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문제 정의
- 따라서 본 연구는 한국에서 재배되고 있는 다양한 배 품종 가운데 우수한 생리활성을 지닌 품종을 선발하여 식품, 건강소재 및 미용소재로 개발하고자 배의 페놀성 물질과 항산화능을 비교 분석하였다.
- 본 연구는 한국에서 재배되고 있는 한국 배 5 품종의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드, 항산화 활성을 비교하기 위하여 수행하였다. 원황, 선황, 황금배, 추황, 신고 등 5 품종 배의 페놀성 물질을 분석한 결과, 총 폴리페놀 함량은 신고와 추황에서 가장 많았으며, 총 폴라보노이드 함량은 원황, 선황에서 높았다.
제안 방법
- 실험에 사용된 배(원황, 선황, 황금배, 추황, 신고)는 농촌진흥청 나주 배 연구소에서 공급받아 이용하였으며, 각 품종별 배의 과피와 과육을 실험 재료로 사용하였다. 각 품종의 과실은 수세한 후 절단하여 진공냉동 건조기에서 건조시켰으며, 건조된 재료를 분쇄기로 분쇄하여 실험에 이용하였다. 분쇄된 시료를 methanol과 ethanol 용매에 8주간 실온에서 침적시킨 다음 냉각기가 부착된 진공농축기에서 추출하였다.
- 대조구는 실험재료 대신 증류수를 1 mL 첨가하여 위와 같은 방법으로 실시하였으며 아질산염 소거측정은 추출액을 첨가시킨 경우와 첨가시키지 않은 경우로 아질산염 백분율로 나타내었다.
- 배의 품종별 과피와 과육의 DPPH radical 소거 측정은 각각의 추출물에 대한 DPPH(α,α-diphenyl-picrylhydrazyl)의 전자공여능 효과로 각각 실험재료의 환원력을 측정하였다.
- 배의 품종별 과피와 과육의 아질산염 소거 측정은 1 mM NaNo2 용액 1 mL에 시료용액을 1 mL 첨가시킨 후에 0.1 N HCl 0.2 M의 구연산 완충 용액(pH 3.0, pH 6.0)을 이용하여 반응 용액의 pH를 각각 1.5, 4.5 및 6.0으로 조정한 후 총량을 10 mL로 하여 이것을 37℃에서 1시간 동안 반응시킨 후에 1 mL에 2%의 초산용액을 5 mL 첨가하였으며, Griss시약(30% 초산으로 1% sulfanilic acid)와 1% naphthylamin를 각각 1 : 1 비율로 조제하여 0.4 mL를실험 직전에 혼합하여 15분간 실온에 정지시킨 후, 520 nm 흡광도에서 반응하는 아질산염의 양을 측정하였다(Kato, et al.,1989).
- 배의 품종별 과피와 과육의 총 폴리페놀 함량 측정은 각각 메탄올과 에탄올 추출물 실험재료 1 mg을 증류수 1 mL에 첨가하여 10배로 희석한 희석액 2 mL에 2배로 희석한 Folin 시약 2 mL를 첨가시킨 후에 3분간 실온에서 방치한 후 UV/visible spectrophotometer를 이용하여 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 화합물은 tannic acid를 이용하여 작성한 표준곡선에서 함량을 측정하였다.
- 배의 품종별 과피와 과육의 총 플라보노이드 함량은 각각의 시료 100 ㎕를 채취하여 10% aluminum nitrate와 1 ㎕ potassium acetate를 함유하는 70% methanol 4.3 ml에 혼합시키어서 40분간 실온에서 방치한 뒤 415 nm에서 흡광도를 측정하였으며 total flavonoid 함량은 quercetin을 이용하여 작성한 표준 곡선으로 함량을 구하였다.
- 각 품종의 과실은 수세한 후 절단하여 진공냉동 건조기에서 건조시켰으며, 건조된 재료를 분쇄기로 분쇄하여 실험에 이용하였다. 분쇄된 시료를 methanol과 ethanol 용매에 8주간 실온에서 침적시킨 다음 냉각기가 부착된 진공농축기에서 추출하였다. 추출액은 여과지로 감압여과를 하였으며 극저온 냉동기에서 저장하면서 실험에 사용하였다.
- 배의 품종별 과피와 과육의 총 폴리페놀 함량 측정은 각각 메탄올과 에탄올 추출물 실험재료 1 mg을 증류수 1 mL에 첨가하여 10배로 희석한 희석액 2 mL에 2배로 희석한 Folin 시약 2 mL를 첨가시킨 후에 3분간 실온에서 방치한 후 UV/visible spectrophotometer를 이용하여 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 화합물은 tannic acid를 이용하여 작성한 표준곡선에서 함량을 측정하였다. 표준 곡선은 tannic acid의 최종 농도가 5, 25, 50 ㎍/mL 이 되도록 하여 위와 같은 방법으로 765 nm에서 흡광도를 측정하여 작성하였다.
대상 데이터
- 실험에 사용된 배(원황, 선황, 황금배, 추황, 신고)는 농촌진흥청 나주 배 연구소에서 공급받아 이용하였으며, 각 품종별 배의 과피와 과육을 실험 재료로 사용하였다. 각 품종의 과실은 수세한 후 절단하여 진공냉동 건조기에서 건조시켰으며, 건조된 재료를 분쇄기로 분쇄하여 실험에 이용하였다.
데이터처리
- 각 실험군의 통계학적 분석은 window용 SPSS 12.0을 이용하여 ANOVA로 분석하여 5% 유의수준에서 Duncan's multiple test에 따라 분석하였다(p<0.05).
성능/효과
- DPPH radical 소거능은 신고에서 가장 높았으며 과육 보다는 과피 부분에서 더 양호한 반응을 보였고, 에탄올 용매 추출보다 메탄올 용매 추출시 더욱 좋은 항산화 활성을 나타내었다.
- 아질산염 소거능은 원황과 추황에서 가장 좋은 반응을 보였으며, DPPH radical 소거능에서와 같이 메탄올 용매 추출이 에탄올 용매 추출보다 더 좋은 반응을 보였다. 또한 과육 보다는 과피에서 더 좋은 반응을 나타냈으며, pH의 범위가 높을수록 항산화 활성은 낮아졌다.
- 아질산염 radical 소거능은 5 품종 간에 약간의 차이를 나타냈으며, pH의 첨가농도에 따라서도 차이를 보였다. 모든 품종에서 pH첨가 농도가 1.5에서 가장 높은 항산화 활성을 보였으며, pH 농도가 높아질수록 항산화 활성은 낮게 나타났다. 특히 pH 6.
- 아질산염 radical 소거능은 5 품종 간에 약간의 차이를 나타냈으며, pH의 첨가농도에 따라서도 차이를 보였다. 모든 품종에서 pH첨가 농도가 1.
- 아질산염 소거능은 원황과 추황에서 가장 좋은 반응을 보였으며, DPPH radical 소거능에서와 같이 메탄올 용매 추출이 에탄올 용매 추출보다 더 좋은 반응을 보였다. 또한 과육 보다는 과피에서 더 좋은 반응을 나타냈으며, pH의 범위가 높을수록 항산화 활성은 낮아졌다.
- 본 연구는 한국에서 재배되고 있는 한국 배 5 품종의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드, 항산화 활성을 비교하기 위하여 수행하였다. 원황, 선황, 황금배, 추황, 신고 등 5 품종 배의 페놀성 물질을 분석한 결과, 총 폴리페놀 함량은 신고와 추황에서 가장 많았으며, 총 폴라보노이드 함량은 원황, 선황에서 높았다.
- 이는 포도씨 추출물에 있어서 총 페놀함량과 항산화 효과와 밀접한 관계가 있다고 한 보고와도 비슷한 경향을 보였다(Jang and Han, 2002). 총 플라보노이드 함량은 5 품종에서 비슷한 함량을 나타냈으며, 신고 품종에서 다소 낮은 함량을 보였다. 또한 과피에서 총 플라보노이드 함량이 더 높게 나타났다.
- 한국 배 5 품종(원황, 선황, 황금배, 추황, 신고)의 DPPH 와 아질산염 radical 소거능을 측정한 결과(Table 2, 3, 4, 5), DPPH radical 소거능은 일반적으로 에탄올 용매 추출보다 메탄올 용매 추출에서 높은 함량을 나타내었으며, 과육보다는 과피에서 더 높은 함량을 보였다.
- 한국 배 5 품종(원황, 선황, 황금배, 추황, 신고)의 과피와 과육의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과(Table 1), 총 폴리페놀은 선황과 추황 처리구에서 가장 높았으며, 과육보다는 과피에서 더 높은 함량을 보였다. 이는 포도씨 추출물에 있어서 총 페놀함량과 항산화 효과와 밀접한 관계가 있다고 한 보고와도 비슷한 경향을 보였다(Jang and Han, 2002).
후속연구
- 이는 Lee 등(2011)의 야생 배의 종에 따른 페놀성 물질 함량 분석에서 품종에 따라 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량에 차이를 보인다는 결과 및 포도씨 추출물에 있어서 총페놀 함량과 항산화 효과와는 밀접한 관계가 있다는 보고(Jang and Han, 2002)와도 유사한 경향을 나타냈다. 또한 Choi 등(2010)의 연구에서 유기재배와 관행재배된 배의 과실에 있어서 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량에 차이를 보인다는 보고에서처럼 앞으로 본 실험에서도 유기농재배와 관행재배의 품종별, 부위별에 따른 생리기능성의 차이점에 대한 추가, 보완 실험이 필요하다고 판단된다.
- 이러한 결과들로 미루어 볼 때, 생리활성이 높은 일부 한국 배 품종은 향후 천연기능성 식품과 미용소재로 개발할 가치가 충분히 있다고 판단된다.
- , 2011)의 연구에서는 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량이 절대적으로 항산화 활성에 영향을 미치는 것은 아니라고 보고하였다. 이러한 연구들로 미루어 볼 때 식물 종류와 부위에 따라서 총 페놀함량과 항산화 효과와의 연관성은 다르게 나타날 수 있으므로, 향후 이러한 부분에 대한 연구가 더욱 심도있게 이루어져야 할 것으로 생각된다.
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