Journal Search Engine
Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.48 No.2 pp.151-161
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2014.48.2.151

Nutrition Components and Antioxidative Activities of Sweet Dark Cherry (Prunus avium L.) Fruits

Gwon-Sun Gu1, Il-Hun Kim1, Chang-Ho Jeong2, Dong-Chan Kum2, Chi-Woen Jang2, Young Suk Kim2, Koo Yul Lee2, Ki-Hwan Shim1*
1Dept. of Food Science and Technology, Institute of Agricultural & Life Sciences, Gyeongsang National University, Jinju 660-701, Korea
2Wooyang Frozen Food Co., Ltd., Seocheon 325-907, Korea
Corresponding author: Ki-Hwan Shim, Tel: +82-55-772-1902; Fax: +82-55-772-1909; E-mail: khshim@gnu.ac.kr
August 7, 2013 February 5, 2014 March 7, 2014

Abstract

In this study, the nutrition components and antioxidative activities of sweet dark cherry fruit were investigated. The values of pH, soluble solids, and total acidity were 4.06, 29.3 Brix and 0.60% respectively. Hunter L, a, and b values were 21.56, 3.99 and 1.12, respectively. Proximate compositions were as follows: moisture 67.74%, crude protein 0.98%, crude fat 1.46%, nitrogen free extract 28.48%, crude fiber 0.45% and ash 0.89%. Mineral components of cherry was rich in K (216.86 mg/100 g), P (56.97 mg/100 g) and Ca (32.97 mg/100 g). The major free sugars of cherry were glucose(4.91%) and fructose(3.88%). An analysis of the component amino acid showed a relatively high ratio of aspartic acid, proline, glutamic acid and essential amino acids of leucine, but a low cystine and methionine content. Contents of ascorbic acid and total phenolics were 0.81 mg/100 g and 0.31 mg/GAE g, respectively. The radical scavenging activities, reducing power and inhibitory effect of lipid peroxidation were dose-dependent. Thus, cherry can be an effective source of functional food substances.


스위트 다크 체리의 영양성분 및 항산화 활성

구 권순1, 김 일훈1, 정 창호2, 금 동찬2, 장 치원2, 김 영숙2, 이 구열2, 심 기환1*
1경상대학교 식품공학과·농업생명과학연구원
2(주)우양냉동식품

초록

스위트 다크 체리를 기능성 식품 소재로 이용하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 화학성분 및 항산 화 활성을 조사하였다. 체리 착즙액의 pH는 4.06, 가용성고형분은 29.30 °Brix 및 총산도는 0.60%였 으며, L, a, b값은 각각 21.56, 3.99 및 1.12였다. 일반성분 함량은 수분 67.74%, 조단백 0.98%, 조지 방 1.46%, 가용성 무질소물 28.40%, 조섬유 0.45% 및 조회분 0.89%였다. 주요 무기성분은 칼륨, 인 및 칼슘으로 그 함량은 각각 216.86 mg/100 g, 56.97 mg/100 g 및 32.97 mg/100 g이었다. 주요 유리당 으로는 glucose(4.91%)와 fructose(3.88%)이며, 아미노산으로는 aspartic acid, proline, glutamic acid 및 leucine이었고, cystine과 methionine은 매우 낮은 함량을 보였다. 비타민 C와 총 페놀성 화합물 함 량은 0.81 mg/100 g과 0.31 mg/GAE g였으며, 라디칼 소거활성, 환원력 및 지질과산화 억제활성은 농 도의존적인 경향을 보여 체리는 기능성 식품 소재로 활용가능성이 높을 것으로 판단된다.


    Korea Institute of Planning and Evaluation for Technology in Food, Agriculture, Forestry and Fisheries
    2012,112066-03-SB010
    Ministry of Education

    I.서론

    과일이나 야채에는 많은 폴리페놀성 화합물이 함 유되어 있고, 이러한 물질은 대사 과정 중에 발생하 는 유해한 과산화 물질을 제거하는 작용 (free radical scavenging)이나 항산화 작용을 하는 것으 로 알려져 있다. 폴리페놀성 화합물은 만성질환을 일으키는 원인중의 하나로 알려져 있는 oxidative stress나 다른 여러 가지 생리적 요인을 제거하여 세 포나 조직의 보호 및 파괴를 방지한다(Rimbach et al., 2005). 대표적인 폴리페놀성 화합물의 하나인 안토시아닌 색소는 고등식물의 꽃, 과실, 줄기, 잎, 뿌리 등 식물체의 각 부위에 폭넓게 함유되어 있으 면서 적색, 자색 및 청색을 나타내는 수용성 flavonoid 색소로 식물체 부위별 특성에 따라 서로 다르게 발현되는 식물색소이다(Choung, 2004). 최 근 인체의 만성적 질병과 연관된 항산화, 항염증, 항 암, 동맥경화 억제, 지질과산화 저해 및 DNA cleavage 보호 작용 등 다양한 생리활성 효과 (Ramirez-Tortosa et al., 2001, Acquaviva et al., 2003, Lazze et al., 2003, Lefevre et al., 2004, Rossi et al., 2003)가 인정되어 많은 연구자 들에 의해 안토시아닌을 함유한 다양한 식품소재 개 발과 평가가 진행 중이며, 또한 안토시아닌을 이용 한 질환개선 제제의 개발 및 기능성 식품으로서의 활용성이 검토되고 있다. 안토시아닌을 포함하는 폴 리페놀성 화합물은 잠재적인 건강기능성 특징과 안 정성을 가지고 있으며, berry류 등과 같은 과실의 품질을 평가할 수 있는 지표로서 매우 중요한 인자 로 인식되고 있다(Hollman, 2001).

    체리는 건강증진 측면과 관련이 높은 폴리페놀 성 화합물이 많이 함유된 대표적인 원료이며, 미 국에서는 인기 있으면서도 대중적인 과일로 알려 져 있다. 또한 경제적 및 영양학적으로 매우 중요 한 작물로 전 세계 45개국 이상의 나라에서 재배 하고 있으며, 신맛이 많이 느껴지는 체리에 비하 여 스위트 체리가 생산량도 많을 뿐만 아니라 생 산가치도 높아 매우 각광을 받고 있는 대표적인 컬 러푸드이다(Rashidkhani et al., 2005, Johnson et al., 2003, Webster and Looney, 1996). 체리의 품 질을 결정하는 요소로는 색, 단맛, 신맛 및 과실의 견고도이며, 다른 붉은색 과일과 같이 숙성이 진행 됨에 따라 녹색에서 점차적으로 붉은색으로 변하는 대표적인 과일로 녹색색소인 클로로필은 점차적으로 퇴색되고, 반면 안토시아닌 색소는 증가함에 따라 색의 변화가 일어난다. 스위트 체리 표면의 붉은색 은 숙성 정도를 평가하는 지표이며, 또한 안토시아 닌들의 종류와 함량을 좌우하는데 있어 과일의 색은 중요한 요소 가운데 하나이다. 체리의 단맛을 좌우 하는 대부분의 유리당은 glucose와 fructose이며, 신맛은 malic acid로서 당과 산의 적절한 비율(당산 비)은 소비자들이 체리의 기호도를 결정하는데 중요 한 요소로 평가되고 있다(Serrano et al., 2005).

    스위트 체리에 함유되어 있는 대표적인 성분으 로는 cyanidin-3-O-glucoside, cyanidin- 3-Orutinoside, cyanidin-3-O-sophoroside, pelargonidin -3-O-glucoside, pelargonidin-3-O- rutinoside, peonidin-3-O-glucoside 및 peonidin-3-Orutinoside 등이 함유되어 있다고 보고되어 있다 (Mozetic and Hribar, 2002, Chaovanalikit and Wrolstad, 2004, Gao and Mazza, 1995). 현재까지 체리에 관한 주요 연구로서 항산화 및 항염증 (Mulabagal et al., 2009), 숙성시기별 항산화 및 화학성분(Serrano et al., 2005), 신경세포 보호효과 (Kim et al., 2005), 암세포 증식 억제효과(Olsson et al., 2004), 항균활성(Ahn et al., 2009) 등에 대 한 연구결과가 보고되고 있다. 그리고, 현재 국내에 서 소비되고 있는 체리 시장의 확대를 위한 화학성 분 및 항산화 활성과 아울러 활성성분에 대한 더욱 체계적인 연구가 절실한 시점이라 판단된다.

    따라서 본 연구에서는 점차적으로 소비가 증가되고 있는 수입과일 중의 하나인 스위트 다크 체리 열매 의 영양성분 분석 및 항산화 활성을 측정하여 체리 를 이용한 가공품 개발과 건강기능성 식품 소재를 탐색하기 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

    II.재료 및 방법

    2.1.실험재료 및 추출물의 조제

    본 실험에 사용된 스위트 다크 체리 열매는 2012 년 10월 미국 Dole Packaged Frozen Foods, Inc. 에서 제조한 것으로 Dole Korea社에서 수입한 것을 냉동보관하면서 영양성분 분석을 하였으며, 항산화 활성을 측정하기 위한 추출물의 제조는 스위트 다크 체리 열매 100 g에 증류수 900 mL를 가하여 환류 추출한 후 No 2. filter paper(Adventec Co., Tokyo, Japan)로 여과하여 및 농축하였다. 이 농축 물을 동결건조기(FD-1000, Eyela Co., Tokyo, Japan)로 동결건조하여 냉장보관하면서 본 실험에 사용하였다.

    2.2.pH, 당도, 총산도 및 색도

    스위트 다크 체리 착즙액의 이화학적 특성은 과육 100 g을 믹서기로 파쇄한 후 pH는 pH meter(920A, Thermo Orion Co., Boston, MA, USA)를 이용하 여 측정하였으며, 당도는 Abbe refractometer(501-DS, ATAGO Co., Tokyo, Japan)로 측정하였고, 총 산함량은 0.1 N-NaOH로 pH가 8.3이 될 때까지 적 정하여 citric acid로 환산하여 산출하였다. 또한 색 도는 색차계(CT-310, Minolta Co., Tokyo, Japan) 를 이용하여 Hunter values(L, a 및 b)를 측정하였 다(Jeong et al., 2012).

    2.3.일반성분 조성

    일반성분 중 수분함량은 105°C 건조 후 항량을 측 정하여 산출하였고, 조단백질은 Auto-kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 추출장치로 추출하여 측정하였고, 조섬유는 1.25% H2SO4 및 NaOH 분해법으로, 조회 분은 550°C 직접회화법으로 측정하였으며, 그 외 나 머지 성분들은 가용성 무질소물(당)로 나타내었다 (Jeong et al., 2012).

    2.4.무기성분 함량

    무기성분 분석은 각 시료 100 mg에 분해용액 (HClO4 : H2SO4 : H2O2 = 9 : 2 : 5) 25 mL를 가 하여 열판(hot plate)에서 무색으로 변할때까지 분해 한 후 100 mL로 정용하여 여과(Whatman No. 2)한 후 Inductively coupled plasma(ELAN 6100, Perkin Elmer, Shelton, CT, USA)로 분석하였다. 분석조건 중 RF power는 1,300 W이며, analysis pump flow rate는 1.5 mL/min으로 하였고, gas flows는 plasma: 15, auxiliary: 0.2, nebulizer: 0.8 L/min으로 하여 분석하였다(Jeong et al., 2012).

    2.5.유리당 함량

    유리당 분석은 Jeong et al. (2012)방법으로 유 리당 획분을 얻은 다음 0.22 μm membrane filter 로 여과한 후 Sep-pak C18로 색소 및 단백질 성분 을 제거한 다음 HPLC(Agillent 1100 series, Santa Clara, CA, U.S.A)로 분석하였다. Column 은 carbohydrate column을 사용하였고, solvent 와 flow rate는 80% acetonitrile과 1.0 mL/min, detector는 RI로 하였고, column 온도와 injection volume은 각각 35oC와 20 μℓ였다.

    2.6.총 아미노산 함량

    시료를 일정량 취하여 6 N HCl 용액을 가하고 진 공밀봉하여 heating block(110±1°C)에서 24시간 동 안 가수분해시킨 후 glass filter로 여과한 여액을 회전진공농축기(N-N series, EYELA Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 HCl을 제거하고 증류수로 3회 세척한 다음 감압농축하여 sodium citrate buffer(pH 2.2) 2 mL로 용해한 후 0.22 μm membrane filter로 여과한 여액을 아미노산 자동분 석기(Biochrom 20, Pharmacia Biotech, Cambridge, UK)를 이용하여 분석하였다. 분석에 이용한 column 은 ultrapac 11 cation exchange resin (11 μm±2 μm)를 사용하였고, flow rate와 buffer는 각각 ninhydrin 25 mL/hr와 pH 3.20~10.0으로 하였으 며, column 온도와 reaction 온도는 각각 46oC와 88oC로 하였고, 분석시간은 44분 동안 분석하였다 (Jeong et al., 2012).

    2.7.수용성 비타민 및 총 페놀성 화합물 함량

    Lee et al. 방법(1996)을 변형하여 시료 2 g에 20 mL의 1% acetic acid를 가하여 20분간 현탁시킨 후 균질화한 다음 균질화된 시료 100 mL를 정용플라스 크에 옮기고 100 mL로 정용한 다음 0.22 μm syringe filter로 여과하여 HPLC(Agillent 1100 series, Santa Clara, CA, USA)로 분석하였다. Column은 Shiseido C18 (4.6×25 cm, 5 μm, Shiseido Co., Tokyo, Japan)를 사용하였고, mobile phase는 각각 1% acetic acid(A solvent)와 57% methanol(B solvent)로서 B용매의 비율을 0~30분까지 100%로 서서히 증가시켰다. Flow rate 는 1 mL/min으로 하였으며, UV파장과 injection volume은 270 nm와 20 μℓ였다.

    시료 1 mL에 3차 증류수 9 mL을 첨가한 후 Folin Ciocalteau's phenol reagent 1 mL를 넣고 혼합하 여 실온에서 5분간 반응시켰다. 반응용액에 7% Na2CO3 용액 10 mL를 넣어 다시 혼합한 다음 3차 증류수로 25 mL로 정용하였다. 이 혼합 용액을 2 3°C에서 2시간 동안 정치한 후 760 nm 에서 흡광도 를 측정하였으며, 측정된 흡광도는 gallic acid를 이 용하여 작성된 검량선으로 총 페놀화합물 함량을 계 산하였다(Kim et al., 2003).

    2.8.ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성

    7 mM ABTS 5 mL와 140 mM K2S2O8 88 μℓ를 섞어 어두운 곳에 14~16시간 방치시킨 후, 이를 무 수 에탄올과 약 1 : 88(v/v) 비율로 섞어 734 nm에 서 대조구의 흡광도 값이 0.7±0.02가 되도록 조절 한 ABTS 용액을 사용하였다. 시료용액 20 μL와 ABTS 용액 980 μℓ를 혼합하여 30초간 진탕한 후 2.5분간 반응시키고, 734 nm에서 흡광도를 측정하 여 라디칼 소거활성을 나타내었다. DPPH 라디칼 소거활성은 시료 1 mL에 에탄올로서 1.5×10-4 M 농도가 되게 한 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 용액 4 mL씩을 vortex로 균일하게 혼합한 다음 실온에서 30분간 방치한 후 517 nm에서 흡광 도 (optical density, O.D.)를 측정하였다(Jeong et al., 2012).

    2.9.Reducing power 및 Ferric reducing antioxidant power (FRAP)

    환원력은 농도별로 제조한 시료 2.5 mL에 sodium phosphate buffer (2.5 mL, 200 mM, pH 6.6)와 1% potassium ferricyanide (2.5 mL)를 혼 합시킨 후 혼합물을 50°C에서 20분 동안 incubation 시킨 다음 trichloroacetic acid (2.5 mL, 10%, w/v)를 첨가하여 650 × g에서 10분간 원심분리하 였다. 원심분리한 상징액 (5 mL)에 탈이온수 (5 mL)와 1% ferric chloride 1 mL를 첨가시킨 후 UV-spectrophotometer (UV-1601, Shimadzu Co., Tokyo, Japan)를 이용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다. FRAP assay에 사용된 시약은 0.3 M sodium acetate buffer (pH 3.6)와 40 mM HCl로 용해시킨 10 mM 2,4,6-tripyridyl-S-triazine (TPTZ) solution, 그리고 20 mM FeCl3 solution을 사용하 였다. 미리 제조된 sodium acetate buffer, TPTZ solution 및 FeCl3 solution을 각각 10:1:1(v/v/v)의 비율로 혼합하여 37°C에서 10~15분간 incubation 시켜 FRAP reagent를 준비하였다. FRAP reagent 1.5 mL를 추출물 50 μℓ에 혼합하여 vortex하여 실 온에서 30분간 방치한 후 593 nm에서 흡광도를 측 정하였다(Jeong et al., 2012).

    2.10.지질과산화 억제활성

    뇌 조직을 이용한 지질과산화 생성물인 malondialdehyde(MDA) 생성 억제활성측정은 Chang et al. 방법(2001)을 변형하여 사용하였다. 뇌 부위 조직을 10 volume의 ice cold Tris-HCl buffer (20 mM, pH 7.4)에 균질화시킨 후 4°C에서 15분간 12,000 × g으로 원심분리하였다. 상등액 0.1 mL에 10 μm FeSO4 0.1 mL, 0.1 mM ascorbic acid 0.1 mL 및 시료 0.2 mL를 첨가하여 37°C에서 1시간 동 안 배양하였다. 이 반응액에 28% trichloroacetic acid 0.1 mL를 첨가하여 반응을 종결시키고, 1% thiobarbituric acid 0.3 mL를 첨가하여 80°C에 서 30분간 가열한 후 532 nm에서 흡광도를 측정 하였다.

    2.11.통계처리

    모든 실험은 3번 반복하였으며, 통계처리는 Window 용 SAS 8.0 version을 이용하여 분산분석 (analysis of variance)을 실시하였으며, Duncan의 다중범위검정법(Duncan’s multiple range test)으 로 유의성을 검정하였다.

    III.결과 및 고찰

    3.1.pH, 당도, 총산도 및 색도

    스위트 다크 체리의 pH, 당도, 총산도 및 색도를 측정한 결과는 Table 1과 같다. 즉, pH 4.06, 당도 29.30° Brix 및 총산도 0.60%이었으며, 색도 중 밝 기를 나타내는 L값은 21.56, 적녹도를 나타내는 a값 은 3.99 및 황청도를 나타내는 b값은 1.12이었다. Vursavuş et al.(2006)은 터키산 스위트 체리 3품종 (Van, Noir De Guben 및 0-900 Ziraat 품종)의 pH, 당도 및 총산도를 측정한 결과 pH는 3.82~4.20, 당도 14~14.40 및 총산도 4.75~7.08 (g/L)의 범위였으며, L, a 및 b값은 25.72~30.27, 7.38~17.81 및 2.23~8.76의 범위로 품종에 따라 많 은 차이를 보였다고 보고하였다. 본 실험의 재료로 이용된 미국산 스위트 다크 체리도 위와 비슷한 결 과를 보였으나 이는 품종 및 재배지와 같은 여러 가 지 환경적인 요인에 의한 차이인 것으로 판단된다.

    3.2.일반성분 조성

    스위트 다크 체리의 일반성분 함량을 분석한 결과 는 Table 2와 같다. 수분이 67.74%로 가장 높은 함 량을 보였으며, 가용성 무질소물 28.48%, 조섬유 0.45%, 조단백 0.98%, 조지방 1.46% 및 조회분 0.89%로 나타났다. Sung et al.(2002)은 국내산 자 두 주요 품종별 일반성분을 분석한 결과 수분이 89.32~92.36%로 가장 많았고, 가용성 무질소물이 4.29~7.24%로서 다음을 차지하고 있었으며, 조섬 유, 조단백, 조지방 및 조회분 순이었다고 보고하였 는데, 이는 수분함량의 차이로 인하여 본 실험의 결 과와 다소 차이를 보인 것으로 판단된다.

    3.3.무기성분 함량

    스위트 다크 체리의 무기성분 함량을 분석한 결과 는 Table 3과 같다. 다크 체리에 가장 많이 함유되 어있는 무기성분은 K으로 216.86 mg/100 g이 함유 되어 있었고, 다음으로 P 56.97 mg/100 g, Ca 32.97 mg/100 g, Na 32.88 mg/100 g 및 Mg 17.98 mg/100 g순으로 함유되어 있었으며, 그 외 Mn, Fe, Zn도 소량 함유되어 있었다. Lombardi-Boccia et al.(2004)은 관행농 및 유기농으로 생산 한 자두의 무기성분을 분석한 결과 칼륨이 174~218 mg/100 g,으로 가장 많은 함량을 차지하였고 다음 으로 P 11.9~15.6 mg/100 g, 마그네슘 4.9~5.8 mg/100 g 및 칼슘 4.16~4.85 mg/100 g순으로 함 유되어 있다고 보고하여 본 실험의 결과와 유사한 경향을 보였다. 따라서 체리류 과일에 함유되어 있 는 주요 무기성분은 알카리성으로 고혈압 및 당뇨와 같은 성인병 예방에 많은 도움을 줄 수 있는 기능성 식품 소재로 생각된다.

    3.4.유리당

    스위트 다크 체리에 함유되어 있는 유리당을 분석 한 결과는 Table 4와 같다. 다크 체리에는 glucose, fructose 및 sucrose와 같은 3종류의 유리당이 함유 되어 있었으며, 가장 많이 함유되어 있는 유리당으 로는 glucose로서 4.91%의 함량을 보였고, 다음으로 fructose 3.88% 및 sucrose 1.28% 순이었다. Girard and Kopp(1998)는 12품종의 스위트 체리에 함유되어 있는 유리당을 분석한 결과 총 4종류의 유 리당이 동정되었으며, glucose가 5.2~8.8 g/100 g, fructose가 4.4~6.4 g/100 g, sorbitol과 mannitol 이 2.2~8.0 g/100 g으로 함유되어 있었다고 보고하 여 본 실험의 결과와 유사한 경향을 보였으나 그 함 량은 다소 차이를 보였다.

    3.5.총 아미노산 함량

    스위트 다크 체리의 아미노산 함량을 분석한 결과 는 Table 5와 같이 총 17종의 아미노산이 분리, 동 정되었으며, 다크 체리에 많이 함유되어 있는 아미 노산으로는 aspartic acid 91.53 mg/100 g, proline 50.80 mg/100 g, glutamic acid 45.49 mg/100 g 및 leucine 30.49 mg/100 g 순이었으며, 필수아미 노산의 함량은 108.03 mg/100 g 및 총 아미노산 함 량은 406.98 mg/100 g이었다. Sung et al.(2002) 은 자두 후무사(포마사)와 대석조생 2품종에 대한 유 리아미노산 함량을 분석한 결과 두 품종 모두 glutamic acid가 각각 1,474.2 ng/100 g과 1,448.1 ng/100 g으로 가장 높게 나타났으며, 그 다음으로 alanine, γ-aminoisobutyric acid, serine 및 aspartic acid의 순으로 높은 함량을 보였고 또한 품종간의 함량 차이는 나타나지 않았다고 보고하여 본 실험의 결과와는 아미노산의 함량 및 종류에서 다소 차이를 보였다.

    3.6.수용성 비타민 및 총 페놀성 화합물 함량

    스위트 다크 체리에 함유되어 있는 수용성 비타민 및 총 페놀성 화합물 함량을 측정한 결과는 Table 6 과 같이 비타민 C가 0.81 mg/100 g으로 가장 많이 함유되어 있었으며, niacin 0.75 mg/100 g 및 비타 민 B1 0.35 mg/100 g 순으로 함유되어 있었다. 또 한 총 페놀성 화합물 함량은 0.31 mg/GAE g으로 함유되어 있었다. Ferretti et al.(2010)은 sweet 및 sour 체리에 함유되어 있는 비타민의 종류와 함량을 분석한 결과 vitamin C, niacin, pantothenic acid, vitamin A, E 및 K 등이 함유되어 있었고, 대체적 으로 sweet 체리에 비하여 sour 체리에서 비타민이 많이 함유되어 있다고 보고하였다. Usenik et al.(2008)은 스위트 체리 13 품종의 총 페놀성 화합 물 함량을 측정한 결과 44.3~87.9 mg GAE/100 g 의 함량을 보였다고 보고하였으며, 본 실험의 결과 와는 다소 차이를 보였는데, 이는 품종과 재배환경 에 의한 차이인 것으로 판단된다.

    3.7.라디칼 소거활성

    스위트 다크 체리 열수 추출물을 이용하여 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과는 Fig. 1 과 같이 추출물의 첨가농도가 증가함에 따라 점차적 으로 ABTS 라디칼 소거 활성이 농도 의존적으로 증 가하는 경향을 나타내었으며, 1.25, 2.5, 5 및 10 mg/mL의 농도로 첨가하였을 때 8.54, 17.13, 35.35 및 55.18%의 ABTS 라디칼 소거 활성을 보였다(Fig. 1A). 또한 DPPH 라디칼 소거활성도 ABTS 라디칼 소거활성과 유사하게 농도의존적이었으며, 1.25, 2.5, 5 및 10 mg/mL의 농도로 첨가하였을 때 31.71, 53.60, 76.68 및 81.83%의 DPPH 라디칼 소 거 활성을 보였다(Fig. 1B). Ahn et al.(2009)은 체리 열수 추출물 및 분획물의 DPPH 라디칼 소거활 성을 측정한 결과 사용시료의 농도가 높을수록 DPPH 라디칼 소거활성이 증대되었으며, 반응시간 연장에 따라 라디칼 소거활성이 증대되는 패턴을 나 타내었다고 보고하였다. 또한 열수 추출물 및 헥산 분획물에서는 500 μg/mL 농도에서 31% 정도의 소 거능을, 부탄올 및 물 분획물에서는 20% 이하의 소 거능을 나타낸 반면, 에틸아세테이트 분획은 68%의 소거능을 나타내어 우수한 항산화능을 확인하였다고 보고하였다. 위의 결과를 종합하여볼 때 체리에는 안토시아닌계 페놀성 화합물이 많이 존재하여 ABTS 라디칼 소거활성에 비하여 DPPH 라디칼 소거활성이 높게 나타난 것으로 판단된다.

    3.8.환원력

    금속이온을 환원시키는 환원력도 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거활성과 동일하게 시료의 첨가농도가 증 가함에 따라 환원력 역시 증가하는 것으로 나타났으 며, 1.25, 2.5, 5 및 10 mg/mL의 농도로 첨가하였 을 때 각각 0.24, 0.40, 0.69 및 1.03의 흡광도를 보였다(Fig. 2A). FRAP assay는 시료 내에 존재하 는 항산화물질에 의해 ferric ion이 ferrous ion으로 환원됨으로써 얻어지는 colored ferrous tripyridyl triazine complex를 593 nm에서 흡광도를 측정함으 로써 항산화력을 측정하는 방법이다(Bae et al., 2013). FRAP도 라디칼 소거활성과 동일하게 용매 분획물의 농도가 증가함에 따라 흡광도 값이 증가하 는 것으로 나타났으며, 1.25, 2.5, 5 및 10 mg/mL 의 농도로 첨가하였을 때 0.19, 0.29, 0.59 및 0.67 의 흡광도를 각각 나타내었다(Fig. 2B).

    3.9.지질과산화 억제활성

    본 연구에서는 유해 활성산소에 의한 뇌조직이 산 화적 손상에 있어서 체리 열수 추출물에 의한 지질 과산화 억제 효과를 분석하였는데, 이는 뇌조직이 다른 장기에 비하여 특히 불포화 지방산의 함량이 높은 관계로 산화적 손상의 변화를 조사하기가 유리 하고, 지질성분의 산화가 세포막 손상 및 기타 단백 질 손상(Uchida and Stadtman, 1993)과도 관계가 깊어 본 연구를 진행하였다. 마우스 뇌 homogenate 를 이용하여 지질과산화 억제활성을 측정한 결과는 Fig. 3과 같다.

    위의 2가지 항산화 활성결과와 유사하게 추출물의 첨가농도가 증가함에 따라 뇌조직의 지질과산화가 매우 억제되는 것으로 나타났으며, 0.31, 0.62, 1.2 및 2.5 mg/mL의 농도로 처리한 시료에서 각각 12.50, 36.79, 57.71 및 62.74%의 지질과산화 억제 활성을 보였다. Mulabagal et al.(2005)은 sweet 및 sour 체리 14품종을 이용하여 지질과산화 억제활성 을 측정한 결과 “Kordia”품종의 sweet 체리가 250 μg/mL의 농도에서 88%로 가장 높은 지질과산화 억 제활성을 보였으나 품종에 따라 지질과산화 억제활 성이 많은 차이를 보였으며, 추출용매에 의해서도 많은 차이를 보였다고 보고하였다. Kim et al.(2005)은 체리에 함유되어 있는 주된 페놀릭화합 물을 HPLC를 이용하여 분석한 결과 cyanidin과 같 은 안토시아닌계 화합물, quercetin 배당체와 같은 플라보놀 화합물 및 hydrocinnamic acid 등과 같은 많은 종류의 페놀릭 화합물이 함유되어 있다고 보고 하여 이와 같은 여러 가지 페놀릭 화합물에 의하여 항산화 활성을 나타내었을 것으로 판단되며, 추후 스위트 다크 체리에 함유되어 있는 항산화 활성 성 분을 밝히기 위한 추가적인 연구가 필요할 것이다. 따라서 위의 영양성분 및 항산화 활성 결과를 종합 하여 볼 때 스위트 다크 체리에는 인체의 건강에 유 익한 영양성분이 다량 함유되어 있고, 또한 항산화 효과를 나타내어 건강 기능성 식품 재료로서 활용가 능성이 높을 것으로 생각된다.

    Figure

    JALS-48-151_F1.gif

    ABTS (A) and DPPH (B) radical scavenging activities of hot water extract from sweet dark cherry. Results are presented as the mean±SD of 3 independent experiments in triplicate. Different letters are significantly different at p<0.05.

    JALS-48-151_F2.gif

    Reducing power (A) and FRAP (B) of hot water extract from sweet dark cherry. Results are presented as the mean±SD of 3 independent experiments in triplicate. Different letters are significantly different at p<0.05.

    JALS-48-151_F3.gif

    Malondialdehyde of hot water extract from sweet dark cherry on both ferric ion and ascorbic acid-induced lipid peroxidation. Results are presented as the mean±SD of 3 independent experiments in triplicate. Different letters are significantly different at p<0.05.

    Table

    The quality characteristics of sweet dark cherry

    1)Means±SD (n=3).

    Proximate compositions of sweet dark cherry

    1)Means±SD (n=3).

    Contents of minerals in sweet dark cherry Unit : mg/100 g

    1)Means±SD (n=3).

    Free sugars content of sweet dark cherry

    1)Means±SD (n=3).2)Not detected.

    Amino acids content of sweet dark cherry Unit : mg/100 g

    1)Means±SD (n=3).2)Essential amino acid(Thr+Val+Met+Ile+Leu+Phe+His+Lys).

    Contents of water soluble vitamins and total phenolics in sweet dark cherry

    1)Means±SD (n=3).

    Reference

    1. Acquaviva R , Russo A , Galvano F (2003) Cyanidin and cyanidin 3-O-β-glucoside as DNA cleavage protectors and antioxidants , Cell Biol. Toxicol, Vol.19; pp.243-252
    2. Ahn S. M , Ryu H. Y , Kang D. K , Jung I. C , Sohn H. Y (2009) Antimicrobial and antioxidant activity of the fruit of Prunus avium L , Kor. J. Microbial. Biotechnol, Vol.37; pp.371-376
    3. Bae Y. I , Lee J. W , Ha T. J , Hwang S. H , Shin C. S , Jeong C. H , Kim I. H , Shim K. H (2013) Nutrients and antioxidative activities of Metasequoia glyptostroboides , J. Korean Soc. Food Sci. Nutr, Vol.42; pp.363-368
    4. Chang S. T , Wu J. H , Wang S. Y , Kang P. L , Yang N. S , Shyur L. F (2001) Antioxidant activity of extracts from acacia confusa bark and heartwood , J. Agric. Food Chem, Vol.49; pp.3420-3424
    5. Chaovanalikit A , Wrolstad R. E (2004) Total anthocynains and total phenolics of fresh and processed cherries and their antioxidant properties , J. Food Sci, Vol.69; pp.67-72
    6. Choung M. G (2004) Analysis of anthocyanins , Korean J. Crop Sci, Vol.49; pp.55-67
    7. Ferretti G , Bacchetti T , Belleggia A , Neri D (2010) Cherry antioxidants: From farm to table , Molecules, Vol.15; pp.6993-7005
    8. Gao L , Mazza G (1995) Characterization, quantification, and distribution of anthocyanins and color less phenolics in sweet cherries , J. Agric. Food Chem, Vol.43; pp.343-346
    9. Girard B , Kopp T. G (1998) Physicochemical characteristics of selected sweet cherry cultivars , J. Agric. Food Chem, Vol.46; pp.471-476
    10. Hollman P. C (2001) Evidence for health benefits of plant phenol: local or systemic effects? , J. Sci. Food Agric, Vol.81; pp.842-852
    11. Jeong C. H , Jang C. W , Lee K. Y , Kim I. H , Shim K. H (2012) Chemical components and anti-oxidant activities of black currant , Korean J. Food Preserv, Vol.19; pp.263-270
    12. Johnsen S. P , Overvad K , Stripp C , Tjonneland A , Husted S. E , Sorensen H. T (2003) Intake of fruit and vegetables and the risk of ischemic stroke in a cohort of Danish men and women , Am. J. Clin. Nutr, Vol.78; pp.5764
    13. Kim D. O , Heo H. J , Kim Y. J , Yang H. S , Lee C. Y (2005) Sweet and sour cherry phenolics and their protective effects on neuronal cells , J. Agric. Food Chem, Vol.53; pp.9921-9927
    14. Kim D. O , Jeong S. W , Lee C. Y (2003) Antioxidant capacity of phenolic phytochemical from various cultivars of plums , Food Chem, Vol.81; pp.321-326
    15. Lazze M , Pizzala R , Savio M , Stivala L , Prosperi E , Bianchi L (2003) Anthocyanins protect against DNA damage induced by tert-butyl-hydroperoxide in rat smooth muscle and hepatoma cells , Mutat. Res, Vol.53; pp.103-115
    16. Lee B. Y , Park E. M , Kim E. J , Choi H. D , Kim I. H , Hwang J. B (1996) Analysis of chemical components of Korean loquat (Eriobotrya japonica Lindl) fruit , Korean. J. Food Sci. Technol, Vol.28; pp.428-432
    17. Lefevre M , Howard L , Most M , Ju Z , Delany J (2004) Microarray analysis of the effects of grape anthocyanins on hepatic gene expression in mice , FASEB J, Vol.18; pp.A851
    18. Lombardi-Boccia G , Lucarini M , Lanzi S , Altero A , Gappelloni M (2004) Nutrients and antioxidant molecules in yellow plums (Prunus domestical L.) from conventional and organic productions: a comparative study , J. Agric. Food Chem, Vol.52; pp.90-94
    19. Mozetic B , Hribar J (2002) Determination and quantification of anthocyanins and hydroxycinanmic acids in different cultivars of sweet cherries (Prunus avium L.,) from Nova Gorica Region (Slovena) , Food. Technol. Biotechnol, Vol.40; pp.207-212
    20. Mulabagal V , Lang G. A , Dewitt D. L , Dalavoy S. S , Nair M. G (2009) Anthocyanin content, lipid peroxidation and cyclooxygenase enzyme inhibitory activities of sweet and sour cherries , J. Agric. Food Chem, Vol.57; pp.1239-1246
    21. Olsson M. E , Gustavsson K. E , Andersson S , Nilsson A , Duan R. D (2004) Inhibition of cancer cell proliferation in vitro by fruit and berry extracts and correlations with antioxidant levels , J. Agric. Food Chem, Vol.52; pp.7264-7271
    22. Ramirez-Tortosa C , Andersen O , Gardner P (2001) Anthocyanin-rich extract decreases indices of lipid peroxidation and DNA damage in vitamin E depleted rats , Free Radic. Biol. Med, Vol.31; pp.1033-1037
    23. Rashidkhani B , Lindblad P , Wolk A (2005) Fruits, vegetables and risk of renal cell carcinoma: a perspective study of Swedish women , Int. J. Cancer, Vol.113; pp.451-455
    24. Rimbach G , Fuchs J , Packer I (2005) Application of nutrigenomics tools to analyze the role of oxidation and antioxidant in gene expression, Taylor & Francis group, pp.1-12
    25. Rossi A , Serraino I , Dugo P (2003) Protective effects of anthocyanins from blackberry in a rat model of acute lung inflammation , Free Radic. Res, Vol.37; pp.891-900
    26. Serrano M , Guillén F , Martínez-Romero D , Castillo S , Valero D (2005) Chemical constituents and antioxidant activity of sweet cherry at different ripening stages , J. Agric. Food Chem, Vol.53; pp.2741-2745
    27. Sung S. Y. J , Kim Y. C , Kim M. Y , Lee J. B , Chung S. K (2002) Approximate composition and physicochemical properties of plum (Prunus salicina) , J. Korean Soc. Agric. Chem. Biotechnol, Vol.45; pp.134-137
    28. Uchida K , Stadtman E. R (1993) Covalent attachment of 4-hydroxynonenal to glyceral- dehyde-3-phosphate dehydrogenase. A possible involvement of intra and intermolecular cross-linking reaction , J. Biol. Chem, Vol.268; pp.6388-6393
    29. Usenik V , Fabčič J , Štampar F (2008) Sugars, organic acids, phenolic composition and antioxidant activity of sweet cherry (Prunus avium L.) , Food Chem, Vol.107; pp.185-192
    30. Vursavuş K , Kelebek H , Selli S (2006) A study on some chemical and physico-mechanic properties of three sweet cherry varieties (Prunus avium L) in Turkey , J. Food Eng, Vol.74; pp.568-575
    31. Webster A. D , Looney N. E Webster A. D , Looney N. E (1996) World distribution of sweet and sour cherry production , In Cherries: Crop physiology, production and uses, CAB International, pp.25-69
    오늘하루 팝업창 안보기 닫기