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문제 정의
- 산수유의 성분 및 약리작용에 대한 연구는 꾸준히 이루어져 왔으나 이렇게 약리적 효능이 우수한 산수유를 천연물질 그대로의 식품 및 보존료 등 개발 연구는 아직까지 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 산수유 열매의 생리활성 및 항산화 활성에 대한 조사를 통해 최적 추출조건 확립 및 천연물질로서의 다양한 개발에 이용 할 수 있는 기초자료로 제공하고자 한다.
- 본 연구에서는 산수유 열매 분말을 추출비율과 추출용매를 각각 달리하여 추출물의 생리활성을 측정 비교하였다. DPPH radical 소거능 측정 결과, 90% 에탄올 추출물이 97.
- Tyrosinase는 동·식물, 미생물 및 사람 등에 널리 분포되어 있는 polyphenol oxidase로 멜라닌 합성에 관여하는 효소이다(23). 본 연구에서는 산수유 열매의 Tyrosinase 저해효과 측정을 통해 멜라닌 합성 저해에 어느 정도 관여하는지 측정하였다. Fig.
- 즉, 이러한 니트로화반응은 주로 생체내의 위와 같은 산성조건에서 발생한다(27,28). 본 연구에서는 산수유 열매의 아질산염 소거능을 측정하여 발암물질인 nitrosamine 생성 억제 능력을 알아보고자 하였다. 아질산염 소거능 측정 결과, 모든 추출물이 pH에 따른 경향을 보였다(Table 1).
제안 방법
- ACE 저해 활성은 Cruhman 등(12)의 방법을 변형하여 측정하였다. ACE 저해 활성은 300 mM NaCl-100 mM sodium borate buffer (pH8.
- 마이크로웨이브 추출장치(MAP, Soxwave-100, Prolabo, Paris, France)를 이용하여 추출용매 비율을 25 mL/g, 50 mL/g, 100 mL/g로 달리하고, 추출용매를 증류수, 30% 에탄올, 60% 에탄올, 90% 에탄올로 각각 추출하였다. 이때, 마이크로웨이브 추출조건은 에너지 용량 60 W, 추출시간 5 min의 동일조건으로 추출하였으며, 추출물은 whatman filter paper No 2에 거르고 감압 농축 후 동일 용량으로 정용하여 실험에 사용하였다.
- 이 때, 공시험구는 추출물 대신 증류수 50 μL를 사용하였고 대조구는 1.75 HCl 100 μL를 가한 후 ACE 조효소액을 첨가하여 반응시켰다.
- 5 mL를 가하여 혼합, 3분간 정치 후 2% Na2CO3용액을 10 mL를 첨가하였다. 이 혼합액을 1시간 동안 반응 후 분광광도계(UV/VIS spectrometer, Jasco, Japan)를 사용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하고, 표준물질 tannic acid를 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 총 폴리페놀 함량(mg%)을 구하였다.
- 4 mL를 가하여 잘 혼합시킨다. 이를 15분간 실온에서 방치시킨 후 분광광도계(Spectramax M2, CA, USA)를 사용하여 520 nm에서 흡광도를 측정하여 잔존하는 아질산염량을 구하였다. 대조구는 Griess 시약 대신 증류수 0.
- 즉, 추출물 0.2 mL에 4×10-4 M DPPH(1-1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 0.8 mL과 99.9% 에탄올 2 mL을 가하여 총액의 부피가 3 mL가 되도록 하였다.
- 0)에 용해하여 사용하였다. 효소활성의 측정은 추출물 0.1 mL, 10 mM catechol 용액 2.8 mL에 tyrosinase 조효소액 0.2 mL를 가하고, 대조구에는 tyrosinase 조효소액 대신 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0)를 가한 후 분광광도계 (UV/VIS spectrometer, Jasco, Japan)를 사용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. Tyrosinase에 대한 효소활성 저해 효과는 단위시간당 변화된 초기 흡광도의 변화 값을 측정하여 다음 식과 같이 계산하였다.
대상 데이터
- 구입한 시료는 동결건조 후 분쇄하여 500 μm mesh에 내린 분말을 0.2 mm PE film에 밀봉 포장하여 냉동보관하면서 실험에 사용하였다.
- 본 연구에서 사용된 산수유 열매는 구례가 원산지로 씨를 제거한 건조 제품을 구입하였다. 구입한 시료는 동결건조 후 분쇄하여 500 μm mesh에 내린 분말을 0.
데이터처리
- 본 실험은 3반복 측정하여 얻어진 결과에 대해 Statistical Analysis System(SAS version 8.0, 2004)을 이용하여 평균, 표준편차의 값을 산출하였고 Duncan's multiple range test를 통해 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- Tyrosinase 활성 저해의 측정은 Wong 등(11)의 방법에 따라 측정하였으며, tyrosinase 조효소액은 mushroom tyrosinase를 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0)에 용해하여 사용하였다. 효소활성의 측정은 추출물 0.
- 아질산염 소거능(nitrite-scavenging effect)은 Gray 등(13)의 방법으로 측정하였다. 1 mM NaNO2 용액 0.
- 총 폴리페놀의 함량(total polyphenol content)은 Folins-Denis (9)방법에 의해 측정하였다. 시료 0.
- 추출물의 DPPH radical 소거능은 Blois(8)의 방법에 준하여 전자공여효과로 나타나는 각 추출물에 대한 환원력을 측정하였다. 즉, 추출물 0.
성능/효과
- 71%로 특정 추출조건에서 그 효과가 높게 나타남에 따라 산수유 열매가 미백효과에 탁월할 것으로 짐작할 수 있다. ACE 활성 저해 측정 결과 모든 추출물이 20% 미만의 수치로 활성 저해력이 낮게 나타났다. 아질산염소거에서는 pH가 낮을수록 소거력이 우수하였다(p<0.
- 본 연구에서는 산수유 열매 분말을 추출비율과 추출용매를 각각 달리하여 추출물의 생리활성을 측정 비교하였다. DPPH radical 소거능 측정 결과, 90% 에탄올 추출물이 97.20%로 가장 높았으며, 이는 표준물질인 L-ascorbate의 활성보다 높은 수치였다. 총 폴리페놀 함량은 25 mL/g>50 mL/g>100 mL/g의 순으로 추출물의 농도에 따라 페놀 함량이 유의적으로 높았으며, 추출용매에 따라 30% 에탄올>60% 에탄올> 물> 90% 에탄올의 순으로 함량이 측정되었다.
- Fig. 3에 나타나 있듯이 산수유 열매의 superoxide anion radical 소거능을 측정한 결과, 추출비율에 따라 비율이 가장 낮은 25 mL/g 추출구가 가장 높은 활성을 보였다. 다음으로 50 mL/g, 100 mL/g의 순으로 나타났으나 두 추출구간 유의적인 차이는 보이지 않았다.
- 총 폴리페놀 함량은 25 mL/g>50 mL/g>100 mL/g의 순으로 추출물의 농도에 따라 페놀 함량이 유의적으로 높았으며, 추출용매에 따라 30% 에탄올>60% 에탄올> 물> 90% 에탄올의 순으로 함량이 측정되었다. Superoxide anion radical 소거능의 경우 추출비율에 따른 차이가 다소 있었으나, 모든 추출물들이 27.70~ 57.44%로 다소 낮은 경향을 보였다. Tyrosinase 저해 효과 측정에서는 추출물의 농도가 높을수록 효과가 우수하였다.
- 7%의 높은 효과를 보임에 따라 산수유의 전자공여능이 뛰어난 보고와 같은 결과를 나타냈다. 그러나 용매에 따라 물 추출물이 에탄올 추출물보다 높은 효과가 있다 보고하였지만, 본 연구에서는 에탄올 추출물이 물추출물보다 다소 높게 나타났으나 유의적인 차이는 보이지 않았다. 박 등(16)의 연구에서도 서 등(6)의 연구결과 같이 산수유 물 추출물이 에탄올 추출물보다 높게 나타났으며, 1000 μg/mL에서 각각 82.
- 5와 같다. 그림에서 보는바와 같이 추출비율에 따라 산수유 농도가 가장 높은 25 mL/g의 추출구가 가장 높은 활성을 보였으며, 추출비율에 따른 모든 추출구에서 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 높은 저해효과를 갖는 것으로 나타났다. 그러나 모든 추출물이 1.
- 아질산염 소거능 측정 결과, 모든 추출물이 pH에 따른 경향을 보였다(Table 1). 모든 추출물은 pH가 낮은 산성조건일수록 소거력이 우수하였고, 추출용매에 따라 90% 에탄올 추출물을 제외한 모든 실험구에서 소거능이 90% 이상으로 표준물질인 0.1%와 1% L-ascorbate의 소거력보다 뛰어난 것을 알 수 있었다. 추출조건인 추출비율에 따라 용매 비율이 낮을수록 그 소거 능이 우수하였으며, 특히 25mL/g 추출구는 모든 추출용매 조건에서 90%이상으로 산수유 추출물 농도가 짙을수록 뛰어난 소거력을 보였다.
- 추출조건인 추출비율에 따라 용매 비율이 낮을수록 그 소거 능이 우수하였으며, 특히 25mL/g 추출구는 모든 추출용매 조건에서 90%이상으로 산수유 추출물 농도가 짙을수록 뛰어난 소거력을 보였다. 산수유의 뛰어난 아질산염 소거력으로 nitrosamine의 생성이 억제되어 암예방에 좋은 기능성 천연제품임을 알 수 있었다. 나아가 다양한 기능성 연구를 통해 천연 물질의 다각적 활용을 기대할 수 있을 것이다.
- 7%로 다른 천연물질에 비해 저해력이 다소 우수하였다. 실험 결과, 산수유의 저해력은 낮았으나, 미비하나마 항고혈압 효과가 있음을 짐작할 수 있었다.
- 1과 같다. 실험구 중 25 mL/g의 90% 에탄올 추출물이 97.20%로 활성이 가장 높게 측정되었다. 추출 비율에 따라 25 mL/g 추출구의 소거능이 가장 높았고, 50 mL/g, 100 mL/g 추출구의 순으로 나타났다.
- 실험구 중 가장 높은 함량을 나타낸 것은 25 mL/g 비율의 30% 에탄올 추출물로 140.01 mg%의 값을 나타냈다(p60%에탄올>물>90%에탄올의 순으로 추출비율별 같은 경향을 보였다.
- 본 연구에서는 산수유 열매의 아질산염 소거능을 측정하여 발암물질인 nitrosamine 생성 억제 능력을 알아보고자 하였다. 아질산염 소거능 측정 결과, 모든 추출물이 pH에 따른 경향을 보였다(Table 1). 모든 추출물은 pH가 낮은 산성조건일수록 소거력이 우수하였고, 추출용매에 따라 90% 에탄올 추출물을 제외한 모든 실험구에서 소거능이 90% 이상으로 표준물질인 0.
- 총 폴리페놀 함량은 25 mL/g>50 mL/g>100 mL/g의 순으로 추출물의 농도에 따라 페놀 함량이 유의적으로 높았으며, 추출용매에 따라 30% 에탄올>60% 에탄올> 물> 90% 에탄올의 순으로 함량이 측정되었다.
- 20%로 활성이 가장 높게 측정되었다. 추출 비율에 따라 25 mL/g 추출구의 소거능이 가장 높았고, 50 mL/g, 100 mL/g 추출구의 순으로 나타났다. 추출비율별 용매에 따른 활성의 차이는 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나, 실험구의 다수 추출물 활성이 93.
- 추출물 중 25 mL/g의 30% 에탄올 추출물이 57.44%로 가장 높은 활성을 보였고 (p<0.05), 나머지 추출물은 27.70~44.00%로 산수유의 superoxide anion radical 소거능은 다소 낮음을 알 수 있었다.
- 추출 비율에 따라 25 mL/g 추출구의 소거능이 가장 높았고, 50 mL/g, 100 mL/g 추출구의 순으로 나타났다. 추출비율별 용매에 따른 활성의 차이는 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나, 실험구의 다수 추출물 활성이 93.54~97.20%로 표준물질인 0.1%와 1% L-ascorbate의 활성이 각각 91.13%와 92.21%로 실험구가 높게 나타나 산수유의 DPPH radical 소거능이 뛰어난 것을 알 수 있었다.
- 71%로 25 mL/g의 60% 에탄올 추출물이 가장 높았다. 추출비율에 따라 비율이 낮을수록 저해능이 우수한 경향을 보였으며, 추출용매별 30%와 60% 에탄올을 추출용매로 하였을 경우 다소 높은 저해력을 나타냈다. 특히, 25 mL/g, 50 mL/g의 60% 에탄올 추출물의 경우, 표준물질인 0.
- 추출조건별 추출비율에 따라 25 mL/g>50 mL/g>100 mL/g로 추출물의 농도가 짙을수록 페놀함량이 유의적으로 많은 것을 알 수 있었다.
- 1%와 1% L-ascorbate의 소거력보다 뛰어난 것을 알 수 있었다. 추출조건인 추출비율에 따라 용매 비율이 낮을수록 그 소거 능이 우수하였으며, 특히 25mL/g 추출구는 모든 추출용매 조건에서 90%이상으로 산수유 추출물 농도가 짙을수록 뛰어난 소거력을 보였다. 산수유의 뛰어난 아질산염 소거력으로 nitrosamine의 생성이 억제되어 암예방에 좋은 기능성 천연제품임을 알 수 있었다.
후속연구
- 산수유의 뛰어난 아질산염 소거력으로 nitrosamine의 생성이 억제되어 암예방에 좋은 기능성 천연제품임을 알 수 있었다. 나아가 다양한 기능성 연구를 통해 천연 물질의 다각적 활용을 기대할 수 있을 것이다.
- 천연 그대로의 식품으로서 섭취가능한 기능성 식품 개발 연구가 미흡한 실정이다. 본 실험을 계기로 하여 산수유의 다양한 미백기능성 제품의 개발연구를 통해 상품 개발의 가능성이 우수할 것이다.
- 05). 산수유 열매의 생리활성이 우수한 것으로 나타남에 따라 산수유의 최적의 추출조건을 탐색하고 이를 바탕으로 하여 산수유가 천연식품으로서 기능적으로 우수한 다양한 제품의 개발 가능성을 기대할 수 있을 것이다.
- 9%로 활성이 다소 높게 측정됬음을 알 수 있었다. 산수유의 DPPH radical 소거능의 효과가 뛰어남에 따라 항산화성을 갖춘 천연물질로서의 이용가능성이 우수할 것으로 판단되어진다.
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