[논문]버찌, 아로니아, 마키베리의 성분 및 항산화 활성 비교 연구

이기원; 제해종; 정태환; 이유림; 최재환; 황효정; 신경옥

doi:10.9799/ksfan.2018.31.5.729

버찌, 아로니아, 마키베리의 성분 및 항산화 활성 비교 연구
Comparison of Components and Antioxidant Activity of Cherry, Aronia, and Maquiberry 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.31 no.5, 2018년, pp.729 - 736

이기원 (삼육대학교 식품영양학과) , 제해종 (삼육대학교 신학과) , 정태환 (삼육대학교 보건바이오융합학과 대학원) , 이유림 (삼육대학교 식품생명산업학과 대학원) , 최재환 (삼육대학교 식품생명산업학과 대학원) , 황효정 (삼육대학교 식품영양학과) , 신경옥 (삼육대학교 식품영양학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was performed to facilitate development of new food materials by comparing general components, functional components and antioxidant activity of cherry, aronia, and maquiberry. Cherry revealed higher content of water (6.71%), crude protein (4.61%) and crude protein (5.33%) than aronia and maquiberry. Crude fat content of cherry fruits was the lowest at 1.46%. Content of iron per 100 g was 0.96 mg in cherry, significantly higher than other berries. Total phenolic content of cherry, aronia and maquiberry was 31.32~95.05 GAE mg/g. Total flavonoid content in water extract was 2.07 QE mg/g in cherry, compared with aronia and maquiberry. FRAP reduction power of cherry, aronia and maquiberry was $86.94{\sim}331.83TEAC\;{\mu}mol/g$. FRAP reduction power ($156.50TEAC\;{\mu}mol/g$) of cherry was higher than that of aronia ($121.72TEAC\;{\mu}mol/g$) at $95^{\circ}C$ deionized water extract. In the case of water extract, $117.00TEAC\;{\mu}mol/g$, and cherry was higher in ABTS radical scavenging ability than aronia ($86.55{\mu}mol/g$). DPPH radical scavenging activity of cherry, aronia and maquiberry was $26.34{\sim}493.53TEAC\;{\mu}mol/g$. DPPH radical scavenging activity was lowest in cherry. In conclusion, in place of foreign expensive aronia and maquiberry, the price of cherry is low and use of cherry widely distributed has increased and is used as a material of functional food.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. Proximate composition of cherry, aronia, and maquiberry
표 Table 2. Mineral composition of cherry, aronia, and maquiberry
표 Table 3. Total phenolic content, TFC and FRAP value of berries
표 Table 4. ABTS radical cation scavenging activity of berries
표 Table 5. DPPH radical scavenging activity of berries

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 국내산 버찌가 수입산인 아로니아와 마키베리의 일반성분과 항산화 활성에 차이가 있는지 비교함으로써 새로운 식품소재 개발에 도움을 주고자 본 연구를 실시하였다. 버찌는 수분이 6.
이에 본 연구에서는 국내에서 누구나 쉽게 구할 수 있는 열매임에도 불구하고, 기능성 식품으로의 활용도가 낮은 버찌가 수입산인 아로니아와 마키베리의 일반성분 및 항산화 활성에 차이가 있는지를 비교함으로써 새로운 식품소재 개발에 도움을 주어 버찌의 활용도를 높이기 위해 본 연구를 실시하였다.

제안 방법

FRAP 용액 900 μL에 시료 30 μL와 탈 이온수 90 μL를혼합하여 37℃에서 30분간 반응시킨 후, 595 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
아로니아와 마키베리는 현재 시중에서 시판되고 있는 미국산 분말을 구입한 후, －20℃ 냉동고에서 보관하면서 시료로 사용하였다. 분쇄한 재료 20g씩을 500 mL의 탈 이온수와 에탄올에 각각 가하여 환류냉각기가 부착된 heating mantle에서 3시간씩 2회 추출하였다. 추출액은 압착 여과 후 원심분리(6,000 rpm, 30 min, 4℃)하고, 상등액을 45℃에서 진공농축 후, 동결건조(LYPH-LOCK 12, Labconco, USA)하여 분말 시료로 하였다.
구리, 아연, 철, 셀레늄 및 망간의 무기질 함량은 Kim 등(2007)이 제시한 방법에 따라 분석하였다. 시료 전처리는 건식분해법에 따라 분해 및 여과하여 증류수로 100 mL까지 정용한 시험용액으로 하였으며, 시료를 넣지 않은 공시험도 같은 방법으로 실시하였다. 전처리된 시험용액은 유도결합 플라즈마 분광기(ICP-AES,Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrophotometer,Z 6100, Hitachi, Tokyo, Japan)를 사용하여 분석 조건에 맞추어 분석하였다(Choi 등 2016).
시료에 25 μL의 10 % AlCl3․6H2O및 25 μL의 1M 아세트산 칼륨을 첨가한 후, 700 μL의 탈 이온수를 첨가하여 415 nm에서 흡광도를 측정하였다.
실온에서 5분간 반응시킨 후, 20% sodium carbonate 용액 300 μL를 첨가하여 실온의 암소에서 2시간 반응시키고, 765 nm에서 흡광도(UV-visible spectrophotometer, Agilent Technologies, UMC Science, Korea)를 측정하였다.
시료 전처리는 건식분해법에 따라 분해 및 여과하여 증류수로 100 mL까지 정용한 시험용액으로 하였으며, 시료를 넣지 않은 공시험도 같은 방법으로 실시하였다. 전처리된 시험용액은 유도결합 플라즈마 분광기(ICP-AES,Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrophotometer,Z 6100, Hitachi, Tokyo, Japan)를 사용하여 분석 조건에 맞추어 분석하였다(Choi 등 2016).
총 플라보노이드 함량은 Horszwald 등(2013)의 방법을 수정하여 실시하였다. 희석된 샘플 125 μL를 375 μL의 95%에탄올 (v/v)과 혼합하였다.

대상 데이터

DPPH 용액은 515 nm 파장에서 흡광도 값 1.1(±0.02)이 되도록 methanol로 희석하여 사용하였다.
버찌는 2018년 5~7월 사이에 불암산 근처에서 서식하는 벚나무에서 직접 채취하여 －50~40℃ 사이에서 동결 건조(FDTL-4504, Operon, Korea)하였다. 아로니아와 마키베리는 현재 시중에서 시판되고 있는 미국산 분말을 구입한 후, －20℃ 냉동고에서 보관하면서 시료로 사용하였다.
본 실험에 사용된 시약들은 각각 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt form(ABTS), 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchloroman-2-carboxylic acid(Trolox)는 Fluka(Switzerland) 제품, Folin-Ciocalteu reagent(FC reagent), 2,4,6-tris(2-pyridyl)-s-triazine(TPTZ), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH), potassium persulfate는 Sigma-Aldrich(St. Louis, MO, USA) 제품, gallic acid, sodium carbonate, sodium acetate, aceticacid, FeCl3․6H2O는 Riedel de Haën(Selze, Germany) 제품을 사용하였으며, 기타 시약과 용매는 analytical grade를 사용하였다(Lee 등 2017).
버찌는 2018년 5~7월 사이에 불암산 근처에서 서식하는 벚나무에서 직접 채취하여 －50~40℃ 사이에서 동결 건조(FDTL-4504, Operon, Korea)하였다. 아로니아와 마키베리는 현재 시중에서 시판되고 있는 미국산 분말을 구입한 후, －20℃ 냉동고에서 보관하면서 시료로 사용하였다. 분쇄한 재료 20g씩을 500 mL의 탈 이온수와 에탄올에 각각 가하여 환류냉각기가 부착된 heating mantle에서 3시간씩 2회 추출하였다.

데이터처리

실험된 모든 자료는 SPSS package version 18.0(Statistical Package for Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 각각 평균과 표준편차를 구하였다. 평균치 비교는 one-way ANOVA 방법에 따라 실시하였으며, 평균들 간 차이의 유의성 분석(p<0.
평균치 비교는 one-way ANOVA 방법에 따라 실시하였으며, 평균들 간 차이의 유의성 분석(p<0.0001과 p<0.01)은 Duncan의 다중검정법(Duncan’s multiple range test)에 의해 실시하였다.

이론/모형

ABTS radical cation scavenging capacity는 제시된 공식 (1)에 의하여 계산하였으며, 각 시료의 라디칼 소거능은 TEAC μmol/g dry weight로 나타내었다.
ABTS radical cation scavenging capacity와 DPPH radical scavenging capacity의 EC₅₀ value는 Alexander 등(1999)과 Lee 등(2017)의 방법에 따라 제시된 공식 (3)에 의하여 계산하였다.
DPPH radical scavenging capacity는 제시된 공식 (2)에 의하여 계산하였으며, 각 시료의 라디칼 소거능은 TEAC μmol/g dry weight로 나타내었다.
DPPH 라디칼 소거활성은 Thaipong 등(2006)의 방법에 의하여 측정하였다. DPPH stock solution은 DPPH 24 mg을methanol 100 mL에 용해시킨 후 －20℃에서 보관하면서 사용하였다.
인체 영양상 미량 무기질은 세포가 기능을 수행하는데 필수인 요소이며, 중요성이 강조되어 필수 미량 무기질을 선택하여 분석하였다(Kwak 등 2010). 구리, 아연, 철, 셀레늄 및 망간의 무기질 함량은 Kim 등(2007)이 제시한 방법에 따라 분석하였다. 시료 전처리는 건식분해법에 따라 분해 및 여과하여 증류수로 100 mL까지 정용한 시험용액으로 하였으며, 시료를 넣지 않은 공시험도 같은 방법으로 실시하였다.
버찌, 아로니아 및 마키베리 분말의 FRAP 환원력은 Pulido 등(2000)의 방법에 의하여 측정하였다. FRAP 용액은 40 mMHCl에 10 mM TPTZ(2,4,6-tripyridy-s-triazine)를 녹인 용액 2.
버찌, 아로니아 및 마키베리 분말의 수분은 상압가열건조법(FS-620, Toyo Seisakusho Co., Ltd., Japan), 조단백질은 micro-Kjeldahl 법에 준하여 조단백 자동분석장치(Kjeltec TM2300, FOSS, Höganäs, Sweden), 회분은 직접회화법(KL-160, Toyo Seisakusho Co., Ltd., Japan), 조지방의 정량은 Soxhlet 법에 준하여 측정하였다(Lee 등 2008; Choi 등 2016).
버찌, 아로니아 및 마키베리 분말의 총 페놀 함량 측정은 Waterhouse AL(2002)의 방법에 의하여 측정하였다. 조제 시료 20 μL에 탈 이온수 1.

성능/효과

35 mg/mL를 나타났다. 따라서 버찌의 에탄올 추출물과 탈 이온수 추출물이 아로니아와 마키베리에 비하여 대단히 높은 ABTS 소거활성과 DPPH 소거활성을 나타내었다는 것을 알 수 있었다.
따라서 본 연구 결과를 종합해 보면, 버찌는 우리나라 전역에서 쉽게 채취할 수 있고, 가격이 저렴하며, 항산화 활성과 철 함량이 아로니아나 마키베리에 뒤쳐지지 않는다. 따라서 국내산 버찌를 기능성 식품의 재료로 활용하는 다양한 제품생산의 방안을 구축하는 것이 중요하다고 사료된다.
46%로 가장 낮은 함량을 보였다. 또한, 100 g당 철의 함량은 버찌에서 0.96 mg으로 다른 베리류에 비해 유의하게 높았다. 총 플라보노이드의 함량은 탈 이온수 추출물의 경우 아로니아와 마키베리에 비해 버찌에 2.
버찌의 탈이온수 추출물의 경우 ABTS 라디칼 소거활성은 아로니아에 비해 높았다. 또한, ABTS 라디칼 소거활성과 DPPH 라디칼 소거활성의 EC₅₀ value는 버찌의 에탄올 추출물과 탈 이온수 추출물이 아로니아와 마키베리에 비하여 대단히 높은 ABTS 소거활성과 DPPH 소거활성을 나타내었다는 것을 알 수 있었다.
버찌, 아로니아 및 마키베리의 총 페놀 함량은 Table 3에 제시하였다. 버찌, 아로니아 및 마키베리의 총 페놀 함량 31.32~95.05 GAE mg/g으로 나타났다. 탈 이온수 추출물의 경우 마키베리 60.
본 연구는 국내산 버찌가 수입산인 아로니아와 마키베리의 일반성분과 항산화 활성에 차이가 있는지 비교함으로써 새로운 식품소재 개발에 도움을 주고자 본 연구를 실시하였다. 버찌는 수분이 6.71%, 조단백질이 4.61% 및 조회분이 5.33%로 나타나 아로니아와 마키베리보다 높은 함량을 보였으며, 조지방 함량의 경우 버찌는 1.46%로 가장 낮은 함량을 보였다. 또한, 100 g당 철의 함량은 버찌에서 0.
버찌는 수분이 6.71±0.62%(p<0.0001), 조단백질이 4.61±0.24%(p<0.0001) 및 조회분이 5.33±0.55%(p<0.01)로 아로니아와 마키베리보다 높은 함량을 나타내었으며, 조지방함량은 마키베리가 8.40±0.31%로 유의하게 높은 반면에, 버찌는 1.46±0.27%로 가장 낮은 함량을 보였다(p<0.0001).
아로니아의 무기질 함량은 100 g당 구리, 아연, 셀레늄 및 망간 함량은 각각 0.29±0.02 mg, 0.49±0.02 mg, 0.03±0.002 mg 및 0.51±0.04 mg으로 다른 두 종류의 베리류에 비해 유의하게 높았다(p<0.0001).
이 중 버찌의 탈 이온수 추출물의 경우 117.00±2.52 TEAC μmol/g으로 나타나 아로니아보다 높았으며, 에탄올 추출물의 경우 46.48±1.25 TEAC μmol/g으로 나타나 아로니아와 마키베리 보다 낮은 수치를 보였다(p<0.0001).
2 mg으로 제시하였다. 이와 비교해 볼 때, 본연구에서 제시한 버찌의 철분 함량은 매우 높았다. 또한, Lee 등(2015) 연구에서 제시한 철의 함량과 비교해 볼 때, 100g당 오디 0.
총 플라보노이드의 함량은 탈 이온수 추출물의 경우 아로니아와 마키베리에 비해 버찌에 2.07 QE mg/g으로 가장 높았으며, 버찌의 FRAP 환원력(156.50 TEAC μmol/g)은 탈 이온수 추출물의 경우 아로니아(121.72 TEAC μmol/g)에 비해 높은 수치를 보였다.
총 플라보노이드의 함량은 탈 이온수 추출물의 경우, 아로니아와 마키베리에 비해 버찌에서 2.07±0.05 QE mg/g으로 높았다(p<0.0001).
탈 이온수 추출물의 경우 아로니아, 마키베리 및 버찌가 각각 493.53±3.84 TEAC μmol/g, 151.10±1.35 μmol/g 및 85.27±3.14 TEAC μmol/g 순이었으며, 에탄올 추출물의 경우 아로니아, 마키베리 및 버찌가 각각 213.03±3.74 TEACμmol/g, 78.17±1.95 TEAC μmol/g 및 26.34±0.41 TEAC μmol/g의 수치를 보였다(p<0.0001).

후속연구

2 mg/100 g 함유되어 있다고 보고하였으며, 베리류에서 총 페놀화합물의 함량이 높을수록 항산화 활성이 크다고 보이나, 총 페놀화합물의 함량과 항산화 활성과의 상관성에 대한 심도 있는 조사를 위해서는 향후 특정 항산화 성분에 대한 더 많은 연구가 필요하다고 강조하였다. 또한, 총 페놀 함량은 산지, 품종, 유전형 별로 큰 차이를 보였다는 연구(Connor 등 2002; Moyer 등 2002; Lee 등 2015)를 종합하여 볼 때, 베리류 간의 명확한 비교를 위해서는 여러 요소를 고려하여 반복적인 연구가 필요하다고 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	버찌란?	벚나무(oriental flowering cherry) 열매인 버찌(Prunus pauciflora Bunge)는 검붉은 빛을 띤 핵과의 하나로 한방에서는 야앵화(野櫻花)라고 부리우는 장미목 장미과 벚나무속(Prunus) 벚나무아속(Cerasus)에 딸린 벚나무․신양벚나무․양벚나무․왕벚나무 등 여러 식물의 열매를 구분하지 않고 부르는 이름이다(Kim 등 2011). 항균, 항염, 항암, 신경통 및 천식에 효과가 있으며, 버찌를 주로 버찌주(酒)로 만들어 먹거나, 효소로 담가서 물에 희석시켜서 먹는 것으로 알려져 있다(Chung & Chung 2015).
	베리류의 장점은?	또한, 국내에 재배되는 베리류는 복분자, 오디, 블루베리, 블랙베리 및 아로니아 등이 주류를 이루고 있으며, 최근 기능성 베리류에 대한 소비자의 관심이 높아지면서 전국적으로 재배면적이 증가하고 있다(Choi 등 2017). 베리류에는 안토시아닌 색소, 폴리페놀, 플라보노이드, 탄닌 및 유기산 등이 풍부하여 항산화, 항암, 항염 및 심혈관계 질환 등에 도움을 준다고 하여 관심이 높아지고 있다(Seeram 등2006; Lee 등 2015). 따라서 소비자들이 쉽게 접할 수 있는 각종 과실에서 항산화 활성 등과 같은 생리활성을 가지는 화합물을 얻고자 하는 관심이 점차적으로 증가하고 있어 이에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있으며, 그 대표적인 과실이 바로 베리류이다(Shin 등 2006; Ju 등 2007; Jeong 등 2008).
	마키베리 열매의 특징은?	칠레에서는 매년 12~3월 사이 열매를 채취하며, 열매는 보라색이고, 지름이 4~6 mm 정도이다(Daum dictionary 2018). 열매는 폴리페놀 및 안토시아닌(델피니딘, Delphinidin)이 다량 함유되어 있고, 항산화 성분이 풍부해 슈퍼푸드의 하나로 알려졌다(Chung HJ 2016). 마키베리의 기능으로는 지질생성 억제, 항염증, 항산화 등이 보고되고 있다(Rojo 등 2012; Chung HJ 2016).

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저자의 다른 논문 :

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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