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아로니아 부위별 주요 성분 정량 및 생리활성 평가
Main constituents and bioactivities of different parts of aronia (Aronia melanocarpa) 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.52 no.3, 2020년, pp.226 - 236  

김성웅 (베리&바이오식품연구소) ,  채규서 (베리&바이오식품연구소) ,  이수정 (베리&바이오식품연구소) ,  김기덕 (고창군청 농어촌식품과) ,  문제학 (전남대학교 농업생명과학대학 식품공학과) ,  권지웅 (베리&바이오식품연구소)

초록
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본 연구에서는 아로니아 재배 시 발생하는 주요 부산물, 즉 잎과 줄기의 활용성을 높여 농가 소득증진에 기여하고자 부산물의 성분학적기능학적 우수성을 평가하기 위해 아로니아 열매, 잎, 줄기의 물 및 에탄올 농도별 추출물을 제조하여 주요 성분 함량 분석 및 생리활성 평가를 진행하였다. 아로니아 부위별 에탄올 추출물의 총 페놀성 화합물총 플라보노이드의 함량을 분석한 결과 잎과 줄기가 열매보다 월등히 높은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 보였다. 추출 용매에 따른 비교 결과에서는 열매의 경우 50% 에탄올 추출물, 잎의 경우 30% 에탄올 추출물, 줄기는 70% 에탄올 추출물이 가장 높은 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 나타내어, 부위에 따라 최적 추출 용매 조건에 차이가 있음을 확인하였다. 페놀성 화합물 9종을 분석한 결과 모든 시료에서 rutin이 가장 높은 함량의 화합물로 분석되었고, p-Coumaric acid, ferulic acid, quercetin, caffeic acid, galli acid, resveratrol은 모든 추출물에서 검출되었다. 또한, 아로니아 열매, 잎, 줄기의 물 및 에탄올 농도별 추출물의 caffeinecatechins 분석 결과 caffeine 및 catechin, epicatechin, epigalloactechin, epicatechingallate, epigallocatechingallate가 모두 검출되었는데, epicatechin은 열매에서만 검출되었고, epigalloactechin은 열매의 물 추출물에서만 검출되지 않았으며, catechin의 경우 줄기에서 열매 및 잎보다 약 9배 이상 높게 검출되었다. 산화방지 활성 측정을 위해 DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거능의 IC50 값을 측정한 결과 총 폴리페놀 함량이 높았던 잎>줄기>열매 순으로 높은 소거활성을 보였고, 환원력 및 FRAP를 측정한 결과에서도 잎>줄기>열매 순으로 높은 활성을 나타내었다. 또한, 추출 용매에 따른 산화 방지 활성을 비교한 결과 열매의 경우 50% 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 보였고, 잎은 30% 에탄올 추출물, 줄기는 50% 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 보여, 부위별로 추출 용매에 따른 산화 방지 활성의 차이가 큰 것을 확인하였다. 산화스트레스에 대한 세포 생존율을 비교한 결과 열매와 줄기의 모든 추출물은 높은 세포 생존율을 보였고, 잎의 경우 30% 에탄올 추출을 제외한 모든 추출물은 높은 세포 생존율을 보였다. 세포내에서 항염증 효과를 확인한 결과 추출 용매의 종류에 관계없이 열매와 줄기 추출물에서는 염증 억제 효과가 없거나 미미하였으며, 잎 추출물에서는 염증의 생성이 현저히 감소됨이 확인되었다. 특히 30 및 50% 에탄올 추출물의 억제 효능이 뛰어난 것을 확인하였다. 결과적으로 아로니아 부산물로 버려지는 잎과 줄기 모두 항산화 활성이 우수한 것으로 나타났고, 특히 잎의 경우 산화 방지 활성 및 항염증 효과가 뛰어난 것으로 나타나 건강기능식품 및 의약품과 같은 산업적으로 이용 가치가 높을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was designed to evaluate the biological activities and main constituents of different parts (fruit, leaf, and stem) of aronia (Aronia melanocarpa). The total phenolic and flavonoidcontents, DPPH and ABTS+ radical-scavenging activity, reducing power, and ferric reducing/antioxidant power w...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 아로니아 열매와 부산물로 여겨지는 잎과 줄기를 물 및 에탄올 농도별로 추출물을 제조하고, 기능 성분및 생리활성을 평가함으로써 부산물로 여겨지는 잎과 줄기의 기능성 천연소재로써 이용 가능성을 알아보고자 진행하였다.
  • 본 연구에서는 아로니아 재배 시 발생하는 주요 부산물, 즉 잎과 줄기의 활용성을 높여 농가 소득증진에 기여하고자 부산물의 성분학적기능학적 우수성을 평가하기 위해 아로니아 열매, 잎, 줄기의 물 및 에탄올 농도별 추출물을 제조하여 주요 성분 함량 분석 및 생리활성 평가를 진행하였다.

가설 설정

  • 1)Total polyphenol contents was expressed as equivalent of mg tannin acid per gram.
  • 2)Total flavonoid contents was expressed as equivalent of mg rutin per gram.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
아로니아의 부위 별 추출 수율순서는? 부위별 및 용매별 추출물의 수율을 Table 3에 제시하였다. 먼저 부위 별로 추출 수율을 비교한 결과 열매>잎>줄기 순으로 높은 추출수율을 보였는데, 이는 Lee 등(2012)의 싸리나무 부위별 추출 수 율의 비교에 있어 잎이 줄기보다 더 높은 수율을 보인 것과 유사한 경향을 나타내었고, Kang 등(2002)의 부위별 활나물 에탄올 추출물의 수율을 비교한 연구에서도 잎이 줄기보다 더 높은 수율을 보인 것과도 비슷한 경향이었다. 또한, 추출 용매에 따른 추출 수율을 비교한 결과 열매의 경우 70% 에탄올이 56.
아로니아 열매에 함유된 것은? 블랙 초크베리(black chokeberry)로 많이 알려진 아로니아는 장미과(Rosaceae)에 속하는 다년생 낙엽관목으로 북아메리카 지역이 주 원산지이며(Tanaka 등, 2001), 열매의 색에 따라 블랙 초크 베리, 레드 초크베리, 퍼플 초크베리로 분류되며, 이들 중 블랙 초크베리라고 불리는 아로니아가 예전부터 식용과 약용 등으로 널리 사용되어 왔다(Kokotkiew 등, 2010). 아로니아 열매에는 안토시아닌, 플라보노이드 및 탄닌 등의 폴리페놀 성분이 다량 함유되어있고, 그중 안토시아닌의 함량이 다른 식물과 베리류에 비해 월등히 높은 것으로 알려져 있으며(Hudec 등, 2006), 아로니아의 주요 함유성분으로는 polymeric proanthocyanidins, chlorogenic acid, neochlorogenic acid, cyanidin-3-O-galactoside 등이 있다(Oszmiaski 등, 2005). 아로니아의 생리활성으로는 항산화 효과 (Chang 등, 2008; Hwang 등 2014), 항암(Kdzierska 등, 2013), 항염(Yang 등, 2015; Zapolska 등, 2012), 항당뇨(Damnjanovic 등, 2015), 항돌연변이(Gasiorowski 등, 1997), 혈관질환(Bijak 등, 2013), 주름예방 및 개선효과(Kim 등, 2014) 등의 다양한 생리활 성이 알려져 있다.
아로니아는 무엇인가? 블랙 초크베리(black chokeberry)로 많이 알려진 아로니아는 장미과(Rosaceae)에 속하는 다년생 낙엽관목으로 북아메리카 지역이 주 원산지이며(Tanaka 등, 2001), 열매의 색에 따라 블랙 초크 베리, 레드 초크베리, 퍼플 초크베리로 분류되며, 이들 중 블랙 초크베리라고 불리는 아로니아가 예전부터 식용과 약용 등으로 널리 사용되어 왔다(Kokotkiew 등, 2010). 아로니아 열매에는 안토시아닌, 플라보노이드 및 탄닌 등의 폴리페놀 성분이 다량 함유되어있고, 그중 안토시아닌의 함량이 다른 식물과 베리류에 비해 월등히 높은 것으로 알려져 있으며(Hudec 등, 2006), 아로니아의 주요 함유성분으로는 polymeric proanthocyanidins, chlorogenic acid, neochlorogenic acid, cyanidin-3-O-galactoside 등이 있다(Oszmiaski 등, 2005).
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