선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 5가지의 콩의 발아에 따른 총 페놀 함량과 항산화 활성 및 식후 혈당 감소 효과를 분석하였다. 식후 혈당 감소 능력 측정 결과, 대두, 녹두, 강낭콩, 팥은 동일한 농도에서 발아 전 α-glucosidase 저해활성이 거의 나타나지 않았 으나, 발아에 따라 대부분의 콩에서 α-glucosidase 저해활성이 증가하는 것으로 나타났다.
- 본 연구에서는 콩류의 발아를 통한 기능성 페놀성 성분들의 증가를 통한 생리활성의 변화가 올 것으로 예상하고, 5가지 콩들의 발아에 따라 항산화 및 식후 혈당 상승 억제 효과를 평가하였다. 이러한 연구는 향후 보다 더 다양한 실험을 통해 당뇨병 및 당뇨전증환자에게 좋은 급원이자 식품으로서의 가치를 향상시키는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
제안 방법
- 1% DNS 용액(dinitrosalicylic acid, color reagent)을 1 ㎖ 첨가하여 반응을 정지시킨 후, 100℃ 로 유지되는 boiling water bath에서 5분간 중탕시킨 후, 실온 (25℃±1)에서 30분간 식히고 1 ㎖ 증류수를 첨가하였다.
- 50 ㎕의 5 mM pNPG solution을 가한 다음 37℃에서 15분간 반응시키고, 405 ㎚에서 ELISA reader(Tecan; SUNRISE)를 사용하여 흡광도를 측정하여 rat α-glucosidase 저해활성을 분석하였다.
- , Korea)은 이틀에 한 번씩 교체하였으며, 사육실의 점등 및 소등시간은 12시간을 기준으로 나누었다. 5주령의 SD Rat을 5마리씩 1군으로 정하고총 15마리 3군으로 나누어 모든 군에 sucrose 2 g/㎏과 각 군별로 Control(물), Sample(0.1 g/㎏, 0.5 g/㎏)을 액상상태로 경구투여를 하였다. 경구투여양은 1 ㎖/100 g으로 하였다.
- Rat intestinal acetone powder 100 ㎎을 3 ㎖의 0.9% NaCl solution에 첨가한 후 30초간 12회 iced water bath 에서 sonication하고 나서 10,000×g, 4℃에서 30분간 원심분리(Hanil Industrial Co., Ltd., Korea)하여 상층액을 실험에 사용 하였다.
- 동물실험조건은 온도 22℃, 습도 50%를 유지하였고, 사육 공간(SPF zone)의 모든 공기는 헤파필터를 통한 공기를 사용 하였다. Rat의 식이(LabDiet 5053, Orientbio Ltd., Korea)는 하루에 20～25 g으로 체중 증가에 따라 조금씩 늘려서 제공하였고, 깔짚(Corncob 1/4,Orientbio Ltd., Korea)은 이틀에 한 번씩 교체하였으며, 사육실의 점등 및 소등시간은 12시간을 기준으로 나누었다. 5주령의 SD Rat을 5마리씩 1군으로 정하고총 15마리 3군으로 나누어 모든 군에 sucrose 2 g/㎏과 각 군별로 Control(물), Sample(0.
- 5% Na2CO3 1 ㎖를 가하고 암실에서 1시간 보관한다. Voltex 후 725 ㎚에서 Spectrophotometer(Shimadzu; UV160A)를 사용 하여 흡광도를 측정하였다. 지표물질인 Gallic acid를 증류수에 녹여 추출물 희석액과 같은 방법으로 반응시켜 표준검량 곡선을 작성한 후, 총 페놀 함량은 gallic acid-equivalent 값으로 계산하였으며, 모든 측정은 3회 반복하여 평균값을 내어 계산하였다.
- 동물실험조건은 온도 22℃, 습도 50%를 유지하였고, 사육 공간(SPF zone)의 모든 공기는 헤파필터를 통한 공기를 사용 하였다. Rat의 식이(LabDiet 5053, Orientbio Ltd.
- Voltex 후 725 ㎚에서 Spectrophotometer(Shimadzu; UV160A)를 사용 하여 흡광도를 측정하였다. 지표물질인 Gallic acid를 증류수에 녹여 추출물 희석액과 같은 방법으로 반응시켜 표준검량 곡선을 작성한 후, 총 페놀 함량은 gallic acid-equivalent 값으로 계산하였으며, 모든 측정은 3회 반복하여 평균값을 내어 계산하였다.
- 항산화 활성 측정은 Kurihara 등(2004)의 ORAC assay을 참고하였다. 체내에서 산화를 일으키는 peroxy radical의 생성과 소멸에 의한 fluorescein의 흡광도 감소율을 측정하여 계산하였다. 과산화 라디칼의 생성을 위하여 2,2’-azobis(2-amidinopropane) dihychloride(AAPH, 20 mM)을 사용하였고, 측정기기는 GENios functional plate reader(Tecan Trading AG, Austria)로 사용하였으며, 전자가 485 ㎚에서 흡수되고, 538 ㎚에서 방출되게 설정해 놓고 사용하였다.
- 혈당 측정 0시간의 경우 경구 투여전 측정을 이행하였고, 30분, 1시간, 2시간으로 측정하였다. 측정 시 rat의 꼬리끝을 멸균된 메스를 이용하여 살짝 절개 후약 0.5 ㎕의 혈액을 혈당스트립에 흡수시켜 측정기(Caresens Ⅱ, Caresens Ltd., Korea)에 의해 측정하였다.
- 콩류 발아 추출물의 in vitro 효소저해활성 결과를 검증하기 위하여 Sprague-Dawley(SD) rat을 이용한 식후(sucrose) 혈당 감소 효과를 측정하였다(Fig. 6～10). 모든 발아콩 추출물들이 발아전 추출물보다 식후 혈당을 더욱 감소시키는 것으로 알 수 있었다.
- 24시간 절식 시 수분의 공급은 자유롭게 하였다. 혈당 측정 0시간의 경우 경구 투여전 측정을 이행하였고, 30분, 1시간, 2시간으로 측정하였다. 측정 시 rat의 꼬리끝을 멸균된 메스를 이용하여 살짝 절개 후약 0.
- 경구투여양은 1 ㎖/100 g으로 하였다. 혈당측정은 24시간 절식 후 측정하였다. 24시간 절식 시 수분의 공급은 자유롭게 하였다.
- 효소액을 완충용액으로 대체하고, 시료만을 용해시킨 것을 대조 구로 사용하여 측정값을 비교하였으며, α-amylase에 의해서 기질로부터 분해된 환원당과 DNS 용액과의 반응을 통해 발 색된 정도를 조사하기 위해 540 ㎚에서 ELISA reader(Tecan; SUNRISE)를 사용하여 흡광도를 측정하였다.
대상 데이터
- 과산화 라디칼의 생성을 위하여 2,2’-azobis(2-amidinopropane) dihychloride(AAPH, 20 mM)을 사용하였고, 측정기기는 GENios functional plate reader(Tecan Trading AG, Austria)로 사용하였으며, 전자가 485 ㎚에서 흡수되고, 538 ㎚에서 방출되게 설정해 놓고 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 콩은 대전광역시 농수산물시장에서 구입하여 사용하였다.
- 효소는 pancreatic α-amylase(EC 3.2.1.1)를 사용하였고, 기질로는 1% starch solution을 사용하였다.
- 효소는 rat 유래의 intestinal acetone powder를 사용하였고, 기질은 p-nitrophenyl α-D-glucopyranoside(pNPG) 를 사용하였다.
데이터처리
- α-Glucosidase, α-amylase, 총 페놀 함량, 항산화 활성 및 동물실험의 비교는 t-test를 실행하였다.
- *p<0.05, **p<0.01, and ***p<0.001 compared to different samples at the same concentration by unpaired Student’s t-test.
- 또한 항산화 활성과 총 페놀 함량의 상관관계성을 Microsoft Office Excel® 2007 프로그램을 사용하여 Pearson’s correlation coefficient의 상관계수를 구해 분석하였다.
이론/모형
- 총 페놀 함량의 측정은 Shetty 등이 사용한 방법을 참고하였다(Shetty 등 1995). 건조하여 분말화시킨 5종의 시료 0.
- 항산화 활성 측정은 Kurihara 등(2004)의 ORAC assay을 참고하였다. 체내에서 산화를 일으키는 peroxy radical의 생성과 소멸에 의한 fluorescein의 흡광도 감소율을 측정하여 계산하였다.
- 혈당 상승 억제실험은 Kwon 등(2007)이 사용한 당질분해효소활성억제시험법인 α-amylase 저해실험법을 이용하였다(Kwon 등 2007).
- 혈당 상승 억제실험은 Kwon 등(2007)이 사용한 당질분해효소활성억제시험법인 α-glucosidase 저해실험법을 이용하였다(Kwon 등 2007).
성능/효과
- 5종의 콩류의 발아에 따른 총 페놀 함량은 Fig. 3과 같이 녹두가 가장 많이 증가하였으며(51.5%), 대두(22.2%), 팥(20.6%), 서리태(20.2%), 강낭콩(15.3%) 순으로 5종의 콩류들이 발아에 따라 총 페놀 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 대부분의 페놀성 화합물들은 강력한 항산화제로 직접적으로 유리라디칼을 제거하고, xanthine oxidase와 lipid peroxidation을 억제하여 항산화 방어체계를 향상시킨다(Fiorani 등 2001; Fiorani 등 1999; Reuser 등 1994).
- Fluorescein 값은 2분마다 100 cycle로 기록되었으며 모든 Fluorescein 값은 최초의 값에 비교되어 상대 적으로 나타내었으며, ORAC 값은 1 g당 μM Trolox equivalent로 나타내었다(μM TE/g).
- 3%) 순으로 전체적으로 증가하는 것으로 나타났다. ORAC assay를 이용하여 항산화 활성을 측정한 결과, 5종의 콩들이 발아에 따라 증가되었으며, 총 페놀 함량과 피어슨 상관계수로 비교하였을 때 유의성을 나타내었다. 이상의 결과로 단백질 및 지방탄수화물의 훌륭한 급원인 콩을 발아시킴으로써 효율적인 혈당관리식품소재로서 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.
- 그리고 H2O2-CuSO4를 hydroxyl radical generator로 사용한 hydroxyl radical scavenging capacity 측정 결과, Fig. 5와 같이 발아가 진행됨에 따라 높은 활성을 나타내었고, 피어슨 상관계수로 분석하였을 때 0.7의 유의 성을 나타내었다.
- 이와 같은 결과는 발아시킨 콩들이 α- glucosidase의 효소(sucrase, maltase, isomaltase, glucoamylase등)들에 특이적으로 결합하여 각기 다른 활성반응을 나타낼 것으로 생각된다. 그리고 발아에 따른 녹두의 총 페놀 화합물이 가장 많이 증가하였으며(51.5%), 대두(22.2%), 팥(20.6%), 서리태(20.2%), 강낭콩(15.3%) 순으로 전체적으로 증가하는 것으로 나타났다. ORAC assay를 이용하여 항산화 활성을 측정한 결과, 5종의 콩들이 발아에 따라 증가되었으며, 총 페놀 함량과 피어슨 상관계수로 비교하였을 때 유의성을 나타내었다.
- α-Amylase의 저해활성은 α-glucosidase와 동일한 농도에서 대두와 서리태가 발아에 따라 증가하였다. 그리고 실험동물(SD rat)에 sucrose를 투여에 따른 식후 혈당 저해 효과를 측정한 결과, 발아시킨 콩들이 식후혈당저해효과를 나타냈다. 그러나 α-glucosidase, α-amylase 억제활성과 동물실험을 통한 식후 혈당 저해효과를 비교해 보았을 때 효능이 일치되지 않았다.
- 따라서 본 연구에서는 시중에 판매되고 있는 대두, 녹두, 강낭콩, 팥, 서리태의 발아에 따른 α-glucosidase, α-amylase 저해활성을 조사한 결과, Fig. 1과 같이 대두, 녹두, 강낭콩, 팥은 동일한 농도에서 발아 전 α-glucosidase 저해활성이 거의 나타나지 않았다(3.7±3.2, 9.4±5.6, 5.8±4.7 및 7.9±5.4%).
- 6～10). 모든 발아콩 추출물들이 발아전 추출물보다 식후 혈당을 더욱 감소시키는 것으로 알 수 있었다. 특히 팥은 발아 전 164.
- 발아 전, 후 콩들은 vitamin E 수용성 유도체인 Trolox(6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2- carbonyl acid) 1μM의 항산화 활성과 비교한 결과 Fig. 4와 같이 동일한 농도에서 발아에 따라 활성이 증가함을 알 수 있었고, 총 페놀 함량과 비교 피어슨 상관계수로 분석해 보았을 때 0.85로 높은 유의성을 나타내었다.
- 식후 혈당 감소 능력 측정 결과, 대두, 녹두, 강낭콩, 팥은 동일한 농도에서 발아 전 α-glucosidase 저해활성이 거의 나타나지 않았 으나, 발아에 따라 대부분의 콩에서 α-glucosidase 저해활성이 증가하는 것으로 나타났다.
- ORAC assay를 이용하여 항산화 활성을 측정한 결과, 5종의 콩들이 발아에 따라 증가되었으며, 총 페놀 함량과 피어슨 상관계수로 비교하였을 때 유의성을 나타내었다. 이상의 결과로 단백질 및 지방탄수화물의 훌륭한 급원인 콩을 발아시킴으로써 효율적인 혈당관리식품소재로서 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.
- 특히 팥은 발아 전 164.0±9.2 ㎎/㎗, 발아 후 139.3±15.0 ㎎/㎗로 식후 급격히 상승하는 혈당을 효과적으로 저해하는 것으로 나타났다.
후속연구
- 0 ㎎/㎗로 식후 급격히 상승하는 혈당을 효과적으로 저해하는 것으로 나타났다. 위와 같은 결과는 콩을 효율적 으로 섭취하기 위하여 발아를 통해 식후 급격히 상승하는 혈당을 억제해 주거나 흡수를 지연시켜 줌으로써 당뇨병 환자, 특히 insulin resistance가 과다하게 나타나는 NIDDM(non-insulindependent diabetes mellitus) 환자들에게 단백질 및 지방탄수화물의 훌륭한 급원인 콩 섭취 시 효율적인 혈당 관리 소재로서 사용이 가능할 것으로 사료된다. 또한 대부분의 콩들이 다량의 전분을 포함하고 있는 경우가 많은데, 이를 제거하고 생리활성물질만 분리하여 섭취한다면 식후 혈당 강하 효과에 더욱 좋은 결과를 나타낼 것으로 사료된다.
- 본 연구에서는 콩류의 발아를 통한 기능성 페놀성 성분들의 증가를 통한 생리활성의 변화가 올 것으로 예상하고, 5가지 콩들의 발아에 따라 항산화 및 식후 혈당 상승 억제 효과를 평가하였다. 이러한 연구는 향후 보다 더 다양한 실험을 통해 당뇨병 및 당뇨전증환자에게 좋은 급원이자 식품으로서의 가치를 향상시키는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
- 대부분의 페놀성 화합물들은 강력한 항산화제로 직접적으로 유리라디칼을 제거하고, xanthine oxidase와 lipid peroxidation을 억제하여 항산화 방어체계를 향상시킨다(Fiorani 등 2001; Fiorani 등 1999; Reuser 등 1994). 이러한 페놀성 화합물들이 발아를 통해 증가함으로써 당뇨병에서의 산화적 스트레스를 예방하는데 도움이 될 것으로 사료된다.
- 임상에서 사용되고 있는 탄수화물분해흡수 효소저해제의 경우 α-amylase 및 α-glucosidase 효소 모두 저해활성이 높아 설사와 배탈 등 부작용이 있으므로(Harris 등 1992), 두 효소 중 한 가지 효소만을 상대적으로 잘 저해하는 소재의 탐색이 필요할 것으로 사료된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.