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문제 정의
- 우리나라에서도 일부 홈쇼핑, 백화점 및 인터넷 판매망을 통하여 수입, 유통되고 있고, 두리안의 역겨운 냄새에도 불구하고 이 맛에 매혹된 매니아들은 이를 구입하여 먹고 있지만, 부위별로는 과육만 식용으로 이용되고 씨앗 및 과피는 다양한 활성기능에도 불구하고 폐기되고 있는 실정이며, 각 부위별 기능성에 대한 정보도 국내에서는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구는 시중에서 유통되고 있는 두리안을 구입하여 각 부위별 물과 에탄올 추출물의 항산화활성을 조사하여 새로운 기능성 자원의 개발에 이용하고자 하였다.
제안 방법
- Hydroxy radical 소거활성은 Halliwell 등 (1987)의 방법을 변형하여 측정하였다. 즉, 희석한 시료 50 µL에 2.
- 5 mL를 가한 후 vortex하여 실온에서 15분간 방치 후 520 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 대조구로는 Griess시약 대신 증류수 0.1 mL를 가하여 상기와 동일한 방법으로 측정하여 추출물을 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우의 아질산염 소거율을 백분율 (%)로 계산하여 BHT 처리구와 비교하였다.
- 즉, 에탄올에 용해한 100 µM의 DPPH 용액 900 µL와 시료 용액 100 µL를 혼합하여 잘 교반하고, 이 혼합 시료를 암소에서 30분간 반응시킨 후 517 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 수소전자공여능은 각 실험을 3회 반복하여 평균을 낸 다음 대조구에 대한 흡광도의 감소 정도를 다음 식에 의하여 계산하였다.
- 즉, 에탄올에 용해한 100 µM의 DPPH 용액 900 µL와 시료 용액 100 µL를 혼합하여 잘 교반하고, 이 혼합 시료를 암소에서 30분간 반응시킨 후 517 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
- 시료 중 총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등 (1999)이 개발한 분광분석법을 이용하여 측정하였다. 즉, 증류수 4 mL가 들어있는 시험관에 시료 1 mL를 가하고 5분이 경과한 다음 5% NaNO2 0.3 mL와 10% AlCl3 0.3 mL를 차례로 가하였다. 대조군은 시료 대신 증류수 1 mL를 가하였다.
- 즉, 희석한 시료 50 µL에 2.5 mM 2-deoxy-D-ribose를 함유한 10 mM PBS 용액 345 µL를 혼합한 다음 1 mM FeCl3와 1.04 mM EDTA 용액 50 µL, 1 mM ascorbate 50 µL 및 0.1 M H2O2 5 µL를 각각 첨가하였다.
- 4 mL를 가하여 실온에서 1시간 동안 방치한 다음 UV/VIS spectrophotometer (UV-1250, Shimadzu, Japan)를 사용하여 625 nm에서 흡광도를 측정하였다. 폴리페놀 함량은 tannic acid를 표준물질로 하여 표준검량곡선을 작성하여 구하였다.
대상 데이터
- 두리안 (Durian, Durio zibethinus, 태국산)을 시중에서 구입한 후 과육과 과피 및 씨앗을 분리하여 각각 동결 건조하였다. 건조된 두리안 20 g을 삼각플라스크에 넣은 후 증류수와 70% 에탄올을 각각 10배 비율로 혼합하여 실온에서 12시간 교반 후 필터 (Advantec., 90 ㎜)를 사용하여 감압여과 후 Whatman No. 2 (Whatman International Ltd., England) 여과지로 여과한 액을 감압농축 후, 건조하여 분말로 만든 다음 시료로 사용하였다.
- 두리안 (Durian, Durio zibethinus, 태국산)을 시중에서 구입한 후 과육과 과피 및 씨앗을 분리하여 각각 동결 건조하였다. 건조된 두리안 20 g을 삼각플라스크에 넣은 후 증류수와 70% 에탄올을 각각 10배 비율로 혼합하여 실온에서 12시간 교반 후 필터 (Advantec.
- 두리안은 높이 36 m 정도 자라는 상록 활엽 교목으로 수피는 회녹색이며 약용으로 쓰인다. 이용부위는 잎, 뿌리, 열매, 수피, 씨앗 등이다. 열매의 겉에는 가시가 나 있고 안은 먹을 수 있으며 버터 덩어리 같이 생겼으며 대단히 무겁다.
데이터처리
- 본 연구의 결과는 3회 실험의 결과값을 평균 ±표준편차로 나타냈고, 각 실험군 간의 비교분석은 SPSS 12.0 프로그램을 이용하여 Student’s t-test와 Duncan의 다중검정법 (Duncan’s multiple range test) 으로 p <0.05 수준에서 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- SOD 유사활성 측정은 Marklund와 Marklund (1974)의 방법에 따라 활성 산소종을 과산화수소 (H2O2)로 전환시키는 반응을 촉매하는 pyrogallol의 생성량을 측정하여 나타냈다. 즉, 일정 농도의 시료 0.
- 시료 중 총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등 (1999)이 개발한 분광분석법을 이용하여 측정하였다. 즉, 증류수 4 mL가 들어있는 시험관에 시료 1 mL를 가하고 5분이 경과한 다음 5% NaNO2 0.
- 아질산염 소거능 측정은 Kato 등 (1987)의 방법으로 측정하였다. 즉, 농도별로 희석한 시료액 2 mL에 1 mM NaNO21 mL을 넣은 다음 0.
- 전자공여능은 Choi 등 (2006)의 방법에 준하여 측정하였다. 즉, 에탄올에 용해한 100 µM의 DPPH 용액 900 µL와 시료 용액 100 µL를 혼합하여 잘 교반하고, 이 혼합 시료를 암소에서 30분간 반응시킨 후 517 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
- 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법 (Folin and Denis, 1915)을 응용하여 측정하였다. 두리안 추출물을 ㎎/g 농도로 만든 후, 시료 0.
- 탄수화물의 측정은 환원당 정량법인 DNS법 (Miller, 1959)으로 정량하였다. 시료 분말 1g에 초순수 100 mL를 가하여 마쇄한 후 여과하여 초순수로 100 mL로 정용한 후 100배 희석하여 시료액을 제조한 후, 시료액 1 mL에 DNS 시약 (7.
성능/효과
- 1.0 ㎎/g의 농도에서 측정한 결과 pH 2.5에서 물 추출물은씨 10.41 ± 0.54%, 과육 11.41 ± 0.49%, 과피 10.81 ± 0.55%로 나타났고, 에탄올 추출물은 씨 10.66 ± 0.46%, 과육 12.48 ±0.58%, 과피 11.69 ± 0.67%로 나타나 부위별, 추출용매별 유의한 차이가 없었다.
- SOD 유사활성은 씨의 에탄올 추출물에서 15.16 ± 0.70%로 가장 높았다.
- pH 4.2에서 물 추출물은 씨 9.33 ± 0.62%, 과육 6.10 ± 0.84%, 과피 5.63 ± 0.23%로 씨 > 과육 > 과피 순으로 소거능이 나타났고, 에탄올 추출물은 씨 10.40 ± 0.30%, 과육 10.92 ± 0.36%, 과피 6.33 ± 0.56%로 씨, 과육에서 과피보다 높은 소거능을 보였다.
- 두리안의 물과 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량은 각각씨 14.03 ± 0.50 ㎎/g, 21.90 ± 0.50 ㎎/g, 과육 1.63 ± 0.17 ㎎/g, 4.84 ± 0.34 ㎎/g, 과피 6.86 ± 0.57 ㎎/g, 15.40 ± 0.56 ㎎/g으로 씨에서 가장 높은 함량을 나타냈고, 씨 > 과피 > 과육 순으로 나타났다.
- 두리안의 부위별 DPPH 라디칼 소거능은 1.0 ㎎/㎖ 농도에서 물과 에탄올 추출물 각각 씨 62.08 ± 2.83%와 48.02 ±1.38%, 과육 17.82 ± 1.76%와 24.28 ± 1.29% 및 과피 53.58 ±1.49%와 44.75 ± 1.20%로 씨 > 과피 > 과육의 순으로 나타났으며, 천연 항산화제인 비타민 C의 46.16 ± 2.37%와 비교하면 씨와 과피에서 소거능이 높게 나타났다.
- 두리안의 부위별 물 및 에탄올 추출물의 항산화활성을 조사한 결과 SOD 유사활성 및 아질산염 소거능은 현저히 낮았지만, 폴리페놀 함량은 씨와 과피의 에탄올 추출물에서 비교적 높게 나타났고, DPPH 라디칼 소거능은 씨의 에탄올 추출물과 과피의 물 추출물에서 천연 항산화제인 비타민 C 보다 높았으며, Hydroxy radical 소거활성은 씨와 과피의 물 및 에탄올 추출물에서 합성 항산화제인 BHT 보다 높게 나타나 이들 부위를 이용한 기능성 생리활성물질로의 이용이나 용도 개발의 가능성이 기대된다.
- 두리안의 부위별, 추출물별 Hydroxy radical 소거활성은 1.0 ㎎/㎖ 농도에서 물과 에탄올 추출물에서 각각 씨 58.27 ±1.13%와 54.98 ± 1.42%, 과육 25.63 ± 1.43%와 19.82 ± 1.09% 및 과피 43.68 ± 1.27%와 38.77 ± 1.40%로 씨 > 과피 > 과육의 순으로 나타났으며, 추출용매 간에는 물 추출물이 에탄올 추출물 보다 높게 나타났다.
- 씨와 과피는 비타민 C의 46.16 ± 2.37%보다 유사하거나 높은 DPPH 라디칼 소거능을 나타내 항산화성 소재로서 충분히 이용할 가치가 있다고 판단되었다.
- 약용식물의 물 추출물을 1.0 ㎎/㎖ 농도에서 DPPH free radical scavenging 활성이 당귀 15.8%, 감초 13.3%, 옥죽 5.4% (Lee and Lee, 1994), 피마자 58.14%, 가지 40.76% (Han et al., 2006)와 약용식물 메탄올추출물의 전자공여능으로 백지 11.49%, 당귀 13.7%, 갈근 18.38%인 결과 (Moon et al., 2004)와 비교하면 두리안의 물 및 에탄올 추출물의 전자공여능이 높은 것으로 확인되었다. 또한 Phenolic acid와 flavonoid등의 폴리 페놀성 물질이 전자공여능의 항산화작용의 지표로 작용하며, 폴리 페놀화합물의 함량이 많을수록 전자공여능은 증가한다는 보고 (Kang et al.
- 추출물별 1.0 ㎎/㎖ 농도에서 물과 에탄올 추출물 각각 씨에서는 9.52 ± 0.22%, 15.16 ± 0.70%, 과육에서는 2.26 ± 0.63%, 5.76 ± 0.57% 및 과피에서는 6.01 ± 0.38%, 10.78 ± 0.89%로 나타났으며, 두 가지 추출물 모두 씨 > 과피 > 과육의 순으로 활성이 나타났다.
- 37%와 비교하면 씨와 과피에서 소거능이 높게 나타났다. 추출용매간의 DPPH 라디칼 소거능은 씨와 과육은 물 추출물에서, 과피는 에탄올 추출물에서 높게 나타났다. 씨의 물 추출물이 62.
- 14 ㎎/g 으로 씨 > 과피 > 과육의 순으로 나타났다. 추출용매별로는 에탄올 추출물보다 물 추출물에서 플라보노이드 함량이 높게 나타났다. 씨의 물 추출물이 8.
- 35 ㎎/g으로 과피 > 과육 > 씨의 순으로 나타났다. 추출용매에 따라서는 씨와 과육은 물 추출물, 과피는 에탄올 추출물의 환원당함량이 유의하게 높았다. 과피의 에탄올 추출물에서 129.
- 추출용매에 따라서는 에탄올이 물보다 총 폴리페놀 함량이 유의하게 높았으며, 씨의 에탄올 추출물이 폴리페놀 함량이 21.90 ± 0.50 ㎎/g으로 가장 높았다.
- 합성항산화제인 BHT의 39.65 ± 2.45%와 비교하면 씨와 과피의 물과 에탄올 추출물 모두 BHT 보다 높은 Hydroxy radical 소거활성을 나타냈다.
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