[논문]감태 추출물의 항산화 활성에 미치는 열 안정성

강민철; 이원우; 오재영; 김현수; 이효근; 전유진

doi:10.15433/ksmb.2017.9.2.043

감태 추출물의 항산화 활성에 미치는 열 안정성
Thermostability of Ecklonia cava Extract on Antioxidant Activity. 원문보기

한국해양바이오학회지 = Journal of marine bioscience and biotechnology, v.9 no.2, 2017년, pp.43 - 48

강민철 (제주대학교 해양의생명과학부) , 이원우 (제주대학교 해양의생명과학부) , 오재영 (제주대학교 해양의생명과학부) , 김현수 (제주대학교 해양의생명과학부) , 이효근 (제주대학교 해양의생명과학부) , 전유진 (제주대학교 해양의생명과학부)

Abstract ▼ AI-Helper

Temperature is a major factor that affects the physiochemical properties of compounds. This study focus on the determination of thermostability and the effect of temperature on antioxidant activities of Ecklonia cava (E. cava) ethanoic extract. The ethanoic extracts of E. cava were evaluated at $30^{\circ}C$, $60^{\circ}C$ and $90^{\circ}C$ for 0 to 7 days. The antioxidant activities were determined by DPPH, hydroxyl radical and hydrogen peroxide scavenging activities. The intracellular reactive oxygen species (ROS) scavenging activity was investigated using DCFH-DA assay. Results revealed that the ethanoic extract of E. cava incubated at different temperatures for 0 to 7 days, showed stable scavenging activities on DPPH, hydroxyl radical and hydrogen peroxide. The ROS scavenging activities of ethanoic extract and ascorbic acid were also investigated. The extract showed a stable ROS scavenging activity from 0 to 7 day at $90^{\circ}C$. However, the scavenging activity of ascorbic acid at $90^{\circ}C$ decreased starting from day 3. These results indicated that the antioxidant effects of this food grade ethanoic extract of E. cava could remain stable during the employed temperatures of food processing.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 이 논문에서는 감태로부터 에탄올을 이용하여 추출한 후 다양한 온도 조건에서 항산화 활성을 안정하게 유지하는 지 연구하였고, 고온의 조건에서도 감태 추출물이 매우 우수한 항산화 활성을 가진다는 것을 제시하였다.
본 연구에서는 제주 연안에 서식하는 갈조류 중 감태의 열 안전성을 확인하기 위하여, 감태의 에탄올 추출물을 제조한 후 30˚C, 60˚C, 90˚C로 열을 가한 후 항산화 활성을 통하여 안전성을 확인하였다.

가설 설정

cave and ascorbic acid in DPPH radical scavenging activity at the concentration of 25 µg/mL. A: The ascorbic acid was treated with different temperature from 0 to 7 day. B: The ethanoic extract of E.

제안 방법

60 μL 시료 용액에 60 μL DPPH 용액 (60 μM)을 첨가하여 10초 동안 교반한 다음 혼합 용액을 quartz capillary tube에 옮긴 후 2분 후에 ESR로 측정하였다.
6*250 mm을 사용하였으며, 이동상 용매는 10% MeOH에서 100% MeOH을 사용하였다. 분석은 Gradient 조건으로 50분까지10-100%까지를 조건으로 하여, 분석하였다.
시료를 넣지 않고 Hydrogen peroxide (H2O2)을 측정한 것을 대조군으로 정하고, 시료를 넣어 hydrogen peroxide를 소거 시키는 시료 처리군과 비교하여 hy- drogen peroxide 소거능을 측정하였다.
이러한 감태 에탄올 추출물에 Dieckol 성분 확인을 위하여, HPLC를 사용하여 분석하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 감태 (Ecklonia cava)는 제주도 성산 연안에 서식하고 있는 갈조류로 2009년 8월-10월 사이에 채집한 후 흐르는 물로 수세하여 염분과 협잡물을 제거하고, 동결 건조하여 사용하였다.
분석에 사용된 HPLC는 YOUNGLIN Acme 9000 기기를 사용하였다.
분석에 사용된 컬럼은 Watchers 120, ODS-BP (5µm), 4.6*250 mm을 사용하였으며, 이동상 용매는 10% MeOH에서 100% MeOH을 사용하였다.

이론/모형

Hydrogen peroxide 소거 활성은 Muller [14]의 방법인 2,2-azinobis (3-ethylbenzthiazolin) -6-sulfonicacid (ABTS)- peroxidase system에서 H2O2 소거활성을 측정하였다.
감태의 에탄올 추출물의 일반성분은 AOAC법 [11]에 따라 수분함량은 105°C 상압건조법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 조단백질은 Kjeldahl법, 조회분은 550°C 건식회화법으로 분석하였으며, 탄수화물 함량은 고형분의 총량에서 수분, 회분, 조단백질 그리고 조지방의 함량을 뺀 값으로 나타내었다.
항산화 시료의 DPPH radical 소거활성은 Nanjo 등 (1996)의 방법에 의하여 측정하였다 [12].
항산화 시료의 hydroxyl radical 소거 활성은 Rosen등 (1984)의 방법에 준하여 측정하였다 [13]. 즉, 항산화 시료를 일정한 농도가 되게 0.

성능/효과

Fenton 반응에 의해서 생성된 Hydroxyl radical 소거 활성을 측정한 결과는 Fig. 2에 나타내었으며, DPPH free radical 소거활성의 결과와 비슷한 활성을 보였는데, 감태 에탄올 추출물은 Hydroxyl radical 소거 활성이 250 µg/ml 에서 60% 정도로 일정하게 보이는 것을 볼 수 있었지만, Ascorbic acid의 경우에는 250 µg/ml 의 농도에서 30˚C에서는 거의 활성의 변화가 없었으나 60˚C, 90˚C에서 2일째부터, 급격히 활성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
Fig. 3에서는 DPPH, hydroxyl radical 소거 활성을 토대로 감태 에탄올 추출물에 30˚C, 60˚C, 90˚C로 각각 열을 가하였을 때, 각각 농도 의존적으로 Hydrogen peroxide (H2O2) 소거 활성의 변화를 확인하기 위하여, Hydrogen per- oxide (H2O2) 소거 활성을 측정하였는데, 30˚C, 60˚C, 90˚C 로 각각 열을 가하였을 때 감태 에탄올 추출물은 은 항산화 활성이 30˚C, 60˚C, 90˚C 에서 같은 활성을 보이는 것으로 보았을 때, 감태 에탄올 추출물의 항산화 활성은 열에 안정한 것을 확인 할 수 있었다.
Hydrogen peroxide (H2O2)을 처리 하였을 때, DPPH, hydroxyl radical 소거 활성과 비슷한 결과로 positive control로 사용된 ascorbic acid는 활성이 열을 가하지 않았을 때에는 90%의 높은 항산화 활성을 보였으나, 7일째에는 73%까지 활성이 감소되는 경향을 보였다.
감태 에탄올 추출물에서는 30˚C, 60˚C, 90˚C에서 큰 차이가 없었지만 ascorbic acid는 상온에서 93%의 활성을 보였는데 60˚C 에서는 7일째 25%까지 활성이 떨어졌으며 90˚C에서는 ascorbic acid의 활성이 16%까지 떨어지는 것을 측정할 수 있었다.
또한 각종 미네랄 및 비타민들을 다량으로 함유하고 있어서 회분 함량은 5.12%를 나타내었고, 단백질의 함량이 4.95%를 차지하였으며, 수분이 약 6.09%, 지방의 함량이 약 13.66% 내외의 함량을 나타내었다.
해조류들 중에 갈조류는 Polyphenol 성분을 비롯한 다당류 성분이 다량으로 함유하고 있다고 알려져 있다 [14]. 본 실험에서 또한 많은 Polyphenol 함량을 차지하고 있는 것을 확인하였다. 또한 각종 미네랄 및 비타민들을 다량으로 함유하고 있어서 회분 함량은 5.
여기서 positive control로는 항산화 활성이 뛰어난 as- corbic acid를 사용하였는데, 열을 가하였을 때, as- corbic acid의 경우에는 열을 가하였을 때 항산화 활성이 감소하는 경향을 나타내는 반면, 감태 에탄올 추출물의 경우에는 열을 가하였을 때에도 항산화 활성이 일정하게 유지 되는 것을 확인 할 수 있었다.

후속연구

이러한 결과로 보았을 때, 감태 에탄올 추출물에 포함되어 있는 우수한 항산화 활성을 가지고 있는 Dieckol 이나 eckol 과 같은 성분을 식품을 포함한 다양한 분야에서 사용될 수 있을 것으로 사료되며, 이의 결과로 토대로 식품 첨가제로도 충분히 응용이 가능할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	항산화제를 식품에 넣는 이유는?	경제발전과 더불어 생활수준이 향상되고 식품에 대한 소비자들의 인식이 변화하는 가운데 식품의 기능성과 안정성을 충족시키는 식품의 개발과 수요가 증가하고 있다. 식품은 가공 및 저장 중에 여러가지 이화학적 변화를 수반하며, 특히 과산화물의 생성과 중합체 형성으로 인하여 변색, 악취, 영양소 손실 및 독성물질 발생으로 인해 인체에 심각한 장애를 일으키는 것으로 보고됨에 따라 이를 방지하기 위하여 BHT (butylated hydroxytoluene)와 BHA (butylated hydroxyanisole) 와 같은 다양한 항산화제가 식품에 첨가되고 있다 [1, 2].
	DPPH radical 실험의 장점은 무엇인가?	그 중에서도 DPPH radical 소거능에 이용되는 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical은 화학적으로 유도되는 비교적 안정한 radical로서, 어떠한 반응계에서 전자를 공여 받으면 고유의 자색이 없어진다 [12]. 이 방법은 lipoxygenase에 의한 지방 산화 반응계에서의 항산화 활성 측정 결과와 잘 부합하며 간편하면서도 신뢰성이 높은 장점을 가지고 있다. Free radical은 생체내의 산화를 일으키는 주요 요인으로써, DPPH는 천연 항산화제의 free radical 소거 활성을 평가하는데 널리 사용된다.
	천연 항산화제의 단점은 무엇인가?	따라서 천연물로부터 안전한 천연 항산화제를 개발하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 천연 항산화제의 경우 단독으로는 산화 반응 억제 능력이 낮으며, 가격이 비싸고 열에 매우 불안정하여 식품 제조 공정에서 수반되는 열처리에 의해 항산화 활성 같은 본래의 기능이 손실되는 단점을 가지고 있다. 따라서 천연물질이면서 적은 양으로도 높은 항산화 활성을 나타내고, 식품 제조 공정에서 수반되는 열처리에 지속적으로 오랜 시간 동안 항산화 활성을 유지할 수 있는 열에 안정적인 새로운 천연항산화제의 개발이 시급한 실정이다 [5].

참고문헌 (17)

Heo, S. J., Cha, S. H., Lee, K. W., Cho. S. K. and Jeon, Y. J. 2005. Antioxidant Activities of Chlorophyta and Phaeophyta from Jeju Island. Algae. 20(3), 251-260.

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Heo, S. J., Cha, S. H., Lee, K. W., Lee, K. W. and Jeon, Y. J. 2006. Antioxidant Activities of Red Algae from Jeju Island. Algae. 21(1), 149-156.

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Kim, Y.D., Mahinda, S., Koh, K. S., Jeon, Y. J. and Kim, S. H. 2009. Reactive Oxygen Species Scavenging Activity of Jeju Native Citrus Peel during Maturation. J Korean Soc Food Sci Nutr. 38(4), 462-469.

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Hyon, J.S., Kang, S. M., Han, S. W., Kang, M. C., Oh, M. C., Oh, C. K., Kim, D. W., Jeon, Y. J. and Kim, S. H. 2009. Flavonoid Component Changes and Antioxidant Activities of Fermented Citrus grandis Osbeck Peel. J Korean Soc Food Sci Nutr. 38(10), 1310-1316.

원문보기 상세보기
Lee, S. H., Kim, A.D., Kang, M. C., Lee, B. L. and Jeon, Y. J. 2009. Potential Antioxidant Activities of Enzymatic Digests from Fresh Water Microalgae, Pediastrum duplex and Dactylococcopsis fascicularis. Algae. 24(3), 169-177.

원문보기 상세보기
Heo, S. J. and Jeon, Y. J. 2005. Antioxidant Effect and Protecting Effect against Cell Damage by Enzymatic Hydrolysates from Marine Algae. Food industry and Nutrition. 10(1), 31-41.
Kim, B. M., Jun, J. Y., Park, Y. B. and Jeong, I. H. 2006. Antixidantive Activity of Methanolic Extracts from Seaweeds. J Korean Sci Nutr. 35(8),1097-1101.

원문보기 상세보기
Kim, M. J., Choi, J. S., Song, E. J., Lee, S. Y., Kim, K. B. W.R., Lee, S. J., Kim, S. J., Yoon, S. Y., Jeon, Y.J. and Ahn, D. H. 2009. Effects of Heat and pH Treatments on Antioxidant Properties of Ishige okamurai Extract. KOREAN J. FOOD SCI. TECHNOL. 41, 1, 50-56.
Lee, S. H., Kim, K. N., Cha, S. H., Ahn, G. N. and Jeon, Y. J. 2006.Comparison of Antioxidant Activities of Enzymatic and Methanolic Extracts from Ecklonia cava Stem and Leave. J Korean Soc Food Sci Nutr. 35(9), 1139-1145.

원문보기 상세보기
Kim, K. N., Heo, S. J., Song, C. B., Lee, J. H., Heo, M. S., Yeo, I. K., Kang, K. A., Hyun, J. W. and Jeon, Y. J. 2006. Protective effect of Ecklonia cava enzymatic extracts on hydrogen peroxide-induced cell damage. Process Biochemistry. 41, 2393-2401.

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AOAC. 1990. Official Methods of Analysis. 16th ed. Association of official analytical chemists, Virginia, USA.
Nanjo, F., Goto, K., Seto, R., Suzuki, M., Sakai, M., Hara, Y. 1996. Scavenging effects of tea catechins and their derivatives on 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical. Free Radic Biol Med. 21(6), 895-902.

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Rosen, G.M., Rauckman, E.J. 1984. Spin trapping of superoxide and hydroxyl radicals. Methods Enzymol. 105, 198-209.
Muller, H.E. 1995. Detection of hydrogen peroxide produced by microorganism on ABTS peroxidase medium. Zentralbl Bakterio Mikrobio hyg. 259, 151-158.
Ahn, G. N., Kim, K. N., Cha, S. H., Song, C. B., Lee, J., Heo, M. S., Yeo, I. K., Lee, N. H., Jee, Y. H., Kim, J. S., Heu, M. S. and Jeon YJ. 2007. Antioxidant activities of phlorotannins purified from Ecklonia cava on free radical scavenging using ESR and $H_{2}O_{2}$ -mediated DNA damage. Eur Food Res Technol. 226, 71-79.

상세보기
Kim, K. N., Heo, S. J., Cha, S. H. and Jeon, Y. J. 2006. Evaluation of DPPH Radical Scavenging Activity of Jeju Seaweeds Using High Throughput Screening (HTS) Technique. Journal of Marine Bioscience and Biotechnology. 170-177.
Ko, S. C., Kang, S. M., Ahn, G. N., Yang, H. P., Kim, K. N. and Jeon, Y. J. 2010. Antioxiddant Activity of Enzymatic Extracts from Sargassum coreanum. J Korean Soc Food Sci Nutr. 39(4), 494-499.

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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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