옻나무 목질부 플라보노이드의 초고압 추출조건 최적화 및 생리활성
본 연구에서는 우리나라에서 건강기능성을 기대하여 섭취해 온 옻나무 목질부 플라보노이드의 초고압공정을 이용한 유용성분의 추출효율을 알아보고자 수행되었다.
이를 위하여 박스벤켄 실험설계에 따라 열수추출, 초고압추출 및 초고압효소처리추출의 각 13가지의 추출조건에 대한 실험조건을 설계한 뒤 추출 수율, 총 페놀성 화합물 함량 및 총 플라보노이드 함량을 반응표면분석에 의해 최적추출조건을 확립하였다.
옻나무 목질부 플라보노이드의 생리활성 검증은 DPPH 자유라디칼 소거능과 헬리코박터 파이로리 억제능을 측정하여 유효성을 평가하였다.
열수추출의 추출공정에서 중요한 변수로 고려되는 인자인, 추출온도(90―130°C), 추출시간(24―72시간) 및 입자크기(12―100 mesh)를 -1, 0, 1의 3단계로 부호화하여 3가지의 요인변수에 의해 영향을 받는 종속변수는 추출 수율, 총 페놀성 화합물의 함량, 총 플라보노이드 함량으로 조사하여 3회 반복 측정하였다.
열수추출에서 ANOVA 분산분석을 통해 유의미한 상관관계를 가지는 것은 온도와 시간으로 나타났으며 온도와 시간이 증가할수록 추출수율이 증가하는 것으로 보인다.
초고압추출과 초고압효소처리추출의 추출공정에서 중요한 변수로 고려되는 인자인, 반응압력(100―400 Mpa), 반응시간(10―60분), 입자크기(12―100 mesh)를 -1, 0, 1의 3단계로 부호화하여 각각 초고압처리 후 100°C에서 72시간 동안 열처리 하였고 3가지의 요인변수에 의해 영향을 받는 종속변수는 추출 수율, 총 페놀성 화합물의 함량, 총 플라보노이드 함량으로 하였으며 3회 반복 측정하였다.
초고압처리에서 ANOVA 분산분석을 통해 유의미한 상관관계를 나타내는 요인변수는 반응압력과 시료의 입자크기로 나타났으며 시료의 입자크기가 미세할수록 추출수율이 증가하는 것으로 보인다.
이는 초고압조건 하에서 세포벽의 막투과성이 용이해져 물질의 물리적 질량수송현상이 용이해진 것으로 사료된다.
또한 기존의 전통적인 열수추출 조건보다 초고압반응에서 푸스틴, 피세틴, 설퓨레틴, 부테인 등 옻나무 목질부 플라보노이드의 수율이 증가하였고 특히, 비수용성 플라보노이드인 피세틴이 초고압조건 하에서 크게 증가하였으며, 이는 초고압으로 인해 어글리콘이 배당체로 결합하거나 그 배당체가 가수분해되거나 용해성의 증가에 기인한 것으로 사료된다.
열수추출, 초고압추출, 초고압효소처리추출의 DPPH 항산화능은 농도의존적으로 증가했으며 열수추출은 토코페롤의 약 57% 항산화능을, 초고압추출, 초고압효소처리추출은 토코페롤의 약 73% 항산화능을 나타냈다. 열수추출에서보다 초고압공정을 이용한 추출이 약 30% 항산화능이 증진되었다.
옻나무 목질부 플라보노이드의 헬리코박터 파이로리 억제능 평가에서는 부테인, 피세틴, 옻나무 플라보노이드, 푸스틴, 설퓨레틴의 순서로 헬리코박터 파이로리 억제능을 나타냈다.
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