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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 미역 열수추출물을 이용하여 기능성 식품 및 화장품의 제조 기술을 개발하기 위한 전 단계로서 열수추출만으로도 쉽게 제품에 적용할 수 있도록 하기 위하여 비타민, 무기질 및 아미노산 함량, 항산화활성 및 아질산 제거 효과를 분석하였다.
- 본 연구는 미역 열수추출물을 기능성 식품 및 화장품 제조에 활용하고자, 비타민, 무기질, 아미노산, 항산화활성 및 아질산제거 효과를 분석 하였다. 여러 비타민 중에서 비타민 E와 C가 검출 되었고 그 농도는 각각 0.
제안 방법
- 무기물의 분석은 ICP-AES (OPTIMA 4300 DV, PerkinElmer, USA)로 분석하였으며, Cu, Se, Ge, Cd는 ICP-MS (Xseries, Thermoelemental, USA)로 분석하였다.
- 미역 열수추출물을 pH 변화에 따른 안정성을 측정 하기 위해 DPPH 라디칼 소거능을 측정하였다. 측정한 결과는 Fig.
- 미역 열수추출물을 이용하여 비타민 A, B1, B2, B6, B12, C, D3, E, K1, Niacin, Pantothenic acid, Biotin, Folic acid, 베타카로틴 등을 분석하였다. 분석한 결과는 Table 1에 나타내었다.
- 이러한 DPPH는 dioxane이나 CCl4와 같은 비극성 용매에서는 2차, 3차 산화 반응이 일어나기도 하나 DPPH의 질소 원자와 alcohol간에는 수소 결합이 형성되기 때문에 alcohol용액 내에서는 비교적 안정한다 [12]. 미역 열수추출물의 황산효과를 알아보기 위해 DPPH 라디칼 소거능을 측정했고 그 결과는 Fig. 3에 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능은 미역 열수추출물 농도 5.
- 2 M 구연산 완충용액을 사용하여 반응액의 pH를 조정한 다음 반응용액의 최종부피를 10 mL로 하였다. 반응액을 37℃에서 1시간 반응시킨 다음 반응액을 각각 1 mL 취하고 여기에 acetic acid (2%) 5 mL, Griess시약과 naphthylamine (1%)를 1：1 비율로 혼합한 용액 0.4 mL를 가하여 잘 혼합 시켜 15 min 간 실온에서 방치시킨 후 UV Visible spectrometer (Unicom UV 500, USA)을 이용하여 520 nm에서 흡광도을 측정하여 잔존하는 아질산염량을 구하였다. 아질산소거능은 다음과 같이 나타내었다.
- 그러므로 미역 열수 추출물의 항산화 효과에 대한 폴리페놀 함량이 중요하다. 본 연구는 미역 열수추출물에 따른 총 페놀 화합물 함량을 검토하기 위하여 여러 농도를 사용하였다. 농도에 따른 추출물의 총 페놀화합물 함량은 Fig.
- 비타민 분석은 HPLC (Waters 510, USA)로 분석하였다. HPLC 분석조건은 C18 Column (Bondapak C18, 0.
- 상등액 500 μL에 0.1% ferric chloride 500 μL 혼합하여 UV Visible spectrometer(Unicom UV 500, USA)을 이용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 시료 0.2 mL에 pH 별로 제조한 완충용액 0.5 mL을 가해 실온에서 1시간 방치한 후 다시 완충용액을 이용하여 pH 조절하여 항산화능을 측정하였다. 이 때 사용한 완충용액은 pH 2-6은 20 mM citrate-Na2HPO4, pH 7-8은 20 mM Tris-HCl, pH 9-11은 20 mM Na2CO3-NaHCO3 완충용액을 각각 사용하였다.
- 그리고 시료 100 μg을 1 mL에 녹인 용액 50 μL와 제조한 DPPH 용액을 혼합하여 10분간 상온에서 반응시킨 후 UV Visible spectrometer (Unicom UV 500, USA)을 이용하여 518 nm에서 흡광도을 측정하였다. 시료를 첨가하지 않은 대조군과 비교하여 유리 라디칼 소거 (Free radical scavenging) 활성을 백분율로 나타냈다.
- 이것은 항산화 효과를 보이는 물질이 중성이나 산성에서는 안정하나 알칼리성에는 불안정함을 알 수 있다. 열 안정성을 측정하기 위해 온도 80, 100, 120, 140, 160℃ 범위에서 DPPH 라디칼 소거능을 측정하였다. Fig.
- 이것을 여과용 천에 쌓고 filtering 하여 5 L의 여액을 만들어 90℃로 농축하여 약 3 L 열수추출물을 제조하였다. 이 열수추출물을 다시 Whatman filter paper(No. 2)로 여과하고 여액을 rotary vacuum evaporator에서 감압 농축 후 동결 건조 하여 일반분석, 항산화 및 아질산제거 효과를 분석하였다.
- 열 안정성 실험은 시료 1 mL을 5℃에서 160℃까지 온도별로 1시간 동안 처리한 후 실온으로 냉각하였다. 이와 같이 처리된 액을 시료로 하여 DPPH을 사용하여 항산화능을 측정하였다.
대상 데이터
- 미역은 전라남도 완도 ‘바다 가득히’ 회사에서 구입한 건조 미역을 열수추출하였다.
- 본 연구에 사용된 시약은 시그마 회사 (Sigma, Co., USA)에서 구입하였다.
이론/모형
- 그러므로 항산화 활성에 대한 중요한 인자로 작용한다 [13]. 미역 열수추출물의 환원력 효과를 알아보기 위해 potassium ferricyanide법을 사용하여 측정했고 그 결과는 Fig. 6에 나타내었다. 환원력은 미역 열수추출물의 농도 5 mg/mL까지는 거의 나타나지 아니하였고, 10 mg/mL에서 100 mg/mL로 증가 할 경우 추출물의 환원력은 0.
성능/효과
- 구성 아미노산은 총 19종이 검출 되었고 이중에서 Glu가 20.69 mg/100 mL로 가장 높고 그 다음으로 Ala > Val > Leu > Gly > Pro 순였다.
- 미역 열수추출물의 구성 아미노산은 총 19종이 검출 되었고 그 중에서 Glu가 20.69 mg/100 mL로 가장 높고 그 다음으로 Ala (16.95 mg/100 mL) > Val (16.12 mg/100 mL) > Leu (14.56 mg/100 mL) > Gly (12.93 mg/100 mL) > Pro (10.98 mg/100 mL) 순이었고 그 외 아미노산은 10.00 mg/100 mL 이하였다.
- 추출물의 pH가 3-9범위와 140℃까지는 항산화 활성이 안정하였고, pH 11 이상과 160℃ 이상에서는 활성이 약간 감소하였다. 아질산 제거 효과는 추출물의 산성에서 알칼리로 증가 할수록 감소했고, 특히 pH 8에서는 4.5%였고 열수추출물 농도가 5 mg/mL에서 50 mg/mL로 증가 할 경우 30.1%에서 83.4%로 증가하였다. 미역 열수추출물의 탁월한 항산화 및 아질산 제거 활성은 기능성 식품 및 화장품원료로 이용가치가 높을 것으로 판단된다.
- 분석한 결과는 Table 1에 나타내었다. 여러 비타민 중에서 비타민 E와 C가 검출되었고 그 농도는 각각 0.301 mg/100 g와 0.11 mg/100 g으로 나타났다. 베타 카로틴 농도는 546.
- 본 실험에서의 결과를 볼 때 추출물을 아질산염이 존재할 수 있는 가공 식품과 함께 섭취할 경우 각종 중독증상 및 암 발생과 같은 질병을 다소 예방할 수 있을 것으로 사료된다. 여러 종의 Herb 추출물에서 물, methanol 추출물의 아질산염 소거작용은 pH 1.2에서 56.9-86.7%를 나타내었고, pH가 증가함에 따라 점차 감소하여 pH 4.2에서는 0-1.7%로 특히 appleemine와 thyme은 소거능이 없는 것으로 나타났다. 각종 페놀성 화합물의 농도를 수용액으로 조제 후 아질산염 소거율을 여러 pH조건하에서 측정한 결과 pH 1.
- 유리 아미노산은 총 14종이 검출 되었고 이중에서 Pro이 46.60 mg/100 mL로 가장 높았고 그 다음으로 Glu > Asp > Val > Leu > Met > Gln 순였다.
- 69 mg/100 mL로 가장 높고 그 다음으로 Ala > Val > Leu > Gly > Pro 순였다. 총 폴리페놀 함량은 추출물 농도가 1.0 mg/mL에서 10.0 mg/mL로 증가 할 경우 0.043 OD 725 nm에서 0.125 OD 725 nm로 증가하였다. DPPH 라디칼 소거능은 추출물의 농도에 비례 하였고, 추출물 50 mg/mL에서 70.
- 1%였다. 추출물의 pH가 3-9범위와 140℃까지는 항산화 활성이 안정하였고, pH 11 이상과 160℃ 이상에서는 활성이 약간 감소하였다. 아질산 제거 효과는 추출물의 산성에서 알칼리로 증가 할수록 감소했고, 특히 pH 8에서는 4.
- 0 mg/mL부터 DPPH 라디칼 소거능은 미역 열수추출물의 농도에 비례하였다. 특히 추출물 농도가 5.0 mg/mL에서 50.0 mg/mL 증가 할 경우 DPPH 라디칼 소거능은 2.9%에서 70.1%로 증가하였다. 그러나 표준 물질인 Ascorbic acid 2.
후속연구
- 4%로 증가하였다. 미역 열수추출물의 탁월한 항산화 및 아질산 제거 활성은 기능성 식품 및 화장품원료로 이용가치가 높을 것으로 판단된다.
- 본 실험에서의 결과를 볼 때 열수추출물이 아질산염이 존재할 수 있는 가공식품과 함께 섭취할 경우 각종 중독 증상 및 암 발생과 같은 질병을 다소 예방할 수 있을 것으로 사료된다.
- 6%로 감소하였다. 본 실험에서의 결과를 볼 때 추출물을 아질산염이 존재할 수 있는 가공 식품과 함께 섭취할 경우 각종 중독증상 및 암 발생과 같은 질병을 다소 예방할 수 있을 것으로 사료된다. 여러 종의 Herb 추출물에서 물, methanol 추출물의 아질산염 소거작용은 pH 1.
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