검정콩 안토시아닌 및 프로안토시아니딘 추출에 대한 산 처리의 영향 Effects of Acidic Treatments for Anthocyanin and Proanthocyanidin Extraction on Black Bean (Glycine max Merrill.)원문보기
본 연구에서는 추출용매에 첨가하는 산의 종류 및 농도를 달리하여 검정콩으로부터 안토시아닌 및 프로안토시아니딘 색소의 추출효율에 대하여 연구하였다. 산의 종류는 hydrogen chloride(HCl), acetic acid, formic acid, phosphoric acid 및 citric acid였으며, 사용된 농도는 0.1, 0.2, 0.3, 0.5 및 0.7%였고 80% 메탄올을 추출용매로 사용하였다. 총 안토시아닌 함량은 산의 종류 및 농도에 따라 0.74~1.74 mg/g 범위였으며 0.3% HCl 처리구가 가장 높았다. 검정콩의 주요 안토시아닌은 C3G, D3G 및 Pt3G였으며 구성 안토시아닌 중 C3G의 비율이 가장 높았다. 프로안토시아니딘 함량은 2.01~5.29 mg/g 범위로 포도씨나 팥의 프로안토시아닌보다 더 많은 양이 함유되어 있었다. 본 연구 결과로부터 검정콩의 안토시아닌과 프로안토시아니딘의 추출시 산의 종류 및 농도가 중요한 변수이며, 최적 추출조건은 0.3% HCl을 포함하는 80% 메탄올이라 판단된다.
본 연구에서는 추출용매에 첨가하는 산의 종류 및 농도를 달리하여 검정콩으로부터 안토시아닌 및 프로안토시아니딘 색소의 추출효율에 대하여 연구하였다. 산의 종류는 hydrogen chloride(HCl), acetic acid, formic acid, phosphoric acid 및 citric acid였으며, 사용된 농도는 0.1, 0.2, 0.3, 0.5 및 0.7%였고 80% 메탄올을 추출용매로 사용하였다. 총 안토시아닌 함량은 산의 종류 및 농도에 따라 0.74~1.74 mg/g 범위였으며 0.3% HCl 처리구가 가장 높았다. 검정콩의 주요 안토시아닌은 C3G, D3G 및 Pt3G였으며 구성 안토시아닌 중 C3G의 비율이 가장 높았다. 프로안토시아니딘 함량은 2.01~5.29 mg/g 범위로 포도씨나 팥의 프로안토시아닌보다 더 많은 양이 함유되어 있었다. 본 연구 결과로부터 검정콩의 안토시아닌과 프로안토시아니딘의 추출시 산의 종류 및 농도가 중요한 변수이며, 최적 추출조건은 0.3% HCl을 포함하는 80% 메탄올이라 판단된다.
This study was performed to investigate the effects of various acidic treatment for anthocyanin and proanthocyanidin extraction from black bean. Extracts were prepared with 80% methanol solutions containing HCl, acetic, formic, phosphoric, and citric acids of different concentrations (0.1, 0.2, 0.3,...
This study was performed to investigate the effects of various acidic treatment for anthocyanin and proanthocyanidin extraction from black bean. Extracts were prepared with 80% methanol solutions containing HCl, acetic, formic, phosphoric, and citric acids of different concentrations (0.1, 0.2, 0.3, 0.5, and 0.7%). Total anthocyanin content ranged from 0.74 mg/g in 0.7% citric acid to 1.74 mg/g in 0.3% HCl, depending on acid type and concentration. The major anthocyanins were delphinidin-3-glucoside (D3G), cyanidin-3-glucoside (C3G), and petunidin-3-glucoside (Pt3G). The highest C3G content was 1.12 mg/g in 0.3% HCl. Proanthocyanidin content ranged from 2.01 mg/g in 0.5% acetic acid to 5.29 mg/g in 0.3% HCl. Thus, acidic condition is a significant factor affecting anthocyanin and proanthocyanidin extraction from black bean, and the optimum extraction conditions were determined as 80% methanol containing 0.3% HCl.
This study was performed to investigate the effects of various acidic treatment for anthocyanin and proanthocyanidin extraction from black bean. Extracts were prepared with 80% methanol solutions containing HCl, acetic, formic, phosphoric, and citric acids of different concentrations (0.1, 0.2, 0.3, 0.5, and 0.7%). Total anthocyanin content ranged from 0.74 mg/g in 0.7% citric acid to 1.74 mg/g in 0.3% HCl, depending on acid type and concentration. The major anthocyanins were delphinidin-3-glucoside (D3G), cyanidin-3-glucoside (C3G), and petunidin-3-glucoside (Pt3G). The highest C3G content was 1.12 mg/g in 0.3% HCl. Proanthocyanidin content ranged from 2.01 mg/g in 0.5% acetic acid to 5.29 mg/g in 0.3% HCl. Thus, acidic condition is a significant factor affecting anthocyanin and proanthocyanidin extraction from black bean, and the optimum extraction conditions were determined as 80% methanol containing 0.3% HCl.
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문제 정의
본 연구에서는 추출용매에 첨가하는 산 종류 및 농도를 달리하여 산 처리 조건에 따른 안토시아닌 및 프로안토시아니딘 색소 추출효율을 검토하고, 최적 산 처리 조건을 선정함으로써 검정콩 안토시아닌 색소의 이용도 증진 및 산업적 활용을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
본 연구에서는 추출용매에 첨가하는 산의 종류 및 농도를 달리하여 검정콩으로부터 안토시아닌 및 프로안토시아니딘 색소의 추출효율에 대하여 연구하였다. 산의 종류는 hydrogen chloride(HCl), acetic acid, formic acid, phosphoric acid 및 citric acid였으며, 사용된 농도는 0.
가설 설정
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제안 방법
검정콩에 함유된 안토시아닌 색소를 추출하기 위해 다양한 종류의 산(hydrogen chloride(HCl), acetic acid, formic acid, phosphoric acid 및 citric acid)을 농도별(0.1, 0.2, 0.3, 0.5 및 0.7%)로 첨가하였고 80% 메탄올을 추출용매로 사용하였다. 추출물은 시료 중량 대비 30배량의 추출용매(v/v)를 첨가하여 25°C에서 1시간 동안 3회 반복하고 초음파 추출(Ultrasonic Cleaner SD-350H, Seong Dong, Seoul, Korea)한 후 2,220×g에서 원심분리(Centrifuge union 55 R, Hanil, Incheon, Korea) 한 뒤 여과(Advantec No.
이동상은 5% formic acid가 포함된 아세토니트릴(A)과 5% formic acid가 포함된 증류수(B)를 gradient 조건으로 흘려주었고, gradient 조건은 A : B를 초기 10:90(%, v/v)에서 24분에 40:60, 25분에 100:0, 28분에 100:0, 29분에 10:90, 40분에 10:90으로 설정하였으며, 유속은 1 mL/min으로 하였고 주입량은 20 μL로 설정하였다.
추출물은 시료 중량 대비 30배량의 추출용매(v/v)를 첨가하여 25°C에서 1시간 동안 3회 반복하고 초음파 추출(Ultrasonic Cleaner SD-350H, Seong Dong, Seoul, Korea)한 후 2,220×g에서 원심분리(Centrifuge union 55 R, Hanil, Incheon, Korea) 한 뒤 여과(Advantec No. 2, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Tokyo, Japan)하여 100 mL로 정용 후 HPLC 분석용 시료로 사용하였다.
프로안토시아니딘 함량은 vanillin-sulfuric acid법을 변형하여 측정하였다(15). 즉 추출조건별 시료 0.
대상 데이터
본 연구에 사용한 검정콩은 청자 3호(Glycine max Merrill.)로 농촌진흥청에서 분양받아 사용하였다. 검정콩은 분쇄기(Micro hammer cutter mill type-3, Culatti AG, Zurich, Switzerland)를 사용하여 80 mesh 이하로 분쇄한 후 -20°C에서 보관하면서 시료로 사용하였다.
본 연구에서는 추출용매에 첨가하는 산의 종류 및 농도를 달리하여 검정콩으로부터 안토시아닌 및 프로안토시아니딘 색소의 추출효율에 대하여 연구하였다. 산의 종류는 hydrogen chloride(HCl), acetic acid, formic acid, phosphoric acid 및 citric acid였으며, 사용된 농도는 0.1, 0.2, 0.3, 0.5 및 0.7%였고 80% 메탄올을 추출용매로 사용하였다. 총 안토시아닌 함량은 산의 종류 및 농도에 따라 0.
6×250 mm, Kanto Chemical, Tokyo, Japan)을 사용하였고 칼럼 온도는 30°C로 설정하였다. 표준물질로는 C3G, D3G 및 Pt3G를 사용하였다.
통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0 SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 각 측정군의 평균과 표준편차를 산출하고 처리조건에 따른 유의차를 one-way ANOVA(analysis of variance)로 분석한 뒤 신뢰구간 P<0.05에서 Duncan's multiple range test를 실시하였다.
성능/효과
12 mg/g으로 가장 높은 값을 나타내 총 안토시아닌과 유사한 경향을 나타내었다. D3G는 0.25~0.59 mg/g 범위로 C3G보다 적었으며, 0.3% HCl 추출물이 0.59 mg/g으로 가장 높게 나타났다. Pt3G는 총 25개의 산 처리 조건 중 19개 조건에서만 검출되었으며 0.
3% HCl 처리구가 가장 높았다. 검정콩의 주요 안토시아닌은 C3G, D3G 및 Pt3G였으며 구성 안토시아닌 중 C3G의 비율이 가장 높았다. 프로안토시아니딘 함량은 2.
03 mg/g 범위로 그 차이가 작게 나타났다. 본 실험 결과 구성 안토시아닌 중 가장 많은 비율을 나타낸 것은 C3G였는데 이러한 결과는 검정콩 종피에 함유된 안토시아닌 함량 변이를 나타낸 연구에서 C3G가 2.77~8.38 mg/g으로 가장 높게 나타났다는 결과와 유사하였다(17,18).
29 mg/g 범위로 포도씨나 팥의 프로안토시아닌보다 더 많은 양이 함유되어 있었다. 본 연구 결과로부터 검정콩의 안토시아닌과 프로안토시아니딘의 추출시 산의 종류 및 농도가 중요한 변수이며, 최적 추출조건은 0.3% HCl을 포함하는 80% 메탄올이라 판단된다.
11 mg/g 범위로 HCl을 첨가한 경우 가장 높았다. 산 농도별 프로안토시아니딘은 0.1%에서 0.3%로 산 농도가 높아질수록 증가하였으며, 0.3% HCl을 첨가한 처리구에서 5.29 mg/g으로 가장 높게 나타났다. 그러나 안토시아닌 함량과 마찬가지로 산 농도가 0.
이러한 결과는 campbell early 과피로부터 안토시아닌을 추출한 연구에서 산의 종류를 달리하고 에탄올 용매를 사용할 경우 HCl을 첨가한 경우가 가장 높았다는 결과와 유사하였다(16). 산 농도에 따른 안토시아닌 함량은 HCl, formic acid 및 phosphoric acid를 첨가한 처리구에서 산 농도가 0.3%까지 증가함에 따라 총 안토시아닌 함량은 증가하였으며, acetic acid와 citric acid는 0.2% 첨가 시 가장 높은 함량을 나타내었지만 0.2와 0.3% 간에는 유의적으로 차이가 없었다. 0.
7%였고 80% 메탄올을 추출용매로 사용하였다. 총 안토시아닌 함량은 산의 종류 및 농도에 따라 0.74~1.74 mg/g 범위였으며 0.3% HCl 처리구가 가장 높았다. 검정콩의 주요 안토시아닌은 C3G, D3G 및 Pt3G였으며 구성 안토시아닌 중 C3G의 비율이 가장 높았다.
총 안토시아닌 함량은 추출조건에 따라 0.74~1.74 mg/g 범위였으며, 산의 종류 및 농도에 따라 유의적인 차이를 나타내었다(P<0.05).
총 프로안토시아니딘은 2.01~5.29 mg/g 범위로 나타났는데 산의 종류 및 농도에 따라 유의적인 차이를 보였다(P<0.05).
검정콩의 주요 안토시아닌은 C3G, D3G 및 Pt3G였으며 구성 안토시아닌 중 C3G의 비율이 가장 높았다. 프로안토시아니딘 함량은 2.01~5.29 mg/g 범위로 포도씨나 팥의 프로안토시아닌보다 더 많은 양이 함유되어 있었다. 본 연구 결과로부터 검정콩의 안토시아닌과 프로안토시아니딘의 추출시 산의 종류 및 농도가 중요한 변수이며, 최적 추출조건은 0.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
검정콩은 무엇인가?
검정콩은 콩과(Leguminosae)에 속하는 1년생 초본식물로 꼬투리 속에 2~3알의 흑색 종자가 들어 있다. 종피에 안토시아닌이 함유되어 있는데 식물의 열매, 꽃, 과실, 줄기, 잎, 뿌리 등에 폭넓게 존재하는 적색, 자색, 청색을 나타내는 수용성 flavonoid계 색소이다(1).
검정콩의 안토시아닌은 어떤 효능을 갖고 있는가?
검정콩의 안토시아닌은 수용성의 밝은 적자색을 띠는 천연색소로서 항산화 작용(2,3), 콜레스테롤 저하(4), 항암 효과와 항염증(5), 혈관보호, 동맥경화 및 심장병 예방, 당뇨 억제 및 자외선으로부터의 보호기능(6) 등이 있는 것으로 알려져 있다(7). 또한 최근에는 안토시아닌 색소인 delphinidin-3-glucoside(D3G), cyanidin-3-glucoside(C3G) 및 petunidin-3-glucoside(Pt3G)가 UV에 의한 지질 과산화 억제 능력이 있고 멜라닌 생성에 관여하는 tyrosinase 활성 저해가 있다고 보고한 바 있다(8).
검정콩의 종피에는 무엇이 함유되어 있고 그것은 무엇인가?
검정콩은 콩과(Leguminosae)에 속하는 1년생 초본식물로 꼬투리 속에 2~3알의 흑색 종자가 들어 있다. 종피에 안토시아닌이 함유되어 있는데 식물의 열매, 꽃, 과실, 줄기, 잎, 뿌리 등에 폭넓게 존재하는 적색, 자색, 청색을 나타내는 수용성 flavonoid계 색소이다(1). 안토시아닌 색소는 중성 또는 알칼리성 용액에서 불안정하고 산성용액에서도 빛에 노출되면 서서히 탈색되며, 구조적으로 불안정한 물질 중 하나로 알려져 있다.
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