[논문]고들빼기의 성분분석과 항산화효과

김미정; 박희숙; 이창일; 김성환; 김필년; 허완; 이도영; 손진창

고들빼기의 성분분석과 항산화효과
Component Analysis and Antioxidant Effects of Youngia sonchifola Max. 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.25 no.4, 2010년, pp.354 - 359

김미정 (경상북도 보건환경연구원) , 박희숙 (경상북도 보건환경연구원) , 이창일 (경상북도 보건환경연구원) , 김성환 (경상북도 보건환경연구원) , 김필년 (경상북도 보건환경연구원) , 허완 (경상북도 보건환경연구원) , 이도영 (경상북도 보건환경연구원) , 손진창 (경상북도 보건환경연구원)

초록
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본 연구에서는 고들빼기의 기능성 식품으로서 이용 가능성성을 검토하기 위하여 고들빼기의 잎과 뿌리 분말에 대한 일반성분, 무기질, 지방산을 분석하였으며, 메탄올 추출물 및 용매 순차 분획물을 이용하여 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량, 전자공여능 및 아질산염 소거능을 측정하였다. 고들빼기의 일반성분 분석 결과 수분, 탄수화물, 조단백질, 조지방 및 조회분 함량은 잎에서는 각각 4.3%, 53.9%, 21.6%, 3.5% 및 16.7%였으며, 뿌리에서는 각각 4.8%, 65.9%, 17.4%, 3.2% 및 8.7%로 나타났다. 무기질 함량은 칼륨이 잎에서 4,936.9 mg/100 g, 뿌리에서 2,193.8 mg/100 g으로 가장 많이 함유되어 있었으며, 그 다음으로 칼슘, 마그네슘, 철분 순으로 나타났다. 지방산은 잎에서 23종, 뿌리에서 20종이 함유되어 있었으며, 잎에는 총 포화지방산, 단일불포화지방 및 다가불포화지방산이 각각 4 1.4%, 2.7%, 56.0%였으며, 뿌리에는 각각 45.8%, 7.7%, 46.5%의 조성 비율을 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 잎과 뿌리에서 각각 3,922.4 mg/100 g, 1,898.4 mg/100 g이였으며, 총 플라보노이드는 각각 1,903.2 mg/100 g, 359.8 mg/100 g으로 나타났다. 잎의 용매 분획별 전자공여능은 에칠아세테이트 분획이 94.3%로 가장 높았으며, 다음으로 부탄올, 클로로포름, 물 및 헥산 분획 순으로 나타났으며, 뿌리에서는 에칠아세테이트 분획이 92.9%로 높은 활성을 보였고, 다음으로 클로로포름, 부탄올, 헥산 및 물 분획 순으로 나타났다. 분획별 아질산염 소거능은 잎 추출물의 에칠아세테이트 분획이 45.4%로 가장 높았고, 헥산 분획 23.5%, 부탄올 분획 21.3%, 클로로포름 분획 18.7%, 물 분획 9.1% 순으로 나타났으며, 뿌리 추출물의 에칠아세테이트 분획 28.8%, 클로로포름 분획 15.6%, 부탄올 분획 8.0%, 헥산 분획 3.9% 및 물 분획 1.5% 순으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 고들빼기는 무기질 및 폴리페놀 함량이 풍부하고, 에칠아세테이트 분획은 항산화 효과가 우수하며 아칠산염 소거 효과를 보여, 기능성 소재로서의 활용이 가능하리라 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In the present study, we investigated the chemical composition, antioxidant activities and nitrite scavenging ability in leaf and root of Youngia sonchifolia Max. The leaf powder contained 4.3% of water, 53.9% of crude carbohydrate, 21.6% of crude protein, 3.5% of crude fat and 16.7% of crude ash. The root powder contained 4.8% of water, 65.9% of crude carbohydrate, 17.4% of crude protein, 3.2% of crude fat and 8.7% of crude ash. The major mineral elements both in leaf and root powder were potassium, calcium, and magnesium. Contents of unsaturated fatty acids were higher than those of saturated fatty acids both in leaf and root powder. Total polyphenol and flavonoid contents of methanol extract in leaf were 3,922.4 mg/100 g and 1,903.2 mg/100 g respectively. In comparison, total polyphenol and flavonoid contents of methanol extract in root powder were 1,898.4 mg/100 g and 359.8 mg/100 g. The antioxidative activities of several solvents extract of leaf and root powder were investigated by measuring electron-donating ability using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH). Of the each extracts, ethyl acetate extract of leaf and root powder showed relatively higher antioxidant activity; 94.3% in the leaf powder and 92.9% in the root powder. Nitrite scavenging ability was also highest in the ethyl acetate extract of leaf (45.4%) and root powder (28.8%). These results suggest that ethyl acetate extract of Youngia sonchifolia Max. can be used as a functional materials.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 고들빼기에 대하여 기능성 식품으로서 이용 가능성을 검토하기 위하여 일반성분, 무기질 및 지방산 분석을 통하여 영양적 가치를 평가하고, 용매 순차 분획물을 이용하여 항산화 및 아질산염 소거 효과를 조사하였다.

제안 방법

건조 시료를 잎과 뿌리로 나누어 분쇄한 후 -25℃ 에 냉동보관하면서 일반성분, 무기질, 지방산 등의 실험에 사용하였다.
고들빼기의 용매 분획물의 항산화 활성을 알아보기 위하여 DPPH에 대한 전자공여능을 측정하였고, 그 결과는 Fig. 1과 같다. 용매 분획에 따라 많은 차이를 나타내었는데 전반적으로 뿌리보다는 잎에서 높은 활성을 보였다.
메탄올 조추출물을 소량의 80% 메탄올에 녹이고 물 400mL를 가하여 용해시킨 후 동일 부피의 헥산, 클로로포름, 에칠아세테이트 및 부탄올을 이용하여 순차적으로 3 회 분획하여 얻은 용매별 분획물을 진공농축한 다음 -8(rc 에서 동결 건조한 것을 냉동보관하면서 실험에 사용하였다.
5 N HNO₃으로 정용하여 시험용액으로 하였다. 무기질 함량은 Inductively coupled plasma-optical emission spectrometer (ICP-OES, Perkin Elmer Optima4300DV, USA)로 분석하였으며 , 분석조건은 Table 1과 같다.
본 연구에서는 고들빼기의 기능성 식품으로서 이용 가능성을 검토하기 위하여 고들빼기의 잎과 뿌리 분말에 대한 일반성분, 무기질, 지방산을 분석하였으며, 메탄올 추출물 및 용매 순차 분획물을 이용하여 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량, 전자공여능 및 아질산염 소거능을 측정하였다. 고들빼기의 일반성분 분석 결과 수분, 탄수화물, 조단백질, 조지방 및 조회분 함량은 잎에서는 각각 4.
5C, Japan)로 여과하였다. 분획물 1 mg] DPPH 용액 4mL 를 가하여 혼합하고 실온에서 10분간 반응시킨 후 spectro- photometei를 이용하여 517nm에서 흡광도를 측정하였으며, 각 실험은 5회 반복 실험하였다. 음성 대조로 시료 대신에 에칠알콜을 사용하였으며, 양성 대조물질로는 상용 항산화제인 BHA (butylated hydroxy anisole, 100)ig/mL)를 이용하여 동일한 방법으로 실시하였다.
(GC)로 분석하였다. 시료를 soxhlet 추출기로 24시간 추출한 후 BFemethanol로 메틸화하여 GC (Agilent 6890N, USA)로 분석하였다. 이때 분석조건은 Table 2와 같다.
분획물 1 mg] DPPH 용액 4mL 를 가하여 혼합하고 실온에서 10분간 반응시킨 후 spectro- photometei를 이용하여 517nm에서 흡광도를 측정하였으며, 각 실험은 5회 반복 실험하였다. 음성 대조로 시료 대신에 에칠알콜을 사용하였으며, 양성 대조물질로는 상용 항산화제인 BHA (butylated hydroxy anisole, 100)ig/mL)를 이용하여 동일한 방법으로 실시하였다. 시료 첨가군과 비첨가군의 흡광도 차이를 백분율로 표시하였다.
전자공여능(electron donating ability)은 Blois 방법17)을 일부 변형하여 측정하였다. DPPH 16mg을 에탄올 lOOmS] 용해한 후 증류수 100 mL를 가하고 여과지 (Advantec No.
3 mL를 혼합하여 실온에서 40분간 반응시킨 후 s* pectrophotometer 이용하여 415nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 quercetini- 사용하였으며, 표준물질의 검량선과 비교하여 함량을 구하였다.
1시간 반응시킨 후 spectrophotometer (Varian CARY100, USA)를 이용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 tannic acid를 사용하였으며, 표준물질의 검량선과 비교하여 함량을 구하였다.

대상 데이터

Tannic acid, quercetin, DPPH 및 지방산 표준물질들은 Sigma사 (USA), 추출용매로 사용한 메탄올, 에칠아세테이트 클로로포름 등은 Merck사 (Germany) 및 Junsei사 (Japan)의 제품을 사용하였다.
본 실험에 사용한 고들빼기는 경북 안동의 재래시장에서 2008년 4월 구입하여 물로 세척하고 음지에서 건조하였다. 건조 시료를 잎과 뿌리로 나누어 분쇄한 후 -25℃ 에 냉동보관하면서 일반성분, 무기질, 지방산 등의 실험에 사용하였다.
추출하였다. 추출액을 여과지 (Advantec No. 5C, Japan) 로 불용성 물질을 여과하고 진공농축기 (EYELA N-1000, Japan)로 농축하여 -80℃에서 동결건조(I1SIN FD8508S, Korea)하여 실험에 사용하였다.

데이터처리

모든 실험은 3~5회 반복하여 측정하였으며, 얻어진 결과는 SPSS (version 17.0)를 이용하여 분산분석을 하였고, 결과는 평균± 표준편차(mean± SD)로 나타내었다. 평균값의 차이에 대한 유의성은 p < 0.
0)를 이용하여 분산분석을 하였고, 결과는 평균± 표준편차(mean± SD)로 나타내었다. 평균값의 차이에 대한 유의성은 p < 0.05 수준에서 Duncads multiple range test에 의해 검정하였다.

이론/모형

무기질 (Ca, Mg, K, Fe, Zn, Cu, Mn) 함량은 AOAC법12) 에 따라 측정하였다. 시료를 0.
아질산염 소거능은 Gray와 Dugan의 방법17)에 준하여 측정하였다. 1 mM NaNa용액 1 mL 에 각각의 분획물을 1 mL 를 가하고, 0.
조추출물의 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis의 방법15)에따라 측정하였다. 시료 1 mL에 Folin-Ciocalteu reagent 5 mL를 가하여 3분간 방치 후 10% Na, CO₃ 용액 5 mL를가하였다.
조추출물의 총 플라보노이드 함량은 Moreno 방법(1)을 이용하여 측정하였다. 조추출물 0J mL에 80% ethyl alcohol 0.
따라 측정하였다. 즉, 수분은 105℃ 상압 가열건조법, 조단백질은 Kjeidahl법을 이용한 단백질자동분석기 (FOSS Kjeltec™, Denmark)로, 조지방은 Soxhlet 추출법, 조회분은 550℃ 직접 회화법으로 분석하였으며, 탄수화물 함량은 위의 측정치를 합한 값을 100에서 뺀 값으로 하였다.
지방산 조성은 식품공전'3)의 지방산 제 2법을 이용하여 가스크로마토그래피 (GC)로 분석하였다. 시료를 soxhlet 추출기로 24시간 추출한 후 BFemethanol로 메틸화하여 GC (Agilent 6890N, USA)로 분석하였다.

성능/효과

고들빼기 분말에 대한 무기질 함량은 Table 4와 같다. 고들빼기 100 g (dry weight basis) 중 칼륨이 잎에서 4, 936.9 mg, 뿌리에서 2, 193.8 mg으로 다른 무기질보다 높게 함유되어있었으며, 전체 무기질 함량 중에서 잎은 74.8%, 뿌리는 72.0%를 차지하였다. 다음으로 칼슘, 마그네슘, 철분 순이었으며, 구리, 망간 및 아연은 상대적으로 적게 함유되었다.
같다. 고들빼기 잎 100 g (dry weight basis) 중에는 수분 4.3%, 탄수화물 53.9%, 조단백질 21.6%, 조지방 3.5% 및 조회분 16.7%였으며, 뿌리 100 g (dry weight basis) 중에는 수분 4.8%, 탄수화물 65.9%, 조단백질 17.4%, 조지방 3.2% 및 조회분 8.7%가 함유된 것으로 나타났다. 따라서 고들빼기 잎 및 뿌리의 주성분은 탄수화물이었으며, 잎의 성분 중에서 조단백질, 조지방 및 조회분 함량이 뿌리보다 높은 것으로 나타났다.
측정한 결과는 Table 6과 같다. 고들빼기 잎과 뿌리에서 총 폴리페놀 함량은 각각 3, 922.4 mg/lOOg, 1, 898.4 mg/ 100g이었으며, 총 플라보노이드 함량은 각각 1, 903.2mg/ 100 g, 359.8 mg/lOOg으로 나타났다. 고들빼기 잎의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 뿌리 보다 높았다.
고들빼기의 일반성분 분석 결과 수분, 탄수화물, 조단백질, 조지방 및 조회분 함량은 잎에서는 각각 4.3%, 53.9%, 21.6%, 3.5% 및 16.7%였으며' 뿌리에서는 각각 4.8%, 65.9%, 17.4%, 3.2% 및 8.7%로 나타났다. 무기질 함량은 칼륨이 잎에서 4, 936.
7%가 함유된 것으로 나타났다. 따라서 고들빼기 잎 및 뿌리의 주성분은 탄수화물이었으며, 잎의 성분 중에서 조단백질, 조지방 및 조회분 함량이 뿌리보다 높은 것으로 나타났다. 신18)은 고들빼기의 일반성분을 분석한 결과 조단백질, 지질 및 조회분이 잎에 더 많이 함유된 것으로 나타나 본 결과와 유사한 결과를 얻었다.
5%순으로 잎 추출물의 아질산염 소거능보다 낮게 나타났다. 모든 분획물이 양성 대조 물질인 ascorbic acid(78.2%)보다낮은 소거능을 나타내었다(p< 0.05).
7%로 나타났다. 무기질 함량은 칼륨이 잎에서 4, 936.9 mg/100 g, 뿌리에서 2, 193.8 mg/lOOg으로 가장 많이 함유되어 있었으며, 그 다음으로 칼슘, 마그네슘, 철분 순으로 나타났다. 지방산은 잎에서 23종, 뿌리에서 20종이 함유되어 있었으며, 잎에는 총 포화지방산, 단일불포화지방 및 다가불포화지방산이 각각 41.
9%로 높은 활성을 보였고, 다음으로클로로포름, 부탄올, 헥산 및 물 분획 순으로 나타났다. 분 획별 아질산염 소거능은 잎 추출물의 에칠아세테이트 분획이 45.4%로 가장 높았고, 헥산 분획 23.5%, 부탄올 분획 21.3%, 클로로포름 분획 18.7%, 물 분획 9.1% 순으로 나타났으며, 뿌리 추출물의 에칠아세테이트 분획 28.8%, 클로로포름 분획 15.6%, 부탄올 분획 8.0%, 헥산 분획 3.9% 및 물 분획 1.5% 순으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 고들빼기는 무기질 및 폴리페놀 함량이 풍부하고, 에칠아세테이트 분획은 항산화 효과가 우수하며 아질산염 소거 효과를 보여, 기능성 소재로서의 활용이 가능하리라 생각된다.
8%로 아주 낮은 활성을 보였다. 뿌리 추출물 분획 중에서 에칠아세테이트 분획이 92.9%로 높은 활성을 보였으며, 클로로포름 분획 43.5%, 그 외 분획은 29.6~5.7%의 낮은 활성을 나타내었다.
1과 같다. 용매 분획에 따라 많은 차이를 나타내었는데 전반적으로 뿌리보다는 잎에서 높은 활성을 보였다. 잎 추출물 분획 중 에칠아세테이트 분획이 94.
용매 분획에 따라 많은 차이를 나타내었는데 전반적으로 뿌리보다는 잎에서 높은 활성을 보였다. 잎 추출물 분획 중 에칠아세테이트 분획이 94.3%로 가장 높은 항산화 활성을 나타내었으며, 다음으로 부탄올 분획 87.3%, 클로로포름 분획 75.3%, 물 분획은 30.4%의 활성을 나타내었다. 헥산 분획은 10.
2와 같다. 잎 추출물의 에칠아세테이트 분획이 45.4%로 가장 높았고, 헥산 분획 23.5%, 부탄올 분획 21.3%, 클로로포름 분획 18.7%, 물 분획 9.1% 순으로 나타났으며, 뿌리 추출물의 에칠아세테이트 분획 28.8%, 클로로포름 분획 15.6%, 부탄올 분획 8.0%, 헥산 분획 3.9%, 물 분획 1.5%순으로 잎 추출물의 아질산염 소거능보다 낮게 나타났다. 모든 분획물이 양성 대조 물질인 ascorbic acid(78.
지방산 함량은 총 지방산에 대한 면적비로 나타내었으며, 잎에는 23종, 뿌리에는 20종이 함유되어 있었다. 잎에 함유된 주요 지방산은 불포화지방산인 linolenic acid가 34.5%, linoleic acid 20.9%, 포화지방산인 palmitic acid가 26.0%였으며, 뿌리에 함유된 지방산은 linoleic acid 36.4%, palmitic acid 27.6%, linolenic acid 9.2%순으로 나타났다. 잎에서는 tridecanoic acid, linolelaidic acid, eicosenoic acid가" 소량 함유되어 있으나 뿌리에는 검출되지 않았다.
8 mg/100 g으로 나타났다. 잎의 용매 분획별 전자공여능은 에칠아세테이트 분획이 94.3%로 가장 높았으며, 다음으로 부탄올, 클로로포름, 물 및 헥산 분획 순으로 나타났으며, 뿌리에서는 에칠아세테이트 분획이 92.9%로 높은 활성을 보였고, 다음으로클로로포름, 부탄올, 헥산 및 물 분획 순으로 나타났다. 분 획별 아질산염 소거능은 잎 추출물의 에칠아세테이트 분획이 45.
8 mg/lOOg으로 가장 많이 함유되어 있었으며, 그 다음으로 칼슘, 마그네슘, 철분 순으로 나타났다. 지방산은 잎에서 23종, 뿌리에서 20종이 함유되어 있었으며, 잎에는 총 포화지방산, 단일불포화지방 및 다가불포화지방산이 각각 41.4%, 2.7%, 56.0%였으며, 뿌리에는 각각 45.8%, 7.7%, 46.5%의 조성비율을 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 잎과 뿌리에서 각각 3, 922.
잎에서는 tridecanoic acid, linolelaidic acid, eicosenoic acid가" 소량 함유되어 있으나 뿌리에는 검출되지 않았다. 총 포화지방산이 잎에는 41.4%(13종), 뿌리에는 45.8%(12종)였으며, 단일불포화지방산은 잎 2.7%(5종), 뿌리 7.7%(4종)였으며, 다가불포화지방산은 잎에서 56.0%(5종), 뿌리에서 46.5%(4종) 로 잎에서 함유량이 높은 것으로 나타났다. 신18)과 강 20)은고들빼기의 지방산 조성이 뿌리에는 linoleic acid가 잎에는 linolenic acid가 가장 많은 것으로 보고하여 본 연구와 함유량 차이는 다소 있었으나 비슷한 경향을 나타내었다.
5%의 조성비율을 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 잎과 뿌리에서 각각 3, 922.4 mg/100 g, 1,894.4 mg/100 g이였으며, 총 플라보노이드는 각각 1, 903.2 mg/100g, 359.8 mg/100 g으로 나타났다. 잎의 용매 분획별 전자공여능은 에칠아세테이트 분획이 94.

후속연구

5% 순으로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 고들빼기는 무기질 및 폴리페놀 함량이 풍부하고, 에칠아세테이트 분획은 항산화 효과가 우수하며 아질산염 소거 효과를 보여, 기능성 소재로서의 활용이 가능하리라 생각된다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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