무말랭이 및 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 항산화 효과를 in vitro와 LLC-$PK_1$ cellular system에서 살펴보았다. 무말랭이 열수 추출물과 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 라디칼 소거능을 $IC_{50}$로 비교해 보았을 때 DPPH(646.70 vs $135.45\;{\mu}g/mL$), superoxide anion(896.10 vs $566.98\;{\mu}g/mL$) 및 hydroxyl radical(722.26 vs $531.84\;{\mu}g/mL$)에 대한 가압볶음 열수 추출물의 효과가 유의적으로 높은 것으로 나타났다(p<0.001). 이러한 유리기 소거효과는 LLC-PK1 cell에서 pyrogallol, SNP 및 SIN-1 처리로 superoxide, nitric oxide 및 peroxynitrite를 생성하여 산화스트레스를 유발한 다음 무말랭이 및 가압볶음 무말랭이 열수추출물을 첨가하였을때 농도 의존적으로 세포생존율이 증가하고, 과산화물 생성량이 감소하여 세포손상을 보호하는 효과가 관찰되었다. 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 산화손상에 대한 보호 효과는 무말랭이 열수추출물에 비해 모든 유리기에서 유의적으로 높았다(p<0.05). 이러한 무말랭이 열수추출물의 항산화효과는 무에 함유되어 있는 함황 물질, 유리아미노산, 배당체 등에 의한 것으로 생각되며 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 효과가 더 높은 이유는 무말랭이에 함유된 유효성분이가압볶음에 의해 증가되고 더불어 볶음과정 중에서 생성된 maillard 생성물의 항산화성 때문으로 생각된다. 무말랭이의 환원당 및 유리아미노산 함량은 볶음 후 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 이에 반해 maillard 생성물의 중간산물인 5-hydroxymethyl-2-furfural(5-HMF) 함량은 무말랭이 열수 추출물에서는 검출되지 않았던 것이 가압볶음 무말랭이 열수 추출물에서는 0.57 mg/g이 측정되었다. 본 연구 결과가압볶음 무말랭이 차의 섭취는 체내 유리기에 의한 산화적손상을 보호하는 효과가 높은 것으로 사료된다.
무말랭이 및 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 항산화 효과를 in vitro와 LLC-$PK_1$ cellular system에서 살펴보았다. 무말랭이 열수 추출물과 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 라디칼 소거능을 $IC_{50}$로 비교해 보았을 때 DPPH(646.70 vs $135.45\;{\mu}g/mL$), superoxide anion(896.10 vs $566.98\;{\mu}g/mL$) 및 hydroxyl radical(722.26 vs $531.84\;{\mu}g/mL$)에 대한 가압볶음 열수 추출물의 효과가 유의적으로 높은 것으로 나타났다(p<0.001). 이러한 유리기 소거효과는 LLC-PK1 cell에서 pyrogallol, SNP 및 SIN-1 처리로 superoxide, nitric oxide 및 peroxynitrite를 생성하여 산화스트레스를 유발한 다음 무말랭이 및 가압볶음 무말랭이 열수추출물을 첨가하였을때 농도 의존적으로 세포생존율이 증가하고, 과산화물 생성량이 감소하여 세포손상을 보호하는 효과가 관찰되었다. 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 산화손상에 대한 보호 효과는 무말랭이 열수추출물에 비해 모든 유리기에서 유의적으로 높았다(p<0.05). 이러한 무말랭이 열수추출물의 항산화효과는 무에 함유되어 있는 함황 물질, 유리아미노산, 배당체 등에 의한 것으로 생각되며 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 효과가 더 높은 이유는 무말랭이에 함유된 유효성분이가압볶음에 의해 증가되고 더불어 볶음과정 중에서 생성된 maillard 생성물의 항산화성 때문으로 생각된다. 무말랭이의 환원당 및 유리아미노산 함량은 볶음 후 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 이에 반해 maillard 생성물의 중간산물인 5-hydroxymethyl-2-furfural(5-HMF) 함량은 무말랭이 열수 추출물에서는 검출되지 않았던 것이 가압볶음 무말랭이 열수 추출물에서는 0.57 mg/g이 측정되었다. 본 연구 결과가압볶음 무말랭이 차의 섭취는 체내 유리기에 의한 산화적손상을 보호하는 효과가 높은 것으로 사료된다.
The antiradical property of hot water extract from dried radish (DR) or dried radish roasted with pressure (DRRP) was investigated in vitro and in LLC-PK1 cell system. The contents of total free amino acid and reducing sugar in DR were decreased by 72.86% and 3.17%, respectively, after pressurized r...
The antiradical property of hot water extract from dried radish (DR) or dried radish roasted with pressure (DRRP) was investigated in vitro and in LLC-PK1 cell system. The contents of total free amino acid and reducing sugar in DR were decreased by 72.86% and 3.17%, respectively, after pressurized roasting. In vitro test, $IC_{50}$ for DR and DRRP for DPPH radical scavenging activity were 646.70 and $135.45\;{\mu}g/mL$, 896.10 and $566.98\;{\mu}g/mL$ for superoxide anion radical, and 722.26 and $531.84\;{\mu}g/mL$ for hydroxy radical, respectively. The radical scavenging effects of DRRP was significantly greater than those for DR (p<0.001). These radical scavenging effects of DR and DRRP were confirmed in LLC-$PK_1$ at which oxidative stresses were induced by superoxide, nitric oxide and peroxynitrite generated in the treatment of pyrogallol, SNP, and SIN-1, respectively. Cell viability was increased in the presence of DR or DRRP, dose dependently (p<0.05), and TBARS formation was decreased. The protective effects of DRRP against oxidative damage in LLC-$PK_1$ were greater than those of DR at the same concentration tested (p<0.05). This superior antiradical activity of DRRP might be due to the products produced during the pressurized roasting in addition to the antioxidative compounds originally present in the radish. 5-hydroxyl methyl furfural (5-HMF) known as an intermediate product of the maillard reaction was detected in DRRP (0.57 mg/g), but not from DR. In conclusion, daily consumption of DRRP may prevent oxidative damage by retarding oxidative stress.
The antiradical property of hot water extract from dried radish (DR) or dried radish roasted with pressure (DRRP) was investigated in vitro and in LLC-PK1 cell system. The contents of total free amino acid and reducing sugar in DR were decreased by 72.86% and 3.17%, respectively, after pressurized roasting. In vitro test, $IC_{50}$ for DR and DRRP for DPPH radical scavenging activity were 646.70 and $135.45\;{\mu}g/mL$, 896.10 and $566.98\;{\mu}g/mL$ for superoxide anion radical, and 722.26 and $531.84\;{\mu}g/mL$ for hydroxy radical, respectively. The radical scavenging effects of DRRP was significantly greater than those for DR (p<0.001). These radical scavenging effects of DR and DRRP were confirmed in LLC-$PK_1$ at which oxidative stresses were induced by superoxide, nitric oxide and peroxynitrite generated in the treatment of pyrogallol, SNP, and SIN-1, respectively. Cell viability was increased in the presence of DR or DRRP, dose dependently (p<0.05), and TBARS formation was decreased. The protective effects of DRRP against oxidative damage in LLC-$PK_1$ were greater than those of DR at the same concentration tested (p<0.05). This superior antiradical activity of DRRP might be due to the products produced during the pressurized roasting in addition to the antioxidative compounds originally present in the radish. 5-hydroxyl methyl furfural (5-HMF) known as an intermediate product of the maillard reaction was detected in DRRP (0.57 mg/g), but not from DR. In conclusion, daily consumption of DRRP may prevent oxidative damage by retarding oxidative stress.
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문제 정의
생 무의 약리적인 효능 이외에도 반찬류로 사용하는 무말랭이를 볶아 차로 끓여 마시면 골다공증에 효과가 있다는 사실이 구전으로 전해지고 있는데 이는 아마도 건조에 의해 무에 함유된 성분들이 농축되었기 때문으로 생각된다. 본 연구에서는 무말랭이 차를 개발하기 위한 기초 연구로 가압볶음 한 무말랭이의 열수 추출물의 유리기 소거능을 확인하고자 하였다.
무말랭이와 가압볶음 무말랭이의 항산화능을 비교하기 위하여 각 라디칼에 대한 소거능을 IC50로 구하였다. 무말랭이 및 가압볶음 무말랭이 열수 추출물은 DPPH radical, superoxide anion radical, hydroxyl radical 및 peroxynitrite radical을 제거하는 효과가 농도 의존적이었다.
볶음에 의한 무말랭이의 갈색물질 생성을 확인하기 위하여 무말랭이 100 g을 커피로스터기(제네카페, CBR-101A, 제네시스, 경기, 한국)에서 온도별, 즉 80℃, 120℃, 160℃ 및 200℃로 12분간 볶는다. 볶은 무말랭이에 물 1 L(w/v)를 첨가하여 추출기(전기약탕기 DW-290, 대웅제약, 서울, 한국)에서 150분 열탕추출 하여 여과한 후 열수 추출물을 얻었다. 볶지 않은(0℃) 무말랭이도 동일한 조건으로 열수 추출하였다.
볶음에 의한 무말랭이의 갈색물질 생성을 확인하기 위하여 무말랭이 100 g을 커피로스터기(제네카페, CBR-101A, 제네시스, 경기, 한국)에서 온도별, 즉 80℃, 120℃, 160℃ 및 200℃로 12분간 볶는다. 볶은 무말랭이에 물 1 L(w/v)를 첨가하여 추출기(전기약탕기 DW-290, 대웅제약, 서울, 한국)에서 150분 열탕추출 하여 여과한 후 열수 추출물을 얻었다.
Louis, MO, USA)로부터 얻어진 피크를 비교하여 그 면적으로부터 농도를 계산하였다. 분석은 3회 반복 측정하였다.
살아있는 세포는 MTT에 의해 formazan을 생성하는 원리를 이용하여 세포생존율을 측정하였다. 즉 배양이 끝난 세포의 배양액을 제거한 후 1 mg/mL의 MTT 용액을 well에 주입하여 4시간 동안 재 배양하였다.
즉 배양이 끝난 세포의 배양액을 제거한 후 1 mg/mL의 MTT 용액을 well에 주입하여 4시간 동안 재 배양하였다. 생성된 formazan을 dimethyl sulfoxide(DMSO)로 녹여 540 nm에서 흡광도를 측정하여 세포생존율을 구하였다(29).
여기에 sulphosalicylic acid를 넣어 암소에서 단백질을 제거한 후 membrane filter(0.45 μm, Sartorius GmBH, Gottingen, Germany)로 여과하여 자동아미노산분석기(Sykam, Munich, Germany)에서 유리아미노산을 분석하였다.
무말랭이 열수 추출물 제조는 무말랭이 100 g과 가압볶음 무말랭이 100 g에 증류수 2 L씩을 각각 가하여 열탕추출(100℃, 60분) 하였다. 열수 추출물은 냉각 후 여과(No. 2, Advantec, Tokyo, Japan)하여 진공회전 농축기(EYELA, Tokyo Rikakikai Co., Tokyo, Japan)에서 1차 농축한 후 동결건조 하였다. 동결건조 시료는 -70℃의 냉동고(NU-6512G, NuAire Inc.
유리기 발생제를 사용하여 LLC-PK1 세포에 산화적 스트레스를 유발하여 세포손상을 초래한 다음 가압볶음 무말랭이 열수 추출물을 첨가하여 손상된 세포를 보호하는 효과를 알아보았다. Table 6에서 산화적 스트레스가 유발된 실험군의 세포 생존율을 정상군과 비교해 보았을 때 유리기의 종류에 상관없이 약 70～80% 가량 세포가 사멸한 것으로 나타나 산화적 손상이 심각한 것을 알 수 있었다(p<0.
즉, 배양액 800 μL을 ependorf tube에 넣고 여기에 TBARS 시약 800 μL에 25% TCA 1 mL와 1% TBA 1 mL을 첨가하여 95℃에서 20분간 가열하였다.
볶지 않은(0℃) 무말랭이도 동일한 조건으로 열수 추출하였다. 추출물의 갈색도 측정을 위해 열수 추출물을 증류수로 40배 희석한 후 96 well Microplate Reader(model 680, Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA)에서 흡광도(415 nm)를 측정하였다(31).
02% EDTA 혼합액)으로 부착된 세포를 분리한 뒤 원심분리 하여 세포를 모은 다음 이를 배지에 넣고 피펫으로 세포가 골고루 분산되도록 잘 혼합하여 여러 통에 분주한 다음 액체질소에 보관하면서 계대배양에 사용하였다. 실험 시 LLC-PK1 cell의 passage number가 10 이상 되지 않는 세포를 사용하였다.
데이터처리
LLC-PK1 cell에서의 pyrogallol, SNP, SIN-1에 의해 유발된 산화적 스트레스 개선 효과는 one-way analysis of variance(ANOVA)로 검증한 후 실험 군 간에 유의성이 발견되면 Duncan's multiple range test를 실시하여 0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
무말랭이 열수추출물과 가압볶음 무말랭이 열수추출물의 in vitro 라디칼 소거 효과 비교는 Student t-test로 하였다. LLC-PK1 cell에서의 pyrogallol, SNP, SIN-1에 의해 유발된 산화적 스트레스 개선 효과는 one-way analysis of variance(ANOVA)로 검증한 후 실험 군 간에 유의성이 발견되면 Duncan's multiple range test를 실시하여 0.
LLC-PK1 cell의 생존율은 무말랭이 열수추출물의 첨가 농도에 비례하여 증가하였고, 특히 가압볶음 무말랭이 열수추출물 첨가군의 세포생존율은 동일 첨가 농도에서 무말랭이 열수 추출물 첨가군에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05).
가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 산화손상에 대한 보호 효과는 무말랭이 열수추출물에 비해 모든 유리기에서 유의적으로 높았다(p<0.05).
가압볶음 무말랭이와 무말랭이 열수 추출물의 라디칼 소거효과를 IC50로 비교하였을 때, DPPH 라디칼 소거효과는 79.06%, O2- 소거능은 36.73%, ·OH 소거능은 26.36%, 그리고 ONOO- 제거 효과는 34.13% 낮았다.
, Plymouth, MN, USA)에 보관하면서 각 분석 시료로 사용하였다. 동결건조 분말의 수율은 무말랭이(dried radish, DR) 열수 추출물 37.9%, 가압볶음 무말랭이(dried radish roasted with pressure, DRRP) 열수 추출물 42.1%이었다.
무말랭이 볶음 전후의 유리아미노산, 환원당, 5-HMF 농도를 비교해 보면 가압볶음 후 무말랭이의 유리아미노산 함량과 환원당 함량은 볶음 전 무말랭이에 비해 유의적으로 감소하였고(p<0.05), 5-HMF은 볶음 전에 정량되지 않았으나 볶음 후 정량되었다.
무말랭이 열수 추출물과 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 라디칼 소거능을 IC50로 비교해 보았을 때 DPPH(646.70 vs 135.45 μg/mL), superoxide anion(896.10 vs 566.98 μg/mL) 및 hydroxyl radical(722.26 vs 531.84 μg/mL)에 대한 가압볶음 열수 추출물의 효과가 유의적으로 높은 것으로 나타났다(p<0.001).
무말랭이에 함유된 총 유리아미노산은 183.5 mg/100 g이었고 가압볶음 무말랭이의 총 유리아미노산 함량은 49.8 mg/100 g로 볶음처리 과정 중 약 73%가 감소하였다(Table 4). 가압볶음 과정 중 가장 현저하게 감소한 아미노산은 L-glutamic acid로 거의 90% 이상이 감소하였다(Table 4).
무말랭이와 가압볶음 무말랭이의 환원당 함량은 각각 325.44 mg/g와 315.33 mg/g(Table 3)으로 가압볶음 과정 중 수분이 좀 더 소실되었으며(Table 2) 환원당 함량도 3.17% 유의적으로(p<0.05) 감소되었다(Table 3).
무말랭이의 갈변물질의 생성정도를 확인하기 위하여 온도별로 볶음한 후 열수추출 하여 이들의 갈색도와 DPPH 소거능과의 상관성을 살펴보았을 때 Fig. 1에서 보는 바와 같이 갈색도는 볶음시간에 따라 증가하였다가 감소하였으며, DPPH 라디칼 소거능 역시 갈색도에 비례하여 나타났다. 그러나 볶음 전의 무말랭이 열수 추출물과 80℃에서 볶은 무말랭이 열수 추출물의 갈색도는 거의 측정되지 않았으나 DPPH 소거능은 21.
무말랭이의 환원당 및 유리아미노산 함량은 볶음 후 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 이에 반해 maillard 생성물의 중간산물인 5-hydroxymethyl-2-furfural(5-HMF) 함량은 무말랭이 열수 추출물에서는 검출되지 않았던 것이 가압볶음 무말랭이 열수 추출물에서는 0.57 mg/g이 측정되었다.
57 mg/g이 측정되었다. 본 연구 결과 가압볶음 무말랭이 차의 섭취는 체내 유리기에 의한 산화적 손상을 보호하는 효과가 높은 것으로 사료된다.
본 연구에서는 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 항산화 효과가 무말랭이 열수 추출물보다 유의적으로 높음이 관찰되었는데 이는 무말랭이에 존재하는 항산화 유효성분과 볶음 과정 중에 생성된 갈변물질에 의해 항산화성이 더욱 증진되었기 때문으로 사료된다. 더욱이 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 향과 맛은 관능평가에서 매우 높은 점수를 받아(data not shown) 가정에서 손쉽게 항산화성이 높은 차를 만들 수 있을 것으로 생각된다.
산화적 손상에 의해 생성된 TBARS 농도는 무말랭이 및 가압볶음 무말랭이 열수추출물의 첨가에 의해 유의적으로 감소함을 확인하였다(p<0.05), 무말랭이 또는 가압볶음 무말랭이 열수추출물을 1000 μg/mL 첨가 시 모든 실험군에서 TBARS 생성량이 실험대조군(유리기 생성제만 처리한 군)에 비해 1/2로 감소하여(Table 7) 무말랭이 열수추출물의 산화스트레스 개선 효과는 현저함을 알 수 있었다.
유리기에 의한 산화적 손상을 확인하기 위하여 지질과산화물 생성 정도를 살펴보았을 때, Table 7에서 보는 바와 같이 정상상태의 LLC-PK1 세포의 TBARS 농도에 비해 산화적 손상을 입은 실험군의 TBARS 농도는 약 400% 정도 유의적으로 증가하였다(p<0.001).
이들의 IC50를 비교해 보면 모든 라디칼에 대해 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 소거효과가 유의적으로 높았다(Table 5, p<0.001).
05), 무말랭이 또는 가압볶음 무말랭이 열수추출물을 1000 μg/mL 첨가 시 모든 실험군에서 TBARS 생성량이 실험대조군(유리기 생성제만 처리한 군)에 비해 1/2로 감소하여(Table 7) 무말랭이 열수추출물의 산화스트레스 개선 효과는 현저함을 알 수 있었다. 이러한 산화스트레스 개선 효과는 동일농도 처리 시 가압볶음 무말랭이 열수추출물 첨가군이 무말랭이 열수 추출물군에 비해 유의적으로 높았다.
05). 이러한 세포 보호 효과는 유리기의 종류에 상관없이 산화스트레스가 발생된 모든 실험군에서 나타나 무말랭이 또는 가압볶음 무말랭이 열수추출물의 세포손상 보호효과를 확인할 수 있었다.
001). 이러한 유리기 소거효과는 LLC-PK1 cell에서 pyrogallol, SNP 및 SIN-1 처리로 superoxide, nitric oxide 및 peroxynitrite를 생성하여 산화스트레스를 유발한 다음 무말랭이 및 가압볶음 무말랭이 열수추출물을 첨가하였을 때 농도 의존적으로 세포생존율이 증가하고, 과산화물 생성량이 감소하여 세포손상을 보호하는 효과가 관찰되었다. 가압볶음 무말랭이 열수 추출물의 산화손상에 대한 보호 효과는 무말랭이 열수추출물에 비해 모든 유리기에서 유의적으로 높았다(p<0.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
무의 생리활성 기능은?
무에 함유된 디아스타제(diastase)는 소화촉진, 식중독, 숙취해소에 효과가 있으며 라핀(rapine)은 세균, 진균, 기생충 등에 대한 항균 작용이 있는 성분으로 알려져 있다. 그 외에도 무에는 이뇨작용, 정장작용, 혈당강하, 소염 및 지혈 등의 생리활성이 있어(20) 민간에서 널리 상용되어 왔다. 또한, 십자화과 채소들은 암을 예방하는 효과가 있는 것으로 보고되고 있으며, 무 역시 다른 십자화과 채소와 마찬가지로 글루코시놀레이트(glucosinolate) 계통의 항암성 물질을 함유하고 있어서(21), 인체 폐암 세포의 증식을 억제시키는 작용이 있는 것으로 보고되었다(22).
무란?
무(radish, Raphanus sativus L.)는 십자화과 채소로 휘발성 함황 성분을 가지고 있어 독특한 매운 맛을 지니고 있다. 무는 다른 채소에 비해 유리아미노산, 당, 칼슘 및 인 등이 많이 함유되어 있다(19).
볶음처리에서 발생하는 갈변화의 약리적 효과는?
볶음에 의해 식품성분들은 다양한 분해, 합성, 축합 등의 반응을 통해 유용 성분이 생성됨으로써 여러 가지 기능성을 나타낸다. 특히 볶음 과정 중 일어나는 갈변화 반응은 식품 중에 존재하는 유리아미노산과 유리당이 amino-carbonyl 반응을 일으켜 melanoidin을 형성하고(4), 가열에 의하여 당이 분해되어 생성된 방향족 화합물(5) 등이 항산화작용(6), 항돌연변이 작용 및 항균 작용(7) 등이 있어 노화억제(8)나 성인병 예방(9) 등의 효과가 있다고 알려져 있다. 볶음처리는 건강기능성이 높은 유용성분을 생성할 뿐만 아니라 향미성분도 증가시킴으로써 차 생산에 많이 이용되고 있다.
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