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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 전보(16)에서 황기와 홍국추출물의 콜레스테롤 체내흡수저해 효과를 보고한 결과에 이어 항산화적 기능성을 검증하고자 황기 및 홍국 추출 혼합물의 조성별 혼합농도별에 따른 항산화활성을 조사하였다.
제안 방법
- 다음에 35% TCA와 0.75% TBA 1 mL씩 가하여 100℃ 수욕상에서 15분간 가열한 다음 3,000 rpm에서 15분간 원심분리 하였으며 상징액의 흡광도를 531 nm에서 측정하여 지질과산화를 억제하는 정도를 계산식, TBARS(%)＝100－[(OD of sample/OD of control)×100]에 의하여 산출하였다.
- 대조구는 Griess reagent 대신 증류수를 사용하였으며 계산식, nitrite scavenging activity(%)＝100－[(OD of sample/OD of control)×100]에 의하여 산출하였다.
- 홍국 70% 에탄올추출물(EEB)과 M. pilosus 배양여액(LBK) 및 황기 열수추출액(WEH)과 상호혼합액의 항산화활성을 조사하였다. LBK, EEB 및 WEH 동결건조 분말의 수율은 32.
대상 데이터
- pilosus를 접종하여 25～30℃에서 쌀 표면이 완전하게 적색으로 될 때까지 통기 배양한 후 50℃에서 충분히 건조시킨 홍국을 사용하였으며 적색색소가 제거될 때까지 10배량의 70% 에탄올로 3회 추출한 후 감압건조기를 사용하여 에탄올을 제거시킨 다음 동결건조 하여 얻었다. M. pilosus 액침배양여액 동결건조분말(LBK: freeze dried liquid beni-koji)은 M. pilosus를 Mizutani broth(glucose 5%, peptone 2%, KH2PO4 0.8 g. MgSO4․7H2O 0.05%, CH3COOK 0.2%, NaCl 0.1%, pH 6.0)에 이식하여 25～30℃에서 10일간 통기 배양한 후 여과한 여액을 동결건조 하여 얻었으며 -70℃에 보관하면서 실험에 사용하였다.
- 1 mL을 가하여 37℃의 water bath에서 1시간 동안 반응시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구는 시료 대신에 50% methanol을 사용하였으며, 표준품 naringin(SigmaAldrich Co.)의 검량선에 의하여 함량을 산출하였다.
- 실험에 사용한 균주는 한국종균협회에서 분양받은 Monascus pilosus KCCM 60084를 사용하였으며 황기(Astragalus membranaceus)는 대구 약령시에서 구입한 국내산 3년 근을 사용하였다.
- 황기 열수추출 동결건조분말(HWE: freeze dried water extract of Hwangki)은 황기를 두께가 2 mm 되게 세절한 후 100 mesh 입도로 파쇄하고 50배량의 증류수를 가하여 3시간 동안 가열추출하고 여과한 후 동결건조 하여 얻었다. 홍국의 70% ethanol 추출물(EEB: freeze dried 70% ethanol extracts of beni-koji)은 증자미에 M. pilosus를 접종하여 25～30℃에서 쌀 표면이 완전하게 적색으로 될 때까지 통기 배양한 후 50℃에서 충분히 건조시킨 홍국을 사용하였으며 적색색소가 제거될 때까지 10배량의 70% 에탄올로 3회 추출한 후 감압건조기를 사용하여 에탄올을 제거시킨 다음 동결건조 하여 얻었다. M.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 반복으로 행하여 평균치와 표준편차로 나타내었고, 유의성 검증은 version 12의 SPSS(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software package program을 이용하여 Duncan's multiple range test를 행하였다.
이론/모형
- Blois(17)의 방법에 따라 시액 0.2 mL에 0.4 mM DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl)용액 0.8 mL를 가하여 vortex 한 후 10분간 방치한 다음 525 nm에서 흡광도를 측정하였으며 계산식, electron donating ability(%)＝100－[(OD of sample/OD of control)×100]에 의하여 활성도를 산출하였다.
- Marklund와 Marklund(19)의 방법에 따라 시액 200 μL에 pH 8.5로 조정한 tris-HCl buffer 용액 3 mL와 7.2 mM pyrogallol 200 μL을 가하고 25℃에서 10분간 반응시킨 후 1 N HCl 1 mL를 가하여 반응을 정지시키고 420 nm에서 흡광도를 측정하였으며 계산식, SOD-like activity(%)＝100－[(OD of sample/OD of control)×100]에 의하여 활성을 산출하였다.
- Thiobarbituric acid reactive substances(TBARS)는 Buege와 Aust(21)의 방법에 따라 측정하였다. Fish oil 0.
- 총 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(22)의 방법에 따라 시액 100 μL에 2% sodium carbonate 2 mL과 50% FolinCioalteu reagent 100 μL을 가한 후 720 nm에서 흡광도를 측정하였으며 gallic acid(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)의 검량선에 의하여 함량을 산출하였다.
- 총 플라보노이드 함량은 Kang 등(23)의 방법에 따라 시료 100 mg에 75% methanol을 가하여 실온에서 24시간 추출한 추출액 1 mL에 diethylenglycol 10 mL과 1 N NaOH 0.1 mL을 가하여 37℃의 water bath에서 1시간 동안 반응시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구는 시료 대신에 50% methanol을 사용하였으며, 표준품 naringin(SigmaAldrich Co.
성능/효과
- 3과 같다. 1% 농도에서의 아질산염 소거활성은 LBK와 EEB는 각각 74.92% 및 72.31%로 유사하였으며 WEH는 31.83%를 나타내었고, EEB:LBK:WEH(1:1:1, w/w) 혼합액은 70.04%, EEB:WEH(1:1, w/w) 및 LBK: WEH(1:1, w/w)는 각각 51.75% 및 57.86%로 EEB, LBK 및 WEH 등량혼합용액이 가장 높은 활성을 나타내었다. 지질산패 억제능(TBARS, %)은 EEB:LBK:WEH(1:1:1, w/w)가 69.
- 63%)로 황기 열수추출액의 수율이 가장 높았다. 1% 농도에서의 전자공여능은 LBK 82.67%, EEB 15.71%, WEH 8.60%로 LBK에서 가장 높았으며, EEB와 WEH(1:1, w/w) 혼합액은 14.58%, LBK와 WEH(1:1, w/w) 혼합액은 60.66%, EEB, LBK 및 WEH의 등량 혼합액은 20.42%로 혼합액에서는 단일소재 추출물인 LBK보다는 낮은 활성을 나타내었으나 EEB나 WEH보다는 높은 활성을 나타내었다. Jung 등(24)은 황기의 추출방법에 따라 전자공여능이 50%가 되는 활성 농도가 2～8 mg/mL라고 보고하여 본 연구 결과보다는 높은 활성을 나타내었는데 이는 추출용매의 차이에 의한 것으로 생각된다.
- 2와 같다. 1% 농도에서의 환원력은 EEB가 1.72인 반면 LBK는 2.06으로 높았으며, WEH는 0.45로 낮았다. 반면 EEB:WEH(1:1, w/w) 혼합액에서는 1.
- 환원력은 전자공여능의 결과와 유사하였다. SOD 유사활성은 LBK(21.35%), WEH(17.94%) EEB(11.11%) 순이었으며, 혼합액에서는 EW 18.50%, LW 26.94%, ELW 18.25%이었다. 아질산염소거능은 LBK 74.
- Kang 등(23)은 전자공여능이 높을수록 환원력이 높다고 하였으나 EEB:LBK:WEH(1:1:1, w/w) 혼합액에서는 전자공여능이 다소 낮음에도 높은 환원력을 나타내었다. 따라서 EEB, LBK 및 WEH의 등량혼합물은 LBK보다는 환원력에서는 다소 낮은 값을 나타내나 소스가 지녀야 하는 맛과 향에 대한 개선능력이 높아 기능성 소스의 재료로서의 가치가 있다고 판단된다.
- 1과 같다. 수율은 EEB가 23.61 g/kg(2.36%)이었으며, LBK는 32.17 g/L(3.22%), WEH는 196.33 g/kg(19.63%)로 황기 열수추출액의 수율이 가장 높았다. 1% 농도에서의 전자공여능은 LBK 82.
- 25%이었다. 아질산염소거능은 LBK 74.92%, EEB 72.31%, WEH 31.83%, ELW 70.04%, LW 57.86%, EW 51.75%이었다. 지질산패 억제능은 LBK 71.
- 86%로 EEB, LBK 및 WEH 등량혼합용액이 가장 높은 활성을 나타내었다. 지질산패 억제능(TBARS, %)은 EEB:LBK:WEH(1:1:1, w/w)가 69.30%, EEB:WEH(1:1, w/w)는 64.16%, LBK:WEH(1:1, w/w)는 54.50%를 나타내었다. Nitrite는 amine류와 반응하여 발암물질인 N-nitrosamine을 생성하므로 아질산염 소거능은 항암작용을 간접적으로 알 수 있는 하나의 지표로 활용되고 있으며(27), TBARS는 지질과산화물의 분해로 생성된 aldehyde의 생성정도를 나타내는 지표로 수치가 높을수록 지질과산화물의 생성정도가 높음을 의미한다(28).
- 75%이었다. 지질산패 억제능은 LBK 71.65%, EEB 72.31%, WEH 31.83%, ELW 70.04%, LW 57.86%, EW 51.75%이었다. 총 폴리페놀 함량은 LBK 3.
- 75%이었다. 총 폴리페놀 함량은 LBK 3.98%(w/w), EEB 3.61%(w/w), WEH 3.02%(w/w), LW 3.46%, ELW 3.38%이었다. 총 플라보노이드 함량은 EEB(3.
- 황기홍국 추출물 및 혼합에 따른 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 조사한 결과는 Table 1과 같다. 총 폴리페놀 함량은 건물기준으로 LBK는 3.98%(w/w), EEB는 3.61%(w/w), WEH는 3.02%(w/w)이었으며 LBK:WEH(1:1, w/w)에서는 3.46%, EEB:LBK:WEH(1:1:1, w/w)에서는 3.38%이었다. 총 플라보노이드 함량은 EEB(3.
- 38%이었다. 총 플라보노이드 함량은 EEB(3.91%, w/w)가 LBK(0.89%, w/w) 및 WEH(0.30%, w/w)보다 높았으며, EW 2.59%, LW 0.46%, ELW 2.33%이었다. 이상의 결과, 황기 및 홍국 추출물과 그 혼합물은 이를 구성하는 개별소재 추출물의 항산화능과 대등하거나 오히려 높은 활성을 나타냄으로써 식품의 기능성 증진용 소재로서의 활용이 기대된다.
- 38%이었다. 총 플라보노이드 함량은 EEB(3.91%, w/w)가 LBK(0.89%, w/w) 및 WEH(0.30%, w/w)보다 현저하게 높았으며, EEB:WEH(1:1, w/w)에서는 2.59%, LBK:WEH(1:1, w/w)는 0.46%, EEB:LBK:WEH(1:1:1, w/w)는 2.33%로 품질향상과 항콜레스테롤 기능성을 목표로 제조한 EEB, LBK 및 WEH 등량 혼합물도 높은 함량을 나타내었다. 페놀성 화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물의 하나로서 phenolic hydroxyl기를 가지므로 단백질 및 거대분자들과 쉽게 결합하여 항산화작용, 항혈전 작용, 고지혈증 및 지방간 억제 작용 등의 다양한 생리활성을 나타낸다(31).
- 71을 나타내었다. 한편 SOD유사활성은 LBK 24.32%, EEB 19.10%, WEH 17.94%이었으나 EEB:WEH(1:1, w/w)는 18.50%, LBK:WEH(1:1, w/w)는 26.94%, EEB:LBK:WEH(1:1:1, w/w)는 19.99%로 맛과 향을 향상시키기 위하여 상호 혼합한 액이 단일 추출물과 비슷하거나 오히려 높은 활성을 나타내었다. Goh 등(26)은 황기의 물추출물에서 SOD 유사활성은 27.
후속연구
- 따라서 향미개선과 항콜레스테롤 기능성을 부여하기 위하여 제조한 EEB, LBK 및 WEH의 등량혼합물은 이를 구성하는 개별 추출물에 비하여 대등하거나 오히려 높은 활성을 나타냄으로써 지질의 산화를 억제하는 기능과 동시에 항암 작용이 있음을 간접적으로 시사한다. 그러나 아질산염과 지질산패 억제능은 LBK에서 높은 활성을 보이나 EEB와 비교해 볼 때 뚜렷한 차이는 보이지 않았고, LBK:WEH가 EEB:LBK:WEH보다 오히려 더 낮은 아질산염 소거능과 지질산패 억제능이 나타난 것은 황기나 홍국내의 한 종류의 성분이 아니라 여러 성분들이 복합적으로 작용하는 것으로 생각되며 이에 대한 연구는 계속적으로 진행되어야 할 것으로 생각된다.
- 33%이었다. 이상의 결과, 황기 및 홍국 추출물과 그 혼합물은 이를 구성하는 개별소재 추출물의 항산화능과 대등하거나 오히려 높은 활성을 나타냄으로써 식품의 기능성 증진용 소재로서의 활용이 기대된다.
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