[논문]흑도라지의 항산화 및 항균 활성

이수진; 방우석; 홍주연; 권오준; 신승렬; 윤경영

doi:10.11002/kjfp.2013.20.4.510

흑도라지의 항산화 및 항균 활성
Antioxidant and antimicrobial activities of black Doraji (Platycodon grandiflorum) 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.20 no.4, 2013년, pp.510 - 517

이수진 (영남대학교 식품영양학과) , 방우석 (영남대학교 식품영양학과) , 홍주연 (대구한의대학교 한방식품조리영양학부) , 권오준 (대경지역사업평가원) , 신승렬 (대구한의대학교 한방식품조리영양학부) , 윤경영 (영남대학교 식품영양학과)

초록
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본 연구는 다양한 생리활성을 지닌 도라지를 이용하여 흑도라지를 제조하고 이들의 항산화 활성 및 항균 활성을 일반 도라지와 비교하여 측정하였다. 흑도라지는 도라지를 $60^{\circ}C$ 항온기에서 15일간 증숙한 후 $30^{\circ}C$ dry oven에서 3시간 건조하여 제조하였다. 총 폴리페놀 함량은 흑도라지의 메탄올 추출물이 28.38 mg/g으로 가장 높았다. 흑도라지가 생도라지보다 폴리페놀 함량이 높았으며, 메탄올 추출물이 열수 추출물에 비해 더 높은 함량을 나타냈다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 흑도라지 메탄올 추출물이 가장 높은 소거능을 나타내었다. Hydroxyl 라디칼 소거능의 경우 $2000{\mu}g/mL$의 농도까지는 흑도라지의 메탄올 추출물이 소거능이 좋았으나, $8000{\mu}g/mL$의 농도에서는 흑도라지 열수 추출물이 소거능이 가장 우수하였다. 도라지 추출물의 항균활성 결과는 균마다 약간의 차이는 있었으나, 흑도라지 열수 추출물이 일반 세균 2종을 포함하여, 기관지염 관련 미생물 3종에서도 가장 높은 항균 활성을 나타냈다. 이상의 결과로 흑도라지는 생도라지에 비해 높은 폴리페놀 함량과 항산화 및 항균 활성을 나타내어 기능성 식품 소재로서의 이용성이 매우 높을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate the antioxidant and antimicrobial activities of the hot-water and methanol extracts of raw and black Doraji to increase its utilization. In order to prepare the black Doraji, it was steamed for 15 days at a temperature of $60^{\circ}C$ and then it was dried at a temperature of $30^{\circ}C$ for 3 hr. The methanol extract from the black Doraji (BM) contained the highest levels of total polyphenols among the extracts, and the total polyphenol content of the extract from a black Doraji was higher than that of the extract from a raw Doraji. The total flavonoid contents of the hot-water extract from a black Doraji (BW) was the highest (7.94 mgQE/g) among the samples. The DPPH and ABTS radical scavenging activities increased according to the increase in the concentrations of the Doraji extracts. The BM has the highest radical scavenging activity among the extracts. Each extract showed a slight difference in the antibacterial activity according to the tested strains. The Black Doraji showed a higher antimicrobial activity compared to the raw Doraji. The hot-water extracts demonstrated higher activities than the methanol extracts, and the BW revealed the strongest activity. In this study, the black Doraji showed more effect of the antioxidant and anti-microbial activities than the raw Doraji. These results will provide fundamental data for improving the sitological value and the black Doraji can be used as a valuable resource for the development of nutraceutical foods.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 생도라지로부터 증숙을 이용하여 흑도라지를 제조한 다음 추출용매에 따른 도라지의 폴리페놀 함량, 항산화 및 항균 활성을 측정하여 식품학적 우수성을 확인하고 건강기능성 식품소재로서의 가능성을 알아보고자 한다.
본 연구는 다양한 생리활성을 지닌 도라지를 이용하여 흑도라지를 제조하고 이들의 항산화 활성 및 항균 활성을 일반 도라지와 비교하여 측정하였다. 흑도라지는 도라지를 60℃ 항온기에서 15일간 증숙한 후 30℃ dry oven에서 3시간 건조하여 제조하였다.

가설 설정

3)NC, No clear zone.

제안 방법

도라지 추출물의 기관지염 유발 미생물인 Mycobacterium sp. Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumeniae, Corynebacterium diphtheriae와 Streptococcus pyogenes에 항균활성을 측정하였으며, 그 결과는 Table 3과 같다. 10 mg/mL의 추출물 농도에서는 모든 균에서 clear zone을 확인할 수 없었다.
농도별로 제조한 도라지 추출물을 멸균된 유리 실린더에 50 µL씩 접종하여 추출물이 충분히 흡수되도록 3시간 동안 4℃ 냉장온도에서 보관 후 37℃ incubator에서 24～48시간동안 배양하여 실린더 주변의 clear zone(직경, mm)을 측정하여 각 추출물의 항균활성을 비교하였다.
총 플라보노이드 함량은 Moreno 등(14)의 방법에 준하여 측정하였다. 도라지 추출물을 농도별로 0.5 mL씩 취하고 10% aluminum nitrate와 1 M potassium acetate를 각각 0.1 mL를 넣고, 80% ethanol 4.3 mL를 가하여 혼합하고 실온에서 40분간 정치한 후 415 nm에서 흡광도를 측정(U-2900, Hitachi, Tokyo, Japan)하였다. 이때 총 플라보노이드 함량은 quercetin(Sigma, MO, USA)을 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 환산하여 함량을 구하였다.
도라지의 기능성 측정을 위한 추추물은 도라지 시료 40 g당 용매(3차 증류수, 80% methanol) 400 mL를 넣고 잘 섞은 다음, 열수추출물은 70℃의 shaking water bath에서, 메탄올추출물은 60℃의 shaking water bath에서 5시간 동안 추출하였다. 이 과정을 2회 반복하여 얻어진 각 추출액은 filter paper(Whatman No.
DPPH radical 소거능은 Blois(15)의 방법으로 측정하였다. 안정한 free radical인 DPPH(Sigma, MO, USA)에 대한 시료 용액과의 전자공여 효과로 이 반응에 의해 DPPH radical이 감소하는 정도를 spectrophotometer(U-2900, Hitachi, Tokyo, Japan)로 측정하였다. 도라지 추출물을 농도별로 0.
본 연구에 사용된 도라지는 경상북도 영주시에서 재배된 3년근을 사용하였다. 흑도라지는 세척된 도라지를 60℃항 온기(BJP-1033FW, Lihom-Cuchen, Seoul, Korea)에서 15일간 증숙하였고, dry oven(Vision scientific Co., Korea)을 이용하여 30℃에서 3시간 건조하여 흑도라지를 제조하였다. 제조된 흑도라지와 생도라지는 -42℃ deep freezer(MDF415, Sanyo, Tokyo, Japan)에 보관하면서 사용하였다.

대상 데이터

KCTC 1829, Staphylococcus aureus KCTC 1928, Klebsiella pneumoniae KCTC 2245, Corynebacterium diphtheriae KCTC 3075, Streptococcus pyogenes KCTC 3096을 한국생명공학연구원으로부터 구입·분양받았다.
사용된 배지는 Mycobacterium sp. KCTC 1829의 경우 medium for KCTC 1829로 각 성분을 배합하여 사용하였고, S. aureus KCTC 1928와 K. pneumoniae KCTC 2245의 경우 nutrient agar, C. diphtheriae KCTC 3075는 rabbit blood agar를 사용하였으며, St. pyogenes KCTC 3096은 brain heart infusion agar를 사용하였다.
KCTC 1829, Staphylococcus aureus KCTC 1928, Klebsiella pneumoniae KCTC 2245, Corynebacterium diphtheriae KCTC 3075, Streptococcus pyogenes KCTC 3096을 한국생명공학연구원으로부터 구입·분양받았다. 또한 일반 세균은 Escherichia coli ATCC 43894, O157:H7과 Bacillus cereus ATCC 13061을 사용하였다. 사용된 배지는 Mycobacterium sp.
본 연구에 사용된 도라지는 경상북도 영주시에서 재배된 3년근을 사용하였다. 흑도라지는 세척된 도라지를 60℃항 온기(BJP-1033FW, Lihom-Cuchen, Seoul, Korea)에서 15일간 증숙하였고, dry oven(Vision scientific Co.
본 연구는 다양한 생리활성을 지닌 도라지를 이용하여 흑도라지를 제조하고 이들의 항산화 활성 및 항균 활성을 일반 도라지와 비교하여 측정하였다. 흑도라지는 도라지를 60℃ 항온기에서 15일간 증숙한 후 30℃ dry oven에서 3시간 건조하여 제조하였다. 총 폴리페놀 함량은 흑도라지의 메탄올 추출물이 28.

이론/모형

도라지의 항산화 활성은 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazy l(DPPH), 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 및 hydroxyl radical 소거능으로 나타내었다. DPPH radical 소거능은 Blois(15)의 방법으로 측정하였다. 안정한 free radical인 DPPH(Sigma, MO, USA)에 대한 시료 용액과의 전자공여 효과로 이 반응에 의해 DPPH radical이 감소하는 정도를 spectrophotometer(U-2900, Hitachi, Tokyo, Japan)로 측정하였다.
Hyroxyl 라디칼 소거능은 Guteeridge(17)의 방법에 따라 시험관에 1 mM FeSO₄와 EDTA, 10 mM 2-deoxyribose, 도라지 추출물을 각각 0.2 mL씩 가하고 0.1 phosphate buffer (pH 7.4) 1.2 mL와 10 mM H₂O₂ 0.2 mL, 1 mM ascorbic acid 0.2 mL를 가하여 37℃ 수욕상에서 1시간 반응시켰다. 반응시킨 용액 0.
총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(13)으로 측정하였다. 도라지 추출물을 농도별로 0.
총 플라보노이드 함량은 Moreno 등(14)의 방법에 준하여 측정하였다. 도라지 추출물을 농도별로 0.

성능/효과

2와 같다. DPPH 라디칼 소거능과 마찬가지로 총 폴리페놀 함량이 가장 높은 시료군에서 가장 높은 소거능을 보였다. 즉, 흑도라지 메탄올 추출물이 가장 높은 소거능을 보였으며, 생도라지 열수 추출물이 가장 낮은 소거능을 나타냈다.
흑도라지가 생도라지보다 폴리페놀 함량이 높았으며, 메탄올 추출물이 열수 추출물에 비해 더 높은 함량을 나타냈다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 흑도라지 메탄올 추출물이 가장 높은 소거능을 나타내었다. Hydroxyl 라디칼 소거능의 경우 2000 µg/mL의 농도까지는 흑도라지의 메탄올 추출물이 소거능이 좋았으나, 8000 µg/mL의 농도에서는 흑도라지 열수 추출물이 소거능이 가장 우수하였다.
일반 세균 Escherichia coli와 Bacillus cereus에 대한 도라지 추출물의 항균 활성을 측정한 결과는 Table 4 같다. E. coli에 대한 도라지 추출물의 항균활성을 측정한 결과, 생도라지 추출물은 10~50 mg/mL 농도에서 clear zone을 확인할 수 없었으며, 100 mg/mL 농도에서 낮은 항균활성을 나타내었다. 반면 흑도라지 추출물의 경우 열수추출물은 10 mg/mL에서 항균활성을 나타내었으며, 농도가 증가함에 따라 항균 활성이 증가하여 100 mg/mL 농도에서 12.
10 mg/mL의 추출물 농도에서는 모든 균에서 clear zone을 확인할 수 없었다. Mycobacterium에서 50 mg/mL 농도에서 흑도라지 열수추출물을 제외한 모든 추출물에서 항균효과를 나타내었으며, 흑도라지 메탄올 추출물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 반면, 100 mg/mL 농도에서는 흑도라지 열수추출물이 가장 높은 항균활성을 보였으나 다른 추출물과의 항균효과는 큰 차이를 나타내지 않았다.
diphtheriae 항균활성을 나타내었다. S. pyogenes의 경우, 50 mg/mL에서 모든 추출물의 항균활성은 나타나지 않았으나 100 mg/mL 농도에서는 강한 항균 활성을 보였으며, 이중 흑도라지 열수추출물이 가장 높은 항균활성을 나타내었다. 이상의 결과 균마다 약간씩의 차이는 있었으나, 50 mg/mL 에서는 흑도라지 추출물이 생도라지 추출물에 비해 S.
흑도라지 메탄올 추출물이 모든 농도에서 가장 높은 소거능을 나타냈다. 그 다음으로 흑도라지 열수 추출물, 생도라지 메탄올 추출물, 생도라지 열수 추출물의 순으로 소거능이 높았다. 흑도라지 메탄올 추출물의경우, 1000 µg/mL의 농도에서 62.
00 mm의 clear zone을 나타내어 강한 항균활성을 보였다. 도라지 추출물의 K. pneumoniae에 대한 항균활성은 50 mg/mL 농도에서 흑도라지 추출물에서 clear zone을 확인할 수 있었으며, 생도라지 추출물에서는 항균활성을 보이지 않았다. 모든 도라지 추출물은 100 mg/mL 농도에서는 10.
도라지 추출물의 hydroxyl 라디칼 소거능은 흑도라지 추출물이 생도라지 추출물에 비해 다소 높은 것으로 나타났으나(Fig. 3), DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능에 비해 그 차이는 크지 않았다. 추출 용매에 따른 결과는 DPPH 라디칼이나 ABTS 라디칼 소거능과 유사한 경향으로 메탄올 추출물이 열수 추출물보다 높은 소거능을 나타냈다.
Hydroxyl 라디칼 소거능의 경우 2000 µg/mL의 농도까지는 흑도라지의 메탄올 추출물이 소거능이 좋았으나, 8000 µg/mL의 농도에서는 흑도라지 열수 추출물이 소거능이 가장 우수하였다. 도라지 추출물의 항균활성 결과는 균마다 약간의 차이는 있었으나, 흑도라지 열수 추출물이 일반 세균 2종을 포함하여, 기관지염 관련 미생물 3종에서도 가장 높은 항균 활성을 나타냈다. 이상의 결과로 흑도라지는 생도라지에 비해 높은 폴리페놀 함량과 항산화 및 항균 활성을 나타내어 기능성 식품 소재로서의 이용성이 매우 높을 것으로 판단된다.
도라지의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 측정한 결과(Table 1), 추출 용매에 상관없이 흑도라지가 생도라지 보다 총 폴리페놀 함량이 높았으며, 추출 용매에 따라서는 열수 추출물보다 메탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량이 높았다. 흑도라지 메탄올 추출물의 함량이 28.
동물은 합성 능력이 없어 식물에만 존재하며, 채소류와 유관속 식물의 잎, 꽃, 과실, 줄기, 뿌리 등 거의 모든 부위에 존재한다(19). 도라지의 총 플라보노이드 함량도 폴리페놀 함량과 유사한 경향으로 추출 용매에 관계없이 흑도라지의 총 플라보노이드 함량이 생도라지에 비해 높았으며, 추출 용매에 따라서는 열수 추출물이 메탄올 추출물보다 높은 함량을 나타내었다. 즉, 흑도라지 열수 추출물이 7.
이는 증숙에 의해 도라지 세포벽과 분자구조가 파괴에 따라 조직이 연화되어 추출 효율이 증가한 것으로 판단된다(11). 따라서 흑도라지를 기능성 식품소재로 이용 시 도라지 내에 함유된 유용성분의 추출이 용이할 것으로 판단된다.
또한 ABTS 라디칼 소거능도 흑도라지 메탄올 추출물의 IC50이 50.07 µg/mL로 소거능이 가장 우수하였다.
와 달리 흑도라지 열수추출물에서만 항균 효과를 나타내었다. 또한 모든 농도에서 가장 높은 항균효과를 나타내었으며, 100 mg/mL에서는 13.00 mm의 clear zone을 나타내어 강한 항균활성을 보였다. 도라지 추출물의 K.
33 mm의 clear zone이 나타났으며, 생도라지가 흑도라지에 비해 다소 높은 항균활성을 나타내었다. 또한 생도라지 추출물이 흑도라지 추출물에 비해 높은 C. diphtheriae 항균활성을 나타내었다. S.
또한 숙성 홍마늘과 흑마늘에서 ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과, 생마늘은 숙성한 마늘보다 라디칼 소거능이 낮았으며, 홍마늘은 2000 µg/mL의 농도에서 56.10%의 소거능을 보였고, 흑마늘은 500 µg/mL의 농도에서 61.86%로 50%이상의 ABTS 라디칼 소거능을 보였다(22).
diphtheriae 균에서 가장 높은 항균활성을 보였다. 또한 흑도라지 추출물이 생도라지 추출물에 비해 높은 항균활성을 가지는 것으로 나타났다. 특히, 흑도라지 열수 추출물의 경우에는, 기관지염에 관여하는 Mycobacterium, S.
pneumoniae에 대한 항균활성은 50 mg/mL 농도에서 흑도라지 추출물에서 clear zone을 확인할 수 있었으며, 생도라지 추출물에서는 항균활성을 보이지 않았다. 모든 도라지 추출물은 100 mg/mL 농도에서는 10.17~11.00 mm의 clear zone을 보여 K. pneumoniae에 대한 유사한 항균활성을 나타내었다. C.
Mycobacterium에서 50 mg/mL 농도에서 흑도라지 열수추출물을 제외한 모든 추출물에서 항균효과를 나타내었으며, 흑도라지 메탄올 추출물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 반면, 100 mg/mL 농도에서는 흑도라지 열수추출물이 가장 높은 항균활성을 보였으나 다른 추출물과의 항균효과는 큰 차이를 나타내지 않았다. S.
생도라지의 경우 50 mg/mL 이하의 농도에서는 clear zone이 나타나지 않았으며, 100 mg/mL 농도에서 항균활성을 나타내었다. 반면, 흑도라지 열수 추출물의 경우 10 mg/mL 농도에서 약한 활성을 보였으며, 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하여 100 mg/mL 농도에서 강한 항균활성을 보였다. 또한 흑도라지 메탄올 추출물의 경우 10 mg/mL 농도에서는 항균활성이 나타나지 않았으나 50 mg/mL 농도에서 강한 항균활성을 나타내었다.
생도라지 열수 추출물과 메탄올 추출물의 경우에는 3000 µg/mL의 농도에서 두 시료군 모두 49.66%로 동일한 소거능을 보였으며, 약 50%의 소거능을 나타냈다.
89 mg/g으로 흑도라지 추출물보다 다소 낮은 값을 나타냈다. 생도라지 열수 추출물은 9.94 mg/g으로 4시료군 중 가장 낮은 함량을 나타내었다. 이와 같은 결과는, Choi 등(18)이 보고한 생마늘과 흑마늘의 총 폴리페놀 함량의 경향과 유사하였으며, 열처리 과정을 거치면서 식물체 내 화합물의 구조적 전환으로 폴리페놀 화합물로 전환되었거나, 열처리로 인하여 페놀화합물을 유리형으로 전환시켜 용출이 용이해졌기 때문으로 판단된다.
도라지에 대한 열수 및 메탄올 추출 수율은 Table 1과 같다. 생도라지의 경우 열수 및 에탄올 추출물의 수율은 각각 22.64%와 26.98%로 메탄올 추출물이 열수 추출물에 비해 높은 수율을 나타났다. 4년 및 24년근 도라지를 메탄올 및 열수로 추출한 결과 추출수율이 19-25%였으며, 생육기간에 관계없이 메탄올 추출이 열수 추출에 비해 높은 추출 수율을 나타내어 본 연구결과와 유사하였다(4).
즉, 흑도라지 메탄올 추출물이 가장 높은 소거능을 보였으며, 생도라지 열수 추출물이 가장 낮은 소거능을 나타냈다. 용매 추출물에 따라서는 메탄올 추출물이 열수 추출물보다 높은 소거능을 보였으며, 생도라지보다는 흑도라지가 높은 소거능을 나타냈다. 추출물 90 µg/mL의 농도에서 흑도라지 메탄올 추출물은 80% 이상의 소거능을 보인 반면, 생도라지 열수 추출물은 35.
pyogenes의 경우, 50 mg/mL에서 모든 추출물의 항균활성은 나타나지 않았으나 100 mg/mL 농도에서는 강한 항균 활성을 보였으며, 이중 흑도라지 열수추출물이 가장 높은 항균활성을 나타내었다. 이상의 결과 균마다 약간씩의 차이는 있었으나, 50 mg/mL 에서는 흑도라지 추출물이 생도라지 추출물에 비해 S. aureus와 K. pneumoniae에 대해 다소 높은 항균활성을 보였으며, 100 mg/mL에서는 각 항균활성에 큰 차이를 나타나지 않았다.
이상의 결과에서 도라지는 기관지 질병유발 미생물뿐만 아니라 일반 세균에도 강한 항균 효과를 가지는 것을 볼 수 있었으며, 그 중 C. diphtheriae 균에서 가장 높은 항균활성을 보였다. 또한 흑도라지 추출물이 생도라지 추출물에 비해 높은 항균활성을 가지는 것으로 나타났다.
이상의 결과에서 흑도라지가 생도라지에 비해 높은 항산화 활성을 나타냄을 알 수 있었다. 이러한 결과는 흑도라지의 높은 폴레페놀 함량에 기인한 것으로 판단되며, 또한 증숙 과정 중 형성된 갈변물질이 일부 항산화 효과를 증가시킨 것으로 판단된다.
DPPH 라디칼 소거능과 마찬가지로 총 폴리페놀 함량이 가장 높은 시료군에서 가장 높은 소거능을 보였다. 즉, 흑도라지 메탄올 추출물이 가장 높은 소거능을 보였으며, 생도라지 열수 추출물이 가장 낮은 소거능을 나타냈다. 용매 추출물에 따라서는 메탄올 추출물이 열수 추출물보다 높은 소거능을 보였으며, 생도라지보다는 흑도라지가 높은 소거능을 나타냈다.
도라지의 총 플라보노이드 함량도 폴리페놀 함량과 유사한 경향으로 추출 용매에 관계없이 흑도라지의 총 플라보노이드 함량이 생도라지에 비해 높았으며, 추출 용매에 따라서는 열수 추출물이 메탄올 추출물보다 높은 함량을 나타내었다. 즉, 흑도라지 열수 추출물이 7.94 mg/g으로 가장 높았으며, 생도라지 메탄올 추출물이 0.53 mg/g으로 가장 낮은 함량을 나타냈다. Hwang 등(20)이 보고한 결과에 따르면, 배즙의 열처리 온도와 시간이 증가할수록 시료의 총 플라보노이드 함량도 증가하는 경향을 보였다.
흑도라지는 도라지를 60℃ 항온기에서 15일간 증숙한 후 30℃ dry oven에서 3시간 건조하여 제조하였다. 총 폴리페놀 함량은 흑도라지의 메탄올 추출물이 28.38 mg/g으로 가장 높았다. 흑도라지가 생도라지보다 폴리페놀 함량이 높았으며, 메탄올 추출물이 열수 추출물에 비해 더 높은 함량을 나타냈다.
66%로 동일한 소거능을 보였으며, 약 50%의 소거능을 나타냈다. 총 폴리페놀 함량이 높게 나타난 시료구에서 DPPH 라디칼 소거능도 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 Hwang 등(21)이 보고한 열처리에 따른 더덕과 도라지의 DPPH 라디칼 소거능과유사한 경향을 나타내었다.
3), DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능에 비해 그 차이는 크지 않았다. 추출 용매에 따른 결과는 DPPH 라디칼이나 ABTS 라디칼 소거능과 유사한 경향으로 메탄올 추출물이 열수 추출물보다 높은 소거능을 나타냈다. 이것 또한 총 폴리페놀 함량과 상관관계를 가지는 것으로 판단된다.
추출물 90 µg/mL의 농도에서 흑도라지 메탄올 추출물은 80% 이상의 소거능을 보인 반면, 생도라지 열수 추출물은 35.91%의 소거능을 나타냈다.
또한 흑도라지 추출물이 생도라지 추출물에 비해 높은 항균활성을 가지는 것으로 나타났다. 특히, 흑도라지 열수 추출물의 경우에는, 기관지염에 관여하는 Mycobacterium, S. aureus와 K. pneumoniae 3가지 균에서 가장 높은 항균 활성을 나타냈으며, 일반 세균 2종에서도 매우 높은 항균 활성 보였다. 기관지, 천식 질환자의 객담에서 분리되는 세균을 이용하여 도라지 추출물의 항균효과를 측정한 결과(5), ehtyl ether 추출물이 기관지 세균에 대하여 80% 이상의 항균력을 나타내었으며, 그 외의 추출물에서도 용매에 따른 차이는 있었으나 세균의 성장을 억제하는 약리성 유용물질들이 다수 포함되어 있는 것으로 보고되었다.
도라지의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 측정한 결과(Table 1), 추출 용매에 상관없이 흑도라지가 생도라지 보다 총 폴리페놀 함량이 높았으며, 추출 용매에 따라서는 열수 추출물보다 메탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량이 높았다. 흑도라지 메탄올 추출물의 함량이 28.38 mg/g으로 가장 높았으며, 생도라지 메탄올 추출물은 11.89 mg/g으로 흑도라지 추출물보다 다소 낮은 값을 나타냈다. 생도라지 열수 추출물은 9.
흑도라지 메탄올 추출물의경우, 1000 µg/mL의 농도에서 62.38%로 50%이상의 소거능을 보였으며, 흑도라지 열수 추출물의 경우에도 같은 농도에서 49.81%의 소거능으로 50%에 가까운 소거능을 나타냈다.
1과 같다. 흑도라지 메탄올 추출물이 모든 농도에서 가장 높은 소거능을 나타냈다. 그 다음으로 흑도라지 열수 추출물, 생도라지 메탄올 추출물, 생도라지 열수 추출물의 순으로 소거능이 높았다.
38 mg/g으로 가장 높았다. 흑도라지가 생도라지보다 폴리페놀 함량이 높았으며, 메탄올 추출물이 열수 추출물에 비해 더 높은 함량을 나타냈다. DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 흑도라지 메탄올 추출물이 가장 높은 소거능을 나타내었다.

후속연구

도라지 추출물의 항균활성 결과는 균마다 약간의 차이는 있었으나, 흑도라지 열수 추출물이 일반 세균 2종을 포함하여, 기관지염 관련 미생물 3종에서도 가장 높은 항균 활성을 나타냈다. 이상의 결과로 흑도라지는 생도라지에 비해 높은 폴리페놀 함량과 항산화 및 항균 활성을 나타내어 기능성 식품 소재로서의 이용성이 매우 높을 것으로 판단된다.

질의응답

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	도라지의 알려진 약리작용은 무엇인가?	도라지는 섬유질이 풍부하고 칼슘과 철이 많이 함유된 알칼리성 식품이며, 오래전부터 생채, 전, 나물 등 식용으로 뿐만 아니라 약용으로도 이용되고 있다(4). 주요 약리 성분으로는 triterpenoid계 saponin으로 도라지의 아린맛 성분인 플라티코딘과 함께 거담작용, 진해작용, 해열, 진통 등의 약리작용이 있는 것으로 알려져 있다(5). 특히, 도라지는 전통적으로 기관지 질환에 사용되어 왔는데, 기관지, 천식 질환자의 객담에서 분리된 세균을 이용하여 도라지 추출물의 항균효과를 알아본 결과, ethyl ether 추출물이 기관지 세균에 대하여 매우 높은 항균력이 있으며, 세균의 성장을 억제하는 약리성 유용물질이 다소 포함되어 있는 것으로 보고되었다(5).
	도라지의 주요 약리 성분은 무엇인가?	도라지는 섬유질이 풍부하고 칼슘과 철이 많이 함유된 알칼리성 식품이며, 오래전부터 생채, 전, 나물 등 식용으로 뿐만 아니라 약용으로도 이용되고 있다(4). 주요 약리 성분으로는 triterpenoid계 saponin으로 도라지의 아린맛 성분인 플라티코딘과 함께 거담작용, 진해작용, 해열, 진통 등의 약리작용이 있는 것으로 알려져 있다(5). 특히, 도라지는 전통적으로 기관지 질환에 사용되어 왔는데, 기관지, 천식 질환자의 객담에서 분리된 세균을 이용하여 도라지 추출물의 항균효과를 알아본 결과, ethyl ether 추출물이 기관지 세균에 대하여 매우 높은 항균력이 있으며, 세균의 성장을 억제하는 약리성 유용물질이 다소 포함되어 있는 것으로 보고되었다(5).
	도라지에 대한 열수 및 메탄올 추출 수율을 관찰한 결과, 생도라지보다 흑도라지에서 열수 및 메탄올 추출물 모두 추출 수율이 높게 나타난 이유는 무엇인가?	41%로 두 용매간의 추출수율은 유사하였으며, 생도라지에 비해 높은 추출수율을 나타내었다. 이는 증숙에 의해 도라지 세포벽과 분자구조가 파괴에 따라 조직이 연화되어 추출 효율이 증가한 것으로 판단된다(11). 따라서 흑도라지를 기능성 식품소재로 이용 시 도라지 내에 함유된 유용성분의 추출이 용이할 것으로 판단된다.

참고문헌 (28)

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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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