[논문]음료 농축액 및 퓨레의 항산화 활성

김단비; 신기해; 조주현; 백순옥; 이옥환

doi:10.3746/jkfn.2013.42.7.997

음료 농축액 및 퓨레의 항산화 활성
Antioxidant Activities of Beverage Concentrates and Purees 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.42 no.7, 2013년, pp.997 - 1002

김단비 (강원대학교 식품생명공학과) , 신기해 (강원대학교 식품생명공학과) , 조주현 ((주)휴럼 중앙연구소) , 백순옥 ((주)휴럼 중앙연구소) , 이옥환 (강원대학교 식품생명공학과)

초록
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본 연구에서는 음료 농축액 및 퓨레로 사용되는 석류 농축액, 블루베리 농축액, 양파추출 농축액, 도라지추출 농축액, 흑마늘 농축액, 홍삼 농축액, 아사이베리 퓨레, 새싹유채 퓨레의 이화학적 특성, 총 페놀 함량, 항산화 효능(DPPH radical scavenging, ORAC) 및 아질산염 소거능을 분석하였다. pH는 석류 농축액이 2.81로 가장 낮았으며 양파추출 농축액이 5.12로 가장 높은 수치를 나타냈다. Brix는 홍삼 농축액이 70.30으로 가장 높았고 새싹유채 퓨레가 1.70으로 가장 낮았다. 총 페놀 함량은 아사이베리 퓨레에서 182.71 mg GAE/mL로 다른 시료에 비하여 높은 수치를 나타냈고 양파추출 농축액이 8.80 mg GAE/mL로 가장 낮았다. DPPH 라디칼 소거능 측정은 총 페놀 함량과 마찬가지로 아사이베리 퓨레에서 69.88%로 가장 높은 활성을 나타내었다. ORAC 지수는 블루베리 농축액에서 $27,514{\mu}M$ TE/mL로 가장 높게 나타났으며 아질산염 소거능도 아사이베리 퓨레에서 28.19%로 유의적으로 높은 활성을 보였다. 이상의 연구 결과로부터 천연물 유래 농축액 및 퓨레는 다양한 항산화 평가모델에서 항산화 활성을 나타내었으며 이들 농축액 및 퓨레를 이용한 항산화 활성을 갖는 건강음료의 원료로서 활용이 가능할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated the physicochemical properties (pH, Brix), total phenol content, antioxidant activities (DPPH radical scavenging activity and oxygen radical absorbance capacity (ORAC)), and nitrite scavenging activity of beverage concentrates and purees. All concentrates and purees were produced from natural materials and have been used as the main ingredients in health-related beverages. Our results show that the pH values and Brix of all concentrates and purees ranged from 2.81 to 5.12 and 1.70 to 70.30 Brix, respectively. The highest total phenol content (182.71 mg GAE/mL), DPPH radical scavenging activity (69.88%) and nitrite scavenging activity (28.19%) were obtained from acai berry puree. The concentrate from wild blueberry had the highest ORAC value ($27,514{\mu}M$ TE/mL). Among the correlation coefficient data, the total phenol content exhibited a high correlation coefficient (r=0.9099) and DPPH radical scavenging activity. These results suggest that concentrates and purees from natural materials contribute to antioxidant activities in healthy beverages.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 최근 건강음료의 주원료로 이용되고 있는 천연물 유래 음료 농축액 및 퓨레 8종을 선별하여 이화학적 특성(pH 및 Brix), 총 페놀 함량, 항산화 효능 (DPPH radical scavenging activity, ORAC assay) 및 아질산염 소거능을 비교 평가함으로써 이들 농축액 및 퓨레에 대한 건강 음료 개발 시 기초자료를 제시하고자 하였다.

제안 방법

DPPH 라디칼 소거능 측정은 Stagos 등(21)의 방법을 변형하여 측정하였으며, 시료는 총 페놀 함량 측정과 동일하게 사용하였다. 시료 0.
이상의 결과로 볼 때, DPPH 라디칼 소거능, ORAC assay, 아질산염 소거능은 각각 측정원리 및 반응 메커니즘이 다르기 때문에 항산화성분 및 항산화 활성 간에 상관관계 분석이 요구되어진다. 따라서 음료 농축액 및 퓨레의 항산화성분(총 페놀 함량) 및 다양한 항산화 평가모델(DPPH 라디칼 소거능, ORAC 지수, 아질산염 소거능)에서의 상관관계를 조사하였다.
아질산염 소거활성 측정은 Kato 등(23)의 방법을 변형하여 사용하였으며, 시료는 항산화 실험과 동일한 시료를 사용하였다. 시료 1 mL에 1 mM NaNO₂ 용액 1 mL를 첨가한 뒤 0.

대상 데이터

본 연구에 사용된 천연물 유래 농축액 및 퓨레는 대형마트에서 건강음료로 판매되고 있는 8종 음료의 농축액 및 퓨레를 선별하였다. 총 8종의 농축액 및 퓨레는 Table 1과 같이 석류 농축액, 블루베리 농축액, 양파추출 농축액, 도라지추출 농축액, 발효 흑마늘 농축액, 홍삼 농축액, 아사이베리 퓨레 및 새싹유채 퓨레를 사용하였고 건강음료 제조업체인 (주)휴럼 중앙 연구소(Cheongwon, Korea)에서 제공받아 사용하였다. Sodium carbonate, Folin-Ciocalteu's phenol reagent, gallic acid, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH), sodium phosphate dibasic, 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride(AAPH), acetic acid, griess reagent, 6-hydroxy-2,5,7,8,-tetramethylchroman2-carboxylic acid(Trolox), sodium nitrite 등은 Sigma-Aldrich Co.

데이터처리

05 수준에서 검정하였다. 상관관계는 SigmaPlot(Ver 9.0, Systat, San Jose, CA, USA)의 linear regression을 이용하여 분석하였다.
, Cary, NC, USA)를 이용하여 분석하였다. 유의성 분석은 ANOVA 검정을 실시하였으며 Duncan의 다중범위 검정법(Duncan's multiple range test)으로 유의성은 P<0.05 수준에서 검정하였다. 상관관계는 SigmaPlot(Ver 9.

성능/효과

석류 농축액, 블루베리 농축액, 양파추출 농축액, 도라지 추출 농축액, 발효 흑마늘 농축액, 홍삼 농축액, 아사이베리 퓨레 및 새싹유채 퓨레의 pH 및 Brix를 측정한 결과는 Table 2와 같다. pH는 양파추출 농축액이 5.12로 가장 높았고 도라지추출 농축액(4.85), 홍삼 농축액(4.70) 순이었으며 석류 농축액이 2.81로 가장 낮았다. 석류 농축액의 경우, 석류에 함유된 유기산류에 의해 가장 낮은 pH를 나타낸 것으로 사료되었다.
ORAC assay는 radical chain reaction의 주요 단계인 수소 전자 전달과 연관하여 항산화 성분의 free radical 소거 능을 측정하는 방법으로 hydrophobic 성분과 hydrophilic 성분에 모두 반응하기 때문에 전자전달이론과 관련된 항산화 활성 실험 방법들보다 높은 반응감도로 정확도를 높일 수 있는 실험이다(28-30). 음료 농축액 및 퓨레의 ORAC 지수를 측정한 결과 Fig. 3과 같이 ORAC 지수는 블루베리 농축액에서 27,514 μM TE/mL로 가장 높았고 그 다음으로 발효 흑마늘 농축액에서 22,626 μM TE/mL로 나타났다. Speisky 등(31)의 연구에서 건조된 블루베리의 ORAC 지수는 블루베리 품종에 따라 다르며, aurora종은 26,642 μM TE/100 g, bluecrop종은 27,412 μM TE/100 g, bluegold 종은 33,677 μM TE/100 g, brigitta종은 21,304 μM TE/100 g으로 보고하였고, Feeney(32)는 성인 일일 ORAC 권장량을 약 3,000~5,000 ORAC 지수로 제시한바 있다.
67로 측정된 것과 유사한 결과를 보였다. 한편 농축액의 Brix는 홍삼 농축액에서 70.30 Brix로 가장 높았고 석류 농축액도 62.70 Brix로 높았다. 반면 아사이베리 퓨레 및 새싹유채 퓨레의 Brix는 각각 9.

후속연구

28 mg GAE/mL로 다른 시료에 비하여 낮았으나 ORAC 지수는 22,626 μM TE/mL로 높은 경향을 나타내었으며 이는 마늘의 유효성분으로 알려진 allicin이 마늘조직이 파괴될 때 S-allylcysteine, S-allylmercaptocysteine 등의 수용성 유황화합물로 분해되어 효능을 나타낸다는 보고(39)에 따라 페놀성 화합물 이외에 다른 성분들도 ORAC 지수에 영향을 주는 것으로 사료된다. 이상의 결과로 볼 때 천연물 유래 농축액 및 퓨레는 다양한 모델에서 항산화 활성을 나타내며 이들 농축액 및 퓨레를 이용하여 항산화 활성을 갖는 건강음료의 개발이 가능할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	만성퇴행성질환의 주요 원인은 무엇인가?	현대사회는 급속한 경제성장으로 생활수준은 향상되었으나 환경오염, 일상생활에서의 스트레스, 서구화된 식생활 및 각종 생활양식의 변화로 인하여 비만, 뇌혈관 질환, 심장병, 고혈압 등의 만성퇴행성질환의 발병률이 증가하였다(1). 만성퇴행성질환의 주요 원인은 체내 생물학적 연소 과정에서 생성되는 reactive oxygen species(ROS)로써 superoxide (O2- ), singlet oxygen(O21), hydrogen peroxide(H2O2) 등이 포함되며 체내에 과량 존재할 경우 세포의 주요 구성 성분인 지질, 단백질, DNA 등의 손상을 일으켜 산화적 스트레스를 유발하게 된다(2,3).
	국내 건강음료 시장에서 많이 사용되는 원료는 무엇이 있는가?	건강음료의 주원료가 되는 과일 및 채소 등의 농축액 및 퓨레에는 페놀성 화합물과 flavonoids, dietary fibers, 항산화성 비타민류(vitamin C & E) 등이 풍부하다고 알려져 있으며, 이들 성분들은 체내 산화적 스트레스를 저감하는 것으로 연구된 바 있다(10-12). 국내 건강음료 시장에서 많이 사용되는 원료인 블루베리, 아사이베리, 석류, 홍삼 등은 항산화(13), 항암(14,15), 항비만(16) 등의 생리활성을 가지며, 특히 석류 농축액, 홍삼 농축액 등을 첨가한 제품류의 항산화(17), 품질특성(18)에 대한 연구도 진행되고 있다. 또한, 최근 커피, 주스 및 음료 등에 건강 콘셉트의 마케팅 차원에서 항산화 성분(총 페놀 함량), 항산화활성(ORAC value), 비타민 함량 등을 표기한 제품들이 상품화 되고 있으며, 천연물을 비롯한 기능성 소재를 이용하여 항산화음료, 스포츠 드링크와 같은 건강음료에 대한 연구가 진행된 바 있다(19).
	음료 농축액 및 퓨레로 사용되는 여러 농축액 중 pH가 가장 높은 농축액과 가장 낮은 농충액은 무엇인가?	본 연구에서는 음료 농축액 및 퓨레로 사용되는 석류 농축액, 블루베리 농축액, 양파추출 농축액, 도라지추출 농축액, 흑마늘 농축액, 홍삼 농축액, 아사이베리 퓨레, 새싹유채 퓨레의 이화학적 특성, 총 페놀 함량, 항산화 효능(DPPH radical scavenging, ORAC) 및 아질산염 소거능을 분석하였다. pH는 석류 농축액이 2.81로 가장 낮았으며 양파추출 농축액이 5.12로 가장 높은 수치를 나타냈다. Brix는 홍삼 농축액이 70.

참고문헌 (39)

Droge W. 2002. Free radicals in the physiological control of cell function. Physiol Rev 82: 47-95.

상세보기
Halliwell B, Aeschbach R, Loliger J, Aruoma OI. 1995. The characterization of antioxidants. Food Chem Toxicol 33:601-617.

상세보기
Valko M, Leibfritz D, Moncol J, Cronin MT, Mazur M, Telser J. 2007. Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. Int J Biochem Cell Biol 39: 44-84.

상세보기
Stella SP, Ferrarezi AC, dos Santos KO, Monteiro M. 2011. Antioxidant activity of commercial ready-to-drink orange juice and nectar. J Food Sci 76: C392-C397.
Albertazzi P, Steel SA, Clifford E, Bottazzi M. 2002. Attitudes towards and use of dietary supplementation in a sample of postmenopausal women. Climacteric 5: 374-382.

상세보기
Park SH, Hwang HS, Han JH. 2004. Development of drink from composition with medicinal plants and evaluation of its physiological function. Korean J Nutr 37: 364-372.
Shin EH. 2009. Component analysis and antioxidant activity of Pueraria flos. J Korean Soc Food Sci Nutr 38: 1139-1144.

원문보기 상세보기
Shin SY, Chung L. 2007. The preference and frequency of beverages related to health factor in university students. Korean J Food Culture 22: 420-433.
Solheim R, Lawless HT. 1996. Consumer purchase probability affected by attitude towards low-fat foods, liking, private body consciousness and information on fat and price. Food Quality and Preference 7: 137-143.

상세보기
Velioglu YS, Mazza G, Gao L, Oomah BD. 1998. Antioxidant activity and total phenolics in selected fruits, vegetables, and grain products. J Agric Food Chem 46: 4113-4117.

상세보기
Thaipong K, Boonprakob U, Crosby K, Cisneros-Zevallos L, Hawkins Byrne D. 2006. Comparison of ABTS, DPPH, FRAP, and ORAC assays for estimating antioxidant activity from guava fruit extracts. J Food Compos Anal 19: 669-675.

상세보기
Nijveldt RJ, van Nood E, van Hoorn DE, Boelens PG, van Norren K, van Leeuwen PA. 2001. Flavonoids: a review of probable mechanisms of action and potential applications. Am J Clin Nutr 74: 418-425.

상세보기
Su MS, Silva JL. 2006. Antioxidant activity, anthocyanins, and phenolics of rabbiteye blueberry (Vaccinium ashei) byproducts as affected by fermentation. Food Chem 97: 447-451.

상세보기
Seeram NP, Adams LS, Zhang Y, Lee R, Sand D, Scheuller HS, Heber D. 2006. Blackberry, black raspberry, blueberry, cranberry, red raspberry, and strawberry extracts inhibit growth and stimulate apoptosis of human cancer cells in vitro. J Agric Food Chem 54: 9329-9339.

상세보기
Rocha A, Wang L, Penichet M, Martins-Green M. 2012. Pomegranate juice and specific components inhibit cell and molecular processes critical for metastasis of breast cancer. Breast Cancer Res Treat 136: 647-658.

상세보기
Lee SK, So SH, Hwang EI, Koo BS, Han GH, Ko SB, Kim NM. 2008. Effect of ginseng and herbal plant mixtures on anti-obesity in obese SD rat induced by high fat diet. J Korean Soc Food Sci Nutr 37: 437-444.

원문보기 상세보기
Kim BH, Eun JB. 2012. Physicochemical and sensory characteristics of makgeolli with pomegranate (Punica granatum L.) juice concentrate added. Korean J Food Sci Technol 44: 417-421.

원문보기 상세보기
Kim DK, Baik MY, Kim HK, Hahm YT, Kim BY. 2012. Manufacture of the red ginseng vinegar fermented with red ginseng concentrate and rice wine, and its quality evaluation. Korean J Food Sci Technol 44: 179-184.

원문보기 상세보기
Park JH, Kim SY, Kang MG, Yoon MS, Lee YI, Park EJ. 2012. Antioxidant activity and safety evaluation of juice containing Protaetia brevitarsis. J Korean Soc Food Sci Nutr 41: 41-48.

원문보기 상세보기
Duval B, Shetty K. 2001. The stimulation of phenolics and antioxidant activity in pea (Pisum sativum) elicited by genetically transformed anise root extract. J Food Biochem 25: 361-377.

상세보기
Stagos D, Portesis N, Spanou C, Mossialos D, Aligiannis N, Chaita E, Panagoulis C, Reri E, Skaltsounis L, Tsatsakis AM, Kouretas D. 2012. Correlation of total polyphenolic content with antioxidant and antibacterial activity of 24 extracts from Greek domestic Lamiaceae species. Food Chem Toxicol 50: 4115-4124.

상세보기
Roy MK, Koide M, Rao TP, Okubo T, Ogasawara Y, Juneja LR. 2010. ORAC and DPPH assay comparison to assess antioxidant capacity of tea infusions: relationship between total polyphenol and individual catechin content. Int J Food Sci Nutr 61: 109-124.

상세보기
Kato H, Lee IE, Chuyen NV, Kim SB, Hayase F. 1987. Inhibition of nitrosamine formation by nondialyzable melanoidins. Agric Biol Chem 51: 1333-1338.

상세보기
Rice-Evans C, Miller N, Paganga G. 1997. Antioxidant properties of phenolic compounds. Trends Plant Sci 2: 152-159.

상세보기
Huang WY, Zhang HC, Liu WX, Li CY. 2012. Survey of antioxidant capacity and phenolic composition of blueberry, blackberry, and strawberry in Nanjing. J Zhejiang Univ Sci B 13: 94-102.

상세보기
Bondet V, Brand-Williams W, Berset C. 1997. Kinetics and mechanisms of antioxidant activity using the DPPH free radical Method. LWT-Food Sci Technol 30: 609-615.

상세보기
Jeong CH, Choi SG, Heo HJ. 2008. Analysis of nutritional compositions and antioxidative activities of Korean commercial blueberry and raspberry. J Korean Soc Food Sci Nutr 37: 1375-1381.

원문보기 상세보기
Huang D, Ou B, Prior RL. 2005. The chemistry behind antioxidant capacity assays. J Agric Food Chem 53: 1841-1856.

상세보기
Prior RL, Hoang H, Gu L, Wu X, Bacchiocca M, Howard L, Hampsch-Woodill M, Huang D, Ou B, Jacob R. 2003. Assays for hydrophilic and lipophilic antioxidant capacity (oxygen radical absorbance capacity (ORACFL)) of plasma and other biological and food samples. J Agric Food Chem 51: 3273-3279.

상세보기
Prior RL, Wu X, Schaich K. 2005. Standardized methods for the determination of antioxidant capacity and phenolics in foods and dietary supplements. J Agric Food Chem 53:4290-4302.

상세보기
Speisky H, Lopez-Alarcon C, Gomez M, Fuentes J, Sandoval-Acuna C. 2012. First web-based database on total phenolics and oxygen radical absorbance capacity (ORAC) of fruits produced and consumed within the south Andes region of South America. J Agric Food Chem 60: 8851-8859.

상세보기
Feeney MJ. 2004. Fruits and the prevention of lifestyle-related diseases. Clin Exp Pharmacol Physiol 2: S11-S13.
Massey RC, Crews C, Davies R, McWeeny DJ. 1978. A study of the competitive nitrosations of pyrrolidine, ascorbic acid, cysteine and p-cresol in a proteinbased model system. J Sci Food Agric 29: 815-821.

상세보기
Jin Q, Park JR, Kim JB, Cha MH. 1999. Physiological activity of Zizyphus jujaba leaf extracts. J Korean Soc Food Sci Nutr 28: 593-598.
Cooney RV, Ross PD, Bartolini GL. 1986. N-nitrosation and N-nitration of morpholine by nitrogen dioxide: inhibition by ascorbate, glutathione and alpha-tocopherol. Cancer Lett 35: 83-90.
Lee GD, Chang HG, Kim HK. 1997. Antioxidative and nitrite- scavenging activities of edible mushrooms. Korean J Food Sci Technol 29: 432-436.
Kim SM, Cho YS, Sung SK. 2001. The antioxidant ability and nitrite scavenging ability of plant extract. Korean J Food Sci Technol 33: 626-632.
Maisuthisakul P, Suttajit M, Pongsawatmanit R. 2007. Assessment of phenolic content and free radical-scavenging capacity of some Thai indigenous plants. Food Chem 100:1409-1418.

상세보기
Mayeux PR, Agrawal KC, Tou JS, King BT, Lippton HL, Hyman AL, Kadowitz PJ, McNamara DB. 1998. The pharmacological effects of allicin, a constituent of garlic oil. Agents Actions 25: 182-190.

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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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