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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 녹차, 오룡차 및 홍차의 조 카테킨(crude catechin)을 추출한 후 생리활성과 항산화 효과를 측정하여 이들의 전반적인 생리활성에 관한 기능성의 차이를 비교 검토하고자 하였다.
- 본 연구에서는 녹차, 오룡차 및 홍차에 대한 조 카테킨 추출물의 생리활성 및 항산화 효과를 측정, 비교하고자 하였다. 녹차, 오룡차 및 홍차의 조 카테킨 추출 수율은 각각 4.
제안 방법
- 조제된 시료는 50±1℃ 항온기에 저장하면서 4일 간격으로 과산화물가(AOCS 1990)를 측정하여 비교하였다. 과산화물가의 측정은 일정량의 시료를 chloroform/ acetic acid 용액(2:3, v/v) 30 mL에 녹인 후 포화 KI(potassium iodide) 용액을 가하고 I2를 유리시켜 I2의 농도를 알고 있는 Na2S2O3(sodium thiosulfate) 표준 용액으로 적정한 후 과산화물가의 양을 다음 식에 의하여 산출하였다.
- 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 제조는 2단계에 걸쳐 수행하였다. 즉, 시료를 30 mesh로 분쇄한 후 시료 100 g 당 각각 5배의 100℃ 증류수를 가하고 5분간 열수에서 추출하여 먼저 물 추출물을 얻었다.
- 대두유 기질에서의 항산화 효과를 보기 위해 대조군과 비교군을 두어 실험하였다. 대조군은 첨가물을 넣지 않은 대두유(CJ 사 제품) 50 g을 사용하였으며, 비교군은 대두유 50 g 에 대하여 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물을 각각 500 ppm 농도로 첨가한 것과 천연 항산화제 α-tocopherol(Sigma Co.
- 대조군은 첨가물을 넣지 않은 대두유(CJ 사 제품) 50 g을 사용하였으며, 비교군은 대두유 50 g 에 대하여 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물을 각각 500 ppm 농도로 첨가한 것과 천연 항산화제 α-tocopherol(Sigma Co., St. Louis, USA) 및 합성 항산화제인 BHT를 각각 200 ppm 농도로 첨가하여 실험하였다.
- 즉, Folin-Dennis 시약은 sodium tungstate 10 g, phosphomolybdic 2 g, phosphoric acid 5 mL를 메스플라스크에 넣고 증류수로 정용한 후 삼각플라스크에 옮겨 2시간 동안 환류 조작하여 사용하였다. 실험 방법으로는 캡튜브에 증류수 7 mL와 DMSO(dimethylsulfoxide)에 녹인 시료 1 mL씩을 넣은 후 Folin-Dennis 시약 0.5 mL를 첨가하고 정확히 3분 후에 sodium carbonate anhydrous 포화 용액 1 mL, 증류수 0.5 mL를 넣은 후 725 nm에서 흡광도를 측정하고 표준 용액과 비교하여 총 페놀 함량을 구하였다. 표준 용액으로는 tannic acid(Sigma co.
- 전자공여능은 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)의 환원성을 이용하여 516 nm에서 UV/Visible spectrophotometer(TU-1800, Human Co. LTD, Korea)로 측정하였다(Blois MS 1958). 즉, 시료 0.
- 조제된 시료는 50±1℃ 항온기에 저장하면서 4일 간격으로 과산화물가(AOCS 1990)를 측정하여 비교하였다.
- 즉, 시료 0.15 mL와 0.035% DPPH 용액(6.25×10－5M) 3 mL를 시험관에 넣은 후 5초 동안 vortex mixer로 혼합하여 30분간 반응시킨 후 대조구에 대한 흡광도의 감소 비율로써 전자공여능을 나타내었다.
- 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 제조는 2단계에 걸쳐 수행하였다. 즉, 시료를 30 mesh로 분쇄한 후 시료 100 g 당 각각 5배의 100℃ 증류수를 가하고 5분간 열수에서 추출하여 먼저 물 추출물을 얻었다. 이 물 추출물을 정제하여 순도가 높은 추출물을 얻고자 동량의 클로로포름을 가하여 카페인을 제거하고, 수용액 층만을 분리하여 에틸아세테이트로 3번 추출한 후 40℃에서 감압 농축하였다.
- , Seoul, Korea)하여 제조한 조 카테킨(crude catechin)을 생리활성용 최종 시료로 사용하였다. 추출물의 수율은 녹차, 오룡차 및 홍차 건물에 대한 추출물의 총고형분 함량의 백분비로 하였다.
대상 데이터
- 실험에 사용된 녹차(P 사 제품), 오룡차(H 사 제품) 및 홍차(A 사 제품)는 국내 대형 할인점에서 개별 포장된 것을 구입하여 사용하였다.
- 이 물 추출물을 정제하여 순도가 높은 추출물을 얻고자 동량의 클로로포름을 가하여 카페인을 제거하고, 수용액 층만을 분리하여 에틸아세테이트로 3번 추출한 후 40℃에서 감압 농축하였다. 이를 다시 급속 동결 진공 건조(TD 6070K, Ilsin Engineering Co., Seoul, Korea)하여 제조한 조 카테킨(crude catechin)을 생리활성용 최종 시료로 사용하였다. 추출물의 수율은 녹차, 오룡차 및 홍차 건물에 대한 추출물의 총고형분 함량의 백분비로 하였다.
데이터처리
- 실험 결과는 SAS package(release 8.01)를 이용하여 평균±표준편차로 표시하였고, 평균값의 통계적 유의성은 p<0.05수준에서 Duncan's multiple range test(SAS 1987)에 의해 검정하였다.
이론/모형
- SOD 유사활성능은 Marklund의 방법(Marklund & Marklund 1974)에 의하여 측정하였다.
- 아질산염 소거 작용은 Gray와 Dugan의 방법(Gray & Dugan 1975)에 의하여 측정하였다.
- 총 페놀 함량은 Folin-Dennis법(Folin & Dennis 1912)에 의하여 분석하였다.
성능/효과
- 그리고 녹차, 오룡차 및 홍차의 아질산염 소거능은 ascorbic acid보다 강하였다. 500 ppm 농도로 첨가한 대두유기질에서의 항산화 효과는 녹차>오룡차>홍차≥BHT(200 ppm)의 순으로 저장 기간 중 녹차 추출물의 항산화 효과는 꾸준히 증가하는 반면 오룡차 및 홍차의 항산화 효과는 다소 감소하였으며 전반적으로 홍차는 녹차 및 오룡차 추출물에 비해 항산화 효과가 낮은 것으로 나타났다. 이러한 결과에서 녹차의 조 카테킨 수율이 가장 높으며 생리활성 및 항산화 효과도 가장 큰 것을 알 수 있었다.
- 7%로, 아질산염 소거능의 크기는 녹차>홍차>오룡차 추출물의 순으로 나타났다. 그러나 500 ppm에서는 각각 75.8%, 74.4% 및 72.4%, 1,000 ppm에서는 각각 98.0%, 96.8% 및 96.4%로 아질산염 소거능은 농도가 증가함에 따라 크게 증가하였으나, 이들 아질산염 소거능의 유의적 차이는 나타나지 않았다. Yeo et al(1994)도 pH 1.
- 5%로 오룡차> 녹차>홍차의 순이었으나, 그 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 그러나 녹차의 조 카테킨 수율(4.9%)이 홍차(2.5%)에 비해 약 2배 정도 높은 것을 감안하면, 녹차 중에 함유되어 있는 총 페놀성 물질의 비율이 높은 것을 알 수 있었다. Lee et al(2007)이 수행한 차 류의 총 페놀 함량 분석에서도 녹차가 홍차보다 총 페놀 함량이 약간 더 많다고 하였고, 여러 가지차 종류의 항산화 효과를 비교한 연구(Choi & Choi 2003)에서도 녹차와 홍차의 총 페놀 함량이 비슷하다고 하여 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다.
- 3 meq/kg oil)와 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 저장 18일째의 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 과산화물가는 7.4 meq/kg oil, 7.2 meq/ kg oil, 37.4 meq/kg oil로 대조구보다 매우 낮은 수치(55.8 meq/ kg oil)를 보여 대두유의 산화를 억제시키는 효과가 있는 것으로 나타났으며 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 대두유에 대한 산화 억제 효과는 각각 약 7.5배, 7.8배 및 1.5배 정도 되었다. 또한 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 저장 24일째의 과산화물가는 13.
- 3 meq/kg oil으로, α-tocopherol은 오히려 대두의 산화를 촉진시키는 것으로 나타났다. 그러므로 녹차 및 오룡차 추출물의 항산화 효과는 합성 항산화제인 BHT보다 강하고, 홍차 추출물의 항산화 효과는 BHT와 비슷한 것으로 나타났다. Yeo et al(1995a)의 연구에서도 나타난 바와 같이 항산화 효과가 뛰어난 녹차 및 오룡차를 기존 항산화제인 BHT 등과 혼합하여 사용한다면 항산화 상승 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
- 그러므로 녹차, 오룡차 및 홍차 등에 함유된 폴리페놀 화합물들은 모두 강한 래디칼 소거 작용을 가지며, 식용 유지의 산패 초기에 발생하는 활성 래디칼을 적절히 소거시켜 산화 안정성을 도모할 수 있을 것으로 사료된다.
- 9%이었다. 그리고 녹차, 오룡차 및 홍차의 아질산염 소거능은 ascorbic acid보다 강하였다. 500 ppm 농도로 첨가한 대두유기질에서의 항산화 효과는 녹차>오룡차>홍차≥BHT(200 ppm)의 순으로 저장 기간 중 녹차 추출물의 항산화 효과는 꾸준히 증가하는 반면 오룡차 및 홍차의 항산화 효과는 다소 감소하였으며 전반적으로 홍차는 녹차 및 오룡차 추출물에 비해 항산화 효과가 낮은 것으로 나타났다.
- 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물에 함유된 총 페놀 함량을 측정한 결과(Fig. 1), 각각 40.9%, 43.0%, 및 38.5%로 오룡차> 녹차>홍차의 순이었으나, 그 차이는 크지 않은 것으로 나타났다.
- 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물을 500 ppm 농도로 각각 첨가하여 대두유에 대한 항산화 효과를 측정한 결과(Fig. 5), 저장 12일째의 과산화물가는 각각 3.2 meq/kg oil, 3.7 meq/kg oil 및 4.1 meq/kg oil로 대조구인 대두유(4.3 meq/kg oil)와 큰 차이를 보이지 않았다. 그러나 저장 18일째의 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 과산화물가는 7.
- 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 SOD 유사활성을 측정한 결과(Fig. 3), 1,000 ppm일 때 9.6%, 4.9% 및 4.8%로 녹차의 경우 가장 강한 SOD 유사활성을 보였고, 오룡차와 홍차 추출물은 녹차보다 낮은 활성을 보였으나, 둘 간의 유의적인 차이는 없었다. 그러나 5,000 ppm일 때는 21.
- 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 아질산염 소거능을 측정한결과(Fig. 4), 100 ppm에서 각각 43.4%, 37.0% 및 39.7%로, 아질산염 소거능의 크기는 녹차>홍차>오룡차 추출물의 순으로 나타났다.
- 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 전자공여능을 측정한 결과(Fig. 2), 100 ppm에서 각각 32.8%, 30.4% 및 26.4%로 녹차추출물의 전자공여능이 가장 높았으며, 이들의 전자공여능은 500 ppm 이상의 농도에서 크게 증가하였다. 그러나 500 ppm 농도 이상에서의 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 전자공여능은 유의적 차이를 보이지 않았다.
- 본 연구에서는 녹차, 오룡차 및 홍차에 대한 조 카테킨 추출물의 생리활성 및 항산화 효과를 측정, 비교하고자 하였다. 녹차, 오룡차 및 홍차의 조 카테킨 추출 수율은 각각 4.9%, 3.4% 및 2.5%로 녹차의 추출 수율이 가장 높은 반면, 홍차는 가장 낮았다. 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 총 페놀 함량은 각각 40.
- 5%로 오룡차>녹차>홍차의 순으로 많았다. 녹차, 오룡차, 홍차 100 ppm에서의 전자공여능은 32.8%, 30.4% 및 26.4%로 녹차 추출물의 전자공여능이 가장 높았으며, 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 SOD 유사활성은 5,000 ppm일 때 각각 21.2%, 17.8% 및 13.9%이었다. 그리고 녹차, 오룡차 및 홍차의 아질산염 소거능은 ascorbic acid보다 강하였다.
- 또한, 녹차, 오룡차 및 홍차의 아질산염 소거능은 ascorbic acid보다 모든 농도에서 강한 것으로 나타났다. 따라서 pH 1.2 조건하에서 측정한 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 아질산염 소거능은 낮은 pH 조건에서도 비교적 안정하게 나타나, 위장 내에서의 니트로사민 형성을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 사료되었다.
- 그러나 500 ppm 농도 이상에서의 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 전자공여능은 유의적 차이를 보이지 않았다. 또 전체적으로 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 전자공여능은 모든 농도에서 ascorbic acid 보다는 낮았으나, BHT보다는 높은 것으로 나타났다. Yeo et al(1995a)의 연구에서도 녹차의 전자공여능이 가장 높으며, 다음은 오룡차라고 보고하여 본 연구와 같은 결과를 나타내었다.
- 5배 정도 되었다. 또한 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 저장 24일째의 과산화물가는 13.8 meq/kg oil 및 18.5 meq/kg oil 및 91.2 meq/kg oil로 대두유에 대한 산화 억제 효과는 각각 약 9.0배, 6.7배 및 1.4배이었다.
- 또한 물 추출물에 동량의 클로로포름을 가하여 카페인을 제거한 후, 얻어진 수용액 층을 ethyl acetate로 정제한 녹차, 오룡차 및 홍차의 조 카테킨(crude catechin) 추출물의 수율을 측정한 결과(Table 1), 각각 4.9%, 3.4% 및 2.5%로 녹차추출물이 가장 높고, 홍차가 가장 낮은 것으로 나타났다. 이러한 결과에서 발효가 많이 진행된 차일수록 조 카테킨 추출 수율이 낮음을 알 수 있었다.
- 0%의 아질산염 분해 작용이 있으며, pH가 증가할수록 분해 작용이 감소하는 경향이 있음을 보고하여 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다. 또한, 녹차, 오룡차 및 홍차의 아질산염 소거능은 ascorbic acid보다 모든 농도에서 강한 것으로 나타났다. 따라서 pH 1.
- 7%로 메탄올에 의한 추출 수율이 EtOH, EtAC에 비해 3～7배 높았다고 보고하였다. 이 결과와 비교할 때 본 실험에서의 녹차, 오룡차 및 홍차의 물 추출물의 수율은 메탄올 추출물보다는 낮았지만, 에탄올 및 에틸아세테이트 추출물보다는 높은 것으로 나타났다.
- 이들의 결과에서, 대두유 저장 기간이 길어짐에 따라 녹차추출물의 항산화 효과는 꾸준히 증가하는 반면, 오룡차와 홍차의 항산화 효과는 다소 감소하는 것을 알 수 있었으며, 전반적으로 홍차는 녹차와 오룡차 추출물에 비해 항산화 효과가 낮은 것으로 나타났다. Lee et al(2007)의 연구에서 녹차의 항산화능이 오룡차 및 홍차보다 더 높으며, Yeo et al(1995a)의 연구에서도 홍차의 항산화 작용이 가장 낮고, 오룡차, 녹차의 순으로 항산화 작용이 높다고 하여 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다.
- 500 ppm 농도로 첨가한 대두유기질에서의 항산화 효과는 녹차>오룡차>홍차≥BHT(200 ppm)의 순으로 저장 기간 중 녹차 추출물의 항산화 효과는 꾸준히 증가하는 반면 오룡차 및 홍차의 항산화 효과는 다소 감소하였으며 전반적으로 홍차는 녹차 및 오룡차 추출물에 비해 항산화 효과가 낮은 것으로 나타났다. 이러한 결과에서 녹차의 조 카테킨 수율이 가장 높으며 생리활성 및 항산화 효과도 가장 큰 것을 알 수 있었다.
- 5%로 녹차추출물이 가장 높고, 홍차가 가장 낮은 것으로 나타났다. 이러한 결과에서 발효가 많이 진행된 차일수록 조 카테킨 추출 수율이 낮음을 알 수 있었다.
- 한편, BHT와 α-tocopherol을 200 ppm 농도로 첨가한 대두유기질의 저장 중 과산화물가를 측정한 결과, 저장 24일째 BHT의 과산화물가는 95.0 meq/kg oil, α-tocopherol의 과산화물가는 139.3 meq/kg oil으로, α-tocopherol은 오히려 대두의 산화를 촉진시키는 것으로 나타났다.
- 9%로 농도가 증가함에 따라 SOD 유사활성은 녹차>오룡차>홍차 추출물의 순으로 차이가 있는 것으로 나타났다. 한편, SOD 유사활성이 강한 것으로 알려져 있는 ascorbic acid의 SOD 유사활성은 1,000 ppm에서 74.5%, 2,000 ppm에서 93.8%, 5,000 ppm에서 98.1%로 나타나 녹차, 오룡차 및 홍차 추출물의 SOD 유사활성은 ascorbic acid에 비해서는 낮은 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 이상과 같이 녹차, 오룡차 및 홍차의 주요 성분 및 항산화성에 대하여 다양하게 연구되고 있으나, 대부분 개별적으로만 이루어졌을 뿐 이들의 생리활성을 체계적으로 비교 검토한 자료는 미미한 실정이다. 또한 차에 함유된 성분들의 생리활성은 추출 방법이나 조건에 따라 다른 결과를 보이고 있어 이에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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