본 연구에서는 다양한 가공공정 처리를 한 더덕 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화활성 변화를 비교하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 S5FDW에서 73.9 mg GAE/g과 50.9 mg QUE/g으로 가장 높게 나타났으며, DE에서는 15.7 mg GAE/g과 14.7 mg QUE/g으로 가장 낮았다. DPPH와 ABTS radical 소거능은 농도 의존적인 경향을 나타냈으며, 1.0 mg/mL 농도에서 $27.0{\pm}2.5%$, $17.4{\pm}0.6%$로 S5FEW에서 가장 높은 소거능을 보였다. SOD 유사활성은 1.0 mg/mL 농도에서 HFDE가 $29.7{\pm}3.2%$로 높은 유사활성을 보였으며, DE가 $19.9{\pm}1.6%$로 낮은 활성을 나타내었다. FRAP에 의한 환원력은 S5FDW가 1.0 mg/mL 농도에서 $140.8{\pm}4.5$${\mu}M$Fe(II)/g으로 높은 환원력을 나타내었다. $Fe^{2+}$ chelating 활성은 1.0 mg/mL 농도에서 $46.0{\pm}1.6%$로 DE가 높은 활성을 보였고, HFDE가 $15.8{\pm}1.0%$로 낮은 활성을 나타내었다. 가공공정을 이용한 더덕 추출물의 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성 간의 상관관계는 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드, DPPH 및 ABTS radical 소거능 그리고 FRAP에 의한 환원력은 r=0.958(p<0.001), r=0.849(p<0.01), r=0.932(p<0.01) 및 r=0.985(p<0.001)로 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 총 플라보노이드 함량과 DPPH 및 ABTS radical 소거능과 FRAP에 의한 환원력은 r=0.818(p<0.05), r=0.834(p<0.05) 및 r=0.944(p<0.001)로 유의적인 상관관계를 나타내어 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 항산화에 중요한 영향을 미치는 것으로 사료된다. 이상의 결과, 더덕의 가공공정은 더덕의 물리적 조직 변화와 더덕 성분의 화학적 변화를 일으켜 페놀성 물질을 증가시키므로 항산화 성분 함량과 항산화 활성 증가를 가져오는 것으로 사료된다. 따라서 이러한 가공공정을 거친 더덕을 활용하여 항산화 활성이 증가된 천연 항산화제 개발이 가능할 것이며, 향후 가공과정 중 증가 또는 생성되는 활성물질에 대한 구조와 작용메커니즘 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각한다.
본 연구에서는 다양한 가공공정 처리를 한 더덕 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화활성 변화를 비교하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 S5FDW에서 73.9 mg GAE/g과 50.9 mg QUE/g으로 가장 높게 나타났으며, DE에서는 15.7 mg GAE/g과 14.7 mg QUE/g으로 가장 낮았다. DPPH와 ABTS radical 소거능은 농도 의존적인 경향을 나타냈으며, 1.0 mg/mL 농도에서 $27.0{\pm}2.5%$, $17.4{\pm}0.6%$로 S5FEW에서 가장 높은 소거능을 보였다. SOD 유사활성은 1.0 mg/mL 농도에서 HFDE가 $29.7{\pm}3.2%$로 높은 유사활성을 보였으며, DE가 $19.9{\pm}1.6%$로 낮은 활성을 나타내었다. FRAP에 의한 환원력은 S5FDW가 1.0 mg/mL 농도에서 $140.8{\pm}4.5$${\mu}M$ Fe(II)/g으로 높은 환원력을 나타내었다. $Fe^{2+}$ chelating 활성은 1.0 mg/mL 농도에서 $46.0{\pm}1.6%$로 DE가 높은 활성을 보였고, HFDE가 $15.8{\pm}1.0%$로 낮은 활성을 나타내었다. 가공공정을 이용한 더덕 추출물의 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성 간의 상관관계는 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드, DPPH 및 ABTS radical 소거능 그리고 FRAP에 의한 환원력은 r=0.958(p<0.001), r=0.849(p<0.01), r=0.932(p<0.01) 및 r=0.985(p<0.001)로 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 총 플라보노이드 함량과 DPPH 및 ABTS radical 소거능과 FRAP에 의한 환원력은 r=0.818(p<0.05), r=0.834(p<0.05) 및 r=0.944(p<0.001)로 유의적인 상관관계를 나타내어 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 항산화에 중요한 영향을 미치는 것으로 사료된다. 이상의 결과, 더덕의 가공공정은 더덕의 물리적 조직 변화와 더덕 성분의 화학적 변화를 일으켜 페놀성 물질을 증가시키므로 항산화 성분 함량과 항산화 활성 증가를 가져오는 것으로 사료된다. 따라서 이러한 가공공정을 거친 더덕을 활용하여 항산화 활성이 증가된 천연 항산화제 개발이 가능할 것이며, 향후 가공과정 중 증가 또는 생성되는 활성물질에 대한 구조와 작용메커니즘 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각한다.
This study investigated the antioxidant activities of processed Deoduck (Codonopsis lanceolata) extracts treated through high-pressure extraction and steaming with fermentation. The antioxidant activities were determined for DPPH and ABTS radical-scavenging activity, SOD-like activity, ferric reduci...
This study investigated the antioxidant activities of processed Deoduck (Codonopsis lanceolata) extracts treated through high-pressure extraction and steaming with fermentation. The antioxidant activities were determined for DPPH and ABTS radical-scavenging activity, SOD-like activity, ferric reducing antioxidant power (FRAP), and $Fe^{2+}$ chelating. Total phenolic and flavonoid contents were also measured. Among eight Deoduck extracts, the S5FDW extract had the highest total phenolic and flavonoid content, 73.9 mg GAE/g and 50.9 mg QUE/g, respectively. The S5FDW extract had the highest DPPH radical-scavenging activity (27%) at a 1.0 mg/mL concentration. The ABTS radical-scavenging activity was highest for S5FDW extract (82.1%) at a 10 mg/mL concentration. The HFDE extract showed the highest SOD-like activity (29.7%) at a 1.0 mg/mL concentration. FRAP was highest in S5FDW extract (140.8 ${\mu}M$) at a 1.0 mg/mL concentration. The DE extract showed the highest $Fe^{2+}$ chelating (46%) at a 1.0 mg/mL concentration. The phenolic and flavonoid contents significantly correlated with the antioxidant activity of several processed Deoduck extracts and was higher in the processed Deoduck extracts compared to the raw Deoduck extracts. Therefore, processing techniques can be useful methods for making Deoduck a more potent and natural antioxidant.
This study investigated the antioxidant activities of processed Deoduck (Codonopsis lanceolata) extracts treated through high-pressure extraction and steaming with fermentation. The antioxidant activities were determined for DPPH and ABTS radical-scavenging activity, SOD-like activity, ferric reducing antioxidant power (FRAP), and $Fe^{2+}$ chelating. Total phenolic and flavonoid contents were also measured. Among eight Deoduck extracts, the S5FDW extract had the highest total phenolic and flavonoid content, 73.9 mg GAE/g and 50.9 mg QUE/g, respectively. The S5FDW extract had the highest DPPH radical-scavenging activity (27%) at a 1.0 mg/mL concentration. The ABTS radical-scavenging activity was highest for S5FDW extract (82.1%) at a 10 mg/mL concentration. The HFDE extract showed the highest SOD-like activity (29.7%) at a 1.0 mg/mL concentration. FRAP was highest in S5FDW extract (140.8 ${\mu}M$) at a 1.0 mg/mL concentration. The DE extract showed the highest $Fe^{2+}$ chelating (46%) at a 1.0 mg/mL concentration. The phenolic and flavonoid contents significantly correlated with the antioxidant activity of several processed Deoduck extracts and was higher in the processed Deoduck extracts compared to the raw Deoduck extracts. Therefore, processing techniques can be useful methods for making Deoduck a more potent and natural antioxidant.
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문제 정의
본 연구팀은 증숙가공공정을 통한 더덕의 항산화 활성 증진(16), 증숙 및 발효 더덕의 이화학적 특성 및 생리활성 변화(17), 발효더덕의 화학성분(18), 발효더덕 추출물이 흰쥐의 인지능 회복에 미치는 효과(19), 발효더덕 추출물의 생리 활성(20), 초고압 추출 처리에 의한 더덕 및 발효더덕의 항산화 증진(5), 산지별 더덕의 초고압 추출을 통한 항산화 활성 비교에 관한 연구(21) 등을 전보에서 보고하였다. 그러나 다양한 평가법을 적용한 항산화 활성 검정과 활성 간의 상관관계 구명은 연구되지 않았다.
가설 설정
1)Total phenolic content was expressed as mg/g gallic acid equivalent (GAE).
2)Total flavonoid content was expressed as mg/g quercetin equivalent (QUE).
3)ND: Not detected.
4)Means with different letters (a-f) within a column are significantly different at p<0.05.
제안 방법
또한 용매 추출물(HFDE)도 일반더덕의 용매 추출과 동일한 방법으로 추출하였다. 3회와 5회의 증숙 공정 후 발효 공정을 거친 더덕의 열수 추출 및 용매 추출도 일반더덕에서 사용한 동일한 방법으로 추출하여 각각 증숙3차발효열수(S3FDW), 증숙5차발효열수(S5FDW), 증숙3차발효에탄올(S3FDE) 그리고 증숙5차발효에탄올(S5FDE) 추출물을 제조하였다.
ABTS 라디칼 소거능은 Arano 등(26)과 Re 등(27)의 방법을 변형하여 측정하였다. 7.
DPPH에 대한 수소공여 효과로 측정하는 라디칼 소거능은 Blois(25)의 방법을 변형하여 측정하였다. 일정 농도로 희석된 시료 40 μL와 1.
FRAP에 의한 환원력 실험은 Benzie와 Strain(29)의 방법을 변형하여 측정하였다. FRAP reagent는 sodium acetate buffer(pH 3.
SOD 유사활성 측정은 알칼리 상태에서 pyrogallol의 자동산화에 의한 발색 원리를 이용한 Marklund와 Marklund(28)의 방법을 변형하여 측정하였다. 일정 농도로 희석된 시료 40 μL에 pH 8.
각 농도별 시료 50 μL에 제조한 시약 150 μL를 혼합하여 37℃에서 4분간 반응시킨 후 593 nm에서 흡광도를 측정하였으며, FeSO4·7H2O를 표준물질로 하여 얻은 표준 검량선으로부터 계산하였다.
각각의 추출물을 증류수에 10 mg/mL의 농도로 용해한 시료 20 μL에 Folin-Ciocalteu's phenol reagent(1 N) 50μL 및 7.5% Na2CO3(sodium carbonate) 150 μL를 차례로 가한 다음 실온에서 60분간 반응시킨 후 765 nm에서 흡광도를 측정하였다.
5×10-4 M의 농도로 DPPH를 absolute methanol에 희석한 용액 160 μL를 가하여 잘 혼합한 후 암소에서 30분간 반응시킨 후 518 nm에서 흡광도를 측정하였다. 결과 값은 추출물 첨가구와 무첨가구를 비교하여 라디칼의 소거활성을 백분율(%)로 나타내어 농도에 따른 DPPH 라디칼 소거능을 확인하였다.
따라서 본 연구에서는 선행연구에서 확립한 최적의 생산공정조건으로 증숙 한 후 발효, 초고압처리 후 발효, 그리고 증숙의 횟수별 시료 등으로 구분하여 다양한 가공공정을 거친 더덕과 일반더덕에 대한 5가지 항산화 활성 검정법을 적용하여 활성을 비교하였으며, 이들 활성 간의 상관관계도 평가하였다. 이를 위해 열수 추출물과 70% 에탄올 추출물을 조제하여 총 페놀 및 플라보노이드 함량 측정과 DPPH(1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl) 및 ABTS[2,2'-azino-bis(3- ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)] 라디칼 소거능, superoxide dismutase(SOD) 유사활성, ferric reducing antioxidant power(FRAP)에 의한 환원력, Fe2+ chelating 활성을 검정하여 가공처리에 따른 활성의 증진 여부와 고활성 천연 항산화제 개발 가능성을 검토하였다.
초고압 공정 후 발효 공정을 거친 더덕의 열수 추출물(HFDW)은 일반더덕의 열수 추출과 동일한 방법으로 추출하였다. 또한 용매 추출물(HFDE)도 일반더덕의 용매 추출과 동일한 방법으로 추출하였다. 3회와 5회의 증숙 공정 후 발효 공정을 거친 더덕의 열수 추출 및 용매 추출도 일반더덕에서 사용한 동일한 방법으로 추출하여 각각 증숙3차발효열수(S3FDW), 증숙5차발효열수(S5FDW), 증숙3차발효에탄올(S3FDE) 그리고 증숙5차발효에탄올(S5FDE) 추출물을 제조하였다.
발효공정은 증숙 및 초고압처리를 한 더덕에 8배수의 증류수를 넣고, 전배양 시킨 유산균 Bifidobacterium longum(KACC 20597), Lactobacillus acidophilus(KACC 12419), Leuconostoc mesenteroides(KACC 12312)를 각각 108 CFU/mL의 농도로 혼합, 접종하여 48시간 동안 발효시켰다. 발효가 완료된 더덕은 액체 상태의 발효액과 고체상태의 발효물을 분리하여 발효액은 5,000 rpm으로 4 ℃에서 10분간 원심분리 하여 상층액을 사용하였으며, 고형 발효물은 추출 과정을 거쳐 시료를 제조하여 사용하였다.
본 연구에서는 다양한 가공공정 처리를 한 더덕 추출물의총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화활성 변화를 비교하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 S5FDW에서 73.
일반더덕의 열수 추출물(DW)은 수직 환류냉각기가 부착된 추출 플라스크에 건조 시료 100 g과 증류수 10배수(v/w)를 가하여 100℃ 수욕상에서 24시간 추출하여 얻었다. 용매 추출물(DE)은 추출 플라스크에 건조 시료 100 g과 70% 에탄올 10배수(v/w)를 가하여 100℃ 수욕 상에서 24시간 진탕하여 추출물을 얻었다.
증숙공정은 세정된 더덕을 마하스팀기(Daechang stainless, Seoul, Korea)에 넣고 각각 50, 60, 90℃ 세 가지 온도 조건으로 2시간씩 증기를 가한 후, 12시간 건조시키는 것을 1회 증숙으로 하였다. 이러한 과정을 3번 반복 실시한 3회 증숙더덕과 5회 반복 실시한 5회 증숙더덕을 제조하였다. 증숙더덕의 유효기간을 늘리기 위하여 증숙과정을 마친 더덕을 20～30℃에서 24시간 동안 음건하여 사용하였다.
이를 위해 열수 추출물과 70% 에탄올 추출물을 조제하여 총 페놀 및 플라보노이드 함량 측정과 DPPH(1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl) 및 ABTS[2,2'-azino-bis(3- ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)] 라디칼 소거능, superoxide dismutase(SOD) 유사활성, ferric reducing antioxidant power(FRAP)에 의한 환원력, Fe2+ chelating 활성을 검정하여 가공처리에 따른 활성의 증진 여부와 고활성 천연 항산화제 개발 가능성을 검토하였다.
일정 농도로 희석된 시료 40 μL와 1.5×10-4 M의 농도로 DPPH를 absolute methanol에 희석한 용액 160 μL를 가하여 잘 혼합한 후 암소에서 30분간 반응시킨 후 518 nm에서 흡광도를 측정하였다.
증숙공정은 세정된 더덕을 마하스팀기(Daechang stainless, Seoul, Korea)에 넣고 각각 50, 60, 90℃ 세 가지 온도 조건으로 2시간씩 증기를 가한 후, 12시간 건조시키는 것을 1회 증숙으로 하였다. 이러한 과정을 3번 반복 실시한 3회 증숙더덕과 5회 반복 실시한 5회 증숙더덕을 제조하였다.
초고압 공정 후 발효 공정을 거친 더덕의 열수 추출물(HFDW)은 일반더덕의 열수 추출과 동일한 방법으로 추출하였다. 또한 용매 추출물(HFDE)도 일반더덕의 용매 추출과 동일한 방법으로 추출하였다.
초고압 공정은 증숙공정을 거친 더덕시료 100 g을 초고압용 비닐 팩에 공기가 들어가지 않도록 진공포장 후, 초고압 추출장치를 이용하여 3,000 bar의 압력으로 25℃에서 30분 동안 초고압을 가하여 시료로 사용하였다.
총 페놀 함량은 Folin-Denis 방법(22)을 변형하여 측정하였다. 각각의 추출물을 증류수에 10 mg/mL의 농도로 용해한 시료 20 μL에 Folin-Ciocalteu's phenol reagent(1 N) 50μL 및 7.
폴리페놀은 식물의 대표적인 2차 대사산물로 식물계에 널리 분포되어 있으며, phenolic hydroxyl 그룹 때문에 단백질, 효소 단백질 또는 기타 거대분자와 결합하는 성질을 가지고 있어 항산화 작용, 항균, 항알레르기 및 항암효과에 관여하는 것으로 알려져 있다(31,32). 총 폴리페놀 함량은 폴리페놀의 산화 환원반응을 응용한 것으로 페놀성 물질인 phosphomolybdic acid와 반응하여 청색을 나타내는 원리를 이용하였다(33). 가공공정에 따른 더덕 추출물의 총 폴리페놀 함량을 분석한 결과 Table 2와 같이 S5FDW(73.
총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등(23)과 Singleton 등(24)의 방법을 응용하여 측정하였다. 각 시료 20 μL를 sodium nitrite solution 75 μL와 3차 증류수 100 μL를 혼합하여 6분간 반응시키고 aluminum chloride solution 20 μL를 첨가하여 다시 5분간 반응시킨 후 1 M NaOH 40 μL와 섞어 510 nm에서 흡광도를 측정하였다.
각 시료 20 μL를 sodium nitrite solution 75 μL와 3차 증류수 100 μL를 혼합하여 6분간 반응시키고 aluminum chloride solution 20 μL를 첨가하여 다시 5분간 반응시킨 후 1 M NaOH 40 μL와 섞어 510 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질 quercetin을 사용하여 시료와 동일한 방법으로 분석하여 검량선을 작성한 후 총 플라보노이드 함량을 산출하였다. 실험은 3회 반복 수행하여 평균값을 나타내었다.
5% Na2CO3(sodium carbonate) 150 μL를 차례로 가한 다음 실온에서 60분간 반응시킨 후 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 gallic acid를 사용하여 시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 검량선으로 총 폴리페놀의 함량을 산출하였다. 실험은 3회 반복 수행하여 평균값을 나타내었다.
대상 데이터
일반더덕 시료는 강원도 횡성지역에서 2012년 3월에 채취한 더덕을 깨끗이 수세하여 세정 및 세절하여 동결건조기 (PVTFA 10AT, Ilsin, Gyeonggi-do, Korea)로 동결건조 후 마쇄하여 실험에 사용하였다.
데이터처리
또한 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화활성과의 상관관계를 알아보기 위하여 Pearson's correlation test를 p<0.05 수준에서 실시하였다.
본 연구에서 실험값에 대한 통계분석은 SPSS 12.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA) program을 이용하여 분산분석(ANOVA)법을 실행하였으며, 실험군 간의 유의성은 Duncan의 다중범위 시험법(Duncan's multiple range test)으로 p<0.05 수준에서 유의적 차이를 검증하였다.
표준물질로는 gallic acid를 사용하여 시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 검량선으로 총 폴리페놀의 함량을 산출하였다. 실험은 3회 반복 수행하여 평균값을 나타내었다.
성능/효과
1.0 mg/mL 농도에서 DE(46.0±1.6%)> DW(43.3±0.1%)> S5FDE(23.3±1.2%)> S5FDW (21.7±1.1%)> S3FDE(21.6±1.2%)> HFDW(20.6±1.4%)> S3FDW(18.2±1.3%)> HFDE(15.8±1.0%) 순으로 유의 적인 차이를 보였다(p<0.05).
DPPH와 ABTS radical 소거능은 농도 의존적인 경향을 나타냈으며, 1.0 mg/mL 농도에서 27.0±2.5%, 17.4±0.6%로 S5FEW에서 가장 높은 소거능을 보였다.
05). S5FDW 추출물에서 가장 많은 플라보노이드를 함유하는 것으로 나타났으며, 총 폴리페놀 함량의 증가와 같은 경향을 보였다.
SOD 유사활성은 1.0 mg/mL 농도에서 HFDE가 29.7±3.2%로 높은 유사활성을 보였으며, DE가 19.9±1.6%로 낮은 활성을 나타내었다.
가공공정에 따른 더덕 추출물의 SOD 유사활성은 Table 5에서 보는바와 같이 모두 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타냈으며, 1.0 mg/mL 농도에서 HFDE(29.7±3.2%)> S3FDE(27.3±3.7%)> S3FDW(26.8±3.7%)> HFDW(25.2±2.0%)> S5FDE(23.6±1.6%)> S5FDW(22.9±1.7%)> DW(21.1±1.6%)> DE(19.9±1.6%) 순으로 유의차(p<0.05)를 확인하였다.
가공공정에 따른 더덕 추출물의 총 폴리페놀 함량을 분석한 결과 Table 2와 같이 S5FDW(73.9 mg GAE/g)> S5FDE(55.5 mg GAE/g)> S3FDW(53.5 mg GAE/g)> HFDW(43.2 mg GAE/g)> S3FDE(37.7 mg GAE/g)> HFDE(22.7 mg GAE/g)> DW(20.1 mg GAE/g)> DE(15.7 mg GAE/g) 순으로 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05).
가공공정을 이용한 더덕 추출물의 폴리 페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성 간의 상관관계는 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드, DPPH 및 ABTS radical 소거능 그리고 FRAP에 의한 환원력은 r=0.958(p<0.001), r=0.849(p<0.01), r=0.932(p<0.01) 및 r=0.985(p<0.001) 로 높은 양의 상관관계를 나타내었다.
반응 후 5 mM ferrozine [3-(2-pyridyl)-5,6-diphenyl-1,2,4-triazine-4',4''-disulfonic acid] 용액 20 μL를 혼합하여 실온에서 5분간 반응시켰으며, 562 nm에서 흡광도를 측정하였다. 결과 값은 추출물 첨가구와 무첨가구를 비교하여 백분율(%)로 표시하여 금속 이온 소거능으로 나타내었다.
그리고 DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능 및 FRAP에 의한 환원력 사이에 상관계수는 r=0.756(p<0.05), r=0.789(p<0.05)로 양의 상관관계를 나타냈으며, Fe2+ chelating과 SOD 유사활성은 r=-0.93(p<0.01)로 유의적인 음의 상관관계가 존재하는 것으로 나타났다.
농도 1.0 mg/mL에서는 S5FDW(27±2.5%)> S5FDE(23.5±2.8%)> S3FDW(17.6±1.6%)> S3FDE(14.6±4.2%)> HFDW(13.8±2.1%)> HFDE(10.3±1.8%)> DW(10.1±1.8%)> DE(7.5±2.7%) 순으로 S5FDW가 가장 높았고, DE가 가장 낮은 소거능을 보였다.
더덕의 가공공정에 따른 추출물의 총 플라보노이드 함량 변화는 Table 2와 같이 S5FDW(50.9 mg QUE/g)> HFDW (41.3 mg QUE/g)> S5FDE(37.1 mg QUE/g)> S3FDW (36.8 mg QUE/g)> S3FDE(30.4 mg QUE/g)> DW(19.8 mg QUE/g)> HFDE(19.3 mg QUE/g)> DE(14.7 mg QUE/g) 순으로 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05).
Graf와 Eaton(53)은 금속이온 소거능과 페놀성 화합물 사이에는 상관성이 낮으며, 이는 금속이온을 소거하는 물질과 라디칼을 소거하는 물질의 작용 기작이 다르다고 보고하였다. 본 연구 결과 가공공정을 이용한 더덕 추출물은 금속이온을 소거할 수 있는 생리활성물질이 적은 반면 라디칼을 효과적으로 제거할 수 있는 페놀성 화합물이 높아, Fe2+ chelating 활성은 낮았지만 가공공정을 이용한 더덕의 DPPH와 ABTS radical 소거능, SOD 유사활성 및 FRAP에 대한 환원력 등은 높게 나타난 것으로 사료된다.
He 등(34)은 발효공정을 통해 폴리페놀 함량이 증가함을 보고하였고, Choi 등(35)은 초고압 처리 중 압력이 가해지면서 생성된 에너지 등으로 인해 세포벽의 구조가 변형 또는 파괴되면서 진세노사이드가 많이 용출되며, 증숙 공정 처리 시에는 수증기의 높은 가수분해력으로 인해 당의 가수분해가 용이해져 고분자에서 저분자 진세노사이드로 전환이 용이해진다는 연구 결과를 보고하였다. 본 연구에서도 가공공정을 통해 페놀성 물질이 증가하였음을 확인할 수 있었다.
001)로 유의적인 상관관계를 나타내어 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 항산화에 중요한 영향을 미치는 것으로 사료된다. 이상의 결과, 더덕의 가공공정은 더덕의 물리적 조직 변화와 더덕 성분의 화학적 변화를 일으켜 페놀성 물질을 증가시키므로 항산화 성분 함량과 항산화 활성 증가를 가져오는 것으로 사료된다. 따라서 이러한 가공공정을 거친 더덕을 활용하여 항산화 활성이 증가된 천연 항산화제 개발이 가능할 것이며, 향후 가공과정 중 증가 또는 생성되는 활성물질에 대한 구조와 작용메커니즘 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각한다.
본 연구에서는 다양한 가공공정 처리를 한 더덕 추출물의총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화활성 변화를 비교하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 S5FDW에서 73.9 mg GAE/g과 50.9 mg QUE/g으로 가장 높게 나타났으며, DE에서는 15.7 mg GAE/g과 14.7 mg QUE/g으로 가장 낮았다. DPPH와 ABTS radical 소거능은 농도 의존적인 경향을 나타냈으며, 1.
총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드, DPPH 및 ABTS radical 소거능 그리고 FRAP에 의한 환원력은 r=0.958(p<0.001), r=0.849(p<0.01), r=0.932(p<0.01) 및 r=0.985(p<0.001)로 높은 양의 상관관계를 나타내었다.
총 플라보노이드 함량과 DPPH 및 ABTS radical 소거능 그리고 FRAP에 의한 환원력은 r=0.818(p<0.05), r=0.834(p<0.05) 및 r=0.944(p<0.001)로 각각 양의 상관관계를 보였다.
총 플라보노이드 함량과 DPPH 및 ABTS radical 소거능과 FRAP에 의한 환원력은 r=0.818(p<0.05), r=0.834(p<0.05) 및 r=0.944(p<0.001)로 유의적인 상관관계를 나타내어 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 항산화에 중요한 영향을 미치는 것으로 사료된다.
Li 등(49)은 식물에 각종 페놀성 화합물이 존재할 때 높은 FRAP 환원력을 나타낸다고 보고하였다. 환원력이 커질수록 전자공여능이 높아진다는 보고(50)와 같이 본 실험의 FRAP 환원력도 같은 결과를 보였으며, 이는 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, DPPH, ABTS 라디칼 소거능의 증가와 유사한 결과를 보였다.
후속연구
이상의 결과, 더덕의 가공공정은 더덕의 물리적 조직 변화와 더덕 성분의 화학적 변화를 일으켜 페놀성 물질을 증가시키므로 항산화 성분 함량과 항산화 활성 증가를 가져오는 것으로 사료된다. 따라서 이러한 가공공정을 거친 더덕을 활용하여 항산화 활성이 증가된 천연 항산화제 개발이 가능할 것이며, 향후 가공과정 중 증가 또는 생성되는 활성물질에 대한 구조와 작용메커니즘 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
더덕이란 무엇인가?
더덕(Codonopsis lanceolata)은 초롱꽃과에 속하는 다년생 초본으로 독특한 맛과 향이 특징이며 한국을 비롯한 중국, 일본의 산간지방에 많이 분포되어 있는 산채류이다(6). 예로부터 뿌리를 식용으로 사용하였으며, 한방에서는 폐 기운을 돋워주고 한기와 열병, 경련, 인두염, 기침, 발작 및 염증 등에 사용되어 온 천연 강장제로도 잘 알려져 있다(7).
다양한 가공공정 처리를 한 더덕 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드함량과 항산화 활성 변화를 관찰한 결과, 더덕의 가공공정에서 물리적 조직 변화 및 성분 화학적 변화를 통해 어떤 영향을 미치는가?
001)로 유의적인 상관관계를 나타내어 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 항산화에 중요한 영향을 미치는 것으로 사료된다. 이상의 결과, 더덕의 가공공정은 더덕의 물리적 조직 변화와 더덕 성분의 화학적 변화를 일으켜 페놀성 물질을 증가시키므로 항산화 성분 함량과 항산화 활성 증가를 가져오는 것으로 사료된다. 따라서 이러한 가공공정을 거친 더덕을 활용하여 항산화 활성이 증가된 천연 항산화제 개발이 가능할 것이며, 향후 가공과정 중 증가 또는 생성되는 활성물질에 대한 구조와 작용메커니즘 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 생각한다.
더덕에 함유된 주요 성분은 무엇인가?
예로부터 뿌리를 식용으로 사용하였으며, 한방에서는 폐 기운을 돋워주고 한기와 열병, 경련, 인두염, 기침, 발작 및 염증 등에 사용되어 온 천연 강장제로도 잘 알려져 있다(7). 더덕의 주요 성분은 polyphenol, tannin, alkaloid, steroid, saponin 등이 있으며, 이 중 saponin의 대부분은 triterpenoid saponin 형태로 존재한다(8,9).
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