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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 국내에 자생하는 소나무의 새순과 솔방울의 성분특성과 항산화효과를 알아보고 솔잎뿐만 아니라, 소나무 순과 솔방울을 식의약용 원료로서 활용할 수 있는 방법을 모색하고자 하였다.
제안 방법
- ABTS[2,2ʹ-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)] 라디칼을 이용한 항산화력의 측정은 Erkan 등(2008)의 방법을 변형하여 사용하였다. 7 mM ABTS 용액과 2.
- 본 연구에서는 다양한 기능성을 가진 것으로 알려진 소나무의 잎, 새순, 솔방울을 이용하여 항산화 활성을 측정하였다. 솔순과 솔방울은 에탄올 추출이 물 추출보다 수율면에서 유리하였으며, 솔잎의 경우, 물 추출물이 에탄올 추출물에 비해 높았다.
- 부위별 소나무 추출물의 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(Gutfinger T 1981)을 변형하여, 추출물 1.0 mL에 1.0 N FolinCiocalteau 시약 및 20% Na2CO3 용액을 각 1.0 mL씩 차례로 가한 다음 실온에서 30 분 정치한 후 UV-Vis Spectrophotometer(UV-2450, SHIMADZU, Kyoto, Japan)를 이용하여 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. Gallic acid(Sigma Chemical Co.
- 소나무 추출물 제조는 건조 시료 50 g에 증류수 1,000 mL를 첨가한 후, 90℃에서 3시간 환류냉각 추출하였으며, 에탄올 추출물은 시료 50 g에 70% 에탄올 500 mL를 첨가한 후, 상온에서 24시간 교반하여 추출한 후 잔사에 다시 500 mL의 70% 에탄올을 첨가하여 2회 반복 추출하였다. 이후 두 종류의 추출물 모두 여과지(No.
대상 데이터
- 본 연구에 사용한 소나무는 2015년 6월에 충북 증평군 일대 야산에서 자생하는 소나무에서 솔순과 어린 솔방울, 솔잎을 채취한 후 세척하여 순은 2 cm 길이로, 솔방울은 1 cm 크기로 세절하고, 솔잎은 원물 상태로 40℃에서 3일간 열풍건조한 후 분쇄하여 시료로 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 이상 반복 측정하여 평균과 표준편차로 나타내었으며, 각 군간 유의성 검증은 IBM SPSS Statistics 20(IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 이용하여 one-way ANOVA 검정을 시행하여 유의성이 나타난 경우, 유의성 비교는 Duncan's 다중범위 검정법(p<0.05)을 실시하였으며, 단순상관분석을 실시하였다.
이론/모형
- 추출물의 DPPH 자유라디칼에 대한 환원력 측정은 Blois (1958)의 방법에 따라 측정하였다. 에탄올에 녹인 0.
성능/효과
- Reducing power는 솔방울의 환원력이 가장 높았으며, 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 높게 나타났다. ABTS 라디칼 소거활성과 FRAP value도 추출용매에 상관없이 솔방울에서 가장 높았으며, 에탄올 추출물이 약간 더 높게 나타났다. 종합적으로 폴리페놀, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, Reducing power, ABTS를 이용한 총 항산화력 및 FRAP를 이용한 총 항산화력 등 모든 항산화 활성 측정에서 솔방울이 가장 높은 활성을 보였으며, 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 약간 더 높은 활성을 보이는 것으로 확인되었다.
- 솔순, 솔방울 및 솔잎의 물 추출물과 에탄올 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드 함량과 항산화력 사이의 상관관계를 확인한 결과는 Table 2에 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능, Reducing power, ABTS 라디칼 소거활성, FRAP 값 모두 1% 유의수준에서 유의성이 있는 것으로 확인되었다. 따라서 소나무 부위의 항산화 활성은 총 폴리페놀, 플라보노이드 함량에 밀접한 영향을 받는 것으로 판단된다.
- FRAP법은 비교적 최근에 개발되어진 방법으로 재현성이 높은 반면, 환원력을 가지지 않은 항산화제에 대해서는 정확성이 떨어지는 것으로 알려져 있다(Moon 등 2003). 따라서 본 연구에서 소나무 부위별 항산화력을 비교하는 데는 빠르고 경제적인 측정방법으로 활용 가능하며, 다른 항산화력 결과와 유사한 경향을 보이므로 측정의 정확도는 높은 것으로 판단된다.
- DPPH 라디칼 소거능, Reducing power, ABTS 라디칼 소거활성, FRAP 값 모두 1% 유의수준에서 유의성이 있는 것으로 확인되었다. 따라서 소나무 부위의 항산화 활성은 총 폴리페놀, 플라보노이드 함량에 밀접한 영향을 받는 것으로 판단된다.
- 21 mg GAE/g extract)의 순으로 확인되었다. 물과 에탄올 추출물 모두에서 솔방울 추출물이 솔순, 솔잎 추출물보다 약 5배 높은 것으로 나타나, 솔순과 솔잎보다는 솔방울에서 높은 항산화 작용을 기대할 수 있을 것으로 판단되었다. 폴리페놀 화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물로서 일반적으로 항산화 작용이 강한 것으로 밝혀져 있으므로, 총 폴리페놀 함량의 분석은 중요한 의미를 가진다(Cho 등 2010).
- 5에 나타내었다. 솔방울의 에탄올과 물 추출물이 각각 1.721±0.004 mM과 1.493±0.004 mM으로 가장 높게 나타났으며, 솔잎 물 추출물(0.503±0.003 mM)과 솔순 물 추출물(0.432±0.002 mM) 순으로 나타나, 추출용매와 상관없이 솔방울의 ABTS 라디칼 소거활성이 가장 높은 것으로 확인되었다. 소나무 부위별 ABTS를 이용한 항산화력을 비교한 연구는 찾을 수 없었으며, 잣솔잎의 경우, 동결건조방법의 ABTS radical 소거능이 열풍건조방법에 비해 높은 것으로 보고된바 있어, 솔방울도 건조방법을 달리한 ABTS radical 소거능 측정연구가 필요할 것으로 사료된다.
- 즉, 추출용매와 상관없이 솔방울의 환원력이 가장 높게 나타났으며, 솔방울의 경우, 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 환원력이 높은 것으로 확인되었다. 솔순과 솔잎은 물 추출물이 에탄올 추출물에 비해 환원력이 높게 나타났으며, 솔순보다는 솔잎의 환원력이 좀더 높은 것으로 확인되었다. 대조구인 BHA와 비교하였을 때 절반 정도에 해당하는 것으로 솔방울 추출물에서 환원성 물질이 항산화 활성에 다소 약하게 작용함을 추정할 수 있으며, 향후 농도별 환원력 측정실험이 추가로 진행되어야 할 것으로 사료된다.
- 솔순, 솔방울 및 솔잎의 물 추출물과 에탄올 추출물의 추출수율은 Table 1에 나타내었다. 솔순의 추출수율은 물과 에탄올 추출물이 각각 25.5±0.5, 27.9±0.3%로 나타났으며, 솔방울의 물, 에탄올추출물은 각각 16.9±0.3%와 21.5±0.4%로 나타나, 에탄올 추출이 물추출보다 수율면에서 유리한 것으로 확인되었다. 솔잎의 경우는 물 추출물(16.
- ABTS 라디칼 소거활성과 FRAP value도 추출용매에 상관없이 솔방울에서 가장 높았으며, 에탄올 추출물이 약간 더 높게 나타났다. 종합적으로 폴리페놀, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, Reducing power, ABTS를 이용한 총 항산화력 및 FRAP를 이용한 총 항산화력 등 모든 항산화 활성 측정에서 솔방울이 가장 높은 활성을 보였으며, 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 약간 더 높은 활성을 보이는 것으로 확인되었다. 총 폴리페놀, 플라보노이드 함량과 항산화력 사이의 상관관계를 확인한 결과는 모두 1%유의수준에서 유의성이 있는 것으로 확인되었다.
- 종합적으로 폴리페놀, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, Reducing power, ABTS를 이용한 총 항산화력 및 FRAP를 이용한 총 항산화력 등 모든 항산화 활성 측정에서 추출물에 관계없이 솔방울이 가장 높은 활성을 보였으며, 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 약간 더 높은 활성을 보이는 것으로 확인되었다. 이 결과는 향후 솔방울의 기능성 식품첨가물 또는 기능성 화장품으로 활용하기 위한 기초연구로써 의미를 가질 것으로 기대되며, 향후 추출 시 에탄올 농도를 달리한 솔방울의 항산화력 측정연구가 진행될 필요성이 있을 것으로 사료된다.
- 솔순과 솔방울은 에탄올 추출이 물 추출보다 수율면에서 유리하였으며, 솔잎의 경우, 물 추출물이 에탄올 추출물에 비해 높았다. 총 폴리페놀 함량은 솔방울 에탄올 추출물이 솔잎과 솔순추출물에 비해 5배 정도 높았으며, 솔방울 물 추출물, 솔잎 물 추출물의 순으로 확인되었다. 플라보노이드 함량도 총 폴리페놀 함량과 유사한 경향을 나타내었다.
- 종합적으로 폴리페놀, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, Reducing power, ABTS를 이용한 총 항산화력 및 FRAP를 이용한 총 항산화력 등 모든 항산화 활성 측정에서 솔방울이 가장 높은 활성을 보였으며, 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 약간 더 높은 활성을 보이는 것으로 확인되었다. 총 폴리페놀, 플라보노이드 함량과 항산화력 사이의 상관관계를 확인한 결과는 모두 1%유의수준에서 유의성이 있는 것으로 확인되었다.
- 3에 나타내었다. 추출용매와 상관없이 솔방울의 DPPH 라디칼 소거활성이 솔순과 솔방울에 비해 3~5배 정도 높은 것으로 나타났으며, 솔방울의 경우, 에탄올 추출물이 물 추출물보다 좀 더 높은 것으로 확인되었다. Cho 등(2009, 2010)은 각각 솔순 물 추출물과 에탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성이 40.
후속연구
- 폴리페놀 화합물은 식물계에 널리 분포되어 있는 2차 대사산물로서 일반적으로 항산화 작용이 강한 것으로 밝혀져 있으므로, 총 폴리페놀 함량의 분석은 중요한 의미를 가진다(Cho 등 2010). Jeong 등(2014)은 미성숙 솔방울의 열수추출물의 폴리페놀 함량이 14 mg/g이라 보고하였고, Cho등(2009, 2010)은 각각 솔순 물 추출물과 에탄올 추출물의 폴리페놀 함량이 30.7 mg/g, 151.0 mg/g으로 에탄올 추출물에서 5배 정도 높게 나타났다고 보고하여 본 연구와는 다소 차이가 있는 것으로 나타났는데, 이는 시료의 채취시기와 지역의 고도 및 온도 등의 차이에 기인하는 것으로 판단되며, 향후 이를 고려한 표준화 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다. Cheong 등(2013)은 잣솔잎의 건조방법에 따라 폴리페놀 함량이 다르며, 552.
- 솔순과 솔잎은 물 추출물이 에탄올 추출물에 비해 환원력이 높게 나타났으며, 솔순보다는 솔잎의 환원력이 좀더 높은 것으로 확인되었다. 대조구인 BHA와 비교하였을 때 절반 정도에 해당하는 것으로 솔방울 추출물에서 환원성 물질이 항산화 활성에 다소 약하게 작용함을 추정할 수 있으며, 향후 농도별 환원력 측정실험이 추가로 진행되어야 할 것으로 사료된다. 소나무 각 부위의 환원력에 대한 보고는 찾을 수 없었으며, Pak 등(2014)은 콜라비의 에탄올과 물 추출물의 환원력을 확인할 수 있었으나, ascorbic acid에 비해서는 상당히 낮게 나왔다고 보고한 바 있다.
- 이 결과는 향후 솔방울의 기능성 식품첨가물 또는 기능성 화장품으로 활용하기 위한 기초연구로써 의미를 가질 것으로 기대되며, 향후 추출 시 에탄올 농도를 달리한 솔방울의 항산화력 측정연구가 진행될 필요성이 있을 것으로 사료된다. 또한, 본 연구에서는 열풍건조시료를 사용하였으며, 건조방법에 따라 결과가 다르게 나타난 보고들이 있어, 이에 대한 추가연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
- 소나무 부위별 ABTS를 이용한 항산화력을 비교한 연구는 찾을 수 없었으며, 잣솔잎의 경우, 동결건조방법의 ABTS radical 소거능이 열풍건조방법에 비해 높은 것으로 보고된바 있어, 솔방울도 건조방법을 달리한 ABTS radical 소거능 측정연구가 필요할 것으로 사료된다. 또한, 솔방울 추출물의 항산화력은 합성 항산화제인 BHA의 TEAC(0.676±0.002 mM)와 비교하였을 때, 이 매우 높은 활성을 나타내는 것으로 나타나, 이에 대한 추가 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
- 또한, Cheong등(2013)은 잣솔잎의 전자공여능은 동결건조>진공건조>열풍건조의 순으로 나타났다고 보고한 바 있다. 본 연구결과는 부위별 항산화 활성을 비교한 것으로, 이 결과를 바탕으로 솔방울의 추출조건과 농도를 달리하여 DPPH radical 소거능을 확인하는 추가연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.
- 솔잎추출물의 수율은 건조방법에 따라서도 다르게 나타나는데, 진공건조 시료가 가장 높고, 열풍건조와 동결건조 순으로 보고된 바 있다(Chung 등 2013). 본 연구에서는 열풍건조방식을 이용하였으며, 추출수율 향상을 위하여 향후 에탄올 농도와 건조방법을 달리한 추출물의 수율을 확인할 필요가 있을 것으로 사료된다.
- 002 mM) 순으로 나타나, 추출용매와 상관없이 솔방울의 ABTS 라디칼 소거활성이 가장 높은 것으로 확인되었다. 소나무 부위별 ABTS를 이용한 항산화력을 비교한 연구는 찾을 수 없었으며, 잣솔잎의 경우, 동결건조방법의 ABTS radical 소거능이 열풍건조방법에 비해 높은 것으로 보고된바 있어, 솔방울도 건조방법을 달리한 ABTS radical 소거능 측정연구가 필요할 것으로 사료된다. 또한, 솔방울 추출물의 항산화력은 합성 항산화제인 BHA의 TEAC(0.
- 종합적으로 폴리페놀, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, Reducing power, ABTS를 이용한 총 항산화력 및 FRAP를 이용한 총 항산화력 등 모든 항산화 활성 측정에서 추출물에 관계없이 솔방울이 가장 높은 활성을 보였으며, 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 약간 더 높은 활성을 보이는 것으로 확인되었다. 이 결과는 향후 솔방울의 기능성 식품첨가물 또는 기능성 화장품으로 활용하기 위한 기초연구로써 의미를 가질 것으로 기대되며, 향후 추출 시 에탄올 농도를 달리한 솔방울의 항산화력 측정연구가 진행될 필요성이 있을 것으로 사료된다. 또한, 본 연구에서는 열풍건조시료를 사용하였으며, 건조방법에 따라 결과가 다르게 나타난 보고들이 있어, 이에 대한 추가연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
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