[논문]야생산사(Crataegus pinnatifida Bunge)과육 용매별 추출물의 항산화 효과

김민아; 성종환; 이영근; 김동섭; 정헌식; 김한수

야생산사(Crataegus pinnatifida Bunge)과육 용매별 추출물의 항산화 효과
Impacts of Various Solvent Extracts from Wild Haw(Crataegus pinnatifida Bunge) Pulpy on the Antioxidative Activities 원문보기

東아시아食生活學會誌 = Journal of the East Asian Society of Dietary Life, v.24 no.3, 2014년, pp.392 - 399

(부산대학교 식품공학과) , 김민아 (부산대학교 식품공학과) , 성종환 (부산대학교 식품공학과) , 이영근 (부산대학교 식품공학과) , 김동섭 (부산대학교 식품공학과) , 정헌식 (부산대학교 식품공학과) , 김한수 (부산대학교 식품공학과)

초록
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산사에 함유되어 있는 생리활성 물질의 특성을 알아보고 70% methanol, 70% ethanol, chloroform:methanol(CM, 2:1, v/v), n-butanol 및 ethyl acetate(EA)의 5가지 용매를 사용하여 추출한 추출물의 용매별 항산화 활성 측정을 통하여 산사의 항산화 활성 및 천연 기능성 식품 재료로서의 가치를 검토하고자 본 실험을 수행하였다. 산사 과육의 total phenol 함량은 70% methanol, 70% ethanol, CM, EA, n-butanol 추출물 순으로 높게 나타났으며, 특히 70% methanol 및 70% ethanol 추출물은 각각 71.46 mg/g, 70.41 mg/g의 높은 함량을 보였다. Total flavonoid 함량은 CM(1.63 mg/g), n-butanol(1.59 mg/g), 70% methanol(1.26 mg/g), 70% ethanol(1.26 mg/g) 및 EA(1.12 mg/g) 순으로 높게 측정되었다. $NO_2$ radical 소거 활성은 total phenol 함량과 동일한 경향으로 나타났으며, ${\beta}$-carotene에서의 항산화 활성은 70% methanol, 70% ethanol, n-butanol, CM, EA 추출물, superoxide dismutase(SOD) 유사 활성은 70% methanol, 70% ethanol, CM, n-butanol, EA 추출물 순으로 높은 것으로 나타났다. 대부분 70% methanol 및 70% ehtnaol 추출물에서 활성이 높게 측정되었으며, 이는 산사 속에 함유되어 있는 total phenol 및 flavonoid와 같은 항산화 성분 때문인 것으로 추정되며, 특히 total phenol에 의한 것으로 생각된다. 따라서 산사는 항산화제 및 기능성 식품 소재로 활용 가능성이 높을 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Haw(Crataegus pinnatifida Bunge) belongs to the rose family and has beneficial health effects such as anti-obesity and gastroprotective activities. This study compared the antioxidative activities of various solvent extracts from haw. After removing seeds, pulpy was extracted with 70% methanol, 70% ethanol, chloroform :methanol(CM, 2:1, v/v), n-butanol, and ethyl acetate(EA). Total phenol contents were 71.46, 70.41, 47.63, 47.49 and 45.95 mg/g in the 70% methanol, 70% ethanol, CM, n-butanol and EA extracts, respectively. Total flavonoid contents of CM and n-butanol extracts were higher compared to other extracts at 1.63 mg/g and 1.59 mg/g, respectively, whereas EA extract had the lowest flavonoid content at 1.12 mg/g. Corresponding to total phenol contents, among $NO_2$ radical scavenging activity, antioxidant activity by ${\beta}$-carotene bleaching assay, and superoxide dismutase(SOD)-like ability, 70% methanol and 70% ethanol extracts showed higher antioxidative activities than the other extracts. However, the lowest activities were n-butanol extract in $NO_2$ radical scavenging activity as well as EA extract in antioxidant activity by ${\beta}$-carotene bleaching assay and SOD-like ability. These results suggest that haw extracts are available as a new natural antioxidant, and its activities are attributed to antioxidant substances such as phenolic compounds and flavonoids.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

산사에 함유되어 있는 생리활성 물질의 특성을 알아보고 70% methanol, 70% ethanol, chloroform:methanol(CM, 2:1, v/v), n-butanol 및 ethyl acetate(EA)의 5가지 용매를 사용하여 추출한 추출물의 용매별 항산화 활성 측정을 통하여 산사의 항산화 활성 및 천연 기능성 식품 재료로서의 가치를 검토하고자 본 실험을 수행하였다. 산사 과육의 total phenol 함량은 70% methanol, 70% ethanol, CM, EA, n-butanol 추출물 순으로 높게 나타났으며, 특히 70% methanol 및 70% ethanol 추출물은 각각 71.
이에 본 연구에서는 산사를 용매별로 추출하여 total phenol, flavonoid 함량 및 NO2 radical 소거능과 더불어 β-carotene에서의 항산화 활성과 SOD 유사 활성을 살펴본 후 새로운 기능성 소재로의 가능성을 알아보고자 하였다.

제안 방법

β-carotene에서의 항산화 작용은 Jeong et al(2008)의 방법을 변형하여 측정하였다.
1과 같이, 산사 과육 분말 100g에 10배(1:10, w/v)의 70% methanol을 가하여 24시간씩 총 2회 추출하였다. 또한, 70% ethanol, chloroform : methanol(CM, 2:1, v/v), n-butanol, ethyl acetate(EA) 용매를 가하여 동일한 방법으로 추출하였으며, 여과지(filter paper, Advantec, No.1)를 이용하여 여과하였다. 여과된 각 추출물을 rotary evaporator(EYELA, N-N series, Tokyo, Japan)를 이용해 40°C에서 감압 농축하여 용매를 완전히 제거한 후 농축물을 - 80°C(SW-UF400, Sam-Won Co.
시료의 용매별 추출은 Fig. 1과 같이, 산사 과육 분말 100g에 10배(1:10, w/v)의 70% methanol을 가하여 24시간씩 총 2회 추출하였다. 또한, 70% ethanol, chloroform : methanol(CM, 2:1, v/v), n-butanol, ethyl acetate(EA) 용매를 가하여 동일한 방법으로 추출하였으며, 여과지(filter paper, Advantec, No.
아질산염 소거능은 Kato et al(1987) 및 Lee et al(2006)의 방법을 변형하여 측정하였다. 즉, 시료 1 mL와 1 mM sodium nitrite 0.
즉, chloroform 10 mL에 β-carotene 1 mg을 용해하여 linoleic acid 20 mg 및 tween 40을 200 mg가하고, rotary vacuum evaporator(EYELA, N-N series, Tokyo, Japan)을 이용하여 40°C에서 농축하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 시료는 강원도 정선군 남면 일대 야산에서 자생하는 산사를 2011년 10월 중하순 채취하여 과육을 분리하여 진공 동결 건조(EYELA, FDU-2000, Rikakikai Co., Tokyo, Japan)시킨 후 분쇄기(DCM-5500, Dae-Chang, Seongnam, Korea)로 마쇄하여 - 80°C(SW-UF-400, Sam-Won Co., Busan, Korea)에 저장하며 본 실험에 사용하였다.
여과된 각 추출물을 rotary evaporator(EYELA, N-N series, Tokyo, Japan)를 이용해 40°C에서 감압 농축하여 용매를 완전히 제거한 후 농축물을 - 80°C(SW-UF400, Sam-Won Co., Busan, Korea)에 보관하면서 본 실험의 시료로 사용하였으며, 시료의 수율은 추출 전 시료 중량에 대한 추출 후 건조 중량 백분율로 나타내었다(Jang et al 1996).
5 mL, 80% ethanol 2 mL를 혼합하여 40분 방치시킨 후 UV/ VIS-spectrophotometer(Specord 200, Analytik-Jena, Jena, Germany)로 415 nm에서 흡광도를 측정하여 정량하였다. 표준물질로는 quercetin을 사용하였으며, 시료 1 g 당 quercetin mg으로 나타내었다(Mello et al 2010).

데이터처리

군 간의 차이는 one-way analysis of variance(ANOVA, IBM SPSS statistics ver. 21)로 분석하였고, p<0.05수준에서 Duncan's multiple range test에 의하여 각 실험군 간의 유의성을 검증하였다.
분석 결과의 통계 처리는 평균값과 표준편차를 계산하여 나타내었다. 군 간의 차이는 one-way analysis of variance(ANOVA, IBM SPSS statistics ver.

이론/모형

Total phenol 함량은 Gutfinger T(1981)에 준하여 FolinDenis’ 방법에 따라 측정하였다.
산사 과육 용매별 추출물의 SOD 유사활성은 Marklund & Marklund(1974)의 방법에 준하여 측정하였다.

성능/효과

70% methanol 추출물은 60.45±1.12%로 추출 용매 중 가장 높은 것으로 나타났고, 70% ethanol 추출물은 59.79±2.26%로 70% methanol 다음으로 높은 수율을 보였으나, 유의적인 차이는 없었다.
70% methanol 추출물은 농도별로 각각 7.56±1.67%, 16.73±1.14%, 31.55±2.29%를 나타내어 용매 추출물 중 가장 높은 소거 활성을 보였지만, 70% ethanol 추출물(7.36±1.52%, 16.33±2.57%, 29.03±1.22%)과 유의적인 차이는 없었다.
70% methanol 추출물은 시료 농도에 따라 12.57±0.00%, 13.31±0.92%, 14.64±0.92%로 추출 용매 중 유의적으로 가장 높게 나타났으며, 70% ethanol이 10.50±0.68%, 10.65±0.51%, 11.39±0.26%로 70% methanol 다음으로 유의적으로 높은 활성을 보였다.
70% methanol 추출물이 71.46±1.68 mg/g으로 추출 용매 중 가장 높은 함량을 나타내었으며, 70% ethanol이 70.41±1.47 mg/g의 함량을 보여 70% methanol 다음으로 높게 나타났으나, 두 용매 추출물 간에는 유의적인 차이가 없었다.
70% methanol과 70% ethanol 추출물은 각각 1.26±0.04 mg/g 및 1.26±0.04 mg/g으로 유의적인 차이가 없었으며, EA 추출물이 1.12±0.08 mg/g으로 추출 용매 중 유의적으로 가장 낮은 함량을 보였다.
CM 및 EA 추출물은 각각 47.63±0.32 mg/g, 47.49±0.12 mg/g의 함량을 나타내어 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다.
CM 추출물은 농도별로 6.75±0.46%, 15.02±1.09%, 27.92±2.23%의 소거 활성을 나타내었고, EA 추출물은 농도별로 5.24±0.87%, 14.42±0.60%, 26.81±1.84%, n-butanol은 4.54±0.46%, 13.51±0.91%, 25.91±2.40%의 소거 활성을 보였으며, CM 추출물 0.2 mg/mL(6.75±0.46%)를 제외한 CM 및 EA, n-butanol 추출물간의 유의적인 차이는 없었다.
CM 추출물이 1.63±0.00 mg/g으로 추출 용매 중 가장 높게 나타났으며, n-butanol 용매 추출물이 1.59±0.04 mg/g으로 CM 다음으로 높게 나타났으나, 유의적인 차이는 없었다.
Chloroform : methanol(CM, 2 : 1, v/v) 추출물은 31.18±1.53%로 70% methanol 및 70% ehtnaol 추출물 다음으로 높은 수율을 보였다.
NO2 radical 소거 활성은 total phenol 함량과 동일한 경향으로 나타났으며, β-carotene에서의 항산화 활성은 70% methanol, 70% ethanol, n-butanol, CM, EA 추출물, superoxide dismutase(SOD) 유사 활성은 70% methanol, 70% ethanol, CM, n-butanol, EA 추출물 순으로 높은 것으로 나타났다.
41 mg/g의 높은 함량을 보였다. Total flavonoid 함량은 CM(1.63 mg/g), n-butanol(1.59 mg/g), 70% methanol(1.26 mg/g), 70% ethanol(1.26 mg/g) 및 EA(1.12 mg/g) 순으로 높게 측정되었다. NO₂ radical 소거 활성은 total phenol 함량과 동일한 경향으로 나타났으며, β-carotene에서의 항산화 활성은 70% methanol, 70% ethanol, n-butanol, CM, EA 추출물, superoxide dismutase(SOD) 유사 활성은 70% methanol, 70% ethanol, CM, n-butanol, EA 추출물 순으로 높은 것으로 나타났다.
n-Butanol 추출물은 13.24±1.06%의 수율을 보였으며, ethyl acetate(EA) 추출물은 5.05±0.86%로 추출 용매 중 유의적으로 가장 낮은 수율을 나타내었다.
n-Butanol 추출물은 32.10±0.83%, 41.77±1.82%, 47.73±0.78%, CM 추출물은 30.27±0.37%, 38.88±0.28%, 46.87±0.37%의 활성을 나타내었고, EA 추출물은 25.68± 0.90%, 31.67±3.27%, 40.10±1.34%로 추출 용매 중 유의적으로 가장 낮은 활성을 나타내었다.
대조군인 ascorbic acid는 농도별로 19.82±1.43%, 44.23±0.68%, 74.85±0.26%로 나타나 용매별 추출물보다 유의적으로 높은 활성으로 확인되었다.
대조군인 ascorbic acid는 농도별로 27.22±0.46%, 45.16±0.17%, 58.27±0.80%의 유의적인 차이를 보였으며, 용매별 추출물과도 유의적인 차이를 나타내었다.
한편, phenol성 물질은 아질산염의 분해를 통해 nitrosamine 생성을 억제하며, quinone으로 산화되어 free radical 소거 등을 통해 항산화력을 나타낸다고 한다(Kang et al 1996). 본 실험 결과 70% methanol 및 70% ethanol 추출물에서 total phenol 함량이 가장 높은 것으로 나타났다.
Flavonoid 중의 일부는 아질산염 소거율이 낮지만, phenolic acid는 아질산을 분해함으로 높은 아질산염 소거능을 나타낸다고 한다(Kang et al 1996). 본 실험 결과, 70% methanol 및 70% ethanol 추출물에서 높은 아질산염 소거 활성을 보였으며, 이는 산사 과육의 total phenol 함량 결과와 유사한 것으로 나타났다.
본 실험결과, 산사 과육의 β-carotene에서의 항산화 활성은 total phenol 함량과 유사하게 70% methanol 및 70% ethanol 추출물에서 높은 것으로 나타났다.
는 식품 첨가 물질로 산성 조건 하에서 2급 아민 등의 아민류와 반응하여 발암 물질인 nitrosamine을 형성하고, 일정량 이상 섭취하게 되면 각종 중독을 일으키는 것으로 알려져 있어 문제시 되고 있다(Jeong et al 2006). 산사 과육 용매별 추출물의 NO₂ radical 소거 활성은 Fig. 4와 같으며, 모든 시료 농도에서 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 70% methanol 추출물은 농도별로 각각 7.
산사 과육의 70% methanol 추출물은 시료 농도에 따라 53.97±2.23%, 70.30±0.58%, 80.29±2.48%로 추출 용매 중 가장 높은 활성을 나타내었으나, 70% ethanol 추출물(53.20±0.92%, 70.02±0.92%, 78.45± 0.96%)의 활성과 유의적인 차이는 없었다.
산사에 함유되어 있는 생리활성 물질의 특성을 알아보고 70% methanol, 70% ethanol, chloroform:methanol(CM, 2:1, v/v), n-butanol 및 ethyl acetate(EA)의 5가지 용매를 사용하여 추출한 추출물의 용매별 항산화 활성 측정을 통하여 산사의 항산화 활성 및 천연 기능성 식품 재료로서의 가치를 검토하고자 본 실험을 수행하였다. 산사 과육의 total phenol 함량은 70% methanol, 70% ethanol, CM, EA, n-butanol 추출물 순으로 높게 나타났으며, 특히 70% methanol 및 70% ethanol 추출물은 각각 71.46 mg/g, 70.41 mg/g의 높은 함량을 보였다. Total flavonoid 함량은 CM(1.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	산사는 무엇인가?	산사(Crataegus pinnatifida Bunge)는 장미과(Rosaceae)에 속하는 붉은색의 열매로 예로부터 항비만, 소화기 질환 등에 이용되었다(Bae & Kim 2003, Park et al 2012). 영양 성분으로는 유리당, 유기산 및 미네랄 등을 함유하고 있는데, 특히 미네랄 중에서 칼륨, 칼슘의 함량이 높다고 알려져 있고(Chon et al 2005, Lee & Lee 2012), 약리 성분으로는 cyanidin-3- galactoside, protocatechuic acid, hyperoside, isoquercitrin, pyrogallol, ursolic acid, corosolic acid, (—)-epicatechin 등이 알려져 있다(Kim et al 1993, Oh & Kim 1993, Park et al 1994, Liu et al 2010, Ryu et al 2010).
	산사의 생리활성 효과에는 어떤 것들이 있는가?	영양 성분으로는 유리당, 유기산 및 미네랄 등을 함유하고 있는데, 특히 미네랄 중에서 칼륨, 칼슘의 함량이 높다고 알려져 있고(Chon et al 2005, Lee & Lee 2012), 약리 성분으로는 cyanidin-3- galactoside, protocatechuic acid, hyperoside, isoquercitrin, pyrogallol, ursolic acid, corosolic acid, (—)-epicatechin 등이 알려져 있다(Kim et al 1993, Oh & Kim 1993, Park et al 1994, Liu et al 2010, Ryu et al 2010). 산사의 생리활성으로는 항산화(Liu et al 2010), 항혈전(Ryu et al 2007), 항균(Ryu et al 2010), 항동맥경화증(Lee et al 2003), 항고지혈증(Kwon & Kim 2010), 간 손상 예방(Shin et al 2010) 및 기억력 개선 (Wang et al 2009) 등이 과학적으로 규명되어 있다. 한편, 식빵에 산사 분말의 첨가는 기능성 식빵의 제조가 가능하며, 3% 첨가구의 물성 및 관능적 특성이 가장 높았다고 하며(Kim & Jeong 2007), 산사 농축액 10%를 첨가한 산사편은 냄새, 맛 등 전반적인 기호도가 좋게 나타나, 이용 가치가 높을 것이라고 하였다(Shin & Yoon 2011).
	산사는 어떤 영양 성분을 함유하고 있는가?	산사(Crataegus pinnatifida Bunge)는 장미과(Rosaceae)에 속하는 붉은색의 열매로 예로부터 항비만, 소화기 질환 등에 이용되었다(Bae & Kim 2003, Park et al 2012). 영양 성분으로는 유리당, 유기산 및 미네랄 등을 함유하고 있는데, 특히 미네랄 중에서 칼륨, 칼슘의 함량이 높다고 알려져 있고(Chon et al 2005, Lee & Lee 2012), 약리 성분으로는 cyanidin-3- galactoside, protocatechuic acid, hyperoside, isoquercitrin, pyrogallol, ursolic acid, corosolic acid, (—)-epicatechin 등이 알려져 있다(Kim et al 1993, Oh & Kim 1993, Park et al 1994, Liu et al 2010, Ryu et al 2010). 산사의 생리활성으로는 항산화(Liu et al 2010), 항혈전(Ryu et al 2007), 항균(Ryu et al 2010), 항동맥경화증(Lee et al 2003), 항고지혈증(Kwon & Kim 2010), 간 손상 예방(Shin et al 2010) 및 기억력 개선 (Wang et al 2009) 등이 과학적으로 규명되어 있다.

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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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