본 연구에서는 발아기간 및 고압처리 시간에 따른 항산화 성분 및 항산화 활성을 조사함으로써 발아벼의 항산화 활성에 미치는 고압처리공정의 효과에 대해 연구하였다. 발아기간은 6일까지로 하였고, 기간별로 발아된 벼는 30 MPa의 압력 하에서 24시간 및 48시간 동안 처리하였다. 총 폴리페놀함량은 48시간 고압처리를 실시한 6일차 발아벼가 5.15 mg/g으로 고압처리를 실시하지 않은 6일차 발아벼의 1.11에 비하여 증가하였으며, 15종의 페놀산 중 gallic acid 외 6종의 페놀산과 총 페놀산함량이 발아기간 및 고압처리 시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. ABTS 라디칼 소거능과 DPPH 라디칼 소거능은 대조구의 경우 발아 4일차에서 최대 값을 나타내었으며, 고압처리 24시간 처리구와 48시간 처리구 모두 대조구에 비해 높았다. 환원력과 이온킬레이팅 효과는 총 폴리페놀, 페놀산 함량과 유사하게 발아기간 및 고압처리시간이 증가함에 따라 증가하였다. 본 연구결과 발아와 가압을 병행처리 하였을 때 일반벼 및 발아벼에 비해 항산화 성분 및 항산화 활성이 증가함을 알 수 있었으며, 발아벼의 기능성을 증대시키기 위하여 고압처리공정의 적용이 효과적이라고 판단된다.
본 연구에서는 발아기간 및 고압처리 시간에 따른 항산화 성분 및 항산화 활성을 조사함으로써 발아벼의 항산화 활성에 미치는 고압처리공정의 효과에 대해 연구하였다. 발아기간은 6일까지로 하였고, 기간별로 발아된 벼는 30 MPa의 압력 하에서 24시간 및 48시간 동안 처리하였다. 총 폴리페놀함량은 48시간 고압처리를 실시한 6일차 발아벼가 5.15 mg/g으로 고압처리를 실시하지 않은 6일차 발아벼의 1.11에 비하여 증가하였으며, 15종의 페놀산 중 gallic acid 외 6종의 페놀산과 총 페놀산함량이 발아기간 및 고압처리 시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. ABTS 라디칼 소거능과 DPPH 라디칼 소거능은 대조구의 경우 발아 4일차에서 최대 값을 나타내었으며, 고압처리 24시간 처리구와 48시간 처리구 모두 대조구에 비해 높았다. 환원력과 이온킬레이팅 효과는 총 폴리페놀, 페놀산 함량과 유사하게 발아기간 및 고압처리시간이 증가함에 따라 증가하였다. 본 연구결과 발아와 가압을 병행처리 하였을 때 일반벼 및 발아벼에 비해 항산화 성분 및 항산화 활성이 증가함을 알 수 있었으며, 발아벼의 기능성을 증대시키기 위하여 고압처리공정의 적용이 효과적이라고 판단된다.
This study is investigated to evaluate the enhancement of antioxidant compound and activity of rough rice with different germination periods and high pressure treatment. The subject was germinated at $37^{\circ}C$ for 6 days (HP0), and then the germinated rough rice were subjected to 30 M...
This study is investigated to evaluate the enhancement of antioxidant compound and activity of rough rice with different germination periods and high pressure treatment. The subject was germinated at $37^{\circ}C$ for 6 days (HP0), and then the germinated rough rice were subjected to 30 MPa for 24 hr (HP24) and 48 hr (HP48), respectively. HP0, HP24 and HP48 samples were prepared and extracted with 80% ethanol. The highest total polyphenol contents (5.15 mg/g) occurred in treating at HP48 after germination for 5 days. The total phenolic acid contents including gallic acid, chlorogenic acid, catechin, ${\rho}$-coumaric acid, ferulic acid, salicylic acid, naringin, myricetin, trans-cinnamic acid, naringenin and kaempferol increased from $37.26{\sim}204.32{\mu}g/g$ at HP0 to $77.29{\sim}283.05{\mu}g/g$ at HP48. In antioxidant activity analyses, HP48 extracts showed higher values in ABTS and DPPH radical scavenging activity, reducing power, and $Fe^{2+}$ iron chelating effect than those of the HP24 and HP0 extracts. These results suggest that the combined treatment of high pressure treatment and germination process efficiently enhanced antioxidant compound and activity of rough rice.
This study is investigated to evaluate the enhancement of antioxidant compound and activity of rough rice with different germination periods and high pressure treatment. The subject was germinated at $37^{\circ}C$ for 6 days (HP0), and then the germinated rough rice were subjected to 30 MPa for 24 hr (HP24) and 48 hr (HP48), respectively. HP0, HP24 and HP48 samples were prepared and extracted with 80% ethanol. The highest total polyphenol contents (5.15 mg/g) occurred in treating at HP48 after germination for 5 days. The total phenolic acid contents including gallic acid, chlorogenic acid, catechin, ${\rho}$-coumaric acid, ferulic acid, salicylic acid, naringin, myricetin, trans-cinnamic acid, naringenin and kaempferol increased from $37.26{\sim}204.32{\mu}g/g$ at HP0 to $77.29{\sim}283.05{\mu}g/g$ at HP48. In antioxidant activity analyses, HP48 extracts showed higher values in ABTS and DPPH radical scavenging activity, reducing power, and $Fe^{2+}$ iron chelating effect than those of the HP24 and HP0 extracts. These results suggest that the combined treatment of high pressure treatment and germination process efficiently enhanced antioxidant compound and activity of rough rice.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 연구에서는 벼를 발아시킨 후 30 MPa의 압력 하에서 24시간 및 48시간 동안 고압처리를 실시하고, 발아 일수와 고압처리시간에 따른 항산화 성분 및 항산화 활성의 변화를 살펴봄으로써 발아벼의 기능성증대에 미치는 고압 처리공정의 효과에 대해 연구하고자 하였다.
본 연구에서는 발아기간 및 고압처리 시간에 따른 항산화 성분 및 항산화 활성을 조사함으로써 발아벼의 항산화 활성에 미치는 고압처리공정의 효과에 대해 연구하였다. 발아기간은 6일까지로 하였고, 기간별로 발아된 벼는 30 MPa의 압력 하에서 24시간 및 48시간 동안 처리하였다.
제안 방법
, Daejeon, Seoul)를 이용하였으며, 압력용기 내부의 온도는 발아조건과 동일한 37℃에서 유지되도록 하였다. 0일~6일간 발아시킨 벼를 수분과 산소투과성이 적은 알루미늄호일 필름(Newpack, Seoul, Korea)에 10 g 단위로 진공포장한후 30 MPa의 압력 하에서 24시간과 48시간 동안 처리하였으며, 압력처리는 효소가 불활성화되지 않도록 발아벼 시료 제작 직후에 실시하였다. 발아벼 및 고압처리를 실시한 벼는 50℃의 열풍건조기(WFO-459PD, EYELA, Tokyo, Japan)에서 2일간 건조시킨 다음 냉동보관하면서 시료로 사용하였다.
가압은 냉각수 순환장치가 연결된 기체가압식 압력처리장치(Non-stirred autoclave system, Ilsin autoclave Inc., Daejeon, Seoul)를 이용하였으며, 압력용기 내부의 온도는 발아조건과 동일한 37℃에서 유지되도록 하였다. 0일~6일간 발아시킨 벼를 수분과 산소투과성이 적은 알루미늄호일 필름(Newpack, Seoul, Korea)에 10 g 단위로 진공포장한후 30 MPa의 압력 하에서 24시간과 48시간 동안 처리하였으며, 압력처리는 효소가 불활성화되지 않도록 발아벼 시료 제작 직후에 실시하였다.
)이며, 발아는 Kim 등(12)의 방법에 따라 벼 500 g을 20℃의 물로 수세하고 3일간 침지시킨 다음 발아기(WGC 450, Dahan Inc, Seoul, Korea)로 발아시켰다. 발아 온도는 37℃, 습도는 80%를 유지시키면서 발아시켰으며, 물은 1일 1회씩 교환해주었고 1일 3회씩 10분간 물주기를 하면서 발아시켰다. 발아기간은 1일에서 6일로 하였고, 발아시키지 않은 벼를 대조구로 하였다.
발아 온도는 37℃, 습도는 80%를 유지시키면서 발아시켰으며, 물은 1일 1회씩 교환해주었고 1일 3회씩 10분간 물주기를 하면서 발아시켰다. 발아기간은 1일에서 6일로 하였고, 발아시키지 않은 벼를 대조구로 하였다.
본 연구에서는 발아기간 및 고압처리 시간에 따른 항산화 성분 및 항산화 활성을 조사함으로써 발아벼의 항산화 활성에 미치는 고압처리공정의 효과에 대해 연구하였다. 발아기간은 6일까지로 하였고, 기간별로 발아된 벼는 30 MPa의 압력 하에서 24시간 및 48시간 동안 처리하였다. 총 폴리페놀함량은 48시간 고압처리를 실시한 6일차 발아벼가 5.
시료 중에 함유된 유용성분을 추출하기 위해 에탄올 추출물을 제조하였다. 에탄올 추출물은 각각 시료 중량 대비 10배량의 80% 에탄올(v/v)을 첨가하여 1시간 동안 3회 반복하여 초음파추출하고, 이 추출물을 감압여과한 후 농축하여 동결건조(Freeze dryer, FD5508, Ilshin Lab Co.
시료 중에 함유된 유용성분을 추출하기 위해 에탄올 추출물을 제조하였다. 에탄올 추출물은 각각 시료 중량 대비 10배량의 80% 에탄올(v/v)을 첨가하여 1시간 동안 3회 반복하여 초음파추출하고, 이 추출물을 감압여과한 후 농축하여 동결건조(Freeze dryer, FD5508, Ilshin Lab Co., Ltd., Dongducheon, Korea)한 다음 -20℃에서 보관하면서 생리활성 측정용 시료로 사용하였다.
이동상은 0.1% acetic acid가 포함된 증류수(A)와 0.1% acetic acid가 포함된 아세토니트릴(B)을 gradient 조건으로 흘려주었고, gradient 조건은 A:B를 초기 92:8(%, v/v)에서 2분에 90:10, 27분에 70:30, 50분에 10:90, 51분에 0:100, 60분에 0:100, 70분에 92:8로 설정하였으며, 유속은 1 mL/min으로 하였고 주입량은 20 μL로 설정하였다.
즉 각 추출물 100 μL에 2% Na2CO3 용액 2 mL를 가한 후 3분 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL를 가하였다.
처리조건별 발아벼 추출물의 전자공여능(electron donating ability, EDA)은 Hwang 등(29)의 방법을 변형하여 측정하였다. 즉, 에탄올 추출물 0.
추출물 250 μL에 0.2 M sodium phosphate buffer(pH 6.6) 250μL, 1% potassium ferricyanide[K3Fe(CN)6] 250 μL를 각각 혼합하여 50℃에서 20분 동안 반응시킨 후 1% trichloroacetic acid(CCl3COOH, w/v)를 가하였다.
페놀산함량은 Seo 등(26)과 Jung 등(27)의 방법을 변형하여 분석하였다. 일정량의 시료에 80% MeOH를 가한 후 1시간 동안 3회 초음파 추출하였으며, 추출물은 여과지로 여과하여 감압농축 하고, 10% MeOH 50 mL로 녹인 후 diethyl ether : ethyl acetate(1:1) 혼합액을 이용하여 페놀산을 분리 용출하였다.
실온에서 30분 방치 후 반응액의 흡광도 값을 750 nm에서 측정하였다. 표준물질로 gallic acid(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 5, 10, 25 및 50배로 희석하여 사용하였으며, 검량선 작성 후 총 폴리페놀 함량은 시료 1 g 중의 mg gallic acid로 나타내었다.
희석된 ABTS 용액 1 mL에 추출액 50 μL를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 60분 후에 측정하였으며, 표준물질로서 Lascorbic acid(AA, Sigma-Aldrich Co.)를 동량 첨가하였다.
대상 데이터
실험에 사용된 벼는 2011년도에 충북 증평군에서 생산된 일품 벼(Oryza sativa L.)이며, 발아는 Kim 등(12)의 방법에 따라 벼 500 g을 20℃의 물로 수세하고 3일간 침지시킨 다음 발아기(WGC 450, Dahan Inc, Seoul, Korea)로 발아시켰다. 발아 온도는 37℃, 습도는 80%를 유지시키면서 발아시켰으며, 물은 1일 1회씩 교환해주었고 1일 3회씩 10분간 물주기를 하면서 발아시켰다.
데이터처리
통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 각 측정군의 평균과 표준편차를 산출하고 처리조건 간의 차이 유무를 one-way ANOVA(analysis of variance)로 분석한 뒤 Duncan's multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다.
이론/모형
발아와 고압처리에 따른 벼의 총 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(25)의 방법에 따라 Folin-Ciocalteu reagent가 추출물의 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 몰리브덴 정색으로 발색하는 것을 원리로 측정하였다. 즉 각 추출물 100 μL에 2% Na2CO3 용액 2 mL를 가한 후 3분 방치하여 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL를 가하였다.
이온 킬레이팅 효과는 Singh와 Rajini(31)의 방법에 따라 측정하였다. 추출물 1 mL에 2 mM의 ferrous chloride(FeCl2) 0.
총 항산화력은 ABTS cation decolorization assay 방법(28)에 의하여 측정하였다. 7.
환원력은 Mau 등(30)의 방법에 의해 측정하였다. 추출물 250 μL에 0.
성능/효과
15종의 표준물질중 rutin, hesperidin, quercetin을 제외한 12종의 페놀산이 검출되었고 발아 일수와 고압처리시간이 증가함에 따라 총 페놀산 함량은 증가하였으며, 6일간 발아시킨 벼를 48시간 동안 고압처리를 하였을 경우 283.05 μg/g으로 가장 높게 나타났는데, 이러한 결과는 총 폴리페놀함량의 결과와 유사한 경향이었다.
11에 비하여 증가하였으며, 15종의 페놀산 중 gallic acid 외 6종의 페놀산과 총 페놀산함량이 발아기간 및 고압처리 시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. ABTS 라디칼 소거능과 DPPH 라디칼 소거능은 대조구의 경우 발아 4일 차에서 최대 값을 나타내었으며, 고압처리 24시간 처리구와 48시간 처리구 모두 대조구에 비해 높았다. 환원력과 이온 킬레이팅 효과는 총 폴리페놀, 페놀산 함량과 유사하게 발아 기간 및 고압처리시간이 증가함에 따라 증가하였다.
5), 이러한 결과는 총 폴리페놀 함량 및 페놀산함량 변화와 유사한 경향이었다. 각각의 환원력은 5 mg/mL의 농도에서 측정한 것으로 대조구의 경우 발아 전 0일차 추출물의 환원력은 0.44이나 발아 5일 및 6일차에서는 각각 0.66 및 0.74로 증가하여 6일차에 가장 높은 환원력을 나타내었다. 또한 고압처리한 발아벼의 경우 24시간 처리구와 48시간 처리구에서 각각 0.
3과 같다. 고압처리를 실시하지 않은 대조구와 24시간 동안 고압처리한 발아벼의 경우 발아 3일차까지 총 항산화력이 증가하는 경향을 보였으며, 48시간 동안 고압처리한 발아벼는 발아 2일차까지 증가하다가 감소하는 경향을 보였다. 또한 고압처리시 24시간 처리구와 48시간 처리구가 각각 발아 3일차와 발아 2일차에서 36.
4와 같다. 고압처리를 실시하지 않은 대조구의 발아벼는 발아 4일차까지 전자공여능이 증가하다가 발아 5일차부터 감소하는 경향을 보여, 발아 전 0일차 시료의 DPPH 라디칼 소거능은 3.86 mg Trolox eq/g이었지만 발아 2일차 및 4일차에서는 각각 5.27 및 6.34 mg Trolox eq/g으로 증가하였고, 발아 5일차 및 6일차에서는 각각 4.99 및 4.83 mg Trolox eq/g으로 감소하였다. 또한 대조구의 경우 발아 4일차 시료에서 6.
고압처리에 따른 발아벼의 이온킬레이팅 효과를 나타낸 결과는 Fig. 6에서 보는 바와 같이 전반적으로 모든 처리구에서 발아가 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였으며 이러한 결과는 총 폴리페놀 함량, 페놀산 함량 및 환원력의 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 대조구의 경우 이온킬레이팅 효과는 0일차에 25.
6에서 보는 바와 같이 전반적으로 모든 처리구에서 발아가 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였으며 이러한 결과는 총 폴리페놀 함량, 페놀산 함량 및 환원력의 결과와 유사한 경향을 나타내었다. 대조구의 경우 이온킬레이팅 효과는 0일차에 25.12%이었던 것이 발아 5일차에 62.42%로 증가하였으며, 고압처리를 실시한 처리구의 경우 24시간 처리구와 48시간 처리구가 각각 발아 4일차와 발아 6일차에서 60.08%와 90.03%의 효과를 나타내어 대조구에 비해 월등히 높게 나타났다. Ferrous iron chelating 효과은 지질의 산화를 촉매하는 전이금속 이온들과 결합하여 반응계로부터 제거됨으로써 간접적인 항산화 활성을 나타내며(43), 일반적으로 feroozine과 feroous ion의 chelating을 억제하는 정도를 측정하는 것(44)으로 알려져 있다.
또한 gallic acid, chlorogenic acid, catechin, caffeic acid, ρ-coumaric acid, ferulic acid, myricetin, naringenin 및 kaempferol의 구성 페놀산 함량은 발아 일수 및 고압처리 시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타나내었다.
고압처리를 실시하지 않은 대조구와 24시간 동안 고압처리한 발아벼의 경우 발아 3일차까지 총 항산화력이 증가하는 경향을 보였으며, 48시간 동안 고압처리한 발아벼는 발아 2일차까지 증가하다가 감소하는 경향을 보였다. 또한 고압처리시 24시간 처리구와 48시간 처리구가 각각 발아 3일차와 발아 2일차에서 36.42 및 40.52 mg AA eq/g의 총 항산화력을 나타내어 대조구인 3일차 발아벼의 29.14 mg AA eq/g에 비해 높게 나타났다. 이러한 결과는 Kim 등(32)의 연구에서 일품벼를 발아시켰을 때 발아 4일차에서 최댓값을 보인 후 감소하는 결과와 유사하게 나타났으며, 이는 발아 후 일정기간 증가하였다가 감소하는 항산화 성분인 vitamin E 및 γ-oryzanol의 함량변화에 따른 것으로 판단된다(12).
83 mg Trolox eq/g으로 감소하였다. 또한 대조구의 경우 발아 4일차 시료에서 6.34 mg Trolox eq/g을 나타내었지만 고압처리 24시간 처리구에서는 발아 3일차가 7.07 mg Trolox eq/g으로 그리고 48시간 처리구는 발아 1일차 시료에서 7.57 mg Trolox eq/g으로 가장 높게 나타나 고압처리 시료가 대조구에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 이러한 결과는 총 항산화력에 대한 결과와 마찬가지로 발아 및 고압처리시 γ-oryzanol, vitamin E 및 페놀화합물 등의 항산화 성분의 생성이 증대되며, 이에 따라 DPPH에 의한 전자공여능이 증가되었을 것으로 판단된다.
발아기간과 고압처리시간에 따른 총 폴리페놀 함량 변화를 분석한 결과는 Fig. 1에서 보는 바와 같이 고압처리 하지 않은 대조구의 발아 전 0일차 시료의 총 폴리페놀 함량은 0.43 mg/g이었지만, 발아 2, 4 및 6일차에서는 각각 0.48, 0.75 및 1.11 mg/g으로 증가하여 발아 6일차에서 가장 높게 나타났다. 그러나 30 MPa 압력에서 24 및 48시간 고압처리 시 발아 일수에 따라 각각 0.
환원력과 이온 킬레이팅 효과는 총 폴리페놀, 페놀산 함량과 유사하게 발아 기간 및 고압처리시간이 증가함에 따라 증가하였다. 본 연구 결과 발아와 가압을 병행처리 하였을 때 일반벼 및 발아벼에 비해 항산화 성분 및 항산화 활성이 증가함을 알 수 있었으며, 발아벼의 기능성을 증대시키기 위하여 고압처리공정의 적용이 효과적이라고 판단된다.
이러한 결과는 총 항산화력에 대한 결과와 마찬가지로 발아 및 고압처리시 γ-oryzanol, vitamin E 및 페놀화합물 등의 항산화 성분의 생성이 증대되며, 이에 따라 DPPH에 의한 전자공여능이 증가되었을 것으로 판단된다.
일반적으로 곡류를 발아시키면 가수분해효소의 활성화에 따라 6'-O-feruloyl sucrose, 6'-O-sinapoyl sucrose, ferulic acid 및 sinapinic acid와 같은 페놀성 화합물의 함량이 증가하는 것으로 알려져 있으며(33), 본 연구결과 발아와 가압처리를 병행하였을 때 세포벽가수분해효소의 활성이 증가하고, 그에 따라 추출 시 6'-O-feruloyl sucrose, 6'-O-sinapoyl sucrose, ferulic acid 및 sinapinic acid와 같은 페놀성화합물의 용출이 용이해진 것으로 판단된다.
92 범위로 대조구에 비해 높게 나타냈다. 일품벼(32), 거대배아미(39), 시판특수미(42)의 발아 시 항산화활성을 연구한 결과에 의하면 발아시킨 후 환원력은 발아 전보다 월등히 높게 증가하였는데 본 연구에서 또한 6일간 발아시킴에 따라 발아초기보다 발아 후기에 환원력이 증가됨을 확인할 수 있었다. 또한 발아와 가압을 병행처리 하였을 때 환원력이 증가한 결과는 수소원자를 함유하고 있는 대표적인 reductones인 폴리페놀 및 페놀산 함량이 증가한 결과에서 기인한 것으로 판단된다(41).
발아기간은 6일까지로 하였고, 기간별로 발아된 벼는 30 MPa의 압력 하에서 24시간 및 48시간 동안 처리하였다. 총 폴리페놀함량은 48시간 고압처리를 실시한 6일차 발아벼가 5.15 mg/g으로 고압처리를 실시하지 않은 6일차 발아벼의 1.11에 비하여 증가하였으며, 15종의 페놀산 중 gallic acid 외 6종의 페놀산과 총 페놀산함량이 발아기간 및 고압처리 시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. ABTS 라디칼 소거능과 DPPH 라디칼 소거능은 대조구의 경우 발아 4일 차에서 최대 값을 나타내었으며, 고압처리 24시간 처리구와 48시간 처리구 모두 대조구에 비해 높았다.
ABTS 라디칼 소거능과 DPPH 라디칼 소거능은 대조구의 경우 발아 4일 차에서 최대 값을 나타내었으며, 고압처리 24시간 처리구와 48시간 처리구 모두 대조구에 비해 높았다. 환원력과 이온 킬레이팅 효과는 총 폴리페놀, 페놀산 함량과 유사하게 발아 기간 및 고압처리시간이 증가함에 따라 증가하였다. 본 연구 결과 발아와 가압을 병행처리 하였을 때 일반벼 및 발아벼에 비해 항산화 성분 및 항산화 활성이 증가함을 알 수 있었으며, 발아벼의 기능성을 증대시키기 위하여 고압처리공정의 적용이 효과적이라고 판단된다.
후속연구
Ferrous iron chelating 효과은 지질의 산화를 촉매하는 전이금속 이온들과 결합하여 반응계로부터 제거됨으로써 간접적인 항산화 활성을 나타내며(43), 일반적으로 feroozine과 feroous ion의 chelating을 억제하는 정도를 측정하는 것(44)으로 알려져 있다. 따라서 환원력의 결과와 마찬가지로 발아 및 고압처리 시 다양한 페놀산 및 페놀화합물의 생성 및 추출이 증대되고, 이에 따라 산화를 촉매하는 전이금속이온을 제거할 수 있는 성분이 증가한 것으로 판단되며, 추후에 어떠한 성분에 의해 이온킬레이팅 효과가 증가되었는지에 대한 연구가 필요하다고 생각한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
식물 종자의 씨눈 부분이 발아할 때 나타나는 변화는?
식물 종자가 발아하면 씨눈과 배젖에 있는 비활성상태의 DNA 유전정보가 활성화가 되고 각종 효소의 활성 및 영양소가 증가하여 최대의 영양상태가 갖추어지게 된다(6). 씨눈 부분이 발아되면서 단백질과 아미노산, 지방산, 탄수화물, 비타민, 미네랄, 식이섬유 등이 변화하며, γ-oryzanol이나 arabinoxylan, GABA 및 vitamin E 등의 생리활성 성분들도 증가하고 발아 중에 효소가 활성화됨으로써 영양성분들의 체내 흡수가 용이하게 되는 것으로 알려져 있다(7). 따라서 조조, 기장, 수수(8), 메밀(9), 들깨(10), 대두(11) 등의 다양한 종자에 대한 발아에 따른 유용성분 및 생리활성의 변화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 벼 전곡을 발아시킨 연구는 발아기간에 따른 벼의 화학성분 변화(12), 발아기간과 부위에 따른 벼 추출물의 항산화 및 항암활성 변화(13) 그리고 한국산 발아 벼 추출물의 여러 가지 암세포 주의 증식억제(14)에 대한 연구들이 진행되었다.
왕겨 및 미강의 외피에 함유된 항산화력이 우수한 물질은 무엇인가?
벼는 현미 80%, 왕겨 20%로 구성되어 있으며, 현미는 과피, 종피 및 호분층으로 구성된 미강과 배아 및 배유로 이루어져 있다(3). 그 중 왕겨 및 미강은 외피의 주요성분인 식이섬유가 대부분이며, 최근 연구에서는 항산화효과, 혈중콜레스테롤 저하효과 및 혈압상승 억제효과가 우수하고(4), 특히 항산화력이 우수한 tocopherol, phytic acid, phenolic acid, γ-oryzanol, GABA 및 ferulic acid 등이 함유되어 있다고보고되었다(5).
발아 벼의 고압처리시간에 따른 총 폴리페놀 함량 변화를 관찰한 결과, 발아와 가압처리를 병행하였을 때 총 폴리페놀함량이 증가하는 원인은 무엇인가?
또한 돼지감자를 고압처리할 경우 열수추출보다 총 폴리페놀 함량이 높게 나타나며, 고압처리공정은 항산화 성분의 추출수율을 증가시키기 위한 효과적인 공정이라고 제시하고 있다(24). 일반적으로 곡류를 발아시키면 가수분해효소의 활성화에 따라 6'-O-feruloyl sucrose, 6'-O-sinapoyl sucrose, ferulic acid 및 sinapinic acid와 같은 페놀성 화합물의 함량이 증가하는 것으로 알려져 있으며(33), 본 연구결과 발아와 가압처리를 병행하였을 때 세포벽가수분해효소의 활성이 증가하고, 그에 따라 추출 시 6'-O-feruloyl sucrose, 6'- O-sinapoyl sucrose, ferulic acid 및 sinapinic acid와 같은 페놀성화합물의 용출이 용이해진 것으로 판단된다.
참고문헌 (44)
Lim CS, Li CY, Kim YM, Lee WY, Rhee HI. 2005. The inhibitory effect of Cornus walteri extract against $\alpha$ -amylase. J Korean Soc Appl Biol Chem 48: 103-108.
Kang MY, Lee YR, Nam SH. 2003. Characterization of the germinated rices to examine an application potentials as functional rice processed foods. Korean J Food Sci Technol 35: 696-701.
Kim LS, Son YK, Son JR, Hur HS. 2001. Effect of germination condition and drying methods on physicochemical properties of sprouted brown rice. Korean J Crop Sci 46:221-228.
Saunder RM. 1990. The properties of rice bran as a food stuff. CFW 35: 632-636.
Andreason MF, Christensen LP, Meyer AS, Hansen A. 1999. Release of hydroxycinnamic and hydroxybenzoic acids in rye by commercial plant cell wall degrading enzyme preparations. J Sci Food Agric 79: 411-413.
Lee YR, Kim JY, Woo KS, Hwang IG, Kim KH, Kim KJ, Kim JH, Jeong HS. 2007. Changes in the chemical and functional components of Korean rough rice before and after germination. Food Sci Biotechnol 16: 1006-1010.
Ko JY, Song SB, Lee JS, Kang JR, Seo MC, Oh BG, Kwak DY, Nam MH, Jeong HS, Woo KS. 2011. Changes in chemical components of foxtail millet, proso millet, and sorghum with germination. J Korean Soc Food Sci Nutr 40: 1128-1135.
Lee EH, Kim CJ. 2008. Nutritional changes of buckwheat during germination. Korean J Food Culture 23: 121-129.
Ghung DS, Kim HK. 1998. Changes of protein and lipid composition during germination of Perilla frutescens seeds. Korean J Life Science 8: 318-325.
Kim JS, Kim JG, Kim WJ. 2004. Changes in isoflavone and oligosaccharides of soybeans during germination. Korean J Food Sci Technol 36: 294-298.
Kim HY, Hwang IG, Kim TM, Park DS, Kim JK, Kim DJ, Lee YR, Lee JS, Jeong HS. 2011. Changes in chemical composition of rough rice (Oryza sativa L.) according to germination period. J Korean Soc Food Sci Nutr 40: 1265-1270.
Kim HY, Hwang IG, Kim TM, Park DS, Kim JH, Kim DJ, Lee JS, Jeong HS. 2011. Antioxidant and angiotensin converting enzyme I inhibitory activity on different parts of germinated rough rice. J Korean Soc Food Sci Nutr 40:775-780.
Kim HY, Hwang IG, Joung EM, Kim TM, Kim DJ, Park DS, JS Lee, Jeong HS. 2010. Antiproliferation effects of germinated-Korean rough rice extract on human cancer cells. J Korean Soc Food Sci Nutr 39: 325-330.
Kwon SM, Kim CM, Kim YH. 2007. Biological characteristics of instant rice treated with high hydrostatic pressure. Food Science and Industry 40(3): 31-35.
San Martin MF, Barbosa-Canovas GV, Swanson BG. 2002. Food processing by high hydrostatic pressure. Crit Rev Food Sci Nutr 42: 627-645.
Kim SO, Park CW, Moom S, Lee HA, Kim B, Lee DU, Lee JH, Park J. 2007. Effects of high-hydrostatic pressure on ginsenoside concentrations in Korean red ginseng. Food Sci Biotechnol 16: 848-853.
Corrales M, Toepfl S, Butz P, Knorr D, Tauscher B. 2008. Extraction of anthocyanins from grape by-products assisted by ultrasonics, high hydrostatic pressure or pulsed electric fields: A comparison. Innovative Food Sci Emerging Technol 9: 85-91.
Kim D, Han GD. 2012. High Hydrostatic pressure treatment combined with enzymes increase the extractability and bioactivity of fermented rice bran. Innovative Food Sci Emerging Technol 16: 191-197.
Park SJ, Park DS, Lee SB, He X, Ahn JH, Woon WB, Lee HY. 2010. Enhancement of antioxidant activities of Codonopsis lanceolata and fermented Codonopsis lanceolata by ultra high pressure extraction. J Korean Soc Food Sci Nutr 39: 1898-1902.
Liu W, Liu J, Liu C, Zhong Y, Liu W, Wan J. 2009. Activation and conformational changes of mushroom polyphenoloxidase by high pressure microfluidization treatment. Innovative Food Sci Emerging Technol 10: 142-147.
Kim D, Fan JP, Chung HC, Han GD. 2010. Changes in extractability and antioxidant activity of Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) tubers by various high hydrostatic pressure treatments. Food Sci Biotechnol 19: 1365-1371.
Seo MC, Ko JY, Song SB, Lee JS, Kang JR, Kwak DY, Oh BG, Yoon YN, Nam MH, Jeong HS, Woo KS. 2011. Antioxidant compounds and activities of foxtail millet, 93 proso millet and sorghum with different pulverizing methods. J Korean Soc Food Sci Nutr 40: 790-797.
Jung KH, Hong HD, Cho CW, Lee MY, Choi UK, Kim YC. 2012. Phenolic acid composition and antioxidative activity of red ginseng prepared by high temperature and high pressure process. Korean J Food & Nutr 25: 827-832.
Choi Y, Lee SM, Chun J, Lee HB, Lee J. 2006. Influence of heat treatment on the antioxidant activities and polyphenolic compounds of shiitake (Lentinus edodes) mushroom. Food Chem 99: 381-387.
Hwang IG, Woo KS, Kim TM, Kim DJ, Yang MH, Jeong HS. 2006. Change of physicochemical characteristics of Korean pear (Pyrus pyrifolia Nakai) juice with heat treatment conditions. Korean J Food Sci Technol 38: 342-347.
Mau JL, Lin HC, Song SF. 2002. Antioxidant properties of several specialty mushrooms. Food Res Int 35: 519-526.
Kim HY, Lee SH, Hwang IG, Jeong HS. 2012. Antioxidant activity and anticancer effects of rough rice (Oryza sativa L.) by germination periods. J Korean Soc Food Sci Nutr 41: 14-19.
Tian S, Nakamura K, Cui T, Kayahara H. 2005. High-performance liquid chromatographic determination of phenolic compounds in rice. J Chromatogr A 1063: 121-128.
Xi J, Shen D, Zhao S, Lu B, Li Y, Zhang R. 2009. Characterization of polyphenols from green tea leaves using a high hydrostatic pressure extraction. Int J Pharm 382: 139-143.
Kang MY, Kim S, Koh HJ, Nam SH. 2004. Antioxidant activity of ethanolic extract from germinated giant embryonic rices. J Korean Soc Appl Biol Chem 47: 293-299.
Xi J, Shen D, Li Y, Zhang R. 2011. Ultrahigh pressure extraction as a tool to improve the antioxidant activities of green tea extracts. Food Res Int 44: 2783-2787.
Hsu CL, Chen W, Weng YM, Tseng CY. 2003. Chemical composition, physical properties, and antioxidant activities of yam flours as affected by different drying methods. Food Chem 83: 85-92.
Elmastas M, Gulcin I, Isildak O, Kufrevioglu OI, Ibaoglu K, Aboul-Enein HY. 2006. Radical scavenging activity and antioxidant capacity of bay leaf extracts. J Iran Chem Soc 3: 258-266.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.