본 연구에서는 '원황', '황금배', '추황배' 등 신육성 품종을 이용하여 유과기와 수확기의 과실 및 부위별 항산화 활성을 비교하였다. 품종별 총 폴리페놀 화합물과 플라보노이드 함량은 유과기 과실이 수확기 과실에 비해 1.5-2.5배 많았는데 특히 '추황배'의 함량이 높게 조사되었다. 수확기 과실의 부위별 총 폴리페놀 화합물과 플라보노이드의 함량은 과피, 과심, 과육의 순으로 측정되었다. DPPH radical 소거능과 ABTS 양이온 소거활성은 유과기가 수확기보다 활성이 높았으며 두 시기 모두 '추황배'의 라디칼 소거능이 가장 우수하였다. 또한 수확기 과실 부위별 DPPH radical 소거능과 $ABTS^+$양이온 소거활성은 과피가 가장 높았고 과심, 과육 순으로 나타났다
본 연구에서는 '원황', '황금배', '추황배' 등 신육성 품종을 이용하여 유과기와 수확기의 과실 및 부위별 항산화 활성을 비교하였다. 품종별 총 폴리페놀 화합물과 플라보노이드 함량은 유과기 과실이 수확기 과실에 비해 1.5-2.5배 많았는데 특히 '추황배'의 함량이 높게 조사되었다. 수확기 과실의 부위별 총 폴리페놀 화합물과 플라보노이드의 함량은 과피, 과심, 과육의 순으로 측정되었다. DPPH radical 소거능과 ABTS 양이온 소거활성은 유과기가 수확기보다 활성이 높았으며 두 시기 모두 '추황배'의 라디칼 소거능이 가장 우수하였다. 또한 수확기 과실 부위별 DPPH radical 소거능과 $ABTS^+$ 양이온 소거활성은 과피가 가장 높았고 과심, 과육 순으로 나타났다
This study was performed to compare antioxidant activities of 80% EtOH extracts from young and mature fruit of three pear cultivars ('Wonhwang', 'Whangkeumbae', and 'Chuwhangbae') classified by three parts (peel, core, and flesh) of mature fruit. The total phenolics compound and flavonoid contents o...
This study was performed to compare antioxidant activities of 80% EtOH extracts from young and mature fruit of three pear cultivars ('Wonhwang', 'Whangkeumbae', and 'Chuwhangbae') classified by three parts (peel, core, and flesh) of mature fruit. The total phenolics compound and flavonoid contents of 80% EtOH extracts from young fruit were 1.5-2.5 times higher than the mature fruit with great cultivar difference. In particular, the contents of those compounds were highest in 'Chuwhangbae' pear. The total phenolics compound and flavonoid contents of 80% EtOH extracts from mature fruit were the most in the peel, core, and flesh respectively. DPPH radical scavenging and $ABTS^+$ radical scavenging of 80% EtOH extracts from the young fruit were higher than the mature fruit of 'Chuwhangbae' pear. DPPH radical scavenging and ABTS+ radical scavenging of 80% EtOH extracts from mature fruit were the highest in the peel, core, and flesh respectively.
This study was performed to compare antioxidant activities of 80% EtOH extracts from young and mature fruit of three pear cultivars ('Wonhwang', 'Whangkeumbae', and 'Chuwhangbae') classified by three parts (peel, core, and flesh) of mature fruit. The total phenolics compound and flavonoid contents of 80% EtOH extracts from young fruit were 1.5-2.5 times higher than the mature fruit with great cultivar difference. In particular, the contents of those compounds were highest in 'Chuwhangbae' pear. The total phenolics compound and flavonoid contents of 80% EtOH extracts from mature fruit were the most in the peel, core, and flesh respectively. DPPH radical scavenging and $ABTS^+$ radical scavenging of 80% EtOH extracts from the young fruit were higher than the mature fruit of 'Chuwhangbae' pear. DPPH radical scavenging and ABTS+ radical scavenging of 80% EtOH extracts from mature fruit were the highest in the peel, core, and flesh respectively.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 신품종 배 생산자원의 충분한 이용과 부가가치 증대를 위한 이용 개발을 목적으로 기능성 연구자료가 미비한 ‘원황’, ‘황금배’, ‘추황배’ 등 3품종의 과실을 이용하여 생육 초기인 유과기와 후기인 수확기 과실의 기능성물질 함량과 항산화 활성을 조사하고 수확기 과실의 부위에 따른 페놀성 물질과 항산화 활성을 비교하여 국내 육성 신품종 배의 소비 촉진에 기여하고자 실시하였다.
제안 방법
(1998)의 방법을 약간 변형하여 7.4mM ABTS[2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline -6-sulfonic acid) diammonium salt]와 140mM potassium persulfate를 혼합하여 암소에서 16시간 동안 방치하여 radical을 형성시킨 다음 실험직전에 ABTS 용액을 735nm에서 흡광도가 0.7 ± 0.05이 되도록 희석하여 사용하였다.
1mg･mL-1 농도로 제조한 시료 25μL에 희석된 ABTS solution 975μL를 섞어 암소에서 6분간 반응시킨 후 735nm에서 흡광도를 측정하였다.
DPPH(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl)를 이용한 라디칼 소거능은 Blios(1958) 방법을 변형하여 측정하였다. 즉, 1mg･mL-1 농도로 제조한 시료 0.
15mM DPPH 용액 1mL를 가하여 잘 혼합하여 30분 후 분광광도계(JP/U-3900, Hitachi, Japan)를 사용하여 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구는 시료 대신 80% 에탄올을 취하여 상기와 같은 방법으로 실험하였다. 전자공여능력은 시료 첨가구와 시료 무첨가구의 흡광도를 이용하여 다음 식과 같이 백분율로 나타내었다.
배 과실 추출물의 총 폴리페놀 함량은 AOAC의 Folin-Denis 방법(Gutifinger, 1958)을 일부 수정하여 Foline-ciocalteu 시약이 추출물의 페놀성 화합물에 의해 환원되어 몰리브덴 청색으로 발색되는 원리를 이용하여 정량분석하였다. 각각의 추출물 0.
본 실험에 사용한 배는 2009년 전남 나주시에 소재한 국립원예특작과학원 배시험장에서 수확한 ‘원황’, ‘황금배’, ‘추황배’를 사용하였다. 유과기 과실은 배 비대주기에서 제 1, 2시기인 결실 후부터 7월 중･하순의 과실을 배 유과기로 간주하여(Endo, 1973) 만개 후 70일에 과실을 채취하여 세절하여 전체과실을 동결건조시켰고, 수확기 과실은 각 품종의 적숙기 판정 후 과실을 채취하여 과피, 과심, 과육 및 전체과실 등 4조건으로 나누어 동결건조하였다.
DPPH(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl)를 이용한 라디칼 소거능은 Blios(1958) 방법을 변형하여 측정하였다. 즉, 1mg･mL-1 농도로 제조한 시료 0.25mL에 0.15mM DPPH 용액 1mL를 가하여 잘 혼합하여 30분 후 분광광도계(JP/U-3900, Hitachi, Japan)를 사용하여 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구는 시료 대신 80% 에탄올을 취하여 상기와 같은 방법으로 실험하였다.
추출물 제조는 동결건조 시료 50g에 20배의 80% 에탄올을 넣어 환류냉각추출기를 이용하여 150℃에서 3시간 추출하고 Whatman No. 6 여과지로 여과한 후 여액을 진공농축기를 이용하여 45℃ 이하에서 감압농축 하였고, 잔사는 위와 동일한 방법으로 2회 반복추출하였다. 농축액은 동결건조시켜 -70℃ 냉동기에 보관하면서 실험에 사용하였다.
그리고 spectrometer(JP/U-3900, Hitachi, Japan)를 이용하여 725nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 gallic acid를 사용하여 검량선을 작성한 후 총 폴리페놀 화합물의 함량을 구하였다.
3mL을 혼합한 후 실온에서 40분간 방치한 후 spectrometer(JP/U-3900, Hitachi, Japan)를 이용하여 415nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로 quercetin을 사용하여 검량선을 작성한 후 총 플라보노이드의 함량을 구했다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 배는 2009년 전남 나주시에 소재한 국립원예특작과학원 배시험장에서 수확한 ‘원황’, ‘황금배’, ‘추황배’를 사용하였다.
데이터처리
xMean separation within columns by Duncan’s multiple range test (P ≤ 0.05).
zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test (P ≤ 0.05).
모든 실험 결과는 3회 이상 반복 측정하여 평균으로 나타내었으며, 각 얻어진 결과 값에 대한 유의성은 SPSS 18.0(Statistical Package for Social, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) software를 이용하여 p < 0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
배 과실 추출물의 총 플라보노이드 함량은 Moreno(2000)방법을 이용하여 측정하였다. 각 농도별 추출물 0.
농축액은 동결건조시켜 -70℃ 냉동기에 보관하면서 실험에 사용하였다. 수율은 건조 시료에 대한 동결건조 추출물을 이용하여 중량법으로 구하였다.
성능/효과
‘원황’ 등 3품종 과실의 유과기와 수확기별 DPPH 라디칼소거능을 조사한 결과, 3품종 모두 유과기의 DPPH 라디칼소거능이 수확기보다 약 2-3배 정도 우수하였으며 품종간에는 유과기에 ‘추황배’가 62.7%로 ‘원황’과 ‘황금배’에 비하여 유의하게 DPPH 라디칼 소거능이 높았다(Table 4).
‘원황’의 과피, 과심, 과육의 총 폴리페놀 화합물의 함량은 97.4mg, 79.1mg, 31.4mg･100g-1으로 과피의 함량이 가장 많았으며, ‘황금배’도 ‘원황’과 같은 양상을 보였는데 특히 ‘황금배’는 과심의 총 폴리페놀 화합물의 함량이 84.7mg･100g-1으로 ‘추황배’의 68.4mg･100g-1 보다 유의하게 더 많았다.
‘원황’의 총 폴리페놀 화합물 함량은 유과기에 126.2mg･100g-1에서 수확기 71.2mg･100g-1 감소하였고, ‘황금배’는 138mg･100g-1에서 65.6mg･100g-1, ‘추황배’는 188.6mg･100g-1에서 70.2mg･100g-1으로 감소하여 품종별로 유과기의 함량이 수확기보다 약 1.5-2.5배 높게 검출되었다.
5) 품종간에 따른 부위별 DPPH 라디칼 소거능은 과피에서는 ‘추황배’가 28.0%로 가장 높았으며 과심과 과육은 ‘황금배’에서 유의하게 높았다.
결론적으로 ‘원황’, ‘황금배’, ‘추황배’ 등 국내에서 육성된 배의 polyphenol 화합물과 총 플라보노이드 함량은 유과 기가 수확기보다 1.5-2.5배 이상 많았고 품종간에 차이를 보였는데 품종간 비교에서는 ‘추황배’의 함량이 가장 많았으며, 과실 부위별 함량은 과피에서 가장 많았고 과심과 과육 순으로 나타났다.
과심은 3품종 간의 유의적인 차이는 없었으나 과육에서는 ‘추황배’, ‘황금배’, ‘원황’ 순으로 함량이 많았다(Table 3).
세 품종 모두 유과기에 11.8-5.64%로 수확기의 1.38-1.16%보다 높은 ABTS 양이온 소거활성을 보였으며 유과기에는 ‘추황배’, ‘황금배’, ‘원황’ 순으로 나타났고 수확기도 ‘추황배’가 다른 두 품종보다는 유의하게 높은 활성을 보였다.
수율은 각 과실의 건조 시료에 대한 동결건조 추출물을 중량법으로 구하였으며, 유과기 과실의 수율은 ‘원황’ 21.5%, ‘황금배’ 21.7%, ‘추황배’ 18.1% 였으며, 수확기 과실의 수율 중 전체 과실의 수율은 ‘원황’ 22.6%, ‘황금배’ 23.3%, ‘추황배’ 22.4%였다.
수확기 과실의 부위별 플라보노이드 화합물의 함량은 과피, 과심, 과육 순으로 많았으며 과피는 유의적으로 ‘추황배’가 25.3mg･100g-1로 함량이 많았고 ‘원황’은 22.9mg･100g-1, ‘황금배’ 22.3mg･100g-1으로 두 품종간에는 유의적인 차이가 없었다.
수확시기에 과실 부위에 따른 ABTS 양이온 소거활성을 조사한 결과, 세 품종 모두 과피, 과심, 과육 순으로 소거활성이 높게 나타났으며 과피에서는 ‘추황배’, 과심과 과육은 ‘황금배’가 더 높아 DPPH 라디칼 소거능과 유사한 결과를 나타내어 배의 생장 시기와 과실 부위별 추출물의 항산화 활성은 polyphenol 화합물의 함량에 따라 농도 의존적으로 나타남을 알 수 있었다.
총 플라보노이드 함량은 세 품종 모두 유과기의 과실이 수확기 과실 보다 유의하게 함량이 많았는데 ‘추황배’에 있어 유과기 과실은 36.5mg･100g-1,수확기는 20.4mg･100g-1로 다른 두 품종보다 함량이 많았으며, ‘원황’이 상대적으로 낮게 조사되었다.
후속연구
따라서 배 과실의 이용에 있어 생과로서뿐만 아니라 가공을 통한 기능성식품 소재로 신품종을 이용할 때는 ‘추황배’를 이용하는 것이 유리하고, 과육에 비해 기능성물질의 함량이 높은 과피를 이용한 새로운 기능성식품을 발굴해야 할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
민간요법에서 배는 무엇에 사용했는가?
또한, 배는 맛과 색, 외형, 기능성 등을 향상시키고자 새로운 품종의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다. 예로부터 배 잎과 껍질, 과실은 민간요법으로 토사광란, 부스럼이나 피부질환, 가래, 기침, 숙취, 해열, 배변 등에 쓰여 왔으며(Jang et al., 2003), 최근 많은 연구논문에서 배에 함유되어 있는 chlorogenic acid, caffeic acid, epicatechin, arbutin, catechin, ρ-coumaroylquinic acid와 rutin 등 일부 배당체들이 밝혀지면서(Escarpa and Gonzalez, 1999; Oleszek et al.
배의 폴리페놀(polyphenol) 화합물과 관련된 연구들은?
배의 기능성에 관한 연구는 한국산 배의 ployphenol 화합물의 구조결정 연구에서 4종의 polyphenol 화합물을 분리정제하였으며(Zhang et al., 2003b), 한국산 배의 저장기간에 따른 polyphenol 화합물의 함량 및 성분변화와 항산화효과에서 과육보다는 과피에 많은 양이 존재하였고(Zhang et al., 2003a), 한국산 배의 polyphenol 분획물이 지질대사에 미치는 영향을 분석한 결과 혈장과 간에서 총지질과 콜레스테롤 및 중성지질을 감소하는 효과가 있었다(Choi et al., 2004). 또한 열처리 조건에 따라 온도가 높고 시간이 길수록 과실의 polyphenol 함량과 DPPH 라디칼 소거능과 같은 항산화 활성이 증가하였고(Hwang et al., 2006), 배의 품종 및 부위에 따라 전자공여능이나 아질산염 소거능 등 생리활성에 차이가 있었다(Choi et al., 2006). 그리고 배의 생장시기에 따른 페놀성 물질은 유과기에 성숙기보다 함량이 더 많았고 항산화 활성이 우수하였다(Zhang et al., 2007). 이러한 대부분의 배 기능성 연구는 우리나라 주요 재배 품종인 신고를 토대로 이루어졌고 국내에서 육성된 신품종에 관한 연구는 주로 품종의 특성과 저장방법, 세포벽 성분 및 분해효소 등에 관한 내용(Hong et al.
배에 함유되어 있는 폴리페놀 성분의 기능은?
, 2003), 최근 많은 연구논문에서 배에 함유되어 있는 chlorogenic acid, caffeic acid, epicatechin, arbutin, catechin, ρ-coumaroylquinic acid와 rutin 등 일부 배당체들이 밝혀지면서(Escarpa and Gonzalez, 1999; Oleszek et al., 1994) 이들 폴리페놀 성분들이 항암, 항염증, 항산화 및 항혈전 작용의 생리활성물질로서 크게 각광받고 있다(Hashimoto et al., 1989).
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