니파야자(Nypa fruticans Wurmb) 꽃대의 영양성분 및 항산화 활성 Analysis of Nutritional Components and Antioxidant Activity of Nipa Palm(Nypa fruticans Wurmb) Flower Stalk원문보기
The quality and the nutritional ingredients and the functional activation of Nypa fruticans flower stalk was evaluated in this research. It consisted of 7.5% of water, 13.56% of crude protein, 0.84% of crude fat, 9.25% of crude ash, and 68.85% of carbohydrate. 12 kinds of minerals were identified, w...
The quality and the nutritional ingredients and the functional activation of Nypa fruticans flower stalk was evaluated in this research. It consisted of 7.5% of water, 13.56% of crude protein, 0.84% of crude fat, 9.25% of crude ash, and 68.85% of carbohydrate. 12 kinds of minerals were identified, where the top 3 of them being K, Cl, and Na in order. There were a total of 15 types of amino acid analyzed, with the main amino acids of arginine 30.25%, aspartic acid 26.90%, and glutamic acid 17.12%. Total polyphenol content was 20,190.73 mg/100 g, and the total flavonoid content was 71.73 mg/100 g. The $IC_{50}$ for DPPH radical scavenging ability was $0.017{\pm}0.00mg/mL$ for Nypa fruticans Wurmb flower stalk, $0.672{\pm}0.01mg/mL$ for blueberry, and $1.282{\pm}0.03mg/mL$ for ginseng. The $IC_{50}$ for ABTS radical scavenging ability was $0.070{\pm}0.00mg/mL$ for Nypa fruticans Wurmb flower stalk, $2.918{\pm}0.13mg/mL$ for blueberry, and $4.131{\pm}0.24mg/mL$ for ginseng. For this reason, it is considered that containing plenty of polyphenol and antioxidant, Nypa fruticans Wurmb is related to antiinflammation. This research will contribute to production of functional foods and high value materials using Nypa fruticans Wurmb.
The quality and the nutritional ingredients and the functional activation of Nypa fruticans flower stalk was evaluated in this research. It consisted of 7.5% of water, 13.56% of crude protein, 0.84% of crude fat, 9.25% of crude ash, and 68.85% of carbohydrate. 12 kinds of minerals were identified, where the top 3 of them being K, Cl, and Na in order. There were a total of 15 types of amino acid analyzed, with the main amino acids of arginine 30.25%, aspartic acid 26.90%, and glutamic acid 17.12%. Total polyphenol content was 20,190.73 mg/100 g, and the total flavonoid content was 71.73 mg/100 g. The $IC_{50}$ for DPPH radical scavenging ability was $0.017{\pm}0.00mg/mL$ for Nypa fruticans Wurmb flower stalk, $0.672{\pm}0.01mg/mL$ for blueberry, and $1.282{\pm}0.03mg/mL$ for ginseng. The $IC_{50}$ for ABTS radical scavenging ability was $0.070{\pm}0.00mg/mL$ for Nypa fruticans Wurmb flower stalk, $2.918{\pm}0.13mg/mL$ for blueberry, and $4.131{\pm}0.24mg/mL$ for ginseng. For this reason, it is considered that containing plenty of polyphenol and antioxidant, Nypa fruticans Wurmb is related to antiinflammation. This research will contribute to production of functional foods and high value materials using Nypa fruticans Wurmb.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 니파야자 꽃대의 영양성분과 항산화 활성을 분석함으로써 기능성 식품과 고부가가치 소재로서의 개발 가능성에 대한 과학적 근거를 제시하고자한다.
본 연구는 맹그로브 식물인 니파야자 꽃대의 영양성분과 항산화 활성을 건조 홍삼 및 건조 블루베리와 비교 분석함으로써 새로운 기능성 식품개발과 고부가가치 소재로서의 가능성을 살펴보고자 하였다. 그 결과, 니파야자 꽃대에는 다량의 폴리페놀 성분과 항산화 성분이 함유되어 있는 것을 확인 하였다.
제안 방법
Quercetin (Sigma)을 표준물질로 사용하여 0~100 μg/mL 농도범위에서 얻은 표준검량선으로부터 총 플라보노이드 함량을 측정하고, 그 결과에 대한 표준물질로 quercetin(Sigma-Aldrich)을 이용하여 작성하였다.
Radical scavenging activity(%)는[(Control absorbance—Sample absorbance/Control absorbance)×100)]식을 이용하여 Free radical scavenging activity 곡선을 작성한 후 IC50을 산출하였다.
분석 기구는 electric muffle furnace(600℃로 유지), porcelain crucible, desiccator with silica gel desiccant, metal tong, balance를 사용하였고, 추출법으로 깨끗이 씻은 crucible을 600℃의 muffle furnace에서 1~2시간 동안 둔 후 desiccator에 옮겨 실온까지(40분간) 방냉하고 중량을 측정했다. 시료 1 g을 정확히 취해 crucible에 담고, 가스버너로 열을 가하여 예비 회화시킨 후 600℃의 muffle furnace에서 2시간 동안 띄었다.
산에 안정한 아미노산(라이신 등), 황포함 아미노산(메티오닌, 시스테인), 트립토판 그룹으로 나누어 Ninhydrin법(식품공전)에 따라 이온교환크로마토그래피(아미노산분석기, HITACHIL-8900 Amino Acid Analyzer)를 사용하여 분석하였다. 시료를 6N 염산으로 분해시키는데, 황함유 아미노산(시스테인, 메티오닌)은 파괴되므로 산가수분해전에 과개미산 처리로 일단 안정 상태인 Cysteic acid와 Methionine sulfone으로 변화시킨 후 가수분해시킨 후 분석하였다. 트립토판은 4.
시료의 에탄올 추출은 시료량의 9배량(w/v)의 95% 에탄올을 가하여 상온에서 자동교반기를 이용하여 1주일 동안 교반 하면서 1차 추출한 후 여과지(Advantec No. 2, Toyo RoshiKaisha, Ltdlk Tokyo, Japan)를 사용하여 여과하였고, rotary vacuum evaporator(EYELA-1000S, Tokyo Rikakikai Co., Tokyo,Japan)로 40℃에서 감압 농축하여 건조시킨 다음 냉동보관하면서 실험에 사용하였다.
5 mL, 35% 탄산나트륨 1 mL를 순서대로 가하여 혼합한 다음, 실온에서 1시간 동안 발색시킨 후 UV spectrophotometer(UV-1700)를 사용하여 760 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 총 폴리페놀의 함량은 tannic acid 표준곡선으로 계산하였다. 총 플라보노이드 함량은 Moreno 방법을 이용하여 측정하였다(Nieva Moreno 등 2000).
ABTS radical 소거능 측정은 Re의 방법(Re 등 1999)으로 측정하였다. 실험방법은 증류수에 용해한 7 mM의 ABTS potassium persulfate 2.45 mM을 1:1로 넣어 실온의 암소에서 24시간 방치하여 700 nm에서 대조구의 흡광도 값이 1.4~1.5가 되도록 조절한 ABTS solution을 만들었다. 시료 용액 100 μL에 ABTS solution 2 mL를 넣어 혼합하고, 5분간 암실에서 방치한 후, 700 nm에서 흡광도를 측정하였다.
본 연구에 사용된 니파야자(Nipa palm, 해죽순) 꽃대는 미얀마(Raka Inju Kan Taung Gye land)에서 꽃이 개화하기 전(평균길이 80 cm), 2016년 2월에 채취하여 현지에서 3~4일 자연 건조한 것을 농업회사법인(주) 토디팜 코리아(하남시, 대한민국)에서 수입하여 판매하는 것을 구입하여 사용하였다. 최근 항산화에 대한 관심이 높아짐에 따라 니파야자 꽃대의 항산화 활성을 비교 연구하였다. 니파야자 꽃대와의 항산화능 비교군으로 2016년 2월 건조홍삼 6년 근과 건조 블루베리 2015년 국내산을 서울 경동시장에서 구입하였다.
시료를 6N 염산으로 분해시키는데, 황함유 아미노산(시스테인, 메티오닌)은 파괴되므로 산가수분해전에 과개미산 처리로 일단 안정 상태인 Cysteic acid와 Methionine sulfone으로 변화시킨 후 가수분해시킨 후 분석하였다. 트립토판은 4.2N-NaOH를 가하고, 산소를 제거하기 위해 질소가스를 주입한 후 마개를 막고, 110℃에서 20시간 가수분해시킨 후 HPLC로 분석하였다.
대상 데이터
최근 항산화에 대한 관심이 높아짐에 따라 니파야자 꽃대의 항산화 활성을 비교 연구하였다. 니파야자 꽃대와의 항산화능 비교군으로 2016년 2월 건조홍삼 6년 근과 건조 블루베리 2015년 국내산을 서울 경동시장에서 구입하였다. 홍삼은 여러 가지 건강 증진 기능을 가진 전통적인 약재로 대표되고 있으며, 우리나라 대부분의 기능성 식품은 홍삼을 이용하여 제조되고 있고(Park JD 1996; Jung 등 2015), 또한 블루베리는 미국 시사 주간지 타임에서 2002년 세계 10대 건강식품으로 선정하였으며, 뛰어난 생체 조절 기능성을 갖는 생리활성 물질들인 flavonoid 및 phenolic acid 등 항산화 작용에 효능(Bagchi 등 2004; Naczk & Shahidi 2006; Jeong 등 2012)이 있는 것으로 보고되고 있어, 니파야자 꽃대의 비교군으로 선정하게 되었다.
본 연구에 사용된 니파야자(Nipa palm, 해죽순) 꽃대는 미얀마(Raka Inju Kan Taung Gye land)에서 꽃이 개화하기 전(평균길이 80 cm), 2016년 2월에 채취하여 현지에서 3~4일 자연 건조한 것을 농업회사법인(주) 토디팜 코리아(하남시, 대한민국)에서 수입하여 판매하는 것을 구입하여 사용하였다. 최근 항산화에 대한 관심이 높아짐에 따라 니파야자 꽃대의 항산화 활성을 비교 연구하였다.
데이터처리
3) a~c Means in the same column with the different superscripts are significantly different(p<0.05) by duncan's multiple range test.
실험 결과는 SPSS(Statistical Package for The Social Sciences, Version 10.0, Chicago, USA)를 이용하여 각 실험값의 평균(mean, M)과 표준편차(standard deviation, S.D.)를 계산하였으며, 유의성은 p<0.05 수준에서 Duncan의 다중 범위 검정(Duncan’s multiple range teat)으로 시료 간의 유의성을 검증 하였다.
니파야자 꽃대의 일반성분은 AOAC법(AOAC, 2000)에 의하여 분석하였다. 수분은 가열 감량법, 조지방은 Ether extract 법, 조단백질은 Kjeldahl법, 조회분은 회화법을 이용하였으며, 탄수화물의 양은 전체를 100으로 하여 수분, 조회분, 조단백질, 조지방의 양을 제외한 값으로 측정하였다.
산에 안정한 아미노산(라이신 등), 황포함 아미노산(메티오닌, 시스테인), 트립토판 그룹으로 나누어 Ninhydrin법(식품공전)에 따라 이온교환크로마토그래피(아미노산분석기, HITACHIL-8900 Amino Acid Analyzer)를 사용하여 분석하였다. 시료를 6N 염산으로 분해시키는데, 황함유 아미노산(시스테인, 메티오닌)은 파괴되므로 산가수분해전에 과개미산 처리로 일단 안정 상태인 Cysteic acid와 Methionine sulfone으로 변화시킨 후 가수분해시킨 후 분석하였다.
니파야자 꽃대의 일반성분은 AOAC법(AOAC, 2000)에 의하여 분석하였다. 수분은 가열 감량법, 조지방은 Ether extract 법, 조단백질은 Kjeldahl법, 조회분은 회화법을 이용하였으며, 탄수화물의 양은 전체를 100으로 하여 수분, 조회분, 조단백질, 조지방의 양을 제외한 값으로 측정하였다.
총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis 방법으로 측정하였다(Folin& Denis 1912).
시료의 총 폴리페놀의 함량은 tannic acid 표준곡선으로 계산하였다. 총 플라보노이드 함량은 Moreno 방법을 이용하여 측정하였다(Nieva Moreno 등 2000). 시료추출액 0.
항산화 활성 측정은 DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, Sigma-Aldrich Co.)를 이용하여 시료의 라디칼 소거효과(radical scavenging effect)를 보는 Blois법을 활용하였다. 메탄올 추출물 0.
성능/효과
ABTS radical scavenging activity를 측정한 결과, ABTS radical 소거능의 IC50 값은 건조 니파야자 꽃대 0.070±0.00 mg/mL, 건조 블루베리 2.918±0.13 mg/mL, 건조 홍삼 4.131 ±0.24mg/mL 순으로 나타났으며, 세 군 간의 유의적인 차이가 있었다(p<0.05).
ABTS radical scavenging activity를 측정한 결과, ABTS radical 소거능의 IC50 값은 건조 니파야자 꽃대, 건조 블루베리, 건조 홍삼 순으로 나타났으며, 세 군 간의 유의적인 차이가 있었다(p<0.05).
니파야자 꽃대와 대조구인 건조 블루베리, 6년 근 건조 홍삼의 DPPH 및 ABTS radical 소거능 측정 결과는 Table 5와 같다. IC50값은 추출물을 첨가하지 않은 대조군의 값을 50% 감소시키는 추출물의 농도를 나타냈으며, IC50값은 작을수록 항산화 활성이 높은 것을 뜻한다. 건조 니파야자 꽃대와 대조구인 건조 블루베리, 6년 근 건조 홍삼의 DPPH radical scavenging activity를 측정한 결과, DPPH 라디칼 소거능의 IC50 값은 니파야자 꽃대 0.
건조 니파야자 꽃대와 대조구인 건조 블루베리, 6년 근 건조 홍삼의 DPPH radical scavenging activity를 측정한 결과, DPPH 라디칼 소거능의 IC50 값은 니파야자 꽃대 0.017±0.00 mg/mL, 건조블루베리 0.672±0.01 mg/mL, 건조홍삼 1.282±0.03 mg/mL 순으로 나타났으며, 세 군 간의 유의적인 차이가 있었다(p<0.05).
건조 니파야자 꽃대와 대조군인 건조 블루베리, 6년 근 건조 홍삼의 DPPH radical scavenging activity를 측정한 결과, DPPH 라디칼 소거 능의 IC50 값은 건조 니파야자 꽃대, 건조 블루베리, 건조 홍삼 순으로 나타났으며, 세 군 간의 유의적인 차이가 있었다(p<0.05).
05). 건조 니파야자 꽃대의 항산화능은 건조 블리베리에 비하여 약 40배 높고, 6년 근 건조 홍삼에 비해 약75배 높게 나타났다.
05). 건조 니파야자 꽃대의 항산화능은 건조 블리베리에 비하여 약 40배 높고, 6년근 건조 홍삼에 비해 약 75배 높았다. ABTS radical scavenging activity를 측정한 결과, ABTS radical 소거능의 IC50 값은 건조 니파야자 꽃대, 건조 블루베리, 건조 홍삼 순으로 나타났으며, 세 군 간의 유의적인 차이가 있었다(p<0.
05). 건조 니파야자 꽃대의 항산화능은 건조 블리베리에 비하여 약 42배 높고, 6년 근 건조 홍삼에 비해 약 59배 높게 나타났다.
05). 건조 니파야자 꽃대의 항산화능은 건조 블리베리에 비하여 약 42배 높고, 6년 근 건조 홍삼에 비해 약 59배 높게 분석되었다.
본 연구는 맹그로브 식물인 니파야자 꽃대의 영양성분과 항산화 활성을 건조 홍삼 및 건조 블루베리와 비교 분석함으로써 새로운 기능성 식품개발과 고부가가치 소재로서의 가능성을 살펴보고자 하였다. 그 결과, 니파야자 꽃대에는 다량의 폴리페놀 성분과 항산화 성분이 함유되어 있는 것을 확인 하였다. 니파야자 꽃대의 일반성분 함량은 수분 7.
99 mg/100 g이었다. 나파야자 꽃대는 K, Cl, Na, Mg, S, Ca, P을 다량함유하고 있으며, 인체 다량원소인 무기질이 풍부한 것으로 분석되었다.
본 연구에서는 미얀마에서 생산된 니파야자 꽃대의 일반 성분 함량을 Table 1과 같다. 니파야자 꽃대의 수분함량은 7.5%, 조단백질은 13.56%, 조지방은 0.84%, 조회분은 9.25% 및 탄수화물은 68.85%로 분석되었다.
그 결과, 니파야자 꽃대에는 다량의 폴리페놀 성분과 항산화 성분이 함유되어 있는 것을 확인 하였다. 니파야자 꽃대의 일반성분 함량은 수분 7.5%, 조단백질 13.56%, 조지방 0.84%, 조회분 9.25% 및 탄수화물은 68.85%로 분석되었다. 무기질 함량은 K 3,051.
12%로 나타났다. 니파야자 꽃대의 총 폴리페놀 함량은 20,190.73 mg/100 g이었으며, 총 플라보노이드 함량은 71.73 mg/100 g으로 나타났다. 건조 니파야자 꽃대와 대조군인 건조 블루베리, 6년 근 건조 홍삼의 DPPH radical scavenging activity를 측정한 결과, DPPH 라디칼 소거 능의 IC50 값은 건조 니파야자 꽃대, 건조 블루베리, 건조 홍삼 순으로 나타났으며, 세 군 간의 유의적인 차이가 있었다(p<0.
85%로 분석되었다. 무기질 함량은 K 3,051.30 mg/100 g,Cl 2,135.51 mg/100 g, Na 795.31 mg/100 g으로 나타났으며,모두 12가지 유형을 보였다. 아미노산은 총 15종으로 분석되었으며, 주요 아미노산으로 Arginine 30.
선행연구에서 총 폴리페놀 함량이 건조 홍삼은 1,044~1,200 mg/100 g(Shin 등 2010), 건조 블루베리는 4,226~2,740 mg/100 g(Chung HJ 2014; Hwang 등 2014)로 보고하였다. 본 연구 니파야자 꽃대의 총 폴리페놀 함량이 상대적으로 높게 나타났다. 폴리페놀화합물은 phenolic hydroxy기를 가지고 있는 방향족 화합물들의 총칭으로 식물계에 널리 분포되어 있으며, 항암, 항산화, 항균 작용 등의 생리 활성능을 나타내는 것으로 알려져 있다(Duval & Shetty2001).
31 mg/100 g으로 나타났으며,모두 12가지 유형을 보였다. 아미노산은 총 15종으로 분석되었으며, 주요 아미노산으로 Arginine 30.25%, Aspartic acid 26.90%와 Glutamic acid 17.12%로 나타났다. 니파야자 꽃대의 총 폴리페놀 함량은 20,190.
이상의 연구결과, 건조 니파야자 꽃대에는 다량의 폴리페놀 성분과 항산화 성분이 함유되어 있어 항염에 연관성이 있는 것으로 판단된다. 건조 니파야자 꽃대를 활용한 새로운 기능성 식품과 고부가가치 소재로서의 개발 가능성을 높일 것으로 사료된다.
18가지 아미노산 분석 중에서 15가지가 존재하는 것으로 나타났다. 주요 아미노산으로 Arginine 30.25%, Aspartic acid 26.90%와 Glutamic acid 17.12%로 나타났고, 그 외 아미노산 중에서는 Leucine, Valine, Isoleucine, Methionine, Cystathionine, Serine, Threonine, Alanine, Lysine, Phenylalanine, Histidine, Glycine 등이 소량 확인되었다. Proline, Tyrosine, Tryptophan은 확인되지 않았다.
후속연구
이상의 연구결과, 건조 니파야자 꽃대에는 다량의 폴리페놀 성분과 항산화 성분이 함유되어 있어 항염에 연관성이 있는 것으로 판단된다. 건조 니파야자 꽃대를 활용한 새로운 기능성 식품과 고부가가치 소재로서의 개발 가능성을 높일 것으로 사료된다. 현재 니파야자 꽃대에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이며, 이에 앞으로 니파야자 꽃대에 대한 지속적이고, 다각적인 연구가 필요하다.
건조 니파야자 꽃대를 활용한 새로운 기능성 식품과 고부가가치 소재로서의 개발 가능성을 높일 것으로 사료된다. 현재 니파야자 꽃대에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이며, 이에 앞으로 니파야자 꽃대에 대한 지속적이고, 다각적인 연구가 필요하다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
니파야자의 평균 높이는?
니파야자(Nypa fruticans Wurmb)는 천남성과에 속하며, 줄기는 갯벌이나 염분 습지 속에서 자라고, 나무 잎의 높이는 평균 9~10m이며, 잎과 꽃대만 표면 위로 자라는 맹그로브식물로 말레이시아, 인도네시아, 파퓨아뉴기니, 필리핀, 미얀마 등 주로 동남아시아 열대지방에 분포하고 있다(Hossain F &Islam A 2015). 한국에는 자생하지 않는다.
우리나라에서 니파야자의 꽃을 부르는 명칭은?
한국에는 자생하지 않는다. 니파야자의 학명은 Nypa fruticans Wurmb이며, 각 나라별로 Nipa palm, Nypa palm, Nypa fruticans, Mangrove palm, Date palm 등으로 칭하며, 이하 Nipa palm으로 표기하였으며, 니파야자의 꽃은 발아 후 3~4년 후에 솟아나며, 꽃대가 지하경에서 돋아나는 모습이 죽순을 닮았다고 하여 국내에서는 해죽순(海竹筍)으로 판매되고 있다. 니파야자는 2015년 8월 식품의약품안전처에 식품 재료로 등록되었다.
미얀마에서 니파야자는 어떤 질환 치료에 사용되어왔는가?
미얀마에서는 전통적으로 치아염증에 쓰던 식물로서, 최근에 한국에 수입되고 있다(Tang 등 2010; Tamunaidu 등 2011). 선행 연구(Prasad 등 2013; Yusoff 등 2015)에 따르면 다량의 페놀산과 플라보노이드를 함유하고 있고, 그에 따라 항산화 효과 및 콜레스테롤 억제 효과 등이 탁월하다고 보고되고 있다.
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