본 연구에서는 폐경 이후 발생률이 높은 심혈관계 질환 예방에 도움을 줄 수 있는 식품을 개발할 목적으로 PDGF-BB로 혈관평활근세포의 이주와 증식을 유도한 다음 양하 꽃대 추출물이 혈관평활근세포의 이주와 증식에 미친 억제 효과를 알아보았다. 그리고 양하 꽃대 시료를 첨가한 양갱을 제조하여 그 품질 특성을 평가, 최적 비율의 양하 꽃대 양갱을 확인하고자 하였다. 혈관평활근세포의 이주에서는 양하 꽃대 추출물 $100{\mu}g/mL$에서부터 정상세포와 유사한 수준을 나타냈다. 또한 증식에서는 양하 꽃대 추출물 $10{\mu}g/mL$에서부터 확연히 억제되어 $1,000{\mu}g/mL$에서는 정상세포 수준까지 떨어졌다. 양하 양갱의 경우 양하 꽃대 시료 첨가량이 높아질수록 명도와 황색도는 유의적(P<0.05)으로 감소한 반면 적색도는 증가하였다. 양하 꽃대를 이용한 양갱의 관능평가 결과를 종합해보면 양하 꽃대 시료 9 g 첨가군(YY9)에서 가장 높은 점수가 나타났다. 양하 꽃대는 항산화 활성 향상과 혈관평활근세포의 이주와 증식을 억제하는 작용이 나타났으므로, 혈관 손상을 예방해줄 수 있는 기능성식품으로서의 가능성을 확인하였다. 따라서 관능평가에서 우수한 점수를 보여준 양하 꽃대 시료 9 g 첨가 양하 양갱은 중년여성의 심혈관질환 예방에 도움을 줄 수 있는 식품으로 기대된다.
본 연구에서는 폐경 이후 발생률이 높은 심혈관계 질환 예방에 도움을 줄 수 있는 식품을 개발할 목적으로 PDGF-BB로 혈관평활근세포의 이주와 증식을 유도한 다음 양하 꽃대 추출물이 혈관평활근세포의 이주와 증식에 미친 억제 효과를 알아보았다. 그리고 양하 꽃대 시료를 첨가한 양갱을 제조하여 그 품질 특성을 평가, 최적 비율의 양하 꽃대 양갱을 확인하고자 하였다. 혈관평활근세포의 이주에서는 양하 꽃대 추출물 $100{\mu}g/mL$에서부터 정상세포와 유사한 수준을 나타냈다. 또한 증식에서는 양하 꽃대 추출물 $10{\mu}g/mL$에서부터 확연히 억제되어 $1,000{\mu}g/mL$에서는 정상세포 수준까지 떨어졌다. 양하 양갱의 경우 양하 꽃대 시료 첨가량이 높아질수록 명도와 황색도는 유의적(P<0.05)으로 감소한 반면 적색도는 증가하였다. 양하 꽃대를 이용한 양갱의 관능평가 결과를 종합해보면 양하 꽃대 시료 9 g 첨가군(YY9)에서 가장 높은 점수가 나타났다. 양하 꽃대는 항산화 활성 향상과 혈관평활근세포의 이주와 증식을 억제하는 작용이 나타났으므로, 혈관 손상을 예방해줄 수 있는 기능성식품으로서의 가능성을 확인하였다. 따라서 관능평가에서 우수한 점수를 보여준 양하 꽃대 시료 9 g 첨가 양하 양갱은 중년여성의 심혈관질환 예방에 도움을 줄 수 있는 식품으로 기대된다.
This study was performed to investigate the biological activity of yangha flower buds as well as to manufacture of yanggeng prepared with various levels (0 g, 3 g, 6 g, 9 g, and 12 g) of yangha flower buds. DPPH and ABTS scavenging activities of yangha flower buds were 96% and 57% compared to levels...
This study was performed to investigate the biological activity of yangha flower buds as well as to manufacture of yanggeng prepared with various levels (0 g, 3 g, 6 g, 9 g, and 12 g) of yangha flower buds. DPPH and ABTS scavenging activities of yangha flower buds were 96% and 57% compared to levels of vitamin C, respectively. In the oxygen radical antioxidant capacity assay, antioxidant activity increased dose dependently up to $500{\mu}g/mL$ of yangha flower buds. There was no toxicity up to $1,000{\mu}g/mL$ in vascular smooth muscle cells, and yanggeng significantly reduced migration and proliferation by platelet-derived growth factor-BB-stimulated rat aortic smooth muscle cell migration and proliferation. In the sensory evaluation, the optimal sample was YY9, which was prepared with 9 g of yangha flower buds. It can be concluded that yangha flower buds show antioxidant and vascular protective activities. The optimal sample (YY9) is expected to contribute as a new functional food.
This study was performed to investigate the biological activity of yangha flower buds as well as to manufacture of yanggeng prepared with various levels (0 g, 3 g, 6 g, 9 g, and 12 g) of yangha flower buds. DPPH and ABTS scavenging activities of yangha flower buds were 96% and 57% compared to levels of vitamin C, respectively. In the oxygen radical antioxidant capacity assay, antioxidant activity increased dose dependently up to $500{\mu}g/mL$ of yangha flower buds. There was no toxicity up to $1,000{\mu}g/mL$ in vascular smooth muscle cells, and yanggeng significantly reduced migration and proliferation by platelet-derived growth factor-BB-stimulated rat aortic smooth muscle cell migration and proliferation. In the sensory evaluation, the optimal sample was YY9, which was prepared with 9 g of yangha flower buds. It can be concluded that yangha flower buds show antioxidant and vascular protective activities. The optimal sample (YY9) is expected to contribute as a new functional food.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 폐경 이후 발생률이 높은 심혈관계질환의 예방을 목적으로 양하 꽃대를 이용하여 양갱을 제조하고자, PDGF-BB로 혈관평활근세포의 이주와 증식을 유도한 후 혈관평활근세포의 이주와 증식에 대한 양하 꽃대 추출물의 억제 효과를 알아보고 양갱을 제조하여 그 품질 특성을 평가하고자 하였다.
본 연구에서는 폐경 이후 발생률이 높은 심혈관계 질환 예방에 도움을 줄 수 있는 식품을 개발할 목적으로 PDGF-BB로 혈관평활근세포의 이주와 증식을 유도한 다음 양하 꽃대 추출물이 혈관평활근세포의 이주와 증식에 미친 억제 효과를 알아보았다. 그리고 양하 꽃대 시료를 첨가한 양갱을 제조하여 그 품질 특성을 평가, 최적 비율의 양하 꽃대 양갱을 확인하고자 하였다.
제안 방법
양하 꽃대 시료를 첨가한 양갱의 적절한 재료 배합비를 찾기 위해 Kim(27)의 연구를 참고하여 Table 1과 같은 배합비로 제조하였다. 대조군에는 양하 꽃대 시료를 첨가하지 않았으며, 비교군에는 양하 꽃대 시료를 3, 6, 9 및 12 g으로 첨가량을 달리하여 제조하였다. 물과 양하 꽃대 시료를 잘 혼합한 후 분말한천을 넣어 잘 녹인 다음 80°C로 세팅된 Induction cooker(LBC-20 SB, Stovmon, Sparanise, Italy)에서 10분간 잘 저어가며 끓였다.
양하 꽃대 시료를 첨가한 양갱의 관능검사는 15명의 검사 요원들을 대상으로 실험목적 및 평가항목들에 대하여 설명을 하였고 훈련과정을 거친 다음 관능평가를 실시하였다. 시료는 1회용 흰색 접시에 담아 제공하였다.
양하 시료의 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline6-sulfonic acid)(ABTS) 라디칼 소거능은 Jeong 등(24)의 방법을 변형하여 다음과 같이 측정하였다. 7.
양하 시료의 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거능은 Brand-Williams 등(23)의 방법을 변형하여 다음과 같이 측정하였다. 96 well micro plate에 100μL의 추출물을 넣고 0.
대상 데이터
본 실험에 사용한 양하 꽃대는 제주시 애월읍 중산간 부근 자생지에서 채취한 것을 동문시장(Jeju, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 양갱 재료인 서목태는 초록마을(Seoul, Korea)에서 구입하였고, 분말한천(Myungsin, Yangsan, Korea), 백설탕(CJ, Seoul, Korea)은 방산시장(Seoul, Korea)에서 구입하여 사용하였으며, 양하 꽃대의 식용 여부는 식품의약품안전처(22)에서 확인하였다.
본 실험에 사용한 양하 꽃대는 제주시 애월읍 중산간 부근 자생지에서 채취한 것을 동문시장(Jeju, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 양갱 재료인 서목태는 초록마을(Seoul, Korea)에서 구입하였고, 분말한천(Myungsin, Yangsan, Korea), 백설탕(CJ, Seoul, Korea)은 방산시장(Seoul, Korea)에서 구입하여 사용하였으며, 양하 꽃대의 식용 여부는 식품의약품안전처(22)에서 확인하였다.
양하 꽃대(생)를 착즙(Hurom, Gimhae, Korea) 후 여과지(Whatman No. 3, GE Healthcare, Little Chalfont, UK)로 여과하여 동결건조기(FD5808, Ilshinbiobase, Gyeonggido, Korea)로 건조시킨 후 분말화하여 항산화 활성 측정 및 양갱 제조 시 첨가용 시료로 사용하였다.
혈관평활근세포(RASMCs)는 한국세포주은행(Korea Cell Bank, Seoul, Korea)에서 구입하여 사용하였다. 혈관평활근세포는 10% FBS(fetal bovine serum)를 포함한 DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium, Hyclone, Logcen, UT, USA) 배지를 이용하여 배양하였다.
데이터처리
본 연구의 모든 자료는 3회 반복 측정한 값을 이용하여 mean±SD로 나타내었고, 유의성 검증은 SPSS(Statistical Package for Social Sciences, ver. 21.0, SPSS, Inc., Chicago, IL, USA)를 실시하였으며, 경우에 따라 Duncan's multiple range test와 paired t-test로 P<0.05 수준에서 검정을 실시하였다.
이론/모형
ORAC assay는 항산화력을 측정하기 위한 라디칼 소거 활성 측정법의 하나로 양하 꽃대의 항산화 효과를 확인하기 위해 ORAC activity assay kit(CellBiolabs, San Diego, CA, USA)을 이용하여 측정하였다. 시료(500 μg/mL)와 buffer를 30분 동안 preincubation 하며 혼합된 반응액을 37°C로 미리 평형시킨 후 형광분광광도계를 사용하여 형광의 감소과정을 60분 동안 5분 간격으로 형광이 95%로 감소 될 때까지 관찰 기록하고 excitation 480 nm, emission 520 nm의 파장으로 측정하였다.
서목태 페이스트는 백편두 페이스트 제조법(27)을 참고 하여 제조하였다. 서목태 500 g을 5회 세척한 후 5시간 동안 물에 담갔다가 10분간 체에 밭쳐 물을 뺀 후 계량하여 총 중량이 1,500 g이 되도록 물을 추가로 넣고 오쿠(OC-100 NB, Ocoo, Chungnam, Korea)에서 2시간 동안 쪄낸 후 체에 걸러 껍질을 제거하여 만들었다.
성능/효과
60% 수준의 항산화 활성을 보였다. ORAC assay를 통해 양하 꽃대 시료의 항산화능을 측정한 결과 농도 의존적으로 활성도가 높아져 500 μg/mL일 때 67.31 TE/g으로 높은 자유라디칼 소거능을 나타내었다. Lee(13)는 항산화제의 사용이 관상동맥질환의 진행이나 심근경색의 발생을 감소시켰다고 하였으며, 본 연구 결과 높은 수준의 항산화 활성을 나타낸 양하 꽃대도 심혈관계 질환의 예방을 위한 천연항산화제로서의 가능성이 충분하다고 사료된다.
38%로비타민 C의 57% 수준이었다. 관능평가에서 가장 좋은 평가를 받은 양하 꽃대 시료 9% 첨가 양갱(YY9)의 항산화 활성은 DPPH의 경우 35.57%, ABTS의 경우 26.60% 수준의 항산화 활성을 보였다. ORAC assay를 통해 양하 꽃대 시료의 항산화능을 측정한 결과 농도 의존적으로 활성도가 높아져 500 μg/mL일 때 67.
Han 등(32)의 어성초 결과와 비교해보면 PDGF-BB에 의해 유도된 혈관평활근세포의 이주와 증식을 억제하는 효과가 어성초와 유사한 수준으로 나타났다. 따라서 양하 꽃대가 세포 독성을 나타내지 않는 1,000 μg/mL 이하 농도에서 혈관평활근세포 이주와 증식을 억제함으로써 혈관을 보호하는 작용이 있을 것으로 사료된다.
01~1,000 μg/mL까지 세포에 처리되었을 때까지는 세포 생존율에 영향을 미치지 않았다. 반면 양하 꽃대 시료 농도가 10,000 μg/mL 처리되었을 때 혈관평활근세포의 생존율이 50% 이하로 급격히 감소되어 독성을 나타냄으로써 양하 꽃대 시료 1,000 μg/mL까지는 독성 효과 없이 안정한 것으로 사료된다(Fig. 2).
양하 꽃대 시료 첨가 양갱의 관능검사 결과는 Table 3에 제시된 바와 같다. 색, 외관 및 향미의 경우 양하 꽃대 시료 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가되었다(P<0.05). 맛과 조직감의 경우 양하 꽃대 시료가 9 g이 첨가될 때까지는 점수가 높아지다 12 g으로 첨가량이 증가되었을 때는 점수가 낮아졌다.
1에 제시된 바와 같다. 양하 꽃대 시료의 DPPH 라디칼 소거능의 경우 78.20%로 비타민 C의 96% 수준의 소거능을 보였으며, ABTS 라디칼 소거능 활성은 46.38%로비타민 C의 57% 수준이었다. 관능평가에서 가장 좋은 평가를 받은 양하 꽃대 시료 9% 첨가 양갱(YY9)의 항산화 활성은 DPPH의 경우 35.
05)으로 감소한 반면 적색도는 증가하였다. 양하 꽃대를 이용한 양갱의 관능평가 결과를 종합해보면 양하 꽃대 시료 9 g 첨가군(YY9)에서 가장 높은 점수가 나타났다. 양하 꽃대는 항산화 활성 향상과 혈관평활근세포의 이주와 증식을 억제하는 작용이 나타났으므로, 혈관 손상을 예방해줄 수 있는 기능성식품으로서의 가능성을 확인하였다.
Oh 등(34)은 숙지황 농축액의 첨가량이 6%까지는 양갱의 전체적인 기호도가 높아졌으나 9%가 되었을 때에는 기호도가 급격하게 떨어졌다고보고하여 본 연구와 비슷한 경향을 나타냈다. 이상의 결과를 통해 혈관 보호 효과를 지닌 양하 꽃대 시료 첨가 양갱의 최적양은 9 g임을 확인하였다.
후속연구
양하 꽃대는 항산화 활성 향상과 혈관평활근세포의 이주와 증식을 억제하는 작용이 나타났으므로, 혈관 손상을 예방해줄 수 있는 기능성식품으로서의 가능성을 확인하였다. 따라서 관능평가에서 우수한 점수를 보여준 양하 꽃대 시료 9 g 첨가 양하 양갱은 중년여성의 심혈관질환 예방에 도움을 줄 수 있는 식품으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
항산화능을 지닌 식품은 직접 무엇을 방지하여 어떤 작용을 하나요?
Lee 등(11)은 양하의 천연항산화제로서의 가능성을 보고하였고, Cho 등(12)은 양하 꽃대 열수 추출물이 양하의 다른 부분에 비해 가장 좋은 항산화 활성을 보이며 아세틸콜린에스터라아제 저해 활성이 높게 나타났다고 보고하였다. 항산화능을 지닌 식품은 직접 LDL의 산화를 방지하여 OxLDL의 형성을 억제하는 동시에 혈관세포들에 작용하여 LDL 산화를 감소시키는 작용이 있어서(13) 국내외적으로 천연 항산화제의 혈관세포 증식이나 이동 억제에 대한 관심이 증가되어 왔다(14,15). Abe 등(16)도 양하가 염증반응에 영향을 주는 5-lipoxygenase 활성과 혈전 생성을 저해했다고 보고하는 등 생리활성 효과에 대한 연구가 진행되어 오고 있다(10-12,16-20).
양하 꽃대의 매운 맛은 어떤 성분 때문인가?
양하(Zingiber mioga R.)는 생강과(Zingiberaceae)에 속하는 다년생 초본으로 양하 꽃대 특유의 매운 맛 성분은 mioganal이다(10). Lee 등(11)은 양하의 천연항산화제로서의 가능성을 보고하였고, Cho 등(12)은 양하 꽃대 열수 추출물이 양하의 다른 부분에 비해 가장 좋은 항산화 활성을 보이며 아세틸콜린에스터라아제 저해 활성이 높게 나타났다고 보고하였다.
폐경 후 중년여성의 심혈관계 질환 발병률이 높아지는 주요 요인은?
폐경 후 중년여성의 심혈관계 질환 발병률은 폐경 전 여성에 비해 3배 정도가 높다고 한다(1,2). 폐경 후 중년여성의 심혈관계 질환 발생이 높은 주요 요인으로 에스트로겐 분비의 중단이 꼽히고 있다(3). 폐경 이후 에스트로겐의 혈관 보호 효과가 중단되면서 동맥 혈관에 축적된 저밀도 지단백(LDL)이 혈관 내피세포의 하부에서 산화 변형(oxidized LDL)되어 혈관평활근 세포의 증식을 촉진시키기 때문이다(4-6).
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