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육성계통에 따른 고추의 생리활성 평가
Evaluation of Biological Activity in Pepper (Capsicum annuum L.) Breeding Lines 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.40 no.5, 2011년, pp.642 - 648  

정미리 (충북대학교 식품공학과) ,  황영 (농촌진흥청 농식품자원부) ,  김혜영 (용인대학교 식품영양학과) ,  조명철 (농촌진흥청 원예작물부) ,  황인국 (농촌진흥청 농식품자원부) ,  유선미 (농촌진흥청 농식품자원부) ,  정헌상 (충북대학교 식품공학과) ,  이준수 (충북대학교 식품공학과)

초록
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본 연구에서는 40여종의 육성계통 고추의 기능성 성분의 함량을 분석 및 활성 평가를 함으로써 우수 고추 품종 개발을 위한 database를 제공하고자 하였다. 연구 결과 capsaicinoid의 함량은 0.1에서 204.2 mg/100 g으로 나타났으며 ascorbic acid 함량은 279.1에서 1695.5 mg/100 g으로 넓은 분포 범위를 보였다. Polyphenol 함량은 2.6에서 10.2 mg/g 수준으로, flavonoid 함량은 1.4에서 5.7 mg/g 수준으로 나타났다. 항산화 활성 측정 결과는 육성계통 고추 breeding line No. 2500은 다른 계통에 비해 가장 높은 DPPH와 ABTS 라디칼 제거능을 나타내었으며 polyphenol과 flavonoid 함량 및 환원력이 다른 육성계통에 비해 높은 값을 나타내었다. 항암 효과는 breeding line No. 3201이 암세포 증식 저해율 84.5%로 가장 높은 효과를 나타내었으며 항염증 효과는 breeding line No. 3232가 75.2%로 가장 높은 nitric oxide 생성 억제율을 확인하였다. 본 연구에서는 육성계통에 따른 고추의 기능성 성분을 분석하고 다양한 생리활성을 평가하여 우수 품종 개량을 위한 성분 및 활성 database로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The purpose of this study was to determine the capsaicinoid and antioxidant compounds and to evaluate the biological activity of 40 different pepper (Capsicum annuum L.) breeding lines. Capsaicinoid and ascorbic acid content were measured with HPLC. Total polyphenolic and flavonoid contents and anti...

주제어

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문제 정의

  • 그러나 국내 고추의 육성계통이나 품종별 기능성 성분분석과 생리활성을 평가한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 육성계통에 따른 고추 40여종의 기능성 성분 분석 및 생리활성을 평가하였으며 이를 보고하고자 한다.
  • 본 연구에서는 40여종의 육성계통 고추의 기능성 성분의 함량을 분석 및 활성 평가를 함으로써 우수 고추 품종 개발을 위한 database를 제공하고자 하였다. 연구 결과 capsaicinoid의 함량은 0.
  • NO는 nitric oxide synthase에 의해 L-arginine으로부터 생성되는 무기 유리체로 면역반응, 세포독성, 신경전달계 및 혈관이완 등 여러 가지 생물학적인 과정에 관여하는 것으로 알려져 있으며 농도에 따라 세포기능 유지에 중요한 역할을 하기도 하고 세포독성 및 염증을 유발하는 신호전달 물질로 알려져 있다(29). 본 연구에서는 마우스의 대식세포주인 Raw264.7 세포를 이용하여 고추 추출물의 항염증 활성을 측정하였으며 활성산소 중 하나이며 염증 유발에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 NO 생성에 대한 고추 추출물의 효과를 알아보았다(Table 3). 연구 결과 대부분의 breeding line 고추 추출물(250 μg/mL)은 대조군인 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 대해 약 50% 이상의 억제효과를 나타내었으며 breeding line No.

가설 설정

  • 2)Mean of duplicate determinations expressed as mg/100 g sample as dry weight basis.
  • 3)Mean of duplicate determinations expressed as mg/100 g sample as dry weight basis.
  • 4)Mean of triplicate determination expressed as mg Trolox equivalent per 1 g extract residue.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자유 라디칼 제거 효과를 가진 천연 항산화 물질은 무엇인가? 우리가 일반적으로 섭취하는 식물성 식품에는 유해한 자유 라디칼 제거 효과가 뛰어난 여러 가지 천연 항산화제들이 존재한다. 항산화제는 산화에 의해서 일어나는 식품의 냄새나 풍미의 변화, 유지의 산패, 그리고 식품의 변색을 방지하거나 지연시킬 수 있는 기능을 가진 화합물을 총칭하는 것으로 ascorbic acid, carotenoid, flavonoid, polyphenol 등이 대표적 천연 항산화 물질로 알려져 있으며 이들 성분에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다(3,4).
건강 기능성에는 무엇이 있는가? 생활수준의 향상으로 인해 식품의 영양학적 측면에서 생체방어, 질병의 예방 및 피부노화 억제 등의 건강 기능성에 대한 관심이 증가되고 있다. 인간의 질병 및 노화는 대사과정 중 발생하는 산화반응에 기인하며, 이런 과정에서 생성되는 라디칼은 체내 지질, 단백질, 핵산과 같은 체내 주요 물질의 손상을 유발하며 체내에서는 유해한 라디칼을 제거하기위해 여러 효소적, 비효소적 반응이 진행된다(1).
고추의 대표적인 매운맛 capsaicin 성분의 효능은? 고추에는 일반적으로 capsacinoids, ascorbic acid, carotenoids, polyphenols, flavonoids 등의 다양한 생리활성 물질이 존재하는 것으로 알려져 있다(5-7). 고추의 대표적 매운맛 성분인 capsaicin은 항균작용, 통증완화 효과, 항암효과 및 항비만 효과를 나타내는 것으로 보고되어 있다(8). Ascorbic acid는 고추에 100 g당 약 220 mg으로 사과보다 50배, 귤보다는 2~3배 이상 높게 함유되어 있는 대표적 항산화제로 소장에서 철분의 흡수를 도우며 면역증진에 관계하는 것으로 보고되어 있다(9).
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참고문헌 (29)

  1. Gutteridge JMC, Halliwell B. 1995. Antioxidants in nutrition, health and disease. Oxford University Press, New York, NY, USA. p 1-62. 

  2. Ramarathnam N, Osawa T, Ochi H, Kawakishi S. 1995. The contribution of plant food antioxidants to human health. Trends Food Sci 6: 75-82. 

  3. Navarro JM, Flores P, Garrido C, Martinez V. 2006. Changes in the contents of antioxidant compounds in pepper fruits at different ripening stage, as affected by salinity. Food Chem 96: 66-73. 

  4. Turkmen N, Sari F, Velioglu YS. 2005. The effect of cooking methods on total phenolics and antioxidant activity of selected green vegetables. Food Chem 93: 713-718. 

  5. Kim S, Kim KS, Park JB. 2006. Changes of various chemical components by the difference of the degree of ripening and harvesting factors in two single-harvested peppers (Capsicum annuum L.). Korean J Food Sci Technol 38: 615-620. 

  6. Davis BH, Mathews S, Kirk JTO. 1970. The nature and biosynthesis of the carotenoids of different colour varieties of Capsicum annuum L. Phytochemistry 9: 797-805. 

  7. Materska M, Piacente S, Stochmal A, Pizza C, Olezek W, Peruka I. 2003. Isolation and structure elucidation of flavonoid and phenolic acid glycosides from pericarp of hot pepper fruit Capsicum annuum L. Phytochemistry 63: 893-898. 

  8. Surh YJ, Lee E, Lee JM. 1998. Chemoprotective properties of some pungent ingredients present in red pepper and ginger. Mutat Res 402: 259-267. 

  9. Howard LR, Smith RT, Wagner AB, Villalon B, Burns EE. 1994. Provitamin A and ascorbic acid content of fresh pepper cultivars (Capsicum annuum L.) and processed jalapenos. J Food Sci 59: 362-365. 

  10. Lampe JW. 2003. Spicing up a vegetarian diet: chemopreventive effects of phytochemicals. Am J Clin Nutr 78: 5795-5835. 

  11. Topuz A, Ozdemir F. 2007. Assessment of carotenoids, capsaicinoids and ascorbic composition of some selected pepper cultivars (Capsicum annuum L.) grown in Turkey. J Food Compos Anal 20: 596-602. 

  12. Deepa N, Kaura C, Georgea B, Singhb B, Kapoor HC. 2007. Antioxidant constituents in some sweet pepper (Capsicum annuum L.) genotypes during maturity. LWT 40: 121-129. 

  13. Jeon G, Lee J. 2009. Comparison of extraction procedures for the determination of capsaicinoids. Food Sci Biotechnol 18: 121-129. 

  14. Wang HF, Tsai YS, Lin ML, Ou AS. 2006. Comparison of bioactive components in GABA tea and green tea produced in Taiwan. Food Chem 96: 648-653. 

  15. Velioglu YS, Mazza G, Cao L, Oomah BD. 1998. Antioxidant activity and total phenolics in selected fruit, vegetables, and grain products. J Agric Food Chem 46: 4113-4117. 

  16. Jia Z, Tang M, Wu J. 1999. The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food Chem 64: 555-559. 

  17. Kim DO, Lee KW, Lee HJ, Lee CY. 2002. Vitamin C equivalent antioxidant capacity (VCEAC) of phenolic phytochemicals. J Agric Food Chem 50: 3713-3717. 

  18. Re R, Pellegrini N, Proteggente A, Pannala A, Yang M, Rice-Evans C. 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic Biol Med 26: 1231-1237. 

  19. Mau JL, Lin HC, Song SF. 2002. Antioxidant properties of several specially mushrooms. Food Res Int 35: 519-526. 

  20. Mosmann T. 1983. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J Immunol Meth 65: 55-63. 

  21. Kim Y, Sung J, Sung M, Choi Y, Jeong HS, Lee J. 2010. Involvement of heme oxygenase-1 in the anti-inflammatory activity of Chrysanthemem boreale Makino extracts on the expression of inducible nitric oxide synthase in RAW264.7 macrophages. J Ethnopharmacol 131: 550-554. 

  22. Shin HH, Lee SR. 1991. Quality attributes of Korean red pepper according to cultivars and growing areas. Korean J Food Sci Technol 23: 296-300. 

  23. Kim S, Park JH, Wang IK. 2002. Quality attributes of various varieties of Korean red pepper powders (Capsicum annuum L.) and color stability during sunlight exposure. J Food Sci 67: 2957-2961. 

  24. Park JS, Kim MH, Yu RN. 1999. Approximative study of nutrients and intakes determined from capsaicin contents in powdered soups of Korean instant noodles and hot pepper. J Korean Soc Food Sci Nutr 28: 501-504. 

  25. Choi SH. 2006. Ascorbic acid of Korean pepper by cultivating season, region and cooking method. J East Asian Soc Diet Life 16: 578-584. 

  26. Cho BC, Park KW, Kang HM, Lee WM, Choe JS. 2004. Correlationship between climetic elements and internal characteristics of red pepper fruit in different growing periods. J Bio-Env Con 13: 67-72. 

  27. Scalbert A, Johnson IT, Saltmarsh M. 2005. Polyphenols: antioxidants and beyond. Am J Clin Nutr 81: 215-217. 

  28. Dou D, Ahmad A, Yang H, Sarkar FH. 2011. Tumor cell growth inhibition is correlated with levels of capsaicin present in hot peppers. Nutr Cancer 63: 272-281. 

  29. Lowenstein CJ, Alley EW, Raval P, Snowman AM, Snyder SH, Russell SW, Murphy WJ. 1993. Macrophage nitric oxide synthase gene: two upstream regions mediate induction by interferon gamma and lipopolysaccharide. Proc Natl Acad Sci USA 90: 9730-9734. 

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