This study was purposed to investigate the antioxidative effects, the enzyme activity of the alcohol metabolizing and melanin production of Maesil(Prune mume). The antioxidant activity of Maesil(Prunu mume) was analyzed by measuring thiobarbituric acid reactive substances(TBARS value) and electron d...
This study was purposed to investigate the antioxidative effects, the enzyme activity of the alcohol metabolizing and melanin production of Maesil(Prune mume). The antioxidant activity of Maesil(Prunu mume) was analyzed by measuring thiobarbituric acid reactive substances(TBARS value) and electron donating ability. And we investigated the changes of alcohol dehydrogenase(ADH) and acetaldehyde dehydrogenase(ALDH) activity by measuring the maximum absorbency at 340nm in vitro and human study. The inhibitory effects of Maesil were investigated in vitro and in B-16mouse melanoma cells on melanin biosynthesis that is closely related to hyperpigmentation. The antioxidant activities for TBA values were 29.65% in ascorbicacid, 45.35% in BHT, 15.99% in extract of dehydrated maesil flesh(EDMF) and 25.00% in extract of dehydrated maesil juice(EDMJ). The electron donating abilities by DPPH were 96.69% in ascorbic acid, 77.82% in BHT, 34.25% in EDMF, and 42.99%in EDMJ. Electron donating abilities by DPPH in the presence of 0.02% EDMF and EDMJ were 53.21% and 59.19% respectively. Facilitating rates of ADH activity were 137.92, 131.58, 152.96, 218.70, 111.76, and 144.27% in maesil juice, 5, 10, and 15% GMT, and 0.5 and 1.0% aspartic acid, respectively. ALDH activity increased in the order of Maesil juice > ALDH > GMT > aspartic acid, and facilitating rate of ALDH activity in Maesil juice was the highest at 976.44%. Maesil extracts inhibited tyrosinase activity that converts dopa to dopachrome in the biosynthesis process. B-16 cells treated by Maesil extracts showed that the viability was over 80%. Maesil and maesil products in vitro and B-16 cells inhibited melanin production significantly.
This study was purposed to investigate the antioxidative effects, the enzyme activity of the alcohol metabolizing and melanin production of Maesil(Prune mume). The antioxidant activity of Maesil(Prunu mume) was analyzed by measuring thiobarbituric acid reactive substances(TBARS value) and electron donating ability. And we investigated the changes of alcohol dehydrogenase(ADH) and acetaldehyde dehydrogenase(ALDH) activity by measuring the maximum absorbency at 340nm in vitro and human study. The inhibitory effects of Maesil were investigated in vitro and in B-16mouse melanoma cells on melanin biosynthesis that is closely related to hyperpigmentation. The antioxidant activities for TBA values were 29.65% in ascorbicacid, 45.35% in BHT, 15.99% in extract of dehydrated maesil flesh(EDMF) and 25.00% in extract of dehydrated maesil juice(EDMJ). The electron donating abilities by DPPH were 96.69% in ascorbic acid, 77.82% in BHT, 34.25% in EDMF, and 42.99%in EDMJ. Electron donating abilities by DPPH in the presence of 0.02% EDMF and EDMJ were 53.21% and 59.19% respectively. Facilitating rates of ADH activity were 137.92, 131.58, 152.96, 218.70, 111.76, and 144.27% in maesil juice, 5, 10, and 15% GMT, and 0.5 and 1.0% aspartic acid, respectively. ALDH activity increased in the order of Maesil juice > ALDH > GMT > aspartic acid, and facilitating rate of ALDH activity in Maesil juice was the highest at 976.44%. Maesil extracts inhibited tyrosinase activity that converts dopa to dopachrome in the biosynthesis process. B-16 cells treated by Maesil extracts showed that the viability was over 80%. Maesil and maesil products in vitro and B-16 cells inhibited melanin production significantly.
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문제 정의
우리나라의 주스 시장은 오렌지, 포도 등 외국 과일주스가 주류를 이루고 있었으나 1999년 우리나라의 전통 과실인 매실을 이용한 매실주스가 선을 보인 이후 급격한 신장세를 나타냈으며 더불어 제주 감귤과 같은 또 다른 우리의 과실을 이용한 주스가 주스시장을 주도하고 있다. 본 연구에서는 과일주스 중우리 전통 과일인 매실의 기능성에 대해서 알아보고자 한다.
현재까지 매실의 효능을 과학적으로 검증한 연구는 Han 등(3)과 Shirasaka 등(4)이 항산화 활성을 보고하였으며 항균력(5-6), 항암효과(7), 항혈전 효과(8), 피로회복 작용(9), 당뇨병에 미치는 영향(10) 등에 대해 보고된 바 있다 이에 본 연구에서는 매실의 항산화능을 토대로 체내 산화적 대사에도 매실이 영향을 끼칠 것으로 판단하여 산화 과정을 촉진하는 대사효소에 대한 매실 및 매실 가공품의 영향을 측정하기 위하여 알코올의 대사에 관여하는 ADH 및 ALDH 활성에 미치는 영향을 살펴보았고 멜라닌 형성 과정에 작용하는 tyrosinase의 활성에 대한 영향을 분석하였다.
제안 방법
의 방법을 변형하여 이용하였다. 60㎛ DPPH 2 mL에 매실과육 및 매실즙 추출물과 비교 구인 BHT, ascorbic acid 각각 0.01, 0.02%(w/v)농도의 용액 2 mL를 가하여 5분간 섞고 30분간 방치 후 517 nm에서의 흡광도를 측정하였다. 전자공여능은 100-[(시료첨가구의 흡광도)/무첨가구의 흡광도)100]으로 나타내었다
ADH(AIcohol dehydrogenase) 활성도는 Choi 등(14)과 Racker(15)의 방법을 변용하여 diode anay specttophotometer(Shiadzu, UV-160A)를 이용하여 340 nm에서 형성되는 NADH의 흡광도를 측정함으로써 나타내었다. 시험관에 alcohol 0.
25 ml를 가하여 340 iim에서 흡광도의 변화를 측정하였다. ADH의 활성은 반웅 종료 시의 최대 흡광도로 측정하였다.
ALDH의 활성도 측정을 위해 50 mM sodium pyrophosphate 완충용액(pH 8.8), 0.5 mM NAD, 0J mM pyrazole, 5 mM acetaldehyde인 반응액 2.25 ml에 0.1 ml ALDH(1 unit/ml)와 매실즙, 10% GMT, 1% 아스파르트산을 각각 0.1 ml씩 첨가한 후 37℃water bath에서 10분간 방치하고 340 nm에서 흡광도를 측정하였다.
ALDH의 활성도는 Tottmar 등(16)의 방법을 변형하여 NADH 생성에 따른 흡광도의 변화를 340 um에서 측정하였다. ALDH의 활성도 측정을 위해 50 mM sodium pyrophosphate 완충용액(pH 8.
GMT와 아스파르트산 또한 pH를 &8로 조절하여 ADH 활성 분석을 위한 시료로 이용하였다.
Linoleic acid를 기질로 하여 매실농축액(0.2%)과 매실 및 오매의 과육과 씨 추출물을 항산화제인 BHH와 ascorbic acid와 비교하여 산화억제정도를 측정하였으며 그 결과는 Fig. 3에 나타내었다.
국내산, 중국산, 대만산의 매실 농축액과 국내산 및 중국산 오매의 과육과 씨, 생매실의 과육과 씨를 재료로 전자공여 능을 측정하였고 그 결과는 Fig. 1, 2에 나타낸 바와 같다.
농축액은 농도를 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0%로 하여 국내산과 중국산 대만산에 대하여 비교하였고 비교 군으로 선택한 kojic acid와 arbutin 또한 같은 농도로 측정하였다. 오매와 생매실은 과육과 씨로 분리하여 동결건조한 후 물로 진탕추출하고 여과한 후 여과액을 0.
계속 축적이 되어 심한 숙취를 일으킬 수 있는 가능성이 있다. 따라서, 매실즙의 acetaldehyde의 분해에 직접적인 영향을 미치는 효소인 ALDH의 활성에 미치는 영향을 분석하였다.
또한 최대 흡광도에 다다를 때까지의 속도를 비교하기 위하여 초기반응속도가 직선을 나타내는 구간인 반응 시작부터 120초까지의 기울기를 측정하였다.
매실 농축액, 오매 및 생매의 tyrosinase의 활성에 미치는 영향을 in vitro 실험을 통해 알아봤으며 이를 알려져있는 미백제인 kojic acid 및 arbutin과 비교하였고 그 결과는 Fig. 6, 7에 나타낸 바와 같다.
매실 농축액의 경우 농도를 0.01, 0.02, 0.05, 0.10, 0.20%로 조절하여 측정하였으며 오매와 생매실은 동결건조한 시료를 약 2 g을 취하여 60% 에탄올 100 ml로 6시간동안 추출하여 이용하였고 기존의 항산화제인 BHT (0.01 %)와 ascorbic acid(0.01%)를 이용해 그 효능을 비교하였다.
매실의 멜라닌 세포 생성 억제능을 알아보기 위하여 매실과육, 매실씨, 중국산 오매과육, 중국산 오매씨, 국내산 오매과육, 국내산 오매씨를 60% EtOH을 이용하여 추출한 뒤 감압 농축하고 농축액을 농도별로 희석하여 melanoma cell에 적용하여 멜라닌 생성억제능 및 세포독성을 측정하였으며 그 결과는 Fig. 8에 나타낸 바와 같다. 모든 시료군에서 농도 의존적으로 멜라닌 세포에 대한 억제작용을 나타내었으며 이중 매실 과육과 씨에서의 억제능이 가장 높게 분석되어 tyrosinase 활성 억제능에서와 같은 결과를 나타내었다.
매실즙 및 GMT, aspartic acid의 ADH의 활성에 미치는 효과는 반응 후의 최대 흡광도와 효소의 반응 속도를 통하여 분석하였으며 그 결과는 Fig. 4에 나타낸 바와 같다. 최대 흡광도는 모든 실험구에서 유의적인 차이를 나타냈으며 대조구의 흡광도의 값을 100으로 하였을 때 15% GMT를 첨가한 경우 153.
매실즙과 GMT 및 아스파르트산을 혼합하여 ADH에 대한 상승효과를 분석하였다. 앞에서의 실험과 동일하게 시험관에 aicohol 0.
매실즙의 체내 알코올 분해속도에 대한 영향을 살펴보기 위하여 20대 성인 남자 10명을 대상으로 알코올 섭취 후 5명은 대조군으로 하여 물을 섭취하게 하고 5명은 매실즙을 섭취하게 한 후 시간별로 3시간 동안 혈중알코올 농도를 분석하였다. 그 결과 대조군의 평균 알코올 분해 속도는 0.
시험물질을 농도별로 DMSO 용매에 녹인 후 첨가하여 1일간 배양하였다. 배지를 교환한 후 2일간 더 배양한 뒤 생성된 멜라닌의 양을 비색정량 하였다.
세포의 멜라닌 생성에 대한 억제작용은 Alex 등(19)의 방법을 변형하여 B-16 mouse melanoma cell line을 DMEM 배지를 사용하여 배양한 후 culture dish에 cell number가 1105/dish 이상이 되도록 seeding한 후 1일간 더 배양하였다. 시험물질을 농도별로 DMSO 용매에 녹인 후 첨가하여 1일간 배양하였다.
시험관에 alcohol 0.1 ml, NAD 수용액(2 mg/ml) 0.5 ml, 매실즙, GMT(5, 10, 15%), 아스파르트산(0.5, 1%)를 각각 0.1 ml를 첨가하고 0.01 M glycine-NaOH 완충용액(pH 8.8)를 총부피가 1.8 ml가 되게 첨가한 후 25℃ 항온수조에서 10분간 반응시키고 ADH(18 units/ml) 0.25 ml를 가하여 340 nm에서 흡광도의 변화를 측정하였다.이 때 대조구는 ADH대신 0.
시험물질을 농도별로 DMSO 용매에 녹인 후 첨가하여 1일간 배양하였다. 배지를 교환한 후 2일간 더 배양한 뒤 생성된 멜라닌의 양을 비색정량 하였다.
0%로 하여 국내산과 중국산 대만산에 대하여 비교하였고 비교 군으로 선택한 kojic acid와 arbutin 또한 같은 농도로 측정하였다. 오매와 생매실은 과육과 씨로 분리하여 동결건조한 후 물로 진탕추출하고 여과한 후 여과액을 0.1 N NaOH를 이용하여 pH를 6.8로 조절하여 효소 활성 측정을 위한 시료로 이용하였다.
전자공여능 측정은 Blois(13)의 방법을 변형하여 이용하였다. 60㎛ DPPH 2 mL에 매실과육 및 매실즙 추출물과 비교 구인 BHT, ascorbic acid 각각 0.
대상 데이터
효소로 사용한 ADH와 NAD는 signs에서 구입하여 사용하였으며 기타 시약은 일급시약을 사용하였다. 구루메(GMT)는 향림산업에서 아스파르트산은 Ajinomoto사에서 구입하여 사용하였다.
et Zucc)은 전라남도 해남군에 소재하고 있는 (주)보해매원에서 채취한 남고(Namko)품종을 구입하여 사용하였다. 대두유는 (주)신동방의 것을 사용하였고 시약은 linoleic acid, 2-thiobarbituric acid(TBA), butylated hydroxytoluene(BHT), 1.1 -diphenyl-2-pycryl hydrazil(DPPH)는 Sigma Chemical Co. (USA)에서 구입하여 사용하였으며 그 외 시약은 특급이나 일급시약을 사용하였다.
후 동결건조 하였다. 매실과육 및 매실즙의 각 건조시료를 일정량 취하여 증류수를 첨가한 후 80℃수욕 상에서 1시간 동안 3회 반복하여 진탕 추출한 후 60℃에서 감압 농축한 것을 각각 매실과육추출물(Extract of Dehydrated Maesil Flesh : EDMF)과 매실즙추출물(Extract of Dehydrated Maesil Juice : EDMJ) 시료로 이용하였다.
본 실험에 사용한 매실(FnOTis mume Sieb. et Zucc)은 전라남도 해남군에 소재하고 있는 (주)보해매원에서 채취한 남고(Namko)품종을 구입하여 사용하였다. 효소로 사용한 ADH와 NAD는 signs에서 구입하여 사용하였으며 기타 시약은 일급시약을 사용하였다.
본 실험에 사용한 매실(Frimus mume Sieb. et Zucc)은 전라남도 해남군에 소재하고 있는 (주)보해매원에서 채취한 남고(Namko)품종을 구입하여 사용하였다. 대두유는 (주)신동방의 것을 사용하였고 시약은 linoleic acid, 2-thiobarbituric acid(TBA), butylated hydroxytoluene(BHT), 1.
et Zucc)은 전라남도 해남군에 소재하고 있는 (주)보해매원에서 채취한 남고(Namko)품종을 구입하여 사용하였다. 효소로 사용한 ADH와 NAD는 signs에서 구입하여 사용하였으며 기타 시약은 일급시약을 사용하였다. 구루메(GMT)는 향림산업에서 아스파르트산은 Ajinomoto사에서 구입하여 사용하였다.
데이터처리
측정값은 SAS(Statistical Analysis System)를 이용하여 평균, 분산분석, Duncan의 다중범위시험법(Duncan's multiple range test)으로 유의성을 검중하였다,
측정값은 SAS(Statistical Analysis System)를 이용하여 평균, 분산분석, Duncan의 다중범위시험법(Duncan, s multiple range test)으로 유의성을 검중하였다.
효소 활성저해능 측정은 Jim흥 등(17)의 방법을 이용하여 35℃ 수조에서 온도를 미리 조정한 0.175 M phophate buffer(pH 6.8) 0.2 ml, 5 mM L-DOPA solution 0.2 ml 및 추출시료 용액 0.5 i이의 혼합액에 tyr(^inase(110 units/ml) 0.1 ml를 첨가하여 35'C에서 2분간 반응시킨 다음 475 nm에서 흡광도를 측정한 값(SAbs)과 효소액 대신에 중류수 0, 1 ml를 첨가하여 흡광도를 측정한 값(BAbs), 추출시료 용액 대신에 중류수 0.5 ml를 첨가하여 흡광도를 측정한 값(CAbs)을 측정하여 다음의 식에 의해 계산하였다.
성능/효과
43%)에 비해서도 그 증가 정도가 높게 나타났다. 10% GMT와 1% aspartic acid도 각각 215.79%, 168.42%로 활성의 중가를 보였으나 매실즙 첨가군에 비해 그 상승정도는 현저히 낮았다.
유의적인 차이를 나타냈다. ALDH 활성도의 증가수준을 비교해보면 매실즙 첨가군이 가장 증가정도가 높았고 그 다음이 ALDH를 첨가한 경우였으며 GMT, aspartic acid의 순으로 활성 중가를 나타냈다. 매실즙의 경우 효소만 첨가한 대조구의 흡광도의 값을 100%로 보았을 때 매실즙 첨가군의 값은 976.
농도를 분석하였다. 그 결과 대조군의 평균 알코올 분해 속도는 0.013이었고 매실 섭취군에서는 0.020으로 나타나 대조군에 비해 156.25% 더 빠른 속도로 알코올을 분해하는 것으로 분석되었다.
그 결과 매실 농축액의 경우 원산지에 따라 그 효눙에는 차이가 있었고 모든 시료군에서 농도 의존적으로 전자공여능이 중가하는 양상을 나타내었다. 오매와 생매실의 경우 과육과 씨로 분리하여 측정하였으며 모든 시료 군에서 과육이 씨에 비해 다소 높은 항산화능을 나타내었으나 유의적이지는 않았고 모두 기존의 항산화제인 BHT07.
농축액의 경우 국내산 농축액이 51.35%, 중국산이 45.30%, 대만산이 33.20%로 나타나 원산지에 따른 차이를 나타내었으며 국내산 농축액의 경우 그 효능이 가장 높은 것으로 분석되었다. 오매의 경우는 과육과 씨가 유사한 항산화능을 나타냈으며 국내오매 과육과 씨가 각각 53.
농축액의 경우 농도가 높아짐에 따라 tyrosinase에 대한 활성 저해능이 높아지는 양상을 나타내긴 하였으나 0.5%이상에서는 크게 중가하는 양상을 나타내지는 않았으며 모든 농도에서 국내산 농축액의 효소활성 억제 능이 대만산과 중국산에 비해 높은 것으로 나타나 항산화성에서와 유사한 경향을 나타내었다. 오매와 생매실의 경우 과육과 씨로 분리하여 측정한 결과 중국산 및 국내산 오매와 생매실 모두에서 씨추출물의 활성이 높게 나타나 항산화 능에서 와는 다소 다른 양상을 나타내어 매실의 tyrosinase 활성 저해능은 항산화능을 나타내는 물질이 아닌 다른 성분으로 인한 가능성을 시사하였다.
ALDH 활성도의 증가수준을 비교해보면 매실즙 첨가군이 가장 증가정도가 높았고 그 다음이 ALDH를 첨가한 경우였으며 GMT, aspartic acid의 순으로 활성 중가를 나타냈다. 매실즙의 경우 효소만 첨가한 대조구의 흡광도의 값을 100%로 보았을 때 매실즙 첨가군의 값은 976.44%로 나타나 ALDH의 활성이 10배 가까이 중가되는 양상을 나타냈으며 이는 효소의 첨가량을 2배 늘린 경우(446.43%)에 비해서도 그 증가 정도가 높게 나타났다. 10% GMT와 1% aspartic acid도 각각 215.
8에 나타낸 바와 같다. 모든 시료군에서 농도 의존적으로 멜라닌 세포에 대한 억제작용을 나타내었으며 이중 매실 과육과 씨에서의 억제능이 가장 높게 분석되어 tyrosinase 활성 억제능에서와 같은 결과를 나타내었다. 오매과육과 씨의 경우 멜라닌 생성억제능은 매실과 유사한 활성을 나타내었으나 약간의 세포독성이 관찰되었다.
82%였다. 분석한 시료는 모두 비교군으로 측정한 ascorbic acid(29.65%), BHT(45.35%)보다 TBA 값이 모두 높게 나타났다.
00%로 나타났다. 분석한 시료중 생매실의 항산화능이 가장 높은 것으로 분석되었으며 그 값은 과육과 씨가 각각 61.84, 63.82%였다. 분석한 시료는 모두 비교군으로 측정한 ascorbic acid(29.
오매와 생매실의 경우 과육과 씨로 분리하여 측정한 결과 중국산 및 국내산 오매와 생매실 모두에서 씨추출물의 활성이 높게 나타나 항산화 능에서 와는 다소 다른 양상을 나타내어 매실의 tyrosinase 활성 저해능은 항산화능을 나타내는 물질이 아닌 다른 성분으로 인한 가능성을 시사하였다. 비교군으로 측정한 kojic acid와 arbutin의 경우 kojic acid의 tyrosinase 활성 저해능이 탁월히 높았으며 arbutin의 경우 1.0% 시료군에서도 36.29%로 측정되어 국내산(36.61%) 및 중국산(38.19%) 오매씨의 저해능과 유사한 정도로 나타났으며 생매실의 씨의 경우 58.66%의 저해능을 나타내어 알려져 있는 미백제인 arbudn보다도 큰 저해능을 나타내었다.
중가하는 양상을 나타내었다. 오매와 생매실의 경우 과육과 씨로 분리하여 측정하였으며 모든 시료 군에서 과육이 씨에 비해 다소 높은 항산화능을 나타내었으나 유의적이지는 않았고 모두 기존의 항산화제인 BHT07.82%)에 비해 높은 항산화능을 나타내었고 국내산 오매 과육(100%)과 매실 과육(96.60%) 및 씨(95.40%)의 경우 ascorbic acid(96.69%)와 더 높거나 유사한 활성을 나타내었다.
5%이상에서는 크게 중가하는 양상을 나타내지는 않았으며 모든 농도에서 국내산 농축액의 효소활성 억제 능이 대만산과 중국산에 비해 높은 것으로 나타나 항산화성에서와 유사한 경향을 나타내었다. 오매와 생매실의 경우 과육과 씨로 분리하여 측정한 결과 중국산 및 국내산 오매와 생매실 모두에서 씨추출물의 활성이 높게 나타나 항산화 능에서 와는 다소 다른 양상을 나타내어 매실의 tyrosinase 활성 저해능은 항산화능을 나타내는 물질이 아닌 다른 성분으로 인한 가능성을 시사하였다. 비교군으로 측정한 kojic acid와 arbutin의 경우 kojic acid의 tyrosinase 활성 저해능이 탁월히 높았으며 arbutin의 경우 1.
20%로 나타나 원산지에 따른 차이를 나타내었으며 국내산 농축액의 경우 그 효능이 가장 높은 것으로 분석되었다. 오매의 경우는 과육과 씨가 유사한 항산화능을 나타냈으며 국내오매 과육과 씨가 각각 53.70%, 57.41%였고 중국산의 경우 과육이 51.855, 씨가 50.00%로 나타났다. 분석한 시료중 생매실의 항산화능이 가장 높은 것으로 분석되었으며 그 값은 과육과 씨가 각각 61.
76으로 상승 정도가 높지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 매실즙의 ADH 활성 촉진 정도는 쌀배아 추출물인 GMT의 경우 5% 농도로 첨가한 경우와 유사하였으며 aspartic acid는 1.0% 첨가시와 유사한 효과를 나타내는 것으로 분석되었다.
4에 나타낸 바와 같다. 최대 흡광도는 모든 실험구에서 유의적인 차이를 나타냈으며 대조구의 흡광도의 값을 100으로 하였을 때 15% GMT를 첨가한 경우 153.0으로 그 상승정도가 가장 높게 나타났으며 10% GMT와 1% aspartic acid를 첨가한 경우가 각각 153.0, 144.27로 그 다음으로 높은 값을 나타냈으며 매실즙과 5% GMT 첨가군은 각각 137.9, 131.6이었으며 0.5% aspartic acid를 첨가한 경우 H1.76으로 상승 정도가 높지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 매실즙의 ADH 활성 촉진 정도는 쌀배아 추출물인 GMT의 경우 5% 농도로 첨가한 경우와 유사하였으며 aspartic acid는 1.
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