[논문]반건조 장어 과산화에 대한 식물 주정 추출물의 항산화 효과

송희순; 김영모

doi:10.9799/ksfan.2018.31.5.647

반건조 장어 과산화에 대한 식물 주정 추출물의 항산화 효과
Antioxidant Effects of Ethanol Extracts from Plants on Peroxide Content in Semi-Dried Eels 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.31 no.5, 2018년, pp.647 - 652

송희순 (광주보건대학교 식품영양과) , 김영모 (광주보건대학교 식품영양과)

Abstract ▼ AI-Helper

Extracts from bay leaves, Chongbaek (Allium fistulosum L.), Hutgae (Hovenia dulcis Thunb.) fruit, and green tea, using Soju (Korean alcohol, $30^{\circ}$) as a solvent were analyzed for their antioxidative properties. The eels were evenly coated with the extract concentration equivalent to 2% of their total weight and dried for 15 hours at $35^{\circ}C$ using an air blower. The DPPH radical scavenging effect, acid value and peroxide value of semi-dried eel, and linoleic acid peroxidation of eel oil were investigated. The highest level of DPPH radical scavenging was found in green tea extracts, followed by Hutgae fruit extract and bay leaves extract (p<0.05). The acid value and peroxide value of Hutgae fruit extracts coated eels refrigerated for 21 days were the lowest followed by the green tea extract coated eels. During the 20 days reaction period, all four kinds of extracts analyzed were found to effectively decrease linoleic acid peroxidation. Among them, Hutgae fruit and green tea extracts decreased the peroxide content of eel oil steadily and for a longer period when compared to other extracts. In conclusion, pre-application of Hutgae fruit and green tea extracts on eels before drying was found to be effective in delaying peroxidation in eels during the drying process and refrigeration.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. Recovery rate of ethanol extracts from plants
그림 Fig. 1. DPPH radical scavenging effect of ethanol extracts from plants. ¹⁾ Values with different superscripts within the same concentration are significantly different at p<0.05.
표 Table 2. Acid value of semi-dried eel
그림 Fig. 2. Antioxidant effects of ethanol extracts from plants on peroxide reaction of linoleic acid and eel oil.
표 Table 3. Peroxide value of semi-dried eel

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 민물장어의 구성성분 및 제품개발과 관련한 다양한 연구(Kim 등 2000; Choi 등 2006; Ahn 등 2015; Moon & Yoo 2016)에도 불구하고, 지질산화 안정성에 대한 연구는 미흡하다. 이에 본 연구에서는 지질 함량이 높은 것으로 알려진 민물장어의 저장 및 유통 기간을 늘리기 위해 장어의 지질산화를 낮추는데 도움을 줄 수 있는 전처리용 항산화 추출물을 탐색하고자 한다.

가설 설정

1) Values with different superscripts within the same column are significantly different at p<0.05.
1) Values with different superscripts within the same concentration are significantly different at p<0.05.

제안 방법

DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)의 라디칼 소거 활성은 여과지(No.1)에 한 번 거른 액상의 추출물을 사용하여 측정하였다. 증류수로 희석된 시료 1 mL에 에탄올 2 mL를 넣고 700 μM DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) 용액 0.
5 mL를 넣었다. UV-분광광도계(Shimazu, Japan)를 이용하여 흡광도 517 nm에서 DPPH 라디칼 소거 효과를 측정하였다(Song 등 2007).
실험에 사용한 장어(Anguilla bicolor pacifica)는 300~320 g 크기였으며, 머리, 내장, 뼈를 제거한 후 1차 세척한 손질 장어를 사용하였다. 꼬리 부분을 제거한 장어 250 g에 주정 추출물 5 g을 장어 전체에 고루 바른 후, 수분 활성이 90~91 정도가 될 때까지(수분 활성 측정계 HP23-AW, Rotronic, Switzerland) 35℃에서 15시간 정도 열풍건조하여 실험에 사용하였다. 건조한 장어는 장어유를 추출할 때까지 진공포장하여 냉장 보관한 후 사용하였다.
건조한 장어는 장어유를 추출할 때까지 진공포장하여 냉장 보관한 후 사용하였다. 냉장보관 0일, 7일, 21일에 장어유를 추출하여 산가 및 과산화물가를 측정했고, 이를 통해 항산화 효과를 확인하였다.
리놀레산을 대신하여 장어유에 각 주정 추출물을 넣고 일정기간 산화반응을 유도하여 장어유에 대한 추출물의 과산화 억제 효과를 측정하였다(Fig. 2). 대조군의 경우, 반응 12일부터 과산화율이 249%로 크게 증가하여 본 실험의 조건에서 장어유의 과산화물 생성이 크게 증가하는 과산화 유도 기간 9~11일 사이인 것으로 추정되었다.
2). 리놀레산의 과산화 정도를 살피기 위해 각 반응물의 반응 초기의 흡광도에 대한 반응 20일째 흡광도의 상승 백분율을 계산하여 과산화율로 표현하였다. 리놀레산의 과산화 유도반응에서 추출물을 넣지 않은 대조군의 과산화율은 반응 12일에 72%로 크게 증가하여 반응 20일에는 154%까지 증가하였다.
그러므로 과산화물 생성의 정도는 지질산화의 초기단계의 산패도 또는 산화 속도를 비교하는데 도움이 된다(Lee & Lee 1990). 본 연구에서는 리놀레산 또는 장어유에 추출물을 첨가하여 40℃에서 일정기간 산화반응을 유도하여 추출물의 과산화 억제효과를 측정하였다(Fig. 2). 리놀레산의 과산화 정도를 살피기 위해 각 반응물의 반응 초기의 흡광도에 대한 반응 20일째 흡광도의 상승 백분율을 계산하여 과산화율로 표현하였다.
장어 250 g에 5 g의 주정 추출물을 장어 전체에 고루 바른 후 35℃ 15시간 열풍 건조한 후 실험에 사용하였다. 주정 추출물의 항산화 활성은 DPPH 소거 활성 실험, 반건조 장어의 산가, 과산화물가, 리놀레산 및 장어유 과산화 지연 반응을 통해 확인하였다. DPPH 소거 활성이 가장 높았던 것은 녹차 추출물이었으며, 다음으로 활성이 높았던 것은 월계수잎, 헛개열매 추출물이었다(p<0.

대상 데이터

실험에 사용한 장어(Anguilla bicolor pacifica)는 300~320 g 크기였으며, 머리, 내장, 뼈를 제거한 후 1차 세척한 손질 장어를 사용하였다. 꼬리 부분을 제거한 장어 250 g에 주정 추출물 5 g을 장어 전체에 고루 바른 후, 수분 활성이 90~91 정도가 될 때까지(수분 활성 측정계 HP23-AW, Rotronic, Switzerland) 35℃에서 15시간 정도 열풍건조하여 실험에 사용하였다.
장어의 과산화 억제를 위한 전 처리용 시료로는 월계수 잎, 총백, 헛개열매, 녹차를 사용하였다. 시료 25 g에 과실주를 담는데 사용하는 시판 소주(30°) 500 mL를 넣어 112℃의 압력중탕기능을 가진 전기 약탕기(오쿠 2300R, (주)오쿠)에서 4시간 추출한 후 거즈로 1차 여과하고, 여과지(No.
장어의 과산화 억제를 위해 월계수잎, 총백, 헛개열매, 녹차를 시판 소주(30°)를 용매로 하여 추출한 것을 시료로 사용하였다.

데이터처리

각 실험군 간의 비교 분석은 SPSS 20 통계프로그램을 이용하여 ANOVA 다중분산 분석 후 5% 유의수준에서(α=0.05) Duncan's multiple range test를 이용하여 유의성을 검증하였다.

이론/모형

4) 10 mL를 넣고, 항산화 추출물 1 mL를 50 mL 코니컬 튜브에 넣고 최종 용액량이 25 mL가 되도록 증류수를 첨가하여 40℃ 항온수 욕조에서 20일간 반응시켜 과산화를 유도하였다. 과산화물가의 측정은 thiocyanate method를 이용하여 반응액 0.1 mL를 시험관에 담고 70% 에탄올 4.7 mL, 30% NH₄SCN 0.1 mL, 3.5% 염산 용액에 녹인 0.02 M FeCl₂ 용액 0.1 mL를 차례로 가하여 섞은 후, 3분 방치 후 흡광도 500 nm에서 측정하였다(Song 등 2001).
장어유의 추출은 Folch 등(1957)의 방법에 준하여 추출하였다. 잘게 자른 반건조 장어 60 g을 클로로포름 : 메탄올(2:1, v/v) 혼합액 300 mL에 넣고 균질화기(SMG-G, 신생(주))로 추출한 후 여과하였다(No.

성능/효과

유리지방산 생성 억제 효과와 유사하게 헛개열매, 녹차 추출물이 장어의 열풍 건조 동안 초기 과산화물 생성을 억제하고, 냉장보관 21일 동안 반건조 장어의 과산화물의 생성을 억제하는 것으로 나타났다. 4종의 주정 추출물들은 반응 20일 동안 리놀레산의 과산화를 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다. 반응 20일 동안 장어유의 과산화를 지연시킨 효과가 높았던 것은 헛개열매와 녹차 추출물이었으며, 다른 추출물에 비해 상대적으로 장기간 안정적으로 장어유의 과산화를 억제하는 것으로 판단되었다.
또한, 반응 16일까지의 장어유 과산화를 억제하여 상대적으로 항산화 효과가 높게 유지된 것은 헛개열매 추출물이었다. DPPH 라디칼 소거활성과 유리지방산 생성 억제 효과가 컸던 녹차 추출물은 장어유의 과산화의 유도 기간을 어느 정도 지연시키는 작용을 통해 과산화물 생성 억제에 효과가 있는 것으로 판단되었다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 장어의 건조 전 전처리에 헛개열매와 녹차 주정 추출물을 적용하는 것은 장어의 건조 및 냉장보관 중의 과산화를 억제하는 효과가 있는 것으로 판단되었다.
헛개열매 추출물을 넣은 경우는 반응 16일까지 안정적으로 과산화가 억제되었으나, 20일에는 과산화율이 큰 폭으로 상승하여 대조군에 비해 유도 기간을 조금 지연시키는 것으로 나타났다. 높은 DPPH 라디칼 소거활성을 보인 헛개열매 추출물로 처리한 장어의 산가 및 과산화물가가 상대적으로 낮았던 점을 고려할 때, 헛개열매 추출물이 장어의 과산화 억제에 효과가 있는 것으로 판단되었다.
2). 대조군의 경우, 반응 12일부터 과산화율이 249%로 크게 증가하여 본 실험의 조건에서 장어유의 과산화물 생성이 크게 증가하는 과산화 유도 기간 9~11일 사이인 것으로 추정되었다. 월계수잎 및 녹차 추출물을 넣은 경우, 반응 16일부터 과산화율이 크게 증가한 것으로 나타나, 대조군에 비해 과산화물 생성을 억제시킨 것으로 판단되었다.
0%의 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 각 장어별 보관 0일 과산화물가에 대한 보관 21일의 과산화물가의 상승율을 살펴볼 때, 대조군의 과산화물가 상승율이 63% 증가할 때, 헛개열매 및 녹차 추출물로 처리한 장어의 경우, 각각 20%와 23% 증가하는 정도로 나타났다. 총백과 월계수잎 추출물로 처리한 경우, 보관 7일까지는 과산화물 생성을 억제하였으나, 보관기간이 21일까지 길어졌을 때는 과산화물 생성을 억제하는 효과가 상대적으로 낮은 것으로 나타났다.
4종의 주정 추출물들은 반응 20일 동안 리놀레산의 과산화를 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다. 반응 20일 동안 장어유의 과산화를 지연시킨 효과가 높았던 것은 헛개열매와 녹차 추출물이었으며, 다른 추출물에 비해 상대적으로 장기간 안정적으로 장어유의 과산화를 억제하는 것으로 판단되었다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 장어의 건조 전 전처리에 헛개열매와 녹차 주정(30° 소주)추출물을 적용하는 것은 장어의 건조 및 반건조 장어의 냉장 보관 중의 과산화를 지연시키는데 효과가 있는 것으로 판단되었다.
6 mg KOH/g으로 나타났다(Table 2). 보관 0일에 상대적으로 산가가 낮았던 경우는 월계수잎 추출물(3.6 mg KOH/g)과 녹차 추출물(4.6 mg KOH/g)로 전 처리하여 건조한 경우로 이들 추출물들은 장어의 건조 동안(35℃, 15시간) 유리지방산의 증가를 억제한 것으로 나타났다. 총백과 헛개열매 추출물은 장어의 건조 동안 유리지방산의 생성 억제에서 월계수잎과 녹차 추출물에 비해 상대적으로 효과가 낮은 것으로 나타났다.
DPPH 라디칼 소거활성과 유리지방산 생성 억제 효과가 컸던 녹차 추출물은 장어유의 과산화의 유도 기간을 어느 정도 지연시키는 작용을 통해 과산화물 생성 억제에 효과가 있는 것으로 판단되었다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 장어의 건조 전 전처리에 헛개열매와 녹차 주정 추출물을 적용하는 것은 장어의 건조 및 냉장보관 중의 과산화를 억제하는 효과가 있는 것으로 판단되었다.
본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 장어의 건조 전 전처리에 헛개열매와 녹차 주정(30° 소주)추출물을 적용하는 것은 장어의 건조 및 반건조 장어의 냉장 보관 중의 과산화를 지연시키는데 효과가 있는 것으로 판단되었다.
5 mg KOH/g으로 보고된 바 있다(Choi 등 2015). 본 연구의 무처리 반건조 장어(대조군)의 산가는 6.6 mg KOH/g이었으며, 추출물을 처리한 반건조 장어의 산가는 3.6~6.6 mg KOH/g으로 나타났다(Table 2). 보관 0일에 상대적으로 산가가 낮았던 경우는 월계수잎 추출물(3.
월계수잎 추출물을 넣은 경우는 반응 12일부터 과산화율이 89% 이상으로 증가하기 시작하여 반응 16일에는 과산화율이 286%로 크게 증가하였고, 총백 추출물은 반응 16일에 244%, 반응 20일에는 295%로 증가하여 대조군 만큼 과산화물이 많이 생성되었다. 산가 및 과산화물가가 높았던 월계수잎과 총백 추출물은 장어의 과산화를 억제하는데 효과적이지 않은 것으로 판단되었다. 헛개열매 추출물을 넣은 경우는 반응 16일까지 안정적으로 과산화가 억제되었으나, 20일에는 과산화율이 큰 폭으로 상승하여 대조군에 비해 유도 기간을 조금 지연시키는 것으로 나타났다.
소주(30°)로 추출한 4종류의 주정 추출물들의 DPPH 라디칼 소거 활성은 농도의존적으로 활성이 증가하였다(Fig. 1).
대조군의 경우, 반응 12일부터 과산화율이 249%로 크게 증가하여 본 실험의 조건에서 장어유의 과산화물 생성이 크게 증가하는 과산화 유도 기간 9~11일 사이인 것으로 추정되었다. 월계수잎 및 녹차 추출물을 넣은 경우, 반응 16일부터 과산화율이 크게 증가한 것으로 나타나, 대조군에 비해 과산화물 생성을 억제시킨 것으로 판단되었다. 월계수잎 추출물을 넣은 경우는 반응 12일부터 과산화율이 89% 이상으로 증가하기 시작하여 반응 16일에는 과산화율이 286%로 크게 증가하였고, 총백 추출물은 반응 16일에 244%, 반응 20일에는 295%로 증가하여 대조군 만큼 과산화물이 많이 생성되었다.
총백과 월계수잎 추출물로 처리한 경우, 보관 7일까지는 과산화물 생성을 억제하였으나, 보관기간이 21일까지 길어졌을 때는 과산화물 생성을 억제하는 효과가 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 유리지방산 생성 억제 효과와 유사하게 헛개열매 및 녹차 추출물이 장어의 건조 및 건조 후 21일간 냉장보관 동안 과산화물의 생성을 억제하는 것으로 나타났다.
21일 동안 냉장 보관한 장어의 산가 측정에서 헛개열매 추출물로 처리한 경우, 산가가 가장 낮았으며, 다음으로 녹차 추출물로 처리한 경우의 산가가 낮았다. 유리지방산 생성 억제 효과와 유사하게 헛개열매, 녹차 추출물이 장어의 열풍 건조 동안 초기 과산화물 생성을 억제하고, 냉장보관 21일 동안 반건조 장어의 과산화물의 생성을 억제하는 것으로 나타났다. 4종의 주정 추출물들은 반응 20일 동안 리놀레산의 과산화를 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다.
이들 추출물은 장어의 유리지방산 증가에 대해 다른 추출물보다 상대적으로 억제하는 효과가 있는 것으로 나타났다(p<0.05).
4 meq/kg)의 순으로 높게 나타났다. 이들 추출물의 과산화억제 효과는 무처리 장어의 과산화 억제 효과를 0%로 할 때, 각각 54.6%와 49.0%의 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 각 장어별 보관 0일 과산화물가에 대한 보관 21일의 과산화물가의 상승율을 살펴볼 때, 대조군의 과산화물가 상승율이 63% 증가할 때, 헛개열매 및 녹차 추출물로 처리한 장어의 경우, 각각 20%와 23% 증가하는 정도로 나타났다.
추출물의 전처리가 장어의 건조동안 과산화를 낮추는 것으로 판단되었다. 진공포장하여 냉장 보관한 7일 및 21일의 과산화물가는 무처리한 장어의 경우, 크게 상승하여 각각 19.6 meq/kg과 30.3 meq/kg으로 나타났고, 추출물로 전처리한 장어의 경우 대조군보다 과산화물가가 낮게 측정되어 추출물의 전처리가 장어의 과산화 억제에 효과가 있는 것으로 나타났다. 보관 7 일에서 과산화 억제효과가 높게 나타난 것은 헛개열매, 녹차, 총백 추출물이었다.
7% 산가가 증가하였다. 총백 추출물을 처리한 장어를 제외하고, 각 추출물로 처리하여 21일 동안 냉장 보관한 장어의 산가는 6.0~7.8 mg KOH/g으로 대조군의 산가보다는 모두 낮았다. 냉장보관 21일에 산가가 낮아 항산화 효과가 높게 평가된 것은 헛개열매 추출물로 처리한 경우였으며, 다음으로 녹차 추출물로 처리한 경우 산가가 낮았다.
또한, 각 장어별 보관 0일 과산화물가에 대한 보관 21일의 과산화물가의 상승율을 살펴볼 때, 대조군의 과산화물가 상승율이 63% 증가할 때, 헛개열매 및 녹차 추출물로 처리한 장어의 경우, 각각 20%와 23% 증가하는 정도로 나타났다. 총백과 월계수잎 추출물로 처리한 경우, 보관 7일까지는 과산화물 생성을 억제하였으나, 보관기간이 21일까지 길어졌을 때는 과산화물 생성을 억제하는 효과가 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 유리지방산 생성 억제 효과와 유사하게 헛개열매 및 녹차 추출물이 장어의 건조 및 건조 후 21일간 냉장보관 동안 과산화물의 생성을 억제하는 것으로 나타났다.
6 mg KOH/g)로 전 처리하여 건조한 경우로 이들 추출물들은 장어의 건조 동안(35℃, 15시간) 유리지방산의 증가를 억제한 것으로 나타났다. 총백과 헛개열매 추출물은 장어의 건조 동안 유리지방산의 생성 억제에서 월계수잎과 녹차 추출물에 비해 상대적으로 효과가 낮은 것으로 나타났다. 불포화지방산 함량이 높은 갈색거저리 유충의 냉장 저장 중 산화 안정성에 관한 연구(Kim 등 2015)에서 건조 전처리 방법에 따라 저장 0일의 산가가 다르게 나타나, 건조와 같은 시료의 전처리 방법이 산가에 영향을 미치는 것으로 제안하였다.
항산화 추출물로 전처리하여 건조한 장어의 과산화물가는 11.4~17.0 meq/kg으로 나타났고, 대조군인 무처리한 장어 (18.6 meq/kg)보다 대체로 낮게 나타났다(Table 3). 추출물의 전처리가 장어의 건조동안 과산화를 낮추는 것으로 판단되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	불포화지방산을 많이 함유한 어패류의 가공, 저장, 유통이 어려운 이유는?	최근 심혈관계 질병의 증가에 따라 불포화지방산을 다량 함유한 어패류의 소비 또한 증가하고 있다. 그러나 불포화지방산을 많이 함유한 어패류들은 산패가 쉬워서 가공, 저장, 유통에 대한 어려움이 있다. 냉장 유통시스템의 성장으로 다양한 제품들이 빠르고 간편한 즉석편의식의 형태로 개발․유통되고 있으며, 다양한 어패류들도 냉장 냉동 유통시스템을 통해 4계절 내내 식탁에 쉽게 오를 수 있게 되었다.
	식품 속에 함유된 유지가 식품의 품질에 영향을 주는 이유는?	식품 속에 함유된 유지는 산소에 의한 자동 산화, 가수분해에 의한 산화, 고온 가열에 의한 산화 등에 의해 산패되어 식품의 품질에 영향을 미치게 된다(Cho 등 2011). 최근 심혈관계 질병의 증가에 따라 불포화지방산을 다량 함유한 어패류의 소비 또한 증가하고 있다.
	장어의 과산화 억제 실험에서 월계수잎, 총백, 헛개열매, 녹차추출물 중 DPPH 소거 활성이 높았던 것은?	주정 추출물의 항산화 활성은 DPPH 소거 활성 실험, 반건조 장어의 산가, 과산화물가, 리놀레산 및 장어유 과산화 지연 반응을 통해 확인하였다. DPPH 소거 활성이 가장 높았던 것은 녹차 추출물이었으며, 다음으로 활성이 높았던 것은 월계수잎, 헛개열매 추출물이었다(p<0.05).

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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].

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