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성숙도에 따른 오디의 이화학 특성과 in vitro 생리 활성
Changes in Physicochemical Characteristics and in vitro Biological Activity of Mulberry during Ripening

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Authors
이용철
Advisor
황금택
Major
생활과학대학 식품영양학과
Issue Date
2017-08
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
maturityphenol compoundantioxidant activityα-glucosidasenonanthocyaninmulberry
Description
학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 생활과학대학 식품영양학과, 2017. 8. 황금택.
Abstract
93.5-96.9 mg/100 g)가 낮았다. 성숙도에 따른 오디의 총 추출물(MTE), nonanthocyanin 분획물(MNAF), anthocyanin 분획물(MAF)은 모두 Raw264.7과 HepG2 세포 생존율에 큰 영향을 미치지 않았다. 그리고 MTE, MNAF, MAF는 Raw264.7 세포에서 산화질소(II) 생성을 억제시켜 염증 억제 효과가 있었다. Hexokinase 활성은 대조군에 비해 MS-5의 MNAF가 유의적으로(P<0.05) 높았고, 완숙 오디(MS-6, 7)보다 미숙 오디(MS-1-5)가 높았으며, MAF는 모든 시료에서 다소 낮은 활성을 보였다. 오디가 익어갈수록 MNAF의 α-glucosidase 억제능은 낮아졌고, MAF의 경우는 높아졌다. 특히, 완숙 오디(MS-6, 7)의 MNAF와 미숙 오디(MS-4, 5)의 MAF를 제외한 나머지 분획물이 acarbose보다 유의적으로(P<0.05) 우수한 α-glucosidase 억제능을 보였다. 미숙 오디 총 추출물의 1-deoxynojirimycin 함량은 완숙 오디의 경우보다 높았다. LC-MS/MS 분석으로 페놀 화합물을 확인하고 정량한 결과, MTE와 MNAF에 함유된 phenolic acid는 chlorogenic acid가 대부분이었고 neochlorogenic acid와 cryptochlorogenic acid도 검출되었으며, 오디가 익어갈수록 급격히 낮아졌다. 오디가 익어감에 따라 caffeic acid는 감소하였고 protocatechuic acid와 ferulic acid는 다소 증가하는 경향이었다. 오디에 주로 함유된 flavonol은 rutin과 isoquercetin으로, 익어갈수록 감소하였으며, taxifolin은 증가하는 경향이었고, scopoletin은 감소하였다.
결론적으로 오디의 이화학 특성은 오디가 익는 과정 중 완숙기에 극적으로 변화하였다. 완숙 오디는 미숙 오디에 비해 총 polyphenol과 anthocyanin이 많아 산화방지 활성이 높았다. 미숙 오디는 저장성 측면에서 pH 낮고 산도가 높았고, 영양적 측면에서는 조단백질, 조지방, 조섬유, 무기질이 많았으며, 기능성 측면에서는 GABA, 아미노산, 토코페롤, phenolic acid, flavonol 함량이 높았다. 오디 총 추출물, MNAF, MAF는 산화질소(II) 생성을 억제시켰고, 특히 MNAF는 hexokinase 활성을 증가시키고 α-glucosidase를 억제하였다. 오디 추출물의 MNAF에 함유된 주요 페놀 화합물인 chlorogenic acid, rutin, isoquercetin, morin이 생리 활성에 기여했다고 본다.
오디는 뽕나뭇과(Moraceae)에 속하는 낙엽교목인 뽕나무(Morus alba L.)의 열매로서 다양한 파이토케미컬을 함유하고 있어 생리 활성에 효과가 있다고 알려져 있다. 하지만 오디는 과육이 연해서 유통과 저장에 어려움이 있다는 단점이 있으므로 활용도를 높일 수 있는 연구가 필요하다. 예로부터 완전히 익기 전 자홍색의 오디는 상심(桑椹)이라 하여 소갈, 자양 강장, 빈혈, 관절염에 효과가 있는 한약재로 쓰여 왔으나, 성숙 과정에 따른 오디의 이화학 특성과 생리 활성에 대한 체계적인 연구는 미미하다.
본 연구에서는 성숙도에 따른 오디의 이화학 특성과 in vitro에서의 생리 활성 변화를 분석하여 오디의 성숙 정도에 따른 활용 가능성을 검토하였다. 꽃이 핀 뒤에 첫 열매를 맺은 4주 이후 약 3주간 열매의 색깔 변화로부터 숙성 1-6기(maturity stage(MS)-1-6), 그리고 열매가 완전히 익은 상태를 숙성 7기(MS-7)로 구분하였다. 시료는 채취 즉시 액체 질소로 냉동하여 영하 20도의 냉동고에 보관하면서 실험에 사용하였다. 오디의 일반 성상(무게, 색깔, 경도, 크기, 무게 등)은 오디 자체를, pH, 산도와 고형물은 즙으로, 그 밖의 특성은 냉동 건조한 가루를 시료로 하여 분석하였다. 이화학 특성으로는 일반성분, pH, 산도, ascorbic acid, 당, 무기질, 아미노산, 지방산, γ-aminobutyric acid (GABA)를 분석하였고, 이와 관련하여 생리 활성에 기여하는 페놀 화합물을 HPLC-ESI-MS로 탐색하였다. 그 밖의 생리 활성 분석으로는 산화방지능, Raw264.7 세포에서 산화질소(II) 생성 억제 능력, HepG2 세포에서 hexokinase 활성과 α-glucosidase 억제 능력을 분석하였다.
오디 과피의 색도는 오디가 익어감에 따라 명도와 황색도가 감소하였고 크기와 무게는 증가하였으며, 경도는 12.7에서 1.1 kgf으로 급격히 감소하였다. 오디의 고형물 함량은 5.6-13.7브릭스였고 pH는 3.5-5.5로 익는 과정 동안 증가하는 경향인 반면, 산도는 2.4에서 0.3 g/100 mL로 감소하였다. 조회분, 조단백질, 조섬유는 익어 가는 동안 감소하였다. 조지방은 성숙 중반(MS-3)까지 증가하다가, 익어가면서 다시 감소하였다. 유리당 함량은 익는 과정 동안 증가하였고, 특히 완숙 시기(MS-6, 7)의 유리당 함량은 미숙 시기(MS-1, 2)보다 10배 가까이 높았다. Ascorbic acid 함량은 11.3-44.5 mg/100 g (db)의 범위였다. 총 무기질 함량은 3.1-1.5 g/100 g으로 오디가 익을수록 감소하였다. 미숙 오디(MS-1, 2
113.2, 59.6 mg/ 100 g)의 GABA 함량이 완숙 오디(MS-3-6, 17.1-33.6 mg/100 g)보다 높았다. 오디가 익어감에 따라 총 아미노산은 15.9에서 5.2 g/100 g으로 감소하였다. MS-6과 7의 proanthocyanidin 함량은 MS-1-5에 비해 낮았다. 총 polyphenol과 총 anthocyanin은 완숙기에 급격히 증가하였다. HPLC를 이용하여 개별 페놀 화합물을 분석한 결과, 오디가 익어감에 따라, phenolic acid와 rutin은 감소하는 경향이었고, anthocyanin은 증가하였다. Chlorogenic acid 함량은 3.92에서 0.58 mg/100 g (db)로 감소하였다. 오디의 DPPH와 ABTS 자유라디칼 제거활성은 익어감에 따라 증가하였고, 특히 마지막 완숙기(MS-6, 7)에 급격히 증가하였다.
미숙 오디(MS-1-5)의 총 cyanide 함량은 4.1-7.7 mg/100 g (db)이었고, 완숙 오디(MS-6, 7)에서는 검출되지 않았다. 오디의 주요 지방산은 80%가 linoleic acid였고, 익는 과정 동안 지방산 조성에는 큰 차이가 없었다. δ-토코페롤 함량은 미숙 오디(MS-1-5
105.4-126.6 mg/100 g lipid)보다 완숙 오디(MS-6, 7
Language
Korean
URI
https://hdl.handle.net/10371/137002
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Appears in Collections:
College of Human Ecology (생활과학대학)Dept. of Food and Nutrition (식품영양학과)Theses (Ph.D. / Sc.D._식품영양학과)
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