[논문]오미자의 물 추출조건에 따른 shizandrin, gomisin A, gomisin N의 함량 비교

김희순; 문현경; 이영주; 이춘영; 황광호; 김욱희; 유인실; 정권

doi:10.13103/jfhs.2015.30.1.59

오미자의 물 추출조건에 따른 shizandrin, gomisin A, gomisin N의 함량 비교
Comparison of the Content of Shizandrin, Gomisin A and Gomisin N in Schisandra Fruit by Water Extraction Condition 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.30 no.1, 2015년, pp.59 - 64

김희순 (서울시보건환경연구원 강북농수산물검사소) , 문현경 (단국대학교 식품영양학과) , 이영주 (서울시보건환경연구원 강북농수산물검사소) , 이춘영 (서울시보건환경연구원 강북농수산물검사소) , 황광호 (서울시보건환경연구원 강북농수산물검사소) , 김욱희 (서울시보건환경연구원 강북농수산물검사소) , 유인실 (서울시보건환경연구원 강북농수산물검사소) , 정권 (서울시보건환경연구원 강북농수산물검사소)

초록
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본 연구는 식약공용 오미자를 메탄올 추출해 schizandrin, gomisin A, gomisin N 함량을 확인한 후 schizandrin, gomisin A, gomisin N 함량이 높게 나온 시료 중 하나를 선정해 오미자를 차로 음용 시 물 추출방법에 따른 생리활성 물질의 함량을 확인하였다. 추출방법은 열수 추출과 상온 침출로 추출상태, 추출온도, 추출시간을 달리하여 schizandrin, gomisin A, gomisin N 함량을 비교하여 적절한 음용법을 제시하고자 하였다. 오미자를 원산지별 메탄올 추출물 시 schizandrin, gomisin A, gomisin N 총 합 평균 함량은 10.57 mg/g이었다. 국산 오미자 11.42 mg/g, 수입산 오미자 10.12 mg/g으로 국산 오미자의 메탄올 추출물의 schizandrin, gomisin A, gomisin N 총 합 함량이 더 높았다(p < 0.05). 메탄올 추출에서 높게 나온 오미자를 이용해 물 추출 방법에 따라 추출방법, 추출형태, 추출온도, 추출시간을 달리해 생리활성 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 함량을 확인한 결과 오미자 물 추출방법에서 생리활성 물질의 함량에 가장 큰 영향을 준 조건은 추출형태였다. 원형보다 분말형태로 오미자를 물 추출 시 생리활성 물질의 함량이 높게 나왔다(p < 0.05). schizandrin, gomisin A, gomisin N의 총 합 함량이 높게 나온 추출방법은 오미자를 분말형태로 $26^{\circ}C$에서 24시간 침출하거나 $100^{\circ}C$에서 5분 이상 열수 추출했을 때 유의적 차이가 없이 높게 나왔으나(p > 0.05) 오미자를 고온 열수 추출 시 떫은맛과 신맛이 강해지므로 따라서 오미자의 물 추출의 경우 분말상태로 24시간 이상 침출하는 것이 오미자의 생리활성 물질인 schizandrin, gomisin A, gomisin N을 좀 더 효율적으로 추출하고 기호적인 면도 고려할 수 있는 음용법 이었다. 차를 마시는 기능성을 고려하여 향후 오미자 뿐 아니라 가정에서 차로 많이 사용하고 있는 다양한 약용식물의 생리활성 물질에 특성에 따른 물 추출물에 대한 효율적인 추출법등의 연구가 이루어져 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study compared the content change of physiological active substances according to the extraction condition when we generally drink the extractive of Schisandra fruit with using water. Physiological active substances of the Schisandra fruit, schizandrin, gomisin A and gomisin N were analysed with HPLC. The results of extracting 1 dose of the Schisandra fruit tea, which is some as 1 g of Schisandra fruit, in 100 mL of water by differing the extraction type, extraction temperature and extraction time were of the followings. The total content of schizandrin, gomisin A and gomisin N of powder type in $26^{\circ}C$ leaching was the highest (p < 0.05) as the leaching content of 24 hours (5.54 mg/g) showed difference with different times and the contents of raw type Schisandra fruit were less than 0.1 mg/g in all of extraction time. The contents of powder type Schisandra fruit in $60^{\circ}C$ heating extraction was over 4.50 mg/g except for the 5 minute (2.94 mg/g), and the contents of raw Schisandra fruit were less than 0.3 mg/g. In case of $100^{\circ}C$ heating extraction, the contents of powder type Schisandra fruit showed over 5.10 mg/g in every time zone, and the raw type Schisandra fruit was less than 1.0 mg/g.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한 가정에서 오미자를 차로 음용하는 방법이 다양하게 알려져 있으나 어떤 추출법이 가장 효과적인지에 대한 연구가 미흡하다. 따라서 본 연구는 식약공용 한약재로 이용되는 오미자를 차로 음용할 때 기능성을 고려한 물 추출 조건에 따른 생리활성물질인 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 함량 변화를 액체크로마토그래피를 사용 하여 비교하고, 가정에서 오미자를 차로 음용 시 어떤 추출조건에서 생리활성물질인 schizandrin, gomisin A, gomisin N를 효율적으로 얻을 수 있는지 제시하고자 하였다.

제안 방법

농도가 확인된 시료에 측정하고자 하는 지표물질의 일정 농도를 첨가 한 후 실험을 통해 추가된 지표성분의 양을 확인하는 방법을 사용하였다. 검출한계(Limit of Detection) 및 정량한계(Limit of Quantitation)는 반응의 표준편차와 검량선의 기울기에 근거하는 방법에 따라 표준용액을 단계별로 3회 반복 측정하여 평균값으로 검량선을 작성하여 다음의 식에 따라 계산하였다.
정확성(Accuracy)은 회수율 시험을 시행하였다. 농도가 확인된 시료에 측정하고자 하는 지표물질의 일정 농도를 첨가 한 후 실험을 통해 추가된 지표성분의 양을 확인하는 방법을 사용하였다. 검출한계(Limit of Detection) 및 정량한계(Limit of Quantitation)는 반응의 표준편차와 검량선의 기울기에 근거하는 방법에 따라 표준용액을 단계별로 3회 반복 측정하여 평균값으로 검량선을 작성하여 다음의 식에 따라 계산하였다.
본 연구는 식약공용 오미자를 메탄올 추출해 schizandrin, gomisin A, gomisin N 함량을 확인한 후 schizandrin, gomisin A, gomisin N 함량이 높게 나온 시료 중 하나를 선정해 오미자를 차로 음용 시 물 추출방법에 따른 생리활성 물질의 함량을 확인하였다. 추출방법은 열수 추출과 상온 침출로 추출상태, 추출온도, 추출시간을 달리하여 schizandrin, gomisin A, gomisin N 함량을 비교하여 적절한 음용법을 제시하고자 하였다.
메탄올 추출에서 schizandrin, gomisin A, gomisin N 총 함량이 가장 높게 나온 시료를 선택하여 오미자의 물 추출조건에 따른 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 정량 실험에 사용하였다. 오미자를 차로 마실 때 통상 1회 분량으로 오미자 시료 1g에 물 100 mL을 가하여 추출형태를 원형과 분말로 나누어 각 각 Table 2의 추출방법, 추출온도, 추출시간이 다른 조건으로 추출하여 시험용액으로 사용하였다(Table 2).
오미자의 메탄올 추출물에서 생리활성 물질 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 총 합이 13.05 mg/g 나온 오미자를 원형 오미자와 분말형태 오미자로 구분하여 1회 분량으로 각각 오미자 1g을 100 mL의 물에 넣어, 26℃에 10분, 30분, 6시간, 12시간, 24시간 침출과, 60℃, 100℃에 각각 5분, 10분, 30분, 1시간, 2시간 동안 열수 추출 하였다. 오미자의 물 추출 시 추출형태, 추출온도 및 추출시간을 달리한 생리활성 물질 추출결과는 Figs.
직선성(Linearity)은 표준용액을 조제한 후, 그 표준용액을 가지고 5단계 이상으로 희석하여 각 농도범위에서 시료함량(X)과 피크 면적(Y)을 가지고 검량선(calibration curve)을 작성하였고, 검량선의 r² (correlation coefficient)으로 평가하였다. 정확성(Accuracy)은 회수율 시험을 시행하였다. 농도가 확인된 시료에 측정하고자 하는 지표물질의 일정 농도를 첨가 한 후 실험을 통해 추가된 지표성분의 양을 확인하는 방법을 사용하였다.
의약품 등 분석법 밸리데이션에 대한 지침에 따라 분석하였고, 이에 대하여 직선성, 정확성, 검출한계 및 정량한계를 확인하였다. 직선성(Linearity)은 표준용액을 조제한 후, 그 표준용액을 가지고 5단계 이상으로 희석하여 각 농도범위에서 시료함량(X)과 피크 면적(Y)을 가지고 검량선(calibration curve)을 작성하였고, 검량선의 r² (correlation coefficient)으로 평가하였다. 정확성(Accuracy)은 회수율 시험을 시행하였다.
본 연구는 식약공용 오미자를 메탄올 추출해 schizandrin, gomisin A, gomisin N 함량을 확인한 후 schizandrin, gomisin A, gomisin N 함량이 높게 나온 시료 중 하나를 선정해 오미자를 차로 음용 시 물 추출방법에 따른 생리활성 물질의 함량을 확인하였다. 추출방법은 열수 추출과 상온 침출로 추출상태, 추출온도, 추출시간을 달리하여 schizandrin, gomisin A, gomisin N 함량을 비교하여 적절한 음용법을 제시하고자 하였다. 오미자를 원산지별 메탄올 추출물 시 schizandrin, gomisin A, gomisin N 총 합 평균 함량은 10.
표준용액 조제는 대한민국약전의 표준용액 제조방법¹¹⁾에 따라 schizandrin, gomisin A, gomisin N 표준용액(Wako, Japan)을 각 각 10 mg을 메탄올 100 mL에 용해시켜 0.1 mg/mL로 표준원액을 제조한 후 메탄올로 희석하여 각 각 1.56 ug/mL, 6.25 ug/mL, 25 ug/mL, 50 ug/mL, 100 ug/mL 농도가 되도록 표준용액을 만들었다.

대상 데이터

5 g을 정밀하게 달아 메탄올 20 mL를 넣고 20 분간 초음파 추출하여 여과한 후 잔류물에 메탄올 20 mL을 넣어 같은 방법으로 조작하였고, 여액에 메탄올을 넣어 정확히 50 mL로 하여 오미자의 산지에 따른 schizandrin, gomisin A, gomisin N 총 함량비교 시험용액으로 사용하였다. 메탄올 추출에서 schizandrin, gomisin A, gomisin N 총 함량이 가장 높게 나온 시료를 선택하여 오미자의 물 추출조건에 따른 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 정량 실험에 사용하였다. 오미자를 차로 마실 때 통상 1회 분량으로 오미자 시료 1g에 물 100 mL을 가하여 추출형태를 원형과 분말로 나누어 각 각 Table 2의 추출방법, 추출온도, 추출시간이 다른 조건으로 추출하여 시험용액으로 사용하였다(Table 2).
분석에 사용된 컬럼은 Agilent ZORBAX Eclipse XDB -C18, 4.6 mm × 150 mm, 5 μm (PN 99396790, USA)였다.
실험에 사용된 오미자는 2013년 1월에서 6월까지 서울시 약령시에서 식약 공용 한약재로 판매 중인 오미자 20건을 구입하여 분쇄기(ARTRON DA-337 600 mL, Deasung Co., Korea)로 분쇄한 후 시료를 50호(300 μm)의 체로 쳐서 중말(체 5호~10호)의 상태로 −20℃에 보관하면서 오미자의 schizandrin, gomisin A, gomisin N 함량 시험에 사용하였다.
실험에 사용한 물은 초순수 제조장치(Mile, ELIX 3, USA)로 조제된 18.2 MΩ 이상의 물을 사용하였고, 추출용매와 이동상 용매로 사용된 메탄올(Fisher Chem, USA)과 아세토니트릴(Fisher Chem, USA), 초산(J.T. Baker, USA)은 모두 특급 제품을 사용하였다.
Baker, USA)은 모두 특급 제품을 사용하였다. 표준품은 Wako Chemicals(Osaka, Japan)에서 구입하여 사용하였다.

데이터처리

모든 통계분석은 SPSS 프로그램(SPSS software package version 20.0 KO, SPSS, Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 시료의 평균, 표준편차를 구하였고, T-test 및 ANOVA test (Duncan's multiple range test)로 유의성 검정을 실시하였다.

이론/모형

오미자에 함유되어 있는 생리활성 물질 중 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 지표성분에 대해 대한민국약전¹²⁾의약품 등 분석법 밸리데이션에 대한 지침에 따라 분석하였고, 이에 대하여 직선성, 정확성, 검출한계 및 정량한계를 확인하였다. 직선성(Linearity)은 표준용액을 조제한 후, 그 표준용액을 가지고 5단계 이상으로 희석하여 각 농도범위에서 시료함량(X)과 피크 면적(Y)을 가지고 검량선(calibration curve)을 작성하였고, 검량선의 r² (correlation coefficient)으로 평가하였다.

성능/효과

100℃에서 열수 추출한 결과 분말형태의 오미자 물 추출물은 5분(5.29 mg/g)에서 2시간(5.19 mg/g)사이에는 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 총 함량에 차이가 없었고(p > 0.05), 원형 오미자 물 추출물은 1.0 mg/g 이하의 함량을 보였다(p < 0.05).
05) (Table 3). 20개 오미자의 평균 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 합은 8.85~13.05mg/g의 범위이었다.
60℃에서 열수 추출한 결과 분말형태의 오미자 물 추출물은 5분(2.94 mg/g)을 제외하고 모두 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 총 함량이 4.50 mg/g 이상의 함량을 나타냈으며, 원형 오미자 물 추출물은 모두 0.3mg/g 이하의 함량을 나타냈다(p < 0.05).
999 이상으로 양호한 직선성을 나타냈다. schizandrin, gomisin A, gomisin N은 3가지 농도에서 회수율 검증을 실시하였고, 3회 반복 실험 오차는 변이계수가 5% 이하였으며, schizandrin, gomisin A, gomisin N 모든 농도에서 98.60~102.29%의 양호한 회수율을 보여주었다. 검출한계와 정량한계는 schizandrin이 각각 5.
schizandrin, gomisin A, gomisin N의 총 합 함량이 높게 나온 추출방법은 오미자를 분말형태로 26℃ 에서 24시간 침출하거나 100℃ 에서 5분 이상 열수 추출했을 때 유의적 차이가 없이 높게 나왔으나(p > 0.05) 오미자를 고온 열수 추출 시 떫은맛과 신맛이 강해지므로 따라서 오미자의 물 추출의 경우 분말상태로 24시간 이상 침출하는 것이 오미자의 생리활성 물질인 schizandrin, gomisin A, gomisin N을 좀 더 효율적으로 추출하고 기호적인 면도 고려할 수 있는 음용법 이었다.
국산 오미자 11.42 mg/g, 수입산 오미자 10.12 mg/g으로 국산 오미자의 메탄올 추출물의 schizandrin, gomisin A, gomisin N 총 합 함량이 더 높았다(p < 0.05).
오미자 물 추출물을 짧은 시간에 효과적으로 음용하는 방법은 100℃에서 5분 이상 열수 추출하는 방법이지만, 오미자를 고온 열수 추출 시 떫은맛과 신맛이 강해지므로 분말형태로 26℃ 24시간 침출법이 더 바람직한 방법으로 생각된다. 또 본 실험에서는 여름에 26℃ 침출시 미생물 번식을 우려해 24시간에서 침출 시간을 종료하였으나, 실험 결과 시간의 경과에 따라 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 함량이 증가하는 경향을 보였다.
05). 메탄올 추출에서 높게 나온 오미자를 이용해 물 추출 방법에 따라 추출방법, 추출형태, 추출온도, 추출시간을 달리해 생리활성 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 함량을 확인한 결과 오미자 물 추출방법에서 생리활성 물질의 함량에 가장 큰 영향을 준 조건은 추출형태였다. 원형보다 분말형태로 오미자를 물 추출 시 생리활성 물질의 함량이 높게 나왔다(p < 0.
본 연구의 schizandrin, gomisin A, gomisin N은 5개 농도범위 내에서 상관계수 r²값이 모두 0.999 이상으로 양호한 직선성을 나타냈다. schizandrin, gomisin A, gomisin N은 3가지 농도에서 회수율 검증을 실시하였고, 3회 반복 실험 오차는 변이계수가 5% 이하였으며, schizandrin, gomisin A, gomisin N 모든 농도에서 98.
오미자 물 추출물의 생리활성 물질 schizandrin, gomisin A, gomisin N 총 합 함량에 가장 큰 영향을 준 추출조건은 추출형태였다. 분말형태 오미자 물 추출물의 경우 평균 schizandrin, gomisin A, gomisin N 총 합은 4.
오미자 물 추출물의 추출온도, 추출형태, 추출시간에 따른 생리활성 물질의 함량은 26℃에서 침출한 결과 분말형태의 오미자 물 추출물은 10분에서 24시간 사이에 schizandrin, gomisin A, gomisin N의 총 함량은 10분(4.87 mg/g)에서 12시간(4.76 mg/g) 사이에는 차이가 없었고(p > 0.05), 24시간(5.54 mg/g) 이후로는 유의한 차이를 나타냈다(p < 0.05).
오미자의 메탄올 추출물에서 schizandrin의 평균 함량은 세 가지 생리활성 물질 총 함량의 50% 이상으로 4.66~6.81 mg/g으로 가장 높았고, gomisin N 함량이 2.46~4.35mg/g으로 gomisin A 함량 1.35~2.09 mg/g보다 높은 결과값을 보였다. Nakajima 등¹²⁾이 HPLC를 이용하여 일본 시장에서 판매되는 오미자의 lignan 성분의 함량을 분석한 결과 schizandrin 0.
원산지별 생리활성 물질의 함량은 국산 오미자가 11.42 mg/g로 수입산 오미자 10.12 mg/g 보다 높게 나왔으며, t-test 결과 유의한 차이를 나타냈다(p < 0.05) (Table 3).
54 mg/g으로 추출방법에 따라 차이를 나타냈다. 이는 메탄올 추출을 100로 보았을 때 열수추출을 백분율로 계산하면 약 0~42.45% 정도의 함량에 해당하며 추출 방법에 따라 함량 차이가 크게 나타남을 알 수 있었다. 노 등¹⁶⁾은 오미자 추출물의 노출시간이 길어질수록, 농도가 높을수록 항암 효과가 크게 나타났다고 보고하였다.

후속연구

05) 오미자를 고온 열수 추출 시 떫은맛과 신맛이 강해지므로 따라서 오미자의 물 추출의 경우 분말상태로 24시간 이상 침출하는 것이 오미자의 생리활성 물질인 schizandrin, gomisin A, gomisin N을 좀 더 효율적으로 추출하고 기호적인 면도 고려할 수 있는 음용법 이었다. 차를 마시는 기능성을 고려하여 향후 오미자 뿐 아니라 가정에서 차로 많이 사용하고 있는 다양한 약용식물의 생리활성 물질에 특성에 따른 물 추출물에 대한 효율적인 추출법등의 연구가 이루어져 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	오미자의 대표적인 생리활성 물질인 lignan 성분 중 신장독성 억제 효과가 있는 것은?	오미자의 대표적인 생리활성 물질은 lignan으로 그 구조적인 특이성에 따라 활성에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. lignan성분들 중 대표적인 schizandrin은 신장독성을 억제하는 효과가 보고되었고4), gomisin A와 gomisin N은 급성 간독성에 대하여 우수한 보호 활성을 가지고5) 간독성을 개선시키며, gomisin N은 흰 쥐에서 항산화작용을 통해 지질과 산화를 억제하고 간암에 효과적이라고 보고되었다6). 그 외 다른 연구에서 schizandrin은 항산화작용, 혈당저하작용, 항궤양작용, 만성간염치료효과, 중추신경 흥분작용, 항균에 효과가 있다고 검증된 바 있다7-10).
	오미자란?	오래전부터 약용식물로 이용해온 오미자는 Schisandra chinensis Baillon(오미자과 Schisandraceae)의 잘 익은 열매로 민간에서는 과실의 독특한 맛과 색을 이용하여 차, 술, 화채 등에 이용해 왔고, 최근에는 음료, 차, 엑기스 등의 가공제품의 원료로 이용되고 있다. 오미자의 대표적인 생리활성 물질은 lignan으로 그 구조적인 특이성에 따라 활성에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.
	최근 오미자를 이용한 가공제품 형태는?	오래전부터 약용식물로 이용해온 오미자는 Schisandra chinensis Baillon(오미자과 Schisandraceae)의 잘 익은 열매로 민간에서는 과실의 독특한 맛과 색을 이용하여 차, 술, 화채 등에 이용해 왔고, 최근에는 음료, 차, 엑기스 등의 가공제품의 원료로 이용되고 있다. 오미자의 대표적인 생리활성 물질은 lignan으로 그 구조적인 특이성에 따라 활성에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

참고문헌 (16)

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황자영: 오미자의 조리조건과 추출용매에 따른 lignan 함량 변화, 석사학위논문, 서울대학교 (1998).
노숙령, 오현석: 오미자 추출물의 간암세포(SNU-398) 증식 억제 효과, 한국영양학회지, 35, 201-206 (2002).

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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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