[논문]쿠민 종자 에탄올 추출물이 산화방지 및 유지 산화안정성에 미치는 영향

김민아; 한창희; 김미자

doi:10.9721/kjfst.2018.50.3.286

쿠민 종자 에탄올 추출물이 산화방지 및 유지 산화안정성에 미치는 영향
Antioxidative effect of cumin seeds ethanol extract using in vitro assays and bulk oil system 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.50 no.3, 2018년, pp.286 - 291

김민아 (강원대학교 보건과학대학 식품영양학과) , 한창희 (강원대학교 보건과학대학 식품영양학과) , 김미자 (강원대학교 보건과학대학 식품영양학과)

초록
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현재 합성 산화방지제에 대한 독성에 따른 사용 우려로 인해 천연 산화방지제에 대한 관심이 지속적으로 증가되고 있으나 천연 산화방지제 역시 한정적이다. 따라서 본 연구에서는 쿠민 종자의 에탄올 추출물의 산화 방지 효과와 유지 산화에 대한 산화 안정성을 평가해 보고자 하였다. 산화방지효과를 측정하기 위해 실시한 DPPH 라디칼 소거 활성 결과 0.5 mg/mL에서 73.4% 소거 활성을 보였으며, ABTS 양이온 라디칼 소거 활성 결과 1.0 mg/mL의 농도에서 50.1% 소거하였다. 총 페놀함량의 결과 $61.0{\mu}M$ tannic acid equivalent/g extract, FRAP 환원력 측정의 결과 $429{\mu}M$ ascorbic acid equivalent/g extract로 측정되었다. $100^{\circ}C$에서 9시간 열산화 시킨 옥수수기름에 첨가 후 산화안정성 평가 결과 초기 산화생성물을 측정하는 CDA의 양은 대조군보다 100 ppm의 농도로 첨가한 쿠민 종자 에탄올 추출물 첨가군이 13.4% 적게 생성되었으며, 이차 산화생성물을 측정하는 ${\rho}-AV$는 대조군에 비해 59.1% 적게 생성되었다. 이러한 유지산화 안정성효과는 쿠민 종자 에탄올 추출물에 존재하는 향기성분들에 의해 영향을 미친 것으로 판단된다. 본 연구 결과 쿠민 종자 에탄올 추출물에 존재하는 향기성분에 의해 산화방지와 유지 산화안정성의 우수한 효과를 나타낸 것으로 관찰되었으며 이는 유지가공식품 제조 시 불가피한 합성 산화방지제의 사용을 대체할 수 있는 천연 산화방지제로서의 가능성을 타진한 결과라고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to investigate the antioxidant ability of a cumin seeds ethanol extract (CE). The DPPH and ABTS radical scavenging activities of 0.25, 0.5, and 1.0 mg/mL of CE were found to be 24.6, 41.4, and 73.4 and 14.5, 27.2, and 50.1%, respectively (p<0.05), suggesting a dose-dependent effect. Moreover, the total phenolic content of CE was $61.0{\mu}M$ tannic acid equivalent/g extract and the FRAP value was $429{\mu}M$ ascorbic acid equivalent/g extract. In 9 hours of oil oxidation, CDA and ${\rho}-AV$ was significantly reduced to 13.4 and 59.1%, respectively, at a CE concentration of 100 ppm compared with that in the control (p<0.05). Major volatile compounds of CE were found to be ${\alpha}$-pinene, 2-butenal, cyclohexene, ${\beta}$-pinene, cis-sabinene, ${\rho}$-cymene, and limonene. These results suggest that CE containing volatile compounds has excellent antioxidant ability and oxidation stability, and thus could be used as a natural antioxidant to prevent oxidation in lipid foods.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 쿠민 종자 에탄올 추출물의 산화방지와 유지 산화안정성을 측정하고 향기 성분분석을 통해 유지 가공식품 제조 시 인체에 무해한 천연 산화방지제로서의 사용가능성을 제시해 보고자 한다.

제안 방법

GC-mass spectrometry (5971A, Agilent Technology)를 사용하여 휘발성 물질을 동정하였으며, 추출 조건은 GC-FID와 동일한 조건으로 사용하였다. 이동상으로는 헬륨가스를 사용하여 1.
쿠민 종자 에탄올 추출물 첨가 유지 제조 쿠민 종자 에탄올 추출물을 실제 식품 시스템에 적용하였을 때 유지의 산화안정성에 영향을 주는지 판별하기 다음과 같이 진행 하였다. 옥수수기름에 쿠민 종자의 80% 에탄올 추출을 유지에 고루 분산시키기 위해 소량의 다이메틸설폭사이드(Daejung)에 녹인 후 옥수수기름에 첨가하였다. 쿠민 종자의 80% 에탄올 추출 물이 첨가된 유지를 100±5℃의 건조 오븐(GISICO, Seoul, Korea)에서 3, 6, 9시간 열산화를 하였다.
DPPH 법, ABTS 양이온 라디칼 소거 활성은 자유 라디칼을 산화방지력이 있는 물질에 의해 소거되는 정도를 색의 변화로 간접적으로 알아볼 수 있는 방법이다(Kim 등, 2015). 쿠민 종자 에탄올 추출물을 0.25, 0.5, 1.0 mg/mL의 농도로 제조하여 라디칼 소거 활성을 측정하였으며 그 결과는 Fig. 1에 나타내었다. DPPH 라디칼 소거 활성은 각각 24.

대상 데이터

인도산의 쿠민 종자를 분쇄기(SP-7405S, Comac, Seongnam, Korea)를 이용하여 곱게 분쇄한 후 Ryu 등(2017)에 따르면 향신료의 추출용매 중 80% 에탄올 추출물의 산화방지성이 우수하다는 보고에 따라 80% 에탄올(1:9, w/v)을 이용하여 진탕기(RS-1, JEIO TECH, Daejeon, Korea)에서 280 rpm으로 50분간 실시 후 교반기를 이용하여 4시간 진탕하여 추출하였다. 그 후 여과지 (Whatman No2, Buckinghamshire, England)를 이용하여 여과한 추출물은 추출 용매를 제거하기 위해 감압 및 농축을 실시하였다.

데이터처리

모든 실험은 3반복 실시하였으며 얻어진 결과는 SPSS program (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 평균±표준편차로 나타내었다. 또한, 유의성 검정은 t-test 및 one-way ANOVA로 분석하여 p<0.

이론/모형

CDA가는 AOCS법에 의해 실시하였다(AOCS, 1980). 쿠민 종자 에탄올 추출물을 각 농도 별로 첨가하여 산화시킨 유지와 이를 첨가하지 않고 산화시킨 유지 100 mg을 25 mL 아이소옥테인 (Daejung)에 분산시키고 적정 농도로 아이소옥테인을 이용하여 희석한 후 분광광도계 233 nm에서 흡광도를 측정하였다.
ρ-AV는 AOCS법에 의해 실시하였다(AOCS, 1990). 쿠민 종자 에탄올 추출물을 각 농도 별로 첨가하여 산화시킨 유지와 이를 첨가하지 않고 산화시킨 유지 100 mg을 25 mL의 아이소옥테인 (Daejung)에 분산시킨 후 시료 1 mL와 0.

성능/효과

1에 나타내었다. DPPH 라디칼 소거 활성은 각각 24.6, 41.4, 73.4%로 나타났으며, ABTS 는 14.5, 27.2, 50.1%의 소거 활성을 보이며, 농도의존적으로 증가하였다. El-Ghorab 등(2010)에 의하면 쿠민의 메탄올 추출물의 억제는 240 µg/mL의 농도에서 56.
74%로 나타났다. 이는 대조군과 쿠민 종자 에탄올 추출물 처리군의 차이가 100 ppm 농도에서 3시간 산화된 것은 15.6배, 6시간 산화된 것은 8.2배, 9시간 산화된 것은 13.4배 유의적으로 감소하였다. 이러한 차이는 초기 산화생성물이 이차 산화생성물로 전환되면서 발생하는 것으로 생각된다.
82로 나타났다. 이는 대조군과 쿠민 종자 에탄올 추출물 처리군의 차이가 유의적이었는데 100 ppm 농도에서 3시간 산화된 것은 28.5배, 6시간 산화된 것은 31.3배, 9시간 산화된 것은 59.1배 감소하였다. 이를 통해 유지산화 시간이 증가할수록 쿠민 종자 에탄올 추출물 처리가 유지산화 안정성에 우수한 효과를 보이는 것으로 사료된다.
쿠민 종자 에탄올 추출물의 총 페놀함량과 FRAP의 결과는 Table 2와 같다. 쿠민 종자 에탄올 추출물의 총 페놀함량은 61.0 μM tannic acid equivalent/g extract로 나타났으며, FRAP의 결과 429 μM ascorbic acid equivalent/g extract로 나타났다. 쿠민을 80% 에탄올을 이용한 다른 연구에 의하면 gallic acid로 환산하여 총 페놀함량을 측정한 결과 11.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	쿠민(Cuminum cyminum)이란?	쿠민(Cuminum cyminum)은 미나리과에 속하는 씨앗으로 쿠민알데하이드, 알파피넨(α-pinene), 베타피넨(β-pinene), 파라시멘(ρcymene), 쿠민알코올(cumin alcohol), 싸이몰(thymol) 등의 성분이 함유되어 있다(El-Sawi와 Mohamed, 2002). 이러한 쿠민은 알싸한 맛을 내고 강한 향기 성분이 특징인데 주로 양념의 원료로 쓰이며, 카레에도 사용된다.
	발암 부작용이 있는 합성 산화방지제의 종류는?	산화방지제는 활성산소의 산화 과정을 늦추거나 과정 중 일부를 제한시켜 산화방지제로서의 역할을 하는데 아스코르브산, 토코페롤 등의 천연 산화방지제의 경우 가격이 비싸며, 비교적 합성 산화방지제에 비해 낮은 산화방지력을 갖고 있다. 반면 뷰틸하이드록시톨루엔(BHT), 뷰틸하이드록시아니솔(BHA)과 같은 합성 산화방지제의 경우 천연 산화방지제에 비해 적은 비용으로도 우수한 효과를 나타내지만, 독성으로 인해 발암을 유발할 수 있다고 보고되었으며(Branen, 1975), 안전성의 이유로 상한 섭취량 이 존재한다. 이러한 문제로 인체에 무해하며 산화방지 효과도 우수한 천연물 유래 산화방지제의 관심이 증가되고 있는데 이에 본 연구에서 향신료 중 하나인 쿠민 종자 에탄올 추출물의 천연 산화방지제로서의 가능성을 검증해 보고자 한다.
	중국에서는 쿠민을 어떤 용도로 사용하는가?	이러한 쿠민은 알싸한 맛을 내고 강한 향기 성분이 특징인데 주로 양념의 원료로 쓰이며, 카레에도 사용된다. 또한 고기의 비린내를 제거하면서 육질을 좋게 해주는 역할을 하며, 특히 중국에서는 양고기 특유의 노린내 제거를 위해 함께 섭취한다. 이처럼 향신료는 육류의 특유한 잡내를 제거해주고, 맛도 증가시키며 부패 방지를 위한 저장 목적으로도 널리 사용되었다(Van Hecke 등, 2017).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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