[논문]돼지감자 부위별 메탄올 추출물의 항산화 및 항당뇨 활성

이창훈; 이연리

doi:10.9799/ksfan.2016.29.1.128

돼지감자 부위별 메탄올 추출물의 항산화 및 항당뇨 활성
Antioxidative and Antidiabetic Activities of Methanol Extracts from Different Parts of Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus L.) 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.29 no.1, 2016년, pp.128 - 133

이창훈 (대전보건대학교 의무부사관과) , 이연리 (대전보건대학교 식품영양과)

초록
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본 연구에서는 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리가 가진 기능성 식품 소재로서의 활용도를 높이고자 다양한 생리활성을 평가하였다. 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리의 폴리페놀 함량은 32.80 mg GAE/extract g, 43.46 mg GAE/extract g, 24.53 mg GAE/extract g으로 나타났으며, 플라보노이드 함량은 각각 15.64, 18.67, 11.65 mg GAE/extract g으로 나타났다. 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리의 메탄올추출물의 DPPH 라디칼 소거능 활성은 각각 77.78%, 66.07%, 26.93%로 나타났으며, hydroxyl radical 소거능 활성은 각각 55.33%, 38.30%, 34.89%로 나타났다. 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리메탄올 추출물의 아질산염 소거능을 측정한 결과, 돼지감자 추출물의 농도가 증가함에 따라 그 활성 역시 증가하는 경향으로 나타났다. 돼지감자 부위별 메탄올 추출물(5 mg/mL)의 ${\alpha}-glucosidase$ 저해활성은 꽃, 잎, 뿌리에서 각각 41.08%, 55.67%, 60.76%로 유의적인 차이를 나타났으며, ${\alpha}-amylase$ 저해활성은 꽃, 잎, 뿌리에서 각각 49.95%, 59.88%, 66.25%로 유의적인 차이를 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to evaluate the efficacy of the antioxidative and antidiabetic activities of the flowers, leaves, and roots of the Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.). The total polyphenol and flavonoid contents of the leaves were higher than those of the flowers and roots. However, the DPPH radical-scavenging and hydroxyl radical-scavenging activities of the flowers were higher than those of the leaves and roots. The nitrite-scavenging ability under acidic conditions was high in Jerusalem artichoke flower extracts. The ${\alpha}-glucosidase$ inhibitory activity and ${\alpha}-amylase$ inhibitory activity of a methanol extract of Jerusalem artichoke roots were about 60% (5 mg/mL concentration). Based on these experiments, it can be concluded that the flowers leaves, and roots of the Jerusalem artichoke can be used as natural preservatives. Therefore, they can be developed as functional foods, to take advantage of their antioxidant activity and abundant polyphenols. This study suggests that the whole Jerusalem artichoke, including roots, leaves, and flowers, is useful as a functional, nutritious food product.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리가 가진 기능성 식품 소재로서의 활용도를 높이고자 다양한 생리활성을 평가하였다. 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리의 폴리페놀 함량은 32.
이에 본 연구에서는 돼지감자의 꽃, 잎, 뿌리의 이용을 활성화시키고, 기능성 식품소재로의 가능성을 알아보기 위하여 돼지감자의 꽃, 잎, 뿌리에 대해 항산화 활성을 분석하여 돼지감자 부산물의 기능성 식품소재 개발을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

가설 설정

3)The concentrations of ascorbic acid was measured at 1 mg/mL.

제안 방법

5 mM PNPG 50 μL를 가하여 37℃에서 20분간 반응시켰다. 1 M Na₂CO₃ 1 mL를 가하여 반응을 정지시킨 후 ELISA(UV-1650PC, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하여 405 nm에서 흡광도를 측정하고, 저해율 (%)을 계산하였으며, 양성대조군으로 acarbose(Sigma-Aldrich Co.)를 사용하였다.
시료액 1 mL에 90% diethylenglycol 10 mL와 1N NaOH 1 mL를 가하여 37℃ water bath에서 1시간 동안 반응시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. Catechin을 표준 물질로 하여 표준 검량선으로 부터 추출물의 총 플라보노이드 함량을 계산하였다
반응액에 48 mM 3,5-dinitrosalicylic acid(DNS, 30% sodium potassium tartrate in 0.5 M NaOH) 발색시약 125 μL를 넣고 100℃에서 15분간 끓여 발색을 시킨 후 충분히 냉각시키고, 이 반응액에 3배량의 증류수를 가한 후 ELISA Reader(UV-1650PC, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하여 540 nm에서 흡광도를 측정하고, 저해율을 계산하였다.
총 폴리페놀 함량은 Folin-Dennis 방법(1912)을 변형하여 측정하였다. 시료 0.

대상 데이터

본 실험에 사용한 돼지감자 꽃(분양번호: 018-035), 잎(분양번호: 018-036), 뿌리(분양번호: 018-037)는 2014년 한국식물추출은행에서 분양받아 실험에 사용하였다. 시료 추출은 메탄올을 넣고 상온에서 정치시킨 후 sonicator를 이용하여 추출하고, 여과해서 농축하여 DMSO(Dimethyl Sulfoxide) 용매에 녹여서 사용하였다.

데이터처리

2)a~cp<0.05 of Duncans multiple range test.
실험에서 얻어진 결과의 통계적 유의성은 SPSS(Statistical Package for Social Sciences, version 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 평균±표준오차로 나타내었고, 각 농도의 평균치의 통계적 유의성을 P<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 검정하였다.

이론/모형

DPPH에 의한 전자공여능(electron donating ability, EDA)은 Blois MS(1958)와 같은 방법으로 측정하였다. DPPH에 의한 전자공여능은 0.
Kato 등(1987)의 방법에 따라 1 mM NaNO₂ 용액 1 mL에 시액 1 mL를 가하고, 0.1 N HCl과 0.2 M citrate buffer(pH 2.5)를 가하여 총 부피를 10 mL로 조정하였다. 다음에 37℃에서 1시간 반응시킨 후 1 mL를 취하여 2% 초산용액 3 mL와 30% 초산용액으로 용해한 Griess reagent 0.
총 플라보노이드 함량은 Wong 등(2006)의 방법에 준하여 측정하였다. 시료액 1 mL에 90% diethylenglycol 10 mL와 1N NaOH 1 mL를 가하여 37℃ water bath에서 1시간 동안 반응시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다.

성능/효과

89%로 나타났다. 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리 메탄올 추출물의 아질산염 소거능을 측정한 결과, 돼지감자 추출물의 농도가 증가함에 따라 그 활성 역시 증가하는 경향 으로 나타났다. 돼지감자 부위별 메탄올 추출물(5 mg/mL)의 α-glucosidase 저해활성은 꽃, 잎, 뿌리에서 각각 41.
65 mg GAE/extract g으로 나타났다. 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리의 메탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 활성은 각각 77.78%, 66.07%, 26.93%로 나타났으며, hydroxyl radical 소거능 활성은 각각 55.33%, 38.30%, 34.89%로 나타났다. 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리 메탄올 추출물의 아질산염 소거능을 측정한 결과, 돼지감자 추출물의 농도가 증가함에 따라 그 활성 역시 증가하는 경향 으로 나타났다.
본 연구에서는 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리가 가진 기능성 식품 소재로서의 활용도를 높이고자 다양한 생리활성을 평가하였다. 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리의 폴리페놀 함량은 32.80 mg GAE/ extract g, 43.46 mg GAE/extract g, 24.53 mg GAE/extract g으로 나타났으며, 플라보노이드 함량은 각각 15.64, 18.67, 11.65 mg GAE/extract g으로 나타났다. 돼지감자 꽃, 잎, 뿌리의 메탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 활성은 각각 77.
돼지감자 부위별 메탄올 추출물(1 mg/mL)의 DPPH 라디칼 소거능 활성은 꽃, 잎, 뿌리에서 각각 77.78%, 66.07%, 26.93%로 유의적인 차이를 나타내었다. Park 등(2015)의 연구에서 흰민들레 꽃, 잎 및 뿌리 열수추출물 1 mg/mL의 농도에서 각각 91.
Hydroxyl radical은 DNA의 핵산과 결합함으로써 손상을 일으켜 발암성, 돌연변이 및 세포독성을 유발하게 되며, 지질과 산화 과정에서 빠른 개시제로서 작용하게 되는데, hydroxyl radical 소거활성은 지질과산화 과정의 진행을 직접적으로 방해하거나, 활성화된 산소종을 소거함으로써 연쇄반응을 저해하기 때문이라고 보고되어 있다(Hochestein & Atallah 1988; Bloknina 등 2003). 돼지감자 부위별 메탄올 추출물(1 mg/mL)의 hydroxyl radical 활성은 꽃, 잎, 뿌리에서 각각 55.33%, 38.30%, 34.89%로 유의적인 차이를 나타내었다.
돼지감자 부위별 메탄올 추출물(5 mg/mL)의 α-amylase 저해활성은 꽃, 잎, 뿌리에서 각각 49.95%, 59.88%, 66.25%로 유의적인 차이를 나타내었다(Table 4).
돼지감자 부위별 메탄올 추출물(5 mg/mL)의 α-glucosidase 저해활성은 꽃, 잎, 뿌리에서 각각 41.08%, 55.67%, 60.76%로 유의적인 차이를 나타났으며, α-amylase 저해활성은 꽃, 잎, 뿌리에서 각각 49.95%, 59.88%, 66.25%로 유의적인 차이를 나타내었다.
돼지감자 부위별 총 폴리페놀 함량의 범위는 잎에서 43.46 mg GAE/extract g, 꽃에서 32.80 mg GAE/extract g, 뿌리에서 24.53 mg GAE/extract g으로 유의적인 차이를 나타내었다. 흰민들레 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 50.
돼지감자 부위별 총 플라보노이드 함량의 범위는 꽃에서 15.64 mg GAE/extract g, 잎에서 18.67mg GAE/extract g, 뿌리에서 11.65 mg GAE/extract g으로 유의적인 차이를 나타내었다. Lim 등(2008)이 보고한 포공영 열수 추출물의 총 플라보노이드 함량 7.

후속연구

따라서 돼지감자 각 부위의 항산화 활성평가는 자유 라디칼에 수소 공여를 통해 체내에서 발생되는 활성산소종을 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 사료되며, 돼지감자 각 부위별 추출물을 섭취하거나, 기능성 식품을 개발하는 데 사용된다면 항산화 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다.
본 실험결과에서 항산화 활성평가는 항산화성 물질에 기인하는 것으로 보이나, 항당뇨 활성은 돼지감자의 부위 중 뿌리부위에 저해활성이 나타나, 이 부분에 대한 추가적인 실험 등이 필요하다고 생각이되며, 향후 새로운 의약품 개발 및성인병 예방의 건강기능식품으로 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
돼지감자 부위별 메탄올 추출물(1 mg/mL)의 아질산염 소거능을 측정한 결과는 Table 3과 같다. 양성 대조군인 ascorbic acid(76.0%, 1 mg/mL)에 비하여 전반적으로 낮은 저해활성을 나타내었으나, 돼지감자 메탄올 추출물의 농도가 증가함에 따라 그 활성 역시 유의적으로 증가하는 경향으로 볼 때 돼지 감자 관련 소재 활용도가 높을 것으로 판단된다. Song 등(2000) 은 자몽, 레몬, 금귤, 밀감 및 오렌지주스를 이용하여 pH 2.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	현대사회에서 각종 만성퇴행성질환 발병률이 증가한 이유는?	현대사회에 들어 서구화된 식습관, 환경오염, 스트레스 등으로 인하여 각종 만성퇴행성질환 발병률이 증가하였다. 특히 인체 내의 대사과정에서 생성된 활성산소에 의한 산화적 스트레스는 여러 가지 질병과 노화를 유발하는 원인으로 알려져 있다(Jang 등 2011).
	돼지감자의 주요 성분은?	)는 다년생 식물로 국화과 해바라기속에 속하고, 일명 ‘뚱딴지’라고 불리며, 원산지가 북아메리카로 우리나라의 기후 조건에 맞아 전국 각지에서 자생한다(Jeon 등 2013). 돼지감자의 주요 성분은 fructose 분자 들이 β-2,1결합으로 연결되어 있는 inulin이며, 인간의 위에서는 분해되지 않고 장내 미생물에 의하여 발효되어 배변기능 촉진에 효과가 있다. 또한, 분해되어도 혈당치를 급격하게 상승시키지 않고 열량이 낮아, 비만 개선 효과와 중성지질의 감소효과 등이 보고되었다(Carabin & Flamm 1999; Kim 등 2010).
	inulin이 비만 개선 효과와 중성지질의 감소효과를 가지는 이유는?	돼지감자의 주요 성분은 fructose 분자 들이 β-2,1결합으로 연결되어 있는 inulin이며, 인간의 위에서는 분해되지 않고 장내 미생물에 의하여 발효되어 배변기능 촉진에 효과가 있다. 또한, 분해되어도 혈당치를 급격하게 상승시키지 않고 열량이 낮아, 비만 개선 효과와 중성지질의 감소효과 등이 보고되었다(Carabin & Flamm 1999; Kim 등 2010). 또한 돼지감자의 덩이줄기는 예로부터 당뇨병과 류마티스의 치료를 위한 민간요법으로 사용되어 왔고, 변통을 순조롭게 하고 간으로부터 담즙의 분비를 촉진하며, 이뇨제, 건위제, 강장제 효과와 같은 다양한 약리활성을 가지는 것으로 알려져 있다(Yuan 등 2012).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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