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문제 정의
- 국내 연구로는 홍합 단백질을 가수분해하여 얻은 펩티드의 항산화, 항암, 항염증에 대한 보고가 있으며(Park PJ 등 2012), 근래 홍합 열수 추출물의 항산화능과 알콜분해효소에 미치는 영향이 보고되었다(Kim SK 등 2014). 본 논문에서는 홍합 육수를 기본으로 하여 일반적으로 숙취해소효과가 있다고 알려진 겨우살이, 냉이, 칡, 콩나물, 헛개나무를 각각 첨가한 육수를 제조하여 알콜분해효소에 미치는 영향과 항산화능, 그리고 고혈압과 관련한 angiotensin I converting enzyme (ACE)에 미치는 영향을 분석하여 홍합 육수를 숙취 해소와 관련한 식품 개발의 근거를 마련하고자 하였다.
- 10)에 의해 아세트산으로 산화되어 분해되며, 나머지 20% 정도의 알코올은 마이크로좀 산화계에 의해 처리된다(Liber CS 1991). 본 연구에서는 홍합을 함유한 여러 열수 추출물의 ADH와 ALDH의 활성에 미치는 영향을 분석함으로써 숙취 해소에 도움이 되는가 여부를 판단하였다.
제안 방법
- Fig. 1에 ADH의 작용에 대한 홍합 추출물들이 미치는 영향을 나타내었는데, 음성 대조군으로 추출물 대신 증류수를 처리하였고, 양성 대조군으로 Hepos를 처리하였다. Hepos는 20 mL 기준으로 L-arginine 1.
- 각 열수 추출물의 ADH 활성에 미치는 영향은 Bergmeyer HU(1974)의 방법을 일부 변형하여 측정하였다. 즉, 증류수 0.
- 각 열수 추출물의 ALDH 활성에 미치는 영향은 Koivula T와 Koivusalo M(1975)의 방법을 일부 변형하여 측정하였다. 즉, 증류수 1.
- 껍질 홍합을 구입 후 수돗물로 껍질에 붙은 이물질을 제거하고, 껍질 홍합 1 kg에 2 L의 생수(마신다, (주)동아오츠카, 서울)를 가하여 껍질이 완전히 벌어질 때까지 가열하였다. 한편, 겨우살이, 냉이, 칡, 콩나물, 헛개나무는 깨끗이 씻고 물기를 제거한 후 각각 100 g에 생수 2 L를 가하여 가열하여 열수 추출물을 제조하였다.
- 대조구로서는 추출물 대신 증류수를 가해 실험하였으며, 양성 대조구로는 captopril(0.5 µg/mL)을 사용하였다.
- , Daejeon, Korea)를 이용하여 340 nm에서 흡광도를 측정하여 대조군에 대한 상대적 활성을 비교하였다. 음성 대조구는 시료 대신 증류수를 첨가하였고, 양성 대조구는 2배 희석한 Hepos를 이용하였다. ADH 활성은 반응 종료 시 흡광도를 대조구의 흡광도에 대한 비율로 나타내었으며, 다음과 같은 식으로 계산하였다.
- 즉, 증류수 0.7 mL, 1.0 M Tris-HCl buffer(pH 8.8) 0.38 mL, 20 mM NAD+ 0.15 mL, 0.2 M ethanol 0.15 mL, 시료 50 µL를 혼합하여 25℃ 항온수조에서 10분간 방치한 후, ADH(5 unit/mL) 27.5 µL를 가하여 25℃에서 10분간 반응시킨 후 생성된 NADH는 spectrophotometer(Optizen pop, Mecasys Co. Ltd., Daejeon, Korea)를 이용하여 340 nm에서 흡광도를 측정하여 대조군에 대한 상대적 활성을 비교하였다.
- 즉, 증류수 1.05 mL, 1.0 M Tris-HCl buffer(pH 8.0) 0.15 mL, 20 mM NAD+ 50 µL, 0.1 M acetaldehyde 50 µL, 3.0 M KCl 50 µL, 0.33 M 2-mercaptoethanol 50 µL, 시료 50 µL를 잘 혼합하여 25℃에서 10분간 방치한 후, ALDH(1 unit/mL) 50 µL를 첨가가여 25℃에서 10분간 반응하여 NADH의 생성을 340 nm에서 흡광도로 측정하였다.
- 껍질 홍합을 구입 후 수돗물로 껍질에 붙은 이물질을 제거하고, 껍질 홍합 1 kg에 2 L의 생수(마신다, (주)동아오츠카, 서울)를 가하여 껍질이 완전히 벌어질 때까지 가열하였다. 한편, 겨우살이, 냉이, 칡, 콩나물, 헛개나무는 깨끗이 씻고 물기를 제거한 후 각각 100 g에 생수 2 L를 가하여 가열하여 열수 추출물을 제조하였다. 겨우살이, 칡, 헛개나무의 경우에는 가열 전에 10분정도 덖었다.
- 겨우살이, 칡, 헛개나무의 경우에는 가열 전에 10분정도 덖었다. 홍합과 겨우살이, 냉이, 칡, 콩나물, 헛개나무를 각각 혼합하여 열수 추출물을 제조한 경우에는 껍질 홍합 1 kg과 각각의 혼합 소재 100 g에 생수 2 L를 가하여 가열하였다. 가열 조건은 3구3열 버너(열량 35,000 kcal/hr, ㈜극동주공, 인천)에서 5분 가열 한 후 중불에서 20분 동안 가열하였다.
- 6%)을 나타내었다. 홍합과 냉이를 혼합한 경우에는 alcohol dehydrogenase 활성과 ACE 저해능이 상승되는 시너지 효과를 확인하였다.
- 홍합을 함유한 숙취 해소용 식품 개발의 근거를 확보하기 위하여 12종류의 열수 추출물을 제조하였다 - A(겨우살이); B(냉이); C(칡); D(콩나물); E(헛개나무); F(홍합); G(홍합과 겨우살이); H(홍합과 냉이); I(홍합과 칡); J(홍합과 콩나물); K(홍합과 헛개나무). C 추출물이 alcohol dehydrogenase(ADH)와 acetaldehyde dehydrogenase(ALDH)의 활성을 가장 크게 증가시켰으나, 홍합과 혼합한 경우에는 상승 효과를 보이지 않았다.
대상 데이터
- 생리활성 분석을 위한 alcohol dehydrogenase (ADH), acetaldehyde dehydrogenase(ALDH), ascorbic acid, captopril, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), rabbit lung acetone powder, hippuryl-L-histidyl-L-leucine(HHL), NAD+는 Sigma Chemical Co.(St. Louis, MO, USA)에서 구입하였으며, Hepos(조아제약, 서울)는 시중 약국에서 구입하였다. 연구에 사용된 그 외 용매 및 시약은 모두 일급 이상의 등급을 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 홍합은 2013년 5월에 채취된 진주담치로서 껍질이 있는 신선한 상태로 구입하였다(창원시 마산수협). 겨우살이는 지리산 청정약초(경남 산청군)에서 구입하였고, 냉이와 콩나물은 농수산물 도매시장(창원시)에서 구입하였다. 칡은 지리산공동체(전북 남원시)에서 판매하는 것을 구입하였으며, 헛개나무는 황금약초농장(충남 공주시)에서 구입한 헛개나무의 가지 부분을 이용하였다.
- 본 연구에 사용된 홍합은 2013년 5월에 채취된 진주담치로서 껍질이 있는 신선한 상태로 구입하였다(창원시 마산수협). 겨우살이는 지리산 청정약초(경남 산청군)에서 구입하였고, 냉이와 콩나물은 농수산물 도매시장(창원시)에서 구입하였다.
- 칡은 지리산공동체(전북 남원시)에서 판매하는 것을 구입하였으며, 헛개나무는 황금약초농장(충남 공주시)에서 구입한 헛개나무의 가지 부분을 이용하였다. 재료 중에서 겨우살이, 칡, 헛개나무는 건조품을 사용하였다. 생리활성 분석을 위한 alcohol dehydrogenase (ADH), acetaldehyde dehydrogenase(ALDH), ascorbic acid, captopril, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), rabbit lung acetone powder, hippuryl-L-histidyl-L-leucine(HHL), NAD+는 Sigma Chemical Co.
- 겨우살이는 지리산 청정약초(경남 산청군)에서 구입하였고, 냉이와 콩나물은 농수산물 도매시장(창원시)에서 구입하였다. 칡은 지리산공동체(전북 남원시)에서 판매하는 것을 구입하였으며, 헛개나무는 황금약초농장(충남 공주시)에서 구입한 헛개나무의 가지 부분을 이용하였다. 재료 중에서 겨우살이, 칡, 헛개나무는 건조품을 사용하였다.
데이터처리
- 각 실험 항목에 대해 상관관계를 분석하였으며 통계적 유의성은 95%(p<0.05) 수준에서 평가하였다.
- 각 항목에 따라 평균치±표준오차로 나타내었고, 각 군의 평균 차이에 대한 유의성 검정을 위해 one-way 분산분석(ANOVA)을 시행하였고, 사후 검증은 Duncan의 다중 검정법을 이용하였다.
- 모든 분석은 3회 반복으로 이루어졌으며 SPSS 프로그램(ver. 14, SPSS Academy, Seoul, Korea)을 사용하여 통계 처리하였다. 각 항목에 따라 평균치±표준오차로 나타내었고, 각 군의 평균 차이에 대한 유의성 검정을 위해 one-way 분산분석(ANOVA)을 시행하였고, 사후 검증은 Duncan의 다중 검정법을 이용하였다.
이론/모형
- ACE 저해활성 측정은 Cushman DW와 Cheung HS(1971)의 방법에 따라 측정하였다. 먼저, 50 mM sodium borate buffer(pH 8.
- DPPH 라디칼 소거능은 Jeong SM 등(2004)의 방법을 이용하여 시료 0.1 mL에 0.041 mM DPPH 용액 0.9 mL을 가한 후 상온에서 30분간 반응시켜 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 시료의 DPPH 라디칼 소거능은 아래의 식으로 계산하여 백분율로 나타내었다.
성능/효과
- 홍합을 함유한 숙취 해소용 식품 개발의 근거를 확보하기 위하여 12종류의 열수 추출물을 제조하였다 - A(겨우살이); B(냉이); C(칡); D(콩나물); E(헛개나무); F(홍합); G(홍합과 겨우살이); H(홍합과 냉이); I(홍합과 칡); J(홍합과 콩나물); K(홍합과 헛개나무). C 추출물이 alcohol dehydrogenase(ADH)와 acetaldehyde dehydrogenase(ALDH)의 활성을 가장 크게 증가시켰으나, 홍합과 혼합한 경우에는 상승 효과를 보이지 않았다. 칡을 함유한 경우를 제외하고는 H 추출물이 높은 ADH(237.
- 그 결과, 음성 대조군을 ADH 활성의 100%로 계산하였을 때 2배로 희석한 Hepos를 처리한 경우에는 195.5±0.7%의 활성을 나타내었다.
- 그러나, 홍합과 이들 소재를 혼합하였을 경우에는 냉이의 경우만이 유의적으로(p<0.05) ADH를 상승시키고 ALDH 활성에는 영향을 주지 않아 가장 긍정적인 조합임을 알 수 있었다.
- 1%) 활성을 보였다. 또한, H 추출물은 가장 높은 DPPH 라디칼 소거능(93.9±0.1%)과 안지오텐신 전환효소(ACE) 저해능(42.7±1.6%)을 나타내었다. 홍합과 냉이를 혼합한 경우에는 alcohol dehydrogenase 활성과 ACE 저해능이 상승되는 시너지 효과를 확인하였다.
- 81%의 소거능을 나타내었다(Kim SK 등 2014). 본 연구에 사용된 모든 소재들은 이상과 같이 DPPH 라디칼 소거능을 보였지만, 홍합과 각각 혼합하였을 경우에는 상승효과가 서로 다른 차이를 나타내었다. 특히 홍합과 냉이를 혼합하여 추출한 경우에 DPPH 라디칼 소거능이 유의적으로(p<0.
- 본 연구에서 선택한 소재인 겨우살이, 냉이, 칡, 콩나물, 헛개나무와 홍합의 열수 추출물을 첨가한 경우 ADH 활성은 각각 122.7±0.2, 113.5±0.7, 793.8±6.5, 123.2±0.2, 117.9±1.1, 195.4±4.9%로 나타났다.
- 7%로 나타났다. 이를 홍합 또는 소재 단독을 첨가했을 때의 활성과 비교해 보면 홍합에 콩나물을 첨가한 경우만이 상승효과가 없었으며 나머지 경우에는 모두 상승효과가 있는 것으로 나타났다. 특히, 홍합과 냉이를 혼합한 경우에 가장 높은 DPPH 라디칼 소거능이 측정되었다.
- 이상과 같이 본 연구에서 사용된 겨우살이, 냉이, 칡, 콩나물, 헛개나무는 각각 알코올 분해효소의 활성을 향상시키는 가능성이 매우 높은 재료들이며, 실제로 각각의 추출물들은 모두 ADH의 활성을 증진시켰으나, ALDH 활성의 경우에는 칡 추출물만이 향상시켰다. 그러나, 홍합과 이들 소재를 혼합하였을 경우에는 냉이의 경우만이 유의적으로(p<0.
- 9%로 나타났다. 즉, 모든 추출물들은 ADH 활성을 증가시켰으며, 특히 칡은 다른 어떤 소재보다도 ADH 활성을 크게 향상시켰으며, 홍합의 경우도 양성 대조구인 Hepos를 첨가한 경우와 비슷할 정도로 ADH 활성을 증가시켰다. 홍합과 다른 소재들을 혼합한 경우에 대부분 상승효과를 나타내지 못했다.
- 즉, 칡 또는 홍합의 추출물만 ALDH 활성을 증가시켰으며, 특히 칡은 월등히 우수한 ALDH 활성을 보였다.
- 즉, 홍합에 겨우살이, 칡, 콩나물, 헛개나무를 각각 혼합한 경우 ADH 활성은 186.5±3.4, 515.2±8.7, 155.4±1.1, 182.0±1.1%로 나타났으며, 이는 홍합 단독을 첨가했을 때의 활성(195.4±4.9%)보다 낮거나 칡 단독을 첨가했을 경우(793.8±6.5%)보다 낮았다.
- 즉, 홍합에 겨우살이, 칡, 콩나물을 각각 혼합한 경우 ALDH 활성은 119.4±3.3, 217.6±1.7, 101.5±2.1%로 나타났으며, 이는 홍합 단독을 첨가했을 때의 활성(132.9±1.7%)보다 낮거나 칡 단독을 첨가했을 경우(291.6±0.8%)보다 낮았다.
- 증류수만을 첨가한 음성 대조구의 ALDH 활성을 100%로 할 때, 양성 대조군인 2배 희석한 Hepos를 첨가한 경우에 138.0±2.0%의 ALDH 활성이 측정되었다.
- 이를 홍합 또는 소재 단독을 첨가했을 때의 활성과 비교해 보면 홍합에 콩나물을 첨가한 경우만이 상승효과가 없었으며 나머지 경우에는 모두 상승효과가 있는 것으로 나타났다. 특히, 홍합과 냉이를 혼합한 경우에 가장 높은 DPPH 라디칼 소거능이 측정되었다.
- 특히, 홍합과 냉이를 혼합한 경우에 유의적으로(p<0.05) 가장 높은 ACE 저해능이 측정되었다.
후속연구
- 05) ADH를 상승시키고 ALDH 활성에는 영향을 주지 않아 가장 긍정적인 조합임을 알 수 있었다. 냉이 이외의 소재들과 홍합을 혼합하였을 경우에는 시너지 효과를 보기 어려웠는데, 추출물 성분 간의 상승효과 및 간섭효과에 대해서는 추후 연구가 더 필요할 것으로 보인다.
- 이는 각 생리활성에 관여하는 성분들이 서로 다름을 의미한다. 냉이의 경우에는 분석한 모든 항목에서 홍합과 상승효과를 나타내었는데, 앞으로 이를 혼합한 식품 소재의 개발이 기대된다.
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