중국(中國) 장홍화(藏紅花)는 해발 1500m~3000m에 자생하는 고원식물이다. 장홍화는 여성질환예방과 두뇌의 신경안정, 호르몬분비 촉진, 학습증진과 기억력향상에 의한 알츠하이머 치료의 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 함유되어 있는 크로신은 암세포를 파괴시키어 종양세포를 줄이는 작용을 하며, 카로티노이드 성분이 항산화 활성과 면역을 증진시키어 항암효과를 가져다 준다. 또한 다량의 칼륨을 함유하고 있어서 나트륨배출에 효과적이어서 혈압을 떨어뜨리는 작용을 한다. 또한 신경전달물질의 활동을 증진시키어서 스트레스 해소와 치매 및 인지력을 높여준다고도 알려져 있다. 본 실험에서는 장홍화(藏紅花)추출액의 총 폴리페놀 함량과 항산화 물질 활성을 조사했던 바, 장홍화(藏紅花) 메탄올과 에탄올추출액에서 항산화 반응이 매우 양호하였다. 또한 총 폴리페놀 함량도 에탄올 추출물과 메탄올 추출물 처리구에서도 비슷한 결과를 나타내었다. 이러한 결과들로 미루어 볼 때 장홍화(藏紅花)의 추출액은 건강음료와 화장품의 기능성원료로도 이용이 가능할 것으로 추측되었다.
세포내에는 비효소적 반응으로 활성산소류를 제거하는 소분자의 항산화 물질과 과산소와 하이드로페록사이드를 분해하는 효소들이 존재한다. 항산화 시스템은 자유라디칼과 활성산소류를 제거함으로써 산화스트레스로부터 세포 구성요소들을 보호하는 역할을 한다. 비효소적 항산화 물질은 지용성과 친수성이 있는데, 지용성 물질들은 세포막에 위치하며 과산화지질이 형성되는 반응을 억제한다. 카로테노이드와 비타민E, $CoQ_{10}$은 세포 내에서 주요 지용성 항산화 물질로써, 이들이 대량으로 축적된 주요 작물의 개발은 영양학적 가치가 높은 식품을 생산할 수 있다. 본 총설에서는 식물에서 카로테노이드와 비타민E, $CoQ_{10}$의 생합성 경로와 대사공학을 이용한 영양강화 연구 현황을 기술하였다.
해당화로부터 초음파 추출을 이용한 기능성 물질 생산 및 이를 통한 화장품용 소재 발굴을 위해 HPLC와 HPLC-MS/MS를 이용하여 추출물의 주요물질을 탐색하고 항산화 활성에 기반한 기능성을 평가하였다. 해당화 추출물의 HPLC 분석을 통해 해당화 추출물 내 갈산과 에피갈로카테킨 갈레이트가 각각 17.4와 4.35 mg/g 포함됨을 확인하었으며 HPLC-MS/MS 분석을 통해 해당 물질이 해당화 추출물 내 주요물질임을 재확인하였다. 항산화 활성을 평가하기 위해 TPC, TFC와 RSA를 분석한 결과 72.3±1.5 mg GAE/g DM, 11.2±0.7 mg QE/g DM과 87.9±0.3%로 확인되었으며 HPLC 분석을 통해 확인된 갈산과 에피갈로카테킨이 해당화의 TPC와 TFC에 기여하는 주요물질임이 확인되었다. 주요물질의 RSA를 측정한 결과 갈산과 에피갈로카테킨 갈레이트가 해당화 추출물의 항산화 활성에 기여하는 주요물질임이 재차 확인되었다. 따라서, 해당화 추출물이 우수한 생리활성 효능을 가지는 갈산과 에피갈로카테킨 갈레이트의 함량이 높고 이에 따른 높은 폴리페놀 함량과 함께 우수한 항산화 활성이 확인됨에 따라 건강기능성 식품과 화장품 천연 항산화제소재로써 부가가치를 창출할 수 있을 것으로 사료된다.
열처리를 통한 새로운 마늘 가공품의 개발 및 그 생리활성 규명을 위한 연구의 일환으로 새로이 개발된 홍마늘의 용매별 계통 분획물을 제조하고, 항산화 활성과 항비만 활성을 중심으로 한 생리활성을 비교 분석하였다. 홍마늘 계통 분획물 중 갈변물질의 함량은 chloroform 분획물에서 가장 높았고, 총 페놀 화합물과 플라보노이드 함량은 hexane 분획물에서 가장 높은 함량이었고, 다음으로 chloroform 분획물의 순이었다. DPPH와 ABTS 라디칼소거능 및 FRAP법에 의한 항산화능도 chloroform 분획물이 타 분획물에 비해 유의적으로 높은 활성을 나타내었다. 항산화 활성은 갈변물질의 함량이 높고, 총 페놀 화합물 및 플라보노이드의 함량이 높은 hexane 및 chloroform 화합물에서 활성이 높아 홍마늘 분획물의 항산화능은 이들 물질의 상호작용에 의한 결과로 추정된다. Pancreatic lipase 저해활성은 $500{\mu}g/ml$ 미만의 농도에서는 농도 증가와 더불어 유의적으로 활성이 증가하였으며, 가장 활성이 높았던 chloroform 분획물에서 40% 이상의 활성을 나타내었다. 항산화 활성 분석의 결과에서 활성이 높았던 hexane 및 chloroform 분획물의 지방세포 분화와 지방 축적 억제 활성은 여타 분획물에 비해 상대적으로 낮았다. 항산화 활성과 항비만 활성이 일치하는 경향을 나타내지 않았는데, 이는 홍마늘 중의 항산화 활성물질은 주로 비극성이며, 지방 축적 억제 활성이 있는 물질은 주로 극성에 대한 용해성이 더 높기 때문으로 추정되며, 이와 관련하여서는 향후 더 많은 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.
2M의 AsA용액을 $85^{\circ}C$에서 일정시간 갈변반응시켜서 생성된 갈변물질의 항산화성을 조사하였다. pH를 조절치 않고 가열한 AsA용액(pH2.30)의 갈변반응물질은 AsA를 첨가치 않은 것에 비해 약간의 항산화 효과를 나타내었고 가열시간에 따라서 항산화력의 차이는 거의 나타나지 않았으며, AsA의 잔존량이 항산화력의 세기에 영향을 미치지 않았다. 2M의 AsA용액의 pH를 2.3, 4.0, 7.0, 9.0 및 11.5로 조절한 뒤 $85^{\circ}C$에서 15시간 가열시켜 생성된 갈변물질 중에서 pH2.3, 4.0의 경우는 항산화 효과가 거의 나타나지 않았으며 환원력과 AsA 잔존율은 높았으나 갈변도는 낮았다. 반면 pH7.0, 9.0 및 11.5의 경우는 매우 강한 항산화성을 가지고 있었으며, 이 AsA 갈변용액은 환원력과 AsA 잔존율은 낮았으나 갈변도는 높았다. AsA용액을 pH7.0으로 조절한 후 $85^{\circ}C$에서 0, 3, 5, 10, 15 및 25시간 동안 갈변시켜 얻은 갈변물질의 항산화성은 가열시간이 증가할수록 증가하였다.
본 연구에서는 천연 생리활성물질인 에코사펜타엔산을 다량 함유한 흑해삼의 항산화 효과를 조사하여 기능성 화장품 원료로서의 우수성을 제시하였다. 세포내 산화질소(NO) 생성 억제 효과에 대해 해삼 추출물의 활성산소 제거능을 평가하였다. 해삼의 생리활성물질은 활성산소를 제거하는 항산화 효과가 있으며, 평가 결과 우수한 NO 생성이 억제됨을 확인하였다. 연구에 따르면 생리활성 물질은 낮은 농도에서도 높은 항산화 효능을 보여 항산화 효과, 면역 및 염증 반응 조절에 관여하는 것으로 나타났습니다. 해삼의 항산화 제거능은 해삼 추출물의 EPA(eicosapent aenoic acid)를 함유하는 페놀 성분의 항산화 효능에 크게 기여하는 것으로 생각된다. 해삼의 항산화 성분이 작용한다는 보고와 유사한 것으로 밝혀졌다. 또한 해삼 추출물에 다량 함유된 에이코사펜타엔산(EPA) 성분이 염증 활성 억제 효과에 관여하는 것으로 입증돼 상처 치유에도 탁월하다. 본 연구의 결과, 해삼 추출물에 함유된 페놀 성분의 효과가 항산화 활성과 밀접한 인과관계가 있음을 확인하였다.
인삼배양세포로부터 항산화 물질 고함유 세포주를 선발하기 위하여 인삼육성계통별로 배양기 내에서 callus를 유기하여 callus생장에 미치는 식물호르몬의 영향을 조사하였고, 페놀성 화합물 및 항산화 물질의 함량을 조사함으로써 생리활성물질 고함유 세포주를 선발하고자 하였다. callus 생장은 2mg/L의 CPA를 함유한 MS기본배지에서 가장 높았고, CPA혼합배지로부터 CPA혼합배지로 계대배양할 때 가장 \ulcorner효과적이었으며 생장률은 계대시 Ig/flask의 callus를 접종할 때 가장 효율적이었다. 생리활성물질인 페놀성 화합물의 함량은 공시계통 callus가 재배 인삼뿌리보다 높았다. 특히 계통번호20601은 페놀성 화합물의 함량과 항산화 활성에서 가장 높았으며 Callus의 생장도 매우 양호하였다. 또한 페놀성 화합물의 TLC pattern은 재배 인삼근과 비슷하였으나 함량은 재배 인삼근에 비해 표준품인 caffeic acid의 위치에 더 많은 페놀성 물질이 분포하였다.
탈지가자(Terminalia chebula Retz)에서 추출, 분리된 페놀성 항산화 물질의 화학구조를 MS 및 H-NMR을 이용하여 분석하였다. 가자의 유리형 페놀산 추출물에는 ferulic acid, vanillic acid 및 p-coumaric acid, 용성 에스테르형 페놀산에는 caffeic acid, vanillic acid 및 p-coumaric acid, 불용성 페놀산에는 caffeic acid, phloroglucinol 및 pyrogallol이 주된 항산화성 물질로 확인되었다.
식용유지나 지방질을 함유하고 있는 유지식품은 저장 및 가공 중에 산화가 일어나 식품에 바람직하지 않은 결과를 나타낸다. 그러므로 영양학적, 기술적 과정에서 볼 때 저해제 첨가에 의한 산화억제가 바람직하다. 본 논문은 몇가지 지질 시스템과 식품 중에서 차 폴리페놀의 항산화 활성 메카니즘, 항산화제 작용부위 그리고 항산화 물질로서의 가능성에 대해 살펴보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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