Antioxidant and Antigenotoxic Effects of Shiitake Mushrooms Affected by Different Drying Methods

건조 방법에 따른 표고버섯의 항산화능과 항유전독성 효과

Shiitake mushroom (SM; Lentinus edodes) are cultivated and consumed in many Asian countries including Vietnam, China, Japan, Korea, and Thailand. In Asia, SM are mainly dried and used as flavoring. The aim of this study was to compare the effects of SM created with different drying processes, such as oven-dried and sun-dried, on the antioxidative and antigenotoxic effects. Raw and dried SM were extracted with acetone, ethanol, methanol, and hot water. The antioxidant effects of SM were evaluated by determining total phenolic content, DPPH radical scavenging activity (RSA), an ORAC assay, and a cellular antioxidant capacity (CAC) assay. The inhibitory effect of SM on oxidative stress-induced DNA damage in human leukocytes was evaluated by a Comet assay. The total phenolic content of raw SM extracted with methanol and of that extracted with water were significantly higher than the dried SM. Among the water extracts, the $IC_{50}$ for DPPH RSA of raw and sun-dried SM were significantly higher than that of oven-dried SM. Sun-dried SM showed the most potent ORAC value at 50 g/mL. The CAC against $AAPH^-$ induced oxidative stress in HepG2 cells, and $H_2O_2$ induced DNA damage were effectively protected against by all SM extracts. These results suggest that unprocessed SM are the best antioxidants, and that the sun-dried method would be the best option to use in terms of antioxidant activity and the antigenotoxic effect.

생 표고버섯을 5 g씩 나누어 실험용 건조기와 일광을 이용하여 건조한 후 100 mL의 유기용매(acetone, ethanol, methanol)와 $90^{\circ}C$의 물 100 mL로써 추출하였다. 총 페놀함량을 측정하고 농축 또는 동결 건조하여 DMSO에 녹인 후 적당한 농도로 희석하여 DPPH 라디칼 소거능, ORAC value 및 CAC 등의 항산화 활성을 측정하였으며 comet assay를 이용하여 항 유전독성을 조사하였다. 그 결과, 아세톤과 에탄올 추출물에서 일광건조 한 표고버섯의 총 페놀 함량이 생 표고나 오븐건조 한 표고의 함량보다 유의적으로 높았으며 물 추출한 표고버섯 시료의 총 페놀이 유기용매로 추출한 시료보다 최소 2배 이상 월등히 높은 함량을 나타내었다. $IC_{50}$으로 나타낸 표고버섯의 DPPH 라디칼 소거능은 생 표고버섯이 모든 용매에서 유의적으로 가장 낮은 값을 나타내었으며, 특히 물 추출에서는 일광건조 시료가 생 표고와 거의 비슷한 활성을 보였다. AAPH로 유도된 peroxyl radical 소거능은 $50{\mu}g/mL$ 농도에서 오븐건조 한 표고버섯보다 생 표고나 일광건조 한 표고버섯이 더 뛰어남을 알 수 있었다. HepG2 cell을 이용하여 세포 내에서의 peroxyl radical에 대한 항산화 활성 검색에서는 시료의 최종농도를 $100{\mu}g/mL$로 처리했을 때 일광건조 한 표고버섯의 활성이 두드러지게 높은 활성을 보였으며 특히 메탄올과 물 추출 시료에서 각각 107.5%와 108.1%로 AAPH를 처리하지 않은 control과 비슷한 값을 나타내었다. 또한 comet assay에서는 표고버섯 추출물을 $50{\mu}g/mL$의 농도로 백혈구에 처리한 후 $H_2O_2$ $200{\mu}M$의 농도로 처리하여 DNA 손상을 유도한 결과 모든 표고 버섯 추출물이 $H_2O_2$만을 처리한 positive control에 비해 DNA 손상에 대한 보호 효과를 나타내었으며 특히 생 표고버섯의 항 유전독성 효과가 건조 표고버섯에 비해 뛰어났다. 총 페놀 함량과 항산화 활성 및 항 유전독성 활성 간에 상관관계는 나타나지 않았다. 이는 페놀 화합물 외에 표고버섯에 함유되어 있는 여러 가지 다른 생리활성 물질이 건조 조건에 따라 각각 다른 용매에 용출되어 작용한 것으로 사료되며 이에 대하여 앞으로 더욱 심도 있는 추가적인 연구가 수행되어야 할 것이다. 결론적으로 표고버섯을 식품으로 섭취 시 생 표고를 이용하며 장기간 보존을 위해 건조를 한다면 일광을 이용하는 것이 높은 페놀 함량과 항산화 활성을 기대할 수 있을 것이다.