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문제 정의
- 현재까지 과채류 주스를 통해서 얻어지는 총페놀, 총플라보노이드 및 항산화능 함량에 대한 한국인 일인당 하루 섭취량 추정에 대한 정보는 빈약한 실정이다. 그러므로, 본 연구의 목적은 한국에서 상업적으로 판매 중인 과채류 주스 중 가장 많이 소비되는 7가지 과채류 주스의 총페놀, 총플라보노이드 및 항산화능 함량을 정량하고, 질병관리본부가 실시한 2008년도 국민건강영양조사(KNHANES)의 24시간 회상법에서 나온 식품섭취 자료를 바탕으로 일인당 주스 하루 소모량을 산출하고, 이를 바탕으로 과채류 주스를 통하여 얻는 총페놀, 총플라보노이드 및 항산화능 함량에 대한 일인당 하루 섭취량을 추정하는 것이다.
- 본 연구에서는 2008년도 국민건강영양조사 자료를 분석하여 우리나라에서 가장 많이 소비되는 상위 7종류의 과채류 주스(사과, 포도, 감귤, 오렌지, 석류, 파인애플, 토마토)를 선정하고, 이 주스들의 총페놀, 총플라보노이드 및 항산화능 함량을 정량 분석하였다. 2008년에 실시한 국민건강영양조사의 자료 분석을 통해 오렌지 주스(6.
가설 설정
- 1)Antioxidant capacities were evaluated using DPPH.
- 과채류 주스의 총페놀, 총플라보노이드 및 항산화능의 일인당 하루 섭취량 추정은 국민건강영양조사의 원시자료 및 각 함량에 대한 화학적 분석법 결과치를 바탕으로 하였으며 다음 식들에 의해서 계산되었다. 원시자료의 과채류 주스 하루 일인당 섭취량 계산시 주스의 수분 함량이 많음을 고려하여 주스의 밀도를 1 g/mL로 설정하였다.
제안 방법
- 식품의 항산화능 분석에 흔히 사용하는 ABTS와 DPPH 라디칼을 이용하여 과채류 주스의 항산화능을 측정하였다. ABTS 라디칼 소거능은 청록색 ABTS 라디칼을 이용하여 측정하였다(10). 1.
- ABTS 라디칼 용액 980 µL와 시료 20 µL를 혼합하여 37oC에서 10분간 반응 후, 734 nm에서 흡광도를 측정하여 항산화능을 mg vitamin C equivalents(VCE)/100 mL로 표현하였다. DPPH 라디칼 소거능은 Brand-Williams 등(11)의 방법을 변형하여 측정하였다. DPPH 라디칼 용액을 100 mL의 80%(v/v) 수용성 메탄올에 녹여서 제조하였다.
- 각 과채류 주스의 항산화능을 측정하기 위해서 DPPH 라디칼과 ABTS 라디칼에 대한 소거능을 이용하였다. Table 4는 이들두 가지 라디칼로 측정한 각 과채류 주스의 항산화능을 보여준다.
- 과채류 주스의 총페놀, 총플라보노이드 및 항산화능의 일인당 하루 섭취량 추정은 국민건강영양조사의 원시자료 및 각 함량에 대한 화학적 분석법 결과치를 바탕으로 하였으며 다음 식들에 의해서 계산되었다. 원시자료의 과채류 주스 하루 일인당 섭취량 계산시 주스의 수분 함량이 많음을 고려하여 주스의 밀도를 1 g/mL로 설정하였다.
- 식품의 항산화능 분석에 흔히 사용하는 ABTS와 DPPH 라디칼을 이용하여 과채류 주스의 항산화능을 측정하였다. ABTS 라디칼 소거능은 청록색 ABTS 라디칼을 이용하여 측정하였다(10).
- 과채류 주스 음용에 따른 하루 일인당 총페놀 섭취량이 오렌지 주스>포도 주스>사과 주스>감귤 주스>토마토 주스>석류 주스>파인애플 주스 순서로 감소하였다. 오렌지 주스가 포도 주스 및 사과 주스 보다 낮은 총페놀 함량을 나타냈지만(Table 4), 과채류 주스 중에서 오렌지 주스가 가장 높은 일인당 하루 총페놀 섭취량을 제공하였다(Table 5). 이는 사과 주스, 포도 주스처럼 높은 총페놀 함량을 갖는 주스라 하더라도 상대적으로 낮은 일인당 하루 주스 소모량으로 인해 일인당 하루 총페놀 섭취량이 낮게 나타날 수 있음을 의미한다.
- 주요한 과채류 주스를 통해 섭취할 수 있는 총페놀, 총플라보노이드 및 항산화능의 일인당 하루 섭취량 추정은 2008년 국민건강영양조사 자료로부터 산출된 하루 주스 섭취량(Table 2)과 개별 주스의 총페놀, 총플라보노이드 및 항산화능 함량에 대한 화학적 정량 분석 결과(Table 4)를 조합하여 추정하였다(Table 5). 과채류 주스 음용에 따른 하루 일인당 총페놀 섭취량이 오렌지 주스>포도 주스>사과 주스>감귤 주스>토마토 주스>석류 주스>파인애플 주스 순서로 감소하였다.
대상 데이터
- Louis, MO, USA)에서, 2,2'-azobis-(2-amidinopropane)HCl(AAPH)는 Wako Pure Chemicals Industries, Ltd.(Osaka, Japan)에서 구입하였다.
- 실험에 사용된 7종류의 과일 및 채소 주스는 사과, 포도, 감귤, 오렌지, 파인애플, 석류, 토마토로 만들어진 것으로 소비자들이 선호하는 과채류 주스 중 과채즙 100%로 구성 되어 있는 것(감귤 주스의 경우 50%)만 대형 마트에서 선별해 2008년도 5월에 구입하였다. 실험 전 모든 주스는 제품 라벨에 표기된 저장 조건에 맞게 보관하여 사용하였다.
- 영양조사는 식습관, 식품섭취빈도, 섭취식품의 종류 및 섭취량 등 개인별 면접을 실시한다. 이번 연구에 활용한 국민건강영양조사 제4기 2차년도(2008년)는 1인 이상 참여한 가구의 가구원 전체(10,539명)를 대상으로 하였으며, 이중 8,641명을 조사하여 참여율은 82.0%였다(12).
- 주스의 하루 섭취량은 2008년에 질병관리본부에서 실시한 국민건강영양조사 제4기 2차년도 자료를 활용하였다. 국민건강영양조사는 3년 주기로 진행되는 전국적 법정 조사로서, 국민의 전반적인 건강과 영양상태 및 그 추이에 대한 대표성과 신뢰성 갖는 국가 통계 자료이다.
데이터처리
- 3)Different superscripts on means in each column indicate significant difference by Duncan’s multiple range test at p<0.05.
- 4)Different superscripts on means in each column indicate significant difference by Duncan’s multiple range test at p<0.05.
- 각 실험치에 대해서는 평균과 표준편차로 나타내었다. 통계분석은 SAS(Statistical Analysis System, SAS Institute, Inc.
- 통계분석은 SAS(Statistical Analysis System, SAS Institute, Inc., Cary, NC, USA)를 사용하였으며, 각각의 실험군은 ANOVA 수행 후, 사후검정으로 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의적 차이를 분석하였으며 5% 유의적 수준에서 시료 간의 유의차를 검증하였다.
이론/모형
- 주스의 총페놀 함량은 Folin-Ciocalteu’s phenol 시약을 이용한 발색법으로 측정하였다(8).
성능/효과
- Table 3은 각각의 과채류 주스에 대한 성별, 연령별로 하루 일 인당 주스 섭취량을 보여준다. 7종의 주스 섭취량을 성별로 분석한 결과, 사과 주스와 파인애플 주스를 제외한 다른 주스들에서 여성이 남성보다 더 많이 섭취를 하였다. 연령대별 주스 섭취량은, 10대, 30대, 20대, 9세 이하, 40대, 50세, 60세 이상 순서로 낮아졌다.
- Table 4는 이들두 가지 라디칼로 측정한 각 과채류 주스의 항산화능을 보여준다. DPPH 라디칼을 이용한 결과는 포도 주스가 146.97 mg VCE/100 mL로 가장 항산화능이 높았으며, ABTS 라디칼을 이용한 경우에는 포도 주스가 191.11 mg VCE/100 mL로 역시 가장 높았다. DPPH와 ABTS 라디칼을 이용한 항산화능 분석시 각 과채류 주스의 항산화능은 포도 주스>사과 주스>석류 주스>오렌지 주스>감귤 주스>파인애플 주스>토마토 주스 순서로 감소하였다.
- DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 이용한 항산화능 분석시 일인당 하루 항산화능 섭취량은 오렌지 주스>포도 주스>사과 주스>감귤 주스>토마토 주스>석류 주스>파인애플 주스 순서로 감소하였다(Table 5).
- DPPH와 ABTS 라디칼을 이용한 항산화능 분석시 각 과채류 주스의 항산화능은 포도 주스>사과 주스>석류 주스>오렌지 주스>감귤 주스>파인애플 주스>토마토 주스 순서로 감소하였다.
- 국민건강영양조사 제4기 2차년도(2008년)의 참가자는 8,641명이었다. 가장 많은 소비량을 보이는 7종의 주스를 마신 사람은 총 447명으로 전체 참가자의 약 5.17%였다. 이 중 남성은 2.
- 38 g으로 여성이 남성에 비해 더 많았다. 각 연령층 중 10대 연령층의 주스 섭취량은 일인당 평균 3.00 g으로 가장 많았으며, 60대 이상의 주스 섭취량은 일인당 평균 0.75 g으로 가장 적은 것으로 나타났다. 40세 미만의 주스 섭취량은 전체 주스 섭취량의 약 76.
- 실험 전 모든 주스는 제품 라벨에 표기된 저장 조건에 맞게 보관하여 사용하였다. 각 주스별로 사용한 제품은 오렌지 주스 7종, 포도 주스 11종, 사과 주스 7종, 석류 주스 2종, 토마토 주스 3종, 파인애플 1종, 감귤 주스 4종 등 이었다.
- 과채류 주스의 음용에 따른 일인당 하루 총플라보노이드 섭취량은 포도 주스>오렌지 주스>사과 주스>토마토 주스>감귤 주스>석류 주스>파인애플 주스 순서로 감소하였다(Table 5).
- 파인애플 주스의 경우에는 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량도 낮았을 뿐 아니라 주스 소모량 수준도 낮기 때문에 파인애플 주스를 통해 섭취 할 수 있는 일인당 하루 항산화능 섭취량이 주요한 7종의 과채류 주스 중에서 가장 적었다. 과채류 주스의 음용을 통하여 가장 높은 일인당 하루 항산화능 섭취량을 제공하는 오렌지 주스는 상대적으로 높은 총페놀 함량과 총플라보노이드 함량뿐만 아니라 7가지 종류의 과채류 주스 중에서 가장 높은 일인당 하루 주스 소모량으로 인하여 얻어진 결과였다.
- 과채류 주스의 총플라보노이드 함량의 평균은 포도 주스>사과 주스>석류 주스>오렌지 주스>토마토 주스>감귤 주스>파인애플 주스 순서로 감소하였다.
- Table 4는 각 주스의 총페놀 함량을 보여준다. 다양한 상표의 과일 및 채소 주스의 총페놀 함량을 측정한 결과, 각 제조사의 상표별로 주스의 총페놀 함량은 큰 차이를 보였다. 조사 대상 과채류 주스의 평균 총페놀 함량은 포도 주스>사과 주스>오렌지 주스>석류 주스>감귤 주스>파인애플 주스>토마토 주스 순서로 감소하였다.
- DPPH를 이용한 항산화능 실험법은 저렴한 비용과 간편한 실험 방법으로 가장 널리 이용되지만 DPPH가 pH, 빛, 온도 등에 민감하게 영향을 받는 반면에, ABTS 라디칼을 이용한 항산화능법은 넓은 범위의 pH에 적용 가능하고 측정 파장에서 빛을 흡수하는 물질의 방해를 덜 받는 근적외선 범위에서 측정한다(22,23). 동일 과채류 주스 분석에 사용된 제품들의 총페놀 함량과 항산화능은 양의 기울기를 갖는 직선의 상관관계를 가졌다(Fig. 1). DPPH 라디칼을 이용한 항산화능과 총페놀 함량의 상관계수 (correlation coefficient, r2)는 0.
- 8%를 차지하였으며, 상대적으로 40세 이상은 주스 섭취를 적게 하고 있는 것으로 나타났다. 또한, 주스를 가장 적게 섭취하는 60대 이상 연령층은 주스를 가장 많이 섭취하는 10대 연령층의 약 1/4정도 수준으로 섭취하고 있는 것으로 나타났다. 연령층별로 가장 많이 섭취하는 과일 주스는 대부분의 연령층에서 오렌지 주스로 나타났고, 50대 연령층은 토마토 주스, 그 다음으로 오렌지 주스를 많이 마셨다.
- 21 mg VCE/capita/day(ABTS 분석법)로 추정되었다. 본 연구는 24시간 회상법을 바탕으로 작성한 국민건강영양조사의 자료가 우리의 식이 섭취 행태를 정확하게 반영하지 못할 수도 있다는 한계성을 갖는다 하더라도, 일인당 하루 소비량이 가장 많은 상위 7종의 과채류 주스에 대한 실험적 정량 분석 결과치와 기존의 국민건강영양조사 자료의 분석에서 도출된 과채류 주스 소비량을 적절히 조합하여 총페놀, 총플라보노이드 및 항산화능의 일인당 하루 섭취량을 추정하였다는데 아주 큰 의의가 있다고 하겠다.
- 우리나라 국민들이 가장 많이 섭취하는 주스는 오렌지 주스로 나타났다. 오렌지 주스에 이어 포도, 토마토, 감귤, 사과, 석류, 파인애플 주스 순으로 일인당 하루 섭취량이 감소하였다. 오렌지 주스의 하루 일인당 섭취량은 6.
- 오렌지 주스에 이어 포도, 토마토, 감귤, 사과, 석류, 파인애플 주스 순으로 일인당 하루 섭취량이 감소하였다. 오렌지 주스의 하루 일인당 섭취량은 6.31 g으로 전체 7가지 과채류 주스 소모량의 약 50.1%를 차지하는 가장 대중적인 주스였다.
- 21 mg VCE/capita/day(ABTS 분석법)였다. 일인당 하루 총페놀 섭취량, 총플라보노이드 섭취량 및 항산화능 섭취량 추정은 과채류 주스의 페놀성 화학물질 등의 생리활성성분의 농도뿐만 아니라 일인당 하루 과채류 주스 소모량에도 영향을 받는 것으로 나타났다.
- 조사 대상 과채류 주스의 평균 총페놀 함량은 포도 주스>사과 주스>오렌지 주스>석류 주스>감귤 주스>파인애플 주스>토마토 주스 순서로 감소하였다.
- 05 g/capita/day) 등 7가지 과채류 주스의 하루 일인당 주스 소모량을 산출하였다. 총 7종류의 과채류 주스의 섭취를 통해서 얻어진 일인당 하루 섭취량의 경우, 총페놀 섭취량은 11.70 mg GAE/capita/day, 총플라보노이드 섭취량은 1.65 mg CE/capita/day, 그리고 항산화능은 10.42 mg VCE/capita/day(DPPH 분석법)와 13.21 mg VCE/capita/day(ABTS 분석법)였다. 일인당 하루 총페놀 섭취량, 총플라보노이드 섭취량 및 항산화능 섭취량 추정은 과채류 주스의 페놀성 화학물질 등의 생리활성성분의 농도뿐만 아니라 일인당 하루 과채류 주스 소모량에도 영향을 받는 것으로 나타났다.
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