에서 2009년 생산된 황금찰수수를 grain을 감싸고 있는 hull 과 도정하여 얻어지는 bran 및 도정 후 식용하게 되는 grain 의 부위로 분리한 후 시료로 사용하였다. 시료를 Vibrating sample mill(CMT Co.
데이터처리
6)Any means in the same column followed by the same letter are not significantly (p<0.05) different by Duncan's multiple range test.
Values with different superscripts on the same kind of bars are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple ranged test.
모든 데이터는 3회 반복 측정하였으며, mean±SD로 표현하였다. 또한 결과에 대한 통계분석은 SAS version 9.2 (Statistical Analysis System, SAS Institute, Cary, NC, USA)를 이용하여 성분 및 활성에 대한 유의성을 분석하였다.
이론/모형
메탄올 추출물의 총 anthocyanin 함량은 Türker와 Erdoğdu(19)의 방법에 따라 pH differential method를 이용하여 측정하였다.
총 flavonoid 함량은 Dewanto 등(17)의 방법에 따라 추출물 250 μL에 증류수 1 mL와 5% NaNO₂75 μL를 가한 다음, 5분 후 10% AlCl36H2O 150 μL를 가하여 6분 방치하고 1 N NaOH 500 μL를 가하였다.
9999) 로 나타났으며, 시료 g 중의 mg catechin(dry basis)으로 나타내었다. 총 tannin 함량은 Duval과 Shetty(18)의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 시료 용액 1 mL에 95% ethanol 1 mL 와 증류수 1 mL를 가하여 잘 흔들어 주고 5% Na2CO3 용액1 mL와 1 N Folin-Ciocalteu reagent(Sigma-Aldrich) 0.
성능/효과
Hull, bran 및 grain 등 수수 도정부위별 ABTS radical 소거활성은 각각 43.76±1.83, 66.37±0.40 및 4.16±0.03 mg TE/g sample로 나타났으며, DPPH radical 소거활성은 각각 7.58±0.48, 36.56±1.09 및 2.64±0.18 mg TE/g sample로 나타나 bran 추출물의 항산화활성이 가장 높은 것으로 나타났다.
도정부위별 총 anthocyanin 함량을 측정한 결과 Table 1과 같이 hull, bran 및 grain에서 각각 11.93±0.28, 13.60±0.98및 6.44±0.86 mg/g의 함량을 보여 bran과 hull에 anthocyanin이 다량 함유되어 있는 것으로 나타났다.
도정부위별 총 proanthocyanidin 함량을 측정한 결과 Table 1과 같이 hull, bran 및 grain에서 각각 0.519±0.021, 0.530±0.013 및 0.045±0.005 mg/g의 함량을 보여 bran과 hull에 proanthocyanidin이 다량 함유되어 있는 것으로 나타났다.
실험결과 bran의 추출물이 hull이나 grain 추출물보다 높은 함량의 항산화성분을 함유하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이러한 항산화성분이 다량 분포하는 bran 추출물이 ABTS와 DPPH radical 소거활성이 각각 66.37 및 36.56 mg TE/g sample으로 나타나 hull이나 grain 추출물보다 우수한 항산화활성을 가지는 것으로 나타났다. 본 연구결과 수수의 bran은 기능성식품 제조에 있어 좋은 소재로 활용가능성이 높을 것으로 예상된다.
94%로 나타났다. 메탄올 추출물의 추출수율은 hull, bran 및 grain층에서 각각 9.95, 19.05 및 2.94%의 수율을 보였다. 실험결과 bran의 추출물이 hull이나 grain 추출물보다 높은 함량의 항산화성분을 함유하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
수수 도정부위별 메탄올 추출물의 항산화성분의 함량 수수를 hull, bran 및 grain으로 구분하여 80% 메탄올로 추출하여 용매를 완전히 제거한 후 수율을 측정한 결과 9.95, 19.05 및 2.94%로 나타났다. 항산화활성 측정에 있어 추출물의 수율은 중요한 요소로 작용하며, 항산화성분의 추출은 용매에 대한 용해도 차이로 인해 차이가 있을 수 있다(22).
수수의 도정부위별 메탄올 추출물의 총 polyphenol 함량을 측정한 결과 Table 1과 같이 hull, bran 및 grain에서 각각 30.57±0.40, 61.47±0.45 및 3.40±0.27 mg/g의 함량을 보여 bran과 hull에 폴리페놀이 다량 함유되어 있는 것으로 조사되었다.
94%의 수율을 보였다. 실험결과 bran의 추출물이 hull이나 grain 추출물보다 높은 함량의 항산화성분을 함유하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이러한 항산화성분이 다량 분포하는 bran 추출물이 ABTS와 DPPH radical 소거활성이 각각 66.
항산화성분으로 총 polyphenol, flavonoid, tannin, anthocyanin 및 proanthocyanidin 함량을 측정하였으며, 항산화활성은 ABTS와 DPPH radical 소거활성을 측정하였다. 추출수율은 각각 수수의 hull, bran 및 grain으로 구분하여 80% 메탄올로 추출하여 용매를 완전히 제거한 후 수율을 측정한 결과 9.95, 19.05 및 2.94%로 나타났다. 메탄올 추출물의 추출수율은 hull, bran 및 grain층에서 각각 9.
후속연구
56 mg TE/g sample으로 나타나 hull이나 grain 추출물보다 우수한 항산화활성을 가지는 것으로 나타났다. 본 연구결과 수수의 bran은 기능성식품 제조에 있어 좋은 소재로 활용가능성이 높을 것으로 예상된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
활성산소를 억제 시킬 수 있는 합성물질을 과다 섭취할 경우에 문제점은?
최근 산업화와 더불어 환경오염, 흡연, 음주 등은 활성산소를 발생시키고 체내에 축적된 활성산소는 세포의 구성성분이 지질, 단백질, 당 및 DNA 등을 비가역적으로 파괴하여 질병을 유발시키는 원인이 되고 있다(1-3). 활성산소를 억제 시킬 수 있는 합성물질이 이용되어 왔으나 합성식품첨가제의 기피현상뿐만 아니라 과량을 섭취할 경우 신장, 폐, 간, 위장점막, 순환계 등에 심각한 독성을 일으키는 것으로 알려져 보다 안전한 대체물질에 대한 연구가 요구되고 있다(4,5). 이에 따라 최근 들어 천연식품을 통해 노화억제, 면역증강 등의 효과를 얻어 젊고 건강한 삶에 대한 관심이 증대되고 있으며, 천연식품에 대한 다양한 생리활성에 대한 연구들이보고되면서 천연유래 생리활성물질의 효능에 대한 관심이 증대되고 있고(6) 특히, 천연물질의 항산화, 항암 등의 연구가 활발히 진행되고 있다(7).
환경오염, 흡연, 음주 등이 질병을 유발시키는 과정은?
최근 산업화와 더불어 환경오염, 흡연, 음주 등은 활성산소를 발생시키고 체내에 축적된 활성산소는 세포의 구성성분이 지질, 단백질, 당 및 DNA 등을 비가역적으로 파괴하여 질병을 유발시키는 원인이 되고 있다(1-3). 활성산소를 억제 시킬 수 있는 합성물질이 이용되어 왔으나 합성식품첨가제의 기피현상뿐만 아니라 과량을 섭취할 경우 신장, 폐, 간, 위장점막, 순환계 등에 심각한 독성을 일으키는 것으로 알려져 보다 안전한 대체물질에 대한 연구가 요구되고 있다(4,5).
천연식품을 통해 노화억제, 면역증강 등의 효과를 얻고자 하는 이유는?
최근 산업화와 더불어 환경오염, 흡연, 음주 등은 활성산소를 발생시키고 체내에 축적된 활성산소는 세포의 구성성분이 지질, 단백질, 당 및 DNA 등을 비가역적으로 파괴하여 질병을 유발시키는 원인이 되고 있다(1-3). 활성산소를 억제 시킬 수 있는 합성물질이 이용되어 왔으나 합성식품첨가제의 기피현상뿐만 아니라 과량을 섭취할 경우 신장, 폐, 간, 위장점막, 순환계 등에 심각한 독성을 일으키는 것으로 알려져 보다 안전한 대체물질에 대한 연구가 요구되고 있다(4,5). 이에 따라 최근 들어 천연식품을 통해 노화억제, 면역증강 등의 효과를 얻어 젊고 건강한 삶에 대한 관심이 증대되고 있으며, 천연식품에 대한 다양한 생리활성에 대한 연구들이보고되면서 천연유래 생리활성물질의 효능에 대한 관심이 증대되고 있고(6) 특히, 천연물질의 항산화, 항암 등의 연구가 활발히 진행되고 있다(7).
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