추출 방법에 따른 인삼 종실유의 이화학적 특성 및 불검화물의 항산화 활성

Abstract

본 연구는 4년근 인삼씨를 용매 추출, 초임계 추출, 압착 추출로 착유하여 얻은 인삼 종실유의 이화학적 특성 및 저장 중 산화 안정성을 비교하여 산화 안정성이 가장 우수한 추출 방법을 선정하고자 하였다. 또한 인삼 종실유 내 불검화물을 추출하여 항산화 활성을 탐색함으로써 인삼 종실유의 기능성을 확인하고자 하였다. 인삼 종실유의 이화학적 특성을 살펴보면, 명도(L값)는 8.70~11.38의 범위로 측정되었고, 적색도(a값)는 초임계 추출 인삼 종실유가 가장 크게 나타나 상대적으로 붉은색을 나타냈고, 황색도(b값)는 압착 추출 인삼 종실유에서 가장 크게 나타나 세 가지 유지 중 가장 황색에 가까웠다. 세 가지 인삼 종실유 모두 불포화지방산이 97.72~97.92%로 대부분을 차지했고, 주된 지방산은 oleic acid로 나타났다. Phytosterol은 β-sitosterol이 대부분을 차지했으며, β-sitosterol 함량은 압착 추출 인삼 종실유에서 유의적으로 가장 높게 나타났다. Tocopherol 함량과 총 polyphenol 함량 역시 압착 추출 인삼 종실유에서 유의적으로 가장 많이 함유하고 있었다. 저장 중 인삼 종실유의 산화 안정성을 평가한 결과, 색도와 지방산 조성은 세 가지 유지 모두 저장기간에 따른 경향성이 나타나지 않았다. 산가는 세 가지 유지 모두 저장기간에 따라 증가하는 경향을 나타냈으며, 용매 추출 인삼 종실유의 산가가 유의적으로 가장 낮게 나타났다. 과산화물가의 변화는 저장 초기에는 세 가지 유지 모두 거의 나타나지 않았고, 저장기간에 따라 증가하는 경향을 나타냈으며, 압착 추출 인삼 종실유의 과산화물가가 유의적으로 낮게 나타났다. 또한 압착 추출 인삼 종실유의 산화 유도시간이 16.58시간으로 가장 길게 나타났다. 항산화 작용을 통해 유지의 산화를 억제하는 물질로 알려진 tocopherol 함량은 저장기간 동안 압착 추출 인삼 종실유는 유의적인 차이 없이 함량을 유지했으나 나머지 인삼 종실유는 감소하는 경향을 나타냈다. 인삼 종실유 내 불검화물을 추출하여 항산화 활성을 확인하기 위해 DPPH 자유기 소거 활성 및 환원력, 금속이온(Fe2+) chelating 활성을 측정한 결과, DPPH 자유기 소거 활성과 환원력에서는 압착 추출 인삼 종실유 내 불검화물이 유의적으로 가장 높은 활성을 보였다. DPPH 자유기 소거 활성과 환원력은 tocopherol 및 phytosterol(특히 β-sitosterol) 함량과 높은 상관관계를 보여주어, 이들 기능성 성분에 의해 항산화 활성이 나타난 것이라 사료된다. 하지만 금속이온 chelating 활성은 용매 추출 인삼 종실유 내 불검화물이 가장 좋게 나타나며 다른 경향을 나타냈다. 이를 통해 불검화물 내에는 tocopherol 및 phytosterol 이외에도 항산화 활성을 지닌 다른 성분들이 함유되어 있을 것이라 사료된다. 이상의 결과들을 종합하여 볼 때 인삼 종실유에는 phytosterol, tocopherol과 같은 불검화물 성분과 페놀 화합물이 함유되어 있으며, 항산화 활성이 있음을 확인하였다. 또한 압착 추출의 경우 인삼 종실유의 기능성 성분 추출에 보다 효과적이었으며, 이에 따라 산화 안정성이 가장 우수한 추출 방법이라는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 연구 결과를 토대로 인삼 종실유는 불포화도가 높은 유지이지만 항산화 성분에 의해 저장 중 산화 안정성이 비교적 크게 나타남을 확인할 수 있었고, 인삼 종실유의 기능성 식용유지로서의 역할을 기대해 볼 수 있다고 사료된다.

The objectives of this study were to determine the physicochemical characteristics and oxidative stability of ginseng seed oils and the antioxidant activities of unsaponifiable matter in ginseng seed oils. Ginseng seed oils(GSOs) were obtained by different extraction methods

solvent extraction oil(SEO), supercritical fluid extraction oil(SFO), and screw pressed extraction oil(SPO). Total unsaturated fatty acids were 97.72~97.92% and oleic acid(80.13-81.16%) was highest, followed by linoleic acid(14.98-15.69%). Only γ-tocopherol among tocopherols was present and β-sitosterol was main phytosterol in ginseng seed oils. SPO had the highest levels of γ-tocopherol(5.95±0.25 mg/100 g oil) and β-sitosterol (41.97±5.29 mg/100 g oil). Also, the content of phenolic compound(mg gallic acid equivalent/100 g oil) was highest in SPO(56.32±1.47). SPO had greatest oxidative stability with induction time of 16.58 hours. Acid values and peroxide values of GSOs were increased with increasing the storage days. In details, acid values and peroxide values were significantly lowest in SEO and SPO, respectively(p<0.05). Unsaponifiable matter in GSOs was obtained by hexane extraction after saponification of GSOs. The antioxidant capacities were assessed using the DPPH radical scavenging activity, reducing power and metal chelating activity assays. The unsaponifiable matter in SPO showed highest antioxidant activities in DPPH radical scavenging activity and reducing power assay. There was good correlation between antioxidant activities and tocopherol and phytosterol content. But unsaponifiable matter in SEO had the highest metal chelating activity. This results showed that unsaponifiable matter in GSOs had other antioxidants, except for tocopherol and phytosterol. In conclusion, Screw pressed extraction possesses significant oxidative stability of GSOs, and unsaponifiable matter in GSOs had the antioxidant activities, which suggests its possibility as food resources of fats and a functional food ingredient.