본 연구에서는 산사 발효액의 품질특성 및 항산화 및 소화활성 효과를 평가하였다. 산사 발효액의 수분함량은 $39.3{\pm}0.06%$이었으며, 조회분 $0.20{\pm}0.01%$, 조지방 $1.40{\pm}0.59%$, 조단백질$1.77{\pm}0.04%$이었다. 그리고 산사 발효액의 총페놀 함량 분석 결과 $3,015{\pm}250$(GAE${\mu}g/g$)로 나타났다. 색도 분석에서 L값은 79.24으로 나타났으며, a값과 b값은 각각 1.58과 31.28으로 측정되었다. 다양한 항산화 평가 모델(DPPH, FRAP, 환원력, ABTS)을 통하여 산사 발효액의 항산화 활성을 측정한 결과, 산사 발효액의 농도가 증가함에 따라 항산화능이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 산사 발효액의 혈당 조절능을 평가하기 위해, Porcine pancreas, Human saliva 및 Bacillus licheniformis 기원의 ${\alpha}$-amylase와 효모 기원의 ${\alpha}$-glucosidase에 대한 추출물의 저해 활성을 조사한 결과, ${\alpha}$-amylase에서는 저해활성을 보이지 않은 반면 ${\alpha}$-glucosidase에서는 10.4%의 저해활성을 보였다. 산사 발효액의 단백분해능을 측정한 결과, 대조품으로 사용한 pancreatin보다 우수한 활성을 나타내었다. 산사 발효액의 우수한 생리활성을 나타내는 성분에 대해서는 더욱 연구가 필요할 것으로 사료되며, 이러한 결과로 보아 산사 발효액을 소화제 등의 천연소재로 이용할 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 산사의 발효액을 제조 시 기능성 향상을 위한 발효공정의 개선 및 최적화 등의 추후 연구가 필요한 것으로 사료된다.
본 연구에서는 산사 발효액의 품질특성 및 항산화 및 소화활성 효과를 평가하였다. 산사 발효액의 수분함량은 $39.3{\pm}0.06%$이었으며, 조회분 $0.20{\pm}0.01%$, 조지방 $1.40{\pm}0.59%$, 조단백질 $1.77{\pm}0.04%$이었다. 그리고 산사 발효액의 총페놀 함량 분석 결과 $3,015{\pm}250$(GAE ${\mu}g/g$)로 나타났다. 색도 분석에서 L값은 79.24으로 나타났으며, a값과 b값은 각각 1.58과 31.28으로 측정되었다. 다양한 항산화 평가 모델(DPPH, FRAP, 환원력, ABTS)을 통하여 산사 발효액의 항산화 활성을 측정한 결과, 산사 발효액의 농도가 증가함에 따라 항산화능이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 산사 발효액의 혈당 조절능을 평가하기 위해, Porcine pancreas, Human saliva 및 Bacillus licheniformis 기원의 ${\alpha}$-amylase와 효모 기원의 ${\alpha}$-glucosidase에 대한 추출물의 저해 활성을 조사한 결과, ${\alpha}$-amylase에서는 저해활성을 보이지 않은 반면 ${\alpha}$-glucosidase에서는 10.4%의 저해활성을 보였다. 산사 발효액의 단백분해능을 측정한 결과, 대조품으로 사용한 pancreatin보다 우수한 활성을 나타내었다. 산사 발효액의 우수한 생리활성을 나타내는 성분에 대해서는 더욱 연구가 필요할 것으로 사료되며, 이러한 결과로 보아 산사 발효액을 소화제 등의 천연소재로 이용할 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 산사의 발효액을 제조 시 기능성 향상을 위한 발효공정의 개선 및 최적화 등의 추후 연구가 필요한 것으로 사료된다.
Currently many studies aimed at enhancing efficacy of medicinal food on biological activity using bioconversion technology including fermentation process. In this study, the quality characteristics and antioxidative activity of fermented Crataegi fructus was investigated. The antioxidant activity of...
Currently many studies aimed at enhancing efficacy of medicinal food on biological activity using bioconversion technology including fermentation process. In this study, the quality characteristics and antioxidative activity of fermented Crataegi fructus was investigated. The antioxidant activity of fermented Crataegi Fructus was assessed by various radical scavenging assays using DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl), FRAP (Ferric ion reducing antioxidant power), Reducing power and ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)). Moisture content of fermented Crataegi Fructus was $39.3{\pm}0.06%$. Contents of crude ash, crude protein, and crude fat were $0.20{\pm}0.01$, $1.77{\pm}0.04$, and $1.40{\pm}0.59%$, respectively. Moreover, the hunter's color values of fermented Crataegi Fructus were 79.24 (lightnees), 1.58 (redness), and 31.25 (yellowness), respectively. Total phenolic contents of fermented Crataegi Fructus were $3,015{\pm}250$ GAE ${\mu}g/g$. The antioxidative activities of fermented Crataegi Fructus significantly increased in a dose dependent manner. In addition, fermented Crataegi Fructus slightly (10.4%) inhibited ${\alpha}$-glucosidase activity; however, there was no inhibitory activity against ${\alpha}$-amylase. In terms of proteolytic activity, fermented Crataegi Fructus showed a strong activity than pancreatin (used as a positive control). These results indicate that fermented Crataegi Fructus can be used as a natural resource for material aiding digestion.
Currently many studies aimed at enhancing efficacy of medicinal food on biological activity using bioconversion technology including fermentation process. In this study, the quality characteristics and antioxidative activity of fermented Crataegi fructus was investigated. The antioxidant activity of fermented Crataegi Fructus was assessed by various radical scavenging assays using DPPH (2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl), FRAP (Ferric ion reducing antioxidant power), Reducing power and ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)). Moisture content of fermented Crataegi Fructus was $39.3{\pm}0.06%$. Contents of crude ash, crude protein, and crude fat were $0.20{\pm}0.01$, $1.77{\pm}0.04$, and $1.40{\pm}0.59%$, respectively. Moreover, the hunter's color values of fermented Crataegi Fructus were 79.24 (lightnees), 1.58 (redness), and 31.25 (yellowness), respectively. Total phenolic contents of fermented Crataegi Fructus were $3,015{\pm}250$ GAE ${\mu}g/g$. The antioxidative activities of fermented Crataegi Fructus significantly increased in a dose dependent manner. In addition, fermented Crataegi Fructus slightly (10.4%) inhibited ${\alpha}$-glucosidase activity; however, there was no inhibitory activity against ${\alpha}$-amylase. In terms of proteolytic activity, fermented Crataegi Fructus showed a strong activity than pancreatin (used as a positive control). These results indicate that fermented Crataegi Fructus can be used as a natural resource for material aiding digestion.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
최근 건강식품이 점차 확대되고 있는 반면에, 이들 약용 식물에 대한 식품학적 성분 분석 및 항산화 활성 등에 대한 연구는 아직 초기 단계에 불과하다. 따라서 본 연구에서는 발효 공정을 이용한 산사 발효액의 함유성분 분석 및 소화활성에 대한 기초자료를 제공하고자 산사 발효액의 일반 성분, 색도, 총 페놀함량 등의 품질특성을 분석하였고, 항산화 및 소화활성 효과를 알아보고자 실시하였다.
본 연구에서는 발효 공정을 이용한 산사 발효액의 함유성분 분석 및 소화활성에 대한 기초자료를 제공하고자 산사 발효액의 일반성분, 색도, 총 페놀함량 등의 품질특성을 분석하였고, 항산화 및 소화활성 효과를 알아보고자 실시하였으며 결과는 다음과 같다.
제안 방법
10 mg/mL 농도의 산사발효물과 1.5 U/mL α-glucosidase 효소액 50 μL 및 0.2 M potassium phosphate buffer (pH 6.8) 360 μL를 혼합하여 405 nm에서 흡광도를 측정한 다음, 실온에서 5분간 preincubation하고 5 mM pNPG (4-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside) 50 μL를 가하여 실온에서 10분간 더 반응시킨 뒤 동일한 파장에서 흡광도를 측정하였고, 흡광도의 변화로부터 효소 조해활성을 계산하였다(Lim CS et al. 2005).
7.4 mM ABTS와 2.6 mM potassium persulphate를 제조한 후, 암소에 하루 동안 방치하여 양이온 (ABTS+)을 형성시킨 후, 734 nm에서 흡광도의 값이 1.5 이하가 되도록 희석하고 희석된 ABTS․+용액 1 mL에 시료 20 μL를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 30분 후에 측정하였다.
Benzie I & Stranin J(1996)의 방법을 변형하여 Ferric ion reducing antioxidant power (FRAP) assay를 통한 산사 발효액의 항산화능을 측정하였다.
본 실험에 사용된 산사(5 Kg)는 강원도 춘천에서 채취한 것으로 세척 후 항아리에 담은 뒤, 설탕(5 Kg)을 첨가하여 상온에서 100일간 열매의 엑기스 및 성분을 침출시켰다. 그 후 거름망을 이용하여 여과한 여과액을 다시 100일간 자연 발효시킨 후 함유성분분석에 사용하였으며, 항산화 활성 및 소화 효과 등을 측정하기 위하여 Whatman No. 2(Whatman Ltd., Maidstone, Kent, UK) 여과지를 이용하여 여과한 후, 회전진공농축기(EYELA N-1000, Tokyo, Japan)를 사용하여 40℃에서 감압농축하였다. 농축된 추출물들은 동결건조기(Modulyod-115, Thermo Electron Co, Waltham, MA, USA)를 이용하여 건조된 분말로 제조하여 시료로 사용하였다.
다양한 기원(Porcine pancreas, Human saliva, Bacillus licheniformis)의 α-amylase를 이용하여 산사 추출물의 효소 활성 저해효과를 측정한 바, 대조물질로 사용한 acarbose가 모든 기원의 α-amylase에 대해 90%의 강한 저해를 보이는 반면, 산사 발효액은 α-amylase의 활성에 아무런 영향을 미치지 않았다[Table 3].
5 M NaOH, 1% 3,5-Dinitrosalicylic acid, 30% Rochelle salt) 시약 500 μL를 첨가하고 100℃에서 15분 동안 끓여 발색 시킨 후 빠르게 냉각시켰다. 이 반응액에 3배의 증류수를 가하여 잘 교반한 후, UVvisible spectrophotometer를 이용하여 540 nm에서 흡광도 변화를 측정하고 저해율을 계산하였으며, 대조물질로 acarbose(Sigma, USA)를 사용하여 저해활성을 비교하였다(Lim CS et al. 2005).
2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH)는 free radical에 대한 시료의 항산화 효능을 확인하기 위하여 사용한다. 전자공여능 측정은 Kim 등(2002)의 방법을 변형하여 측정하였다. Ethanol에 용해시킨 4 mM DPPH 용액 0.
즉, 산사 발효액을 1 mg/mL의 농도로 제조한 뒤, 2% sodium carbonate 용액 1 mL와 10% Folin-Ciocalteu's reagent 1 mL를 혼합하여 1시간 방치 후 Microplate Reader(Molecular Devices, Sunnyvale, CA USA)로 750 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
모든 측정은 3회 반복하여 실시하였으며, 평균값 ± 표준편차로 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteau의 방법을 변형하여 측정하였다(Sato M et al. 1996). 즉, 산사 발효액을 1 mg/mL의 농도로 제조한 뒤, 2% sodium carbonate 용액 1 mL와 10% Folin-Ciocalteu's reagent 1 mL를 혼합하여 1시간 방치 후 Microplate Reader(Molecular Devices, Sunnyvale, CA USA)로 750 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
총 폴리페놀 화합물은 gallic acid를 이용하여 작성한 표준곡선(y = 15.851x + 0.0492, R² = 0.9992)으로 부터 함량을 구하였다.
효소활성단위는 1분간에 1μg의 tyrosine을 생성하는 효소의 양을 1 unit으로 하였으며, 효소역가는 (본반응 흡광도-Blank 흡광도) X 희석배수로 하였고, pancreatin(Sigma, USA)을 대조물질로 사용하여 활성을 비교하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 산사(5 Kg)는 강원도 춘천에서 채취한 것으로 세척 후 항아리에 담은 뒤, 설탕(5 Kg)을 첨가하여 상온에서 100일간 열매의 엑기스 및 성분을 침출시켰다. 그 후 거름망을 이용하여 여과한 여과액을 다시 100일간 자연 발효시킨 후 함유성분분석에 사용하였으며, 항산화 활성 및 소화 효과 등을 측정하기 위하여 Whatman No.
데이터처리
모든 측정은 3회 반복하여 실시하였으며, 평균값 ± 표준편차로 나타내었다.
실험 결과는 SPSS package program(version 12.0)을 이용하여 평균±표준오차로 나타내었으며 각 군의 평균치간의 차이에 대한 유의성은 oneway ANOVA 분석을 수행하였고 평균값의 통계적 유의성은 p<0.05 수준에서 검증하였다.
측정값은 시료를 3반복 측정하여 평균값 ± 표준편차로 나타내었다.
이론/모형
2,2' - azino - bis(3 - ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) 라디칼 소거능 측정은 Roberta 등(1999)의 방법으로 측정하였다.
단백분해능 측정은 Kwon 등의 방법에 따라 측정하였다(Kwon SK et al. 1998). 측정을 위한 기질 용액은 casein 0.
산야초 발효액의 일반성분 분석은 AOAC법(AOAC 1995)에 준하여 실시하였다. 수분정량은 105 ℃ 상압가열건조법을 이용하였다.
산야초 발효액의 일반성분 분석은 AOAC법(AOAC 1995)에 준하여 실시하였다. 수분정량은 105 ℃ 상압가열건조법을 이용하였다. 조지방 정량은 diethyleter로 추출하는 Soxhlet으로, 조단백질은 semi-micro Kjeldahl법, 조회분은 550 ℃ 회화로를 이용한 건식회화법으로 각각 분석하였다.
수분정량은 105 ℃ 상압가열건조법을 이용하였다. 조지방 정량은 diethyleter로 추출하는 Soxhlet으로, 조단백질은 semi-micro Kjeldahl법, 조회분은 550 ℃ 회화로를 이용한 건식회화법으로 각각 분석하였다. 모든 측정은 3회 반복하여 실시하였으며, 평균값 ± 표준편차로 나타내었다.
성능/효과
FRAP 방법은 앞에서의 DPPH radical 소거 활성 측정과는 메커니즘이 다른 항산화 검증법으로 DPPH 방법의 경우 free radical을 직접적으로 소거하는 것을 이용한 항산화 활성을 평가하는 방법인 반면, FRAP 방법은 산화 및 환원 반응을 이용한 측정방법이다(Student AK 1980). FRAP 방법으로 측정한 산사 발효액의 결과는 [Fig. 1(b)]와 같이 산사 발효액의 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 1.0 mg/mL의 농도에서 FRAP 활성은 각각 0.058, 0.057, 0.058, 0.054, 0.060 값으로 측정되었다.
1(d)]와 같다. 산사 발효액의 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 1.0 mg/mL의 농도에서 ABTS radical scavenging activity는 각각 0.10%, 2.58%, 2.60%, 3.02, 5.07%로 유의적으로 증가하는 경향이 나타났다. 이와 같은 결과는 Lee YJ et al.
산사 발효액의 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 1.0 mg/mL의 농도에서 DPPH radical scavenging activity는 각각 27.07±0.6%, 28.50±0.29%, 29.00±0.67%, 29.93%±0.60%, 32.30%±0.63%으로 산사 발효액 추출물의 농도가 증가함에 따라 DPPH radical savenging activity도 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다.
산사 발효액의 DPPH assay 결과는 산사 발효액의 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 및 1.0 mg/mL의 농도에서 DPPH radical scavenging activity는 각각 27.07±0.6%, 28.50±0.29%, 29.00±0.67%, 29.93%±0.60%, 32.30%±0.63%으로 산사 발효액 추출물의 농도가 증가함에 따라 DPPH radical savenging activity도 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다.
산사 발효액의 단백 분해능에 대한 시험 결과, 산사 발효액의 단백분해능은 294.24 unit/g으로 대조물질로 사용한 pancreatin(32.52 unit/g)보다 높게 나타났다[Fig. 2]. 산사추출물의 단백 분해능과는 차이를 나타내었지만(Park SJ et al.
산사 발효액의 단백분해능은 294.24 unit /g으로 대조물질로 사용한 pancreatin(32.52 unit/g)보다 높게 나타났으며 우수한 단백분해능을 나타내었다. α-amylase를 이용하여 산사 추출물의 효소 활성 저해효과를 측정한 바, 대조물질로 사용한 acarbose가 모든 기원의 α-amylase에 대해 90%의 강한 저해를 보이는 반면, 산사 발효액은 α-amylase의 활성에 아무런 영향을 미치지 않았다.
산사 발효액의 우수한 생리활성을 나타내는 성분에 대해서는 더욱 연구가 필요할 것으로 사료되며, 이러한 결과로 보아 산사발효액을 소화제 등의 천연소재로 이용할 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 산사의 발효액을 제조 시 기능성 향상을 위한 발효공정의 개선 및 최적화 등의 추후 연구가 필요한 것으로 사료된다.
(2009)의 연구결과에서 치콘 추출물 5종에 대한 단백분해능을 측정한 결과와 비교한다면 높은 단백분해능을 나타내는 것으로 나타났다. 본 실험을 통해 확인된 산사의 우수한 단백분해능을 나타내는 성분 및 그 활성에 대한 연구가 아직 미진한 실정이므로 산사 내 유용성분에 대한 연구가 추가로 필요할 것으로 생각된다.
본 실험을 통해 확인된 산사의 우수한 단백분해능을 나타내는 성분 및 그 활성에 대한 연구가 아직 미진한 실정이므로 산사 내 유용성분에 대한 연구가 추가로 필요할 것으로 생각된다. 산사 발효액의 우수한 생리활성을 나타내는 성분에 대해서는 더욱 연구가 필요할 것으로 사료되며, 이러한 결과로 보아 산사발효액을 소화제 등의 천연소재로 이용할 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 산사의 발효액을 제조 시 기능성 향상을 위한 발효공정의 개선 및 최적화 등의 추후 연구가 필요한 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
산사의 효능은?
산사(山査, Crataegi fructus)는 우리나라 각지의 산야와 계곡에서 자생하는 산사나무(Crataegus pinnatifida BUNGE) 및 동속 근연식물의 성숙한 과실로서 장미과(Rosacease)에 속하며 특유의 향긋한 냄새와 단맛 및 신맛을 가지고 있다. 산사는 건위, 소화, 수렴, 진통, 살균, 살충에 효능이 뛰어나고 숙취에도 좋은 효과가 있으며, triglyceride 대사(Kwon HJ et al. 2005) 능력을 좋게 하고 lowdensity lipoprotein (LDL) 대사(Chu CY et al. 2003)를 향상시키는 등 지질대사를 개선시키는데 뛰어난 효능이 있다. 또한 산사는 항산화 활성(Kim JS et al. 19930; Song JC et al. 2000)이 우수하고, 항염 효과(Min BS et al. 2004)가 뛰어나 천연항산화물질로서의 의약자원으로도 활용 가능성을 보여주고 있다. 또한 산사를 식품으로 사용한 사례로는 전통음식인 산사차와 산사편이 있으나 실용화되어 있는 것은 매우 적으며, 산사의 생리활성을 감안하면 범용적으로 소비될 수 있는 식품으로서의 이용은 크게 부족한 상태이다(Shin SJ․Yoon HH 2012; Shin SJ․Yoon HH2011).
산사는 분류학적으로 어느 과에 속하는가?
산사(山査, Crataegi fructus)는 우리나라 각지의 산야와 계곡에서 자생하는 산사나무(Crataegus pinnatifida BUNGE) 및 동속 근연식물의 성숙한 과실로서 장미과(Rosacease)에 속하며 특유의 향긋한 냄새와 단맛 및 신맛을 가지고 있다. 산사는 건위, 소화, 수렴, 진통, 살균, 살충에 효능이 뛰어나고 숙취에도 좋은 효과가 있으며, triglyceride 대사(Kwon HJ et al.
약용식물에 당과 효소를 첨가한 후 자연 발효를 통해 제조되는 발효액의 장점은 무엇인가?
발효액은 약용식물에 당과 효소를 첨가한 후 자연 발효를 통해 제조된다. 이때 약용식물에 존재하는 여러 가지 활성 물질들이 효소화 되어 체내에서 소화 및 흡수되기 쉬운 형태로 전환된다(Lee HR et al. 2008). 또한 발효공정을 거치게 되면 미생물의 분해 작용을 통해 새로운 유기산 및 각종 분해산물과 활성 성분의 생성, 풍미향상, 독성의 감소 등과 같은 많은 장점을 가지며, 연구를 통하여 발효 식품의 효능에 관한 연구결과들이 발표됨에 따라 발효식품의 인기가 점점 높아지고 있다(Kang JM et al. 1997).
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.