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문제 정의
- 우엉의 유효성분과 생리활성에 대한 연구는 다수 발표되고 있는 것에 비해 이의 유효성분을 유지하거나 증가시킬 수 있는 열처리 조건, 가공 방법에 대한 연구, 조리 또는 가공 후의 생리활성 변화에 대한 연구는 극히 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 데치기, 찌기, 고온고압을 이용한 다양한 열처리 조리 조건에 따른 우엉의 항산화 활성 변화를 측정하고, HPLC(high performance liquid chromatography) 분석을 통해 생리활성을 갖는 페놀성 화합물들의 함량 변화를 분석·확인하고자 하였다.
제안 방법
- 우엉의 가식부위를 5 cm×0.5 cm×0.5 cm (가로×세로×높이)로 잘라 골고루 섞은 후 시간별로 데치기(blanching), 찌기(steaming), 고압멸균기(autoclave)를 이용한 열처리 방법(pressure cooking)으로 조리하였고, 조리하지 않은 상태의 우엉을 대조군으로 사용하였다. 데치기 방법은 증류수를 냄비에 붓고 끓을 때까지 가열한 후, 물이 끓기 시작하면 우엉을 넣고 5, 15, 30분간 데친 후 체로 건져 물기를 제거하였다.
- 증기에 의한 찌기 방법은 찜기에 증류수를 붓고 끓이다가 김이 올라오기 시작하면 우엉을 넣고 5, 15, 30분 동안 찐 후에 체로 건져 물기를 제거하였다. 고온고압 압력 찌기는 우엉을 고압멸균기에 넣고 121oC에서 5, 15, 30분간 열처리하였다.
- 우엉의 총 플라보노이드 함량은 Zhishen et al.(1999)의 방법을 변형하여 측정하였다. 시료 250 µL (10 mg/mL)에 증류수 2.
- ABTS 라디칼 소거활성 측정은 potassium persulfate와의 반응에 의해 생성되는 ABTS 라디칼이 시료내의 항산화 물질에 의해 소거되어 라디칼 특유의 색인 청록색이 탈색되는 것을 이용한 방법으로 Takeayashi et al.(2010)의 방법을 변형하여 측정하였다. ABTS 7.
- 총 항산화능 측정에 널리 사용되고 있는 ORAC assay는 Ou et al.(2001)의 방법을 변형하여 측정하였다. 우엉추출물은 증류수에 녹여 100 µg/mL의 농도가 되도록 제조하고peroxy radical의 생성과 소멸에 의한 fluorescence의 감소율을 측정하여 ORAC value를 측정하였다.
- 우엉의 항산화능 연구는 많은 연구자들에 의해 수행되어왔지만 대부분 유기용매 추출물에 대한 연구결과이다. 본 연구는 식문화를 반영하고자 유기용매가 아닌 물을 사용하여 다양한 가열 과정에 따른 우엉의 항산화능을 검증하였으며 그에 따른 결과는 다음과 같다.
- 본 연구에서는 가열을 이용한 조리법 중 데치기, 찌기 및 고온고압 압력 찌기를 이용하여 우엉뿌리를 처리하고 이의총 페놀 화합물 함량 및 항산화 활성을 비교하였다. 또한 HPLC 분석을 통해 생리활성을 갖는 페놀성 화합물들의 함량 변화를 분석· 확인하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용한 우엉뿌리는 경남 창녕에서 2014년에 수확한 것을 구입하였다. 재료는 구입한 당일 사용하였으며 껍질을 제거하지 않은 상태로 흐르는 물에 2-3회 수세하고 물기를 제거한 뒤 조리하여 실험에 사용하였다.
데이터처리
- 모든 실험은 3회 이상 반복 실시하였으며, 이상의 실험에서 얻어진 결과는 SPSS (version 19.0, SPSS Institute Inc., Chicago, IL, USA) 통계 프로그램을 이용하여 One Way ANOVA test로 분석하였으며 Duncan’s multiple rang test를 이용하여 p<0.05 수준에서 시료간의 유의적 차이를 검증하였다.
이론/모형
- 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu 시약을 이용하는 Ainsworth와 Gillespie(2007) 방법에 따라 우엉의 페놀 화합물에 의해 환원된 결과 몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다. 시료 300 µL (10 mg/mL)와 Folin-Ciocalteu’s phenol 시약 300 µL를 혼합하여 실온에서 3분간 방치한 후 5% Na2CO3 포화용액 300 µL을 첨가하여 실온에서 1시간 반응시켰다.
- 조리조건을 달리한 우엉 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성 실험은 Blois(1958)의 방법에 따라 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyll (DPPH)에 대한 전자공여능으로 추출시료에 대한 환원력을 측정하였다. 즉, 300 µg/mL의 우엉 추출물과 0.
성능/효과
- 43%으로 나타났다[Figure 1]. 이상의 결과, 우엉뿌리는 데치기 30분과 찌기 15분에서 높은 DPPH 라디칼 소거능 효과가 있음을 확인하였다. 가열에 따른 라디칼 소거능의 변화는 선행연구의 결과가 일치하지 않는다.
- 따라서 ORAC value는 페록시 라디칼 소거능이라고 할 수 있다. ORAC value로 측정한 우엉뿌리의 항산화능은 Fig.3에서 보는 바와 같이 찌기 15분에서 가장 높은 활성을 나타냈다. 데치기의 경우 5, 15, 30분에서 각각 4158.
- 05)[Table 3]. 따라서 우엉뿌리는 가열 조리과정을 통해 GA는 감소하는 반면, CGA는 증가함을 알 수 있었다. 이는 함량이증가된 CGA에 의해 자유 라디칼 소거능이 증가되었음을 의미한다.
- 첫째, 조리조건에 따른 우엉뿌리의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 분석한 결과, 조리하지 않은 시료에 비해 조리과정을 거친 대부분의 시료에서 그 함량이 증가함을 확인하였다. 조리조건 중 데치기와 찌기의 모든 군에서 유의적으로 그 함량이 증가하였으며(p<0.
- 둘째, 조리조건을 달리한 우엉뿌리의 DPPH 및 ATBS 라디칼 소거능은 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 결과와 유사한 경향을 보였다. 데치기의 경우 시간 의존적으로 그 활성이 증가하여 30분 군에서 가장 높은 라디칼 소거능을 보였으며(p<.
- 이상의 결과를 종합하면, 우엉뿌리를 가열 조리했을 때 페놀성 화합물의 함량이 증가하여 라디칼 소거능과 같은 항산화능이 상승하는 것으로 나타났다. 고온고압 방법 보다는 데치기와 찌기가 항산화능이 우수하였다.
- 조리방법과 시간에 따른 우엉뿌리의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 [Table 3]에 나타내었다. 조리하지 않은 우엉뿌리의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 10.80, 19.68 mg/g이었으며, 이는 고온고압 15분 과정을 제외한 모든 조리과정에서 그 함량이 유의적으로 증가하였다(p<0.05)[Table 2]. 특히 데치기 과정의 경우 시간이 경과함에 따라 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 점점 증가하였으며, 데치기 30분 조건에서는 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 각각 44.
- ABTS 라디칼 소거능은 ABTS 양이온 라디칼이 항산화 물질과 반응하여 감소되면서 청록색에서 무색으로 탈색되는 원리에 기초한 방법으로 시료의 항산화활성을 측정하는데 사용된다. 조리방법 및 시간을 달리하여 우엉뿌리의 ABTS 라디칼 소거능을 측정한 결과, 데치기 5분, 15분, 30분은 각각 51.68, 71.18, 85.39%로 시간 의존적으로 증가하였으며, 찌기의 경우 5, 15, 30분에서 각각 63.34, 81.88, 75.71%로나타나 15분간 찐 우엉뿌리에서 가장 높은 항산화 활성을 보였고, 이후로 활성이 감소하였다[Figure 2]. 고온고압 처리의 경우는 5, 15, 30분에서 각각 15.
후속연구
- 고온고압 방법 보다는 데치기와 찌기가 항산화능이 우수하였다. 향후 다양한 조리법 및 가공방법을 이용한 폴리페놀 함량 증가에 대한 구체적인 연구가 필요하며, 이에 따른 생리활성이나 기능성 성분 변화에 대한 분석을 통해 다양한 식품 소재로의 활용 방안 연구가 필요하겠다.
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