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ISSN : 1225-4339(Print)
ISSN : 2287-4992(Online)
The Korean Journal of Food And Nutrition Vol.30 No.1 pp.51-58
DOI : https://doi.org/10.9799/ksfan.2017.30.1.051

Effect of Extraction Solvent on the Antioxidant Activity of Lentinula edodes GNA01 Extract

Hye-Lim Jang*, Seo-Yeon Park*, Jin-Sik Nam *,**
*Food Analysis Research Center, Suwon Women's University, Gyeonggi 18333, Korea
**Dept. of Food and Nutrition, Suwon Women's University, Gyeonggi 18333, Korea
Corresponding author: Jin-Sik Nam, Dept. of Food and Nutrition, Suwon Women's University, Gyeonggi 18333, Korea. +82-31-290-8216, +82-31-290-8267, jsnam@swc.ac.kr
November 28, 2016 December 21, 2016 December 21, 2016

Abstract

Antioxidant activities of 80% methanol, water, and 70% ethanol extracts of Lentinula edodes GNA01 were compared and estimated. The yield of Lentinula edodes GNA01 was identified to be in the following order: water>70% ethanol>80% methanol, but there was no significant difference between 80% methanol and 70% ethanol extracts. The highest total phenolic content (TPC) and total flavonoid content (TFC) were found in water extract, and TPC of 80% methanol extract was higher than that of 70% ethanol extract and TFC of 70% ethanol extract was higher than that of 80% methanol extract. Water extract exhibited the strongest DPPH, ABTS radicals, and nitrite scavenging activities, Fe2+ chelating ability, and FRAP among the three extracts. In addition, antioxidant activity of 80% methanol extract was higher than that of 70% ethanol extract in most of the experiments. As a result, antioxidant activity of Lentinula edodes GNA01 showed a difference according to extraction solvent and concentration; nevertheless, water extract exhibiting high polarity had the strongest antioxidant effect. Consequently, water extract from Lentinula edodes GNA01 is anticipated to be useful for the development of a high value-added functional product.


추출용매에 따른 이슬송이버섯(Lentinula edodes GNA01) 추출물의 항산화 활성

장 혜림*, 박 서연*, 남 진식
*,**
*수원여자대학교 식품분석연구센터,
**수원여자대학교 식품영양과

초록


    서 론

    이슬송이버섯(Lentinula edodes GNA01)은 수분 함량이 높 고 조직이 연하여 수확 후 판매하기까지 유통기간이 짧은 표 고버섯(Lentinula edodes)의 단점을 보완하기 위해 개량된 신 품종 표고버섯이다. 중국 복건성 삼명진연구소의 표고버섯 L26과 경원9015를 모균주로 하여 교배되었으며(Jang 등 2015), 표고버섯과는 달리 갓과 자루의 구별이 없는 구형을 띠고 있 어 물방울버섯이라고도 불린다. 육질이 단단하고 수분함량이 적어 저장기간이 길며, 표고버섯 고유의 향뿐만 아니라, 달콤 한 맛을 가지고 있다. 또한 재배가 쉽고 연중 생산이 가능하 여 생산량이 높다. 이에 따라 이슬송이버섯은 2013년 국제특 허등록(제10-1035898) 당시부터 수출 유망작물로 주목을 받 아왔으며(Kim Y 2011), 일본에서는 이미 연간 1만 톤의 수요 가 있는 것으로 조사되어 새로운 식재료로써 관심이 점차 증 가하고 있는 추세이다. 그러나 우리나라에서는 대부분 영남 권에서만 생산되고 있고, 소비가 한정되어 있어 인지도가 낮 다. 또한 관련 연구가 미흡하여 이슬송이버섯에 대한 정보가 매우 부족한 실정이다.

    최근 현대인들은 불규칙한 식습관 때문에 영양불균형이 초래되어 여러 가지 대사질환을 겪고 있다. 이에 따라 질병과 밀접한 관계가 있는 식습관에 대한 관심이 증가하였으며, 비 타민, 미네랄, 폴리페놀 등 식물에 포함되어 있는 다양한 물 질이 질병의 예방과 치료에 효과가 있는 것이 증명됨에 따라 관련 연구가 널리 진행되어왔다. 특히 버섯은 풍미가 우수하 고, 단백질, 비타민, 미네랄 등 영양성분이 풍부하여 조미료 는 물론 항산화 및 항고혈압, 항암, 항당뇨와 같이 다양한 생 리활성을 가지고 있어 건강기능식품으로의 이용이 활발하다 (Kang 등 2004; Jung 등 2008; Um 등 2010).

    생리활성 물질의 생리활성 효과는 시료의 종류, 전처리 방 법뿐만 아니라, 추출용매에 따라서도 영향을 받는다. 따라서 효율적인 추출용매의 선별은 생리활성 물질의 추출에서 매 우 중요한 요소가 될 수 있다(Yang & Park 2011). 건강기능식 품 분야에서 생산성 증대에 중요한 요인인 추출수율과 생리 활성은 생리활성 물질을 추출해 내는 용매에 따라 달라진다. 다른 화학적 특성을 가진 생리활성 물질은 특정 용매에 용해 될 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있기 때문이다(Sato 등 1996; Turkmen 등 2006).

    따라서 본 연구에서는 알려진 연구가 미미한 이슬송이버 섯을 다양한 용매로 추출한 후, 총 페놀 및 플라보노이드 함 량을 측정하고, 다양한 방법을 통해 항산화 효과를 비교·평 가하였으며, 이들의 상관관계를 분석하였다. 이로써 천연 항 산화 소재로써의 이용가치를 규명하고, 이슬송이버섯의 고부 가가치 향상을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.

    재료 및 방법

    1.실험재료 및 시약

    본 연구에서는 2015년 6월 경남 창원에서 재배된 이슬송 이버섯을 사용하였으며, 적당한 크기로 잘라 동결건조(FD- 5512, Ilshin Lab. Co. Ltd, Gyeonggi, Korea)하였다. 동결건조 된 버섯은 분쇄하여 40 mesh의 체에 통과시켰으며, -70°C에 보관하였다. 실험에 사용된 gallic acid, Folin-Ciocalteu's reagent, quercetin, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH), 2,2-azino-bis(3- ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(ABTS), Griess reagent, 3-(2-pyridyl)-5,6-diphenyl-1,2,4-triazine-p,p'-disulfonic acid monosodium salt(Ferrozine) 및 2,4,6-tris(2-pyridyl)-1,3,5 -triazine(TPTZ)는 Sigma Chemical Co.(St. Louis, MO, USA)로 부터 구입하였으며, 그 외 시약과 용매는 분석용 특급시약 (Samchun Co., Pyeongtaek, Korea)을 사용하였다.

    2.추출물 제조

    분쇄한 시료 40 g에 10배(w/v)의 80% 메탄올과 증류수, 70% 에탄올을 각각 가한 후 shaking water bath(BS-21, Jeio Tech Co., Kyeonggi, Korea)를 사용하여 24시간 동안 교반 추 출하였다. 이를 4°C, 8,000 rpm에서 30분간 원심분리(Avanti J-26 XPI, Beckman Coulter, Fullerton, CA, USA)하였으며, 상 등액을 filter paper(Whatman No. 1, Maidstone, England)로 여 과하여 감압농축(R-210, Buchi, Flawil, Switzerland)하였다. 남 은 용매를 모두 제거하기 위해 동결건조(Ilshin Lab Co. Ltd) 하였으며, 일정량의 농도로 만들어 실험에 사용하였다.

    3.총 페놀 함량 측정

    총 페놀 함량은 Folin-Ciocalteau's 방법(Sato 등 1996)에 따 라 측정하였다. 즉, 2 N Folin-Ciocalteau's 시약 25 μL와 20% Na2CO3 150 μL를 일정한 농도로 제조한 추출물 50 μL에 가 하여 상온에서 15분간 반응시킨 다음, ELISA plate reader (VersaMax Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)를 사용하 여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준품 gallic acid를 0~50 μg/mL의 농도로 검량선을 작성하였으며, 이슬송이버섯 의 총 페놀 함량은 작성된 검량선으로부터 추출물 1 g에 대 한 mg gallic acid equivalents(GAE)로 나타내었다.

    4.총 플라보노이드 함량 측정

    총 플라보노이드 함량은 Lee 등(2014)의 방법에 따라 측정 하였다. 농도별로 제조한 추출물 20 μL에 diethylene glycol 200 μL와 1 N NaOH 20 μL를 순서대로 첨가하여 40°C에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응액을 ELISA plate reader(VersaMax Molecular Devices)를 사용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하 였으며, 표준품 quercetin을 0~1,000 μg/mL의 농도로 작성한 검량곡선으로부터 이슬송이버섯의 총 플라보노이드 함량을 계산하여 추출물 1 g에 대한 mg quercetin equivalents(QE)로 나타내었다.

    5.DPPH 라디칼 소거 활성 측정

    DPPH 라디칼 소거 활성은 Blois MS(1958)의 방법에 준하 여 안정한 유리 라디칼인 DPPH에 대해 농도를 달리한 추출 물의 전자공여 효과로 라디칼이 감소하는 정도를 측정하였 다. 농도별로 제조한 추출물 100 μL에 100 μM DPPH 용액 900 μL를 넣어 5초간 혼합한 후 암실에서 30분간 반응시켰으 며, ELISA plate reader(VersaMax Molecular Devices)를 사용하 여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 추출용매에 따른 이슬 송이버섯의 DPPH 라디칼 소거 활성(%)은 시료 첨가구와 비 첨가구의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었다.

    6.ABTS 라디칼 소거 활성 측정

    ABTS 라디칼 소거 활성은 Fellegrin 등(1999)의 방법을 약 간 변형하여 측정하였다. 7 mM ABTS 5 mL와 140 mM potassium persulfate 88 μL를 혼합하여 실온의 암소에서 15시간 동안 방치하여 라디칼을 형성시켰으며, 이 용액을 734 nm에 서 흡광도 값이 0.7±0.02가 되도록 희석하였다. 희석된 ABTS 용액 1 mL에 추출물 50 μL를 가하여 암실에서 10분간 방치 한 다음 734 nm에서 흡광도를 측정(VersaMax Molecular Devices) 하였다. 추출용매에 따른 이슬송이버섯의 ABTS 라디칼 소거 활성(%)은 시료 첨가구와 비첨가구의 흡광도 차이로 나타내 었다.

    7.아질산염 소거 활성 측정

    아질산염 소거 활성은 Shukla 등(2016)의 방법을 참조하여 측정하였다. 농도별로 제조한 추출물 40 μL에 1 mM의 NaNO2 용액 20 μL와 0.1 N HCl 140 μL를 첨가하여 반응용액의 pH 를 1.2로 조정하였으며, 37°C에서 1시간 동안 반응시켰다. 반 응 후 얻어진 반응물에 5%(v/v) 초산용액을 1 mL 가하였으 며, Griess 시약 80 μL를 첨가하고, 실온에서 15분간 반응시킨 다음 520 nm에서 흡광도를 측정(VersaMax Molecular Devices) 하였다. 이때 아질산염 소거 활성(%)은 시료 첨가구와 비첨 가구의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었다.

    8.철 킬레이팅 활성 측정

    철 킬레이팅 활성은 Dinis 등(1994)의 방법을 약간 변형하 여 측정하였다. 농도별로 제조한 추출물을 1 mL 취한 뒤 2 mM FeCl2와 5 mM ferrozine을 각각 25 μL 첨가하고, 실온에 서 10분간 방치한 다음 562 nm에서 흡광도를 측정(VersaMax Molecular Devices)하였다. 이슬송이버섯 추출물의 철 킬레이 팅 활성은 시료 첨가구와 비첨가구의 흡광도 차이를 백분율 로 나타내었다.

    9.FRAP(ferric reducing antioxidant power) 측정

    FRAP은 Benzie & Strain(1996)의 방법을 약간 변형하여 항 산화 물질을 포함한 추출물의 존재 하에 ferric-ferricyanide(Fe3+) 혼합물이 ferrous(Fe2+)로 전환되는 정도를 측정하였다. 농도 별로 제조한 추출물 100 μL에 acetate buffer(pH 3.6, 30 mM)와 10 mM TPTZ 및 20 mM FeCl3·6H2O를 10:1:1의 비율로 혼합 한 반응용액 700 μL를 가하여 암실에서 30분간 반응시켰으 며, ELISA plate reader(VersaMax Molecular Devices)를 사용하 여 590 nm에서 흡광도를 측정하였다.

    10.통계처리

    본 연구의 결과는 3회 이상의 반복으로 수행된 평균과 표 준편차로 나타내었으며, 추출용매별 각 실험결과에 대한 유 의적 차이는 SPSS 프로그램(Ver.10.0, SPSS Inc, Chicago, IL, USA)을 이용하여 one-way ANOVA(analysis of variation)로 분 석한 뒤 Duncan’s multiple range test로 사후분석을 실시하였 다. 각 조사항목별 상관분석은 Pearson’s correlation test를 통 해 총 페놀 및 플라보노이드 함량, DPPH, ABTS 라디칼 및 아질산염 소거 활성, 철 킬레이팅 활성, FRAP간의 상관계수 (r2)를 도출하여 비교하였다.

    결과 및 고찰

    1.수율, 총 페놀 및 플라보노이드 함량

    이슬송이버섯 80% 메탄올, 물, 70% 에탄올 추출물의 추출 수율은 각각 24.37%, 53.52%, 26.79%로 확인되었다(Table 1). 물 추출물의 수율이 80% 메탄올 및 70% 에탄올 추출물에 비해 유의적으로 높았으며, 2배 이상의 값을 나타내었다. Jung 등(1996)은 느타리버섯 자실체 및 균사체 추출물의 항산화 효과를 조사한 결과, 헥산 및 에탄올 추출물에 비해 물 추출 물의 수율이 가장 높았다고 보고하여 본 연구결과와 일치하 였다. Jung 등(2008) 또한 해송이버섯 추출물의 수율을 측정 한 결과, 에탄올 추출물보다 물 추출물에서 더 많은 물질이 용출되었다고 보고하여 본 연구와 상응하였다. 그러나 새송 이버섯의 수율이 물 추출물보다 에탄올 추출물에서 더 높았 다고 보고한 Kim 등(2006)의 연구결과와는 차이를 보였다. 이상의 결과, 추출 수율은 버섯의 종류와 용매에 따라 달라 질 수 있을 것으로 생각되며, 일부 버섯을 제외한 대부분의 버섯은 용매의 극성이 높을수록 더 많은 물질이 용출될 것 으로 예상된다.

    대부분의 식물들은 자체적으로 폴리페놀, 알칼로이드, 테 르페노이드와 같은 2차 대사산물을 생성한다. 특히 페놀화합 물과 플라보노이드는 폴리페놀 중 하나로 강한 항산화 활성 을 나타낸다고 보고되어 있다(Yazaki K 2006; Lee 등 2013). 이에 따라 이슬송이버섯 추출물의 항산화 활성을 평가하기 위해 총 페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였으며, 결과는 Table 1에 나타내었다. 총 페놀 함량은 추출용매에 따라 유의 적인 차이를 보였으며, 물 추출물이 12.52 mg GAE/g으로 가 장 높았다. 80% 메탄올 및 70% 에탄올 추출물의 총 페놀 함 량은 각각 6.00 mg GAE/g, 4.93 mg GAE/g으로 80% 메탄올 추출물의 총 페놀 함량이 70% 에탄올 추출물보다 높은 것으 로 확인되었다. 이상의 결과, 이슬송이버섯의 페놀함량은 표 고버섯 물 추출물의 총 페놀 함량(15.53 mg GAE/g)보다 낮았 으며(Jang 등 2015), 약용버섯으로 잘 알려진 상황버섯 물 추 출물의 총 페놀 함량(149.92 mg/g)보다 적은 값을 보였으나 (Kim 등 2008), 여러 가지 느타리버섯을 에탄올로 추출한 추 출물의 총 페놀 함량(20~40 mg%)보다 높았으며(Um 등 2010), 새송이버섯 물 추출물의 총 폴리페놀 함량(404 mg%)보다 높 은 것으로 확인되었다(Kim 등 2006). 이슬송이버섯의 총 플 라보노이드 함량은 물 추출물에서 가장 높았으나, 80% 메탄 올 추출물의 경우 검출되지 않았고, 70% 에탄올 추출물에서 0.29 mg QE/g의 값을 나타내었다. Lee 등(2001)은 식물성 식 품의 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 표고, 느타리, 양 송이, 팽이버섯의 함량이 각각 1.23, 0.66, 0.60, 1.39 mg/g으로 측정되었다고 보고하여 이슬송이버섯 물 추출물은 표고, 느 타리, 양송이버섯보다 더 많은 플라보노이드를 함유하고 있 는 것으로 확인되었다. 이에 따라 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 버섯의 종류 및 추출용매에 따라 차이가 있는 것으로 보이며, 수율과 마찬가지로 극성이 강한 물 추출물에서 가장 많은 폴리페놀이 용출되었음을 알 수 있었다.

    2.DPPH 라디칼 소거 활성

    DPPH 라디칼 소거 활성은 항산화 활성을 평가하는 가장 쉽고 간편한 방법 중 하나로 다양한 시료의 항산화 활성을 측정하는데 매우 효과적이다. 안정한 유리 라디칼인 보라색 의 DPPH는 항산화제 또는 항산화 활성을 가지는 물질에 의 해 DPPH-H를 형성함으로써 탈색되어 노란색을 나타낸다 (Gülçın 등 2003). 따라서 버섯 추출물과 DPPH 용액을 반응시 켰을 때 탈색의 정도가 클수록 라디칼을 소거하는 능력이 크 다고 할 수 있으며, 활성 산소의 소거 작용을 기대할 수 있다 (Hong 등 2010).

    추출용매별 이슬송이버섯의 DPPH 라디칼 소거 활성은 Fig. 1에 나타내었다. 이슬송이버섯의 DPPH 라디칼 소거 활 성은 농도에 따라 증가하였으며, 2 mg/mL의 농도를 제외한 나머지 모든 농도에서 물 추출물이 80% 메탄올 및 70% 에 탄올 추출물보다 높은 활성을 보였다. 또한 80% 메탄올 추 출물은 모든 농도에서 70% 에탄올 추출물보다 DPPH 라디 칼을 소거하는 활성이 우수한 것으로 측정되었다. Park 등 (2015)은 추출용매에 따른 큰느타리 버섯의 DPPH 라디칼 소 거 활성을 측정한 결과, 열수 추출물과 95% 발효주정 추출 물이 70% 메탄올 추출물보다 높은 활성을 보였다고 보고하 여 본 연구결과와 차이를 보였으며, Lee 등(2014)은 노랑느 타리버섯의 물 추출물이 에탄올 추출물에 비해 라디칼 소거 활성이 우수한 것으로 확인되었다고 보고하여 본 연구결과 와 유사하였다. 이에 따라 버섯의 종류와 추출용매의 종류에 따라 라디칼을 소거하는 활성은 다르지만, 이슬송이버섯에 의한 DPPH 라디칼 소거 활성은 80% 메탄올 및 70% 에탄올 보다 물을 이용해 추출했을 때 더 큰 효과를 볼 수 있을 것으 로 생각된다.

    3.ABTS 라디칼 소거 활성

    ABTS는 유기용매에만 녹아 친수성 항산화 물질의 항산화 효과를 평가하는데 한계가 있는 DPPH와는 달리 유기용매는 물론 수용액에도 용해될 수 있어 친수성 및 소수성 화합물의 항산화 활성을 모두 평가할 수 있는 장점을 가지고 있다(Arnao MB 2000). 이는 과황산칼륨(potassium persulfate)과의 반응에 의해 생성된 ABTS 라디칼이 추출물에 함유된 항산화 물질에 의해 제거되어 라디칼 특유의 색인 청록색이 탈색되는 것을 이용한 측정법이다(Jun 등 2009). 따라서 시료 추출물과 ABTS 용액을 반응시켰을 때 탈색의 정도가 클수록 라디칼을 소거 하는 능력이 크다고 할 수 있다.

    추출용매별 이슬송이버섯의 ABTS 라디칼 소거 활성은 Fig. 2와 같다. 물 추출물의 ABTS 라디칼 소거 활성이 80% 메탄올 및 70% 에탄올 추출물에 비해 유의적으로 높았으나, 40 mg/mL 농도에서는 가장 낮은 활성을 보였다. 뿐만 아니라 모든 추출물의 소거 활성이 농도 의존적이었으나, 물 추출물 의 경우 고농도(40 mg/mL)에서 오히려 감소한 것을 볼 수 있 었다. 이는 추출물과 용액이 반응하면서 생성된 chelate 화합 물이 라디칼 소거를 저해하기 때문인 것으로 생각되며, 물 추 출물이 80% 메탄올 및 70% 에탄올 추출물보다 chelate 화합 물을 생성하는 정도가 더 크기 때문에 나타난 결과로 사료된 다. 즉, ABTS 라디칼 또한 DPPH 라디칼과 마찬가지로 이슬 송이버섯의 물 추출물에 의해 더 많은 라디칼이 소거되는 것 을 확인하였으며, 고농도에서는 활성에 저해를 받는 것으로 조사되었다.

    4.아질산염 소거 활성

    니트로사민(nitrosamine)은 알킬화제로써 유기원자의 수소 원자를 알킬기로 치환시켜 DNA의 복제를 막고, 세포를 죽게 만들어 암을 일으킨다. 이것은 외부로부터 체내에 유입된 아 질산염이 높은 온도 또는 산성조건에서 아민과 결합하는 니 트로화 반응에 의해 생성되며(Jeong E 1998; Jang & Yoon 2012), 이와 관련하여 니트로사민의 생성을 억제하기 위한 많 은 연구가 진행되어 왔다. Ascorbic acid는 N2O3, H2NO2+ 및 NOX와 결합함으로써 아질산염과 아민이 결합하는 것을 방 해하며(Tannenbaum 등 1991), 페놀화합물은 아질산염을 효과 적으로 분해함으로써 니트로사민의 생성을 억제한다(Yamada 등 1978; Cooney & Ross 1987). Ascorbic acid와 페놀화합물은 천연 항산화제로 잘 알려져 있으며, 이러한 천연 항산화제에 의한 아질산염의 소거 효과는 여러 연구에서 증명되어 왔다 (Yamada 등 1978; Cooney & Ross 1987; Kang 등 1996; Choi 등 2007). 이에 따라 다양한 농도와 여러 가지 추출용매로 제 조된 이슬송이버섯의 아질산염 소거 활성을 측정하였으며, 결과는 Fig. 3에 나타내었다.

    물 추출물은 모든 농도에서 가장 높은 소거 활성을 보였으 며, 2.5 mg/mL의 농도를 제외한 모든 농도에서 70% 에탄올 추출물이 80% 메탄올 추출물보다 높은 활성을 보였다. 10 mg/mL 농도에서 물 추출물의 아질산염 소거 활성은 78.71% 로 80% 메탄올 및 70% 에탄올 추출물의 아질산염 소거 활성 (38.74%, 43.79%)과 30% 이상의 차이를 나타내었다. 이는 이 슬송이버섯 물 추출물에 다량 함유된 페놀화합물이 아질산 염을 효과적으로 분해하여 나타난 결과로 생각된다. Kim 등 (2008)은 상황버섯 열수 및 에탄올 추출물의 아질산염 소거 활성을 측정한 결과, 대부분의 농도에서 에탄올 추출물의 활 성이 열수 추출물보다 더 높다고 보고하여 본 연구결과와 차 이를 보였다. 그러나 큰느타리버섯의 아질산염 소거능을 측 정한 결과, 95% 발효주정과 열수 추출물이 70% 메탄올 추출 물보다 높은 것으로 확인되었다고 보고한 Park 등(2015)의 연 구결과와는 유사한 경향을 보인 것으로 확인되었다.

    5.철 킬레이팅 활성

    철(Fe2+) 및 구리(Cu2+)와 같은 2가 금속이온은 세포내 산 화물 형성에 관여하는 물질로써 지질 과산화를 촉진시킨 다. Ferrozine은 Fe2+와 복합체를 형성하여 붉은색을 띠게 되는데, 이 때 Fe2+에 대해 킬레이팅 효과를 가진 물질이 존 재하면 Fe2+-ferrozine 복합체의 형성을 방해함으로써 붉은 색이 탈색된다(Haung 등 2002). 따라서 시료 추출물과의 반 응 시 탈색의 정도가 클수록 킬레이팅 활성이 크다고 할 수 있으며, 2가 금속이온으로 인한 지질 과산화를 예방할 수 있다.

    이슬송이버섯 추출물의 철 킬레이팅 활성을 측정한 결과 는 Fig. 4와 같다. 추출물의 농도가 높을수록 활성이 증가하 였으며, 물 추출물이 30.12~81.20%의 범위로 가장 높은 값을 나타내었다. 또한 농도에 따른 변화가 적은 80% 메탄올 추출 물에 비해 물과 70% 에탄올 추출물은 5 mg/mL 농도의 철 킬 레이팅 활성이 1 mg/mL 농도의 철 킬레이팅 활성보다 각각 2.5배, 3.5배 이상 높은 것으로 측정되었다. 5 mg/mL 농도의 물 추출물은 80% 메탄올 및 70% 에탄올 추출물의 철 킬레이 팅 활성보다 1.5배 이상 높은 것으로 측정되어 물 추출물에 의 한 지질 과산화 예방 효과가 가장 클 것으로 예상된다. Kang 등(2004)은 표고버섯 추출물의 Fe2+ 킬레이팅 활성을 측정한 결과, 모든 시료에서 음의 수치를 나타내고 있어 금속 양이온 에 대한 킬레이팅 효과가 없었다고 보고하여 본 연구결과와 차이를 보였다. 반면, 이슬송이버섯의 철 킬레이팅 활성은 0.5 mg/mL 농도의 차가버섯 메탄올 추출물에서 65.39%의 활 성을 보였다고 보고한 Guk 등(2013)의 연구보다 낮은 것으로 확인되었다. 느릅나무버섯 자실체 메탄올 및 열수 추출물의 철 이온 제거능은 2 mg/mL 농도에서 각각 37.90%, 75.44% 로 보고 되어(Kwon 등 2014) 열수 추출물은 본 연구결과와 차이를, 80% 메탄올 추출물은 본 연구결과와 유사하였음을 확인하였다. 이 상의 결과, 철 킬레이팅 효과는 버섯의 종류와 농도에 따라 차 이가 있을 것으로 생각된다.

    6.FRAP(ferric reducing antioxidant power)

    FRAP은 낮은 pH에서 환원제의 존재 하에 ferric tripyridyltriazine( Fe3+-TPTZ) 복합체가 ferrous tripyridyltriazine(Fe2+- TPTZ) 복합체로 환원되는 정도를 측정하여 항산화 활성을 평가하는 방법이다(Aggarwal 등 2015; Nam 등 2015). 진한 파 란색을 나타내는 Fe2+-TPTZ의 생성 정도를 흡광도로 나타 내고, 그 값이 클수록 환원력이 크다는 것을 의미한다.

    추출용매 및 농도에 따른 이슬송이버섯 추출물의 FRAP 을 측정한 결과는 Fig. 5와 같다. 모든 추출물에서 농도가 증 가할수록 FRAP이 증가하는 농도 의존적인 특성과 함께 추 출용매에 따른 유의적인 차이를 보였다. 이슬송이버섯 추출 물은 낮은 농도보다 높은 농도에서 추출용매별 차이가 두드 러졌으며, 6 mg/mL의 농도에서 가장 큰 차이를 보였다. 즉, 물 추출물의 FRAP이 0.777의 흡광도가 측정된 반면, 80% 메 탄올 및 70% 에탄올 추출물은 각각 0.452, 0.451의 값이 측정 되어 약 1.7배의 차이를 보인 것으로 확인되었다. 이상의 결 과, 물 추출물은 80% 메탄올 및 70% 에탄올 추출물보다 환 원력이 강하며, 물에 의한 추출이 메탄올 및 에탄올을 이용 한 추출에 비해 더 큰 항산화 효과를 얻을 수 있을 것으로 예상된다.

    7.총 페놀, 총 플라보노이드 함량 및 항산화 활성의 상관 관계

    이슬송이버섯 추출물의 총 페놀, 총 플라보노이드 함량 및 항산화 활성의 상관관계를 조사한 결과는 Table 2와 같 다. 총 페놀 함량은 철 킬레이팅 활성을 제외한 모든 항산화 활성과 유의적인 상관관계가 나타났으며(p<0.01), 총 플라보 노이드 함량은 모든 항산화 활성과 유의적인 상관관계를 보 였다(p<0.01). DPPH 라디칼 소거 활성과 ABTS 라디칼 소거 활성은 r2값이 0.982(p<0.01)로 가장 높은 상관관계가 존재하 였으며, 철 킬레이팅을 제외한 대부분의 항목에서 각 항목들 사이의 상관성은 높은 것으로 확인되었다. 이는 이슬송이버 섯의 총 페놀 및 플라보노이드 함량이 추출물 중 물 추출물 에서 가장 높았고, 각 항산화 활성에서도 물 추출물이 80% 메탄올과 70% 에탄올 추출물보다 높은 활성을 나타내었기 때 문인 것으로 생각된다. 폴리페놀 중 하나인 페놀화합물과 플 라보노이드는 강한 항산화 활성을 나타내며, 여러 연구들에 서 폴리페놀과 항산화 활성의 양의 상관관계를 언급한 것으 로 보아(Yazaki K 2006; Jang & Yoon 2012; Lee 등 2013), 이슬 송이버섯 추출물의 항산화 활성은 폴리페놀 함량과 관련이 깊을 것으로 생각된다.

    요약 및 결론

    본 연구에서는 이슬송이버섯을 다양한 용매로 추출하여 항산화 활성을 비교·평가함으로써 천연 항산화 소재로써 의 이용가치를 규명하고, 이슬송이버섯의 고부가가치 향상 을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 이슬송이버섯 80% 메탄올, 물, 70% 에탄올 추출물의 수율은 물>70% 에탄올> 80% 메탄올의 순서로 확인되었으나 80% 메탄올과 70% 에 탄올 추출물 사이에 유의적인 차이는 없었다. 총 페놀 및 플 라보노이드 함량 또한 물 추출물에서 가장 높게 측정되었으 며, 총 페놀 함량은 70% 에탄올보다 80% 메탄올 추출물에서, 총 플라보노이드 함량은 80% 메탄올보다 70% 에탄올 추출 물에서 높았다. 추출용매와 농도에 따른 이슬송이버섯의 항 산화 활성을 측정한 결과, DPPH, ABTS 라디칼 및 아질산염 소거 활성, 철 킬레이팅 활성, FRAP 모두 물 추출물이 가장 높은 활성을 보였다. 또한 아질산염 소거 활성을 제외한 대 부분의 항산화 실험에서 80% 메탄올 추출물이 70% 에탄올 추출물보다 더 효과적인 것으로 확인되었다. 이상의 결과 이 슬송이버섯은 농도와 추출용매에 따라 항산화 효과에 차이 는 있으나, 용매의 극성이 큰 물 추출물의 활성이 가장 높은 것으로 조사되었으며, 이에 따라 이슬송이버섯의 고부가가 치 향상을 위한 천연 항산화 소재로써의 이용이 높을 것으 로 기대된다.

    감사의 글

    본 연구는 2016년도 수원여자대학교 순수연구과제 지원에 의해 수행되었으며, 이에 감사드립니다.

    Figure

    KSFAN-30-1-51_F1.gif

    Effect of extraction solvent on the DPPH radical scavenging activities of Lentinula edodes GNA01. Each value represents mean±S.D. of triplicate measurements. Values with different letters are significantly different at p<0.05.

    KSFAN-30-1-51_F2.gif

    Effect of extraction solvent on the ABTS radical scavenging activities of Lentinula edodes GNA01. Each value represents mean±S.D. of triplicate measurements. Values with different letters are significantly different at p<0.05.

    KSFAN-30-1-51_F3.gif

    Effect of extraction solvent on the nitrite scavenging activities of Lentinula edodes GNA01. Each value represents mean±S.D. of triplicate measurements. Values with different letters are significantly different at p<0.05.

    KSFAN-30-1-51_F4.gif

    Effect of extraction solvent on the Fe2+ chelating abilities of Lentinula edodes GNA01. Each value represents mean±S.D. of triplicate measurements. Values with different letters are significantly different at p<0.05.

    KSFAN-30-1-51_F5.gif

    Effect of extraction solvent on the FRAP values of Lentinula edodes GNA01. Each value represents mean±S.D. of triplicate measurements. Values with different letters are significantly different at p<0.05.

    Table

    Effect of extraction solvent on the yield, total phenolic content(TPC), and total flavonoid content(TFC) of Lentinula edodes GNA01

    1)Extraction yield was calculated as % yield = (Weight of sample extract/Initial weight of sample) × 100
    2)Each value represents mean±S.D. of triplicate measurements.
    3)Values in the same row with different letters are significantly different at p<0.05.

    Correlation coefficients (r2) among total phenolic content (TPC), total flavonoid content (TFC), and antioxidant activities of Lentinula edodes GNA01

    1)TPC, total phenolic content; TFC, total flavonoid content; DPPH, DPPH radical scavenging activity; ABTS, ABTS radical scavenging activity; Nitrite, nitrite scavenging activity; Fe, Fe2+ chelating ability; FRAP, ferric reducing antioxidant power.
    2), **p<0.01.
    3), *p<0.05.

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