[논문]돌미나리 추출물의 함유성분 분석과 항산화 활성

황석준; 박성진; 김종대

doi:10.9721/kjfst.2013.45.2.227

돌미나리 추출물의 함유성분 분석과 항산화 활성
Component Analysis and Antioxidant Activity of Oenanthe javanica Extracts 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.45 no.2, 2013년, pp.227 - 234

황석준 (강원대학교 식품생명공학과) , 박성진 (한림성심대학교 관광외식조리과) , 김종대 (강원대학교 식품생명공학과)

초록
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본 연구에서는 돌미나리 70% 에탄올 추출물의 일반성분, 무기질, 비타민, 유리당, 총 페놀과 플라보노이드 함량 및 HPLC을 이용하여 페놀 성분을 분석하였으며 DPPH, ABTS, FRAP assay 및 reducing power을 측정하여 in vitro 항산화 활성을 평가하였다. 돌미나리 70% 에탄올 추출물의 일반성분 함량은 수분 8.8%, 탄수화물 44.7% 조지방 8.9%, 조단백질 9.8%, 조회분 27.8% 로 확인되었다. 추출물의 무기질 조성을 분석한 결과 K이 10,372.9 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 가졌고 P, Mg, Na, Ca, Mn, Zn, Cu, Fe의 함량 순으로 나타났다. 추출물의 비타민 함량을 분석한 결과 vitamin C 21.9 mg/100 g, vitamin $B_1$ 1.2 mg/100 g, vitamin $B_2$ 2.3 mg/100 g, vitamin $B_6$ 0.04 mg/100 g, nicotinic acid 8.3 mg/100 g으로 확인되었다. 추출물의 유리당 함량을 분석한 결과 glucose 2.4%, fructose 4.3%으로 나타났다. 추출물의 총 페놀과 총 플라보노이드 함량 결과 각각 $88.9{\pm}0.46$ mg GAE/g, $28.6{\pm}0.64$ mg QE/g로 확인되었다. HPLC를 이용한 페놀성분의 분석 결과, chlorogenic acid의 함량이 가장 높았으며 caffeic acid, catechin, gallic acid 순으로 각각 $227.1{\pm}0.62$, $4.0{\pm}0.35$, $1.2{\pm}0.19$, $0.9{\pm}0.23$ mg/g의 함량을 보였다. DPPH assay 결과, $1,000{\mu}g/mL$의 농도에서 72.2% 소거활성을 나타났고, ABTS assay는 $1,000{\mu}g/mL$의 농도에서 66.1% 소거활성을 보였으며 FRAP assay는 $1,000{\mu}g/mL$의 농도에서 0.79 흡광도 값을 보였으며 reducing powr activity 측정결과 $1,000{\mu}g/mL$의 농도에서 0.41의 흡광도 값을 나타났다. 돌미나리 추출물은 여러 가지 유용한 기능성 생리활성 성분을 함유하고 있어 앞으로 건강식품 소재로서 그 이용가치가 높다고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to determine the possibility of using Oenanthe javanica as a natural health food source. To accomplish this, its general and biological activities were measured. Its carbohydrate, crude protein, crude lipid, and ash contents were 44.7, 9.8, 8.9, and 27.8%, respectively. The K content was largest for minerals followed by Ca, P, and Mg, which means that Oenanthe javanica is an alkali material. The concentrations of total phenol and flavonoids of OJE were $88.9{\pm}0.46$ mg GAE/g, and $28.6{\pm}0.64$ mg QE/g, respectively. Gallic acid, catechin, chlorogenic acid, and caffeic acid in OJE as measured by using HPLC were $0.9{\pm}0.23$, $1.2{\pm}0.19$, $227.1{\pm}0.62$, and $4.0{\pm}0.35$ mg/g. The DPPH and ABTS radical scavenging activities of OJE were 72.2%, and 66.1%, respectively, at $1,000{\mu}g/mL$. The FRAP and reducing power of OJE were 0.79, and 0.41 absorbance units value respectively, at $1,000{\mu}g/mL$. OJE possessed significant antioxidant properties, which suggests its great potential as a functional ingredient for food applications.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 돌미나리에 대하여 기능성 검토와 이용개발을 위하여 일반성분 분석, 무기질, 비타민, 유리당 분석을 통하여 영양적 가치를 평가하고 생리활성 효과를 검토하기 위하여 항산화 활성을 규명함으로써 돌미나리를 이용한 기능성 식품을 개발하기 위한 기초 자료를 얻고자 하였다.

제안 방법

ABTS radical에 대한 항산화의 변화 측정은 Re 등 방법(26)을 약간 응용하여 실험하였다. 7 mM의 농도로 녹인 ABTS 용액 5 mL에, 140 mM 농도의 potassium persulfate 용액 88 µL을 첨가하여 암소에서 14-16시간 동안 반응을 시킨다.
DPPH radical을 이용한 항산화 활성은 Chu 등의 방법(25)을 약간 변형하여 실험하였다. 농도별로 나눈 돌미나리 70% 에탄올 추출물 0.
비타민 함량은 식품공전의 분석방법(20)을 응용하여 HPLC로 분석하였다. HPLC로 분석하기 이전에 vitamin C, B₁, B₂, B₆, nicotinic acid를 0.1 g씩 각각 100 mL 플라스크에 넣어 3차 증류수로 정용한 후, 용해시켜 표준농축용액을 만들었다. 이것을 3차 증류수로 희석하여 적정 농도의 표준용액을 만들어 0.
3 mL을 가한 후 40분간 실온에서 반응을 시킨다. 그 후 415 nm에서 흡광도를 측정하고 quercetin을 표준물질로 이용하여 표준곡선을 작성한 후 총 플라보노이드 함량을 측정하였다. 모든 실험은 3회 반복하여 평균값을 사용하였다.
농도별로 나눈 돌미나리 70% 에탄올 추출물 0.2 mL에 4×10−4 M DPPH 용액 0.8 mL 가하여 잘 혼합한 후 상온의 암소에서 10분간 방치한 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 3회 반복하여 평균값을 사용하였다.
농도별로 나눈 돌미나리 70% 에탄올 추출물 50 µL와 증류수 150 µL, 그리고 FRAP 용액 1.5 mL을 가하였다.
돌미나리 70% 에탄올 추출물의 총 페놀 함량은 Gutfinger법(23)을 변형하여 분석하였다. 돌미나리 70% 에탄올 추출물 1 mL을 test tube에 가한 후 10% Folin-Ciocalteu 시약과 2% sodium carbonate 용액을 각각 1 mL 가한 다음 25℃에서 한시간 동안 반응시킨 후, microplate reader을 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다.
돌미나리 70% 에탄올 추출물의 페놀 성분을 분석하기 위하여 HPLC로 분석하였다. HPLC로 분석하기 이전에 돌미나리 70% 에탄올 추출물 10 mg을 50% ethanol로 녹였으며 0.
본 연구에서는 돌미나리 70% 에탄올 추출물의 일반성분, 무기질, 비타민, 유리당, 총 페놀과 플라보노이드 함량 및 HPLC을 이용하여 페놀 성분을 분석하였으며 DPPH, ABTS, FRAP assay 및 reducing power을 측정하여 in vitro 항산화 활성을 평가하였다. 돌미나리 70% 에탄올 추출물의 일반성분 함량은 수분 8.
분석조건은 Sugar-Pak column (Waters, USA, 300 mm×6.5 mm)과 용출용매 Ca-EDTA (500 mg/L)를 조합하였다.
비타민 함량은 식품공전의 분석방법(20)을 응용하여 HPLC로 분석하였다. HPLC로 분석하기 이전에 vitamin C, B₁, B₂, B₆, nicotinic acid를 0.
검출기는 photodiode array detector (PDA)을 이용하여 278 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이동상은 solvent A (acetic acid: water=3:97, v/v)와 solvent B (acetic acid:acetonitrile:water=3:25:72, v/v)을 사용하여 1 mL/min의 유속으로 60분간 분석하였다. HPLC condition은 Table 1에 기술하였다.
41) 정용하였다. 이렇게 여과된 여과액을 각 희석용액으로 적절한 농도로 희석한 후 Inductively Coupled Spectrometer (ICP, Lactam 8440, Plasma Lab., Australia)를 이용한 유도결합 Plasma 방출분석법으로 분석하였으며, 분석조건은 approximate RF Power가 1,150 W이며, analysis pump rate는 100 rpm으로 하였고, nebulizer pressure와 observation height는 각각 30 psi 및 15 mm로 하였다.
표준용액과 시료의 유리당 peak를 직접 비교하여 확인하였다. 정량은 각 표준물질의 검량곡선을 따로 작성한 후 peak의 면적에서 산출하였다.
돌미나리 70% 에탄올 추출물 1 mL을 test tube에 가한 후 10% Folin-Ciocalteu 시약과 2% sodium carbonate 용액을 각각 1 mL 가한 다음 25℃에서 한시간 동안 반응시킨 후, microplate reader을 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 페놀 함량은 gallic acid을 표준물질로 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 환산하였으며, 실험 측정은 3회 반복하여 평균값을 사용하였다.
5 mL/min로 흘려보냈으며 검출은 refractive index (RI) detector를 이용하였다. 표준용액과 시료의 유리당 peak를 직접 비교하여 확인하였다. 정량은 각 표준물질의 검량곡선을 따로 작성한 후 peak의 면적에서 산출하였다.
희석한 ABTS 용액 1 mL 에 농도별로 나눈 돌미나리 70% 에탄올 추출물 10 µL씩 처리하여 실온에서 6분간 반응시킨 후 750 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 3회 반복하여 평균값을 사용하였다.

대상 데이터

농축된 추출물은 동결건조기(PVTFA 10AT, ILSIN, Korea)을 이용하여 −55℃에서 급속동결과정을 거쳐 분말 상태로 준비하여 시료로 사용하였으며, 그 수율은 14.5%이었다.
본 실험에 사용한 돌미나리는 춘천시 석사동에서 재배된 것을 채취하여 70% 에탄올에 70℃로 24시간 3회 추출하였고 Whatman No. 1 (Whatman Ltd, Maidstone, Kent, UK) 여과지를 이용하여 여과한 후, 회전진공농축기(EYELA, SN-1100, Tokyo, Japan)를 사용하여 50℃에서 감압농축 하였다. 농축된 추출물은 동결건조기(PVTFA 10AT, ILSIN, Korea)을 이용하여 −55℃에서 급속동결과정을 거쳐 분말 상태로 준비하여 시료로 사용하였으며, 그 수율은 14.
6×250 nm, Tokyo, Japan)을 사용하였다. 이동상은 A상과 B상으로 사용하였는데 A상은 PIC B₇ (1-heptanesulfonic acid sodium salt) 1.25 mM 및 acetic acid 1%를 용해한 수용액이며, B상은 PIC B₇ 1.25 mM 및 acetic acid 1%를 용해한 60% methanol이다. 이동상의 유속은 0.

데이터처리

a-gValues are mean±standard deviation (n=3), mean in the same column not sharing a common letter are significantly different (p<0.05) by Duncan’s multiple test.
a-hValues are mean±standard deviation (n=3), mean in the same column not sharing a common letter are significantly different (p<0.05) by Duncan’s multiple test.
그 후 415 nm에서 흡광도를 측정하고 quercetin을 표준물질로 이용하여 표준곡선을 작성한 후 총 플라보노이드 함량을 측정하였다. 모든 실험은 3회 반복하여 평균값을 사용하였다.
실험에서 얻어진 결과는 SAS (ver. 8.01, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) (package release 8.01)를 이용하여 평균±표준편차로 표시하였고, 평균값의 통계적 유의성은 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test에 의해 검정하였다.

이론/모형

FARP assay는 Benzeine와 Strain 방법(27)에 의해 실험하였다. 300 mM acetate buffer (pH 3.
돌미나리 70% 에탄올 추출물의 총 플라보노이드 함량은 Moreno 등의 방법(24)에 따라 실험하였다. 돌미나리 70% 에탄올 추출물 0.
돌미나리 70% 에탄올 추출물의 환원력은 Jayprakasha 등의 방법(28)에 의해 실험하였다. 농도별로 나눈 돌미나리 70% ethanol 추출물 0.
돌미나리의 일반성분은 AOAC 법(19)과 식품공전의 분석방법(20)에 따라 3회 분석하여 평균값으로 하였다. 즉, 수분 함량은 105℃ 상압건조법, 회분 함량은 550℃에서 직접회화법을 이용하여 분석하였다.
무기질(Ca, P, Mg, K, Na, Fe, Zn, Cu, Mn) 함량은 AOAC법(21)에 의하여 분석하였다. 즉, 시료를 0.
유리당의 함량은 Richmond 등(22)의 HPLC 분석조건을 응용하였다. 즉, 시료 5g을 칭량하여 80% methanol 100 mL를 넣고 13,000 rpm에서 3분 동안 균질화 하였다.
즉, 수분 함량은 105℃ 상압건조법, 회분 함량은 550℃에서 직접회화법을 이용하여 분석하였다. 조단백질 함량은 micro-kjeldahl 법을 이용한 단백질 자동분석기(Kjeltec protein analyzer, Tecator, Sweden)로, 조지방 함량은 Soxhlet 법을 이용하여 분석하였다. 총 당질 함량은 위의 측정치를 합한 값을 100에서 뺀 값으로 하였다.
돌미나리의 일반성분은 AOAC 법(19)과 식품공전의 분석방법(20)에 따라 3회 분석하여 평균값으로 하였다. 즉, 수분 함량은 105℃ 상압건조법, 회분 함량은 550℃에서 직접회화법을 이용하여 분석하였다. 조단백질 함량은 micro-kjeldahl 법을 이용한 단백질 자동분석기(Kjeltec protein analyzer, Tecator, Sweden)로, 조지방 함량은 Soxhlet 법을 이용하여 분석하였다.

성능/효과

1,000 µg/ mL 농도에서 돌미나리 추출물은 100 µg/mL 농도의 BHT보다 높은 소거활성을 보였다.
DPPH assay 결과, 1,000 µg/mL의 농도에서 72.2% 소거활성을 나타났고, ABTS assay는 1,000 µg/mL의 농도에서 66.1% 소거활성을 보였으며 FRAP assay는 1,000 µg/mL 의 농도에서 0.79 흡광도 값을 보였으며 reducing powr activity 측정결과 1,000 µg/mL의 농도에서 0.41의 흡광도 값을 나타났다.
HPLC를 이용한 페놀성분의 분석 결과, chlorogenic acid의 함량이 가장 높았으며 caffeic acid, catechin, gallic acid 순으로 각각 227.1±0.62, 4.0±0.35, 1.2±0.19, 0.9±0.23 mg/g의 함량을 보였다.
HPLC의한 분석 결과 돌미나리 추출물의 페놀 함량은 chlorogenic acid가 227.1±0.62 mg/g로서 가장 많은 양이 함유 되어 있는 것으로 확인이 되었고 caffeic acid, catechin, gallic acid의 함량이 높은 것으로 나타났다.
% (1 mg/mL) 나타냈다. 결과를 종합하여 볼 때 돌미나리는 수용성 항산화화합물보다 지용성 항산화 화합물의 함량이 더욱 많이 함유되어 있을 것으로 사료된다.
2% 소거활성을 보였다. 대조군으로 사용한 BHT도 농도가 높아질수록 DPPH radical 소거활성이 증가를 하였으나 ascorbic acid는 소거활성이 증가를 하지 않았다. Ascorbic acid와 BHT의 1,000 µg/mL 농도에서 각각 86.
대조군으로 사용한 ascorbic acid와 BHT 모두 흡광도 값이 증가하는 경향을 나타내었고 1,000 µg/mL 최종 농도에서 각각 2.39, 0.90 흡광도(750 nm)값을 나타내었다.
대조군으로 사용한 ascorbic acid와 BHT 모두 흡광도 값이 증가하는 경향을 나타내었고 1,000 µg/mL 최종 농도에서 각각 2.76, 1.28 흡광도(595 nm)값을 나타내었다.
본 연구에서는 돌미나리 70% 에탄올 추출물의 일반성분, 무기질, 비타민, 유리당, 총 페놀과 플라보노이드 함량 및 HPLC을 이용하여 페놀 성분을 분석하였으며 DPPH, ABTS, FRAP assay 및 reducing power을 측정하여 in vitro 항산화 활성을 평가하였다. 돌미나리 70% 에탄올 추출물의 일반성분 함량은 수분 8.8%, 탄수화물 44.7% 조지방 8.9%, 조단백질 9.8%, 조회분 27.8% 로 확인되었다. 추출물의 무기질 조성을 분석한 결과 K이 10,372.
돌미나리 70% 에탄올 추출물의 총 페놀함량과 총 플라보노이드 함량은 각각 88.9±0.46 mg GAE/g, 28.6±0.64 mg QE/g 나타났다.
돌미나리 추출물은 농도가 증가할수록 흡광도 값이 증가하는 경향을 나타내었고 돌미나리 추출물 1,000 µg/mL 최종 농도에서 0.41 흡광도(750 nm)값을 나타내었다.
돌미나리 추출물은 농도가 증가할수록 흡광도 값이 증가하는 경향을 나타내었고 돌미나리 추출물 1,000 µg/mL 최종 농도에서 0.79 흡광도(595 nm)값 나타내었다.
돌미나리 추출물의 농도가 높아질수록 ABTS radical 소거활성이 증가하는 경향을 나타내었고 돌미나리 추출물 1,000µg/mL농도에서 66.1% 소거활성을 보였다.
돌미나리 추출물의 농도가 높아질수록 DPPH radical 소거활성이 증가하는 경향을 나타내었고 돌미나리 추출물 1,000 µg/mL 농도에서 72.2% 소거활성을 보였다.
6 mg) 순이었다. 미량영양소인 철분, 구리, 아연 및 망간 함량도 각각 1.9, 2.4, 2.6, 및 2.63 mg 함유되어 있는 것으로 분석되었다. 이처럼 돌미나리 추출물에서 무기질 성분 중 칼륨함량이 높은 것은 식염의 과다섭취로 인한 피해를 막아주어 혈압을 강하시키는 고혈압치료제로 알려진 것과 무관하지 않는 것(30)으로 생각된다.
3 mg/100 g)로 나타났다. 성분들 중에서 vitamin C의 함량이 가장 높았으며 nicotinic acid, vitamin B₂, vitamin B₁, vitamin B₆의 함량 순으로 나타났다. 돌미나리 70% ethanol 추출물의 비타민 성분 함량이 낮은 것은 추출 온도가 높아 일부 비타민이 파괴가 되어 함량이 낮은 것으로 사료된다.
본 연구에서 분석된 돌미나리 추출물의 일반성분 함량은 Table 2에 정리하였다. 추출물 100 g (wet weight basis)중에는 수분 8.8%, 탄수화물 44.7%, 조단백 9.8%, 조지방 8.9%, 조회분 27.8%가 함유된 것으로 분석되어 돌미나리 추출물의 주된 성분은 대부분의 식물체의 구성성분인 탄수화물과 회분으로 구성되어 있었으며, 일반성분 중에서 조지방 함량이 가장 낮은 것으로 나타났다. 이는 Heo 등(29)의 연구결과와는 큰 차이가 나는 결과로 채취시기에 따른 성분의 차이로 판단된다.
8% 로 확인되었다. 추출물의 무기질 조성을 분석한 결과 K이 10,372.9 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 가졌고 P, Mg, Na, Ca, Mn, Zn, Cu, Fe의 함량 순으로 나타났다. 추출물의 비타민 함량을 분석한 결과 vitamin C 21.
9 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 가졌고 P, Mg, Na, Ca, Mn, Zn, Cu, Fe의 함량 순으로 나타났다. 추출물의 비타민 함량을 분석한 결과 vitamin C 21.9 mg/100 g, vitamin B₁ 1.2 mg/100 g, vitamin B₂ 2.3 mg/100 g, vitamin B₆ 0.04 mg/100 g, nicotinic acid 8.3 mg/100 g으로 확인되었다. 추출물의 유리당 함량을 분석한 결과 glucose 2.
돌미나리 70% 에탄올 추출물의 비타민 함량분석 결과 Table 4과 같다. 추출물의 성분들을 각각 확인해보면 vitamin C (21.9 mg/100 g), vitamin B₁ (1.2 mg/100 g), vitamin B₂ (2.3 mg/100 g), vitamin B₆ (0.04 mg/100 g), nicotinic acid (8.3 mg/100 g)로 나타났다. 성분들 중에서 vitamin C의 함량이 가장 높았으며 nicotinic acid, vitamin B₂, vitamin B₁, vitamin B₆의 함량 순으로 나타났다.
3 mg/100 g으로 확인되었다. 추출물의 유리당 함량을 분석한 결과 glucose 2.4%, fructose 4.3%으로 나타났다. 추출물의 총 페놀과 총 플라보노이드 함량 결과 각각 88.
추출물의 총 페놀과 총 플라보노이드 함량 결과 각각 88.9±0.46 mg GAE/g, 28.6±0.64 mg QE/g로 확인되었다.

후속연구

41의 흡광도 값을 나타났다. 돌미나리 추출물은 여러 가지 유용한 기능성 생리활성 성분을 함유하고 있어 앞으로 건강식품 소재로서 그 이용가치가 높다고 사료된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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