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문제 정의
- 따라서 야생의 산채가 급감하고 산채의 인공 재배가 증가함에 따라 인공 재배 산채의 생산량의 증대와 이를 이용한 가공산업 발전의 기초 자료를 제시하고 야생 및 재배 참취의 품질 특성을 비교하고자 본 연구에서는 경북 영양 일원에서 대량으로 생산되고 있는 재배 참취와 산야에 생육 하는 야생 참취의 건조방법에 따른 추출물의 항산화성을 비교 분석하였다.
- 본 연구는 인공 재배 산채의 생산량 및 산채의 가공제품의 개발의 증대함에 따라 야생 및 재배 참취의 품질 특성을 비교하고자 재배 및 야생 참취의 건조방법에 따른 항산화성을 비교 분석하였다. 참취의 열수 추출물의 수율은 야생 참취에 비해 재배 참취에서 수율이 높았고, 블랜칭 건조 추출물의 수율이 높았다.
제안 방법
- 4)로 여과하여 제조하였다. 각 추출액은 회전식증발 농축기(R-210, Buchi, Frawil, Swizerland)로 감압농축 및 동결건조기(FD5510SPT, Ilshin, Daejeon, Korea)를 사용하여 동결 건조하여 각 추출물의 시료를 제조하였다.
- Xanthine oxidase 저해 활성은 시료용액의 첨가군과 무첨가군의 흡광도 감소율을 %로 나타내었다. 대조군은 ascorbic acid를 추출물 대신 동일한 농도로 첨가하여 위의 방법으로 측정하였다.
- 열수 추출물은 야생 및 재배 참취의 생채, 생채건조, 블랜칭 건조 각각 50 g씩 분쇄기로 잘게 마쇄한 후 10배에 해당하는 3차 증류수를 각각 가한 후 85℃에서 3시간 동안 환류 추출하였다. 이 과정을 3회 반복 추출하여 모아진 각각의 추출액은 여과지(Whatman No.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 참취(Aster scaber)는 경북 영양 일대에서 채취한 야생 참취와 경작지에서 재배한 참취를 직접 채취하였으며, 채취한 참취는 이물질을 제거 및 세척한 후 실온에서 건조한 것을 생채건조, 100℃ 끓는 물에서 20분간 블랜칭 후 실온에서 건조한 것을 블랜칭 건조로 구분하여 각각 10 g, 50 g, 100 g단위로 일정량을 담아 -75℃ deep freezer(MDF-U52V, Thermo, San Francisco, CA, USA)에 보관하면서 시료로 사용하였다.
데이터처리
- 3)Different superscripts within the column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 4)Different superscripts within the column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- Different superscripts within the column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
- 본 실험결과는 독립적으로 3회 이상 반복 실시하여 실험 결과를 평균±표준편차로 나타내었다.
- 실험군간의 유의성을 검정하기 위하여 SPSS program(18.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 ANOVA test를 실시하여 유의성이 있는 경우, p<0.05 수준에서 Duncan´s multiple range test를 실시하였다.
이론/모형
- SOD 유사활성 측정은 Marklund 등(13)이 행한 방법에 따라 hydrogen peroxide(H2O2)로 전환시키는 반응을 촉매하는 pyrogallol의 생성량을 측정하여 SOD유사활성으로 나타내었다. 즉, 야생 및 재배 참취 추출액 0.
- Tyrosinase 저해 활성 측정은 Yagi 등(16)이 행한 방법에 따라 측정하였다. 반응구는 0.
- Xanthine oxidase 저해 활성은 Stripe와 Corte (15)가 행한 방법에 따라 측정하였다. 야생 및 재배 참취의 각 추출액 0.
- 아질산염 소거능은 Kato 등(14)이 행한 방법에 따라 다음과 같이 측정하였다. 즉, 1 mM의 NaNO2용액 2 mL에 각 농도의 시료 1 mL를 첨가하고, 여기에 0.
- 전자공여능(EDA : electron donating ability)은 Blois 등 (12)이 행한 방법에 준하여 각 시료의 DPPH(1,1-diphenyl2-picryl hydrazyl)에 대한 전자공여 효과로써 시료의 환원력을 측정하였다. 즉, 참취 각 추출물을 농도별로 제조한 시료 2 mL에 0.
- 폴리페놀 화합물의 함량은 Folin-Denis법(10)으로 측정하였다. 즉, 야생 및 재배 참취 10 mg/mL농도로 증류수에 녹인 다음 0.
- 플라보노이드 함량은 Moreno이 행한 방법(11)에 의해 측정하였다. 즉, 야생 및 재배 참취 추출액 0.
- 환원력 측정은 Wong 등(17)의 방법에 준하여 행하였다. 각 추출물의 시료용액 0.
성능/효과
- 1,000 μg/mL의 농도에서 야생 참취 생채 추출물이 31.32%의 SOD 유사활성능을 보였고, 생채건조 열수 추출물의 경우 27.60%, 블랜칭건조 열수 추출물은 19.96%의 SOD 유사활성능을 보였다.
- 1,000μg/mL의 농도에서 재배 참취의 생채 추출물이 23.57%의 SOD 유사활성능을 보여 다른 추출물에 비해 다소 높은 SOD 유사활성능을 보였다.
- 62.5 μg/mL 농도에서는 대조구인 ascorbic acid가 14.80%의 아질산염을 보였고, 생채 추출물에서 13%의 아질산염 소거능을 보여 대조구 만큼 높은 아질산염 소거능을 보였다.
- 62.5 μg/mL의 농도에서는 대조구인 ascorbic acid 가 10.72%의 SOD 유사활성능을 보였고, 생채의 경우 15.71%의 SOD 유사활성능을 보여 낮은 농도에서 대조구인 ascorbic acid의 항산화성이 우수함을 알 수 있었다.
- Choi 등(18)의 참취 추출물의 항산화 활성 연구에서 농도 의존적으로 DPPH radical을 소거하여 본 연구결과와 유사하였다. Free radical 을 환원시키거나 상쇄시키는 능력이 크면 높은 항산화 활성 및 활성산소를 비롯한 다른 라디칼에 대한 소거활성을 기대할 수 있으며, 인체 내에서 free radical에 의한 노화를 억제 하는 척도로도 이용될 수 있으므로(22), 본 연구의 참취 열수 추출물은 전자공여능이 높게 나타나 항산화력이 우수함을 알 수 있었다.
- 야생 및 재배 참취의 생채, 생채건조, 블랜칭 건조에 열수 추출물의 환원력을 측정한 결과는 Table 2, 3과 같다. Table 2의 야생 참취 열수 추출물에 대한 BHT 측정 결과, 농도가 증가함에 따라 환원력은 증가함을 보였고, 다른 열수 추출물보다 블랜칭 건조의 열수 추출물에서 높은 환원력을 확인할 수 있었다. 대조구인 BHT가 62.
- Xanthine oxidase 저해활성은 열수 추출물의 농도가 증가할수록 저해효과가 높았으며, 생채건조 추출물에서 가장 높았다. Tyrosinase 저해활성과 환원력은 농도가 증가함에 따라 블랜칭 건조 열수 추출물에서 높게 나타났다. 따라서 참취의 재배 및 건조 방법에 따른 열수 추출물은 항산화성이 우수하여 천연 항산화 소재 및 기능성 식품소재로서의 활용 가능한 약용식물자원이며, 이를 활용한 가공산업 발전의 기초자료가 될 것으로 생각된다.
- 2에서의 아질산염 소거능은 야생 및 재배의 생채, 블랜칭 건조, 생채건조 열수 추출물 순으로 높았다. Xanthine oxidase 저해활성은 열수 추출물의 농도가 증가할수록 저해효과가 높았으며, 생채건조 추출물에서 가장 높았다. Tyrosinase 저해활성과 환원력은 농도가 증가함에 따라 블랜칭 건조 열수 추출물에서 높게 나타났다.
- 참취 열수 추출물의 SOD 유사활성능은 추출물의 농도가 높아질수록 증가하였으며, 생채 열수 추출물에서 다른 추출물에 비해 높았다. pH 1.2에서의 아질산염 소거능은 야생 및 재배의 생채, 블랜칭 건조, 생채건조 열수 추출물 순으로 높았다. Xanthine oxidase 저해활성은 열수 추출물의 농도가 증가할수록 저해효과가 높았으며, 생채건조 추출물에서 가장 높았다.
- 대조구인 BHT가 62.5～1,000 μg/mL의 농도 0.27～1.53 사이의 환원력을 보였으며, 야생 참취 블랜칭 건조 열수 추출물은 0.12～1.09의 환원력을 보여 다른 추출물에 비해 높은 환원력을 보였다.
- Caffeic acid, ferulic acid 등의 phenolic acids와 catechol 등의 phenol류 그리고 ascorbic acid와 erythorbic acid와 같은 환원물질이 아질산염과 반응하게 되면 nitrosamin의 생성을 저해할 수 있다(23). 따라서 야생 및 재배 참취의 열수 추출물은 pH 1.2에서 아질산염 소거능이 높아 nitrosamine 생성 저해에 효과가 있을 것으로 판단된다.
- 또한 500 μg/mL의 농도에서는 생채 및 블랜칭 건조에 비해 생채 건조 추출물에서 높은 xanthine oxidase 저해 활성을 확인할 수 있었다.
- 13%으로 생채에서 수율이 낮았고, 블랜칭 건조의 수율이 다소 높았다. 또한, 재배 참취의 열수 추출물의 수율이 야생 참취의 열수 추출물보다 다소 높았다.
- Tyrosinase는 멜라닌 합성 경로의 초기속도 결정단계에 관여하는 효소로 멜라닌이 과잉 생산되면 색소가 침착되어 피부손상을 초래하는 것으로 알려져 있기 때문에 멜라닌의 생성을 억제하기 위하여 tyrosinase의 활성을 저해하는 것이 중요하다(24). 본 실험 결과 야생 및 재배 참취 열수 추출물의 경우 낮은 농도에서도 높은 tyrosinase 저해활성을 보여 멜라닌 생성을 억제하기 위해 tyrosinase 활성을 저해할 것으로 생각된다.
- 블랜칭 건조 열수 추출물 1,000 μg/mL 농도에서는 73.10%의 전자공여능을 보였고, 125 μg/mL 농도에서 50% 이상의 전자공여능을 보여 대조구인 ascorbic acid와 비슷한 전자공여능을 나타내 블랜칭 건조의 경우 낮은 농도에서도 전자공여능이 우수함을 알 수 있었다.
- 블랜칭 건조 열수 추출물은 1,000μg/mL의 농도에서 75.63%의 전자공여능을 보였으며, 125μg/mL 농도에서 60%이상의 전자공여능을 보여 대조구인 천연 항산화제 ascorbic acid와 비슷한 전자공여능을 나타냄으로서 낮은 농도에서도 블랜칭 건조의 기능성이 우수함을 알 수 있었다.
- 야생 및 재배 참취 열수 추출물의 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 야생 참취 생채의 플라보노이드 함량은 5.40 mg/g이었고, 생채건조 1.00 mg/g, 블랜칭 건조 3.10 mg/g으로 생채에서 높은 플라보노이드 함량을 보였다. 재배 참취 생채의 플라보노이드 함량은 3.
- 야생 참취 생채, 생채건조 및 블랜칭 건조 열수 추출물 62.5 μg/mL의 농도에서 각각 24.49%, 32.92%, 36.87%의 저해활성을 보였으며, 대조구인 ascorbic acid는 19.32%으로 모든 군의 열수 추출물이 대조구에 비해 높게 나타나 낮은 농도에서도 높은 xanthine oxidase 저해 활성을 보였다.
- 야생 참취 생채의 tyrosinase 저해활성은 다른 추출물에 비해 낮은 농도에서 높은 활성을 보였으며, 62.5～250 μg/mL의 농도에서는 대조구인 ascorbic acid 보다 생채 추출물의 활성이 더 높음을 알 수 있었다.
- 야생 및 재배 참취의 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과이다. 야생 참취 생채의 총 폴리페놀 함량은 20.43 mg/g이었고, 생채건조 23.86 mg/g, 블랜칭 건조 29.20 mg/g으로 블랜칭 건조에서 높은 폴리페놀 함량을 보였다. 재배 참취의 총 폴리페놀 함량은 생채에서 10.
- 5와 같다. 야생 참취 열수 추출물의 tyrosinase 저해활성 결과 열수 추출물의 농도가 증가할수록 저해활성이 높아졌다. 야생 참취 생채의 tyrosinase 저해활성은 다른 추출물에 비해 낮은 농도에서 높은 활성을 보였으며, 62.
- 야생 참취 열수 추출물의 농도에 따라 SOD 유사활성능을 측정한 결과, 열수 추출물에 농도가 높아질수록 SOD 유사활성능은 모든 군에서 증가하였다. 1,000 μg/mL의 농도에서 야생 참취 생채 추출물이 31.
- 참취의 열수 추출물의 수율은 야생 참취에 비해 재배 참취에서 수율이 높았고, 블랜칭 건조 추출물의 수율이 높았다. 야생 참취 추출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 재배 참취 추출물보다 높았으며, 건조방법에 따른 총 폴리페놀의 함량은 블랜칭 건조 추출물에서 높았고, 플라보노이드의 경우에는 생채 추출물에서 높았다. 참취의 열수 추출물의 전자공여능은 농도가 증가함에 따라 증가하였고, 블랜칭 건조의 열수 추출물에서 높은 전자공여능을 보였다.
- 야생 참취의 생채, 생채건조 및 블랜칭 건조 열수 추출물 pH 1.2에서의 아질산염 소거능은 추출물의 농도가 증가함에 따라 아질산염 소거 능이 증가하였으며, 야생 참취의 생채, 생채건조 및 블랜칭건조 추출물 1,000 μg/mL의 농도에서 각각 30.86%, 22.45%, 25.43%의 아질산염 소거능을 보였다.
- 야생 및 재배 참취 열수 추출물의 수율, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과는 Table 1과 같다. 야생 참취의 생채, 생채건조 및 블랜칭 건조의 열수 추출물의 수율은 각각 2.02%, 2.33%, 3.77%으로 블랜칭 건조 참취에서 수율이 높았다. 재배 참취의 생채, 생채건조 및 블랜칭 건조의 열수 추출물의 수율은 각각 2.
- 1과 같다. 야생 참취의 생채, 생채건조, 블랜칭 건조의 열수 추출물은 농도가 증가함에 따라 전자공여능은 증가함을 보였고, 다른 열수 추출물보다 블랜칭 건조의 열수 추출물에서 높은 전자공여능을 확인 할 수 있었다. 블랜칭 건조 열수 추출물은 1,000μg/mL의 농도에서 75.
- 31 mg/g으로 블랜칭 건조에서 높은 폴리페놀 함량을 보였다. 야생 참취의 열수 추출물의 폴리페놀 함량이 재배 참취의 열수 추출물보다 높았다.
- 열수 추출물의 xanthine oxidase 저해활성 결과 열수 추출물의 농도가 증가할수록 요산의 생성량이 줄어들어 xanthine oxidase에 대한 저해활성이 높아짐을 알 수 있었다. 야생 참취 생채, 생채건조 및 블랜칭 건조 열수 추출물 62.
- 재배 참취 블랜칭 건조 열수 추출물의 경우 62.5～250 μg/mL의 농도에서 대조구인 ascorbic acid보다 높은 tyrosinase 저해 활성을 보였으며, 500～1,000 μg/mL의 농도에서는 생채 및 생채건조 열수 추출물보다 높은 저해활성을 보였다.
- 재배 참취 생채, 생채건조 및 블랜칭 건조 열수 추출물 250 μg/mL의 농도에서 각각 30.74%, 47.81%, 40.98%의 xanthine oxidase 저해활성을 보였으며, 대조구인 ascorbic acid는 36.62%의 xanthine oxidase 저해 활성을 보여 생채건조와 블랜칭 건조 열수 추출물은 대조구에 비해 높은 xanthine oxidase 저해 활성을 보였다.
- 10 mg/g으로 생채에서 높은 플라보노이드 함량을 보였다. 재배 참취 생채의 플라보노이드 함량은 3.96 mg/g이었고, 생채건조 2.31 mg/g, 블랜칭 건조 2.50 mg/g으로 생채에서 높은 플라보노이드 함량을 보였다.
- 재배 참취 열수 추출물의 SOD 유사활성능은 야생 참취 열수 추출물의 SOD 유사활성능을 측정한 결과와 유사하게 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가함을 보였다. 1,000μg/mL의 농도에서 재배 참취의 생채 추출물이 23.
- 재배 참취 열수 추출물의 tyrosinase 저해활성 결과 야생 참취 추출물의 결과와 유사하게 농도가 증가할수록 tyrosinase에 대한 저해활성이 높아짐을 알 수 있었다. 재배 참취 블랜칭 건조 열수 추출물의 경우 62.
- 재배 참취의 생채, 생채건조 및 블랜칭 건조 열수 추출물 1,000 μg/mL 농도에서 각각 26.30%, 16.11%, 19.12%의 아질산염 소거능을 보여 생채에서 다른군에 비해 다소 높은 아질산염 소거능을 확인할 수 있었다.
- 77%으로 블랜칭 건조 참취에서 수율이 높았다. 재배 참취의 생채, 생채건조 및 블랜칭 건조의 열수 추출물의 수율은 각각 2.38%, 3.12%, 4.13%으로 생채에서 수율이 낮았고, 블랜칭 건조의 수율이 다소 높았다. 또한, 재배 참취의 열수 추출물의 수율이 야생 참취의 열수 추출물보다 다소 높았다.
- 재배 참취의 열수 추출물에 대한 전자공여능을 측정한 결과는 농도가 증가함에 따라 추출물 모두 전자공여능이 증가함을 알 수 있었고, 야생 참취의 전자공여능 측정 결과와 유사하게 블랜칭 건조 추출물에서 높은 전자공여능을 보였다. 블랜칭 건조 열수 추출물 1,000 μg/mL 농도에서는 73.
- 재배 참취의 열수 추출물의 xanthine oxidase 저해활성은 열수 추출물에서는 야생 참취 추출물의 결과와 같이 농도가 증가할수록 xanthine oxidase에 대한 저해활성이 높아짐을 알 수 있었다. 재배 참취 생채, 생채건조 및 블랜칭 건조 열수 추출물 250 μg/mL의 농도에서 각각 30.
- 20 mg/g으로 블랜칭 건조에서 높은 폴리페놀 함량을 보였다. 재배 참취의 총 폴리페놀 함량은 생채에서 10.39 mg/g이었고, 생채건조 11.53 mg/g, 블랜칭 건조 25.31 mg/g으로 블랜칭 건조에서 높은 폴리페놀 함량을 보였다. 야생 참취의 열수 추출물의 폴리페놀 함량이 재배 참취의 열수 추출물보다 높았다.
- Table 3의 재배 참취 열수 추출물에 대한 BHT 측정한 결과, 재배 참취 열수 추출물은 농도가 증가함에 따라 추출물 모두 환원력이 증가함을 알 수 있었다. 재배 참취의 환원력은 야생 참취의 환원력 측정 결과와 비슷하게 블랜칭 건조 열수 추출물에서 높은 환원력을 보였다. 시료 중에 항산화제와 같이 환원력을 가진 성분이 존재하게 되면 Fe3+/ferricyanide complex를 Fe2+상태로 환원시키면서 푸른색을 띠게 되는데(25) 흡광도 수치 자체가 시료의 환원력을 나타내므로 발색정도가 높을수록 높은 환원력을 나타낸다고 할 수 있다.
- 참취의 열수 추출물의 전자공여능은 농도가 증가함에 따라 증가하였고, 블랜칭 건조의 열수 추출물에서 높은 전자공여능을 보였다. 참취 열수 추출물의 SOD 유사활성능은 추출물의 농도가 높아질수록 증가하였으며, 생채 열수 추출물에서 다른 추출물에 비해 높았다. pH 1.
- 본 연구는 인공 재배 산채의 생산량 및 산채의 가공제품의 개발의 증대함에 따라 야생 및 재배 참취의 품질 특성을 비교하고자 재배 및 야생 참취의 건조방법에 따른 항산화성을 비교 분석하였다. 참취의 열수 추출물의 수율은 야생 참취에 비해 재배 참취에서 수율이 높았고, 블랜칭 건조 추출물의 수율이 높았다. 야생 참취 추출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 재배 참취 추출물보다 높았으며, 건조방법에 따른 총 폴리페놀의 함량은 블랜칭 건조 추출물에서 높았고, 플라보노이드의 경우에는 생채 추출물에서 높았다.
- 야생 참취 추출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 재배 참취 추출물보다 높았으며, 건조방법에 따른 총 폴리페놀의 함량은 블랜칭 건조 추출물에서 높았고, 플라보노이드의 경우에는 생채 추출물에서 높았다. 참취의 열수 추출물의 전자공여능은 농도가 증가함에 따라 증가하였고, 블랜칭 건조의 열수 추출물에서 높은 전자공여능을 보였다. 참취 열수 추출물의 SOD 유사활성능은 추출물의 농도가 높아질수록 증가하였으며, 생채 열수 추출물에서 다른 추출물에 비해 높았다.
후속연구
- Tyrosinase 저해활성과 환원력은 농도가 증가함에 따라 블랜칭 건조 열수 추출물에서 높게 나타났다. 따라서 참취의 재배 및 건조 방법에 따른 열수 추출물은 항산화성이 우수하여 천연 항산화 소재 및 기능성 식품소재로서의 활용 가능한 약용식물자원이며, 이를 활용한 가공산업 발전의 기초자료가 될 것으로 생각된다.
- 57%의 SOD 유사활성능을 보여 다른 추출물에 비해 다소 높은 SOD 유사활성능을 보였다. 이러한 결과와 비교해 볼 때 야생 및 재배 참취 열수 추출물은 superoxide anion 제거능이 높은 물질을 함유하고 있는 것으로 판단되며, 야생과 재배 참취 모두 항산화성을 가지는 기능성 식품소재로서의 활용가능성이 높다고 생각된다.
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