신육성품종 피크닉 사과로부터 phenolic compounds를 추출 후 기능성 식품 및 기능성 화장품 활성을 검정하여 신육성 품종 피크닉사과의 기능성 소재 활용가능성을 살펴보았다. 피크닉 사과로부터 생리활성으로 작용하는 phenolic 화합물을 추출하기 위하여 water과 ethanol로 추출하였을 때 각각 6.81, 13.25 mg/g의 비교적 높은 phenolic 함량을 나타내었다. 피크닉 사과 추출물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical 소거능은 water과 ethanol 추출물 $100{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 각각 87.69, 90.55%와 98.44, 96.95%의 매우 높은 DPPH 및 ABTS 전자공여능을 나타내었다. PF는 water과 ethanol 추출물 $100{\mu}g/mL$phenolics 농도에서 각각 2.33, 2.40 PF를 나타내었으며, thiobarbituric acid reactive substances는 $100{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 water 추출물은 56.05%, ethanol 추출물은 84.19%의 항산화능을 나타내어, 피크닉 사과는 항산화 효과가 우수하여 노화방지를 위한 천연 항산화제로 활용가능성이 매우 높은 것으로 판단하였다. 피크닉 사과 추출물의 hyaluronidase 저해 효과를 측정한 결과 water과 ethanol 추출물에서 3-4% 정도의 낮은 저해 효과를 나타내었으며, 당분해 억제를 통해 항당뇨 효과를 나타내는 ${\alpha}$-glucosidase 저해 효과를 측정한 결과 ethanol 추출물에서는 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 50.34%의 우수한 저해 효과를 나타내었다. 주름개선 효과를 측정하는 elastase 및 collagenase 저해 효과는 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 water과 ethanol 추출물에서 각각 31.77, 48.71와 44.43, 52.78%의 저해 효과를 나타내었다. 위의 결과에 따라 피크닉 사과 추출물의 항산화, 항염증, 당분해 억제 및 주름개선 효과를 확인하였고, 기능성 식품 및 기능성 화장품의 기능성 소재로 활용가능성이 매우 높은 것으로 판단하였다.
신육성품종 피크닉 사과로부터 phenolic compounds를 추출 후 기능성 식품 및 기능성 화장품 활성을 검정하여 신육성 품종 피크닉사과의 기능성 소재 활용가능성을 살펴보았다. 피크닉 사과로부터 생리활성으로 작용하는 phenolic 화합물을 추출하기 위하여 water과 ethanol로 추출하였을 때 각각 6.81, 13.25 mg/g의 비교적 높은 phenolic 함량을 나타내었다. 피크닉 사과 추출물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical 소거능은 water과 ethanol 추출물 $100{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 각각 87.69, 90.55%와 98.44, 96.95%의 매우 높은 DPPH 및 ABTS 전자공여능을 나타내었다. PF는 water과 ethanol 추출물 $100{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 각각 2.33, 2.40 PF를 나타내었으며, thiobarbituric acid reactive substances는 $100{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 water 추출물은 56.05%, ethanol 추출물은 84.19%의 항산화능을 나타내어, 피크닉 사과는 항산화 효과가 우수하여 노화방지를 위한 천연 항산화제로 활용가능성이 매우 높은 것으로 판단하였다. 피크닉 사과 추출물의 hyaluronidase 저해 효과를 측정한 결과 water과 ethanol 추출물에서 3-4% 정도의 낮은 저해 효과를 나타내었으며, 당분해 억제를 통해 항당뇨 효과를 나타내는 ${\alpha}$-glucosidase 저해 효과를 측정한 결과 ethanol 추출물에서는 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 50.34%의 우수한 저해 효과를 나타내었다. 주름개선 효과를 측정하는 elastase 및 collagenase 저해 효과는 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 water과 ethanol 추출물에서 각각 31.77, 48.71와 44.43, 52.78%의 저해 효과를 나타내었다. 위의 결과에 따라 피크닉 사과 추출물의 항산화, 항염증, 당분해 억제 및 주름개선 효과를 확인하였고, 기능성 식품 및 기능성 화장품의 기능성 소재로 활용가능성이 매우 높은 것으로 판단하였다.
The newly bred Picnic apple was extracted using water and ethanol for extracting solvent. Each water and ethanol extract showed relatively high phenolic compound of 3.69 and 5.55 mg/g. Each water and ethanol extract of Picnic apple showed 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl of 88.10 and 88.07%, 2,2'-Azino...
The newly bred Picnic apple was extracted using water and ethanol for extracting solvent. Each water and ethanol extract showed relatively high phenolic compound of 3.69 and 5.55 mg/g. Each water and ethanol extract of Picnic apple showed 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl of 88.10 and 88.07%, 2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) of 98.79 and 97.25%, antioxidant protection factor of 2.07 and 2.00 PF and thiobarbituric acid reactive substances showed anti-oxidation effect of 9.69 and 19.83% all at $100{\mu}g/mL$ phenolics concentration. Therefore extract of Picnic apple can be considered as anti-oxidant for anti-aging. The anti-inflammatory effect (hyaluronidase inhibition) of extract of Picnic apple were 4.62% with water extract and 4.39% with ethanol extract both at $200{\mu}g/mL$ phenolics concentration. Both water and ethanol extract showed low ${\alpha}$-amylase inhibition effect but each showed 67.37 and 79.16% of ${\alpha}$-glucosidase inhibition effect at $200{\mu}g/mL$ phenolics concentration. In anti-wrinkle effect, water extract showed each 23.70 and 66.29% in elastase inhibition and collagenase inhibition and ethanol extract showed 64.83 and 65.70% each. These result show high potential for functional food and cosmetic source. Picnic apple was identified to have various functions of anti-oxidation, anti-inflammation, anti-wrinkle effect, and anti-diabetic effect. Therefore, Picnic apple is qualified as a source for new functional cosmetics and functional foods.
The newly bred Picnic apple was extracted using water and ethanol for extracting solvent. Each water and ethanol extract showed relatively high phenolic compound of 3.69 and 5.55 mg/g. Each water and ethanol extract of Picnic apple showed 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl of 88.10 and 88.07%, 2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) of 98.79 and 97.25%, antioxidant protection factor of 2.07 and 2.00 PF and thiobarbituric acid reactive substances showed anti-oxidation effect of 9.69 and 19.83% all at $100{\mu}g/mL$ phenolics concentration. Therefore extract of Picnic apple can be considered as anti-oxidant for anti-aging. The anti-inflammatory effect (hyaluronidase inhibition) of extract of Picnic apple were 4.62% with water extract and 4.39% with ethanol extract both at $200{\mu}g/mL$ phenolics concentration. Both water and ethanol extract showed low ${\alpha}$-amylase inhibition effect but each showed 67.37 and 79.16% of ${\alpha}$-glucosidase inhibition effect at $200{\mu}g/mL$ phenolics concentration. In anti-wrinkle effect, water extract showed each 23.70 and 66.29% in elastase inhibition and collagenase inhibition and ethanol extract showed 64.83 and 65.70% each. These result show high potential for functional food and cosmetic source. Picnic apple was identified to have various functions of anti-oxidation, anti-inflammation, anti-wrinkle effect, and anti-diabetic effect. Therefore, Picnic apple is qualified as a source for new functional cosmetics and functional foods.
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문제 정의
본 연구에서는 경북 군위의 사과연구소에서 품종이 개발되어 경북예천 지방에서 지역특화품종으로 품질을 인정받고 있는 피크닉 사과의 항산화 효과와 주름개선효과, 미백효과 등 다양한 미용 생리활성 효과를 살펴보고 이 연구를 통해 항산화 및 화장품 소재로서의 개발 가능성을 검토하였다.
신육성품종 피크닉 사과로부터 phenolic compounds를 추출 후기능성 식품 및 기능성 화장품 활성을 검정하여 신육성 품종 피크닉사과의 기능성 소재 활용가능성을 살펴보았다. 피크닉 사과로부터 생리활성으로 작용하는 phenolic 화합물을 추출하기 위하여 water과 ethanol로 추출하였을 때 각각 6.
제안 방법
각 추출물은 Whatman No. 1 filter paper (Whatman Inc., Piscataway, New Jersey, USA)로 여과한 후 필요에 따라 rotary vacuum evaporator (Eyela NE, Tokyo, Japan)에서 농축하여 4 o C 냉장고에서 저온 보관하며, 시료의 phenolic compounds 농도를 각각 25, 50, 75, 100 μg/mL 또는 50, 100, 150, 200 μg/mL phenolics 농도로 설정하여 실험에 사용하였다.
기능성 식품 및 기능성 화장품 활성 분석을 위한 추출물의 제조는 열수 추출물의 경우 피크닉 사과의 시료 분말 1 g을 증류수 200 mL에 침지하여 추출물은 heating stir에서 100oC 이상으로 가열하여 액이 100 mL가 될 때까지 가열, 증발시킨 후냉각하고 4 o C의 shaking incubator에서 24시간 동안 교반, 추출 하였으며, ethanol 추출물의 경우에는 피크닉 사과 분말 1 g에 10-100% 농도의 ethanol 100 mL를 첨가하여 4 o C의 shaking incubator에서 24시간 동안 교반, 추출하였다. 각 추출물은 Whatman No.
55 mg/g으로 phenolic 함량의 가장 높은 추출 수율을 나타내었다. 따라서 높은 추출 수율과 기능성 식품 및 기능성 화장품에 적용시키기 위하여 피크닉 사과를 water와 40% ethanol을 용매로 사용하여 추출물을 제조하였다. 위의 결과에 따라 water, 40% ethanol로 추출한 추출물을 실험의 재현성을 위해 phenolic 함량을 25-200 μg/mL으로 조절하여 항산화 효과, 건강기능성 식품 및 기능성 화장품 활성을 검증하였다.
따라서 높은 추출 수율과 기능성 식품 및 기능성 화장품에 적용시키기 위하여 피크닉 사과를 water와 40% ethanol을 용매로 사용하여 추출물을 제조하였다. 위의 결과에 따라 water, 40% ethanol로 추출한 추출물을 실험의 재현성을 위해 phenolic 함량을 25-200 μg/mL으로 조절하여 항산화 효과, 건강기능성 식품 및 기능성 화장품 활성을 검증하였다.
대상 데이터
시험재료는 경북 군위군 소재의 사과연구소에서 교배조합으로 후지 품종(모본)과 산사 품종(부본)을 이용하여 교배하여 육성한 신육성 품종인 피크닉(Picnic) 사과를 사용하였다. 시료는 사과연구소의 실습 포장에서 재배되고 있는 피크닉 사과나무로부터 붉은색으로 완숙된 사과를 수확한 후 이물질을 제거하고 whole 사과를 대상으로 실험하였다. Whole 사과 시료는 1 cm 두께로 슬라이스한 후 동결건조(freeze dryer, FD8518, Ilshinbiobase, Yangju, Korea)하여 수분을 제거하고 40 mesh로 분쇄하여 4oC 저온고에 보관하며 시료로 사용하였다.
시험재료는 경북 군위군 소재의 사과연구소에서 교배조합으로 후지 품종(모본)과 산사 품종(부본)을 이용하여 교배하여 육성한 신육성 품종인 피크닉(Picnic) 사과를 사용하였다. 시료는 사과연구소의 실습 포장에서 재배되고 있는 피크닉 사과나무로부터 붉은색으로 완숙된 사과를 수확한 후 이물질을 제거하고 whole 사과를 대상으로 실험하였다.
데이터처리
모든 실험은 3회 이상 반복 측정하였고 자료의 통계처리는 SPSS 23 for windows (Statistical Package for Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 평균 ± 표준편차 (mean ± standard deviation)로 표시하였고 분산분석 Duncan’s multiple range test, one-way ANOVA를 실시하여 시료 간의 유의차를 p <0.05 수준으로 비교 분석하였다.
이론/모형
ABTS radical 저해 효과 측정은 Pellegrini 등의 방법[11]에 준하여, 시료 7 mM ABTS와 140 mM K 2 S 2 O 8 을 5 mL : 88 μL로섞어 어두운 곳에 12-16시간 방치시킨 후, 이를 ethanol과 1:88의 비율로 섞어 734 nm에서 대조구의 흡광도 값이 0.7±0.02가되도록 조절한 ABTS solution을 사용하여 시료용액 50 μL와 ABTS solution 1 mL를 30초 동안 섞은 후 2.5분간 incubation 하여 734 nm에서 흡광도를 측정하였다.
DPPH radical 저해 효과 측정은 Blois의 방법[10]에 준하여, 시료 0.5 mL에 60 μM DPPH 3 mL를 넣고 vortex한 후 15분동안 방치한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
Elastase 저해 효과는 Kraunsoe 등의 방법[15]에 준하여, 0.2 M Tris-HCl buffer(pH 8.0) 1 mL에 기질액 0.8 mM N-succinyl-(Ala) 3 -ρ-nitroanilide 용액 0.1 mL의 혼합액에 1.0 U/mL porcine pancreatic elastase (PPE) (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) 효소용액 0.1 mL와 50-200 μg/mL phenolic compounds 농도의 각 시료 0.1 mL를 넣고 대조구에는 시료 대신 증류수 0.1 mL를 첨가하여 25oC에서 20분간 반응시킨 후 ρ-nitroaniline 생성량을 흡광도 410 nm에서 측정하였다.
HAase 저해 효과는 Dorfman와 OTT의 방법[14]에 준하여, sodiumhyaluronic acid (HA)로부터 형성된 N-acetyl-glucosamine을 glucoxazoline 유도체로 변형시킨 후 ρ-dimethyl-aminobenzaldehyde (DMAB)로 발색시켜 600 nm에서 투과율을 측정하였다.
C에서 30분 간 반응 시켜 냉각시킨 다음, 470 nm에서 흡광도를 측정하였다. Thiobarbituric acid reactive substances (TBARs) 저해 효과 TBARs 저해 효과 측정은 Buege와 Aust의 방법[13]에 준하여, 1% linoleic acid와 1% Tween 40으로 emulsion을 만들고 emulsion 0.8 mL와 시료 0.2 mL를 섞은 후 50 o C water bath에서 10시간 반응시켰다. 반응액 1 mL에 regent 2 mL를 가하고 15분간 boiling한 다음 10분간 냉각시키고, 15분간 1,000 rpm으로 원심분리하여 실온에서 10분간 방치 후 상등액을 532 nm에서 흡광도를 측정하였다.
Total phenolic 정량은 Folin과 Denis의 방법[9]에 준하여 추출물 1 mL에 95% ethanol 1 mL와 증류수 5 mL를 첨가하고 1 N Folin-ciocalteu reagent 0.5 mL를 잘 섞어 5분간 방치한 후 Na 2 CO 3 1 mL를 가하여 흡광도 725 nm에서 1시간 이내에 측정 하여 gallic acid를 이용한 표준곡선으로부터 양을 환산하였다.
성능/효과
사과 신육성품종 피크닉 껍질, whole 사과 추출물의 phenolic 함량을 측정한 결과 껍질의 물과 ethanol 추출물에서 Fig. 1A 에서와 같이 13.36과 16.02 mg/g으로 ethanol 추출물에서 더 높은 phenolic 함량을 나타내었고 whole 사과에서는 물과 ethanol 추출물에서 6.53과 6.82 mg/g으로 측정되어 껍질 추출물이 whole 사과 추출물보다 약 2.4배 정도의 높은 함량을 나타내었다. 이 등[18]은 그린볼사과 껍질의 ethanol 추출물에서 8.
사과의 고형분과 phenolic 성분의 생리활성 효능을 비교를 위해 ABTS radical 소거능을 측정한 결과 Fig. 1B에서와 같이 피크닉 사과의 water, ethanol 추출물 100 μg/mL 농도의 고형분에서 각각 10.51%와 12.51%의 ABTS radical 소거능을 나타내었으나, 100 μg/mL 농도의 phenolic compound를 첨가하였을 때는 각각 85.16%와 83.2%의 ABTS radical 소거능을 나타내어 사과의 생리활성에는 고형분 중에 함유된 페놀성 물질에 의해 활성이 나타나는 것으로 확인되었다. 사과에는 procyanidin, chlorogenic acid, caffeic acid, epicatechin, catechin, pcoumaroylquinic acid, rutin, phloridzin, quercetin과 같은 다양한 페놀성 물질이 존재하고, 이들 페놀성 물질들이 다양한 생리활성에 관여한다고 알려져 있으며[19,20], 이러한 페놀성 물질 중 일부는 다양한 식물에서 발견되는 천연물로 알려져 있다.
신육성품종 피크닉 사과 추출물의 ethanol 농도별 phenolic 함량을 측정한 결과 Fig. 2에서와 같이 사과의 ethanol 농도별 추출에서는 40-80%의 ethanol 농도군에서 비슷한 용출율을 나타내었으나, 40% ethanol 추출물에서 5.55 mg/g으로 phenolic 함량의 가장 높은 추출 수율을 나타내었다. 따라서 높은 추출 수율과 기능성 식품 및 기능성 화장품에 적용시키기 위하여 피크닉 사과를 water와 40% ethanol을 용매로 사용하여 추출물을 제조하였다.
피크닉 사과의 추출물을 이용하여 ABTS radical 소거능을 측정한 결과 Fig. 3B에서와 같이 피크닉 사과의 water, ethanol 추출물의 25-100 μg/mL phenolic 농도에서 각각 44.84-98.79, 36.93-97.25%의 매우 높은 radical 소거능을 나타내었다.
11개의 이중 결합으로 구성되어 있어 높은 불포화 성질을 가지고 있는 β-carotine은 peroxyl radical과 매우 쉽게 반응하는데 불포화된 탄소 중 하나에 선택적 연쇄 절단되어 항산화제로서 작용하는 성질을 이용하여 지용성 항산화능을 나타내는 PF를측정한 결과 Fig. 3C에서와 같이 피크닉 사과의 water, ethanol 추출물의 25-100 μg/mL phenolic 농도에서 각각 1.60-2.07 PF, 1.48-2.00 PF를 나타내어, 피크닉 사과 추출물이 우수한 지용성 항산화능을 나타내는 것을 확인하였다. 피크닉 사과 추출물을 이용하여 또 다른 지용성 항산화능을 나타내는 TBARs를 측정한 결과 Fig.
Collagen을 분해하는 enzyme인 collagenase를 이용하여 저해 효과를 측정한 결과 Fig. 6B에서와 같이 피크닉 사과의 water 추출물에서는 50-200 μg/mL의 phenolic 농도에서 14.77-64.83%의 저해 효과를 나타내었고, 피크닉 사과의 ethanol 추출물에서는 50-200 μg/mL의 phenolic 농도에서 24.13-65.70%의 높은 저해 효과를 나타내었다. 따라서 피크닉 사과의 추출물은 피부 탄력을 유지하는데 중요한 단백질인 elastin과 collagen을 분해하여 주름 유발에 영향을 미치는 enzyme인 elastase 및 collagenase를 억제하여 피부 주름개선 효과에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 확인되었다.
95%의 매우 높은 DPPH 및 ABTS 전자공여능을 나타내었다. PF는 water과 ethanol 추출물 100 μg/ mL phenolics 농도에서 각각 2.33, 2.40 PF를 나타내었으며, thiobarbituric acid reactive substances는 100 μg/mL phenolics 농도에서 water 추출물은 56.05%, ethanol 추출물은 84.19%의 항산화능을 나타내어, 피크닉 사과는 항산화 효과가 우수하여노화방지를 위한 천연 항산화제로 활용가능성이 매우 높은 것으로 판단하였다. 피크닉 사과 추출물의 hyaluronidase 저해 효과를 측정한 결과 water과 ethanol 추출물에서 3-4% 정도의 낮은 저해 효과를 나타내었으며, 당분해 억제를 통해 항당뇨 효과를 나타내는 α-glucosidase 저해 효과를 측정한 결과 ethanol 추출물에서는 200 μg/mL phenolics 농도에서 50.
39%의 저해효과를 나타내었다. Positive control로 사용한 tannic acid보다는 낮은 억제효과를 나타내었지만, 피크닉 사과 추출물의 첨가 농도를 높인다면 어느 정도 효과가 발현되리라고 판단되었다.
16%의 저해 효과를 나타내었다. 따라서 피크닉 사과 추출물이 탄수화물 분해 효소의 활성을 저해하는 것으로 확인되었다. 위의 결과에 따라 피크닉 사과 추출물의 당분해 억제효과를 확인하였고 기능성 식품분야에서 기능성 신소재로 적용 가능하다고 판단되었다.
70%의 높은 저해 효과를 나타내었다. 따라서 피크닉 사과의 추출물은 피부 탄력을 유지하는데 중요한 단백질인 elastin과 collagen을 분해하여 주름 유발에 영향을 미치는 enzyme인 elastase 및 collagenase를 억제하여 피부 주름개선 효과에 긍정적인 효과를 미치는 것으로 확인되었다.
사과에는 procyanidin, chlorogenic acid, caffeic acid, epicatechin, catechin, pcoumaroylquinic acid, rutin, phloridzin, quercetin과 같은 다양한 페놀성 물질이 존재하고, 이들 페놀성 물질들이 다양한 생리활성에 관여한다고 알려져 있으며[19,20], 이러한 페놀성 물질 중 일부는 다양한 식물에서 발견되는 천연물로 알려져 있다. 상기의 결과에 의해 피크닉 사과도 이러한 페놀성 물질들에 의해 생리활성이 지배되는 것으로 추측되었다.
따라서 피크닉 사과 추출물이 탄수화물 분해 효소의 활성을 저해하는 것으로 확인되었다. 위의 결과에 따라 피크닉 사과 추출물의 당분해 억제효과를 확인하였고 기능성 식품분야에서 기능성 신소재로 적용 가능하다고 판단되었다.
78%의저해 효과를 나타내었다. 위의 결과에 따라 피크닉 사과 추출물의 항산화, 항염증, 당분해 억제 및 주름개선 효과를 확인하였고, 기능성 식품 및 기능성 화장품의 기능성 소재로 활용가 능성이 매우 높은 것으로 판단하였다.
34%의 우수한 저해 효과를 나타내었다. 주름개선 효과를 측정하는 elastase 및 collagenase 저해 효과는 200 μg/mL phenolics 농도에서 water과 ethanol 추출물에서 각각 31.77, 48.71와 44.43, 52.78%의저해 효과를 나타내었다. 위의 결과에 따라 피크닉 사과 추출물의 항산화, 항염증, 당분해 억제 및 주름개선 효과를 확인하였고, 기능성 식품 및 기능성 화장품의 기능성 소재로 활용가 능성이 매우 높은 것으로 판단하였다.
따라서 피크닉 품종의 사과는 높은 항산화 활성을 가짐으로 인해서 항노화를 위한 기능성 소재로 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 특히 DPPH radical 소거능의 경우 25 μg/mL phenolic 정도의 매우 낮은 농도에서도 높은 항산화 활성을 나타내어, 소량의 첨가만으로도 매우 우수한 항산화 효과를 기대할 수 있는 장점을 나타내었다.
25 mg/ g의 비교적 높은 phenolic 함량을 나타내었다. 피크닉 사과 추출물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical 소거능은 water과 ethanol 추출물 100 μg/mL phenolic 농도에서 각각 87.69, 90.55%와 98.44, 96.95%의 매우 높은 DPPH 및 ABTS 전자공여능을 나타내었다. PF는 water과 ethanol 추출물 100 μg/ mL phenolics 농도에서 각각 2.
19%의 항산화능을 나타내어, 피크닉 사과는 항산화 효과가 우수하여노화방지를 위한 천연 항산화제로 활용가능성이 매우 높은 것으로 판단하였다. 피크닉 사과 추출물의 hyaluronidase 저해 효과를 측정한 결과 water과 ethanol 추출물에서 3-4% 정도의 낮은 저해 효과를 나타내었으며, 당분해 억제를 통해 항당뇨 효과를 나타내는 α-glucosidase 저해 효과를 측정한 결과 ethanol 추출물에서는 200 μg/mL phenolics 농도에서 50.34%의 우수한 저해 효과를 나타내었다. 주름개선 효과를 측정하는 elastase 및 collagenase 저해 효과는 200 μg/mL phenolics 농도에서 water과 ethanol 추출물에서 각각 31.
신육성품종 피크닉 사과로부터 phenolic compounds를 추출 후기능성 식품 및 기능성 화장품 활성을 검정하여 신육성 품종 피크닉사과의 기능성 소재 활용가능성을 살펴보았다. 피크닉 사과로부터 생리활성으로 작용하는 phenolic 화합물을 추출하기 위하여 water과 ethanol로 추출하였을 때 각각 6.81, 13.25 mg/ g의 비교적 높은 phenolic 함량을 나타내었다. 피크닉 사과 추출물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical 소거능은 water과 ethanol 추출물 100 μg/mL phenolic 농도에서 각각 87.
효모기원 α-glucosidase 활성저해 효과를 측정한 결과 Fig.5B에서와 같이 피크닉 사과의 water 추출물에서는 50-200 μg/ mL의 phenolic 농도에서 7.74-67.37%의 저해 효과를 나타내었고, ethanol 추출물에서는 50-200 μg/mL의 phenolic 농도에서 0.00-79.16%의 저해 효과를 나타내었다. 따라서 피크닉 사과 추출물이 탄수화물 분해 효소의 활성을 저해하는 것으로 확인되었다.
후속연구
따라서 피크닉 품종의 사과는 높은 항산화 활성을 가짐으로 인해서 항노화를 위한 기능성 소재로 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 특히 DPPH radical 소거능의 경우 25 μg/mL phenolic 정도의 매우 낮은 농도에서도 높은 항산화 활성을 나타내어, 소량의 첨가만으로도 매우 우수한 항산화 효과를 기대할 수 있는 장점을 나타내었다.
상기의 결과에서와 같이 피크닉 품종의 사과는 기능성식품과 기능성 화장품 활성 검정에서 매우 우수한 생리활성을 가지며, 산업화를 위한 기능성 소재로 활용이 가능할 것으로 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
사과껍질에 함유된 물질과 그 효능은 무엇인가?
식물 화학연구의 결과에 따르면 사과는 다당류, 식물성 스테롤, 페놀, 단백질, 비타민 뿐만 아니라 인간이 필요로 하는 필수 미량원소들을 포함하고 있으며, 특히 사과껍질은 과육에 비해 2-9배로 높은 폴리페놀 함량을 나타낸다고 보고되었다[2-4]. 폴리페놀은 사과의 주요한 항산화 물질이며[5,6], 항염증효과, 항종양효과 등을 나타내어 인간의 건강에 유익한 효과가 있음이 입증된 물질이다[7,8].
사과나무는 우리나라 전체 과수 재배 면적의 몇 퍼센트를 차지하는가?
사과나무는 우리나라에서 전체 과수 재배 면적의 40%를 차지하며 장미과(Rosaceae)에 속하는 북부 온대과수이다. 식물 화학연구의 결과에 따르면 사과는 다당류, 식물성 스테롤, 페놀, 단백질, 비타민 뿐만 아니라 인간이 필요로 하는 필수 미량원소들을 포함하고 있으며, 특히 사과껍질은 과육에 비해 2-9배로 높은 폴리페놀 함량을 나타낸다고 보고되었다[2-4].
사과가 함유하고 있는 성분은?
사과나무는 우리나라에서 전체 과수 재배 면적의 40%를 차지하며 장미과(Rosaceae)에 속하는 북부 온대과수이다. 식물 화학연구의 결과에 따르면 사과는 다당류, 식물성 스테롤, 페놀, 단백질, 비타민 뿐만 아니라 인간이 필요로 하는 필수 미량원소들을 포함하고 있으며, 특히 사과껍질은 과육에 비해 2-9배로 높은 폴리페놀 함량을 나타낸다고 보고되었다[2-4]. 폴리페놀은 사과의 주요한 항산화 물질이며[5,6], 항염증효과, 항종양효과 등을 나타내어 인간의 건강에 유익한 효과가 있음이 입증된 물질이다[7,8].
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