시판중인 14종의 식용버섯을 전체(E), 갓(P), 대(S)의 부위별로 분류하여 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능에 따른 항산화활성과 이들 활성의 근거물질인 총 페놀, 플라보노이드, 그리고 유비퀴논 함량을 측정하였다. 시판버섯의 갓 부위(P)에 함유된 총 페놀함량은 193.9~536.6 mg/100 g으로 대 부위(S)의 156.8~370.8 mg/100 g보다 23.4~44.7% 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 quercetin의 동량 값으로 표시했을 때 전체 부위(E)에서 14.8~31.2 mg/100 g으로 나타나 총 페놀함량에 비해 매우 낮은 함량으로 측정되었다. 유비퀴논 함량 역시 갓 부위(P)가 163.5~485.1 ${\mu}g$/100 g으로 나타나 대 부위(S)의 65.6~142.9 ${\mu}g$/100 g에 비해 2.5~3.4배 더 높은 것으로 측정되어 시판버섯에 함유된 유효활성 성분은 주로 자실체의 주름부위에 분포된 것을 알 수 있다. 시료(10mg/mL)의 80% 메탄올 추출물의 DPPH와 ABTS 자유 라디칼 소거능에 따른 전체 부위(E)의 항산화활성은 각각 51.2~90.1%와 62.5~95.8%로 비교적 높게 나타났다. 특히 상황버섯의 라디칼 소거능은 평균 92.7%로 나타나 전체 부위(E)의 시판버섯 중 가장 높았으며 목이버섯은 평균 56.9%로 나타나 항산화활성이 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 이 같은 결과는 각 부위별 자체 내 함유된 평균 총 페놀함량($R^2=0.080$) 및 유비퀴논 함량($R^2=0.55$)과 유의적인 상관관계(p<0.05)를 나타내어 이들 성분이 항산화활성에 영향을 미친 것으로 추정된다.
시판중인 14종의 식용버섯을 전체(E), 갓(P), 대(S)의 부위별로 분류하여 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능에 따른 항산화활성과 이들 활성의 근거물질인 총 페놀, 플라보노이드, 그리고 유비퀴논 함량을 측정하였다. 시판버섯의 갓 부위(P)에 함유된 총 페놀함량은 193.9~536.6 mg/100 g으로 대 부위(S)의 156.8~370.8 mg/100 g보다 23.4~44.7% 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 quercetin의 동량 값으로 표시했을 때 전체 부위(E)에서 14.8~31.2 mg/100 g으로 나타나 총 페놀함량에 비해 매우 낮은 함량으로 측정되었다. 유비퀴논 함량 역시 갓 부위(P)가 163.5~485.1 ${\mu}g$/100 g으로 나타나 대 부위(S)의 65.6~142.9 ${\mu}g$/100 g에 비해 2.5~3.4배 더 높은 것으로 측정되어 시판버섯에 함유된 유효활성 성분은 주로 자실체의 주름부위에 분포된 것을 알 수 있다. 시료(10mg/mL)의 80% 메탄올 추출물의 DPPH와 ABTS 자유 라디칼 소거능에 따른 전체 부위(E)의 항산화활성은 각각 51.2~90.1%와 62.5~95.8%로 비교적 높게 나타났다. 특히 상황버섯의 라디칼 소거능은 평균 92.7%로 나타나 전체 부위(E)의 시판버섯 중 가장 높았으며 목이버섯은 평균 56.9%로 나타나 항산화활성이 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 이 같은 결과는 각 부위별 자체 내 함유된 평균 총 페놀함량($R^2=0.080$) 및 유비퀴논 함량($R^2=0.55$)과 유의적인 상관관계(p<0.05)를 나타내어 이들 성분이 항산화활성에 영향을 미친 것으로 추정된다.
Antioxidant properties and antioxidant compound contents in different parts of 14 commercial mushrooms were evaluated. Methanolic extracts from the entire mushroom, the pileus and the stipe, separately, were screened for their DPPH and ABTS free radical scavenging activities. Total ubiquinones (Coen...
Antioxidant properties and antioxidant compound contents in different parts of 14 commercial mushrooms were evaluated. Methanolic extracts from the entire mushroom, the pileus and the stipe, separately, were screened for their DPPH and ABTS free radical scavenging activities. Total ubiquinones (Coenzyme Qs; CoQs), total phenolic, and flavonoid contents were determined, in order to assess the extract's antioxidant activity. The portion of the mushroom selected had an effect on the results, with pileus methanolic extract exhibiting the greatest antioxidant effect (p<0.05). The analyzed mushrooms contained powerful antioxidants such as phenols (144.5~536.6 mg of gallic acid equivalents, mg GAE/100 g of dried weight, dw), flavonoids (3.7~31.2 mg of quercetin equivalents, mg QE/100 g dw) and ubiquinones (65.6~485.1 ${\mu}g$/100 g dw). Content of CoQ9 and CoQ10 in the 14 commercial mushrooms varied from 23.1 to 256.2 ${\mu}g$/100 g and from 16.1 to 238.3 ${\mu}g$/100 g, respectively. Phellinus linteus showed the highest antioxidant activity among all species due to the contribution of antioxidants such as phenols (530.5 mg GAE/100 g dw) and ubiquinones (308.8 ug/100 g dw). A positive linear correlation was demonstrated between free radical scavenging activity and total phenolic ($R^2=0.79$) and ubiquinone ($R^2=0.59$) contents in the pileus of mushrooms (p<0.05). Our data indicate that commercial mushrooms have potential as dietary sources of CoQs and phenolic antioxidants.
Antioxidant properties and antioxidant compound contents in different parts of 14 commercial mushrooms were evaluated. Methanolic extracts from the entire mushroom, the pileus and the stipe, separately, were screened for their DPPH and ABTS free radical scavenging activities. Total ubiquinones (Coenzyme Qs; CoQs), total phenolic, and flavonoid contents were determined, in order to assess the extract's antioxidant activity. The portion of the mushroom selected had an effect on the results, with pileus methanolic extract exhibiting the greatest antioxidant effect (p<0.05). The analyzed mushrooms contained powerful antioxidants such as phenols (144.5~536.6 mg of gallic acid equivalents, mg GAE/100 g of dried weight, dw), flavonoids (3.7~31.2 mg of quercetin equivalents, mg QE/100 g dw) and ubiquinones (65.6~485.1 ${\mu}g$/100 g dw). Content of CoQ9 and CoQ10 in the 14 commercial mushrooms varied from 23.1 to 256.2 ${\mu}g$/100 g and from 16.1 to 238.3 ${\mu}g$/100 g, respectively. Phellinus linteus showed the highest antioxidant activity among all species due to the contribution of antioxidants such as phenols (530.5 mg GAE/100 g dw) and ubiquinones (308.8 ug/100 g dw). A positive linear correlation was demonstrated between free radical scavenging activity and total phenolic ($R^2=0.79$) and ubiquinone ($R^2=0.59$) contents in the pileus of mushrooms (p<0.05). Our data indicate that commercial mushrooms have potential as dietary sources of CoQs and phenolic antioxidants.
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문제 정의
현재 우리가 일상적으로 식용하고 있는 유통 중인 품종별 버섯류에 대한 정보는 충분하지 않으며, 특히 버섯 부위에 따른 항산화능의 연구결과는 매우 드문 실정이다(17,18). 따라서 본 연구에서는 시판 중인 14종의 국내산 버섯을 대상으로 식용버섯의 형태를 전체, 갓, 대의 세 부위로 나누어 항산화활성 및 유비퀴논, 총페놀, 플라보노이드 함량 등의 활성 성분을 검색하여 그 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
버섯 부위별 80% 메탄올 추출물의 항산화활성은 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl; Sigma Chemical Co.)에 대한 전자공여능(electron donating ability)을 측정하였다. 분말화된 시료 0.
시료속에 함유된 총 플라보노이드 함량은 Jia 등(20)의 방법을 일부 변경하여 측정하였으며 시료의 추출은 총 페놀 함량의 전처리와 동일한 방법을 적용하였다. 추출물 1 mL에 5% NaNO2를 30 μL 첨가한 다음 5분간 실온에서 반응시킨 후, 10% AlCl2 30 μL와 1 M NaOH 200 μL를 혼합하여 반응액의 흡광도 값을 510 nm에서 측정하였다.
버섯 부위별 유비퀴논(CoQ9, CoQ10) 함량을 측정하기 위해 검화과정과 유기용매 추출과정을 적용하였다(8). 시료의 검화과정은 적당량의(1 g) 시료에 5% pyrogallol, 10% NaOH, methanol을 혼합하여 80℃의 수욕조상에서 20분간 검화한 후, n-hexane 20 mL를 가하여 3회 반복 추출하였다. 유기용 매층만 모아 5% NaCl로 세척한 다음 회전진공농축기(N100, EYELA, Tokyo, Japan)로 용매를 완전 제거하였다.
시판중인 14종의 식용버섯을 전체(E), 갓(P), 대(S)의 부위별로 분류하여 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능에 따른 항 산화활성과 이들 활성의 근거물질인 총 페놀, 플라보노이드, 그리고 유비퀴논 함량을 측정하였다. 시판버섯의 갓 부위(P)에 함유된 총 페놀함량은 193.
16 mL/min 으로 설정하였고 이동상 용매는 ammonium formate(5 mmol/L)를 함유한 2-propanol : methanol(50:50; v/v)의 혼합액을 사용하였다. 질량분석기는 Quadrupole mass analyzer를 연결한 Agilent 6460 series LC/MS/MS 6460을 사용하였으며, 이온화는 양이온 방법의 전자분무 이온화를 적용하여 시료의 CoQ9(M+ 813.7, 795.6 m/z)과 CoQ10(M+ 881.7, 863.7 m/z)의 peak를 확인하여 정량하였다.
추출물 100 μL와 ABTS 용액 900 μL를 첨가한 후 vortex mixer로 10초간 진탕하고 5분 후 분광광도계를 이용하여 735 nm에서 측정하였다.
추출물 1 mL에 5% NaNO2를 30 μL 첨가한 다음 5분간 실온에서 반응시킨 후, 10% AlCl2 30 μL와 1 M NaOH 200 μL를 혼합하여 반응액의 흡광도 값을 510 nm에서 측정하였다. 표준물질로 quercetin(Sigma Chemical Co.)을 이용하여 검량선을 작성하였고 플라보노이드 함량은 시료 100 g 중의 mg quercetin equivalent(mg QE/100 g DW)로 나타내었다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 14종의 버섯은 국내에서 생산된 것으로 2011년 7월에 경기도의 대형 마트에서 구입하여 시료로 사용하였다. 건조버섯 형태로 구입한 영지(Ganoderma lucidum), 목이(Auricularia auricula), 석이(Umbilicaria esculenta), 상황버섯(Phellinus linteus)을 제외한 나머지 10종의 신선 버섯은, 버섯의 부위를 전체(Entire, E), 갓(Pileus, P), 대(Stipe, S)로 나누어 각각 동결 건조한 다음 분말화 하여 시료로 사용하였다. 본 실험에 사용한 버섯의 목록은 Table 1과 같다.
본 실험에 사용한 14종의 버섯은 국내에서 생산된 것으로 2011년 7월에 경기도의 대형 마트에서 구입하여 시료로 사용하였다. 건조버섯 형태로 구입한 영지(Ganoderma lucidum), 목이(Auricularia auricula), 석이(Umbilicaria esculenta), 상황버섯(Phellinus linteus)을 제외한 나머지 10종의 신선 버섯은, 버섯의 부위를 전체(Entire, E), 갓(Pileus, P), 대(Stipe, S)로 나누어 각각 동결 건조한 다음 분말화 하여 시료로 사용하였다.
시료의 유비퀴논 분석을 위해 사용된 HPLC 장비는 Agilent 1200 series(Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA)였으며, MS/MS는 Agilent 6460 series LC/MSD를 사 용하였다. 표준품 CoQ9과 CoQ10(Sigma Chemical Co.
표준품 CoQ9과 CoQ10(Sigma Chemical Co.)을 분리하기 위해 Zorbax eclipse plus C18(50 mm×3.0 mm; 1.8 μm) 칼럼을 사용하였으며 칼럼의 온도는 40℃를 유지하였다.
데이터처리
실험결과는 3회 반복 측정한 후 평균±표준편차로 나타내었다.
통계처리는 SPSS Ver 12.0 package program (Statistical Package for the Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시 하였으며, 측정값 간의 유의성을 Duncan's multiple range test로 검정하였다.
이론/모형
버섯 부위별 80% 메탄올 추출물의 총 항산화활성은 ABTS+․cation decolorization assay 방법(22)에 따라 측정 하였다. ABTS(2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid, Sigma Chemical Co.
성능/효과
4 mg/100 g으로 가장 낮은 함유량을 나타내었다. 그러나 부위별 측정에서 시판버섯의 갓 부위(P)에 함유된 총 페놀함량은 193.9～536.6 mg/100 g인 반면에 대 부위(S)의 함량은 156.8～370.8 mg/100 g으로 나타나 양송이버섯을 제외한 나머지 모든 버섯의 갓 부위(P)는 대(S)보다 총 페놀 함량이 23.7～44.7% 더 함유된 것으로 비교되었다. 이 같은 결과는 Kim 등(17)과 Ferreira 등(23)의 결과와 유사한 경향으로 버섯은 자실체의 갓 부분에 보다 많은 유효 활성성분이 함유되어 있음을 제시한다.
또한 14종의 전체 부위(E) 버섯시료에 함유된 총 페놀함량과 DPPH 및 ABTS 소거능과는 각각 0.76, 0.84의 상관관계를 나타내어(Fig. 2) 버섯의 라디칼 소거능에 따른 항산화활성은 자체 내 함유된 총 페놀함량이 유의적인 영향을 미쳤음을 알 수 있다(p<0.05).
특히 버섯의 전체 생육환경의 스트레스가 높을수록 2차 대사산물의 생성량이 자극되므로 총 페놀함량도 높아지는 것으로 보고되고 있다(2,16). 본 실험에 사용된 시 판버섯은 모두 인공재배로 생산된 품종으로서 Ferreira 등 (23)이 보고한 야생버섯의 총 페놀함량 391～1725 mg/100 g에 비해 1/2 정도 낮은 함량으로 비교되었다.
생물체 내에 함유된 유비퀴논의 유형은 CoQ6에서 CoQ10까지 종에 따라 다르게 분포되어 있는 것으로 알려진다(3). 본 실험에서 14종의 시판 버섯에 함유된 유비퀴논의 함량은 비록 많은 양은 아니나 CoQ9뿐 아니라 CoQ10까지 골고루 함유된 것으로 나타났다. 일반적으로 세균에서 고등생물에 이르기까지 세포 내 미토콘드리아에 존재하는 유비퀴논은 거의 모든 식품에 포함되어 있지만 일반 적으로 미토콘드리아 수가 많은 동물성 식품이 식물성에 비해 함유량이 더 높은 것으로 알려진다(6).
05). 뿐만 아니라 버섯시료에 함유된 총 페놀함량은 유비퀴논 함량과도 0.54의 상관관계를 나타내어 두 성분 간에 정의 상관성이 확인되었다. 이 같은 결과는 Table 5에서와 같이 갓 부위(P)와 대 부위(S)의 DPPH와 ABTS의 평균 소거능이 모두 유비퀴논 함량과 각 각 0.
시판중인 국내산 식용버섯 14종의 80% 메탄올 추출물에 함유된 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과는 Table 2와 같다. 상황버섯은 버섯의 전체 부위에서 gallic acid 등량 값으로 나타낸 총 페놀함량이 가장 높게(530.5 mg/100 g) 나타난 반면 표고버섯은 153.4 mg/100 g으로 가장 낮은 함유량을 나타내었다. 그러나 부위별 측정에서 시판버섯의 갓 부위(P)에 함유된 총 페놀함량은 193.
4배 더 높은 것으로 측정되어 시판버섯에 함유된 유효활성 성분은 주로 자실체의 주름부위에 분포된 것을 알 수 있다. 시료(10 mg/mL)의 80% 메탄올 추출물의 DPPH와 ABTS 자유 라디칼 소거능에 따른 전체 부위(E)의 항산화활성은 각각 51.2～ 90.1%와 62.5～95.8%로 비교적 높게 나타났다. 특히 상황버섯의 라디칼 소거능은 평균 92.
전체 부위의 함량은 갈색만가닥 버섯이 383.7 μg/100 g으로 가장 높았으며 목이버섯이 89.4 μg/100 g으로 가장 낮았다.
7% 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 quercetin의 동량 값으로 표시 했을 때 전체 부위(E)에서 14.8～31.2 mg/100 g으로 나타나 총 페놀함량에 비해 매우 낮은 함량으로 측정되었다. 유비퀴논 함량 역시 갓 부위(P)가 163.
특히 갈색만가닥 버섯의 갓 부위(P)는 485.1 μg/100 g으로 나타나 14종의 시판 버섯의 시료 중 유비퀴논의 함량이 가장 높은 것으로 나타났다.
특히 갓 부위(P)의 평균 라디칼 소거능과 총 페놀 및 유비퀴논 함량과의 상관관계는 각각 0.79와 0.58로 나타나(p<0.05) 시판버섯의 항산화활성에 이들 성분이 유효하게 작용하였음을 시사한다.
특히 상황버섯의 라디칼 소거능은 90.1%와 95.3%로 나타나 전체 부위의 시판 버섯 중 가장 높은 것으로 측정되었으며 목이버섯은 51.2% 와 62.5%로 나타나 항산화활성이 가장 낮은 것으로 나타났다(p<0.05).
8%로 비교적 높게 나타났다. 특히 상황버섯의 라디칼 소거능은 평균 92.7%로 나타나 전체 부위(E)의 시판버섯 중 가장 높았으며 목이버섯은 평균 56.9%로 나타나 항산화활성이 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 이 같은 결과는 각 부위별 자체 내 함유된 평균 총 페놀함량(R2=0.
특히 유비퀴논의 함량이 가장 높은 것으로 나타난 갈색만가닥 버섯의 경우, 갓 부위의 ABTS 라디칼 소거능이 96.7%로 본 실험의 시료 중 가장 높게 나타났다 (p<0.05).
항산화활성(DPPH와 ABTS 라디칼 소거능) 시판중인 국내산 식용버섯 14종의 80% 메탄올 추출물의 (10 mg/mL) DPPH와 ABTS 자유라디칼 소거능에 따른 전체 부위(E)의 항산화활성은 각각 51.2～90.1%와 62.5～ 95.8%로 비교적 높게 나타났다(Table 4). 특히 상황버섯의 라디칼 소거능은 90.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
버섯이란 어떤 식품인가?
버섯은 분류학상 진균류(Eumycetes)에 속하는 담자균류 (Basidiomycetes)의 일종으로 일반 영양소가 골고루 함유되어 있는 대표적인 신선 건강식품 중 하나이다(1). 또한 진핵 생물로서 세포 내 미토콘드리아에는 isoprenoid quinone 물질이 존재하므로 미량의 특수 활성물질인 benzoquinone형 의 유비퀴논(ubiquinone)이 함유되어 있다(2,3).
유비퀴논의 기본역할은 무엇인가?
유비퀴논은 Coenzyme Qs(CoQs)로도 불리는 지용성의 퀴논핵을 갖는 비타민과 유사한 물질로서 유기체의 세포건강에 필수성분이다(4). 유비퀴논의 기본역할은 미토콘드리아 내에서 세포 에너지 전환(ATP 생성)에 필요한 전자와 프로톤 운반체로 작용하는 조효소 기능뿐 아니라 세포막을 안정화시켜 세포의 기능을 보호함으로써 DNA, 지질, 단백질, 기타 분자들의 산화적 손상을 막아주는 강력한 내인성 항산화제로 작용한다(4,5). 인체 내 존재하는 유비퀴논의 유형은 CoQ10으로서 함유량은 개인의 식사나 질병에 따라 달라지며(6), 인간 혈청과 생물조직에 있는 CoQ10의 90% 이상은 강력한 항산화 제인 환원형의 유비퀴놀(ubiquinol; CoQ10H2)로 알려져 있다 (Fig.
버섯 세포 내에는 어떤 물질이 함유되어 있는가?
버섯은 분류학상 진균류(Eumycetes)에 속하는 담자균류 (Basidiomycetes)의 일종으로 일반 영양소가 골고루 함유되어 있는 대표적인 신선 건강식품 중 하나이다(1). 또한 진핵 생물로서 세포 내 미토콘드리아에는 isoprenoid quinone 물질이 존재하므로 미량의 특수 활성물질인 benzoquinone형 의 유비퀴논(ubiquinone)이 함유되어 있다(2,3). 유비퀴논은 Coenzyme Qs(CoQs)로도 불리는 지용성의 퀴논핵을 갖는 비타민과 유사한 물질로서 유기체의 세포건강에 필수성분이다(4).
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