[논문]일반 메밀과 쓴 메밀 제분 분획 별(milling fractions) 추출물의 산화방지 효과

유진; 황지수; 오민수; 이수용; 최수진

doi:10.9721/kjfst.2018.50.5.549

일반 메밀과 쓴 메밀 제분 분획 별(milling fractions) 추출물의 산화방지 효과
Antioxidant activity of ethanol extracts from common and tartary buckwheat milling fractions 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.50 no.5, 2018년, pp.549 - 554

유진 (서울여자대학교 식품응용시스템학부 식품공학전공) , 황지수 (서울여자대학교 식품응용시스템학부 식품공학전공) , 오민수 (세종대학교 식품생명공학과) , 이수용 (세종대학교 식품생명공학과) , 최수진 (서울여자대학교 식품응용시스템학부 식품공학전공)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 일반 메밀과 쓴 메밀의 제분 분획 별(겉껍질, 겨, 가루) 에탄올 추출물의 항산화 성분 함량을 분석하고, 항산화 활성을 시험관과 세포 수준에서 확인하였다. 그 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 월등히 높았으며, 항산화 물질로 주된 성분은 루틴으로 확인되었고, 에탄올 추출과정에서 루틴이 퀘세틴으로 일부 분해되는 것으로 나타났다. 또한 식용 부위인 가루 분획보다 겨 분획에서의 항산화 성분 함량이 높은 것으로 분석되어 겨 분획의 항산화 기능성 소재로 개발의 필요성을 제시하였다. 한편 시험관 및 세포수준에서 항산화 효과를 확인한 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서의 항산화 활성이 유의적으로 높았으며, 특히 쓴 메밀 겨 분획의 항산화력이 우수한 것으로 나타났다. 메밀 추출물을 산화스트레스 유발 전, 후 처리한 경우 모두에서 항산화 활성이 유사한 경향으로 나타나, 메밀 추출물의 산화스트레스 예방 및 치료 효과 가능성을 제시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

The objective of the current study was to evaluate the antioxidant activity of ethanol extracts from common and tartary buckwheat milling fractions (hull, bran, and flour). The results indicated that total polyphenol and flavonoid contents were higher in tartary buckwheats than in common buckwheats, which was related to high rutin levels. In particular, the highest rutin content was detected in the bran fraction. ABTS and DPPH radical scavenging activities of tartary buckwheats were higher than those of common buckwheats, especially in bran. Cellular antioxidant activity of tartary buckwheat milling fractions was more pronounced than that of common buckwheat in both Caco-2 and Raw 264.7 cells, demonstrating the higher cellular antioxidant effect of tartary buckwheat bran. The cytotoxic effect of both common and tartary buckwheat milling fractions on cell proliferation was not significant. These results suggest that tartary buckwheat bran may have much potential for usefulness in protective and therapeutic antioxidant applications.

주제어

표/그림 (5)

$Fig. 1. Total polyphenol (A) and total flavonoid (B) contents of 70% ethanol extracts obtained from common and tartary buckwheat milling fractions. A,BSignificant difference between common and tartary buckwheats at p<0.05.$ 그림 Fig. 1. Total polyphenol (A) and total flavonoid (B) contents of 70% ethanol extracts obtained from common and tartary buckwheat milling fractions. ^A,BSignificant difference between common and tartary buckwheats at p<0.05.
$Fig. 2. Rutin (A) and quercetin (B) contents of 70% ethanol extracts obtained from common and tartary buckwheat milling fractions. A,BSignificant difference between common and tartary buckwheats at p<0.05. ND: not determined.$ 그림 Fig. 2. Rutin (A) and quercetin (B) contents of 70% ethanol extracts obtained from common and tartary buckwheat milling fractions. ^A,BSignificant difference between common and tartary buckwheats at p<0.05. ND: not determined.
$Fig. 3. ABTS (A) and DPPH (B) radical scavenging activities of 70% ethanol extracts obtained from common and tartary buckwheat milling fractions. A,BSignificant difference between common and tartary buckwheats at p<0.05.$ 그림 Fig. 3. ABTS (A) and DPPH (B) radical scavenging activities of 70% ethanol extracts obtained from common and tartary buckwheat milling fractions. ^A,BSignificant difference between common and tartary buckwheats at p<0.05.
$Fig. 4. Effect of ethanol extracts obtained from common and tartary buckwheat milling fractions on intracellular ROS scavenging activity in Caco-2 (A, B) and Raw 264.7 (C, D) cells. ROS was induced by H2O2 treatment with cells for 3 h after (A, C) and before (B, D) ethanol extract treatment for 21 h. A,BSignificant difference between common and tartary buckwheats at p<0.05. a-hSignificant difference among H2O2-treated control and ethanol extract-treated samples at p<0.05. *Significant difference from the untreated control at p<0.05.$ 그림 Fig. 4. Effect of ethanol extracts obtained from common and tartary buckwheat milling fractions on intracellular ROS scavenging activity in Caco-2 (A, B) and Raw 264.7 (C, D) cells. ROS was induced by H₂O₂ treatment with cells for 3 h after (A, C) and before (B, D) ethanol extract treatment for 21 h. ^A,BSignificant difference between common and tartary buckwheats at p<0.05. ^a-hSignificant difference among H₂O₂-treated control and ethanol extract-treated samples at p<0.05. *Significant difference from the untreated control at p<0.05.
$Fig. 5. Effect of ethanol extracts obtained from common and tartary buckwheat milling fractions on cell proliferation of Caco-2 (A) and Raw 264.7 (B) cells after incubation for 24 h. No significant differences were found among untreated control and ethanol extract-treated samples at p>0.05.$ 그림 Fig. 5. Effect of ethanol extracts obtained from common and tartary buckwheat milling fractions on cell proliferation of Caco-2 (A) and Raw 264.7 (B) cells after incubation for 24 h. No significant differences were found among untreated control and ethanol extract-treated samples at p>0.05.

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

그러나 쓴 메밀에 다량 존재하는 루틴이 열처리나 가공과정에서 퀘세틴으로 분해되어 쌉쌀한 쓴맛을 보유하게 되므로 소비자의 기호도 및 대중성이 떨어지는 단점이 있어(Park 등, 2005b) 일반 메밀과 쓴 메밀의 기능성에 대한 비교연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일반 메밀과 쓴 메밀 추출물의 항산화 기능성을 시험관과 세포수준에서 비교하고자 하였으며, 특히 메밀 제분 분획(겉껍질: hull, 겨: bran, 가루: flour)에 따른 기능성을 비교연구하여 항산화 기능성을 향상시킨 메밀 소재개발에 활용하고자 하였다.
1). 이러한 결과는 항산화 성분이 일반 메밀보다 쓴 메밀에 다량 존재함을 제시한다. 식물에 존재하는 폴리페놀계 화합물은 Fenton 반응에 관여하는 철(Fe) 등과 복합체를 형성하고, 구리(Cu)와의 상호작용, 또는 거대 분자와 결합 등의 메커니즘에 의해 항산화 생리활성을 나타내는 것으로 알려져 있다(Perron과 Brumaghim, 2009).

제안 방법

7 세포에 각각 200과 600 µM의 과산화수소(hydrogen peroxide, Sigma-Aldrich)를 처리하였다. 이때 산화스트레스 예방과 치료 효과를 확인하기 위하여 1) 21시간 추출물 처리 후 3시간 과산화수소 처리, 2) 3시간 과산화수소 처리 후 21시간 추출물 처리의 두 가지 방식으로 비교하였다. 총 24시간 동안 처리 후 각 well에 20 µM H 2 DCFDA 100 µL을 첨가하여 30분간 암소에서 반응시킨 뒤 다이메틸 설폭사이드(Sigma-Aldrich) 100 µL 첨가하여 들뜸 파장 485 nm와 방출 파장 535nm에서 형광을 측정하였다(Molecular Devices).
세포 수준에서의 항산화 효과를 장관상피세포 Caco-2와 대식세포 Raw 264.7에서 비교연구하기 위하여 활성산소 유발 물질로 과산화수소를 이용하였고, 산화스트레스 예방과 치료 효과를 확인하기 위하여 1) 추출물 처리 후 산화스트레스 유발, 2) 산화스트레스 유발 후 추출물 처리의 두 가지 방식으로 비교하였다. 또한 메밀 추출물의 항산화력을 비교하기 위하여 항산화 활성을 보유하는 것으로 널리 알려진 루틴, 퀘세틴, 루틴과 퀘세틴 혼합물 및 엘아스코브산을 양성대조군으로 이용하였다.
ABTS와 DPPH 라디칼 제거능 방법으로 시험관 수준에서 항산화 활성을 측정하였는데, 과망간산포타슘에 의해 생성된 ABTS 라디칼이 항산화 물질에 의해 제거되어 라디칼 특유의 청록색이 감소되는 원리와 보라색의 안정한 DPPH 자유 라디칼이 항산화 물질의 작용으로 소거되어 탈색되는 원리를 이용한 것이다. 그 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서 라디칼 제거능이 높은 것으로 나타났으며, 특히 겨 분획에서의 활성이 월등히 높았다(Fig.
각 세포주를 1×104 cells/100 µL로 배양한 후 산화스트레스 유발을 위해 Caco-2 세포와 Raw 264.7 세포에 각각 200과 600 µM의 과산화수소(hydrogen peroxide, Sigma-Aldrich)를 처리하였다.
7에서 비교연구하기 위하여 활성산소 유발 물질로 과산화수소를 이용하였고, 산화스트레스 예방과 치료 효과를 확인하기 위하여 1) 추출물 처리 후 산화스트레스 유발, 2) 산화스트레스 유발 후 추출물 처리의 두 가지 방식으로 비교하였다. 또한 메밀 추출물의 항산화력을 비교하기 위하여 항산화 활성을 보유하는 것으로 널리 알려진 루틴, 퀘세틴, 루틴과 퀘세틴 혼합물 및 엘아스코브산을 양성대조군으로 이용하였다. 이때양성대조군으로서 루틴은 쓴메밀 겨 분획에서의 함량과 동일하게 조절하였고(Fig.
총 24시간 동안 처리 후 각 well에 20 µM H 2 DCFDA 100 µL을 첨가하여 30분간 암소에서 반응시킨 뒤 다이메틸 설폭사이드(Sigma-Aldrich) 100 µL 첨가하여 들뜸 파장 485 nm와 방출 파장 535nm에서 형광을 측정하였다(Molecular Devices). 또한 항산화 활성을 비교하기 위하여 양성대조군으로 루틴(Alfa aesar), 퀘세틴(Sigma-Aldrich), 루틴과 퀘세틴 혼합물, 엘아스코브산(Samchun pure chemical Co., Ltd.)을 이용하였으며, 루틴, 퀘세틴 및 루틴과 퀘세틴 혼합물 함량은 쓴 메밀 겨에서의 함량과 동일하게 조절하였다. 엘아스코브산은 세포 독성이 나타나지 않는 100 µg/mL 의 농도로 처리하였다.
메밀은 실험실용 분쇄기(HMF-3150S, Hanil Electric, Seoul, Korea)를 사용하여 분쇄 후 40 및 100 메시 체를 사용하여 3개 분획(>40 메시: 겉껍질, 40-100 메시: 겨, <100 메시: 가루)으로 분리하였다.
본 연구에서는 일반 메밀과 쓴 메밀의 제분 분획 별(겉껍질, 겨, 가루) 에탄올 추출물의 항산화 성분 함량을 분석하고, 항산화 활성을 시험관과 세포 수준에서 확인하였다. 그 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 월등히 높았으며, 항산화 물질로 주된 성분은 루틴으로 확인되었고, 에탄올 추출과정에서 루틴이 퀘세틴으로 일부 분해되는 것으로 나타났다.
분석조건은 SupelcosilTM LC-18 (250 mm×4.6 mm i.d., 5 µm, Supelco Inc., Bellefonte, PA, USA) 칼럼을 사용하여 유속은 1 mL/min, 주입부피는 20 µL로 하였고, 이동상은 메탄올(Daejung chemical & metals Co., Ltd., Siheung, Korea), 아세토나이트릴(Samchun pure chemical Co., Ltd.), 2.5% 아세트산(JT Baker, Phillipsburg, NJ, USA)을 1:2:7 (v/v/v) 비율로 혼합한 용매를 사용하여 350 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
세포 내 ROS는 H2DCFDA가 세포 내로 투과된 후 에스터가수 분해효소에 의해 아세틸기가 유리되어 세포 내 ROS와 반응하면서 형성하는 2',7'-dichlorofluoroescein (DCF)의 형광을 측정하여 평가하였다.
세포 내 활성산소종(reactive oxygen species, ROS) 측정은 세포막 투과성 2',7'-dichlorofluoroescein diacetate (H2DCFDA; Molecular Probes Inc., Eugene, OR, USA)를 이용하여 분석하였다.
또한 메밀 추출물의 항산화력을 비교하기 위하여 항산화 활성을 보유하는 것으로 널리 알려진 루틴, 퀘세틴, 루틴과 퀘세틴 혼합물 및 엘아스코브산을 양성대조군으로 이용하였다. 이때양성대조군으로서 루틴은 쓴메밀 겨 분획에서의 함량과 동일하게 조절하였고(Fig. 2A), 루틴과 퀘세틴 혼합물은 쓴메밀 겨 추출과정에서 루틴 일부가 퀘세틴으로 분해된 양까지 포함하였으며(Fig. 2), 퀘세틴은 가공이나 조리과정에서 루틴이 퀘세틴으로 모두 분해될 수 있다는 가정하에 루틴과 동일한 함량으로 항산화 효과를 비교하고자 하였다.
제분 분획 별 추출물 내 루틴 및 퀘세틴의 함량은 diode-array 검출기를 장착한 고성능 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography (HPLC), Agilent 1100 series, Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA)로 분석하였으며, 각 추출물은 syringe filter (pore size: 0.45 µm, Advantec® , Toyo Roshi Kaicha Ltd., Tokyo, Japan)로 여과한 뒤 HPLC 분석에 사용하였다.
총 24시간 동안 처리 후 각 well에 20 µM H 2 DCFDA 100 µL을 첨가하여 30분간 암소에서 반응시킨 뒤 다이메틸 설폭사이드(Sigma-Aldrich) 100 µL 첨가하여 들뜸 파장 485 nm와 방출 파장 535nm에서 형광을 측정하였다(Molecular Devices).
, Ansan, Korea) 100 µL를첨가하여 11분간 반응시킨 뒤 510 nm에서 흡광도를 측정하였다(Molecular Devices). 총 플라보노이드의 함량은 (+)-카데킨 (ENZO Life Sciences, Farmingdale, NY, USA)을 표준물질로 이용하여 얻은 표준곡선으로부터 계산하였다.
30분간 암소에서 반응시킨 후에 microplate 판독기(SpectraMax^® M3, Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총폴리페놀의 함량은 타닌산(Sigma-Aldrich)을 표준물질로 이용하여 얻은 표준곡선으로부터 계산하였다.
추출물의 Caco-2 세포와 Raw 264.7 세포에 대한 독성은 3-(4,5-dimethyl thiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT, Duchefa Biochemie, Haarlem, Netherlands)를 이용하여 평가하였다. 각 세포주를 1×10⁴ cells/100 µL로 배양한 후 각각의 추출물을 24시간 동안 처리하였다.

대상 데이터

Caco-2 세포와 Raw 264.7 세포는 각각 minimum essential medium (MEM; Welgene Inc., Gyeongsan, Korea)과 Dulbecco’s modified eagle’s medium (DMEM; Welgene Inc.)에서 배양하였으며, 각 배지에는 10% 열불활성화 소태아혈청(heat inactivated fetal bovine serum), 페니실린(100 units/mL) 및 스트렙토마이신(100 µg/mL)을 첨가하여 5% CO2, 37ºC 조건의 세포배양기에서 배양하였다.
본 실험에서 사용한 장관상피세포인 Caco-2 세포와 대식세포인 Raw 264.7 세포는 한국세포주은행(Korean Cell Line Bank, Seoul, Korea)에서 분양 받아 사용하였다. Caco-2 세포와 Raw 264.
본 연구에 사용된 일반 메밀과 쓴 메밀은 2017년에 수확되었으며 (주)봉평농원(Gangwon, Korea)에서 구입하였다. 메밀은 실험실용 분쇄기(HMF-3150S, Hanil Electric, Seoul, Korea)를 사용하여 분쇄 후 40 및 100 메시 체를 사용하여 3개 분획(>40 메시: 겉껍질, 40-100 메시: 겨, <100 메시: 가루)으로 분리하였다.
일반 메밀과 쓴 메밀의 제분 분획(겉껍질, 겨, 가루) 각각 10 g에 70% 에탄올(Samchun pure chemical Co., Ltd., Pyeongtaek, Korea) 200 mL을 가한 뒤 40ºC에서 30분간 초음파 추출(Bransonic 5800, Branson Ultrasonics, Danbury, CT, USA) 후 4ºC에서 원심 분리하여(14,000×g, 20분) 얻은 상층액을 시료로 사용하였다(Cho 와 Lee, 2015).

데이터처리

모든 실험결과는 평균값±표준편차로 나타내었으며, SAS 프로그램(version 9.4, SAS Institute, Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 one-way ANOVA 분석 후 투키 검정(Tukey’s test)을 이용하여 시험군과 대조군과의 유의성을 p<0.05 수준에서 검정하였다.

이론/모형

총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등(1999)의 변형된 방법에 따라 측정하였다. 추출물 50 µL에 5% 아질산소듐 (Sigma-Aldrich) 30 µL를 가한 다음, 5분 후 2% AlCl₃·6H₂O (Sigma-Aldrich) 60 µL를 첨가하여 암소에서 6분간 반응시켰다.
추출물 중 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(Appel 등, 2001)에 의하여 분석하였다. 추출물 80 µL에 50% Folin-Ciocalteu 시약 (Sigma-Aldrich, St.

성능/효과

ABTS와 DPPH 라디칼 제거능 방법으로 시험관 수준에서 항산화 활성을 측정하였는데, 과망간산포타슘에 의해 생성된 ABTS 라디칼이 항산화 물질에 의해 제거되어 라디칼 특유의 청록색이 감소되는 원리와 보라색의 안정한 DPPH 자유 라디칼이 항산화 물질의 작용으로 소거되어 탈색되는 원리를 이용한 것이다. 그 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서 라디칼 제거능이 높은 것으로 나타났으며, 특히 겨 분획에서의 활성이 월등히 높았다(Fig. 3). 한편 실질적으로 우리가 식용하는 가루 분획에서의 ABTS와 DPPH 라디칼 제거능은 상대적으로 높지 않은 것으로 분석되었다.
본 연구에서는 일반 메밀과 쓴 메밀의 제분 분획 별(겉껍질, 겨, 가루) 에탄올 추출물의 항산화 성분 함량을 분석하고, 항산화 활성을 시험관과 세포 수준에서 확인하였다. 그 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 월등히 높았으며, 항산화 물질로 주된 성분은 루틴으로 확인되었고, 에탄올 추출과정에서 루틴이 퀘세틴으로 일부 분해되는 것으로 나타났다. 또한 식용 부위인 가루 분획보다 겨 분획에서의 항산화 성분 함량이 높은 것으로 분석되어 겨 분획의 항산화 기능성 소재로 개발의 필요성을 제시하였다.
두 세포주 모두에서 일반 메밀과 쓴 메밀에 의한 항산화 효과가 확연히 나타났으며, 일반 메밀 대비 쓴 메밀에서의 효과가 유의적으로 더 뛰어난 것을 알 수 있었다(Fig. 4). 메밀 제분 분획별로 효과를 비교해 보면 일반 메밀의 경우 분획에 따른 항산화 효과 차이가 상대적으로 미약하게 나타난 반면, 쓴 메밀의 경우겨 분획에서의 항산화 효과가 두 세포주 모두에서 유의적으로 탁월하게 관찰되었다(p<0.
메밀 제분 분획별로 효과를 비교해 보면 일반 메밀의 경우 분획에 따른 항산화 효과 차이가 상대적으로 미약하게 나타난 반면, 쓴 메밀의 경우겨 분획에서의 항산화 효과가 두 세포주 모두에서 유의적으로 탁월하게 관찰되었다(p<0.05).
한편 시험관 및 세포수준에서 항산화 효과를 확인한 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서의 항산화 활성이 유의적으로 높았으며, 특히 쓴 메밀 겨 분획의 항산화력이 우수한 것으로 나타났다. 메밀 추출물을 산화스트레스 유발 전, 후 처리한 경우 모두에서 항산화 활성이 유사한 경향으로 나타나, 메밀 추출물의 산화스트레스 예방 및 치료 효과 가능성을 제시하였다.
일반 메밀과 쓴 메밀 제분 분획 별 추출물에 대한 세포성장 저해효과를 Caco-2 세포와 Raw 264.7 세포에서 확인한 결과, 대조군대비 제분 분획 별 추출물에 의한 세포성장 저해 효과가 유의적으로 나타나지 않았다(p>0.05)(Fig. 5).
일반 메밀과 쓴 메밀 제분 분획 별 추출물에서 주된 기능성 성분인 루틴과 퀘세틴 함량을 HPLC로 분석한 결과, 일반 메밀과 쓴 메밀 모두 겨 분획에서 가장 많은 루틴과 퀘세틴 성분을 보유하고 있는 것으로 나타났고, 겉껍질과 가루 분획에서는 극히 소량 존재하는 것으로 분석되었다(Fig. 2). 특히 일반 메밀과 쓴메밀의 항산화 성분을 비교해보면, 쓴 메밀의 겉껍질, 겨, 가루 분획에서 일반 메밀보다 루틴 함량이 각각 24.
또한 쓴 메밀에서 루틴 함량이 일반 메밀보다 높은 것으로 나타난 연구결과와 일치한다(Park 등, 2005a). 즉 항산화 성분 분석 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서 항산화 성분 함량이 월등히 높게 분석되었으며, 메밀에서의 항산화 성분은 주로 높은 루틴 함량에서 기인함을 알 수 있다. 한편 제분 분획 별 추출물에서 루틴 분해 효소의 작용으로 루틴이 일부 분해되어 퀘세틴이 생성됨을 확인할 수 있었는데, 70% 에탄올을 이용한 추출과정에서 기인한 것으로 보이나 열수에 의한 추출보다는 루틴의 안정성이 향상된 것으로 보인다(Cho와 Lee, 2015; Ravber 등, 2016).
05). 특히 쓴 메밀 겨 분획에서의 항산화 활성은 양성대조군 루틴 및 퀘세틴과 유사하거나 더 높은 활성을 보유하고 있는 것으로 나타났고, 엘아스코브산 대비 항산화력은 월등히 높은 것으로 확인되었다. 이는 쓴 메밀의 항산화 활성이 주로 겨 분획의 루틴 함량에서 기인함을 보여주며 가열 가공이나 조리 시 퀘세틴으로 분해되더라도 유사한 기능성을 보유함을 제시한다.
2). 특히 일반 메밀과 쓴메밀의 항산화 성분을 비교해보면, 쓴 메밀의 겉껍질, 겨, 가루 분획에서 일반 메밀보다 루틴 함량이 각각 24.7, 56.7, 29배 높았고, 퀘세틴은 일반 메밀에서는 검출되지 않았으나 쓴 메밀, 특히겨 분획에서 다량 검출되었다. 쓴 메밀에서 루틴과 퀘세틴 함량을 비교해보면, 루틴 함량이 퀘세틴보다 겉껍질, 겨, 가루 분획에서 각각 18.
또한 식용 부위인 가루 분획보다 겨 분획에서의 항산화 성분 함량이 높은 것으로 분석되어 겨 분획의 항산화 기능성 소재로 개발의 필요성을 제시하였다. 한편 시험관 및 세포수준에서 항산화 효과를 확인한 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서의 항산화 활성이 유의적으로 높았으며, 특히 쓴 메밀 겨 분획의 항산화력이 우수한 것으로 나타났다. 메밀 추출물을 산화스트레스 유발 전, 후 처리한 경우 모두에서 항산화 활성이 유사한 경향으로 나타나, 메밀 추출물의 산화스트레스 예방 및 치료 효과 가능성을 제시하였다.
3). 한편 실질적으로 우리가 식용하는 가루 분획에서의 ABTS와 DPPH 라디칼 제거능은 상대적으로 높지 않은 것으로 분석되었다. 쓴메밀의 80% 에탄올 추출물이 일반 메밀 추출물보다 ABTS 및 DPPH 라디칼 제거능이 높고, 이는 쓴 메밀의 높은 항산화 성분 함량과 관련이 있음이 제시된 바 있으며(Yoon 등, 2012), 본 연구결과는 메밀의 항산화력이 주로 겨 분획에서 기인함을 제시한다.
활성산소를 제거하는 항산화 물질의 총량을 일반 메밀과 쓴 메밀의 제분 분획 별 에탄올 추출물에서 비교 분석한 결과, 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량 모두 일반 메밀보다 쓴 메밀 추출물에서 유의적으로 높은 것으로 나타났으며(p<0.05), 특히 겨 분획에서의 함량이 월등히 높게 분석되었다(Fig. 1).

후속연구

그 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 월등히 높았으며, 항산화 물질로 주된 성분은 루틴으로 확인되었고, 에탄올 추출과정에서 루틴이 퀘세틴으로 일부 분해되는 것으로 나타났다. 또한 식용 부위인 가루 분획보다 겨 분획에서의 항산화 성분 함량이 높은 것으로 분석되어 겨 분획의 항산화 기능성 소재로 개발의 필요성을 제시하였다. 한편 시험관 및 세포수준에서 항산화 효과를 확인한 결과, 일반 메밀보다 쓴 메밀에서의 항산화 활성이 유의적으로 높았으며, 특히 쓴 메밀 겨 분획의 항산화력이 우수한 것으로 나타났다.
05)으로 나타났지만 겨 분획 대비 효과가 낮아 메밀 겨 분획의 기능성 소재로의 활용 필요성을 제시한다 할 수 있다. 한편 제분 분획 별 메밀추출물을 과산화수소보다 선처리, 후처리 한 결과 모두에서 항산화 활성이 유의적으로 나타나 메밀 추출물이 항산화 물질로서 예방과 치료 효과 목적을 위해 사용될 수 있는 가능성을 제시한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	타타리 메밀 가공 시 쓴맛이 생기는 이유는 무엇인가?	그러나 쓴 메밀에 다량 존재하는 루틴이 열처리나 가공과정에서 퀘세틴으로 분해되어 쌉쌀한 쓴맛을 보유하게 되므로 소비자의 기호도 및 대중성이 떨어지는 단점이 있어(Park 등, 2005b) 일반 메밀과 쓴 메밀의 기능성에 대한 비교연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 일반 메밀과 쓴 메밀 추출물의 항산화 기능성을 시험관과 세포수준에서 비교하고자 하였으며, 특히 메밀 제분 분획(겉껍질: hull, 겨: bran, 가루: flour)에 따른 기능성을 비교연구하여 항산화 기능성을 향상시킨 메밀 소재개발에 활용하고자 하였다.
	메밀은 무엇인가?	메밀(Fagopyrum esculentum)은 마디풀과에 속하는 일년생 초본으로 전 세계적으로 약 20여종이 재배되고 있는 작물로 유럽, 미국, 캐나다, 브라질 등에서는 빵, 스파게티, 마카로니의 형태로, 일본에서는 국수 형태로, 우리나라에서는 막국수, 메밀 부침, 메밀묵 등의 주원료로 소비되고 있다(Bonafaccia 등, 2003; Kang, 2014). 메밀은 생육 기간이 60-80일로 짧고 서늘한 기후에서 재배되며, 척박한 토양조건에서 잘 자라고 병충해에 강한 특성이 있어 많은 양의 화학비료와 농약을 사용할 필요가 없는 장점이 있다(Choi 등, 1996).
	메밀의 효능은 무엇인가?	특히 메밀에 다량 존재하는 폴리페놀 성분인 루틴(rutin, quercetin-3-rutinoside)의 생리활성이 메밀의 기능성과 밀접하게 관련되어 있음이 제시되었다(Fabjan 등, 2003; Morishita 등, 2007). 지금까지 보고된 바에 의하면, 메밀은 항산화, 항염, 항암, 항혈전 효과에 의해 고혈압, 동맥경화, 당뇨병, 비만 등 다양한 질병예방과 치료효과에 도움을 줄 수있는 것으로 알려져 있다(He 등, 1995; Ishii 등, 2008; Kim 등 2017; Park 등, 2005a). 한편 루틴은 가공과정에서 열 안정성이 낮은 것으로 보고되었는데, 즉 수용액에서 가열처리 시 메밀 씨앗에 존재하는 루틴 분해 효소(rutin 3-glucosidase)의 작용으로 퀘세틴(quercetin)으로 분해되어 쓴맛을 나타내게 되고, 이는 궁극적으로 기호성이 낮아질 뿐만 아니라 루틴의 손실을 초래하게 된다(Cho와 Lee, 2015; Makris와 Rossiter, 2000; Vogrincic 등, 2010).

참고문헌 (26)

Al-Snafi A. A review on Fagopyrum esculentum: a potential medicinal plant. IOSR J. Pharm. 7: 21-32 (2017)
Appel HM, Govenor HL, D'Ascenzo M, Siska E, Schultz JC. Limitations of Folin assays of foliar phenolics in ecological studies. J. Chem. Ecol. 27: 761-778 (2001)

상세보기
Bonafaccia G, Marocchini M, Kreft I. Composition and technological properties of the flour and bran from common and tartary buckwheat. Food Chem. 80: 9-15 (2003)

상세보기
Cho YJ, Lee S. Extraction of rutin from Tartary buckwheat milling fractions and evaluation of its thermal stability in an instant fried noodle system. Food Chem. 176: 40-44 (2015)

상세보기
Choi BH, Kim SL, Kim SK. Rutin and functional ingredients of buckwheat and their variations. Korean J. Crop Sci. 41: 69-93 (1996)
Fabjan N, Rode J, Kosir IJ, Wang Z, Zhang Z, Kreft I. Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn.) as a source of dietary rutin and quercitrin. J. Agr. Food Chem. 51: 6452-6455 (2003)
He J, Klag MJ, Whelton PK, Mo JP, Chen JY, Qian MC, Mo PS, He GQ. Oats and buckwheat intakes and cardiovascular disease risk factors in an ethnic minority of China. Am. J. Clin. Nutr. 61: 366-372 (1995)

상세보기
Holasova M, Fiedlerova V, Smrcinova H, Orsak M, Lachman J, Vavreinova S. Buckwheat-the source of antioxidant activity in functional foods. Food Res. Int. 35: 207-211 (2002)

상세보기
Hwang EJ, Lee SY, Kwon SJ, Park MH, Boo HO. Antioxidative, antimicrobial and cytotoxic activites of Fagopyrum esculentum Moench extract in germicated seeds. Korean J. Medicinal Crop Sci. 14: 1-7 (2006)
Ishii S, Katsumura T, Shiozuka C, Ooyauchi K, Kawasaki K, Takigawa S, Fukushima T, Tokuji Y, Kinoshita M, Ohnishi M, Kawahara M, Ohba K. Anti-inflammatory effect of buckwheat sprouts in lipopolysaccharide-activated human colon cancer cells and mice. Biosci. Biotechnol. Biochem. 72: 3148-3157 (2008)

상세보기
Kang HW. Antioxidant and anti-inflammation effects of water extract from buckwheat. Culi. Sci. Hos. Res. 20: 190-199 (2014)
Kim SJ, Kawaharada C, Suzuki T, Saito K, Hashimoto N, Takigawa S, Noda T, Matsuura-Endo C, Yamauchi H. Effect of natural light periods on rutin, free amino acid and vitamin C contents in the sprouts of common (Fagopyrum esculentum Moench) and tartary (F. tataricum Gaertn.) buckwheats. Food Sci. Technol. Res. 12: 199-205 (2006)

상세보기
Kim JK, Kim SK. Compositions and pasting properties of Fagopyrum esculentum and Fagopyrum tartaricum endosperm flour. Korean J. Food Sci. Technol. 37: 149-153 (2005)
Kim SJ, Sohn HB, Kim GH, Lee YY, Hong SY, Kim KD, Nam JH, Chang DC, Suh JT, Koo BC, Kim YH. Comparison and validation of rutin and quercetin contents according to the extraction method of tartary Buckwheat (Fagopyrum tataricum Gaertn.). Korean J. Food Sci. Technol. 49: 258-264 (2017)
Lee NH, Hong JI, Kim JY, Chiang MH. Antioxidant properties and protective effects of Inula britannica var. chinensis regel on oxidative stress-induced neuronal cell damage. Korean J. Food Sci. Technol. 41: 87-92 (2009)
Lee I, Lee BH, Eom SH, Oh CS, Kang H, Cho YS, Kim DO. Antioxidant capacity and protective effects on neuronal PC-12 cells of domestic bred kiwifruit. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 33: 259-267 (2015)
Makris DP, Rossiter JT. Heat-induced, metal-catalyzed oxidative degradation of quercetin and rutin (quercetin 3-O-rhamnosylglucoside) in aqueous model systems. J. Agr. Food Chem. 48: 3830-3838 (2000)
Morishita T, Yamaguchi H, Degi K. The contribution of polyphenols to antioxidative activity in common buckwheat and Tartary buckwheat grain. Plant Prod Sci. 10: 99-104 (2007)

상세보기
Park BJ, Kwon SM, Park JI, Chang KJ, Park CH. Phenolic compounds in common and tartary buckwheat. Korean J. Crop Sci. 50: 175-180 (2005a)
Park BJ, Park JI, Chang KJ, Park CH. Comparison in rutin content of tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum). Korean J. Plant Res. 18: 246-250 (2005b)
Perron NR, Brumaghim JL. A review of the antioxidant mechanisms of polyphenol compounds related to iron binding. Cell Biochem. Biophys. 53: 75-100 (2009)

상세보기
Ravber M, Pecar D, Gorsek A, Iskra J, Knez Z, Skerget M. Hydrothermal Degradation of Rutin: Identification of Degradation Products and Kinetics Study. J. Agr. Food Chem. 64: 9196-9202 (2016)
Suvorova G, Zhou M. Distribution of cultivated buckwheat resources in the world. 3: 21-35, Buckwheat germplasm in the world. Zhou M, Kreft I, Suvorova G, Tang Y, Wo SH. CA, US. Elsevier Inc. (2018)
Vogrincic M, Timoracka M, Melichacova S, Vollmannova A, Kreft I. Degradation of rutin and polyphenols during the preparation of tartary buckwheat bread. J. Agr. Food Chem. 58: 4883-4887 (2010)
Yoon BR, Cho BJ, Lee HK, Kim DJ, Rhee SK, Hong HD, Kim KT, Cho CW, Choi HS, Lee BY, Lee OH. Antioxidant and anti-adipogenic effects of ethanolic extracts from tartary and common buckwheats. Korean J. Food Preserv. 19: 123-130 (2012)
Zhishen J, Mengcheng T, Jianming W. The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food Chem. 64: 555-559 (1999)

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증