감마선 조사한 씀바귀(Ixeris dentata NAKAI) 추출물의 항산화 및 당분해 효소 활성 변화 비교

• Published in: Han'guk Sikp'um Yŏngyang Kwahakhoe chi Vol. 51; no. 1; pp. 28 - 37
• Main Authors: 박혜진(Hye-Jin Park), 정희영(Hee-Young Jung), 조영제(Young-Je Cho)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국식품영양과학회 2022
• Subjects: 식품과학; Ilxeris dentata NAKAI; antioxidant; extracts; sugar degradation enzyme; gamma irradiation
• ISSN: 1226-3311; 2288-5978
• DOI: 10.3746/JKFN.2022.51.1.28

감마선 조사는 약용식물의 기능성 물질 추출수율 증대 및 색상 개선 등 산업화를 유리하게 하는 처리방법으로 기대되고 있다. 본 연구에서는 감마선 조사가 씀바귀의 phenolic 추출수율 증대와 항산화 및 당분해 효소 억제 효과에 미치는 영향을 검증하였다. 감마선을 0, 5, 10 kGy 선량별로 조사한 씀바귀의 감마선 조사 여부를 확인하고자 광자극발광법(PSL), 열발광법(TL), 전자스핀공명법(ESR)을 활용하여 조사 판별 확인시험을 진행하였다. 그 결과 PSL에서 5, 10 kGy가 각각 9,125,962.00 PCs, 103,103.33 PCs로 5,000 PCs 이상으로 측정되었고, TL ratio는 5, 10 kGy가 각각 2.405, 4.070으로 0.1 이상의 값을 나타내었으며, ESR에서는 좌우 6 mT 간격으로 대칭적인 한 쌍의 peak를 나타내는 것이 관찰되어 실험에 사용한 씀바귀는 감마선을 조사한 양성(positive) 시료로 검증되었다. 감마선 조사한 씀바귀의 total phenolics 함량은 방사선 선량이 높을수록 phenolics 용출량이 많아지는 것을 확인할 수 있었으며, 10 kGy를 조사한 씀바귀의 total phenolics 함량은 열수 추출물 7.61± 0.21 mg/g, 50% 에탄올 추출물에서 4.31±0.15 mg/g을 나타내었다. 감마선 조사된 씀바귀의 항산화 효과를 확인한 결과 DPPH 라디칼 소거 효과는 비조사구와 10 kGy 조사구에서 TPC 함량 50 μg/mL에서 모두 80% 이상의 높은 저해 효과를 나타내었다. ABTS 라디칼 저해 효과는 비조사구와 조사구에서 TPC 함량 200 μg/mL에서 모두 99% 이상의 높은 저해 효과를 나타내었다. PF는 10 kGy 처리구에서 TPC 함량 50~200 μg/mL로 처리했을 때 1.41~3.06 PF의 매우 높은 값을 나타내었다. TBARs 저해능 역시 10 kGy 조사구에서 85.22~98.57%의 높은 항산화능을 나타내었다. Pancreatin α-amylase 저해 효과는 10 kGy 조사구에서 38.52~100%의 저해 효과가 관찰되어 감마선 조사가 당분해 효소 억제 효과를 증대시키는 것으로 기대되었다. 따라서 감마선 조사처리가 씀바귀를 비롯한 식물체로부터 생리활성 물질의 용출을 증대시키고 약리성 및 기능성을 증폭시킬 수 있는 수단으로 활용이 가능할 것으로 판단되었으며, 씀바귀는 천연유래 소재로써 항산화 및 항당뇨 관련 기능성 소재로 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대되었다. This study was designed to investigate the effects of different doses of gamma irradiation on the anti-oxidative activities, sugar degradation enzyme activity, and extraction yields of Ilxeris dentata NAKAI. Physical techniques to identify irradiation, namely photostimulated luminescence, thermoluminescence and electron spin resonance, confirmed that Ilxeris dentata NAKAI was gamma-irradiated. The total phenolics content (TPC) was higher in extracts from irradiated Ilxeris dentata NAKAI than from non-irradiated (0 kGy) samples. The inhibition of DPPH radical scavenging activity by water extracts from 0 kGy and 10 kGy irradiated Ilxeris dentata NAKAI was very high at over 80% each. The inhibition of ABTS radical cation activity by the water extracts from 0 kGy and 10 kGy irradiated Ilxeris dentata NAKAI was also very high at over 99% each, at 200 μg/mL TPC concentration. The antioxidant protection factor (PF) in the water extract from 10 kGy irradiated Ilxeris dentata NAKAI showed a very high level of activity at 1.41∼3.06 PF at 50∼200 μg/mL TPC concentrations. The thiobarbituric acid reactive substances in the water extract from 10 kGy irradiated Ilxeris dentata NAKAI showed high levels of 85.22∼98.57% inhibition at 50∼200 μg/mL TPC concentration. The pancreatin α-amylase inhibitory activities were high at 38.52∼100.00% at 50∼200 μg/mL TPC concentrations of water extract with 10 kGy irradiation doses. These results suggest an enhancement of extraction yields of phenolic compounds and biological activities from Ilxeris dentata NAKAI by gamma ray irradiation at 10 kGy. Also, treatment by gamma-irradiation can be used to amplify the solubility of biologically active compounds in plants. KCI Citation Count: 0