[논문]단감 잎 추출물의 생리 활성

손지영; 안광환; 김은경; 최성태; 이동욱; 박혜원; 이승철

doi:10.9721/kjfst.2020.52.4.363

단감 잎 추출물의 생리 활성
Physiological activities of water extracts from sweet persimmon leaves 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.52 no.4, 2020년, pp.363 - 368

손지영 (경상남도농업기술원 단감연구소) , 안광환 (경상남도농업기술원 단감연구소) , 김은경 (경상남도농업기술원 단감연구소) , 최성태 (경상남도농업기술원 단감연구소) , 이동욱 (경남대학교 바이오융합학부) , 박혜원 (경남대학교 바이오융합학부) , 이승철 (경남대학교 바이오융합학부)

초록
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단감연구소에서 출하 시기 조절을 위해 육성된 중생종 단감 신품종 홍추와 기존 재배품종 상서조생, 서촌조생, 부유 3품종의 잎 추출물을 제조하여 생리활성을 비교하였다. 그 결과, 홍추의 잎 추출물의 총페놀 함량, Vit. C 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능, ADH 활성에 미치는 영향이 다른 추출물에 비하여 유의하게 높다는 결과를 얻을 수 있었다. ADH 활성도는 부유의 잎 추출물에서 다른 품종에 비해 비교적 높게 나타났다. 이상의 결과는 신품종 단감 홍추의 잎을 이용한 고품질 감잎차의 제조가 가능함을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to evaluate several physiological activities of 4 sweet persimmon cultivar leaf water extracts. One new cultivar ('Hongchu' (HC)]) and three traditional cultivars ('Sangseojosaeng' (UW), Japanese Uenishiwase; 'Seochonjosaeng' (NW), Japanese Nishimurawase; and 'Buyu' (FY), Japanese Fuyu) were used in this study. The HC extract showed significantly higher DPPH and ABTS radical scavenging activities, tyrosinase inhibitory activity, and acetaldehyde dehydrogenase activity than the other extracts, while the FY extract exhibited a relatively higher alcohol dehydrogenase activity. The HC extract contained higher amount of phenolics and ascorbic acid. These results suggest the possibility of high-quality persimmon leaf tea development using the new sweet persimmon cultivar, HC.

주제어

표/그림 (5)

그림 Fig. 1. (A) Total phenolic and (B) ascorbic acid contents of water extract of sweet persimmon leaves.
그림 Fig. 2. (A) DPPH and (B) ABTS radical scavenging activities of water extract of sweet persimmon leaves.
그림 Fig. 3. Effect of water extract of sweet persimmon leaves on alcohol dehydrogenase activity.
그림 Fig. 4. Tyrosinase inhibitory effect of water extract of sweet persimmon leaves.
표 Table 1. Correlation analysis in TPC, Vit. C, DPPH RSA, ABTS RSA, ADH, ALDH, and TIA (tyrosinase inhibition activity)

AI 본문요약
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문제 정의

Tyrosinase 저해 정도는 폴리페놀 화합물의 종류나 구조와 상관관계가 있다고 알려져 있는데(Kim 등, 1997), 폴리페놀 중 catechin류는 tyrosinase의 활성 저해에 큰 영향을 미치지 않지만, gallocatechin류나 epicatechin류는 tyrosinase 저해능에 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Ahn 등, 1998). 본 실험에서는 멜라닌 색소 생성에 관여하고 있는 tyrosinase의 활성을 품종별 단감 잎 추출액을 활용하여 저해효과를 비교해 보았다. Fig.
본 연구에서는 단감연구소에서 육성한 단감 신품종인 홍추의 이용성 증대를 위한 하나의 방법으로 단감 잎 추출물을 제조하고 실제 음용조건에서 단감 잎 추출물에 포함된 품종별 유효성분을 비교분석하여 건강차로서의 활용 가능성을 검토하기 위해 수행되었다. 비교 품종으로는 완전 단감으로 중생종인 상서조생과 만생종인 부유, 그리고 불완전 단감이면서 조생종인 서촌조생을 이용하였다.

제안 방법

단감 잎 추출물의 항산화력 측정을 위하여 DPPH 라디칼 및 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다. 10배 희석한 단감 잎 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 및 60배 희석한 단감 잎 추출물의 ABTS의 라디칼 소거능을 측정하여 품종별 항산화 활성을 비교하였다. 그 결과 Fig.
단감 잎 추출물의 ADH 활성 측정은 Bergmeyer (1974)의 방법을 변형하여 측정하였다. NADH의 생성량은 분광광도계를 이용해 340 nm에서 흡광도 측정으로 대조군에 대한 상대적 활성을 비교하였다. 반응액은 증류수 0.
본 연구의 단감 잎 추출물 제조를 위해 수확한 단감 잎은 일반적인 감잎차 제조공정에 따라 처리하였다. 단감 잎 세척 후 물기를 제거하고 상온에서 16시간 건조하고 면보자기에 싸서 5분간 비빈 후 160℃ 팬에서 5분간 1차 덖음 처리하였다. 완전히 식힌 후 1분간 유념 처리하고 160℃ 팬에서 3분간 2차 덖음 처리 후 완전히 식혔다.
단감 잎 추출물로 분석한 총 페놀함량 및 비타민 C 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 알코올 분해대사 효소활성, tyrosinase 저해능 간의 상관관계를 분석하여 Table 1에 나타내었다. 상관계수 분석한 결과 ADH를 제외한 모든 실험군에서 0.
비타민 C 함량 측정은 hydrazine 비색법(Puohan and Gerjovich, 1946)을 따랐다. 단감 잎 추출물을 20배 희석한 후 3개의 시험관(총 비타민 C, 산화형 비타민 C, 대조구)에 시료 1 mL을 넣고 총 비타민 C 측정용 시험관에 0.2% indophenol 용액을 두 방을 가하여 붉은색 반응을 확인했다. 그 뒤 thiourea 1 mL을 첨가하고 대조구를 제외한 시험관에 DNP 용액을 0.
단감 잎 추출물의 ADH 활성 측정은 Bergmeyer (1974)의 방법을 변형하여 측정하였다. NADH의 생성량은 분광광도계를 이용해 340 nm에서 흡광도 측정으로 대조군에 대한 상대적 활성을 비교하였다.
단감 잎 추출물의 항산화력 측정을 위하여 DPPH 라디칼 및 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다. 10배 희석한 단감 잎 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 및 60배 희석한 단감 잎 추출물의 ABTS의 라디칼 소거능을 측정하여 품종별 항산화 활성을 비교하였다.
단감연구소에서 출하 시기 조절을 위해 육성된 중생종 단감 신품종 홍추와 기존 재배품종 상서조생, 서촌조생, 부유 3품종의 잎 추출물을 제조하여 생리활성을 비교하였다. 그 결과, 홍추의 잎 추출물의 총페놀 함량, Vit.
실험에 사용된 4가지 품종인 홍추(Hongchu, HC), 상서조생(Japanese Uenishiwase, UW), 서촌조생(Japanese Nishimurawase, NW), 부유(Japanese Fuyu, FY)의 단감 잎은 2019년 경남 김해시 소재 경남농업기술원 단감연구소 시험포장에서 5월 20일에 채취한 것을 사용하였다. 본 연구의 단감 잎 추출물 제조를 위해 수확한 단감 잎은 일반적인 감잎차 제조공정에 따라 처리하였다. 단감 잎 세척 후 물기를 제거하고 상온에서 16시간 건조하고 면보자기에 싸서 5분간 비빈 후 160℃ 팬에서 5분간 1차 덖음 처리하였다.
5 µL를 넣어 반응용액을 만들고 25℃에서 10분간 반응시킨 후 340 nm에서 흡광도를 측정하였다. 상대 활성(%)을 나타내기 위한 음성 대조구는 시료 대신 증류수를 첨가했고, 양성 대조구로는 Hepos를 사용했다. ADH 활성도는 반응이 종료될 때의 최대 흡광도를 대조구에서의 최대 흡광도에 대한 비율로 나타냈으며, 반응식은 다음과 같다.
또한 UW를 제외한 나머지 품종의 잎 추출물은 모두 200% 이상의 ADH 활성을 보였다. 이러한 알코올 대사 관련 효소 연구에서는 양성 대조구로 간장 치료제인 Hepos가 주로 사용되는데 이를 본 연구에서 단감 잎 추출물의 결과와 비교하였다. Hepos 원액은 315.

대상 데이터

완성된 감잎차는 −70℃ deep freezer에 보관하면서 시료 제조에 사용하였다. 분석에 사용된 2,2- azilnobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) (ABTS), alcohol dehydrogenase (ADH), 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNP), 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), Folin-Ciocalteu 시약, NAD⁺, tyrosinase, L-tyrosine 등은 Sigma-Aldrich Co. (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였으며, 그 이외의 다른 시약들은 분석용 특급을 사용하였다.
본 연구에서는 단감연구소에서 육성한 단감 신품종인 홍추의 이용성 증대를 위한 하나의 방법으로 단감 잎 추출물을 제조하고 실제 음용조건에서 단감 잎 추출물에 포함된 품종별 유효성분을 비교분석하여 건강차로서의 활용 가능성을 검토하기 위해 수행되었다. 비교 품종으로는 완전 단감으로 중생종인 상서조생과 만생종인 부유, 그리고 불완전 단감이면서 조생종인 서촌조생을 이용하였다.
실험에 사용된 4가지 품종인 홍추(Hongchu, HC), 상서조생(Japanese Uenishiwase, UW), 서촌조생(Japanese Nishimurawase, NW), 부유(Japanese Fuyu, FY)의 단감 잎은 2019년 경남 김해시 소재 경남농업기술원 단감연구소 시험포장에서 5월 20일에 채취한 것을 사용하였다. 본 연구의 단감 잎 추출물 제조를 위해 수확한 단감 잎은 일반적인 감잎차 제조공정에 따라 처리하였다.
품종명을 ‘홍추(Hongchoo)로 명명하여 2018년 10월에 품종보호출원(출원번호: 2018-544)하였다.

데이터처리

각 실험 결과의 평균값과 표준편차를 산출한 뒤 일변량 및 상관관계를 분석하였으며, 통계적 유의성은 95% (p<0.05) 수준에서 검증하였다.
본 연구에서 진행된 모든 분석은 시료 당 3회 반복으로 진행되었으며, IBM SPSS Statistics 23.0 (Armonk, NY, USA) 프로그램을 사용하여 통계 처리하였다. 각 실험 결과의 평균값과 표준편차를 산출한 뒤 일변량 및 상관관계를 분석하였으며, 통계적 유의성은 95% (p<0.
단감 잎 100 g당 비타민 C의 함량(mg)은 감잎차 추출물의 비타민 C 함량을 희석배수와 검량선을 참조하여 계산한 후 아래의 식으로 계산하여 나타내었다. 비타민 C 함량 분석은 3회 반복으로 이루어졌으며, 그 평균값을 그래프로 표시하고 오차범위를 나타내었다.
DPPH 소거능은 아래의 식으로 계산하여 백분율로 나타내었다. 총 3회 반복으로 이루어졌으며, 그 평균값을 그래프로 표시하고 오차 범위를 나타내었다.
ABTS 라디칼 소거능은 식 (3)을 이용하여 계산하고 백분율로 나타내었다. 총 3회 반복으로 이루어졌으며, 평균값을 그래프로 표시하고 오차 범위를 나타내었다.
표준농도 곡선은 gallic acid (GA)를 이용하여 작성하였다. 총 폴리페놀 분석은 3회 반복으로 이루어졌으며, 그 평균값을 그래프로 표시하고 오차 범위를 나타내었다.

이론/모형

Tyrosinase 저해능은 Vanni 등(1990)의 방법에 따라 측정하였다. 50 mM sodium phosphate buffer (0.
단감 잎 추출물의 ABTS 라디칼 소거능은 Muller (1985)의 방법을 따랐다. 60배 희석한 단감 잎 추출물 0.
단감 잎 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 Jeong 등(2004)의 방법을 따랐다. 10배 희석한 단감 잎 추출물 0.
단감 잎 추출은 Kim 등(2013)의 감잎차 제조 방법에 따라 위에서 서술한 바와 같이 처리한 단감 잎 1.5 g을 약 90℃의 증류수 100 mL에 3분 동안 침출한 후, 침출액을 Whatman paper No. 1 (GE Healthcare UK Ltd., Buckinghamshire, UK)에 여과하고 4℃에서 냉장 보관하여 실험용 시료로 사용하였다.
비타민 C 함량 측정은 hydrazine 비색법(Puohan and Gerjovich, 1946)을 따랐다. 단감 잎 추출물을 20배 희석한 후 3개의 시험관(총 비타민 C, 산화형 비타민 C, 대조구)에 시료 1 mL을 넣고 총 비타민 C 측정용 시험관에 0.
총 폴리페놀의 함량 측정은 Gutfinger (1981)의 방법을 따랐다. 10배 희석한 각 시료의 추출물 1 mL에 2% Na₂CO₃ 수용액 1 mL을 첨가해 균질화하고 실온에 3분간 방치하였다.

성능/효과

C 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능, ADH 활성에 미치는 영향이 다른 추출물에 비하여 유의하게 높다는 결과를 얻을 수 있었다. ADH 활성도는 부유의 잎 추출물에서 다른 품종에 비해 비교적 높게 나타났다. 이상의 결과는 신품종 단감 홍추의 잎을 이용한 고품질 감잎차의 제조가 가능함을 시사한다.
그 결과, 홍추의 잎 추출물의 총페놀 함량, Vit. C 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능, ADH 활성에 미치는 영향이 다른 추출물에 비하여 유의하게 높다는 결과를 얻을 수 있었다. ADH 활성도는 부유의 잎 추출물에서 다른 품종에 비해 비교적 높게 나타났다.
비타민 C는 과채류에 많이 함유되어 있으며, 환원력이 강하므로 강력한 산화방지 효과가 있는 것으로 알려져 있다(Davey 등, 2007). Fig. 1(B)에서와 같이 각 추출물에서 측정한 결과를 바탕으로 얻은 단감 잎의 비타민 C의 함량은 HC, UW, NW, FY가 각각 1,456.92, 241.5, 692.74, 391.16 mg%으로 신품종 HC 추출물에서 가장 높게 나타났다.
본 실험에서는 멜라닌 색소 생성에 관여하고 있는 tyrosinase의 활성을 품종별 단감 잎 추출액을 활용하여 저해효과를 비교해 보았다. Fig. 4의 결과를 보면 HC 품종의 저해능이 95%로 다른 세 품종에 비해 월등하게 높은 저해 능력을 가지고 있음을 보여준다. 이러한 사실은 신품종 HC 단감 잎 추출물에서 tyrosinase 효소 활성 억제를 시키는 물질 즉, 미백효과 및 피부노화방지의 기능이 다른 비교 품종에 비해 많이 높다는 것을 의미한다.
10배 희석한 단감 잎 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 및 60배 희석한 단감 잎 추출물의 ABTS의 라디칼 소거능을 측정하여 품종별 항산화 활성을 비교하였다. 그 결과 Fig. 2(A)와 (B)에서와 같이 DPPH 및 ABTS 라디컬 소거능력 모두 HC의 잎 추출물에서 가장 높다는 것을 알수 있었다. HC 다음으로 NW, FY, UW의 순으로 나타났다.
3에 보이는 바와 같이 음성 대조구에 비해 전체적으로 효소활성이 크게 증가하였음을 확인할 수 있었다. 또한 UW를 제외한 나머지 품종의 잎 추출물은 모두 200% 이상의 ADH 활성을 보였다. 이러한 알코올 대사 관련 효소 연구에서는 양성 대조구로 간장 치료제인 Hepos가 주로 사용되는데 이를 본 연구에서 단감 잎 추출물의 결과와 비교하였다.
이는 단감 잎차가 가지는 페놀과 항산화 효과가 매우 밀접한 관계임을 시사한다. 또한 비타민 C는 대표적인 항산화 물질로서 라디칼 소거능 분석뿐만 아니라 tyrosinase 저해능 분석과도 약 0.996으로 매우 높은 수치를 보였다. 반면 ADH 활성에서는 각 실험군들과의 상관계수가 전체적으로 낮게 나타났으며, 특히 비타민 C 함량과는 0.
996으로 매우 높은 수치를 보였다. 반면 ADH 활성에서는 각 실험군들과의 상관계수가 전체적으로 낮게 나타났으며, 특히 비타민 C 함량과는 0.044로 극히 낮은 상관성을 보였다. 이를 보아 ADH 활성에 영향을 미치는 성분은 본 실험에서 분석하지 않은 다른 성분이 관여하는 것으로 추정된다.
DPPH와 ABTS의 라디컬 소거능은 페놀성 화합물의 함량이 많을수록 높게 나타난다고 알려져 있으며, DPPH 및 ABTS는 모두 free radical 물질로서 라디칼 소거능은 유의적 상관관계를 가지는 것으로 알려져 있다(Rice-Evans 등, 1997; Kim 등, 2012b). 비타민 C는 강력한 항산화력을 보이므로, 이들 성분이 많이 함유된 HC가 다른 품종보다 우수한 항산화력을 나타내었다. 한편, DPPH 라디칼은 안정하며 전하를 띠지 않으며, ABTS 라디칼은 양전하를 띠고 있다.
단감 잎 추출물로 분석한 총 페놀함량 및 비타민 C 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 알코올 분해대사 효소활성, tyrosinase 저해능 간의 상관관계를 분석하여 Table 1에 나타내었다. 상관계수 분석한 결과 ADH를 제외한 모든 실험군에서 0.7 이상으로 높게 나타났으며, 특히 총 페놀 함량과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 사이 상관계수가 매우 높은 수치로 나타났다(0.9 이상). 이는 단감 잎차가 가지는 페놀과 항산화 효과가 매우 밀접한 관계임을 시사한다.
HC 다음으로 NW, FY, UW의 순으로 나타났다. 이 결과로 HC 잎 추출물의 free radical 소거능력이 다른 단감 품종의 잎 추출물에 비해 뛰어남을 알 수 있다. 양성 대조구인 비타민 C는 10 µg/mL 농도에서 각각 15.
044로 극히 낮은 상관성을 보였다. 이를 보아 ADH 활성에 영향을 미치는 성분은 본 실험에서 분석하지 않은 다른 성분이 관여하는 것으로 추정된다.
ADH 활성도는 부유의 잎 추출물에서 다른 품종에 비해 비교적 높게 나타났다. 이상의 결과는 신품종 단감 홍추의 잎을 이용한 고품질 감잎차의 제조가 가능함을 시사한다.
이와 비교해본다면 본 연구에서 사용된 단감 잎 추출물 품종 모두 Hepos를 2배 희석한 용액과 유사한 수준을 나타낸다는 것을 알 수 있었으며, 특히 우리나라에서 가장 많이 재배되는 단감 품종인 부유(FY)의 경우 233.59±1.01%로 Hepos 2배 희석 용액보다 더 높은 활성을 나타내었다.
총 폴리페놀 함량은 ‘홍추’(HC)(41.95 µg GAE/mL), ‘서촌조생’(NW)(38.28 µg GAE/mL), ‘부유’(FY)(36.14 µg GAE/mL), ‘상서조생’(UW)(23.19 µg GAE/mL) 순으로 나타났다.
추출물을 첨가하지 않은 음성대조구의 효소 활성을 100%라고 하였을 때, 단감 잎 추출물을 첨가할 경우 Fig. 3에 보이는 바와 같이 음성 대조구에 비해 전체적으로 효소활성이 크게 증가하였음을 확인할 수 있었다. 또한 UW를 제외한 나머지 품종의 잎 추출물은 모두 200% 이상의 ADH 활성을 보였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	감은 어떻게 구분되어지는가?	)은 한국, 중국, 일본 등에서 주로 재배되고 있으며, 미국, 스페인 등 서양 여러 나라에서도 재배, 생산, 판매되고 있다. 감은 떫은맛 유무에 따라 일반적으로 떫은감과 단감으로 구분되는데, 탈삽 형태에 따라 완전 떫은감, 불완전 떫은감, 완전 단감, 불완전 단감으로 구분되어진다(Yamada, 1993). 우리나라 단감 재배는 중부이남 지역인 경남과 전남지역에서 주로 재배되고 있다.
	감잎차의 효능은?	감잎에는 비타민 C 함량이 다른 차류에 비해 높으며 특히, 폴리페놀 성분을 다량으로 함유하고 있어 여러 가지 생리적 활성작용을 갖고 있다고 알려져 있다(Chung 등, 1994). 감잎차는 국산 전통차로서 성인병의 예방 및 스트레스 해소, 니코틴 해독 등 다양한 효능을 가지며, 돌연변이 억제, 암 예방 등의 효과가 있다(Kim, 2001; Song 등, 2000).
	일반적인 감잎차 제조공정은 어떠한 과정을 거치는가?	본 연구의 단감 잎 추출물 제조를 위해 수확한 단감 잎은 일반적인 감잎차 제조공정에 따라 처리하였다. 단감 잎 세척 후 물기를 제거하고 상온에서 16시간 건조하고 면보자기에 싸서 5분간 비빈 후 160℃ 팬에서 5분간 1차 덖음 처리하였다. 완전히 식힌 후 1분간 유념 처리하고 160℃ 팬에서 3분간 2차 덖음 처리 후 완전히 식혔다. 그 후 60℃ 팬에서 30분간 수분제거작업을 실시하고 160℃에서 5분간 3차 덖음 처리작업으로 감잎차를 완성하였다. 완성된 감잎차는 −70℃ deep freezer에 보관하면서 시료 제조에 사용하였다.

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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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