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문제 정의
- 본 연구에서는 제주산 블루베리의 항산화활성을 알아보기 위하여 블루베리로부터 에탄올과 효소적 가수분해를 이용하여 각각의 추출물을 제조한 후 이들로부터 활성산소종의 소거활성을 측정하였다. 여기에서 효소 추출물보다 에탄올 추출물이 추출수율은 낮았으나, 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거활성이 모두 높게 나타났다.
- 이에 본 연구는 제주산 블루베리를 증류수, 에탄올, 효소적 추출법으로 추출하고 DPPH radical 소거활성을 측정하여 제주산 블루베리의 항산화 활성을 확인하고, 기능성 식품 또는 기능성 화장품의 원료의 가능성을 확인하고자 한다.
제안 방법
- 모든 추출물에서 40% 이상의 비교적 높은 수율을 보였다. 105℃ dry oven에서 한 번 더 건조시킨 블루베리 1 g을 처음과 동일한 방법으로 추출 및 필터링하여 잔사의 무게를 확인하였다. 그 결과추출 용매의 종류별로 비교할 경우 50% EtOH (49.
- 각 추출물의 free radical 소거활성은 Blois의 방법을 변형하여 측정하였다. 에탄올 에 용햐시킨 4 X 10-4M DPPH용액 2.
- 각각의 추출물은 3,000 × g에서 20분 동안 원심분리하여 잔사를 제거한 상층액을 취한 후 감압여과하여 실험의 실험에 사용하였다.
- 블루베리를 동결 건조하여 마쇄한 후, 시료 1g에 100 mL의 용매(물, 30%, 50%, 70% 에탄올)를 각각 첨가하고, Shaking incubator를 이용하여 상온에서 24시간 동안 추출하였고, 효소적 추출은 시료 1 g과 각 효소에 적합한 버퍼 100 mL를 혼합한 후 시료 대비 1%의 당 분해효소(Viscozyme, Celluclast, AMG, Termamyl, Ultraflo)와 단백질 분해효소(Protamex, Kojizyme, Neutrase, Flavourzyme, Alcalase)를 각각 첨가한 후 Shaking incubator에서 24시간 동안 각 효소의 최적의 조건에서 추출하였다. 각각의 추출물은 3,000 × g에서 20분 동안 원심분리하여 잔사를 제거한 상층액을 취한 후 감압여과하여 실험의 실험에 사용하였다.
- 추출수율의 측정은 추출에 사용한 시료의 양에 대한 추출물의 총 고형분 함량의 %로 계산하였다.
대상 데이터
- 당 분해효소( V i s c o z ym e , C e ll u c l a s t , AM G , Termamyl, Ultraflo)와 단백질 분해효소(Protamex, Kojizyme, Neutrase, Flavourzyme, Alcalase)는 Novozyme 사(Novozymes Nordisk, Bagsvaerd, D e n m a r k ) 에 서 구 입 하 여 사 용 하 였 고 , 1,1-diphenyl-2-pricrylhydrazyl (DPPH)는 Sigma사 (St. Louis, MO, USA)에서 구입하여 사용하였다. 그 외 모든 시약은 분석용 특급 시약을 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 블루베리는 제주도 내의 블루베리 농장에서 수확된 것으로 농장에서 직접 구매하였으며, 흐르는 물로 수세하여 협잡물을 제거하고 동결건조한 후 실험에 사용하였다.
데이터처리
- 본 실험의 결과 자료는 3회 반복 측정하여 얻은 결과를 평균±표준편차로 나타내었다.
이론/모형
- 블루베리의 총 polyphenol 함량 측정은 Ko[4] 등에 준하여 수행하였다. 각 추출물 1 mL에 95% 에탄올 용액 1 mL와 증류수 5 mL를 넣어 혼합한 후 50% Folin-Ciocalteu reagent (Sigma Chemical, St.
성능/효과
- 105℃ dry oven에서 한 번 더 건조시킨 블루베리 1 g을 처음과 동일한 방법으로 추출 및 필터링하여 잔사의 무게를 확인하였다. 그 결과추출 용매의 종류별로 비교할 경우 50% EtOH (49.5%)과 70% EtOH(50.5%)이 가장 높은 수율을 나타내었다. 에탄올의 농도가 높을수록 추출수율이 높아지는 것을 보아 블루베리는 수용성 성분보다 유기용매에 잘 녹는 성분이 많을 것으로 추정된다.
- 추출효소의 종류별로 비교할 경우 250 ㎍/mL로 측정한 값은 Flavourzyme 추출물이 약 63%의 가장 높은 소거 활성을 보였고, Viscozyme, AMG, Termamyl, Protamex, Kojizyme의 5가지 효소 추출물도 50% 이상의 활성을 보였다. 그러나 125 ㎍/mL로 측정하였을 때 Flavourzyme 추출물은 29%의 소거활성을 나타내는 데에 반해 Protamex 추출물이 39%로 가장 높은 소거활성을 나타내었다. 이어 AMG와 Termamyl 추출물이 각각 36%와 33%의 소거활성을 보였다.
- 또한 추출 효소의 종류별로 비교할 경우 Neutrase 추출물(64.5%)이 가장 높은 값을 나타내었고, Protamex 추출물(62.7%)과 Kojizyme 추출물(62.5%) 이 다른 효소 추출물보다 높은 수율을 나타내었다.
- 제주산 블루베리를 이용한 각각의 추출물의 유효성분 즉, 수율은 Table 1에 나타내었다. 모든 추출물에서 40% 이상의 비교적 높은 수율을 보였다. 105℃ dry oven에서 한 번 더 건조시킨 블루베리 1 g을 처음과 동일한 방법으로 추출 및 필터링하여 잔사의 무게를 확인하였다.
- 5%)이 가장 높은 수율을 나타내었다. 에탄올의 농도가 높을수록 추출수율이 높아지는 것을 보아 블루베리는 수용성 성분보다 유기용매에 잘 녹는 성분이 많을 것으로 추정된다.
- 본 연구에서는 제주산 블루베리의 항산화활성을 알아보기 위하여 블루베리로부터 에탄올과 효소적 가수분해를 이용하여 각각의 추출물을 제조한 후 이들로부터 활성산소종의 소거활성을 측정하였다. 여기에서 효소 추출물보다 에탄올 추출물이 추출수율은 낮았으나, 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거활성이 모두 높게 나타났다. 특히 70% 에탄올 추출물은 효소추출물보다 폴리페놀 함량은 1000 mg 이상 높게 나타났으며, DPPH radical 소거활성은 125 ㎍/mL sample로 측정하였을 때에 크게는 53%작게는 27%높게 나타났다.
- 그러나 125 ㎍/mL로 측정하였을 때 Flavourzyme 추출물은 29%의 소거활성을 나타내는 데에 반해 Protamex 추출물이 39%로 가장 높은 소거활성을 나타내었다. 이어 AMG와 Termamyl 추출물이 각각 36%와 33%의 소거활성을 보였다. 이와 같은 결과를 보면 Protamex, AMG 추출물이 가장 좋은 DPPH radical 소거활성이 있다고 여겨진다.
- 이어 AMG와 Termamyl 추출물이 각각 36%와 33%의 소거활성을 보였다. 이와 같은 결과를 보면 Protamex, AMG 추출물이 가장 좋은 DPPH radical 소거활성이 있다고 여겨진다.
- 추출용매의 종류별로 비교할 경우 250 ㎍/mL로 측정한 값은 30%, 50%, 70% 에탄올 추출물이 약 73~78%로 거의 비슷하게 보였지만, 125 ㎍/mL로 측정한 값은 30%, 50% 에탄올 추출물이 약 48~52%의 소거활성을 보이는 데에 반해 70% 에탄올 추출물이 약 66%의 소거활성을 보여 용매의 에탄올 농도에 따른 차이를 나타내었다.
- 제주산 블루베리의 추출조건에 따른 총 Polyphenol의 함량은 Table 2에 나타내었다. 추출용매의 종류별로 비교할 경우 50% 에탄올과 70% 에탄올 추출물에 각각 2015.8 mg과 2320.1 mg의 폴리페놀이 함유되어 있었다. 에탄올 농도가 높아질수록 폴리페놀 함량이 증가하는 것은 극성 유기용매에 잘 용해되는 성질에 의한 결과라고 볼 수 있다.
- 추출효소의 종류별로 비교할 경우 250 ㎍/mL로 측정한 값은 Flavourzyme 추출물이 약 63%의 가장 높은 소거 활성을 보였고, Viscozyme, AMG, Termamyl, Protamex, Kojizyme의 5가지 효소 추출물도 50% 이상의 활성을 보였다. 그러나 125 ㎍/mL로 측정하였을 때 Flavourzyme 추출물은 29%의 소거활성을 나타내는 데에 반해 Protamex 추출물이 39%로 가장 높은 소거활성을 나타내었다.
- 추출효소의 종류별로 비교할 경우 Flavourzyme 추출물과 Protamex 추출물이 각각 1247.8 mg과 1203.6 mg으로 가장 높은 값을 나타내었고, Termamyl 추출물도 1126.8 mg으로 비교적 높은 값을 나타내었다.
- 여기에서 효소 추출물보다 에탄올 추출물이 추출수율은 낮았으나, 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거활성이 모두 높게 나타났다. 특히 70% 에탄올 추출물은 효소추출물보다 폴리페놀 함량은 1000 mg 이상 높게 나타났으며, DPPH radical 소거활성은 125 ㎍/mL sample로 측정하였을 때에 크게는 53%작게는 27%높게 나타났다.
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