[논문]음용 조건으로 추출한 티백 형태 순수 녹차의 카테킨 함량 및 산화방지능

김미선; 라찬수; 김대옥

doi:10.9721/kjfst.2019.51.4.356

음용 조건으로 추출한 티백 형태 순수 녹차의 카테킨 함량 및 산화방지능
Effects of commonly used infusion method on catechin content and antioxidant capacities of pure green tea packaged in tea bags 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.51 no.4, 2019년, pp.356 - 360

김미선 (경희대학교 식품생명공학과) , 라찬수 (경희대학교 식품생명공학과) , 김대옥 (경희대학교 식품생명공학과)

초록
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국내외 티백 녹차 10종을 $70^{\circ}C$의 생수 150 mL에 2분간 음용 조건으로 추출하여, 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량, 산화방지능, 카페인 및 카테킨 4종을 정량 분석하였다. 10종의 티백 녹차의 총페놀 함량은 46.3-93.9 mg GAE/g, 총플라보노이드 함량은 10.3-21.7 mg CE/g, DPPH법과 ABTS법을 이용한 산화방지능은 각각 88.8-175.6 mg VCE/g과 87.9-183.5 mg VCE/g이었다. HPLC를 이용한 정량 분석에서 카페인 함량은 9.3-24.0 mg/g, 총카테킨 함량은 33.8-74.7 mg/g이었다. 총카테킨 함량을 녹차 추출 용액 한잔(150 mL)으로 환산했을 때, 건강기능식품 고시형 기능성 원료인 녹차추출물의 기준 및 규격을 고려치 않는 가정 하에 녹차 티백 3.8-12.5잔을 마시면 카테킨 일일섭취량(300-1,000 mg)을 충족시킬 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

To evaluate antioxidant capacities and total phenolic, flavonoid, and catechin contents of pure green tea packaged in tea bags, green tea bags of 10 commercial brands were purchased and analyzed. Considering commonly used infusion methods, green tea bags were extracted using 150 mL of spring water at $70^{\circ}C$ for 2 min. Ten brands of green tea showed a wide range of total phenolic content (46.3-93.9 mg gallic acid equivalents/g), total flavonoid content (10.3-21.7 mg catechin equivalents/g), and antioxidant capacities (88.8-175.6 mg and 87.9-183.5 mg vitamin C equivalents/g for DPPH and ABTS assays, respectively). Total catechin content of green tea ranged from 33.8-74.7 mg/g, which corresponded to 43.0-108.3 mg/150 mL of cup. Collectively, these results suggest that daily consumption of 3.8-12.5 cups of green tea packaged in tea bags meets the recommended daily intake of catechins in green tea extract as a health functional foods in Korea.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. Origin and weight of 10 commercial brands of pure green tea packaged in tea bags
그림 Fig. 1. Antioxidant capacities of 10 commercial brands of pure green tea packaged in tea bags.
표 Table 2. Total phenolic and flavonoid contents of 10 brands of pure green tea packaged in tea bags
표 Table 3. Concentrations of caffeine, (−)-epigallocatechin (EGC), (−)-epicatechin (EC), (−)-epigallocatechin gallate (EGCG), and (−)-epicatechin gallate (ECG) in pure green tea packaged in tea bags measured using the reversed-phase HPLC
표 Table 4. Pearson’s correlation coefficient (r) among individual catechin content, total catechin content, antioxidant capacity, total phenolic content and total flavonoid content in pure green tea packaged in tea bags

AI 본문요약
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가설 설정

1)Total catechins are the sum of EGC, EC, EGCG, and ECG.
3)Brands J1, J2, and J3 are matcha green tea bags.
후)총 카테킨">총카테킨 함량을 녹차 추출 용액 한잔(150 mL)으로 환산했을 때, 건강기능식품 고시형 기능성 원료인 녹차추출물의 기준 및 규격을 고려치 않는 가정 하에 녹차 티백 3.8-12.5잔을 마시면 카테킨 일일섭취량(300-1,000 mg)을 충족시킬 수 있을 것이다.

제안 방법

70°C 항온수조(SB-1000; Eyela Co., Tokyo, Japan)에 시판 생수(칼슘 2.5-4.0 mg/L, 칼륨 1.5-3.4 mg/L, 소듐 4.0-7.2 mg/L, 마그네슘 1.7-3.5 mg/L 함유) 150 mL가 담긴 비이커를 넣은 뒤 녹차 티백 1개를 넣고, 30초 간격(0, 30, 60, 90초)으로 3번씩 흔들어주면서 2분간 추출하였다.
후)총 페놀">총페놀 함량, 총플라보노이드 함량, 카테킨 함량, 산화방지능을 정량적으로 비교 분석하였다. 고성능액체크로마토그래피(high-performance liquid chromatography; HPLC)를 이용하여 4종의 카테킨(EC, ECG, EGC, EGCG)과 카페인을 분석하였다. 그리고 국내외 티백 녹차 10종을 70ºC의 생수 150 mL에 2분간 음용 조건으로 추출하여, 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량, 산화방지능, 카페인 및 카테킨 4종을 정량 분석하였다.
고성능액체크로마토그래피(high-performance liquid chromatography; HPLC)를 이용하여 4종의 카테킨(EC, ECG, EGC, EGCG)과 카페인을 분석하였다. 그리고 티백 녹차 한 잔(150 mL)을 마셨을 때 섭취하는 카페인과 카테킨 함량을 추산하였다. 이를 바탕으로 건강기능식품의 고시형 기능성 원료인 녹차 추출 용액의 카테킨 및 카페인은 YMC-Triart C18 (4.6×250 mm, 5 μm; YMC Co., Ltd., Kyoto, Japan) 역상 컬럼과 광다이오드 배열 검출기(photodiode array detector)가 장착된 HPLC (Alliance e2695; Waters Co., Milford, MA, USA)를 이용하여 검출 파장 275 nm에서 정량 분석하였다.
후)녹차음용을">녹차 음용을 위한 추출법은 다르므로 추출되는 카테킨 함량, 산화방지능에 차이가 있을 것이다. 본 연구에서는 한국, 일본, 대만에서 판매 중인 티백 형태의 순수 녹차를 음용 조건으로 추출 후, 녹차의 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량, 카테킨 함량, 산화방지능을 정량적으로 비교 분석하였다. 고성능액체크로마토그래피(high-performance liquid chromatography; HPLC)를 이용하여 4종의 카테킨(EC, ECG, EGC, EGCG)과 카페인을 분석하였다.
분광광도계(SPECTRONICTM 200; Thermo Fisher Scientific)를 이용하여 734 nm에서 0.650±0.020의 흡광도가 되도록 인산 완충 식염수를 이용하여 희석하였다.
음용 조건은 녹차 티백 포장지에 쓰여있는 열수 추출 조건 중 가장 많이 제시된 방법인 녹차 티백 하나를 70°C의 물 150 mL 에 2분 추출하는 것으로 설정하였다.
후)티백녹차">티백 녹차 한 잔(150 mL)을 마셨을 때 섭취하는 카페인과 카테킨 함량을 추산하였다. 이를 바탕으로 건강기능식품의 고시형 기능성 원료인 녹차추출물의 일일섭취량에 해당하는 카테킨 양과 동등한 녹차 티백 추출 용액의 섭취량을 제시하였다.
후)총 페놀">총페놀 함량은 폴린-시오칼토 페놀 시약을 이용한 발색법 (Singleton과 Rossi, 1965)을 수정하여 다음과 같이 측정하였다. 녹차 추출액 200 μL에 증류수 2.
희석한 ABTS 라디칼 용액 980 μL와 녹차 추출 용액 20 μL를 혼합하고, 37ºC에서 10분간 반응 후, 734 nm에서 흡광도를 측정하였다.

대상 데이터

, Ltd.(Siheung, Korea)에서, 탄산 소듐(sodium carbonate; Na₂CO₃)은 Yakuri Pure Chemicals Co., Ltd. (Kyoto, Japan)에서 구입하였다. 녹차 카테킨 분석을 위한 표준품 EC, ECG, EGC, EGCG는 Wako Pure Chemicals (Osaka, Japan)에서 구입하였다.
, Milford, MA, USA)를 이용하여 검출 파장 275 nm에서 정량 분석하였다. 0.1% (v/v) 폼산을 함유한 물(solvent A)과 0.1% (v/v) 폼산을 함유한 아세토나이트릴(solvent B)을 이동상으로 사용하였다. 녹차 사용된 티백의 녹차 원산지는 모두 제조국과 일치했으며, 국산 6종, 일본산 3종, 대만산 1종이었다. 국산 녹차 티백 중 4종(brand K1, K2, K3, K5)은 유기농 녹차를 사용하였고, 일본산 녹차 티백 3종(brand J1, J2, J3)은 가루 녹차가 함유되어 있었다. 티백을 제외한 녹찻잎의 무게는 각 (Kyoto, Japan)에서 구입하였다. 녹차 카테킨 분석을 위한 표준품 EC, ECG, EGC, EGCG는 Wako Pure Chemicals (Osaka, Japan)에서 구입하였다.
본">2012). 본 연구에서 사용한 티백 녹차는 여러 지역과 기후 조건에서 제조되었고, 브랜드마다 다른 등급의 찻잎을 사용하였고, 가공 방법이 상이하였기 때문에 산화방지능의 차이가 났을 것으로 판단된다.
실험에 사용된 10종류의 녹차 티백은 대형 마트와 온라인에서 선별해 2018년 4월에 구매하였다. 사용된 티백의 녹차 원산지는 모두 제조국과 일치했으며, 국산 6종, 일본산 3종, 대만산 1종이었다.
아세토나이트릴(acetonitrile; HPLC grade)은 Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA, USA)에서 구입하였고, 아질산 소듐(sodium nitrite; NaNO2), 염화 알루미늄(aluminium chloride; AlCl3), 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride (AAPH), 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS), 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 폴린-시오칼토 페놀시약(Folin & Ciocalteu’s phenol reagent), 폼산(formic acid), 갈산, 카테킨, 바이타민 C (vitamin C), 카페인은 Sigma Aldrich Co., LLC (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다.

데이터처리

Means with different superscripts in the same column indicate significant difference by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
각 평균값의 차이 검증은 일원배치분산분석(one-way analysis of variance)을 이용하였고, 던컨다중검정법(Duncan’s multiple range test)을 통해 95%의 신뢰구간에서 사후 검정하였다.
모든 추출 및 정량 분석은 3회 반복하여 평균±표준편차로 나타내었다.

이론/모형

ABTS법을 이용한 산화방지능은 Kim과 Lee(2004)의 방법에 따라 다음과 같이 측정하였다. ABTS 산화방지능 측정은 라디칼 소거능에 기반한 DPPH법과 ABTS 법을 이용하였다. DPPH 라디칼을 이용한 산화방지능은 Jeong 등 (2017)의 방법으로 측정하였다. 80% (v/v) 메탄올-물 산화방지능 측정은 라디칼 소거능에 기반한 DPPH법과 ABTS 법을 이용하였다. DPPH 라디칼을 이용한 산화방지능은 Jeong 후)총 플라보노이드">총플라보노이드 함량은 Jeong 등(2017)의 방법을 사용하여 측정하였다. 녹차 추출액 0.

성능/효과

후)총 페놀">총페놀 함량, 총플라보노이드 함량, 산화방지능, 카페인 및 카테킨 4종을 정량 분석하였다. 10종의 티백 녹차의 총페놀 함량은 46.3-93.9 mg GAE/g, 총플라보노이드 함량은 10.3-21.7 mg CE/g, DPPH법과 ABTS법을 이용한 산화방지능은 각각 88.8-175.6 mg VCE/g과 87.9-183.5 mg VCE/g이었다. HPLC를 이용한 정량 분석에서 카페인 함량은 9.
1B). DPPH법과 ABTS법 모두에서 국산 티백 녹차 K1이 가장 높은 산화방지능을 보였고, 가장 낮은 티백 제품인 K3, T1 보다 각각 약 2.0 배, 2.1배 높았다. 본 연구의 후)총 페놀">총페놀 함량과 가장 높은 상관관계를 보였다. DPPH법보다 ABTS법으로 측정한 산화방지능이 개별 카테킨 함량 및 총카테킨 함량과 더 높은 상관관계를 보였다. 후)총 카테킨">총카테킨 함량 사이의 상관관계는 Table 4와 같다. EGCG 함량은 ABTS법으로 측정한 산화방지능과 가장 높은 상관관계를 보였지만, EGC, EC 및 ECG는 총페놀 함량과 가장 높은 상관관계를 보였다. DPPH법보다 ABTS법으로 측정한 산화방지능이 개별 카테킨 함량 및 총카테킨 함량과 더 높은 상관관계를 보였다.
후)재배방법">재배 방법 등의 요인에 영향을 받기 때문이다 (Lee 등, 2015). HPLC로 분석한 개개의 EGC, EGCG, EC, ECG의 합인 총카테킨 함량(total catechin content)은 33.8-74.7 mg/g로 티백 녹차 K1이 가장 높았고, 가장 낮은 총카테킨 함량을 보인 티백 녹차 K3에 비해 약 2.2배 높았다(Table 3). 본 연구에서 사용한 10종의 국산">2). 국산 티백 녹차 K1은 본 연구에 사용한 10개의 티백 제품 중에서 가장 높은 총페놀 함량을 보였고, 가장 낮은 총페놀 함량을 보인 티백 녹차 K3보다 약 2.0배 높은 함량을 보였다. 녹차 한 잔에 추출되는 카페인 함량(mg/150mL)은 K1 (31.7)>J2 (30.8)>T1 (29.0)>K2 (26.4)>J1 (22.1)>K3 (20.5)>K6 (19.3) >J3 (19.1)>K4 (18.1)>K5 (17.1) 순으로 줄어들었고, 10종의 티백 녹차 한 잔에 들어있는 평균 카페인 함량은 23.4 mg/150 mL이었다(data not shown).
본">2015). 본 연구에 사용한 티백 녹차를 최소 12.6잔에서 최대 23.4잔을 마시는 경우에 카페인 하루 최대 섭취량에 이를 수 있다.
후)총 카테킨,">총카테킨, 카페인의 함량은 Table 3과 같다. 본 연구에서 사용한 10종의 모든 티백 녹차 제품의 개별 카테킨 함량은 EGC, EGCG, EC, ECG 순으로 감소하였다(Table 3). 녹차의 카테킨 중에서 EGCG가 가장 함량이 높다고 알려졌지만(Park 등, 2009; Wu 등, 2012), 본 연구에 사용된 본">3). 본 연구에서 사용한 10종의 티백 녹차 제품의 총카테킨 함량은 산화방지능, 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량과 유사한 경향을 보였다. 10종의 후)대형마트와">대형 마트와 온라인에서 선별해 2018년 4월에 구매하였다. 사용된 티백의 녹차 원산지는 모두 제조국과 일치했으며, 국산 6종, 일본산 3종, 대만산 1종이었다. 국산 녹차 티백 중 4종(brand K1, K2, K3, K5)은 유기농 녹차를 사용하였고, 일본산 녹차 티백 3종(brand J1, J2, J3)은 가루 녹차가 함유되어 있었다.
후)음용조건으로">음용 조건으로 추출한 10종류 녹차 티백의 총페놀 함량은 46.3-93.9 mg GAE/g, 총플라보노이드 함량은 10.3-21.7 mg CE/g이었다 (Table 2). 국산 총카테킨 함량은 산화방지능, 총페놀 함량, 총플라보노이드 함량과 상관계수 값(Pearson’s correlation coefficient; r)이 0.8 이상의 양의 상관관계를 가졌다.
후)총 플라보노이드">총플라보노이드 함량 역시 티백 녹차 K1에서 가장 높았고, 가장 낮은 총플라보노이드 함량을 보인 티백 녹차 K3보다 약 2.1배 높은 함량을 보였다.
티백 녹차 한 잔에 추출되는 총카테킨 함량(mg/150 mL)은 J2 (124.7)>J1 (108.3)>K1 (98.6)>T1 (87.7)>J3 (85.7)>K6 (78.5)> K2 (61.8)>K5 (58.3)>K3 (51.4)>K4 (43.0)와 같이 감소하였으며, 10종 티백 녹차의 평균 총카테킨 함량은 79.8 mg/150 mL이었다 (data not shown).

후속연구

8 mg/150 mL이었다 (data not shown). 식품의약품안전처에서 고시한 건강기능식품 기능성 원료인 녹차추출물의 일일섭취량은 카테킨으로서 300-1,000 mg인 점으로 미루어보아(MFDS, 2011), 티백 녹차를 3.8-12.5잔을 마시면 건강기능식품 원료인 녹차추출물이 제공하는 카테킨의 일일섭취량을 제공할 수 있을 것으로 생각된다. 하지만 이는 건강기능식품 고시형 원료인

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	녹차는 무엇인가?	차 잎의 발효 정도에 따라 녹차, 우롱차, 홍차로 구분한다. 차 소비량의 20-22%를 차지하는 녹차는 잎을 건조하거나 쪄서 폴리페놀 산화효소(polyphenol oxidase)를 불활성화시킨 비발효차로서 주로 한국, 중국, 일본 등 아시아 국가에서 많이 소비된다(Cabrera 등, 2006). 녹차의 채엽 시기에 따라 우전(4월 20일 이전), 세작(4월 중하순), 중작(5월 초순), 대작(5월 중순), 엽차(5월 하순 이후)로 구분하고, 채엽 시기가 이른 차일수록 좋은 등급의 것으로 간주된다(Park 등, 2009).
	과산화수소(H2O2), 초과산화물(O2·−), 수산화라디칼(·OH)와 같은 활성산소종은 어떤 역할을 하는가?	과산화수소(H2O2), 초과산화물(O2·−), 수산화라디칼(·OH)과 같은 활성산소종(reactive oxygen species)은 흡연, 음주, 자외선 등 외부 환경요인뿐 아니라 신체의 정상적인 호흡 및 면역반응의 대사과정에서 생성된다(Van Hung, 2016). 반응성이 높은 산화제로 작용하는 활성산소종은 세포 내 탄수화물, DNA, RNA, 지질 및 단백질의 산화적 손상을 일으키는 산화스트레스(oxidative stress)로 작용하여 세포의 파괴, 암, 퇴행성신경질환 등 여러 질병 및 노화를 유발하는 것으로 알려져 있다(Machu 등, 2015). 식물의 2차 대사산물 중 하나인 카테킨과 같은 플라보노이드(flavonoid)는 산화스트레스를 제거하는 천연 산화방지제로 작용한다.
	녹차는 채엽 시기에 따라 어떻게 구분하는가?	차 소비량의 20-22%를 차지하는 녹차는 잎을 건조하거나 쪄서 폴리페놀 산화효소(polyphenol oxidase)를 불활성화시킨 비발효차로서 주로 한국, 중국, 일본 등 아시아 국가에서 많이 소비된다(Cabrera 등, 2006). 녹차의 채엽 시기에 따라 우전(4월 20일 이전), 세작(4월 중하순), 중작(5월 초순), 대작(5월 중순), 엽차(5월 하순 이후)로 구분하고, 채엽 시기가 이른 차일수록 좋은 등급의 것으로 간주된다(Park 등, 2009). 녹차 카테킨(catechins)의 종류와 함량, 그리고 산화방지능은 채엽 시기에 영향을 받는다고 보고되었다(Park 등, 2009).

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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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