시판 과일 주스와 식초의 유기산 함량과 Xanthin Oxidase 저해 활성 비교 Comparison of Organic Acid Contents and Xanthine Oxidase Inhibitory Activities of Commercial Fruit Juices and Vinegars원문보기
시판 과일 주스와 발효식초의 총 페놀 함량, 플라보노이드함량, 유기산 함량, 그리고 xanthine oxidase(XO) 저해 활성을 비교하였다. 과일 주스와 식초에 함유된 총 페놀(mg gallic acid equivalent/100 mL)과 플라보노이드(mg catechin equivalent/100 mL) 함량은 각각 82.8~157.6 mg과 15.7~85.8 mg으로 측정되었다. 주스류에서는 사과 주스, 식초류에서는 흑초가 각각 가장 높은 총 페놀 함량과 플라보노이드를 함유하였다. 유기산의 함량 중 citric acid, malic acid, ascorbic acid는 주로 과일 주스에서 검출되었다. Acetic acid가 주성분인(688.3~4,413.7 mg/100 mL) 식초류 중에서 흑초는 acetic acid뿐 아니라 citric acid, malic acid, tartaric acid를 함유하여 유기산의 분포가 가장 다양하였다. XO 저해 활성은 과일 주스보다 식초가 평균 34.2% 더 높게 측정되었으며, 흑초는 64.9%로 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. 특히 유기산의 종류 중에서 아세트산의 함량과 XO 저해 활성 간에 높은 정의 상관성이 존재하여($R^2=0.7192$) 식초류의 XO 저해 활성의 주요 지표물질로 나타났다.
시판 과일 주스와 발효식초의 총 페놀 함량, 플라보노이드함량, 유기산 함량, 그리고 xanthine oxidase(XO) 저해 활성을 비교하였다. 과일 주스와 식초에 함유된 총 페놀(mg gallic acid equivalent/100 mL)과 플라보노이드(mg catechin equivalent/100 mL) 함량은 각각 82.8~157.6 mg과 15.7~85.8 mg으로 측정되었다. 주스류에서는 사과 주스, 식초류에서는 흑초가 각각 가장 높은 총 페놀 함량과 플라보노이드를 함유하였다. 유기산의 함량 중 citric acid, malic acid, ascorbic acid는 주로 과일 주스에서 검출되었다. Acetic acid가 주성분인(688.3~4,413.7 mg/100 mL) 식초류 중에서 흑초는 acetic acid뿐 아니라 citric acid, malic acid, tartaric acid를 함유하여 유기산의 분포가 가장 다양하였다. XO 저해 활성은 과일 주스보다 식초가 평균 34.2% 더 높게 측정되었으며, 흑초는 64.9%로 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. 특히 유기산의 종류 중에서 아세트산의 함량과 XO 저해 활성 간에 높은 정의 상관성이 존재하여($R^2=0.7192$) 식초류의 XO 저해 활성의 주요 지표물질로 나타났다.
Xanthine oxidase (XO) inhibitors play an important role in the treatment of gout and many other diseases related to superoxide anion metabolism. In this study, four commercial fruit juices and three vinegars were evaluated for their inhibitory activity of XO (XOI), as well as contents of organic aci...
Xanthine oxidase (XO) inhibitors play an important role in the treatment of gout and many other diseases related to superoxide anion metabolism. In this study, four commercial fruit juices and three vinegars were evaluated for their inhibitory activity of XO (XOI), as well as contents of organic acids by HPLC with UV detection. Five different organic acids were detected in commercial samples: acetic acid and malic acid were the most prominent in vinegars and fruit juices, respectively. The vinegars showed high XOI activity (33.8~64.9%) related to the great concentration of acetic acid ($R^2=0.7192$). The presence of acetic acid in vinegar could be responsible for its XOI effect.
Xanthine oxidase (XO) inhibitors play an important role in the treatment of gout and many other diseases related to superoxide anion metabolism. In this study, four commercial fruit juices and three vinegars were evaluated for their inhibitory activity of XO (XOI), as well as contents of organic acids by HPLC with UV detection. Five different organic acids were detected in commercial samples: acetic acid and malic acid were the most prominent in vinegars and fruit juices, respectively. The vinegars showed high XOI activity (33.8~64.9%) related to the great concentration of acetic acid ($R^2=0.7192$). The presence of acetic acid in vinegar could be responsible for its XOI effect.
특히 가장 대표적인 관절염의 일종인 통풍대사와 관련된 XO의 저해 활성에 미치는 과일 주스와 식초음료에 대한 연구는 발견되지 않는다. 따라서 본 연구에서는 소비자의 건강적 측면에서 ‘천연 혹은 자연’을 강조하여 홍보하고 있는 몇 가지 시판 천연 과일 주스류와 발효 식초류를 임의로 선정하여 유기산 함량과 XO 저해 활성과의 관계를 평가하여 그 결과를 보고하고자 한다.
시판 과일 주스와 식초 시료의 xanthine oxidase 저해 활성은 Stirpe와 Della Corte(13)의 방법을 일부 변경하여 측정하였다. 각 시료액 100 μL에 125 mU의 xanthine oxidase(Sigma-Aldrich Co.
대상 데이터
본 실험에 사용한 과일 주스류는 천연의 과즙을 주성분으로 하는 사과 주스(브랜드 2개), 포도 주스(브랜드 3개), 오렌지 주스(브랜드 3개)와 자몽 주스(브랜드 2개)를 소재별로 선택하여 혼합한 다음 균질화한 시료를 실험에 사용하였다. 식초류 또한 천연 원료를 발효시킨 감식초(브랜드 3개), 홍초(브랜드 3개)와 흑초(브랜드 2개)를 소재별로 선택하여 고르게 혼합한 후에 균질화한 다음 시료로 각각 사용하였다.
데이터처리
실험 결과는 SPSS(Statistical Package for the Social Sciences, ver 17, IBM, Chicago, IL, USA)를 사용하여 평균(mean)과 표준편차(standard deviation)를 산출하였으며, 실험군 간의 결과 비교 및 유의성 검정은 Student's t-test와 Duncan's multiple range test를 적용하여 P<0.05 수준에서 유의성 여부를 검증하였다.
성능/효과
시판 식초류에 함유된 각 유기산의 농도와 XO 저해 활성과의 상관관계 지수는 Table 4와 같이 나타났다. Acetic acid의 함량과 시료의 XO 저해 활성 간의 상관도는 R2=0.7192로 가장 높은 상관계수를 나타내어 식초 중의 acetic acid 함량은 in vitro 실험에서 XO 저해 활성에 정의 관계가 성립함을 알 수 있다. Ascorbic acid(R2=0.
2와 같다. 네 종류의 유기산 중 acetic acid의 저해율이 가장 높게 나타났으며 tartaric> ascorbic> malic> citric acid의 순서대로 XO 저해율이 평가되었다. 그러나 동일 농도(0.
1 mg으로 나타나 식초류에서는 가장 낮은 함량으로 나타났다. 전체적으로 과일 주스는 식초류보다 총 페놀과 플라보노이드 함량이 각각 21.9%와 68.5% 더 높게 함유된 것으로 평가되었다. 일반적으로 식초에 함유된 페놀화합물의 농도는 원료 과즙에서 유래된 함량의 차이 및 발효 제법에 따라 달라진다.
후속연구
현재 식초에 함유된 acetic acid의 표준 농도의 세계적 기준은 명확하지 않지만 FDA가 규정하는 식초의 정의는 100 mL 중에 최소한 acetic acid 4 g이 함유되어야 한다(22)고 명시하였다. 따라서 식초의 아세트산이 in vivo xanthine oxidase 저해 활성기전으로 urate 생성을 억제하는지의 여부는 향후 추가적인 연구를 통해 밝혀져야 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
천연 발효 식초는 왜 대표적인 기능성 식품이 되었는가?
자연건강 식품에 대한 관심이 고조되는 오늘날, 천연 발효 식초는 조미식품의 범주를 넘어 기능성 음료의 일종으로 과일 주스와 함께 소비자의 선호도가 높은 건강식품의 분야로 주목을 받고 있다. 특히 이들 식품에 함유되어 있는 다양한 종류의 폴리페놀 화합물은 현대인의 산화적 스트레스로 인한 만성 대사성 질환의 발생과 역의 상관성이 입증됨으로써 가장 보편적으로 편리하게 활용할 수 있는 대표적인 기능성 식품으로 알려져 있다(9). 그러나 이들 식품의 생리활성 효과에 직간접적으로 작용하는 표적 화합물과의 인과관계는 아직도 많은 연구가 필요한 실정이다.
Xanthin oxidase는 무엇인가?
Xanthin oxidase(XO)는 superoxide anion radical과 같은 활성산소의 생성을 촉진하여 노화와 암 발생은 물론, xanthin 또는 hypoxanthine으로부터 urate를 형성하여 염증과 통풍(gout)을 유발하는 생물학적으로 중요한 효소이다(1). 보통 혈중 요산 농도가 높은 고요산혈증(hyperuricemia)의 상태는 통풍뿐 아니라 신부전증, 심부전증, 췌장염, 동맥경화증과 같은 염증성 질환의 전조 증세로 진단되고 있다(2).
식초류의 XO 저해 활성 물질 중 가장 높은 상관관계를 나타낸 물질은?
9%로 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. 특히 유기산의 종류 중에서 아세트산의 함량과 XO 저해 활성 간에 높은 정의 상관성이 존재하여(R2=0.7192) 식초류의 XO 저해 활성의 주요 지표물질로 나타났다.
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