한국의 장류, 김치 및 식용 해조류를 중심으로 하는 일부 상용 식품의 비타민 B₁₂ 함량 분석 연구

곽충실(Kwak Chung Shil),황진용(Hwang Jin Yong),와다나베 후미오(Watanabe Fumio),박상철(Park Sang Chul) 韓國營養學會 2008 Journal of Nutrition and Health Vol.41 No.5

노화에 따라 비타민 B₁₂의 흡수율이 떨어지고, 노년기의 비타민 B₁₂ 부족은 심혈관질환과 위암의 발생율 상승과 인지기능의 저하 등과 관련성이 있다는 보고가 있어 그 중요성이 새롭게 인식되고 있으나 국내의 식품 내 비타민 B₁₂ 분석 자료는 크게 부족하여 섭취량 계산에 많은 어려움이 있었다. 특히, 우리나라 고유 발효 식품인 장류와 김치류, 그리고 다른 나라에 비하여 많이 섭취하고 있는 해조류 등을 중심으로 일부 한국인 상용식품에서 Lactobacillus delbruecki subsp. lactis ATCC 7830를 이용한 미생물법으로 인체가 이용할 수 있는 비타민 B12 함량을 분석하였고 그 결과는 다음과 같다. 1) 국산 대두를 이용하여 전통식 방법으로 제조한 된장의 비타민 B₁₂ 함량은 1.85 μg/100 g이었으나, 시중 마트에서 구입한 4종의 공장식 된장들은 0.04~0.86 μg/100 g으로 전통식 된장이 공장식 된장보다 비타민 B₁₂ 함량이 훨씬 더 높았다. 청국장 역시 전통식 청국장의 비타민 B₁₂ 함량은 0.69 μg/100 g인 반면, 마트에서 구입한 2종의 공장식 청국장은 0.06~0.15 μg/100 g을 함유하고 있었다. 그러나, 찐대두와 두부에서는 비타민 B₁₂가 검출되지 않아 대두가 발효되는 과정에서 미생물에 의하여 비타민 B₁₂가 생성됨을 알 수 있었다. 2) 전통식 고추장의 비타민 B₁₂ 함량은 평균 0.11 μg/100 g으로 전통식 된장이나 청국장보다는 낮았지만 일부 공장식 된장이나 청국장의 함유량과 비슷하였다. 3) 국간장은 0.04 μg/100 mL의 비타민 B₁₂를 함유하고 있었으나, 진간장에서는 검출되지 않았다. 4) 배추김치는 제조회사가 서로 다른 3종의 상품에서 분석한 결과 비타민 B₁₂ 함량은 0.02~0.03 μg/100 g 정도의 비슷한 수준을 보였으며, 열무김치는 0.013 μg/100 g, 갓김치는 0.02 μg/100 g, 깍뚜기는 0.004 μg/100 g이었으나, 젓갈과 고추가루를 넣지 않은 백김치에서는 비타민 B₁₂가 검출되지 않았다. 따라서, 김치에 함유되어 있는 비타민 B₁₂는 김치를 담글 때 넣은 젓갈로부터 왔을 가능성이 높다. 김치용으로 상품화된 새우액젓과 멸치액젓은 각각 0.78 μg/100 mL와 1.52 μg/100 mL의 비타민 B₁₂를 함유하고 있었다. 5) 김의 비타민 B₁₂ 함량은 66.76 μg/100 g dry wt, 파래는 84.74 μg/100 g dry wt (9.41 μg/100 g wet wt)로 매우 높았으며, 다시마와 미역의 비타민 B₁₂ 함량은 각각 0.36 μg/100 g dry wt와 1.90 μg/100 g dry wt이었다. 6) 그 밖에, 달걀 전란의 비타민 B12 함량은 1.07 μg/100 g (0.54 μg/개)이었고, 볶음용 마른멸치는 17.12 μg/100 g이었으며, 커피믹스는 0.02 μg/100 g (0.0024 μg/봉)이었으나, 라면에서는 검출되지 않았다. 본 연구에 이용된 식품들의 샘플 수가 충분하지 못하고 선정방법이 다소 객관적이지 못한 부분이 있으나, 이를 바탕으로 국내식품에서 비타민 B₁₂ 분석을 지속적이고 체계적으로 진행하여 하루빨리 믿을만한 식품성분표를 확보함으로써 보다 정확한 비타민 B₁₂ 섭취량을 계산할 수 있기를 기대한다. 덧붙여, 노인들을 비롯하여 채식위주의 식사를 하는 사람들에 있어서 비타민 B₁₂ 부족을 예방하기 위하여 김, 파래, 멸치와 함께 된장이나 청국장을 자주 섭취할 것을 권장한다. There is a limitation to estimate vitamin B₁₂ intake due to lack of data on vitamin B₁₂ content in many Korean foods. In this study, vitamin B₁₂ content was determined in some soybean or vegetable-fermented foods, edible seaweeds and other frequently consumed foods in Korea by microbioassay using Lactobacillus delbruecki ATCC 7830. The traditional type of Doenjang and Chungkookjang contained 1.85 μg/100 g and 0.69 μg/100 g of vitamin B₁₂, respectively, while the factory-type of Doenjang and Chungkookjang contained 0.04-0.86 μg/100 g and 0.06-0.15 μg/100 g. Vitamin B₁₂ was not detected in steamed soybeans and Tofu which is a not-fermented soybean product, indicating that vitamin B₁₂ in Doenjang and Chungkookjang might be produced during the fermentation process. The Korean-style soy sauce contained 0.04 μg vitamin B₁₂/100 mL, but vitamin B₁₂ was not detected in Japanese-style soy sauce and white miso. Commercial Kimchi, a representative Korean vegetable- fermented food, made of Korean cabbage, Yeolmu, or Mustard leaves contained 0.013-0.03 μg vitamin B₁₂/100 g, while Kimchi without red pepper and fermented fish sauce (White Kimchi) did not. Vitamin B₁₂ content was very high in some edible seaweeds such as laver (66.76 μg/100 g dry weight) and sea lettuce (84.74 μg/100 g dry weight), and it was 17.12 μg/100 g of dried small anchovy, 1.07 μg/100 g of whole egg, and 0.02 μg/100 g of coffee mix. From these results, it is assumed that Koreans take substantial amount of vitamin B₁₂ from plant-origin foods. And, with these data, we will be able to calculate dietary vitamin B₁₂ content more correctly than before. In conclusion, soybean-fermented foods, Kimchi, laver and sea lettuce are recommendable as good sources of vitamin B₁₂ for vegetarians or Korean elderly on grain and vegetable based diet. (Korean J Nutr 2008; 41(5): 439 ~ 447)

자외선 B를 조사한 인간유래각질세포에서 두릅순 에탄올추출물의 산화적 스트레스 억제효과

곽충실(Kwak, Chung Shil),양지원(Yang, Jiwon) 한국영양학회 2016 Journal of Nutrition and Health Vol.49 No.3

두릅순에서 얻은 70% 에탄올 추출물의 in vitro 항산화 효과를 측정하고, UVB에 의한 피부광노화를 유도하는 주요 원인인 ROS의 생성을 억제하는 효과가 있는지 알아보기 위하여 인간유래각질세포 (HaCaT)를 이용하여 실험을 수행하였다. 두릅순의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 각각 20.15 mg tannic acid/g dry wt, 18.75 mg rutin/g dry wt 이었고, 70% 에탄올 추출물의 DPPH 라디칼을 소거능 (IC50)은 98.5 μg AA eq./mL이었으며, 1,000 μg/mL 농도에서 ABTS 라디칼 소거능과 환원력 (FRAP)은 각각 41.8 μg ascorbic acid (AA) eq./mL과 29.7 μg AA eq./mL로 우수한 항산화효과를 보였다. 두릅순 추출물을 HaCaT세포에 24시간 전처리했을 때 UVB 조사에 의한 ROS 생성이 유의하게 감소되었으며, 산화적 스트레스에 민감하게 반응하는 전사인자인 Nrf-2와 각질세포에서 ROS를 제거하는 역할을 하는 주요 항산화효소인 SOD-1의 단백질 수준의 발현은 증가한 반면, UVB 조사에 의하여 증가하였던 HO-1의 단백질 발현은 감소되었다. 그러나, catalase의 단백질 발현에는 영향을 주지 못하였다. 본 연구결과는 두릅순 70% 에탄올 추출물에 함유된 항산화효능이 우수한 어떤 페놀화합물들이 UVB 조사로 인하여 생성된 ROS를 직접적으로 제거할 뿐 아니라 각질세포에 존재하는 방어시스템의 활성화를 통하여 산화적 스트레스로 인한 악영향을 막아줄 가능성을 제시하고 있다. 따라서, 두릅순 70% 에탄올 추출물은 UVB에 의한 피부손상 및 피부광노화를 억제하는 기능성식품 및 화장품 소재로 이용될 수 있을 것이다. Purpose: Ultraviolet (UV)-induced oxidative stress contributes to several adverse biological effects on skin. Many phenolic phytochemicals have been shown to have antioxidant properties and protect skin cells from UV-induced oxidative damage. In this study, we investigated whether or not Aralia elata (AE) has a protective effect against UVB-induced reactive oxygen species (ROS), ultimately leading to photoaging. Methods: Phenolic content of dried AE and antioxidant properties of AE extract in 70% ethanol weredetermined by measuring DPPH and ABTS radical scavenging activities and ferric reducing antioxidant power (FRAP). The effect of AE extract on cellular ROS generation and expression levels of oxidative stress-response proteins such as superoxide dismutase (SOD)-1, catalase, nuclear factor-erythroid 2-related factor (Nrf)-2,and heme oxygenase (HO)-1 in UVB-irradiated (75 mJ/㎠) human keratinocytes (HaCaT) were further determined by 2"-7"-dichlorofluoresceine diacetate assay and Western blotting, respectively. Results: The total phenolic and flavonoid contents of dried AE were 20.15 mg tannic acid/g and 18.75 mg rutin/g, respectively. The IC50 of AE extract against DPPH radical was 98.5 μg/mL, and ABTS radical scavenging activity and FRAP upon treatment with 1,000 μg/mL of AE extract were 41.8 μg ascorbic acid (AA) eq./mL and 29.7 μg AA eq./mL,m respectively. Pretreatment with AE extract significantly reduced (p < 0.05) ROS generation compared to that in UVB-irradiated control HaCaT cells. Pretreatment with AE extract reversed reduction of Nrf-2 and SOD-1 protein expression and induction of HO-1 protein expression caused by UVB exposure in HaCaT cells, whereas it did not affect catalase expression. Conclusion: AE extract in 70% ethanol demonstrated a protective effect against UVB-induced oxidative stress and decreased expression of Nrf-2 and SOD-1 in human keratinocytes. These findings suggest that AE ethanol extract might have potential as a natural resource for a skin anti-photoaging product in the food and cosmetic industry.

서울지역에 거주하는 95세 이상 남녀 초고령 노인의 체격지수와 식습관 및 영양섭취 실태

곽충실(Chung Shil Kwak),조지현(Ji Hyun Cho),연미영(Mi Yong Yon),박상철(Sang Chul Park) 대한지역사회영양학회 2012 대한지역사회영양학회지 Vol.17 No.5

The population aged 95 years and older in Seoul approximately increased to five-fold over the past 10 years, while nationwide rates increased to three-fold. In order to examine the dietary habit and nutritional status of oldest-old population living in Seoul, we recruited 87 subjects (25 males and 62 females) aged 95 years and older. The prevalence of underweight (BMI < 18.5 kg/m2) and obesity (BMI ≥ 25 kg/m2) were 18.2% and 18.2% in males, and 20.8% and 9.4% in females, respectively. In self-assessment of health, only 25.3% answered to be unhealthy. More males exercised regularly and reported a wide range of activities than females. The average of %Kcal from carbohydrate, protein and fat (C : P : F) was 64.9 : 13.8 : 21.2 in males and 68.1 : 14.2 : 17.7 in females. The average daily energy intake was 1,307 kcal in males and 1,304 kcal in females. More than 75% of subjects were taking under estimated average requirements (EAR) for vitamin B1, B2 & C and Ca. The average of mean adequacy ratio (MAR) was 0.66 in males and 0.70 in females, and 28.8% of males and 12.9% of females were in MAR < 0.50. Based on MAR, 32.0% of males and 14.5% females were classified as normal and 16.0% of males and 25.8% of females were classified as malnourished. Our subjects were taking more animal food, especially milk and its products, compared to those living, in rural areas. However, a significant proportion did not meet the EAR for vitamin B1, B2 & C and Ca.

달맞이순과 다래순 에탄올 추출물의 in vitro 항산화효과 및 항염증효과

곽충실(Chung Shil Kwak),이지연(Ji Hyun Lee) 한국식품영양과학회 2014 한국식품영양과학회지 Vol.43 No.2

예로부터 봄에 채취하여 즐겨 섭취하던 달맞이순과 다래순을 전라북도 진안지역에서 건나물 상품으로 구입하여 항산화효과 및 항염증효과를 측정하였다. 달맞이순과 다래순의 총 폴리페놀 함량은 각각 60.4와 33.0 mg tannin acid/g dry wt였으며, 플라보노이드 함량은 각각 31.9와 29.3 mg rutin/g dry wt였다. 항산화효과의 지표로 에탄올 추출 시료의 DPPH 라디칼 소거능과 환원력을 측정한 결과 달맞이순과 다래순의 DPPH 라디칼에 대한 IC50은 각각 58.2와 122.1 μg/mL였고, 환원력은 500 μg/mL의 처리농도에서 각각 52.1과 45.3 ascorbate eq./mL로 2 시료 모두 우수하였지만 상대적으로 달맞이순이 더 우수하였다. 한편 항염증효과의 지표로 5-LOX와 COX-2 활성에 대한 억제율을 측정하였는데 달맞이순과 다래순 에탄올 추출 시료 250 μg/mL 처리 시 5-LOX 활성 억제율은 각각 29.5%와 11.5%였으며, COX-2 활성 억제율은 각각 79.5%와 39.1%로 달맞이순이 더 우수하였다. 이어서 달맞이순의 항염증효과의 기전을 살펴보기 위하여 에탄올 추출 시료를 세포 독성이 없는 농도 범위에서 RAW 264.7 대식세포에 처리하고 LPS(1 μg/mL)로 염증반응을 유도한 결과, 처리농도가 높아질수록 NO, PGE2, IL-6 생성량은 점차 감소하였지만 TNF-α의 생성량은 변화가 없었다. 본 실험 결과 달맞이순과 다래순은 나물류 중에서 폴리페놀과 플라보노이드 함량이 비교적 높은 편으로 항산화효과가 우수하였으며 특히 달맞이순은 항염증효과도 매우 우수한 것으로 나타났다. 따라서 달맞이순의 항염증효과 및 활성 유효성분 분석 등의 심도 있는 후속연구와 함께 다양한 섭취방안을 강구함으로써 중노년기에 증가하기 쉬운 산화적 스트레스와 만성적 염증반응을 억제하여 만성질환을 예방하는 데 기여할 수 있기를 기대한다. To investigate the biological benefits of Korean traditional vegetables, anti-oxidative and anti-inflammatory effects of ethanol extracts from blanched and dried sprouts of evening primrose (Oenothera laciniata, OL) and gooseberry (Actinidia arguta, AA) were measured. Total polyphenol and flavonoid contents of OL were higher than those of AA; OL contained 60.4 mg tannic acid/g dry weight and 31.9 mg rutin/g dry weight, while AA contained 33.0 mg tannic acid/g dry weight and 20.3 mg rutin/g dry weight. The IC50 value for DPPH radical scavenging activity was 58.2 μg/mL for OL ethanol extract and 122.1 μg/mL for AA ethanol extract. The reducing power upon 500 μg/mL of ethanol extract treatment was as strong as 52.1 μg ascorbate eq./mL for OL and 45.3 μg ascorbate eq./mL for AA. Regarding anti-inflammatory effects, inhibition rate against 5-lipoxygenase (LOX) and cyclooxygenase (COX)-2 activities were 29.5% and 79.5% for OL, as well as 11.5% and 39.1% for AA, respectively at a concentration of 250 μg/mL. Lipopolysaccaride (1 μg/mL)-treated RAW 264.7 macrophage cells subjected to OL ethanol extract at various concentrations (0~25 μg/mL) showed significantly reduced synthesis of nitrite oxide (NO), prostaglandin (PG) E2, and IL-6 in a dose-dependent manner without cytotoxicity, although TNF-α synthesis was not affected. In conclusion, both OL and AA sprouts showed strong antioxidative activity, whereas OL showed very strong anti-inflammatory activity via effective reduction of NO, PGE2, and IL-6 synthesis in LPS-activated macrophage cells.

미생물분석법을 이용하여 한국인이 즐겨 섭취하는 일부 해조류 및 어패류와 그 가공식품의 비타민 B₁₂ 함량 분석

곽충실(Kwak Chung Shil),박준희(Park June Hee),조지현(Cho Ji Hyun) 韓國營養學會 2012 Journal of Nutrition and Health Vol.45 No.1

There is a limitation to estimate vitamin B₁₂ intake due to a lack of data on vitamin B₁₂ content in many Korean foods. In this study, vitamin B₁₂ content was determined in some seaweeds, fish, and shellfish and their product that are consumed in Korea using a modified microbioassay with Lactobacillus delbruecki ATCC 7830. Dried laver and dried seasoned and toasted laver contained very high levels of vitamin B₁₂ (66.8 and 55.2-71.3 ㎍/100 g, respectively. Sea lettuce and seaweed fulvescene also contained high vitamin B₁₂ content of 5.47-9.41 and 6.46-7.20 ㎍/100 g, respectively, whereas sea mustard and sea tangle contained low levels of vitamin B₁₂; vitamin B₁₂ was not detected in seaweed fusifome. Pacific saury, trout, sea-bass, or squid contained 12.01, 2.00, 0.49 and 2.33 ㎍ vitamin B₁₂/100 g, respectively. Ochellatus octopus, and naked sand lance contained 0.72-1.43 and 3.68 ㎍ vitamin B₁₂/100 g, respectively. Dried Alaska pollack contained 0.19-2.64 ㎍ vitamin B₁₂/100 g. Shellfish such as little neck clam and small ark shellfish contained high levels of vitamin B₁₂ of 30.5-40.5 ㎍/100 g, and mussel and abalone contained 17.71 and 7.82 ㎍/100 g, respectively. Of unique Korean traditional fermented seafood products, salt-fermented products of squid (2.91 ㎍/100 g), clams (34.31 ㎍/100 g), Alaska pollack roe (9.98-12.02 ㎍/100 g), hairtail guts (4.58 ㎍/100 g) or small shrimp (0.58-1.55 ㎍/100 g), and fish sauce from anchovies (1.52-1.78 ㎍/100 ㎖), sand eel (0.22-0.24 ㎍/100 ㎖) or small shrimp (0.19-0.78 ㎍/100 ㎖) were analyzed. A few commercial brands of flying fish roe (0.73-1.73 ㎍/100 g), canned tuna (0.40 ㎍/100 g), and fried fish paste (0.25-0.69 ㎍ /100 g) were also analyzed. In conclusion, vitamin B₁₂ content in these foods, chosen considering the Korean food culture, should contribute to improve the present vitamin B₁₂ food database. It may be helpful to estimate vitamin B₁₂ intake more correctly than before, and provide additional information for dietary education related to vitamin B₁₂ and meal management.

한국산 메밀, 수수, 기장, 율무의 항산화효과 및 돌연변이억제효과

곽충실(Chung Shil Kwak),임수진(Soo Jin Lim),김성애(Sung Ae Kim),박상철(Sang Chul Park),이미숙(Mee Sook Lee) 한국식품영양과학회 2004 한국식품영양과학회지 Vol.33 No.6

한국산 메밀, 수수, 기장, 율무의 돌연변이억제효과와 항산화효과 및 총 flavonoid와 polyphenol 함량을 측정하였다. 이를 위하여 에탄올 추출시료를 얻은 후 Ames test 방법으로 돌연변이 억제효과를 검색하였고, Fe2+로 유도된 지질과 산화 억제율, DPPH 라디칼 소거율 및 MDA-BSA 결합억제율을 측정하는 3가지 방법으로 항산화효과를 검정하고, 총 flavonoid와 polyphenol 함량을 측정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 에탄올 추출시료의 IC_(50)에 의한 지질과산화 억제효과를 비교한 결과 메밀(0.174 mg/ assay), 수수(0.241 mg/assay), 율무(1.891 mg/assay), 기장(2.873 mg/assay) 순이었으며 에탄올 추출시료의 IC_(50)을 계산하여 DPPH 라디칼 제거능을 비교한 결과 메밀(0.264 mg/assay), 수수(2.135 mg/assay), 기장(2.902 mg/assay), 율무(4.667 mg/assay) 순이었다. 지질과산화물-단백질 결합 억제효과는 에탄올 추출시료의 IC_(50)을 기준으로 비교한 결과 메밀(3.73 mg/assay), 율무(51.82 mg/assay), 기장(120.59 mg/assay), 수수(449.43 mg/assay)의 순이었다. S. Typhimurium TA98에서 에탄올 추출물 4.5 mg/assay농도에서 2-Nitrofluorene에 의한 직접 돌연변이를 저해하는 비율은 수수(50.2%), 기장(20.3%), 메밀(18.5%), 율무(17.5%)의 순이었으며, S. Typhimurium TA100에서 sodium azide에 의한 직접돌연변이를 저해하는 비율은 기장(100%), 율무(78.6%), 수수(23.7%), 메밀(10.1%)의 순이었다. S. Typhimurium TA98 또는 TA100에서 에탄올 추출물이 2-Anthramine에 의한 간접돌연변이 억제효과는 기장, 수수, 율무, 메밀 모두 우수하였으며, 특히 기장과 수수의 효과가 매우 좋았다. 총 flavonoid 함량은 메밀(1.41 mg/g), 수수(1.17 mg/ g), 기장(0.96 mg/g), 율무(0.66 mg/g) 순이었고, 총 polyphenol 함량은 메밀(3.71 mg/g), 수수(1.76 mg/g), 율무(1.7 mg/g), 기장(1.09 mg/g) 순으로 각각 DPPH 라디칼제거효과 및 지질과산화억제효과의 순과 일치하였다. 총 flavonoid 함량은 DPPH 라디칼 제거효과에 대한 IC_(50) 값과 높은 상관관계(r=-0.9924, p<0.01)를 나타내었다. Dietary intake of whole grains, vegetable and fruit is known to reduce the degenerative chronic diseases, such as cancer and cardiovascular diseases. Antioxidative and antimutagenic effects of the ethanol extract of Korean Millet, Buckwheat, Sorghum and Job's tears were examined by inhibition against iron-induced linoleate peroxidation, DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical generation and MDA-BSA (malondialdehyde-bovine serum albumin) conjugation, and Ames test using Salmonella. Buckwheat showed the strongest antioxidative effect in three different systems among these four grains, but it showed the lowest antimutagenic effect. Sorghum was the second to Buckwheat in iron-induced linoleate peroxidation inhibition activity and DPPH radical scavenging activity, and showed very good direct-antimutagenic effect in 2-Nitrofluorene treated Salmonella Typhimurium TA98 and indirect-antimutagenic effect in 2-Anthramine treated Salmonella Typhimurium TA98 and TA100 with hepatic S9 mixture. Millet showed the strongest antimutagenic effect in Salmonella Typhimurium TA98 and TA100 with or without S9. Buckwheat contained the highest total flavonoids and polyphenols, 1.14 mg/g and 3.71 mg/g, respectively. Total flavonoid content in these four grains was negatively correlated with IC_(50) for DPPH radical scavenging antioxidative effect significantly (r=-0.9924, p=0.0076), but not with antimutagenic effect.

한국산 고구마잎과 고구마줄기 에탄올 추출물의 in vitro 항산화, 항알레르기 및 항염증효과

곽충실(Chung Shil Kwak),이근종(Kun Jong Lee),장진희(Jin Hee Chang),박준희(June Hee Park),조지현(Ji Hyun Cho),박지호(Ji Ho Park),김경미(Kyung Me Kim),이미숙(Mee Sook Lee) 한국식품영양과학회 2013 한국식품영양과학회지 Vol.42 No.3

고구마뿌리에 비하여 많은 양이 폐기되는 고구마 줄기와 잎의 이용을 활성화시키고 기능성식품 소재로의 가능성을 알아보기 위하여 잎이 달려 있는 보라색 고구마줄기를 재래시장에서 구입하여 고구마잎(SL), 고구마줄기(ST), 껍질 제거한 고구마줄기(PST)의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정하고, in vitro 시스템에서의 항산화효과, 항알레르기 및 항염증효과를 검색하고자 하였다. 고구마잎은 데치고, 고구마줄기는 생으로 동결건조한 후 에탄올 추출물을 얻어 실험하였다. 총 폴리페놀 함량은 SL(11.03 mg tannic acid/g)> ST(0.87 mg tannic acid/g)> PST(0.37 mg tannic acid/g)이었고, 총 플라보노이드 함량은 SL(9.01 mg rutin/g)> ST(0.50 mg rutin/g)> PST(0.25 mg rutin/g)이었다(p<0.001). DPPH 라디칼을 50% 제거시키는 에탄올 추출물의 농도(IC50)는 SL(43.6 μg/mL)< ST(308.4 μg/mL)<PST(1,631.3 μg/mL)로 고구마잎이 가장 우수한 효과를 나타내었다. 양성대조시약으로 사용한 BHA의 IC50값은 8.30μg/mL이었으며, 처리 농도 1,000 μg/mL에서의 환원력은 SL(59.72 μg ascorbic acid eq./mL)> ST(12.56 μg ascorbic acid eq./mL)> PST(2.18 μg ascorbic acid eq./mL)로 고구마잎이 가장 좋았다(p<0.001). 한편 염증반응에 관여하는 xanthine oxidase(XO) 활성저해율을 측정한 결과 처리 농도 250 μg/mL에서 SL(13.06%)> ST(5.05%)> PST(0.0%)로 고구마잎이 줄기에 비하여 우수하였으며(p<0.01), 처리 농도 50 μg/mL에서의 5-lipoxygenase(LOX) 활성저해율은 SL(91.16%)> ST(33.38%)> PST(14.93%)로(p<0.001) 고구마잎의 효과는 양성대조시약인 EGCG의 저해율(94.42%)과 비슷한 정도로 매우 우수하였다. 또한 250 μg/mL 농도로 처리 시 cyclooxygenase(COX)-2 활성저해율은 SL(55.34%)> ST(2.18%)> PST(0.0%)로 XO 활성저해율과 비슷한 패턴을 보였다(p<0.001). 측정변수들 간의 상관관계를 분석 해 본 결과 총 폴리페놀 함량은 플라보노이드 함량(r²=0.9988, p<0.001), 환원력(r²=0.9982, p<0.001), XO 활성저해율(r²=0.8322, p<0.05), COX-2 활성저해율(r²=0.9950, p<0.001), 5-LOX 활성저해율과 양의 상관관계(r²=0.9823, p<0.001)를 나타내었으며, 플라보노이드 함량은 환원력(r²=0.9946, p<0.001), XO 활성저해율(r²=0.8392, p<0.05), 5-LOX 활성저해율(r²=0.9749, p<0.01), COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계(r²=0.9937, p<0.001)를 보였다. 또한, 환원력은 XO 활성 저해율(r²=0.8384, p<0.05), 5-LOX 활성저해율(r²=0.9883, p<0.001) 및 COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계(r²=0.9954, p<0.001)를 나타내었으며, XO 활성저해율은 5-LOX 활성저해율과 유의한 양의 상관관계를 보였으나(r²=0.8786, p<0.05) COX-2 활성저해율과는 상관성을 보이지 않았다. 5-LOX 활성저해율은 COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계(r²=0.9815, p<0.01)를 나타내었다. 이상의 결과들로부터 고구마잎은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 매우 높았고 우수한 항산화효과를 보였으며, 알레르기 및 염증반응과 관련이 있는 효소인 XO, 5-LOX 및 COX-2의 활성도 모두 억제하는 효과도 우수하였지만 특히 5-LOX 활성 억제효과는 EGCG와 비슷한 정도로 매우 우수하였다. 따라서 건강을 위하여 고구마잎의 섭취를 증대시킬 수 있는 다양한 방안을 강구할 필요가 있으며, 고구마줄기를 섭취할 경우에는 가능한 껍질을 모두 섭취하는 것이 좋겠다. In order to increase the utilization of sweet potato leaves and stalks as much as roots, it is necessary to study their beneficial potential. In this study, the antioxidant, antiallergic and anti-inflammatory effects of sweet potato leaves and stalks were evaluated by measuring total polyphenol and flavonoid contents, DPPH radical scavenging effects, the reducing power and inhibition effects on xanthine oxidase (XO), 5-lipoxygenase (LOX), and cyclooxygenase (COX)-2 activities. Blanched sweet potato leaves (SL), raw whole purple stalks (ST) and peeled stalks (PST) were freeze-dried and extracted with 95% ethanol. Total polyphenol content was highest in SL (11.03 mg/g), followed by ST (0.87 mg/g), and PST (0.37 mg/g). Total flavonoid content was highest for SL (9.01 mg/g), followed by ST (0.50 mg/g) and PST (0.25 mg/g). The IC50 for DPPH radical scavenging effects was highest for SL (43.6 μg/mL), followed by ST (308.4 μg/mL) and PST (1,631.3 μg/mL). The reducing power was highest for SL (59.72 μg ascorbic acid eq./mL), followed by ST (12.56 μg ascorbic acid eq./mL) and PST (2.18 μg ascorbic acid eq./mL) with 1,000 μg/mL of ethanol extract. The inhibition rate on XO activity was highest for SL (13.06%), followed by ST (5.05%) and PST (0.0%) at 250 μg/mL extract treatment. The inhibition rate on COX-2 activity was highest for SL (55.34%), followed by ST (2.18%) and PST (0.0%) at 250 μg/mL extract treatment. The inhibition rate on 5-LOX activity was highest for SL (91.16%), followed by ST (33.38%) and PST (14.93%) at 50 μg/mL treatment. Taken together, sweet potato leaves showed high antioxidative, antiallergic and anti-inflammatory activities, especially with very strong inhibition effects on 5-LOX activity. These beneficial effects of sweet potato leaves might be mainly caused by the high content of polyphenols and flavonoids.

한국산 5종 해조류의 항산화효과와 총 폴리페놀 함량과의 관련성

곽충실(Chung Shil Kwak),김성애(Sung Ae Kim),이미숙(Mee Sook Lee) 한국식품영양과학회 2005 한국식품영양과학회지 Vol.34 No.8

한국에서 널리 식용으로 이용되고 있는 미역, 다시마, 톳(갈조류), 파래(녹조류), 김(홍조류)의 항산화효과와 총 플라보노이드와 폴리페놀 함량과의 관련성을 알아보고자 건조상태의 시판 해조류로부터 에탄올 추출시료를 얻은 후 Fe²+로 유도된 지질과산화 억제율, DPPH 라디칼 소거율 및 MDA-BSA 결합 저해율을 측정하는 3가지 방법으로 항산화효과를 검정하였고, 총 플라보노이드와 폴리페놀 함량을 측정하였다. 그 결과, 녹조류인 파래의 항산화효과가 가장 우수하였는데, 특히 지질과산화물이 단백질과 결합하는 반응을 매우 효과적으로 저해하였다. 그 다음 김과 다시마의 항산화효과가 우수하였으며, 미역과 톳은 항산화효과가 거의 없었다. 총 플라보노이드 함량은 미역이 11.63 ㎎/g 건조무게로 가장 높았고, 총 폴리페놀 함량은 파래가 8.97 ㎎/g 건조무게로 가장 높았다. 한편, 3가지 방법에 의해 측정된 해조류의 항산화효과 모두가 총 폴리페놀 함량과 유의한 양의 상관관계를 보였으며, 특히 지질과산화억제율과 매우 높은 상관관계를 나타내어(r=0.9361, p<0.0001), 해조류에서의 항산화효과에 폴리페놀 성분이 크게 기여할 가능성을 보였다. Antioxidative activities of 5 common edible seaweeds in Korea, three brown algae (seaweed fusiforme, sea mustard, sea tangle), one green algae (sea lettuce) and one red algae (laver), were examined. The antioxidative activities of ethanol extracts from these seaweeds were examined by measuring of inhibition rates against iron-induced linoleate peroxidation, DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical generation and MDA-BSA (malondialdehyde-bovine serum albumin) conjugation. Sea lettuce ethanol extract showed the strongest anti-oxidative activity among them, especially in inhibition against conjugation of lipid peroxide and protein. Second to sea lettuce, laver and sea tangle ethanol extracts showed high DPPH radical scavenging activity and inhibition against MDA-BSA conjugation. However, seaweed fusiforme and sea mustard ethanol extracts did not show antioxidative activities. Sea mustard contained the highest total flavonoids (11.33 ㎎/g dry wt) and sea lettuce contained the highest total polyphenol (8.97 ㎎/g dry wt) among these seaweeds. In addition, there was strong positive correlation between the antioxidative activity and total polyphenol content in these seaweeds, suggesting polyphenol compounds may contribute to antioxidative effect of seaweeds. From these data, it is suggested to consume much of seaweeds such as sea lettuce, laver and sea tangle to prevent age-related chronic diseases, and also develope neutraceutical products using polyphenol rich fraction from sea lettuce.

전라도 구곡순담 장수벨트지역에 거주하는 중노년층의 체격지수와 영양소 섭취상태

곽충실(Chung Shil Kwak),연미영(Mi Yong Yon),이미숙(Mee Sook Lee),오세인(Se In Oh),박상철(Sang Chul Park) 대한지역사회영양학회 2010 대한지역사회영양학회지 Vol.15 No.3

As the older adult period (≥65y) is increasing, it is needed to investigate the trend of aging-dependent anthropomeric index and nutrient intake, and establish the more specific dietary guide for the different stages of aging period. To find the difference in nutrient intake among the Koreans aged 50-64, 65-74 and 75 years and older, and also any characteristics of dwellers in longevity area, we recruited 1,083 subjects (385 male and 698 female) aged 50-95 years (mean age, 71.3yrs) living in Kugoksoondam area (Kurye, Goksung, Soonchang and Damyang counties), known as a longevity-belt region in Jeonlaprovince, Korea. We measured some anthropometric index and collected 2 day-dietary record. Nutrient intakes were analyzed by using DW24 program. The mean height and weight of subjects aged 75 years and older were lower than Korean national reference. BMI and obesity (BMI≥25kg/m2) prevalence were significantly decreasing with aging. Underweight (BMI<18.5kg/m2) prevalence was also increasing with aging, especially in males, and it was slightly higher than national average, but similar to that in some other rural area. Obesity prevalence of male subjects was lower compared to national prevalence, but abdominal obesity prevalence (waist≥80cm) was very high in females (about 89%). In both genders, the average proportional contribution of carbohydrate, protein and fat to energy intake was not different between 65-74 years and 75 years and older. On overall, nutrient intake and quality of diet of females were inferior to those of males so that many of females aged 75 years and older assumed to be at risk of malnourished status. Fiber, folate and vitamin E intakes were substantially higher compared to those in 2007 KNHNES and other some studies in rural area. While almost nutrient %EAR was significantly decreased with aging in females, there was no significant difference in %EAR for protein, vitamin A, B1, B6, B12, niacin, Ca and Zn between 65-74 years and 75 years and older in males. Vitamin B2 for male aged 50-64 years, vitamin B2 and Ca for male aged 65 years and over and female aged 50-74 years, and vitamin B2, vitamin C, Ca and folate intake for female aged 75 years and older were assessed to be at risk to undernutrition based on the prevalence of intake below EAR. MAR of 13 nutrients and the number of nutrients consuming below EAR were significantly decreasing with aging in both genders, however, the number of nutrients of INQ < 1 and the average mini-nutritional assessment score were not significantly different between 65-74 years and 75 years and older. Taken together, decreasing tendency of nutrients intake and the quality of diet with aging was more evident in females than in males, and it is unique that our subjects consumed substantially higher fiber, folate and vitamin E compared to not only urban but also some other rural areas. (Korean J Community Nutrition 15(3): 308~328, 2010)

복숭아꽃 에탄올 추출물과 분획물의 in vitro 항산화 효과 및 RAW 264.7 대식세포에서의 항염증 효과

곽충실(Chung Shil Kwak),최혜인(Hye-In Choi) 한국식품영양과학회 2015 한국식품영양과학회지 Vol.44 No.10

우리나라에서는 전통적으로 복숭아꽃을 차로 마셔왔으며 피부 부스럼 등의 치료에 이용하였다는 기록이 있어 복숭아꽃 추출물이 산화적 스트레스와 염증반응을 억제시키는 효과가 있는지를 본 연구에서 확인하고자 하였다. 복숭아꽃을 건조시킨 다음 에탄올 추출 농축액(EtOH)을 얻었고, 이로부터 다시 hexane(Hx), dichloromethane(DM), ethyl acetate(EA), n-butanol(BtOH) 및 water(DW) 순으로 순차적 용매분획을 시행하여 획득한 각 농축액에서 총 페놀화합물 함량, 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼과 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였고, LPS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서 이들 추출물들이 NO, PGE2, IL-6, TNF-α 생성에 미치는 영향을 측정하였다. 그 결과 총 페놀화합물 함량과 플라보노이드 함량은 EA 분획(394.6 mg TA/g, 253.7 mg RT/g)이 가장 높았고, 그다음이 BtOH 분획(128.3 mg TA/g, 93.1 mg RT/g), DM 분획(79.5 mg TA/g, 52.9 mg RT/g), EtOH 추출물(78.1 mg TA/g, 55.3 mg RT/g) 순이었다. DPPH 라디칼 소거능은 EA> BtOH≥ EtOH> DM=DW> Hx 순이었으며, ABTS 라디칼 소거능은 EA> BtOH> EtOH=DM>Hx=DW 분획 순으로 항산화 효과는 EA, BtOH 분획이 가장 우수하였다. 총 페놀화합물의 함량은 DPPH 라디칼 소거능(IC50)(r=-0.6081, P<0.01), ABTS 라디칼 소거능(r=0.9683, P<0.001)과 유의적인 상관관계를 나타내었으며, DPPH 라디칼 소거능(IC50)과 ABTS 라디칼 소거능은 서로 유의한 상관관계(r=-0.7172, P<0.001)를 나타내었다. LPS를 처리한 대식세포에 각 추출시료를 세포독성이 없는 농도로 처리한 결과 EtOH 추출물과 Hx, DM, EA 분획이 NO 생성을 유의하게 감소시켰으며(P<0.05), EtOH 추출물과 DM, EA 분획이 PGE2 생성을 유의하게 감소시켰다(P<0.05). 염증성 사이토카인인 IL-6와 TNF-α 생성은 EtOH 추출물과 Hx, DM, EA, BtOH 분획 모두 유의하게 감소시켰다(P<0.05). 더 나아가 LPS를 처리한 대식세포에서 복숭아꽃 EtOH 추출물을 처리하였을 때 농도의존적으로 iNOS와 COX-2의 합성을 효과적으로 억제시킴으로써 주요한 염증 매개물질인 NO와 PGE2의 생성이 억제되는 기전을 제시하였다. 한편 대식세포에서 분비된 아질산염의 농도는 TNF-α 농도(r=0.6477, P<0.05) 및 PGE2 농도(r=0.6377, P<0.05)와 유의한 상관관계를 나타내었으며, 아질산염, PGE2, IL-6 농도는 총 페놀화합물 함량이나 항산화 효과 지표들과 유의한 상관성을 보이지 않았다. 다만 TNF-α 농도만 총 페놀화합물 함량(r=0.6524, P<0.05), 플라보노이드 함량(r=0.6914, P<0.05), DPPH 라디칼 소거능(IC50)(r=-0.6839, P<0.05), ABTS 라디칼 소거능(r=0.7921, P<0.01)과 각각 유의한 상관관계를 나타내었으며, 염증반응의 매개물질인 PGE2 및 IL-6 농도와는 유의한 상관성이 없었다. 본 실험 결과를 종합하면 복숭아꽃 에탄올 추출물은 항산화 효과와 항염증 효과가 우수하였으며, 그로부터 얻은 분획물 중에서 특히 EA와 BtOH 분획은 항산화 효과가 매우 우수하였고, DM과 EA 분획은 항염증 효과가 우수하였다. 따라서 복숭아꽃 에탄올 추출물을 비롯한 이들 분획물들은 산화적 스트레스 및 염증반응의 상승과 관련되어 있는 만성질환을 예방하는 건강기능성 식품의 개발을 위한 천연소재로 이용 가능할 것으로 기대된다. Prunus persica Flos (PPF) were investigated for their antioxidant and anti-inflammatory activities to find a natural functional food resource preventing degenerative diseases associated with excessive oxidative stress and chronic inflammation. PPF was extracted using ethanol (EtOH) and then sequentially fractioned by hexane (Hx), dichloromethane (DM), ethyl acetate (EA), n-butanol (BtOH), and water (DW). Contents of total phenolics and flavonoids, as well as 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical and 2,2"-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging activities were measured. Anti-inflammatory effects in terms of nitric oxide (NO), prostaglandin (PG) E2, and pro-inflammatory cytokines such as interleukin (IL)-6 and tumor necrosis factor (TNF)-α production were also measured using LPS-treated RAW 264.7 macrophages. EtOH extract showed relatively high antioxidant activity with high total phenolic (78.1 mg tannic acid/g) and flavonoid contents (55.3 mg rutin/g). EA fraction contained the highest total phenolic and flavonoid contents (394.6 mg tannic acid/g, 253.7 mg rutin/g), followed by BtOH (128.3 mg tannic acid/g, 93.1 mg rutin/g). EA and BtOH fractions and EtOH extract showed higher DPPH radical and ABTS radical scavenging activities than the others (P<0.05). In LPS-treated RAW 264.7 macrophages, EtOH extract (200 μg/mL) showed significantly reduced (P<0.05) NO, PGE2, and TNF-α production levels to 38.5%, 32.3%, and 48.9% of the control, respectively, as well as reduced iNOS and COX-2 protein expression. DM fraction (50 μg/mL) showed significantly reduced (P<0.05) NO, PGE2, IL-6, and TNF-α production levels to 43.5%, 13.3%, 38.7%, and 41.3% of the control, respectively, and EA fraction (50 μg/mL) showed significantly reduced NO, PGE2, IL-6, and TNF-α production levels to 44.8%, 22.4%, 45.7%, and 62.0% of the control, respectively. Taken together, EtOH extract of PPF showed potent antioxidant and anti-inflammatory activities, and EA and BtOH fractions showed comparatively stronger antioxidant activities while DM and EA fractions showed stronger anti-inflammatory activities. It can be concluded that EtOH extract of PPF and its fractions are good candidates as natural resources for the development of anti-oxidative and anti-inflammatory functional food products.