Amylase와 Viscozyme 첨가량이 홍삼박 효소 보조 추출 농축액의 수율, 항산화 활성 및 진세노사이드 함량에 미치는 영향 = Optimization of Enzyme-Assisted Red Ginseng Marc Extraction: Influence of Amylase and Viscozyme on Extract Yield, Antioxidant Activity, and Ginsenoside Profile

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 홍삼박의 효율적 활용을 위해 Amylase 및 Viscozyme 효소 처리에 따 른 품질 특성 및 기능성 성분 변화를 분석한 연구이다. 본 연구에서는 홍삼박을 대상으로 Amylase와 Viscozyme 효소를 적용하여, 효소 처리 조건이 품질 및 기능성 성분에 미치는 영향을 분석하였다. Amylase 처리군 은 전분의 가수분해로 인해 당도와 수율이 유의적으로 증가하였으며, Viscozyme 처 리군은 세포벽 다당류 분해로 인해 Amylase 처리군에 비해 증가 폭이 낮게 나타났다. 반면, 두 효소 처리군 모두에서 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 유의적으로 감소하였다. 이는 효소 작용에 따른 결합형 항산화 물질의 구조적 변형이나 분해에 기 인한 것으로 판단된다. ABTS radical 소거능은 Amylase 처리군에서 감소하였으나, Viscozyme 처리군의 일부 조건에서는 오히려 활성이 유지되거나 증가하였다. 이는 V iscozyme이 세포벽을 분해하여 결합형 항산화 물질의 용출을 촉진했기 때문으로 판단 된다. 효소 처리 조건에 따른 진세노사이드 조성 변화를 분석한 결과, 효소 보조 추출 을 통해 추출 수율은 유의적으로 증가하였으나, 대부분의 효소 처리 조건에서 주요 진 세노사이드(Rg1, Rb1, Rg3) 함량은 무첨가군(Control) 대비 감소하는 경향을 나타내 었다. 이는 효소 처리 과정에서 전분 및 세포벽 다당류 분해로 수용성 고형분의 용출 이 증가함에 따라, 단위 질량당 진세노사이드의 상대적 농도가 희석되었기 때문으로 판단된다. Amylase 처리군에서는 전분 가수분해에 따른 당류 용출 증가하였으며, 일 부 조건에서 Rg3가 검출되어 사포닌 구조의 부분적인 효소적 전환 가능성을 나타내었 다. 반면, Viscozyme 처리군에서는 Rg1 함량이 상대적으로 유지되었으나, Rg3로의 전환은 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 효소의 종류 및 처리 조건에 따라 진세노사이 드의 함량과 조성이 다르게 변화함을 보여주며, 효소 보조 추출이 수율 증대에는 효과 적이나 진세노사이드 보존 측면에서는 제한적일 수 있음을 시사한다. 결과적으로, Am ylase와 Viscozyme 효소 보조 추출은 홍삼박 내 성분 용출 및 사포닌 조성에 상이한 영향을 미쳤으며, 효소의 종류와 처리 조건(온도 및 농도)에 따라 기능성 성분의 추출 효율과 항산화 활성이 달라지는 것으로 나타났다. 특히, Amylase는 당 성분 생성과 사포닌 구조 전환에, Viscozyme은 항산화 성분의 용출에 보다 효과적이었으며, 이러 한 결과는 홍삼박 활용 및 추출액 제조 공정에서 효소 특성에 기반한 최적 조건 설정 이 기능성 향상과 고부가가치 제품 개발에 중요한 요인임을 시사한다. 중심단어: 홍삼박, 효소 추출, 진세노사이드, 수율, 항산화

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 3
• 1. 실험재료 3
• 2. 효소 보조 추출물 제조 3
• 3. 효소 보조 추출물의 품질 특성 6
• 1) 당도 측정 6
• 2) 수율 측정 6
• 3) 총 폴리페놀 함량 7
• 4) 총 플라보노이드 함량 7
• 5) ABTS radical 소거능 측정 8
• 4. 최적 효소 처리 조건의 따른 품질 특성 비교 분석 9
• 1) 실험재료 9
• 2) 진세노사이드(Rg1, Rb1, Rg3) 분석 9
• 5. 통계 분석 11
• Ⅲ. 연구 결과 12
• 1. 효소 보조 추출물의 품질 특성 12
• 1) 당도 측정 12
• 2) 수율 측정 14
• 3) 총 폴리페놀 함량 16
• 4) 총 플라보노이드 함량 18
• 5) ABTS radical 소거능 측정 20
• 2. 최적 효소 처리 조건의 따른 품질 특성 비교 분석 22
• 1) 진세노사이드(Rg1, Rb1, Rg3) 분석 결과 22
• 2) 총 폴리페놀 함량 29
• 3) 총 플라보노이드 함량 29
• 4) ABTS radical 소거능 29
• Ⅳ. 고찰 31
• Ⅴ. 결론 34