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추출방법 및 용매에 따른 청나래고사리의 항산화 활성
Antioxidant Activities of Ostrich Fern by Different Extraction Methods and Solvents 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.21 no.1 = no.129, 2011년, pp.56 - 61  

신소림 (충북대학교 원예과학과) ,  이철희 (충북대학교 원예과학과)

초록
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본 연구는 청나래고사리 성엽 추출물의 항산화물질의 함량과 항산화능을 향상시킬 수 있는 효과적인 추출방법을 개발하기 위하여 시행하였다. 동결건조한 청나래고사리 성엽의 분쇄시료 1 g을 메탄올, 80% 에탄올 및 물 등 3가지 용매와 섞은 후 6시간 동안 상온 침지, $60^{\circ}C$ 가열 및 200 rpm에서 교반하여 추출하거나 42 kHz의 초음파 수조에서 15, 30, 45분 동안 추출하였다. 추출물은 여과한 다음 가용성고형분, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드의 함량을 측정하였으며, 항산화활성은 DPPH와 ABTS radical 소거활성$RC_{50}$으로 환산하여 측정하였다. 80% 에탄올을 용매로 하여 30분 동안 초음파추출 하였을 때 가용성고형분(0.317 $g{\cdot}g^{-1}$ db), 총 폴리페놀(70.90 $mg{\cdot}g^{-1}$ db) 및 총 플라보노이드(41.53 $mg{\cdot}g^{-1}$ db)의 추출수율이 가장 우수하였으며, DPPH와 ABTS radical 소거활성 또한 가장 우수하였다(각 $RC_{50}$=0.14 $mg{\cdot}ml^{-1}$와 0.09 $mg{\cdot}ml^{-1}$). 상기의 연구결과에 따라 청나래고사리의 성엽은 천연항산화소재로 활용가능하며, 80% 에탄올을 용매로 15-30분 동안 초음파추출하는 것이 추출물의 항산화효과를 증가시키며 추출에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 효과적인 추출방법으로 생각되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was performed to investigate effective extract conditions in fronds of the Ostrich fern (Matteuccia struthiopteris) to increase antioxidant compound contents and antioxidant capacity. Powder (1 g) of lyophilizated fronds were mixed with 3 kinds of solvents (MeOH, 80% EtOH and water). Extr...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구는 메탄올, 80% 에탄올 및 물 등을 용매로 하여 범용적으로 사용되고 있는 초음파수조에서 청나래고사리를 추출한 다음 기존의 추출방법인 열, 침지 및 교반추출법과의 효율성을 비교하여 저렴한 방법으로 짧은 시간에 청나래 고사리로부터 천연 항산화제를 추출하기 적합한 추출공정을 개발하기 위한 기초자료를 제시하기 위하여 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
초음파란 무엇인가? 초음파란 주파수가 약 20 kHz 이상인 음파를 뜻하는데, 초음파를 이용한 추출법은 초음파 진동에 의한 공동현상(cavitation)에 의하여 단기간에 큰 에너지가 발생하게 되며, 높은 국부온도로 인하여 주위에 위치한 반응물의 운동에너지를 증가시킬 수 있고 초음파 에너지 충격효과에 의하여 높은 압력을 유도하여 혼합 효과를 증가시킬 수 있으므로, 빠른 반응시간 동안 높은 효율을 얻을 수 있는 장점이 있다[7,8,14]. 특히 식물을 추출할 때 초음파를 적용할 경우에는 초음파가 식물의 세포벽을 파괴하여 식물 세포 내 유용물질의 용매로의 전달 효율이 향상되기 때문에 생물 활성률과 추출효율이 증가 된다고 한다[19].
초음파를 이용한 추출법은 어떤 장점이 있는가? 초음파란 주파수가 약 20 kHz 이상인 음파를 뜻하는데, 초음파를 이용한 추출법은 초음파 진동에 의한 공동현상(cavitation)에 의하여 단기간에 큰 에너지가 발생하게 되며, 높은 국부온도로 인하여 주위에 위치한 반응물의 운동에너지를 증가시킬 수 있고 초음파 에너지 충격효과에 의하여 높은 압력을 유도하여 혼합 효과를 증가시킬 수 있으므로, 빠른 반응시간 동안 높은 효율을 얻을 수 있는 장점이 있다[7,8,14]. 특히 식물을 추출할 때 초음파를 적용할 경우에는 초음파가 식물의 세포벽을 파괴하여 식물 세포 내 유용물질의 용매로의 전달 효율이 향상되기 때문에 생물 활성률과 추출효율이 증가 된다고 한다[19].
천연물의 추출 효율을 증가시키기 위하여 사용하는 마이크로파 추출, 초임계 유체 추출 및 초음파 추출 등 여러 가지 추출 방법의 문제점은 무엇인가? 열수 추출법은 일반적으로 자주 사용되는 추출방법이지만, 가용성분 위주의 추출로 인한 낮은 추출효율, 높은 에너지소비 및 열에 의한 유용성분의 파괴 등과 같은 단점이 있으므로 천연물의 추출효율을 증가시키기 위하여 마이크로파 추출[6,15], 초임계유체 추출[5,16] 및 초음파추출 등 여러 가지 추출방법이 시도되고 있다[1]. 그러나 장비 설치비가 비싸며 동시에 추출할 수 있는 양이 적으므로 실제로 산업화에 적용하기 어려운 단점이 있다[3,18].
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