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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 3가지 종류의 떫은 감의 추출방법을 달리하여 추출한 후, 항산화 효과 및 체지방감소에 대해 실험하였고 유의한 결과를 얻었기에 보고하는 바이다.
- 이에 본 연구에서는 추출방법을 달리한 3종의 떫은 감인상주둥시, 청도반시, 갑주백목을 이용하여 항산화 소거 활성측정 및 pancreatic lipase 측정 활성을 실험하여 체지방감소 고기능성 발현 떫은 감 추출물을 선정하고자 하였다.
- 지방분해 효소인 pancreatic lipase의 억제를 통하여 지방 대사를 조절 할 수 있는데21) 본 연구에서는 높은 항산화 활성을 나타낸 상주둥시 추출물의 pancreatic lipase 저해 활성을 측정하였다. 현재 항비만의 대표적인 물질로 알려진 orlistat은 pancreatic lipase inhibitor로서 지방의 흡수를 억제하여 그대로 배설시키지만 최근 다양한 부작용이 보고 되었기에 추후 체지방감소에 고기능성 발현을 가진 소재 개발에 있어 큰 의미가 있다고 사료된다22).
제안 방법
- 항산화 활성을 측정한 결과, 가장 높은 효과를 나타낸 상주둥시를 pancreatic lipase 저해 활성을 평가하였으며 각각의 시료와 pancreatic lipase를 반응시켰다. 그 후 pancreatic lipase 억제율 공식에 의하여 억제율 (%)을 구하였다. 대조군으로는 orlistat를 이용하였으며 0.
- 떫은 감 (상주둥시, 청도반시, 갑주백목) 열수 추출물은 시료 각 100 g에 증류수 1000 ㎖를 가하여 열탕 추출기에서 100℃ 조건에서 2시간동안 추출하였고 30% EtOH 추출물은 시료 각 100 g에 30% EtOH 1000 ㎖를 가하여 열탕 추출기에서 90℃에서 2시간 추출하였다. 70% EtOH 추출물은 시료 각 100 g에 70% EtOH 1000 ㎖를 가하여 열탕 추출기에서 80℃에서 2시간 추출하였으며 얻은 액을 각각 감압 추출장치로 농축한 후 동결 건조기를 이용하여 완전 건조시켜 파우더를 얻었으며 이를 냉동 (-80℃) 보관하면서 실험 직전에 증류수에 희석하여 사용하였다.
- 떫은 감 3종인 상주둥시, 청도반시, 갑주백목을 각각 추출 방법을 달리하여 추출해, 항산화 효과 및 췌장 라이페이즈 저해 활성을 측정하여 확인하였다.
- 떫은 감의 항산화 효능을 비교 평가하기 위하여 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하였다. 7 mM ABTS와 2.
- 시료 20 ㎕에 증류수 1.58 ㎖, Folin-Ciocalteu's phenol reagent 100 ㎕를 혼합하여 실온에서 1분간 반응시킨 후 300 ㎕ 의 20% Na2CO3를 첨가하였다.
- 일정농도의 시료 100 ㎕과 60 μMDPPH 용액을 100 ㎕넣고 혼합한 후, 암소상태의 실온에서 30분간 반응시켰다.
- 추출방법을 달리한 3종의 떫은 감 추출물의 항산화 활성을 알아보기 위하여 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정하였다. IC50값 측정 결과, 상주둥시 70% EtOH 추출물이 DPPH라디칼 소거 활성이 가장 높게 나타났으며 30% EtOH 추출물과 열수 추출물 또한 뛰어난 항산화 효과를 나타내었다.
- 20℃에서 2시간 후 UV spectrophotometer (Infinite M200, Tecan, Salzburg, Austria)를 이용하여 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질 gallic acid를 사용하여 표준 검량선을 구하고, 시료의 총 페놀 함량을 산출하였다.
- 890 ㎕의 diethylene glycol과 시료추출물 100 ㎕ 및 1 N NaOH 10 ㎕를 잘 혼합시켜 37℃의 water bath에서 1시간 동안 반응시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질로는 naringin을 사용하였으며, 표준 검량선을 구하여 시료의 플라보노이드 함량을 산출하였다.
- 항산화 활성을 측정한 결과, 가장 높은 효과를 나타낸 상주둥시를 pancreatic lipase 저해 활성을 평가하였으며 각각의 시료와 pancreatic lipase를 반응시켰다. 그 후 pancreatic lipase 억제율 공식에 의하여 억제율 (%)을 구하였다.
대상 데이터
- 그 후 pancreatic lipase 억제율 공식에 의하여 억제율 (%)을 구하였다. 대조군으로는 orlistat를 이용하였으며 0.1 ㎍/㎖에서 pancreatic lipase 억제 효과는 77.12%을 나타냈다. 총 3개의 상주둥시추출물 1000 ㎍/㎖에서 pancreatic lipase 억제 효과는 열수 추출물은 44.
- 본 실험에 사용된 porcine pancreatic lipase (Type II；from porcine pancreas), p-nitrophenyl butyrate, trizmahydrochloride, MOPS, N,N-Dimethylformamide, p-NPB (p-Nitrophenyl butyrate), 2-Diphenyl-1- picrylhydrazyl (DPPH), 7 mM 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS), gallic acid, Folin-Ciocalteu's phenol reagent, diethylene glycol, sodium hydroxide, naringin은 Sigma Aldrich (St Louis, MO, USA)에서 구입하였다.
- 본 실험에 사용한 떫은 감은 총 3가지로 상주둥시, 청도반시, 갑주백목을 사용하였으며 떫은 감은 착색 후 15일이 경과한것을 경상북도 농업기술원 (상주, 한국)에서 구입하였다.
데이터처리
- Different letters show a significant difference at p<0.05 as determined by one-way ANOVA followed by Tukey multiple comparison test.
- 데이터는 평균 ± 표준편차로 표현하였으며, SPSS (Version 22.0, IBM, Armonk, NY, USA)을 사용하여 one-way analysis of variance (ANOVA) test를 실시한 후 Tukey Multiple Comparison test로 사후검증을 실시하여 각 구간의 유의성 차이를 검증하였다 (p < 0.05).
이론/모형
- 떫은 감의 총 페놀 함량 측정은 Folin-Denis법에 의해 측정하였다14). 시료 20 ㎕에 증류수 1.
- 떫은 감의 총 플라보노이드 함량은 Lister 등의 방법에 의해 측정하였다15). 890 ㎕의 diethylene glycol과 시료추출물 100 ㎕ 및 1 N NaOH 10 ㎕를 잘 혼합시켜 37℃의 water bath에서 1시간 동안 반응시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 항산화 활성을 측정하는 방법으로 Blosis에 의한 DPPH free radical 소거법을 사용하였다12). DPPH 라디칼 소거 활성은 시료 중에 포함된 항산화 물질의 양을 측정하는데 사용되는 대표적인 실험법이다.
성능/효과
- 1. 3종의 떫은 감인 상주둥시, 청도반시, 갑주백목 상주둥시DPPH, ABTS 라디칼 소거 활성 측정하여 비교한 결과상주둥시 추출물은 뛰어난 항산화 효과를 나타내었다.
- 2. 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 살펴본 결과 청도반시, 갑주백목에 비하여 상주둥시 추출물에서 높은 함량을 나타내는 경향을 나타냈다.
- 3. 높은 항산화 활성을 나타낸 상주둥시 열수추출물, 30% EtOH 추출물, 70% EtOH 추출물의 pancreatic lipase 저해 활성을 측정한 결과 농도 의존적으로 감소하는 경향을 나타냈으며 30% EtOH 추출물에서 가장 뛰어난 효과를 나타냈다.
- 26 ㎎/g으로 나타났다. 30% EtOH 추출물이 가장 높은 페놀 함량을 나타냈으며 플라보노이드함량은 30% EtOH 추출물, 70% EtOH 추출물이 유사하게 높은 함량을 나타내었다.
- 70% EtOH 추출물은 164.36 ± 3.28 ㎍/㎖으로 나타나 열수로 추출하였을 때 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다.
- ABTS 라디칼 소거능 측정 결과 표준물질인 L-ascorbic acid의 IC50값은 4.68 ± 0.18 ㎍/㎖으로 나타났으며, 상주둥시 열수 추출물의 IC50값은 25.88 ± 2.95 ㎍/㎖으로 나타났고 30% EtOH 추출물은 19.94 ± 4.07 ㎍/㎖으로 나타난 반면, 70% EtOH 추출물은 52.17 ± 3.92 ㎍/㎖으로 30% EtOH로 추출하였을 때 우수한 항산화 활성을 나타내었다.
- 추출방법을 달리한 3종의 떫은 감 추출물의 항산화 활성을 알아보기 위하여 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정하였다. IC50값 측정 결과, 상주둥시 70% EtOH 추출물이 DPPH라디칼 소거 활성이 가장 높게 나타났으며 30% EtOH 추출물과 열수 추출물 또한 뛰어난 항산화 효과를 나타내었다. ABTS라디칼 소거 활성 또한 상주둥시 추출물이 가장 뛰어난 라디칼 소거 활성을 나타냈다.
- 갑주백목 열수 추출물의 함량은 68.43 ± 0.23 ㎎/g, 10.53 ± 0.15 ㎎/g으로 각각 나타났으며 30% EtOH 추출물의 함량은 53.80 ± 0.37 ㎎/g, 6.09 ± 0.12 ㎎/g으로 나타났으며 70% EtOH 추출물의 함량은 31.39 ± 0.51 ㎎/g, 3.27 ± 0.14 ㎎/g으로 나타났다.
- 갑주백목의 ABTS 라디칼 소거능은 열수로 추출하였을 때, 136.92 ± 17.15 ㎍/㎖으로 나타났고 30% EtOH 추출물은 179.34 ± 2.88 ㎍/㎖으로 나타난 반면, 70% EtOH 추출물은 399.93 ± 18.52 ㎍/㎖으로 나타나 열수 추출물이 가장 우수한 항산화 활성을 나타내었다 (Fig. 2).
- 갑주백목의 DPPH 라디칼 소거능은 열수로 추출하였을 때 52.91 ± 10.14 ㎍/㎖의 IC50값을 나타냈고 30% EtOH 추출물은 40.71 ± 12.73 ㎍/㎖으로 나타났으며 70% EtOH 추출물은 51.59 ± 3.05 ㎍/㎖으로 나타나 30% EtOH로 추출하였을 때 우수한 항산화 활성을 나타내었다 (Fig. 1).
- 14 ㎎/g으로 나타났다. 갑주백목의 페놀 함량, 플라보노이드 함량은 열수 추출물이 가장 높게 나타났다 (Table 2).
- 천연물의 페놀 및 플라보노이드 화합물은 항산화 효과를 판단하는 지표로 이용된다. 떫은 감 추출물의 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정한 결과 갑주백목 추출물이 가장 많은 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 나타내었으나 상주둥시 추출물 또한 높은 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 지닌 것으로 나타났다.
- 본 논문의 실험 결과를 종합하여 보면 추출방법을 달리하여 추출한 상주둥시, 청도반시, 갑주백목은 모두 높은 항산화 소거 활성 및 높은 페놀, 플라보노이드 함량을 가지고 있는 것으로 확인 되었다. 이중 상주둥시 추출물은 가장 높은 항산화 효과 및 pancreatic lipase에서 높은 활성 저해 효과를 나타내었다.
- 상주둥시의 IC50값은 열수 추출물이 24.46 ± 0.35 ㎍/㎖으로 나타났고, 30% EtOH 추출물은 19.25 ± 2.94 ㎍/㎖으로나타난 반면, 70% EtOH 추출물은 12.44 ± 0.11 ㎍/㎖으로 나타나 70% EtOH 추출물이 우수한 항산화 활성을 나타내었다.
- 본 논문의 실험 결과를 종합하여 보면 추출방법을 달리하여 추출한 상주둥시, 청도반시, 갑주백목은 모두 높은 항산화 소거 활성 및 높은 페놀, 플라보노이드 함량을 가지고 있는 것으로 확인 되었다. 이중 상주둥시 추출물은 가장 높은 항산화 효과 및 pancreatic lipase에서 높은 활성 저해 효과를 나타내었다. 이에 상주둥시 떫은 감의 심도 깊은 연구가 추후에 필요하다고사료된다.
- 04 ㎎/g으로 나타났다. 청도반시 또한 상주둥시와동일하게 30% EtOH 추출물이 가장 높은 페놀 함량을 나타냈으며 플라보노이드는 70% EtOH로 추출하였을 때 가장 높게 나타났다.
- 청도반시 열수 추출물의 IC50값은 216.94 ± 9.03 ㎍/㎖으로 나타났고 30% EtOH 추출물은 179.10 ± 4.40 ㎍/㎖으로 나타났으며 70% EtOH 추출물은 274.05 ± 16.36 ㎍/㎖으로 나타났다.
- 청도반시 열수 추출물의 함량은 27.86 ± 0.25 ㎎/g, 3.89 ± 0.10 ㎎/g으로 각각 나타났으며 30% EtOH 추출물의 함량은 52.26 ± 0.39 ㎎/g, 5.75 ± 0.06 ㎎/g으로 나타났으며 70% EtOH 추출물의 함량은 48.46 ± 0.58 ㎎/g, 6.26 ± 0.04 ㎎/g으로 나타났다.
- 청도반시의 DPPH 라디칼 소거능 측정 결과 IC50값은 열수로 추출하였을 때 45.04 ± 10.38 ㎍/㎖으로 나타났고, 30% EtOH추출물은 80.42 ± 4.65 ㎍/㎖으로 나타났다.
- 12%을 나타냈다. 총 3개의 상주둥시추출물 1000 ㎍/㎖에서 pancreatic lipase 억제 효과는 열수 추출물은 44.5%, 30% EtOH 추출물은 54.1%, 70% EtOH 추출물은 42.2%으로 나타났으며 이는 지방 흡수 억제에 효과가 있음을 확인하였다.
- 총 페놀 및 플라보노이드 측정 결과, 상주둥시 열수 추출물의 함량은 46.91 ± 0.27 ㎎/g, 6.97 ± 0.78 ㎎/g으로 각각 나타났으며 30% EtOH 추출물의 함량은 52.37 ± 0.78 ㎎/g, 7.97 ± 0.13 ㎎/g으로 나타났고 70% EtOH 추출물의 함량은 43.75 ± 0.46 ㎎/g, 7.98 ± 0.26 ㎎/g으로 나타났다.
- 품종과 추출방법을 달리한 떫은 감 추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정한 결과, 표준물질인 L-ascorbic acid의 IC50값은 1.21 ± 0.03 ㎍/㎖으로 나타났다.
후속연구
- 이에 상주둥시 떫은 감의 심도 깊은 연구가 추후에 필요하다고사료된다. 상주둥시는 높은 항산화 활성 및 뛰어난 pancreatic lipase 활성 저해 효과가 있어 비만 관련 질환 개선에 활용될 수 있음을 시사하였다.
- 위와 같은 결과를 종합하여 보았을 때, 상주둥시는 청도반시와 갑주백목에 비해 우수한 항산화 활성 및 pancreatic lipase 효소 억제를 가지고 있다고 사료되며 이와 관련하여 추후 연구가 진행된다면 체지방감소 고기능성 소재로서의 가치가 충분하다고 판단된다.
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