[논문]품종에 따른 국내산 누에의 항산화 활성 비교

박종우; 이창훈; 정찬영; 강상국; 주완택; 김성완; 김남숙; 권해용; 김기영

doi:10.5352/jls.2021.31.11.1010

품종에 따른 국내산 누에의 항산화 활성 비교
Comparison of Antioxidant Activity According to Silkworm Cultivars 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.31 no.11, 2021년, pp.1010 - 1018

박종우 (국립농업과학원 농업생물부) , 이창훈 (국립농업과학원 농업생물부) , 정찬영 (국립농업과학원 농업생물부) , 강상국 (국립농업과학원 농업생물부) , 주완택 (국립농업과학원 농업생물부) , 김성완 (국립농업과학원 농업생물부) , 김남숙 (국립농업과학원 농업생물부) , 권해용 (국립농업과학원 농업생물부) , 김기영 (국립농업과학원 농업생물부)

초록
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최근 건강 기능성 식품으로 주목받고 있는 누에는 다양한 품종이 생산되고 있지만, 품종에 따른 기능성의 차이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 농가에서 사육되고 있는 누에의 품종에 따른 항산화 활성을 분석하였고, 우수한 항산화 활성을 나타내는 특화 품종으로서의 육성 가능성을 살펴보고자 하였다. 항산화 활성의 비교를 위하여 백옥잠, 골든실크, 연녹잠 및 한생잠 등 4개 품종을 사육하고 5령 유충기 3일째 및 7일째 누에에 대하여 물 및 에탄올 추출물을 제작하였다. 그 결과, 물을 이용한 5령 3일째의 골든실크에서 가장 높은 추출 수율이 나타냈으나 총 페놀화합물과 및 플라보노이드 함량은 각각 5령 3일째 연녹잠의 물 추출물(86.11±4.04 ㎍/mg of gallic acid equivalent) 및 70% (v/v) 에탄올 추출물(46.70±2.81 ㎍/mg quercetin equivalent)에서 가장 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능 분석에서 백옥잠과 연녹잠이 최대 78%의 라디칼 소거능을 나타냈으며, 연녹잠의 IC50 값은 11.94±1.93 ug/ml이었다. 연녹잠의 최대 SOD 유사 활성은 약 47%로 백옥잠 보다 높았으며, 비타민 C 40 ㎍/ml 농도의 SOD 유사 활성 45%와 유사했다. 아질산염 소거능 분석에서 pH 1.2 조건에서 백옥잠과 연녹잠이 85%로 가장 높게 나타났으며, pH 3.0에서는 백옥잠이 25%, 연녹잠이 20%의 아질산염 소거 활성을 나타냈다. 또한 연녹잠 추출물 48 ㎍/ml 농도의 환원력은 0.7 abs 수준으로 gallic acid 3.6 ㎍/ml 농도의 환원력과 유사한 수준으로 4개 품종 중 가장 우수했다. 이와 같은 결과를 종합해 볼 때 항산화 활성 지표 분석에서 공통적으로 우수한 성적을 보인 5령 3일째의 연녹잠이 항산화 활성이 우수한 품종으로 육성하기에 적합할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Although varieties of silkworms, which have recently attracted attention as a health functional food, are being produced, studies on the differences in the functionality of different silkworm varieties are insufficient. Therefore, in this study, the antioxidant activities of different silkworm breeds bred in domestic farms were analyzed, and the potential for their cultivation as specialized varieties with excellent antioxidant function was investigated. To compare antioxidant activity, four varieties of silkworms, white Bakokjam, Golden silk, Yeonokjam, and Hanseongjam, were bred; water and ethanol extracts of these silkworms were prepared on the 3rd and 5th days of the 5th instar larval stage. The highest extraction yield was seen for the water extract from the Golden silk variety on the 3rd day of the 5th instar; the highest total phenolic compound and flavonoid contents were observed for the water extract (86.11±4.04 ㎍/mg GE) and 70% (v/v) ethanol extract (46.70±2.81 ㎍/mg QE). Bakokjam and Yeonokjam exhibited DPPH radical scavenging activity of up to 78% and showed the highest nitrite scavenging activity (85%) at pH 1.2. The maximum SOD-like activity of Yeonokjam was about 47%. Furthermore, 48 ㎍/ml of the Yeonokjam extract showed a reducing power of 0.7 abs, which was the best among the four varieties. Considering these results, the Yeonokjam (on the 3rd day of the 5th instar) had antioxidant activity and represents a silkworm cultivar that would be suitable for cultivation as a health food.

주제어

표/그림 (7)

표 Table 1. Differences in the amounts of extracts obtained by silkworm cultivar (mg/g)¹⁾
표 Table 2. The contents of total phenolic compounds in each silkworm extracts (μg GAE¹⁾/mg)
표 Table 3. The contents of flavonoid compounds in each silkworm extract (μg QE¹⁾/mg)
그림 Fig. 1. SOD-like activities of silkworm extracts according to cultivars. In this assay, 72 μg/ml of silk-worm extracts were submitted to analysis and ascorbic acid was used as a positive control. The values represent the mean ± SD of triplicate experiments. Means with same letters above a bar are not significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
표 Table 4. DPPH radical scavenging activities of silkworm extracts according to cultivars
그림 Fig. 2. Nitrite-scavenging activities of silk-worm extracts according to cultivars. In this assay, 90 μg/ml of silkworm extracts were submitted to analysis. The values represent the mean ± SD of triplicate experiments. Means with same letters above a bar are not significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
그림 Fig. 3. Reducing powers of silkworm extracts according to cultivars. In this assay, 1.4 and 3.6 μg/ml of gallic acids were used as positive controls, and 24 or 48 μg/ml of silkworm extracts were submitted to analysis. The values represent the mean ± SD of triplicate experiments. Means with same letters above a bar are not significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 국내 농가에서 주로 사육되는 4가지 품종의 누에를 생산하여 유충 성장 시기 및 추출 용매를 달리하여 추출물을 제작하고, 각 추출물의 항산화 효과를 비교하여 특화 품종 선발을 위한 기초자료를 확보하고자 하였다.

제안 방법

사육된 각 누에는 5령 3일째와 5령 7일째에 각각 수거하여 -70℃에서 동결 후, 동결건조기(EYELA, Japan)를 이용하여 중량 변화가 발생하지 않을 때까지 건조하여 이용하였다. 누에추출물은 동결건조 된 누에를 분쇄기(Hanil, Korea)을 이용하여 분쇄하고, 각 시료에 증류수, 30% (v/v) 에탄올 및 70% (v/v) 에탄올을 각각 1:5 (v/v)의 비율로 첨가하여 4℃에서 24시간 동안 2회 진탕 추출한 후 10, 000x g로 4℃에서 30분간 원심분리하여 상등액만을 얻어 Speed vac (Labogen, Korea) 을 이용하여 농축 및 건조한 후 추출에 이용된 용매를 이용하여 18 mg/ml의 농도로 용해하여 누에 추출물 시료를 제조 후 실험에 이용하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 누에는 휴면계통 보급 품종인 백옥잠(잠 123X124), 골든실크(잠 311X312), 연녹잠(잠315X316) 및 한생잠(잠 153X154)을 이용하였으며, 누에 사육은 농촌진흥청 농업생물 부의 표준 사육기준(온도, 24~27℃, 습도, 70~90%)에 준하여 신선한 뽕잎을 급여하고 25℃, 16L8D의 조건에서 사육하였다. 사육된 각 누에는 5령 3일째와 5령 7일째에 각각 수거하여 -70℃에서 동결 후, 동결건조기(EYELA, Japan)를 이용하여 중량 변화가 발생하지 않을 때까지 건조하여 이용하였다.

데이터처리

모든 분석결과는 3회 반복 실험한 결과로부터 평균값과 표준편차로 나타내었으며 통계분석은 IBM SPSS Statistics (23, IBM Corp., Armonk, NY, USA)를 이용하여 ANOVA test와 Duncan’s multiple range test를 통해서 시료 간 유의적 차이 (p<0.05)를 검정하였다.

성능/효과

이상의 결과를 종합해 볼 때 페놀화합물 및 플라보노이드함유량이 많고, DPPH 라디칼 소거능, SOD 유사 활성, 아질산염 소거능, 환원력 등의 항산화 활성 지표 분석에서 공통적으로 우수한 성적을 보인 연녹잠의 항산화 활성이 가장 우수하다고 판단된다. 그뿐만 아니라 항산화 효과라는 기능성 측면에서는 5령 3일째 누에의 이용이 5령 7일 누에보다 강점을 가지며, 30% (v/v) 에탄올을 이용할 때 더 많은 페놀 화합물 및 플라보노이드의 추출이 가능한 만큼 추가적인 연구나 기능성 식품으로의 가공을 위한 추출에는 30% (v/v) 에탄올을 이용하는 것이 적합할 것으로 판단된다.
이상의 결과를 종합해 볼 때 페놀화합물 및 플라보노이드함유량이 많고, DPPH 라디칼 소거능, SOD 유사 활성, 아질산염 소거능, 환원력 등의 항산화 활성 지표 분석에서 공통적으로 우수한 성적을 보인 연녹잠의 항산화 활성이 가장 우수하다고 판단된다. 그뿐만 아니라 항산화 효과라는 기능성 측면에서는 5령 3일째 누에의 이용이 5령 7일 누에보다 강점을 가지며, 30% (v/v) 에탄올을 이용할 때 더 많은 페놀 화합물 및 플라보노이드의 추출이 가능한 만큼 추가적인 연구나 기능성 식품으로의 가공을 위한 추출에는 30% (v/v) 에탄올을 이용하는 것이 적합할 것으로 판단된다.

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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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