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문제 정의
- 본 연구에서는 착즙을 하기 위해 6가지의 상업용 블랜더와 착즙기를 활용하여 한국인이 즐겨먹는 12가지 채소와 과일을 이용하여 주스의 착즙 수율을 비교하고 항산화 활성 검토, 효소활성 확인 및 항염 효과를 추가적으로 제시하였다. 또한 과일 착즙액의 효소활성을 기존 판매중인 액상 발효액과 파우더 효소 식품과 비교하여 과일 착즙액의 품질의 품질기준으로 사용하고자 하였다.
- 본 연구에서는 6가지의 상업용 블랜더와 착즙기를 활용한 주스의 착즙 수율의 비교 및 항산화 활성 검토, 효소활성 확인및 항염효과를 추가적으로 제시하여 착즙 주스의 품질 지표로 사용하고자 하였다. 착즙액의 효소 활성과 항산화 활성을 대표적인 건강식품인 액상 발효액과 파우더 효소 식품과 비교하여 과일 착즙액 품질을 비교하였다.
- 따라서 소비자의 올바른 선택을 위해서는 신선한 주스의 품질에 대한 객관적인 검토가 선행되어야 한다. 즉 신선한 착즙 주스의 품질에 관련된 품질지표의 선정이 중요하며, 이를 위하여 본 연구에서는 착즙 수율, 효소 활성, 항산화 활성, 항염 활성, 폴리페놀 물질 함유량 등을 주요 지표로 선정하여 다양한 착즙기와 여러 채소와 과일을 대상으로 그 가능성을 검토하고자 하였으며, 다양한 제조방법에 따른 오렌지 주스 품질변화에 대해 검토하기도 하였다 [8]. 신선한 주스의 품질기준이 적절히 확립된다면 이를 기준으로 다양한 가공주스의 품질기준의 확립도 가능하다.
제안 방법
- 12가지 과일과 채소 중 protease 효소활성이 높았던 키위, 자몽, 토마토, 포도의 총 polyphenol 함량을 측정하였으며, folin-Denis 법에 따라 각 추출물 1 ml에 Folin reagent 1 ml, 2% Na2CO3 1 ml을 가하고 혼합한 다음 실온에서 30분간 반응시킨 후 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 gallic acid (Sigma Co.
- 12가지 과일과 채소 중 포도 실험군의 착즙액의 수율이 가장 높고 항염효과가 매우 뛰어나다고 알려진 포도실험군에 대해서 저속쥬서기로 착즙하였을때와 고속 착즙기로 착즙하였을 때의 항염증 효과의 차이를 알아 보고자 96 well 에 1×105 cells/ml로 cell seeding을 하고 24시간 후 착즙한 포도추출물을 처리하였으며, 시료 처리 1시간 후 LPS 200 ng을 처리한뒤 griess reagent (sulfanilamide 1g, N-(1-naphthyl)-ethylene-diamine dihydrochloride 0.1 g, phosphoric acid 2 ml/ up to dH2O 100 ml) 를 1:1 의 비율로 mixing 하고, bubble 을 제거 후 540 nm에서 ELISA로 측정하였다.
- 12가지 채소와 과일을 H사의 저속 착즙기로 착즙하여 동결건조시킨 후 100 mg/ml의 농도범위에서 실험하였으며, 시험 방법은 식약처 고시방법 3가지 (SAP, HUT, Plant)로 수행하였다. SAP법은 Aspergillus niger 및 그 변종, A.
- 96 well 에 1×105 cells/ml로 cell seeding 을 하고 24시간 후 착즙한 포도 추출물을 각각 처리하였으며, 시료 처리 1시간 후 LPS 200 ng을 처리한 뒤 24시간 후 5 mg/ml로 희석된 MTT 시약을 시료 부피에 1/50을 처리하고, 4시간 후 DMSO로 처리하여 10 min shaking 하고 570 nm에서 ELISA로 측정하였다.
- Amylase 효소활성의 측정은 BioVision사의 측정 키트 (Cat K 711-100)를 사용 하였으며, 96-well plate에 0, 4, 8, 12, 16, 20 nmol/well 의 농도로 제조한 p-nitrophenol (pNP)을 사용하여 흡광도 값을 측정하였다. 기질인 ethylidene-pNP-G7이 -amylase에 의해 분해되면 pNP가 생성되는데, 이 생성물을 측정하여 효소활성을 정량한다.
- 기질인 ethylidene-pNP-G7이 -amylase에 의해 분해되면 pNP가 생성되는데, 이 생성물을 측정하여 효소활성을 정량한다. Ethylidene-pNP-G7와 -amylase 를 0-60 min동안 25℃에서 반응시켜 흡광도 값을 얻었으며, 그 값을 standard curve와 비교하여 ethylidene-pNP-G7의 분해에 따른 pNP productivity를 각 시간에 따라 구하였다.
- SOD 활성은 xanthine -xanthine oxidase system을 nitroblue tetrazolium (NBT)로 발색시킨 19160 SOD determination kit (Sigma, Switzerland)를 이용하여 측정하였다. SOD Kit는 xanthine에 xanthine-oxidase가 작용하면 O2-가 생성되고 생성된 O2-는 공존하는 NBT를 환원시켜 발색반응을 나타내지만 생성된 O2-는 제거능을 가진 물질로 인하여 발색이 저해되는 원리이다.
- 0, 온도 37℃에서 casein 기질의 30분 간의 가수분해에 근거를 두고 있다. 가수분해 되지 않은 기질은 trichloroacetic acid 로 침전시켜 여과에 의해 제거하고 여액에 남아 있는 casein 양을 흡광도 값으로 측정하였다. 기질용액 10 ml을 항온조에서 15분간 항온시킨후 시험용액 2 ml을 가하여 흔들어 혼합하고 30분간 반응시켰다.
- 본 실험에 사용한 채소와 과일 12가지 (배, 파파야, 샐러리, 복숭아, 자몽, 사과, 토마토, 귤, 당근, 석류, 포도, 키위) 시료는 전라남도 광주소재 조선대학교 인근 H마트에서 구입하였다. 각 과일 50 g을 착즙기 별로 (착즙기3, 고속 주서기1, 블랜더 2) 착즙 후 시료를 12,000 rpm에서 7분간 원심분리하고 상등액을 취하여 막을 이용하여 (Sartorius 0.45 ml) 여과 하였으며 3회 이상 반복 수행하였고, 본 연구에 사용한 착즙기의 종류와 특징을 Table 1에 간략히 정리하였다. 과일 착즙액의 품질지표중의 하나인 효소활성의 경우 비교군으로 사용한 액상 발효액은 전남 화순 군청에서 제공 받았으며, 블루베리, 백야초, 신선초를 각각 3개월에서 1년 정도 발효시킨 상태였다.
- 본 실험에서는 12가지 채소와 과일 (배, 파파야, 샐러리, 복숭아, 자몽, 사과, 토마토, 귤, 당근, 석류, 포도, 키위)을 각 착즙기 (Table 1)를 이용하여 착즙하였다. 전반적으로 A사 착즙기와 H사 착즙기의 착즙량이 가장 좋았으며, 특히 캠벨 포도군에 대해서는 H사 착즙기가 다른 착즙기에 비해 약 2배 많은 착즙량이 확인되었다 (Table 2).
- 본 실험에서는 Bacillus amyloliquefaciens 유래의 α-amylase를 대상으로 하여 효소 활성을 측정하였다.
- iNOS는 정상 성인의 뇌에서는 발현되지 않으나 여러 가지 자극에 의하여 유도될 수 있으며 iNOS가 발현되면 단 시간내에 대량의 NO를 만들어내는데 이러한 대량의 NO는 자가 산화하여 각종의 질소화합물을 형성하고 유리기의 형태로 조직에 작용하여 강력한 세포독성 작용을 나타낸다 [31]. 본 실험에서는 NO 대사과정에서 발생하는 nitrite (NO2-)를 측정함으로써 NO의 양을 간접적으로 결정하였다. 12가지 채소와 과일 시료 중 포도 시료을 고속착즙기와 저속착즙기로 착즙하여 Raw 264.
- MTT assay는 탈수소 효소작용에 의하여 노란색의 수용성 기질인 MTT tetrazolium을 청자색을 띄는 비수용성의 MTT formazan (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide)으로 환원시키는 미토콘드리아의 능력을 이용하는 검사법으로써, MTT formazan의 흡광도는 540 nm의 파장에서 최대가 되며, 이 파장에서 측정된 흡광도는 살아있고 대사가 왕성한 세포의 농도를 반영한다 [33]. 본 실험에서는 포도 시료를 대상으로 고속착즙기와 저속착즙기를 사용하여 각각 50 g, 100 g, 250 g, 500 g 농도범위에서 세포 독성을 검사하였다. 포도 시료의 경우 항산화 활성과 폴리페놀 함유량이 높기때문에 착즙액의 품질이 높게 간주되는 만큼, 세포독성이 나타날 가능성이 있어 본 실험을 수행하였다.
- 이가공주스의 품질기준은 기존 업체에서 주스제조에 활용하기 위한 산업기준으로서의 역할이라기보다는 소비자의 입장에서 제품의 품질을 비교하고 제품을 판단하여 구매하기 위한 방법으로서 의미가 크다고 할 수 있다. 본 연구에서는 착즙을 하기 위해 6가지의 상업용 블랜더와 착즙기를 활용하여 한국인이 즐겨먹는 12가지 채소와 과일을 이용하여 주스의 착즙 수율을 비교하고 항산화 활성 검토, 효소활성 확인 및 항염 효과를 추가적으로 제시하였다. 또한 과일 착즙액의 효소활성을 기존 판매중인 액상 발효액과 파우더 효소 식품과 비교하여 과일 착즙액의 품질의 품질기준으로 사용하고자 하였다.
- SOD는 인체 내에서 생성되는 가장 강력한 항산화 작용을 가진 효소로서 체내에서 산화에 대한 방어효과가 가장 높은 것으로 알려져 있다 [26]. 본 연구에서는 채소와 과일 착즙액 12가지 중에서 DPPH radical 소거능이 우수했던 포도, 토마토, 키위, 귤 중에서 포도와 토마토의 SOD 효소 활성을 조사하였으며, 착즙 수율이 높았던 2가지 착즙기를 선정하여 실험 하였다. 비교 시험군으로서 시판 파우더 효소 4종 중에서 protease 활성이 높았던 1종과 발효액 1종을 선택하여 SOD 활성을 비교 조사하였다.
- 본 연구에서는 채소와 과일 착즙액 12가지 중에서 DPPH radical 소거능이 우수했던 포도, 토마토, 키위, 귤 중에서 포도와 토마토의 SOD 효소 활성을 조사하였으며, 착즙 수율이 높았던 2가지 착즙기를 선정하여 실험 하였다. 비교 시험군으로서 시판 파우더 효소 4종 중에서 protease 활성이 높았던 1종과 발효액 1종을 선택하여 SOD 활성을 비교 조사하였다. 각 시료의 농도는 100 mg/ml, 50 mg/ml, 25 mg/ml으로 농도 의존적 경향을 보였으며, 과일 시료 중에서는 포도의 항산화 소거능이 높은 것을 확인하였으며, 착즙기 중에서 H사의 착즙기로 착즙한 포도와 토마토의 항산화 활성이 더 높은 것으로 확인되었다 (Fig.
- 본 연구에서는 6가지의 상업용 블랜더와 착즙기를 활용한 주스의 착즙 수율의 비교 및 항산화 활성 검토, 효소활성 확인및 항염효과를 추가적으로 제시하여 착즙 주스의 품질 지표로 사용하고자 하였다. 착즙액의 효소 활성과 항산화 활성을 대표적인 건강식품인 액상 발효액과 파우더 효소 식품과 비교하여 과일 착즙액 품질을 비교하였다. 각 착즙기의 종류에 따라 수율의 차이가 많았으며, 블랜더의 경우에는 착즙 수율이 저속 착즙기의 절반 수준이었다.
- 본 실험에서는 포도 시료를 대상으로 고속착즙기와 저속착즙기를 사용하여 각각 50 g, 100 g, 250 g, 500 g 농도범위에서 세포 독성을 검사하였다. 포도 시료의 경우 항산화 활성과 폴리페놀 함유량이 높기때문에 착즙액의 품질이 높게 간주되는 만큼, 세포독성이 나타날 가능성이 있어 본 실험을 수행하였다. 포도 착즙의 경우 실험한 모든 농도범위에서 세포독성을 나타내지 않았으며 (Fig.
- 1 ml을 가하고 혼합한 다음 실온에서 30분간 반응시킨 후 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 gallic acid (Sigma Co., St. Louis, USA)를 사용하여 시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 검량선으로부터 총 polyphenol 함량을 구하였으며, 실험은 3회 반복 수행하여 평균값을 제시하였다.
대상 데이터
- 과일 착즙액의 품질지표중의 하나인 효소활성의 경우 비교군으로 사용한 액상 발효액은 전남 화순 군청에서 제공 받았으며, 블루베리, 백야초, 신선초를 각각 3개월에서 1년 정도 발효시킨 상태였다. pH 측정은 발효액 원액을 증류수로 5배 희석하여 사용하여 수행하였으며, 또 다른 효소활성 비교군인 파우더 효소제품의 경우 현재 시중에서 판매되고 있는 상업용 효소로서, 제품 선호도가 높은 국내 대표 브랜드 4종을 선별하여 증류수에 효소 파우더를 희석하여 (30 mg/ml) 사용하였다. 효소 활성측정에 사용한 시료는 각 착즙기 별로 착즙 후 12,000 rpm에서 7분간 원심분리기 (FDCF-12003, Korea)를 사용하여 원심분리하고 상등액을 취하여 막을 이용하여 여과한 한 후 원심 분리 하였으며, 각각의 완충액에 농도별로 희석하여 사용하였다.
- 45 ml) 여과 하였으며 3회 이상 반복 수행하였고, 본 연구에 사용한 착즙기의 종류와 특징을 Table 1에 간략히 정리하였다. 과일 착즙액의 품질지표중의 하나인 효소활성의 경우 비교군으로 사용한 액상 발효액은 전남 화순 군청에서 제공 받았으며, 블루베리, 백야초, 신선초를 각각 3개월에서 1년 정도 발효시킨 상태였다. pH 측정은 발효액 원액을 증류수로 5배 희석하여 사용하여 수행하였으며, 또 다른 효소활성 비교군인 파우더 효소제품의 경우 현재 시중에서 판매되고 있는 상업용 효소로서, 제품 선호도가 높은 국내 대표 브랜드 4종을 선별하여 증류수에 효소 파우더를 희석하여 (30 mg/ml) 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 채소와 과일 12가지 (배, 파파야, 샐러리, 복숭아, 자몽, 사과, 토마토, 귤, 당근, 석류, 포도, 키위) 시료는 전라남도 광주소재 조선대학교 인근 H마트에서 구입하였다. 각 과일 50 g을 착즙기 별로 (착즙기3, 고속 주서기1, 블랜더 2) 착즙 후 시료를 12,000 rpm에서 7분간 원심분리하고 상등액을 취하여 막을 이용하여 (Sartorius 0.
- 항염활성 실험을 위한 동물세포인 Raw 264.7 세포주는 American Type Culture collection (ATCC, USA)으로부터 분양 받았으며, DMEM, FBS, Griess reagent, lipopilysaccharide (E. coil, 0127: B8)는 Sigma (St. Louis, MO, USA) 사로부터 구입하였다. Raw 264.
성능/효과
- 본 실험에서는 Bacillus amyloliquefaciens 유래의 α-amylase를 대상으로 하여 효소 활성을 측정하였다. 12가지 과일, 채소 착즙액 (100 mg/ml)의 amylase에 대한 효소활성을 조사하였는데 모든 시료군 가운데서 당근 착즙액이 우수한 효소 활성을 보였으며, 다른 11가지 시료에서는 효소활성이 나타나지 않았다 (Table 4). 이 같은 결과로 볼 때, 한국인의 주식인 밥이나 밀가루 등 탄수화물 음식 섭취 시 당근 착즙액을 함께 섭취한다면 소화적인 측면이나 탄수화물의 과다 축적으로 인한 비만예방에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
- 12가지 과일, 채소 착즙액 중에서 항산화 활성이 가장 높았던 실험군 4가지 (포도, 자몽, 키위, 귤) 의 polyphenol 함량을 분석한 결과 자몽의 polyphenol 함량이 가장 높았으며, 자몽 1 mg/ml은 표준물질인 gallic acid 0.093 mg/ml 에 해당하였으며, 포도는 0.073 mg/ml, 키위는 0.086 mg/ml, 귤은 0.008 mg/ml로 실험군 중에서 가장 낮은 함량을 보여주었다 (Table 5). 이 같은 결과는 국내 시판 과일 및 채소 주스의 항균, 항산화 및 항혈전 활성에 관한 연구에서 포도의 총 polyphenol 함량이 가장 높았던 결과와 동일하며, 오렌지 주스의 경우에는총 폴리페놀 이외에 껍질의 유분 (peel oil)과 펙틴 등의 주스의 품질기준으로 제시되기도 하였다 [28].
- 12가지 실험군 가운데 사과 착즙액의 산도가 pH 4 이하로 가장 낮았으며, 당근, 샐러리, 파파야의 산도는 pH 6 전후의 약산성 이었다. 그 외 시료의 경우 pH 4~5 사이의 값을 기록하여 전반적으로 산성으로 나타났다.
- 12가지 과일 시료 중 착즙 수율이 가장 높은 것은 포도였으며, 이때 착즙액의 산도 범위는 pH 3~4 범위였다. 12가지 채소와 과일 시료 중 protease (Hut, SAP, Plant) 효소활성이 높은 것은 키위와 자몽이었으며, 과일 착즙액의 효소활성은 비교군 대비 매우 높은 수준의 효소 활성을 확인할 수 있었다. 총 polyphenol 함량 또한 표준물질인 gallic acid와 비교했을 때 4가지 과일 시료 (자몽, 키위, 포도, 귤) 중에서 키위와 자몽의 함량이 높은 것으로 나타났으며, 자몽 1 mg/ml은 표준물질인 gallic acid에 비하여 0.
- 저속착즙기와 고속착즙기로 비교해 보았을 때 저속 착즙기의 항산화 활성이 높은 것으로 나타났으며, 이는 저속 착즙기를 이용하여 과일 착즙하였을 때 polyphenol 함량이 높기 때문으로 판단된다. 12가지 채소와 과일 시료 중 포도 시료를 고속 착즙기와 저속착즙기로 각각 착즙하여 Raw 264.7 세포주에 50 g, 100 g, 250 g, 500 g 농도로 처리하여 세포 독성을 검사한 결과 모든 농도범위에서 세포독성을 나타내지 않았다. 한편 Raw 264.
- 본 실험에서는 NO 대사과정에서 발생하는 nitrite (NO2-)를 측정함으로써 NO의 양을 간접적으로 결정하였다. 12가지 채소와 과일 시료 중 포도 시료을 고속착즙기와 저속착즙기로 착즙하여 Raw 264.7 세포주에 처리하였는데 LPS 200 ng 처리하였을 때, 저속 착즙 포도 시료 50 g에서는 15.5%, 100 g에서는 21.2%, 250 g에서는 28.0%, 500 g에서는 35.6%의 NO 생성이 감소되었으며, 고속 착즙 포도 시료 50 g에서는 10.3%, 100 g에서는 15.2%, 250 g에서는 19.2%, 500 g에서는 24.5%의 NO 생성이 감소되었다 (Fig. 4). 저속착즙기의 포도 시료 이 고속 착즙기의 포도 시료 보다 NO 생성 감소율이 높은 것으로 확인되었으며, 이 같은 결과는 저속착즙기로 추출한 포도의 polyphenol의 함량이 높기 때문이라고 판단된다.
- 비교 시험군으로서 시판 파우더 효소 4종 중에서 protease 활성이 높았던 1종과 발효액 1종을 선택하여 SOD 활성을 비교 조사하였다. 각 시료의 농도는 100 mg/ml, 50 mg/ml, 25 mg/ml으로 농도 의존적 경향을 보였으며, 과일 시료 중에서는 포도의 항산화 소거능이 높은 것을 확인하였으며, 착즙기 중에서 H사의 착즙기로 착즙한 포도와 토마토의 항산화 활성이 더 높은 것으로 확인되었다 (Fig. 3). 활성산소의 공격을 차단, 또는 감소시키는 인체 내 자동방어 기전을 항산화 기전이라고 하는데 이러한 항산화 방어기전을 수행 하기 위한 특수한 기능을 가진 물질에는 두 가지로 효소계물질과 (superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase), 소분자 생체물질 (vitamin E, -carotene, uric acid, glutathione) 등이 있다 [27].
- 착즙액의 효소 활성과 항산화 활성을 대표적인 건강식품인 액상 발효액과 파우더 효소 식품과 비교하여 과일 착즙액 품질을 비교하였다. 각 착즙기의 종류에 따라 수율의 차이가 많았으며, 블랜더의 경우에는 착즙 수율이 저속 착즙기의 절반 수준이었다. 12가지 과일 시료 중 착즙 수율이 가장 높은 것은 포도였으며, 이때 착즙액의 산도 범위는 pH 3~4 범위였다.
- 086 mg/ml에 해당하였다. 과일 착즙액의 항산화능을 비교해 본 결과 DPPH, SOD radical 소거능 모두에서 높은 항산화 활성을 보여주었으며, 키위, 자몽, 포도,토마토, 귤 등의 활성이 매우 높은 것으로 조사 되었다. 저속착즙기와 고속착즙기로 비교해 보았을 때 저속 착즙기의 항산화 활성이 높은 것으로 나타났으며, 이는 저속 착즙기를 이용하여 과일 착즙하였을 때 polyphenol 함량이 높기 때문으로 판단된다.
- 주스의 경우 풍미나 기호도 등도 무척 중요한 변수로서 간주해야 하며 [8], 신선한 주스의 경우 미생물의 오염에 의한 품질 저하와 위생 문제가 발생할 여지가 있으므로 이 부분에 대한 연구가 필요하다. 마지막으로 착즙 이후 남는 고형물인 퓨레 (puree)를 활용하는 적절한 방안이 강구된다면 환경적 측면에서도 좋을 것으로 판단된다. 따라서 착즙기와 착즙액 그리고 퓨레의 활용방안에 대한 보다 광범위한 추가 연구가 필요하다고 사료된다.
- 1). 복숭아는 SAP, HUT, Plant 법 모두에서 가장 낮은 효소 활성을 나타내었다. 액상 발효액 시료의 효소활성은 아주 낮거나 거의 검출되지 않았으며 이에 반해 파우더 효소는 무척 높은 효소활성이 검출되었다.
- 프로테아제는 그 분해 양상 (mechanism)에 따라 엑소펩티다제 (exopeptidase)와 엔도펩티다제 (endopeptidase)로 나눌 수 있으며, 효소 활성 부위의 잔기에 따라 serine protease, metal protease, aspartic protease, cysteine protease 등으로 구분한다 [11]. 본 실험에서는 채소와 과일을 즙한 각 시료 12군 (100 mg/ml)의 protease 효소 활성을 확인하였으며, 12가지 실험군중에서 키위와 자몽이 SAP, HUT, Plant 법 모두에 대해 가장 높은 효소활성 결과를 나타내었다 (Fig. 1). 복숭아는 SAP, HUT, Plant 법 모두에서 가장 낮은 효소 활성을 나타내었다.
- DPPH 라디칼 소거능은 안정한 자유 라디칼인 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH•)을 이용하여 일정량의 시료 용액과의 반응에 의하여 DPPH 라디칼이 감소하는 정도를 분광 광도계로 측정하여 간접적으로 시료의 항산화 활성을 측정 하는 방법으로 조작이 매우 간편하고 단시간에 측정이 가능하여 항산화 활성의 검색 등의 용도로 널리 이용되고 있는 방법이다 [15]. 본 연구에서는 12가지 채소와 과일 착즙액의 DPPH radical 소거능을 확인한 결과 실험한 농도범위 (100mg/ml) 에서 키위의 radical 소거능이 가장 우수하였으며, 포도와 토마토, 귤, 자몽 실험군들도 DPPH radical 소거능이 비교적 우수함을 확인하였다 (Fig. 2). 파파야와 샐러리, 당근, 석류 등도 미약한 radical 소거능을 확인하였으나 배와 복숭아 실험군에서는 radical 소거능이 나타나지 않았다.
- 복숭아는 SAP, HUT, Plant 법 모두에서 가장 낮은 효소 활성을 나타내었다. 액상 발효액 시료의 효소활성은 아주 낮거나 거의 검출되지 않았으며 이에 반해 파우더 효소는 무척 높은 효소활성이 검출되었다. 채소와 과일 착즙액의 protease 효소 활성을 액상 발효액과 시판 파우더 효소 활성과 비교해 해보았을 때 비교군인 파우더 효소의 활성 보다는 약간 낮은 활성이지만 식품으로서 무척 양호한 효소활성을 확인할 수 있었으며, 과일 착즙액 한잔을 마셨을 때, 비교 실험군의 1일 복용량을 기준으로 protease 효소 활성은 거의 동일한 것으로 확인되었다 (data not shown).
- 5 g/ml이었다 [32]. 이 같은 결과는 본 실험과 같은 경향성을 보여주며, 포도 추출물이 NO 생성 감소에 매우 효과적임을 알수 있다.
- 야생포도에 포함된 성분 중에서 비교적 높은 총페놀함량 (total phenolic content)과 총플라보 이드함량(total flavonoid content)이 확인되었으며, DPPH와 FRAP 분석 (assay)을 수행하였는데 높은 항산화 활성이 있음이 보고되었다 [20]. 이 같은 결과들을 종합해보면 신선한 채소와 과일 착즙은 매우 우수한 항산화 효과를 가지고 있으므로 건강에 유익할 것으로 판단된다.
- 5%의 NO 생성이 감소되었으며, 저속 착즙기의 포도 시료가 고속 착즙기의 포도 시료보다 NO 생성 감소율이 높은 것으로 확인되었다. 이 같은 결과로 보았을 때 12가지 과일 시료는 항산화 활성과 항염 활성이 매우 높은 것으로 판단되며, 신선한 채소와 과일주스의 섭취는 건강증진에 매우 유익함을 알 수 있다. 높은 항산화 활성과 염증 완화에 도움을 주는 채소와 과일을 주스의 형태로 착즙하여 마실 경우 착즙기에 따라 섭취할 수 있는 polyphenol의 양이 다르므로 착즙기의 선택에도 주의를 할 필요가 있다.
- 당근과 샐러리는 blender (T사)를 이용할 경우 착즙이 되지 않았다. 이 같은 결과로 볼 때 과일을 착즙하여 섭취하고자 할 때 고속 주서기나 블랜더를 사용하는 것보다는 일반 저속 착즙기를 이용하는 것이 착즙 수율면에서는 유리할 것으로 판단된다. 높은 착즙 수율은 과일을 신선하게 착즙할 경우 중요한 품질지표로 간주될 수 있다.
- 이 결과는 키위, 배, 파인애플, 및 배의 과즙의 효소 활성을 활용하여 누에고치 분말에 처리하였을 때 향미 성분에 의한 기호성 증진과 항산화 및 항혈전 작용이 증가되었던 결과와 상관성이 있음을 확인할 수 있다 [12].
- 본 실험에서는 12가지 채소와 과일 (배, 파파야, 샐러리, 복숭아, 자몽, 사과, 토마토, 귤, 당근, 석류, 포도, 키위)을 각 착즙기 (Table 1)를 이용하여 착즙하였다. 전반적으로 A사 착즙기와 H사 착즙기의 착즙량이 가장 좋았으며, 특히 캠벨 포도군에 대해서는 H사 착즙기가 다른 착즙기에 비해 약 2배 많은 착즙량이 확인되었다 (Table 2). 당근과 샐러리는 blender (T사)를 이용할 경우 착즙이 되지 않았다.
- 액상 발효액 시료의 효소활성은 아주 낮거나 거의 검출되지 않았으며 이에 반해 파우더 효소는 무척 높은 효소활성이 검출되었다. 채소와 과일 착즙액의 protease 효소 활성을 액상 발효액과 시판 파우더 효소 활성과 비교해 해보았을 때 비교군인 파우더 효소의 활성 보다는 약간 낮은 활성이지만 식품으로서 무척 양호한 효소활성을 확인할 수 있었으며, 과일 착즙액 한잔을 마셨을 때, 비교 실험군의 1일 복용량을 기준으로 protease 효소 활성은 거의 동일한 것으로 확인되었다 (data not shown). 따라서 본 실험에서 사용한 과일/채소 착즙액의 protease 효소 활성은 전반적으로 우수한 것으로 확인되었으나, 모든 채소 및 과일 착즙액으로 논의를 확정하기 위해서는 추후 본 실험군 이외에 다른 과일/채소 주스를 이용한 추가 실험이 필요하다고 판단된다.
- 12가지 채소와 과일 시료 중 protease (Hut, SAP, Plant) 효소활성이 높은 것은 키위와 자몽이었으며, 과일 착즙액의 효소활성은 비교군 대비 매우 높은 수준의 효소 활성을 확인할 수 있었다. 총 polyphenol 함량 또한 표준물질인 gallic acid와 비교했을 때 4가지 과일 시료 (자몽, 키위, 포도, 귤) 중에서 키위와 자몽의 함량이 높은 것으로 나타났으며, 자몽 1 mg/ml은 표준물질인 gallic acid에 비하여 0.093 mg/ml, 키위는 0.086 mg/ml에 해당하였다. 과일 착즙액의 항산화능을 비교해 본 결과 DPPH, SOD radical 소거능 모두에서 높은 항산화 활성을 보여주었으며, 키위, 자몽, 포도,토마토, 귤 등의 활성이 매우 높은 것으로 조사 되었다.
- 포도 시료의 경우 항산화 활성과 폴리페놀 함유량이 높기때문에 착즙액의 품질이 높게 간주되는 만큼, 세포독성이 나타날 가능성이 있어 본 실험을 수행하였다. 포도 착즙의 경우 실험한 모든 농도범위에서 세포독성을 나타내지 않았으며 (Fig. 5), 이 같은 결과는 포도씨 추출물로 세포 독성 검사를 하였을 때, human breast, lung, gastric adenocarcinoma cells와 같은 암세포에서는 세포 독성을 보이며, normal human gastric mucosal cell과 같은 정성세포에서는 세포 독성을 보이지 않았던 결과와 일치하였다 [34].
- 7 세포주에 50 g, 100 g, 250 g, 500 g 농도로 처리하여 세포 독성을 검사한 결과 모든 농도범위에서 세포독성을 나타내지 않았다. 한편 Raw 264.7 세포주에 LPS 200 ng을 처리하여 NO 생성 억제 효과를 측정하였는데 저속 착즙 포도 시료 50 g에서는 15.5%, 100 g에서는 21.2%, 250 g에서는 28.0%, 500 g에서는 35.6%의 NO 생성이 감소되었으며, 고속 착즙기의 포도 시료 50 g에서는 10.3%, 100 g에서는 15.2%, 250 g에서는 19.2%, 500 g에서는 24.5%의 NO 생성이 감소되었으며, 저속 착즙기의 포도 시료가 고속 착즙기의 포도 시료보다 NO 생성 감소율이 높은 것으로 확인되었다. 이 같은 결과로 보았을 때 12가지 과일 시료는 항산화 활성과 항염 활성이 매우 높은 것으로 판단되며, 신선한 채소와 과일주스의 섭취는 건강증진에 매우 유익함을 알 수 있다.
후속연구
- 채소와 과일 착즙액의 protease 효소 활성을 액상 발효액과 시판 파우더 효소 활성과 비교해 해보았을 때 비교군인 파우더 효소의 활성 보다는 약간 낮은 활성이지만 식품으로서 무척 양호한 효소활성을 확인할 수 있었으며, 과일 착즙액 한잔을 마셨을 때, 비교 실험군의 1일 복용량을 기준으로 protease 효소 활성은 거의 동일한 것으로 확인되었다 (data not shown). 따라서 본 실험에서 사용한 과일/채소 착즙액의 protease 효소 활성은 전반적으로 우수한 것으로 확인되었으나, 모든 채소 및 과일 착즙액으로 논의를 확정하기 위해서는 추후 본 실험군 이외에 다른 과일/채소 주스를 이용한 추가 실험이 필요하다고 판단된다. 프로테아제가 풍부한 착즙액은 육류와 함께 섭취할 경우 소화를 돕고 음식의 맛을 더할 수 있는 좋은 음료가 될 수 있을 것으로 판단된다.
- 최근 이탈리아에서 많이 재배되는 베리가모트 (bergamot)를 이용한 고농축주스의 제조에 막을 이용할 경우, 신선한 착즙과 막으로 처리한 가공주스의 품질을 비교 함에 있어서 항산화 활성을 중요한 지표로 활용하기도 하였다 [18]. 따라서 본 연구에서 제시한 항산화 활성 및 효소활성 및 항염 활성 등이 추가로 고려된다면 상당히 신뢰성 있는 자료가 될 수 있을 것이라 판단한다.
- 마지막으로 착즙 이후 남는 고형물인 퓨레 (puree)를 활용하는 적절한 방안이 강구된다면 환경적 측면에서도 좋을 것으로 판단된다. 따라서 착즙기와 착즙액 그리고 퓨레의 활용방안에 대한 보다 광범위한 추가 연구가 필요하다고 사료된다.
- 12가지 과일, 채소 착즙액 (100 mg/ml)의 amylase에 대한 효소활성을 조사하였는데 모든 시료군 가운데서 당근 착즙액이 우수한 효소 활성을 보였으며, 다른 11가지 시료에서는 효소활성이 나타나지 않았다 (Table 4). 이 같은 결과로 볼 때, 한국인의 주식인 밥이나 밀가루 등 탄수화물 음식 섭취 시 당근 착즙액을 함께 섭취한다면 소화적인 측면이나 탄수화물의 과다 축적으로 인한 비만예방에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
- 따라서 본 실험에서 사용한 과일/채소 착즙액의 protease 효소 활성은 전반적으로 우수한 것으로 확인되었으나, 모든 채소 및 과일 착즙액으로 논의를 확정하기 위해서는 추후 본 실험군 이외에 다른 과일/채소 주스를 이용한 추가 실험이 필요하다고 판단된다. 프로테아제가 풍부한 착즙액은 육류와 함께 섭취할 경우 소화를 돕고 음식의 맛을 더할 수 있는 좋은 음료가 될 수 있을 것으로 판단된다. 이 결과는 키위, 배, 파인애플, 및 배의 과즙의 효소 활성을 활용하여 누에고치 분말에 처리하였을 때 향미 성분에 의한 기호성 증진과 항산화 및 항혈전 작용이 증가되었던 결과와 상관성이 있음을 확인할 수 있다 [12].
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