적두 및 흑두를 대상으로 백립중, 색도 등 물리적 특성과 종피 및 종피 제거 전과 후의 각 부분에 대한 항산화 성분 및 항산화 활성에 대해 비교 분석하였다. 적두 및 흑두의 백립중은 각각 19.62 g 및 18.58 g으로 적두가 유의적으로 높게 나타났다. 팥 표면의 종피 색은 적두에서는 L 값 31.97, a 값 9.75, b 값 3.54 그리고 흑두에서는 L 값 31.12, a 값 0.32, b 값 0.95를 나타냈다. 총 polyphenolic compounds 함량은 적두 종피에서 33.9 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났으며, 총 proanthocyanidin 함량 또한 적두 종피에서 30.70 mg CCE/g으로 가장 높은 함량을 보였으나 흑두 종피와 유의적 차이는 없었다. 항산화 활성은 동일 방법으로 측정 시 종피에서 가장 높게 나타났으며, 적두의 종피를 제외하고는 전반적으로 ABTS로 측정 시 가장 높은 활성 값을 보였다. 팥 각 부위별 항산화 성분과 활성과의 상관관계를 분석한 결과 원료 팥 및 종피에서 총 polyphenolic compounds 함량과 항산화 활성 간의 높은 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 따라서 적두 및 흑두 각 부분에 대한 항산화 성분과 항산화 활성에 대한 이상의 연구 결과는 건강 증진을 위한 팥 제품 개발 시 팥의 효율적인 사용을 위해 유용할 것으로 사료된다.
적두 및 흑두를 대상으로 백립중, 색도 등 물리적 특성과 종피 및 종피 제거 전과 후의 각 부분에 대한 항산화 성분 및 항산화 활성에 대해 비교 분석하였다. 적두 및 흑두의 백립중은 각각 19.62 g 및 18.58 g으로 적두가 유의적으로 높게 나타났다. 팥 표면의 종피 색은 적두에서는 L 값 31.97, a 값 9.75, b 값 3.54 그리고 흑두에서는 L 값 31.12, a 값 0.32, b 값 0.95를 나타냈다. 총 polyphenolic compounds 함량은 적두 종피에서 33.9 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났으며, 총 proanthocyanidin 함량 또한 적두 종피에서 30.70 mg CCE/g으로 가장 높은 함량을 보였으나 흑두 종피와 유의적 차이는 없었다. 항산화 활성은 동일 방법으로 측정 시 종피에서 가장 높게 나타났으며, 적두의 종피를 제외하고는 전반적으로 ABTS로 측정 시 가장 높은 활성 값을 보였다. 팥 각 부위별 항산화 성분과 활성과의 상관관계를 분석한 결과 원료 팥 및 종피에서 총 polyphenolic compounds 함량과 항산화 활성 간의 높은 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 따라서 적두 및 흑두 각 부분에 대한 항산화 성분과 항산화 활성에 대한 이상의 연구 결과는 건강 증진을 위한 팥 제품 개발 시 팥의 효율적인 사용을 위해 유용할 것으로 사료된다.
The objective of this study was to investigate the polyphenolic compounds found in different parts of red and black adzuki beans and to determine the contribution of polyphenolic compounds to the antioxidant properties of adzuki beans. Total polyphenolic and proanthocyanidin contents were studied an...
The objective of this study was to investigate the polyphenolic compounds found in different parts of red and black adzuki beans and to determine the contribution of polyphenolic compounds to the antioxidant properties of adzuki beans. Total polyphenolic and proanthocyanidin contents were studied and their antioxidant activities were determined by ferric reducing antioxidant power, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), and 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt assay. The highest total polyphenolic content was found in seed coats (26.1~33.9 mg/g), followed by whole beans (6.9~8.0 mg/g) and dehulled beans (3.3~3.4 mg/g). The highest total proanthocyanidin content was also found in seed coat with 26.5~30.7 mg/g. Moreover, seed coats exhibited the highest antioxidant activity regardless of analytical methods. Antioxidant activity was positively and significantly correlated with total polyphenolic content with the exception of dehulled beans, in which there was no correlation with total polyphenolic content. In particular, the highest correlation was found between DPPH and total polyphenolic content (r=0.945, P<0.01) in whole beans.
The objective of this study was to investigate the polyphenolic compounds found in different parts of red and black adzuki beans and to determine the contribution of polyphenolic compounds to the antioxidant properties of adzuki beans. Total polyphenolic and proanthocyanidin contents were studied and their antioxidant activities were determined by ferric reducing antioxidant power, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), and 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt assay. The highest total polyphenolic content was found in seed coats (26.1~33.9 mg/g), followed by whole beans (6.9~8.0 mg/g) and dehulled beans (3.3~3.4 mg/g). The highest total proanthocyanidin content was also found in seed coat with 26.5~30.7 mg/g. Moreover, seed coats exhibited the highest antioxidant activity regardless of analytical methods. Antioxidant activity was positively and significantly correlated with total polyphenolic content with the exception of dehulled beans, in which there was no correlation with total polyphenolic content. In particular, the highest correlation was found between DPPH and total polyphenolic content (r=0.945, P<0.01) in whole beans.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 다양한 팥 이용 제품의 용도에 맞게 생리활성 물질들을 보다 효율적으로 활용하기 위한 기초 자료를 얻고자 일반적으로 가장 많이 유통되고 있는 적두 및 흑두를 대상으로 팥 각 부위의 페놀 함량과 항산화 활성 그리고 그들 간의 상관관계에 대한 연구 결과를 보고하고자 한다.
가설 설정
2)NS: not significant.
제안 방법
ABTS radical 소거 활성은 Thaipong 등(28)의 방법을 일부 변형하여 96 well microplate에 시료를 분주한 후 측정하였다. 7.
FRAP 활성은 Benzie와 Strain(26)의 방법을 일부 변형하여 96 well microplate에 시료를 분주한 후 microplate reader로 측정하였다. 시료 용액 10 μL에 10 mmol TPTZ/40 mmol HCl, 20 mmol ferric chloride 및 300 mmol acetate buffer(pH 3.
Gu 등(32)과 Amarowicz 등(33)은 식물체로부터 수용성 acetone으로 추출 시 페놀성 화합물 함량이 가장 높게 추출되었음을 보고한 바 있다. 따라서 본 연구에서는 횡성산 팥의 항산화 특성을 알아보기 위해 80% acetone을 추출용매로 사용하였으며 팥의 주된 항산화 물질인 총 polyphenolic compounds와 총 proanthocyanidin 함량에 대한 분석 결과는 Fig. 1에 나타내었다. 적두 및 흑두 각 부위별 총 polyphenolic compounds 함량은 종피에서 가장 높게 나타났으며, 적두 및 흑두 종피에는 각각 33.
색도 측정을 위해 투명한 플라스틱 원통용기(35×10 mm)에 담아 색차계(CM-2500D, Minolta, Tokyo, Japan)를 사용하여 L 값(lightness), a 값(+redness, -greenness), b 값 (+yellowness, -blueness)을 측정하였다.
시료 용액 20 μL에 Folin-Ciocalteu 시약 100 μL를 가하고 8분 후에 7.5% Na2CO3 80 μL를 가하여 2시간 방치 후에 765 nm에서 흡광도를 측정하였다.
시료의 DPPH radical 소거 활성은 Brand-Williams 등 (27)의 방법을 일부 변형하여 96 well microplate에 시료를 분주한 후 측정하였다. 시료 용액 10 μL에 0.
총 polyphenolic compounds 및 총 proanthocyanidin 함량과 항산화 활성 측정을 위한 추출물은 각 시료 분말에 10배의 80% acetone을 넣어 shaking incubator(SIF 6000 R, Jeio Tech Co., Ltd.)를 사용하여 20°C에서 12시간 교반추출하였으며, 0.45 μm membrane filter(Sartorius, Göttingen, Germany)로 여과하여 분석용 시료로 사용하였다.
횡성산 적두와 흑두의 항산화 활성은 FRAP, DPPH 및 ABTS assay를 이용하여 Trolox equivalent(TE)로 환산하여 측정하였으며 그 결과는 Fig. 2에 나타내었다. 시료에서의 항산화 활성은 동일한 방법으로 측정 시 팥 종류에 상관없이 종피에서 가장 높게 나타났으며, 시료 중 적두 종피에서 256.
시료는 종피 및 배아를 포함하는 자엽 부분으로 구분 후 60°C에서 열풍건조(HK-DO1000F, Korea General Equipment Manufacturing, Hwaseong, Korea) 하였으며, 분쇄기(HGB7WTS3, Waring Commercial, Torrington, CT, USA)로 분쇄 후 체로 쳐서 38~600μm의 분쇄물만을 취하여 4°C에 저장하면서 분석용 시료로 사용하였다.
실험에 사용한 팥(Vigna angularis)은 2013년도 강원도 횡성에서 생산된 것으로 적두(충주팥) 및 흑두(검구슬, 밀양 10호)를 대상으로 하였다. 팥은 종피 분리를 위해 20°C incubator(IB-15G, Jeio Tech Co.
데이터처리
Values within a column with different letters are significantly different by ANOVA with Duncan's multiple range test at P<0.05.
모든 분석 결과는 SPSS(version 17.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 사용하여 통계처리 하였으며, 분산분석(ANOVA)을 이용하여 5% 수준에서 Duncan의 다중범위검정을 실시하고 유의성을 검정하였다.
색도 측정을 위해 투명한 플라스틱 원통용기(35×10 mm)에 담아 색차계(CM-2500D, Minolta, Tokyo, Japan)를 사용하여 L 값(lightness), a 값(+redness, -greenness), b 값 (+yellowness, -blueness)을 측정하였다. 색도 값은 각각 3개씩 준비하여 3회 반복 측정하였으며 평균(mean)과 표준편차(SD)로 나타내었다.
이론/모형
총 polyphenolic compounds 함량은 Folin-Ciocalteu 방법(24)에 따라 96 well microplate에 시료를 분주하고 microplate reader(Epoch, BioTek, Winooski, VT, USA) 를 이용하여 측정하였다. 시료 용액 20 μL에 Folin-Ciocalteu 시약 100 μL를 가하고 8분 후에 7.
성능/효과
그리고 총 proanthocyanidin 함량은 종피 제거 전의 원료 팥에서 종피 제거 후의 자엽보다 높게 함유되어 있었으나 통계적으로 유의적 차이를 보이지 않았다(P<0.05).
또한 종피에서도 총 polyphenolic compounds 함량과 항산화 활성 간에만 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 특히 총 polyphenolic compounds 함량과 ABTS 간의 상관관계가 가장 높은 것으로 나타났다(r=0.942, P<0.01).
백립중은 팥의 형질 특성 중 가변 특성으로 무게에 따라 크게 소립(<12 g), 중립(12~18 g) 및 대립(>18 g)으로 나눌 수 있으며(13), 일반적으로 적두인 충주팥 및 흑두인 검구슬팥은 중립종으로 알려져 있으나 본 실험에 사용된 횡성산 충주팥 및 검구슬팥은 중립종과 대립종 경계 값을 나타내 백립중이 비교적 높은 경향을 보였다.
반면에 FRAP assay 는 free radicals 없이 electron transfer에 기초한 방법이다. 본 실험 결과 적두의 종피를 제외하고는 전반적으로 ABTS로 측정 시 가장 높은 활성 값을 보였다. 이처럼 측정 방법에 따라 항산화 활성에 차이를 보이는 것은 반응하는 성분의 차이로 생각되며 개별 polyphenolic compounds에 대한 연구가 더 이루어져야할 것이다.
2에 나타내었다. 시료에서의 항산화 활성은 동일한 방법으로 측정 시 팥 종류에 상관없이 종피에서 가장 높게 나타났으며, 시료 중 적두 종피에서 256.29~379.81 mmol TE/g으로 가장 높은 활성을 나타냈다. 반면에 팥 부위 중 자엽에서 가장 낮은 항산화 활성을 나타냈으며 적두와 흑두 간의 항산화 활성에 유의적 차이는 없었다(P<0.
원료 팥에서는 총 polyphenolic compounds 함량과 항산화 활성 간에 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 특히 FRAP(r=0.860, P<0.05)나 ABTS(r=0.858, P<0.05)보다 DPPH(r=0.945, P<0.01)에 대한 상관성이 가장 높은 것으로 나타났다.
1에 나타내었다. 적두 및 흑두 각 부위별 총 polyphenolic compounds 함량은 종피에서 가장 높게 나타났으며, 적두 및 흑두 종피에는 각각 33.9 및 26.1 mg GAE/g으로 적두 종피에 더 높게 함유되어 있었다. 종피 제거 후의 적두 및 흑두 자엽 중에 함유된 총 polyphenolic compounds 함량은 각각 3.
횡성산 적두와 흑두의 백립중 및 색도를 측정한 결과는 Table 1에 나타내었다. 적두 및 흑두의 백립중은 각각 19.62 g 및 18.58 g으로 적두가 유의적으로 높게 나타났다. 백립중은 팥 100알의 무게로서 수량 및 가공 특성에 영향을 미치는 중요한 요인으로 Rho 등(11)은 국내산 팥 361 자원에 대한 백립중은 4.
종피 제거 후의 적두 및 흑두 자엽 중에 함유된 총 polyphenolic compounds 함량은 각각 3.4 및 3.3 mg GAE/g으로 유의적 차이를 보이지 않았다(P<0.05).
후속연구
이처럼 측정 방법에 따라 항산화 활성에 차이를 보이는 것은 반응하는 성분의 차이로 생각되며 개별 polyphenolic compounds에 대한 연구가 더 이루어져야할 것이다. 또한 항산화 활성은 측정 방법에 따라 결과에 다른 영향을 미치므로 한 가지 방법보다는 여러 가지 방법을 동시에 사용하여 분석하는 것이 바람직할 것으로 사료된다. 이상의 결과를 볼 때 횡성산 적두 및 흑두는 우수한 항산화 활성을 가지는 것으로 나타났으며, 특히 종피 부분의 활성이 매우 뛰어나므로 종피를 이용한 천연 항산화제 개발이나 팥 이용 제품의 용도에 맞게 생리활성 물질들을 보다 효율적으로 활용하기 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것으로 생각한다.
또한 항산화 활성은 측정 방법에 따라 결과에 다른 영향을 미치므로 한 가지 방법보다는 여러 가지 방법을 동시에 사용하여 분석하는 것이 바람직할 것으로 사료된다. 이상의 결과를 볼 때 횡성산 적두 및 흑두는 우수한 항산화 활성을 가지는 것으로 나타났으며, 특히 종피 부분의 활성이 매우 뛰어나므로 종피를 이용한 천연 항산화제 개발이나 팥 이용 제품의 용도에 맞게 생리활성 물질들을 보다 효율적으로 활용하기 위한 기초 자료로 이용될 수 있을 것으로 생각한다.
본 실험 결과 적두의 종피를 제외하고는 전반적으로 ABTS로 측정 시 가장 높은 활성 값을 보였다. 이처럼 측정 방법에 따라 항산화 활성에 차이를 보이는 것은 반응하는 성분의 차이로 생각되며 개별 polyphenolic compounds에 대한 연구가 더 이루어져야할 것이다. 또한 항산화 활성은 측정 방법에 따라 결과에 다른 영향을 미치므로 한 가지 방법보다는 여러 가지 방법을 동시에 사용하여 분석하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
팥의 종피 색은 품종, 재배 및 생육 조건 등에 따라 어떻게 다른가?
팥 종피에는 proanthocyanidin, quercetin glycoside 등 폴리페놀 성분이 풍부하게 존재하며, 특히 proanthocyanidin은 천연 항산화제로 심혈관 질환, 염증, 당뇨 등에 효과가 있는 것으로 보고되어 있다(4-7). 팥은 품종, 재배 및 생육 조건 등에 따라 적색, 흑색, 갈색, 녹색 또는 이들 색이 혼합된 색 등 종피 색이 다양하다. 우리 나라, 일본 및 중국에서 팥의 종피 색에 대한 조사 결과를 보면 적색이 가장 많이 유통되고 있는 것으로 보고되었다 (8,9).
팥에는 어떤 성분들이 많이 함유되어 있는가?
1%의 지방을 함유하고 있다(1-3). 또한 비타민 B1을 포함한 각종 비타민, 칼륨, 마그네슘 등의 무기질 및 glutamic acid, lysine 등 아미노산이 풍부하게 함유되어 있다(3). 팥 종피에는 proanthocyanidin, quercetin glycoside 등 폴리페놀 성분이 풍부하게 존재하며, 특히 proanthocyanidin은 천연 항산화제로 심혈관 질환, 염증, 당뇨 등에 효과가 있는 것으로 보고되어 있다(4-7).
팥은 무엇인가?
팥(small red bean, adzuki bean, Vigna angularis)은 우리나라를 비롯해 일본, 중국 등 동북아시아에서 주로 재배되며, 국내에서는 콩 다음으로 수요가 많은 두류이다. 팥은 20~25%의 단백질을 함유하고 있는 고단백 식품이며 55~70%의 탄수화물, 0.
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