6년생 인삼(Panax ginseng C.A. meyer, 연풍)의 뿌리를 주근, 지근, 세근으로 나누고 각각의 중앙부위의 직경에 따라, 직경이 큰 것에서부터 1에서 4까지 등급을 나누었다(MR 1~4, LR 1~4, FR 1~3). 각각의 시료는 동결건조한 뒤 환원당 함량, 페놀함량 및 항산화 효과를 비교하였다. 환원당 함량은 직경에 따른 영향은 없었으나, 주근, 지근, 세근으로 부위가 세분화됨에 따라 환원당 함량이 감소하는 경향을 나타내었다. 총 페놀화합물의 함량은 FR-3이 8.19 mg/g으로 다른 부위보다 2배 정도 높은 페놀함량을 나타내었다. 수소 공여능의 $IC_{50}$값을 비교한 결과 FR-3의 $IC_{50}$ 값이 7.03 mg/mL로 가장 높았고, MR-2에서 37.02 mg/mL로 가장 낮았다. 전체적으로 세근의 수소공여능이 주근과 지근에 비해 높았다. ABTS 라디칼 소거능 역시 FR-3에서 24.87%의 가장 높은 라디칼 소거능을 나타내, 다른 부위보다 세근의 활성이 유의적으로 높음을 알 수 있었다. FRAP value의 측정 결과 역시 FR-3이 $0.23{\mu}M$로 가장 높게 나타났다. 본 연구를 통해 인삼 연풍의 항산화 활성은 주근과 지근보다는 세근에서 유의적으로 높게 나타났으며, 세근 중에서도 직경이 작은 부위에서 높은 페놀함량 및 항산화 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다.
6년생 인삼(Panax ginseng C.A. meyer, 연풍)의 뿌리를 주근, 지근, 세근으로 나누고 각각의 중앙부위의 직경에 따라, 직경이 큰 것에서부터 1에서 4까지 등급을 나누었다(MR 1~4, LR 1~4, FR 1~3). 각각의 시료는 동결건조한 뒤 환원당 함량, 페놀함량 및 항산화 효과를 비교하였다. 환원당 함량은 직경에 따른 영향은 없었으나, 주근, 지근, 세근으로 부위가 세분화됨에 따라 환원당 함량이 감소하는 경향을 나타내었다. 총 페놀화합물의 함량은 FR-3이 8.19 mg/g으로 다른 부위보다 2배 정도 높은 페놀함량을 나타내었다. 수소 공여능의 $IC_{50}$값을 비교한 결과 FR-3의 $IC_{50}$ 값이 7.03 mg/mL로 가장 높았고, MR-2에서 37.02 mg/mL로 가장 낮았다. 전체적으로 세근의 수소공여능이 주근과 지근에 비해 높았다. ABTS 라디칼 소거능 역시 FR-3에서 24.87%의 가장 높은 라디칼 소거능을 나타내, 다른 부위보다 세근의 활성이 유의적으로 높음을 알 수 있었다. FRAP value의 측정 결과 역시 FR-3이 $0.23{\mu}M$로 가장 높게 나타났다. 본 연구를 통해 인삼 연풍의 항산화 활성은 주근과 지근보다는 세근에서 유의적으로 높게 나타났으며, 세근 중에서도 직경이 작은 부위에서 높은 페놀함량 및 항산화 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다.
The objective of this study was to evaluate the contents of reducing sugar and total polyphenol and the antioxidant activity of freeze-dried ginseng (Panax ginseng C.A. meyer cv Yun-poong). Ginseng root consists of the main root (MR), lateral root (LR) and fine root (FR). These roots were sorted int...
The objective of this study was to evaluate the contents of reducing sugar and total polyphenol and the antioxidant activity of freeze-dried ginseng (Panax ginseng C.A. meyer cv Yun-poong). Ginseng root consists of the main root (MR), lateral root (LR) and fine root (FR). These roots were sorted into 3~4 groups (MR 1~4 groups, LR 1~4 groups, FR 1~3 groups) depending on the diameter of center region. The reducing sugar content has no influence on the diameter, but the reducing sugar content was decreased by subdivision. Total polyphenol contents of ginseng were the highest in FR-3 among all others. The antioxidant activity was measured using DPPH radical scavenging activity and ABTS radical scavenging activity. The $IC_{50}$ (50% inhibitory concentration) value of the hydrogen donating activity was the highest in FR-3 as 7.03 mg/mL and the lowest in MR-2 as 37.02 mg/mL. Overall, hydrogen donating activity of FR was higher than the main root and lateral root significantly (p<0.05). The ABTS radical scavenging activity in FR-3 showed the highest radical scavenging activity as 25.49%. This study's findings suggest that the total polyphenol contents and antioxidant activity of ginseng were the highest in FR-3, and that polyphenol contents and antioxidant activity of ginseng were related to root area and diameter.
The objective of this study was to evaluate the contents of reducing sugar and total polyphenol and the antioxidant activity of freeze-dried ginseng (Panax ginseng C.A. meyer cv Yun-poong). Ginseng root consists of the main root (MR), lateral root (LR) and fine root (FR). These roots were sorted into 3~4 groups (MR 1~4 groups, LR 1~4 groups, FR 1~3 groups) depending on the diameter of center region. The reducing sugar content has no influence on the diameter, but the reducing sugar content was decreased by subdivision. Total polyphenol contents of ginseng were the highest in FR-3 among all others. The antioxidant activity was measured using DPPH radical scavenging activity and ABTS radical scavenging activity. The $IC_{50}$ (50% inhibitory concentration) value of the hydrogen donating activity was the highest in FR-3 as 7.03 mg/mL and the lowest in MR-2 as 37.02 mg/mL. Overall, hydrogen donating activity of FR was higher than the main root and lateral root significantly (p<0.05). The ABTS radical scavenging activity in FR-3 showed the highest radical scavenging activity as 25.49%. This study's findings suggest that the total polyphenol contents and antioxidant activity of ginseng were the highest in FR-3, and that polyphenol contents and antioxidant activity of ginseng were related to root area and diameter.
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문제 정의
따라서 본 연구는 이러한 연풍의 활성탐색 및 활용방안 모색을 위한 기초연구자료 제시를 목적으로 인삼의 뿌리를 주근(main root, MR), 지근(lateral root, LR), 세근(fine root, FR)으로 나누고 각각의 중앙부위의 직경에 따라 직경이 큰 것에서부터 1에서 4까지 등급을 나누고, 부위별 항산화 활성의 검증을 통해 유효 생리활성 성분이 많은 부위를 탐색해보고자 한다.
제안 방법
각각의 뿌리는 중앙부위를 약 0.8 cm 길이로 자른 후 주근, 지근은 50 g, 세근은 30 g씩 3반복으로 정량하여 -83℃ freeze drier에서 3일간 동결 건조한 후 건물 중량을 측정하여 건조비율(dry matter ratio(%)=(건물중/생체중)×100) 을 산출하였다(Table 2).
meyer, 연풍)의 뿌리를 주근, 지근, 세근으로 나누고 각각의 중앙부위의 직경에 따라, 직경이 큰 것에서부터 1에서 4까지 등급을 나누었다(MR 1~4, LR 1~4, FR 1~3). 각각의 시료는 동결건조한 뒤 환원당 함량, 페놀함량 및 항산화 효과를 비교하였다. 환원당 함량은 직경에 따른 영향은 없었으나, 주근, 지근, 세근으로 부위가 세분화됨에 따라 환원당 함량이 감소하는 경향을 나타내었다.
Blank는 시료 대신 methanol을 넣어 측정하였다. 그 결과는 0.125, 0.25, 0.5, 1, 2.5 및 5 mM의 농도로 반복하여 작성한 FeSO4 의 검량식에 대입하여 환산하였다.
시료를 methanol에 녹여 추출한 뒤 10 mg/mL의 농도로 맞춘 시료 0.1 mL에 증류수 8.4 mL과 50% Folin-Ciocalteu's 시약(2 N) 0.5 mL을 첨가하고 20% Na2CO3 1 mL을 가하여 1시간 방치 후 725 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준곡선은 gallic acid를 이용한 표준 검량식에 적용하여, 시료 중 gallic acid 함량(gallic acid equivalent mg/g)으로 나타내어 총 폴리페놀 함량을 구하였다.
추출된 각 시료는 일정 농도로 희석한 후 시료 0.1 mL에 60 μM DPPH 용액 3.9 mL를 가한뒤 vortex mixer로 10초간 진탕하고 실온에서 30분간 방치한 후 spectrophotometer(UV-1800 spectrophotometer, SHIMADZU)로 517 nm에서 흡광도를 측정하여 다음과 같은 계산식에 의해 환산하여, 대조군에 대한 50% 흡광도의 감소를 나타내는 검체의 농도(IC50)로 표시하였다.
대상 데이터
6년생 인삼(Panax ginseng C.A. meyer, 연풍)의 뿌리를 주근, 지근, 세근으로 나누고 각각의 중앙부위의 직경에 따라, 직경이 큰 것에서부터 1에서 4까지 등급을 나누었다(MR 1~4, LR 1~4, FR 1~3). 각각의 시료는 동결건조한 뒤 환원당 함량, 페놀함량 및 항산화 효과를 비교하였다.
7 mM ABTS와 140 mM K2S2O8을 5 mL:88 μL로 섞어 어두운 곳에 14~16시간 방치시킨 후, 이를 absolute ethanol과 1:88의 비율로 섞어 734 nm에서 대조구의 흡광도 값이 0.7 ± 0.002가 되도록 조절한 ABTS solution을 사용하였다.
분석용 시료는 2009년 9월에 3칸을 전부 수확하여 건전한 개체만을 골라 사용하였다. 수확한 뿌리는 Digmatic caliper CD-15CP(Mitutoyo Corp.
충남대학교 농장에 칸(180 × 90 cm)당 7행 9열로 2004년에 이식 재배한 6년생 연풍을 사용하였다.
데이터처리
실험 결과는 SPSS 17.0(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software를 이용하여 분산분석을 실시하였으며, 유의적 차이가 있는 항목에 대해서 Duncan's multiple range test로 p<0.05 수준에서 유의차 검정을 실시하였다.
이론/모형
ABTS 라디칼 소거활성의 측정은 Pellegrini 등의 방법(17)에 의해 측정하였다. 7 mM ABTS와 140 mM K2S2O8을 5 mL:88 μL로 섞어 어두운 곳에 14~16시간 방치시킨 후, 이를 absolute ethanol과 1:88의 비율로 섞어 734 nm에서 대조구의 흡광도 값이 0.
FRAP 측정 방법은 Benzie와 Strain(18)의 방법을 참고하여 측정하였다. FRAP reagent는 25 mL acetate buffer(300mM, pH 3.
총 폴리페놀 화합물 함량은 Folin-Ciocalteu의 방법(15)에 따라 측정하였다. 시료를 methanol에 녹여 추출한 뒤 10 mg/mL의 농도로 맞춘 시료 0.
항산화 활성은 Blois(16)의 방법에 준한 DPPH 라디칼 소거능 측정방법을 이용하였다. 추출된 각 시료는 일정 농도로 희석한 후 시료 0.
충남대학교 농장에 칸(180 × 90 cm)당 7행 9열로 2004년에 이식 재배한 6년생 연풍을 사용하였다. 해가림 설치 구조는 후주연결식으로 전주높이 180 cm, 후주높이 100 cm, 해가림 피복자재는 폴리에틸렌 차광망 4중직(청색 3중직+흑색 1중직)을 사용하였으며, 일반관리는 농촌진흥청 표준인삼경작법에 준하였다. 시험포장 토양의 화학성질은 Table 1과 같다.
전체적으로 세근의 수소공여능이 주근과 지근에 비해 높았다. ABTS 라디칼 소거능 역시 FR-3에서 24.87%의 가장 높은 라디칼 소거능을 나타내, 다른 부위보다 세근의 활성이 유의적으로 높음을 알 수 있었다. FRAP value의 측정결과 역시 FR-3이 0.
94 mg/g 의 값을 나타내 주근>지근>세근의 순으로 총 환원당 함량이 낮아지는 것으로 나타났다. MR-3의 부위에서 78.43 mg/g로 가장 높은 환원당 함량을 나타내었고, FR-1의 부위 에서 22.71 mg/g로 가장 낮은 환원당 함량을 나타내었다. 이는 인삼 신품종인 연풍이 각각의 부위에서 직경에 따른 시료간의 연관성은 나타나지 않았으나, 주근, 지근, 세근으로 부위가 세분화됨에 따라 당 함량이 감소하는 경향을 나타냈다.
87%로 가장 높은 값을 나타냈다. 따라서 본 소거활성의 측정은 DPPH 라디칼 소거활성과 비교하여 제거능력이 다소 낮은 것으로 보이지만, FR-3 부위의 활성이 가장 높게 나타나, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 측정결과 간의 상관 계수는 r=-0.811(p=0.002)로 강한 양의 상관관계를 나타냄을 알 수 있었다. 주근, 지근, 세근의 각 그룹별로 묶어 비교한 결과 역시 세근이 가장 높은 값을 나타내었다.
23 μM로 가장 높게 나타났다. 본 연구를 통해 인삼 연풍의 항산화 활성은 주근과 지근보다는 세근에서 유의적으로 높게 나타났으며, 세근 중에서도 직경이 작은 부위에서 높은 페놀함량 및 항산화 활성을 나타내는 것을 알 수 있었다.
Kang 등(27)의 연구에 의하면 DPPH 라디칼 소거활성 효과는 phenolic acids, flavonoids 및 기타 페놀성 화합물에 의한 항산화 작용이며, 이러한 물질의 환원력이 클수록 DPPH 라디칼 소거활성이 크다고 하였다. 본 연구에서 역시 페놀성 화합물 함량이 가장 높았던 FR-3 부위의 DPPH 라디칼 소거활성이 가장 높게 나타나 페놀성 화합물의 환원력에 따른 항산화 활성의 증가를 추측할 수 있었다. 하지만 전체적인 부위에서 총 페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거능과의 상관관계는 없는 것으로 나타났다.
2%로 나타났다. 본 연구에서는 인삼을 부위별로 나누어 2.16~24.87%의 활성범위가 나타났으나 전체적인 부위의 평균값으로 고려했을 때 비슷한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.
수소공여능의 IC50 값을 비교한 결과 FR-3의 IC50값이 7.03mg/mL로 가장 높았고, MR-2에서 37.02 mg/mL로 가장 낮았다.
시료를 10 mg/mL의 농도로 희석하여 소거활성을 비교한 결과, 주근, 지근, 세근 모두 중앙부위의 직경이 작아질수록 활성이 높아지는 경향을 나타내었으며, 주근, 지근보다는 세근의 활성이 더 높은 것으로 나타났다. 주근 부위인 MR-1이 2.
연풍의 폴리페놀 함량은 MR-3이 4.73 mg/g, LR-1이 4.68 mg/g, FR-1과 2가 4.44~4.73 mg/g으로, 나누어진 11부분중 가장 낮은 값을 나타냈고, FR-3에서 8.19 mg/g으로 직경이 가장 작은 세근 말단 부분에서 가장 높은 폴리페놀 함량을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 주근, 지근, 세근을 그룹으로 묶어 비교한 결과는 각 그룹 간에 차이가 없는 것으로 나타났다.
주근, 지근, 세근의 각 그룹별로 묶어 비교한 결과 역시 세근에서 가장 높은 FRAP value를 나타내었으며 주근과 지근에서 상대적으로 낮은 값을 나타내었다. 이에 따라 FRAP value의 측정 결과 역시 세근의 말단부위인 FR-3의 활성이 가장 높게 나타나, 인삼신품종인 연풍의 뿌리부위별 활성 측정 결과 직경이 가장 작은 뿌리 말단 부위에서 높은 항산화 활성을 나타남을 알 수 있었다.
05). 이중에서도 다른 부위와 비교하여, 세근에서 중앙 직경이 가장 작은 부분인 FR-3은 7.03 mg/mL의 IC50값을 나타내어 가장 높은 항산화 활성을 나타냄을 알 수 있었다. 주근, 지근, 세근을 각 그룹으로 묶어 비교한 결과 IC50값이 세근, 주근, 지근의 순으로 나타나 세근의 DPPH 라디칼 소거능이 가장 높은 것을 알 수 있었다.
02 mg/mL로 가장 낮았다. 전체적으로 세근의 수소공여능이 주근과 지근에 비해 높았다. ABTS 라디칼 소거능 역시 FR-3에서 24.
주근, 지근, 세근으로 나누어 비교해보면 세근>주근>지근의 순으로 그 활성이 높은 것을 알 수 있었다.
03 mg/mL의 IC50값을 나타내어 가장 높은 항산화 활성을 나타냄을 알 수 있었다. 주근, 지근, 세근을 각 그룹으로 묶어 비교한 결과 IC50값이 세근, 주근, 지근의 순으로 나타나 세근의 DPPH 라디칼 소거능이 가장 높은 것을 알 수 있었다.
01 μM로 가장 낮은 FRAP value를 나타내었다. 주근, 지근, 세근의 각 그룹별로 묶어 비교한 결과 역시 세근에서 가장 높은 FRAP value를 나타내었으며 주근과 지근에서 상대적으로 낮은 값을 나타내었다. 이에 따라 FRAP value의 측정 결과 역시 세근의 말단부위인 FR-3의 활성이 가장 높게 나타나, 인삼신품종인 연풍의 뿌리부위별 활성 측정 결과 직경이 가장 작은 뿌리 말단 부위에서 높은 항산화 활성을 나타남을 알 수 있었다.
주근, 지근, 세근으로 나누어 비교해보면 세근>주근>지근의 순으로 그 활성이 높은 것을 알 수 있었다. 주근의 경우각 부위별 활성의 거의 비슷하게 나타났고, 지근의 경우 직경이 작아질수록 유의적으로 그 활성이 높아지는 것으로 나타났다. 세근의 경우 지근보다 더 뚜렷하게 직경 감소에 따른 활성 증가를 나타내었다.
환원당 함량은 직경에 따른 영향은 없었으나, 주근, 지근, 세근으로 부위가 세분화됨에 따라 환원당 함량이 감소하는 경향을 나타내었다. 총 페놀화합물의 함량은 FR-3이 8.19 mg/g으로 다른 부위보다 2배 정도 높은 페놀함량을 나타내었다. 수소공여능의 IC50 값을 비교한 결과 FR-3의 IC50값이 7.
크게 주근, 지근, 세근으로 나누어 값을 비교하였을 때 세근의 항산화 활성이 가장 높음을 알 수 있었다. 주근에서는 MR-4가 13.
본 연구에서 역시 페놀성 화합물 함량이 가장 높았던 FR-3 부위의 DPPH 라디칼 소거활성이 가장 높게 나타나 페놀성 화합물의 환원력에 따른 항산화 활성의 증가를 추측할 수 있었다. 하지만 전체적인 부위에서 총 페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거능과의 상관관계는 없는 것으로 나타났다.
환원당 함량은 전체적으로 주근에서 46.20~78.43 mg/g, 지근에서 29.65~44.98 mg/g, 세근에서 22.71~29.94 mg/g 의 값을 나타내 주근>지근>세근의 순으로 총 환원당 함량이 낮아지는 것으로 나타났다.
각각의 시료는 동결건조한 뒤 환원당 함량, 페놀함량 및 항산화 효과를 비교하였다. 환원당 함량은 직경에 따른 영향은 없었으나, 주근, 지근, 세근으로 부위가 세분화됨에 따라 환원당 함량이 감소하는 경향을 나타내었다. 총 페놀화합물의 함량은 FR-3이 8.
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