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문제 정의
- 따라서 본 연구는 구기자의 물추출물과 50% 에탄올 추출물을 이용한 음료를 제조하여 음료에 함유된 유리 아미노산과 무기질의 종류와 양, 산화방지 활성 등을 검토하여 구기자를 이용한 건강음료 제조의 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 5 mL 를 첨가하였다. 10분 간반응시킨 후 UV-VIS Spectrophotometer(Shimadzu) 로 415nm 에서 흡광도를 측정하였으며 quercetin 을 표준물질로 사용하여 표준곡선을 작성하였다
- 소거능을 측정하였다(Nicoletta P 등 1999). 7 mM ABTS(2, 2'-azino-bi-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid))와 2.45 mM K2S2O8를 동량 혼합하여 암소에서 반응시켜 ABTS 라디칼을 형성시킨 ABTS 용액을 제조하였다. ABTS 용액 1 mL에 시료를 넣고 암소에서 7분간 반응시킨 후 반응액의 흡광도를 UV-VIS Spectrophotometer(Shimadzu) 를 사용하여 734 nm에서 측정하였다.
- 구기자 물추출물과 에탄올추출물을 이용한 음료의 무기질 함량을 유도결합플라즈마 분광광도기 (Perkin Elmer) 로 분석하였다. 두 종류 음료의 주요 무기질은 칼륨 (K) 이었으며 이 외에 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 나트륨(Na), 철 (Fe), 아연(Zn) 등이 함유되어 있었으며 구리(Cu)와 망간 (Mn)은 검출되지 않았다(Table 3).
- 구기자 추출액 함유 음료는 추출액 70%, 오미자 수용성 추출액 10%, 당 14.5%, 구연산 0.5%를 배합하여 제조하였다. 재료 배합은 예비 실험을 통해 결정하였다.
- 구기자의 물추출물 및 50% 에탄올추출물을 이용한 음료의 유리아미노산, 무기질, 산화방지효과, a-glucosidase 저해활성을 분석하였다. 두 음료에는 6종의 필수 아미노산(isoleucine, leucine, lysine, methionine, threonine, valine)을 포함한 15 종의 유리아미노산과 6종의 유도체 등 21 종의 아미노산 및 그 유도체가 분석되었다.
- 구기자의 물추출물 이용음료 (GBW) 와 에탄올추출물 이용 음료 (GBE) 의 유리아미노산과 아미노산 유도체를 분석하였다. Table 2에 제시한 것과 같이 두 종류의 음료에는 isoleucine, leucine, lysine, methionine, threonine, valine 등 필수아미노산 6종을 포함한 유리 아미노산 15종과 아미노산 유도체 6종 등 총 21종의 유리아미노산 및 아미노산 유도체가 함유되어 있었다.
- 구기자의 물추출물 이용음료와 에탄올추출물 이용 음료의 산화방지활성은 DPPH 라디칼 소거활성과 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하여 각각 Fig. 1, Fig. 2에 나타내었다. 물추출물 이용음료와 에탄올추출물 이용음료의 DPPH 라디칼 소거활성은 각각 75.
- 이 용액에 1% nitric acid를 넣어 100 mL로 정용한 후 무기질 분석에 이용하였다. 무기질 분석 에 는 유도결합플라즈마 분광광도기 (ICP-OES, Optima 7300 DV, Perkin Elmer, Shelton, CT, USA)를 이용하여 RF power 1400w, pump flow rate 1.5 mL/min, nebulizer gas flow 0.65 L/min의 조건에서 분석하였다.
- 40 mg%) 이 가장 많이 함유되어 있었으며 Mg>Na>Ca>Zn>Fe 순이었다. 산화방지효과는 DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디탈 소거능으로 측정하였다. 에탄올추출물 이용음료는 물 추출물 이용음료에 비해 폴리페놀, 플라보노이드 함량이 높았으나 두 음료의 DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거활성에는 유의적 차이가 없었다.
- 유리아미노산 함량은 아미노산 자동분석기 (S430, Sykam GmbH, Munich, Germ any) 를 이용하여 분석하였다. 시료 10 mL와 sulfosalicylic acid 0.
- 5%를 배합하여 제조하였다. 재료 배합은 예비 실험을 통해 결정하였다.
- 플라보노이드 함량은 Zia Z 등(1999)의 방법을 일부 수정하여 분석하였다. 시료 0.
대상 데이터
- 이때 70% 에틸알코올 추출액은 에틸알코올을 제거 후 동결 건조하였다. 사용 시약은 Folin-Ciocalteu’s phenol 시약(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA), diphenyl-1 -picrylhydrazyl (DPPH, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA), 2, 2'-azino-bi-(3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid) (ABTS, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA), L-ascorbic acid(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) 등 이었다.
- 충남 청양 소재 구기자원예농업협동조합에서 볶은 구기자를 구입, 분말화하여 사용하였다. 구기자 분말 10 g 에 증류수 또는 50% 에틸알코올 300 mL를 넣고 혼합하여 3시간 환류 냉각 추출 후 여과하여 여액을 얻어 동결건조하였다.
- 0) 50μL를 가하고 5분간 반응시킨 후 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 acabose를 사용하였다(Choi J 등 2008).
데이터처리
- 3회 반복 실험 한 결과는 SPSS 통계프로그램 (version 19.0, SPSS Institute Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 분산분석을 실시하고 시료 간 유의성 검정을 위해 유의 수준 5%에서 Duncan’s multiple range test 를 실시하였다.
이론/모형
- ABTS radical decolorization 방법을 이용하여 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다(Nicoletta P 등 1999). 7 mM ABTS(2, 2'-azino-bi-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid))와 2.
- Folins-Denis 법(Kwon HJ & Park CS 2008)으로 폴리페놀 함량을 분석하였다. 시료 0.
성능/효과
- Table 2에 제시한 것과 같이 두 종류의 음료에는 isoleucine, leucine, lysine, methionine, threonine, valine 등 필수아미노산 6종을 포함한 유리 아미노산 15종과 아미노산 유도체 6종 등 총 21종의 유리아미노산 및 아미노산 유도체가 함유되어 있었다. 물추출물 함유음료의 유리 아미노산 및 아미노산 유도체 (EAA+NAA+AAD) 의 함량은 271.
- 유리아미노산, 무기질, 산화방지효과, a-glucosidase 저해활성을 분석하였다. 두 음료에는 6종의 필수 아미노산(isoleucine, leucine, lysine, methionine, threonine, valine)을 포함한 15 종의 유리아미노산과 6종의 유도체 등 21 종의 아미노산 및 그 유도체가 분석되었다. 물추출물 이용 음료와 에탄올추출물 이용음료의 주요 유리 아미노산은 asparagine( 115.
- 에탄올추출물 이용음료는 대조군인 acabose 에 비해 높은 a-glucosidase activity 저해활성을 나타내어 혈당저하 효과가 확인되었다. 따라서 50% 에탄올 추출물이 물추출물보다 음료 제조에 적합한 것으로 생각된다.
- 96 mg%(100%) 으로 물추출물 이용음료에 비해 총아미노산 및 유도체 함량은 낮았다. 또한 물추출물 이용음료에 비해 아미노산의 비율은 높고 아미노산 유도체의 비율은 낮았다. 에탄올추출물 음료에 가장 많이 함유된 것은 asparagine 으로 51.
- 두 음료에는 6종의 필수 아미노산(isoleucine, leucine, lysine, methionine, threonine, valine)을 포함한 15 종의 유리아미노산과 6종의 유도체 등 21 종의 아미노산 및 그 유도체가 분석되었다. 물추출물 이용 음료와 에탄올추출물 이용음료의 주요 유리 아미노산은 asparagine( 115.23, 51.95 mg%), methionine(20.02, 22.07 mg%), aspartic acid (19.65, 13.72 mg%), taurine (18.64, 22.44 mg%) 이었으며 무기질은 K(438.80, 426.40 mg%) 이 가장 많이 함유되어 있었으며 Mg>Na>Ca>Zn>Fe 순이었다. 산화방지효과는 DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디탈 소거능으로 측정하였다.
- 2에 나타내었다. 물추출물 이용음료와 에탄올추출물 이용음료의 DPPH 라디칼 소거활성은 각각 75.8%, 76.2%이었으며 이때 대조구(positive control)로 사용한 L-아스코르브산의 DPPH 라디칼 소거능(97.5%) 보다 낮았다(Fig. 1). Kim JH 등 (2003)은 탈지홍화씨박 에탄올 추출물 함유 음료의 DPPH 라디칼 소거능은 74.
- 페놀화합물은 페놀성 히드록시기가 단백질, 효소 등 고분자화합물과 결합하여 항산화효과를 나타내 며 폴리 페놀과 플라보노이드는 종류에 따라 다른 산화방지효과를 보인다(Lee SO 등 2005, Park SJ 등 2006). 물추출물 이용음료와 에탄올추출물 이용음료의 폴리페놀 함량은 각각 151.91, 179.85 mg/g이었으며 플라보노이드 함량은 각각 89.94, 103.30 mg/g으로 에탄올추출물 이용음료에는 물추출물 이용음료에 비해 폴리페놀과 플라보노이드가 더 많이 함유되어 있었다. Kwon HJ & Park CS(2008)는 오미자의 에탄올추출물이 물추출물에 비해 폴리페놀 함량이 더 높다고 하였으며 Lim SH 등(2010)에 의하면 돌단풍잎의 용매추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 분석한 결과 물추출물이 에탄올 추출물에 비해 적었다.
- a-glucosidase는 소장탄수화물 소화의 마지막 단계에서 이당류를 가수분해하는 효소로서 a-glucosidase 저해제는 식후혈당 증가를 완화시킬 수 있다. 물추출물 이용음료의 a-glucosidase 저해활성은 1 mg/mL 에서 24.5%, 5 mg/mL에서 34.5%, 10 mg/mL에서 49.43%이었으며 에탄올 추출물 함유음료는 1 mg/mL에서 52.6%, 5 mg/mL에서 61.8%, 10 mg/mL에서 79.63%로 농도가 증가할수록 높은 a-glucosidase 저해활성을 보였다. 대조군(positive control) 인 acabose 의 저해활성은 1 mg/mL 에서 32.
- 6%)이었다. 물추출물 함유음료에 가장 많이 존재하는 것은 asparagine 으로 115.51 mg% 이었으며 다음으로 methionine(20.02 mg%), aspartic acid(19.65 mg%), taurine (18.64 mg%), alanine(14.26 mg%), proline(12.85 mg%) 순이었고, 이들은 물추출물 이용음료에 존재하는 총 아미노산과 유도체의 87.0%(236.65 mg%)로 대부분을 차지하였다. 에탄올추출물 이용음료에는 필수아미노산(EAA) 38.
- Table 2에 제시한 것과 같이 두 종류의 음료에는 isoleucine, leucine, lysine, methionine, threonine, valine 등 필수아미노산 6종을 포함한 유리 아미노산 15종과 아미노산 유도체 6종 등 총 21종의 유리아미노산 및 아미노산 유도체가 함유되어 있었다. 물추출물 함유음료의 유리 아미노산 및 아미노산 유도체 (EAA+NAA+AAD) 의 함량은 271.96 mg%이었으며 이 중 필수아미노산(EAA)은 39.71 mg% 로 전체의 14.6%를 차지하였다. 비필수아미노산(NEAA) 81.
- 58 mg%) 순이었다. 에탄올 추출물 이용음료의 무기질 함량은 칼륨이 426.40 mg%이었고 마그네슘, 칼슘, 나트륨의 함량은 각각 13.18 mg%, 9.04 mg%, 8.73 mg% 이었다. 두 음료의 칼륨 함량은 나트륨의 40배 이상으로 두 종류의 무기질 함량에 큰 차이가 있었다.
- 에탄올추출물 이용음료는 물 추출물 이용음료에 비해 폴리페놀, 플라보노이드 함량이 높았으나 두 음료의 DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거활성에는 유의적 차이가 없었다. 에탄올추출물 이용음료는 대조군인 acabose 에 비해 높은 a-glucosidase activity 저해활성을 나타내어 혈당저하 효과가 확인되었다. 따라서 50% 에탄올 추출물이 물추출물보다 음료 제조에 적합한 것으로 생각된다.
- 산화방지효과는 DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디탈 소거능으로 측정하였다. 에탄올추출물 이용음료는 물 추출물 이용음료에 비해 폴리페놀, 플라보노이드 함량이 높았으나 두 음료의 DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거활성에는 유의적 차이가 없었다. 에탄올추출물 이용음료는 대조군인 acabose 에 비해 높은 a-glucosidase activity 저해활성을 나타내어 혈당저하 효과가 확인되었다.
- 65 mg%)로 대부분을 차지하였다. 에탄올추출물 이용음료에는 필수아미노산(EAA) 38.51mg% (19.9%), 비필수아미노산(NEAA) 65.02 mg%(33.5%), 아미노산유도체(AAD) 90.43 mg%(46.6%)이었고 총 아미노산 및 아미노산 유도체 (EAA+NAA+AAD) 의 함량은 193.96 mg%(100%) 으로 물추출물 이용음료에 비해 총아미노산 및 유도체 함량은 낮았다. 또한 물추출물 이용음료에 비해 아미노산의 비율은 높고 아미노산 유도체의 비율은 낮았다.
- 83이었고 일부 음료가 대조군에 비해 다소 높은 DPPH 라디칼 소거활성을 보인 것은 플라보노이드인 acacein 과 serotonin, 유기산 등에 의한 복합 작용에 의한 것이라고 하였다. 한편 ABTS 라디칼 소거활성 측정 결과 물추출물 이용음료는 67.3%이었으며 에탄올추출물 이용음료는 68.6%로 대조구인 L-아스코르브산(96.8%)에 비해 낮았다(Fig. 2). 에탄올추출물 함유음료는 물추출물 함유음료에 비해 폴리페놀과 플라보노이드 함량이 높게 나타났으나 DPPH 라디칼 소거 활성과 ABTS 라디칼 소거활성의 차이가 크지 않은 것은 추출물에 존재하는 폴리페놀과 플라보노이드의 종류가 다르기 때문으로 여겨진다.
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