목적: 이 실험의 목적은 한국 백삼과 캐나다 백삼의 일반 성분 분석, 항산화력 측정 및 치아 우식 유발균에 미치는 항균 효과를 비교 분석하는데 있다. 방법: 한국 백삼과 캐나다 백삼의 일반 성분은 수분정량, 조지방, 조단백질, 그리고 조회분의 분야에서 측정되었다. 두 백삼을 60% 에탄올에 추출시켜 환원당과 DPPH-scavenging assay를 통해 항산화력을 측정했다. 동일 추출물을 이용, 치아 우식균인 streptococcus mutans에 대해 디스크 확산법과 최소저해농도 측정을 실시해 항균력을 측정 및 비교했다. 결과: 실험 결과, 한국 백삼과 캐나다 백삼은 유사한 조지방, 조단백질, 조회분 성분을 갖고 있었으나 수분정량에서 캐나다백삼이 우세했다. 항산화력 실험에서는 캐나다 백삼이 DPPH- scavenging 능력에서 더 높았으나 환원당 실험과 총 페놀 함량에서는 한국 백삼의 수치가 더 높았다. 디스크 확산법을 통한 항균력 실험에서는 한국 백삼이 캐나다 백삼보다 더 넓은 clearing zone을 형성하고 더 낮은 최소저해농도를 달성해 항균력에서 우세했다. 결론: 한국 백삼과 캐나다 백삼은 비슷한 일반성분과 항산화력을 가졌다. 하지만 한국백삼이 치아 우식 유발균인 streptococcus mutans에 대한 항균력에서 더 우세했다.
볶은 원두커피로부터 얻은 갈색 추출물의 항산화력에 대한 볶음시간과 추출온도의 영향을 시험하였다. 볶은 원두커피의 갈색추출물을 돈지에 첨가하였을 때 항산화력을 나타냈으며, 그 항산화력은 원두의 품종에 따라 큰 차이가 없었으나 Colombia 원두가 Robusta 원두 또는 Brazil 원두에 비해 강하였다. Colombia 원두를 $210^{\circ}C$에서 볶음 시간을 달리하였을 때 갈색추출물의 갈색도와 항산화력은 볶음시간 16분까지는 함께 증가하였으나, 그 후는 갈색도는 계속 증가하나 항산화력은 감소하는 경향이었다. 이것은 볶음에 의해 생성된 항산화성 갈색물질이 가열에 의해 분해되기 때문인 것으로 추측되었다. 볶은 원두커피를 $180^{\circ}C$까지 추출온도를 달리하여 갈색도와 항산화력을 측정한 결과 추출온도는 갈색도와 항산화력에 영향을 주지 못하였다.
모유성분을 고분자분획(20KD 이상 분자)과 저분자분획(20KD 이하 분자)으로 나누어 항산화력을 검토한 결과, 고분자분획이 저분자분획 보다 더 강력한 항산화력을 나타내었다. 이 모유의 항산화력은 주로 20KD 이상에 존재하는 항산화 효소에 기인할 가능성이 시사되어 모유의 채유 기간에 따른 항산화 효소를 비롯하여 protein-SH와 nonprotein-SH를 검토한 결과, catatase는 7일째 현저히 저하한데 비해 GSH peroxidase, GSH S-transferase는 7일째를 전후로 현저히 증가한 후 감소하는 경향을 나타내었다. Protein-SH는 채유 기간에 따라 차츰 감소하였으나 nonprotein-SH는 20일째 peak를 이루고 그 후 감소하였다. 이상의 결과로 부터 모유의 고분자분획은 강력한 항산화력을 나타내었으며, 이 항산화력은 catalase, GSH peroxidase 및 GSH S-transferase 등의 항산화 효소 활성에 기인할 것으로 사료된다.
매실(Prunus mune Sieb. et Zucc.)의 품종간, 그리고 수확기에 따라 매실추출물의 항산화력을 알아보기 위하여 본 실험을 수행하였다. 먼저 항산화력은 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl(DPPH), thiocyanate, glutathione-Stransferase와 같은 화학적 방법과 생물학적 방법으로 mouse의 spinal cord culture system에 superoxide anion을 발생시켜 측정했다. 일반적으로 매실 에탄을 추출물은 항산화력을 갖고 있었으며 DPPH, thiocyanate방법에 있어서 butylated hydroxy toluene(BHT)와 비교하였을 때 옥영이 다른 품종보다 97.5%로 제일 높았으나 품종간에 유의성은 없었다. Glutathione-S-transferas방법으로 butylated hydroxy toluene(BHT)와 매실추출물의 항산화력을 비교해본결과 70% 이상의 강한 항산화력을 보여주었다. 생쥐의 척수신경세포 배양시 세포생존율은 옥영, 남고, 고전매추출물을 40 mg처리했을 때 각각 89, 79그리고 62%였고, 6린M의 glutathion을 처리했을때는 90%였다.
율피, 솔잎, 호프로부터 70% 아세톤 추출물을 획득하여 대두유, 돈지, 대두유 유탁액, 돈지 유탁액에 대한 항산화력을 토코페롤과 비교하였다. Rancimat의 유도기간에 따른 항산화력 비교에서는, 대두유에서는 솔잎>율피>호프>토코페롤>무첨가구, 돈지에서는 토코페롤>율피>솔잎>호프>무첨가구로서 항산화력이 있었다. Peroxide value의 측정을 통한 항산화력 비교에서는, 대두유나 대두유 유탁액, 돈지나 돈지 유탁액에서 이들 세 추출물은 같거나 우수한 항산화력을 나타내었으며, 율피가 가장 좋은 것으로 판단되었다. 폴리페놀화합물의 분석결과, 율피 추출물에는 ellagic acid가 솔잎 추출물에는 flavanol이 항산화력에 큰 영향을 미친 것으로 보인다.
116종의 생약을 75% 에탄올로 추출한 후 팜유와 돈지를 기질로 하여 Rancimat으로 항산화력을 측정하였다. 대부분의 추출물들이 항산화력을 나타내었는데 그중에서도 건강, 강황, 방기, 백작약, 석곡, 소목, 편축, 현호색, 황금 등의 에탄올 추출물이 다른 생약 추출물보다 높은 항산화력을 나타내었다. 에탄올 추출물들의 팜유에 대한 항산화력은 소목>강황>건강 순이었고, 돈지에 대해서는 소목>백작약>석곡>건강 순이었으며, 소목 추출물 1,000 ppm 첨가구의 팜유와 돈지에 대한 AI는 각각 2.16, 7.85 였다. 항산화력이 비교적 높았던 생약류의 에탄올 추출물들은 순차분획을 함에 따라서 항산화 효과가 증가되었는데, 팜유에 대한 생약류의 chloroform 및 ethyl acetate 분획물들의 항산화 활성은 소목>백작약>건강>산수유>석곡 순이었고, 돈지에 대해서는 소목>백작약>석곡>산수유>건강>강황 순이었다. 이들 추출물 중에서 소목 75% 에탄올 ethyl acetate 분획물 600 ppm 첨가구는 팜유의 유도기간을 2배 이상 증가시켰고, 돈지의 유도기간도 7배 이상 연장시켜 가장 높은 항산화 효과를 보였는데, 원인물질에 대한 연구는 계속 수행중에 있다.
양조간장 중의 항산화료력을 가진 물질을 분리하고 그 특성을 알기위하여 Sephadex G-10, 50, 100을 이용하여 양조간장을 겔여과하고 각 획분에 대한 항산화성과 관련된 특성을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 양조간장을 Sephadex G-10에서 분획한 결과 갈색도가 가장 높은 멜라노이딘 획분(MF-I)에서 항산화효력이 가장 컸고, 이 부분은 질소를 함유하고 있었으며 환원력이 매우 큰 물질이었다. Sephadex G-10에서 항산화 효력이 가장 큰 MF-I을 동결 건조하여 Sephadex G-50에서 재분획 한 결과, 갈색물질은 광범위한 범위에서 분획되었고 저분자의 멜라노이딘 부분(MF-II)에서 항산화성 및 환원력이 가장 크게 나타났다. 이 MF-II 획분을 다시 Sephadex G-100에서 재분획하여 항산화효력이 비교적 크고 환원력이 매우 큰 한 획분(MF-III)을 분리하였으나 환원력을 제외한 갈색도 및 항산화력은 상대적으로 낮았다. 그리고 양조간장의 항산화성 관련 물질의 구조적 특성을 알아보기 위해 분리한 각 획분의 UV-VIS 및 IR spectra를 측정한 결과 항산화성이 큰 각 획분(MF-I, MF-II 및 MF-III)의 UV-VIS spectra는 $260{\sim}320\;nm$에서 완만한 peak를 나타내는 전형적인 멜라노이딘의 특성을 나타내었다. 그리고 IR spectra의 경우 특징적인 OH기 및 amine기 구조를 지니고 있었고 이들이 항산화성을 갖는 기능기로 추정되었다.
동결건조 커피의 순차용매 분획물별 항산화력과 이화학적 성질을 대비하여 그 유효 분획물의 항산화특성을 고찰하였다. 동결건조 커피를 극성도의 크기에 따라 9가지 용매로 추출하여 얻은 각 분획물을 식용유지에 첨가하여 Rancimat과 oven test로 항산화 효과를 시험하였다. 용매별 추출 수율은 분획물의 극성도가 높아질수록 증가하는 경향을 보였다. 분획물의 항산화력은 acetone>ethanol>ethyl acetate>methanol>50% methanol>water 분획물의 순이였으며, 대두유보다 돈지에서 더욱 효과적이었다. 각 분획물의 항산화력은 갈색도와 환원력의 강도 및 유기산 함량과는 관련이 없었으나 총phenol, 산도 및 caffeine을 포함한 총질소함량과 깊은 관련이 있었다. 또한, 각 분획물의 UV-visible spectra는 $200{\sim}220\;nm$, $260{\sim}280\;nm$ 및 $320{\sim}340\;nm$ 범위의 봉우리로 구분되었으며, 이중 $320{\sim}340\;nm$ 부근이 각 분획물의 항산화력의 크기와 일치하였다.
본 연구는 여러 생리활성 성분이 다량 함유되어 있다고 알려진 전통 약용 식물인 어성초의 추출 조건에 따른 항산화력을 관찰하였는데, 추출조건으로는 식용으로 활용가능한 물 추출과 70% 에탄올 추출을 통해 항산화력을 비교하였다. 항산화력은 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABS 양이온 소거능, FRAP 방법으로 측정하였다. 결과적으로 총 페놀 함량은 어성초 물추출물이나 70% 에탄올 추출물 모두 77.8 mM Tannic acid/g extract로 나타나 유의적인 차이는 없었고 DPPH 라디칼 소거능은 물 추출물 2 mg/mL 농도에서 78.4%, 70% 에탄올 추출물은 91.8%로 유의적으로 소거능이 70% 에탄올 추출 시에 우수한 것으로 나타났다. 또한 ABTS 양이온 소거능에서도 물 추출물은 2 mg/mL 농도에서 47.7%, 70% 에탄올 추출물에서는 54.8%로 유의적으로 70% 에탄올 추출물이 저해능이 우수한 것으로 나타났으며 FRAP 방법으로 통한 환원 능도 70% 에탄올 추출물이 우수한 것으로 관찰되었다. 이와 같은 결과로 어성초 추출물 조건중 70% 에탄올 추출 시 항산화력을 높힐 수 있는 생리활성 성분이 추출되는 것으로 사료되며 식용 가능한 기능성 식품소재로써 어성초 에탄올 추출물을 사용할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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