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1 KOREAN J. FOOD COOKERY SCI. Vol. 26, No. 1, pp. 18~25 (2010) 온주밀감및당유자진피효소추출물의항산화활성 현재석 강성명 1 마힌다 2 고원준 3 양태석 4 오명철 4 오창경 4 전유진 1 김수현 5 제주산업정보대학식품영양과, 1 제주대학교해양의생명과학부, 2 전남대학교식품수산생명의학부 3 제주특별자치도개발공사연구소, 4 제주산업정보대학관광호텔조리과, 5 제주대학교식품생명공학과 Antioxidative Activities of Enzymatic Digests from Dried Citrus unshiu and Citrus grandis Peels Jae-Seok Hyon, Sung-Myung Kang 1, Mahinda Senevirathne 2, Won-Joon Koh 3, Tai-Suk Yang 4, Myung-Cheol Oh 4, Chang-Kyung Oh 4, You-Jin Jeon 1 and Soo-Hyun Kim 5 Department of Food & Nutrition, Jeju College of Technology 1 School of Marine Biomedicinal Sciences, Jeju National University 2 Division of Food Science & Aqualife Medicine, Chonnam National University 3 R&D Center, Jeju Special Self-Governing Province Development Corp. 4 Department of Tourism Hotel Culinary Art, Jeju College of Technology 5 Department of Food Bioengineering, Jeju National University Abstract This study was carried out to investigate the total polyphenol and flavonoid contents and antioxidative activities of enzymatic digests from dried Citrus unshiu and C. grandis peels. The yields of digests from dried C. unshiu and C. grandis peels were high in viscozyme (a carbohydrase) and kojizyme (a protease), and enzymatic digests from dried C. grandis peels appeared highly comparable to those of C. unshiu. Total polyphenol contents were high in ultaflo (a carbohydrase) and alcalase and flavourzyme (proteases), and the digests from dried C. unshiu peels appeared high in comparison to C. grandis. Total flavonoid contents were high in ultaflo, alcalase, and water extract. DPPH radical scavenging activities appeared very high in digests from dried C. grandis peels in comparison to C. unshiu, and was the highest in viscozyme and kojizyme. The viscozyme digest displayed particularly high activity. Hydrogen peroxide scavenging activities increased somewhat with increasing amounts of digests, but displayed very high activity, more than 91%, except kojizyme the digest from dried C. unshiu peel, at 2.0 mg/ml. Alkyl radical scavenging activities increased rapidly with increasing amounts of digest, and all enzyme digests from dried C. unshiu and C. grandis peels displayed very high activities at more than 0.5 mg/ml. Hydroxyl radical scavenging activities increased rapidly with increasing amounts of digests, and all enzymatic digests from dried C. unshiu and C. grandis peels displayed relatively low activities in comparison to other activated oxygen species. Key words: Citrus unshiu, Citrus grandis, dried peels, enzymatic digests, antioxidative activities I. 서론 제주감귤은우리나라과수생산량의 30% 를차지하고있는국내에서가장많이생산되는과일로서연간약 70 만톤이생산되어이중생식용으로 80~85% 가소비되고있고나머지 20~25% 가가공용으로소비되고있다 Corresponding author: Myung-Cheol Oh, Department of Tourism Hotel Culinary Art, Jeju College of Technology Tel: Fax: foodman_ca@jeju.ac.kr (Lee HY 등 1987). 그러나가공공정중막대한양의감귤과피가부산물로발생되어자연에투기또는방치됨으로써환경오염문제를불러일으킬우려가높아감귤과피의활용성에대한연구의필요성이대두되고있다. 예로부터감귤과피를건조시킨것을진피 (Aurantii nobilis pericarpium) 라고하여기가뭉친것을풀어주고비장기능을강화시켜메스꺼움, 소화불량, 해수및가래를없애주며이뇨작용의효과가있어서한약재로사용되어왔다 ( 육창수 1997). 감귤과피에는 carotenoid 류, bioflavonoid 류, pectin 및 terpene 류가풍부하게함유되어있고 (Kamiya S 와 Esaki S 18

2 온주밀감및당유자진피효소추출물의항산화활성 , Jeong WS 등 1997), 특히감귤과피에다량함유되어있는 hesperidin 이나 naringin 과같은 flavonoid 물질은암세포의증식을억제하며 (Kim JH 과 Kim MK 2003, Yoon CH 과 Jwa SM 2006), 모세혈관의수축을촉진시켜고혈압을예방하고, 혈액내의 LDL 콜레스테롤의양을저하시켜혈관의건강을증진시킨다 (Son HS 등 1992, Bok SH 등 1999, Kim HJ 등 1999). 그러나이러한중요한생리적기능물질들을함유하고있는감귤과피는그일부가한약재로쓰이는것외에는대부분폐기되고있다. 당유자 (Citrus grandis Osbeck) 는제주에서왕귤또는뎅유지라고불리는제주재래감귤로서, 분류학상운향과, 감귤아과에속하는과수로써과피가두껍고산함량이매우높고 ph 가낮아특유의쓴맛이강하며저장성이좋지않아생과로섭취하기보다는대부분고농도의설탕에절인당유자청으로가공되거나약용으로만이용되고있다 (Song EY 등 1997). 이러한당유자에는온주밀감에서는검출되지않는다양한 flavonoid 류가존재하며, 그함량도높은것으로보고되고있다 (Lee CH 와 Kang YJ 1997, Rhyu MR 등 1997, Satoru K 등 1999, Kim YC 등 2001). 또한당유자에는특유의기능성성분인 limonine, obacunone, nomiline, naringin, neohesperidin 등을함유하고있어최근당유자를이용한기능성식품개발및생리활성등에대한연구가진행되고있다 (Kim YJ 등 2007, Lee HJ 등 2006, Lim HK 등 2006, Lim HK 등 2009). 감귤류의기능성성분중가장중요한플라보노이드는항산화, 항암, 항염증, 심혈관계질환예방및치료등의기능을가지고있는데, 대부분의플라보노이드화합물은배당체의형태로서전체플라보노이드의 50~60% 를차지하고있다 (Cha JY 등 1999). 감귤의대표적인배당체형태의플라보이드화합물로 naringin, hesperidin 및 neohesperidin 등은이들의배당체형태인 naringenin 및 hesperetin 에비하여생리활성이떨어짐에따라 (Cha JY 와 Cho YS 2001), 감귤배당체형태의플라보노이드를 aglycon 형태의플라보노이드로전환함으로써기능성을향상됨을기대할수있는데, Ahn SC 등 (2005) 은감귤에여러종류의당분해효소를이용하여감귤에함유된배당체형태인플라보노이드화합물들을 aglycone 형태의플라보노이드로전환과세포벽구성성분의가수분해를통하여유효생리활성성분의추출성을증대시킨다고하였으며, 감귤과피를효소 (viscozyme L) 를처리할경우생리활성인강한 aglycone 형태의 hesperetin 및 naringenin 의함량을증가시킨다고하였다 (Lee MH 등 2007). 따라서본연구에서는가공부산물로생기는감귤과피의이용성을증대시키기위하여온주밀감및당유자의진피를동결건조한후단백질분해효소와탄수화물분해효소로가수분해시켜항산화활성을비교검토함으로써기능성식품소재로서의가능성을탐색하고자하였다. II. 재료및방법 1. 재료및시약실험에사용된온주밀감 (Citrus unchiu) 및당유자 (Citrus grandis) 의진피는제주특별자치도서귀포시대정읍에있는금산건강원에서구입하였다. 실험에사용된모든시약은 Fluka나 Sigma-Aldrich사 (St. Luois, USA) 의제품을사용하였다. 실험에사용된탄수화물분해효소로서전분분해효소 AMG, 섬유소분해효소 celluclast, amylose와 amylopectin 분해효소 termamyl과 viscozyme, 점질물질 (gums) 들을분해하는 ultraflo 등을, 단백질분해효소로서 protamax, kojizyme, neutrase, flavourzyme, alcalase 등을 Novo 사 (Novoeyme Nordisk, Bagsvaed, Denmark) 로부터구입하여사용하였다. 모든효소는 Table 1과같이최적의반응온도와 ph를조절하여사용하였다. Table 1. Characteristics of different carbohydrases and proteases in hydrolysis process Optimal Enzyme Characteristics ph Temp( ) AMG Hydrolyzes 1,4- and 1,6-α-linkages in liquefied starch Catalyzes the breakdown of cellulose into glucose, cellobiose and higher glucose ploymer Termamyl Hydrolyses 1,4-α-glucosidic linkages in amylose and amylopectin Ultraflo Breakdown of α-glucans, pentosans and other gums Viscozyme Ability to liberate bound materials and to degrade non-starch polysaccharides Protamex Production of non-bitter protein hydroysis Kojizyme Amino- and carboxypeptidase activities Neutrase Endopeptidase activities Flavourzyme Endopeptidase and exopeptidase activities Alcalase Endopeptidase activities Korean J. Food Cookery Sci. Vol. 26, No. 1 (2010)

3 20 현재석 강성명 마힌다 고원준 양태석 오명철 오창경 전유진 김수현 2. 진피의추출 1,000 ml 플라스크에감귤동결건조시료각 5 g 과증류수 500 ml 를가하여 ph(1 M HCl/NaOH) 를고정시킨다음효소 0.5 ml 를첨가하여혼합한후 incubator 에서 12 시간진탕하면서반응시켰다. 그후 80 에서 10 분간효소를불활성화시킨후 ph 를 7 로조정하여 Whatman 여과지로여과하고, 급속냉각한후동결건조하였다. 한편물추출물은감귤시료각 5 g 과증류수 500 ml 를가하여 20 의 incubator 에서 24 시간동안진탕하면서추출한후 Whatman 여과지로여과하고, 급속냉각한후동결건조하였다. 이들추출물들은농도를 2 mg/ml 로조정하여시료로사용하였다. 각효소추출물의추출수율은효소추출방법에따라획득된양을 % 로계산하였다. 3. 총폴리페놀정량 총폴리페놀함량은 Folin-Denis 의방법 (AOAC 1980) 을변형하여측정하였다. 즉시험관에각감귤진피효소추출물 1 ml, 95% ethanol 1 ml, 증류수 5 ml, 50% Foiln- Ciocalteu reagent 0.5 ml 를가하여실온에 5 분간방치하여반응시킨후, 5% Na 2CO 3 1 ml 를가하고어두운곳 ( 실온 ) 에서 1 시간반응시킨다음 725 nm 에서흡광도를측정하였다. 총폴리페놀함량은 (+)catechin 표준액에의하여작성한검량선에따라계산하였다. 4. 총플라보노이드정량 총플라보노이드함량은 Zhuang 등의방법 (1992) 에따라각감귤진피의효소추출물 0.5 ml 에 2 ml 의증류수와 0.5 ml 의 5% NaNO 2 를넣고혼합한후 6 분간반응시켰다. 그후 10% AlCl ml 를넣고다시 6 분간반응시켰다. 이어서 2 ml 의 4% NaOH 를넣고총양을 5 ml 로증류수로맞춘후 15 분간반응하였고 510 nm 에서측정하였다총플라보노이드함량은 quercetin 표준품에의하여작성한검량선에따라계산되었다. 5. 항산화활성측정 1) DPPH 라디칼소거활성진귤및온주밀감진피의효소추출물의 DPPH(α,α - diphenyl-β-picrylhydrazyl) radical 소거활성은 Nanjo 등의방법 (1996) 에의하여측정하였다. 60 µl 시료용액에 60 µl DPPH 용액 (60 µm) 을첨가하여 10 초동안교반한다음혼합용액을 quartz capillary tube 에옮긴후 2 분후에 electron spin resonance(esr) spectrophotometer(jeol Lts., Japan) 로측정하였다. 스펙트럼은 scan time: 2 min, field: 337.1±5 mt, time constant: 0.3 s, power: 1 mw, amplitude: 의조건으로기록하였다. 항산화시료에대한 DPPH radical 의소거활성은아래의식을이용하여계산 하였다. Activity(%) = ESR signal intensity for medium containing the additives of concern ESR signal intensity for the control medium 2) Hydroxyl 라디칼소거활성온주밀감및당유자진피의효소추출물의 hydroxyl radical 소거활성은 Rosen GM 와 Rauckman EJ 의방법 (1980) 에준하여측정하였다. 즉, 일정한농도의시료 20 µl 를 e-tube 에놓은후여기에 0.3 M 5,5-dimethyl-1- pyrroline-n-oxide(dmpo) 20 µl, 10 mm FeSO 4 20 µl 및 10 mm H 2O 2/0.1 M phosphate buffer(ph 7.4) 20 µl 첨가하여혼합한다음실온에서 2.5 분방치한후 quartz capillary tube 에옮겨 ESR spectrophotometer 로측정하였다. 스펙트럼은 scan time: 200 s, field: ±50 G, time constant: 0.3 s, power: 1 mw, amplitude: 의조건으로기록하였다. 항산화시료에대한 hydroxyl radical 소거활성의계산은위의 DPPH radical 소거활성측정방법과동일하다. 3) Alkyl 라디칼소거활성온주밀감및당유자진피의효소추출물의 alkyl radical 소거활성은 Hiramoto 등의방법 (1993) 에준하여측정하였다. 항산화시료 20 µl 에증류수 20 µl 을혼합한후 40 mm 2,2 -azobis(2-methylpropion-amidine)dihydrochloride(aaph) 20 µl 를넣고 40 mm α-(4-pyridyl N-oxide)- N-tert-butylnitrone(POBN) 20 µl 를혼합한다음 37 에서 30 분간반응후 quartz capillary tube 에옮겨 ESR spectrophotometer 로측정하였다. 스펙트럼은 scan time: 200 s, field: ±50 G, time constant: 0.3 s, power: 1 mw, amplitude: 의조건으로기록하였다. 항산화시료에대한 alkyl radical 소거활성의계산은위의 DPPH radical 소거활성측정방법과동일하다. 4) Hydrogen peroxide(h 2 O 2 ) 소거활성온주밀감및당유자진피의효소추출물의 hydrogen peroxide 소거활성은 Müller 의방법 (1995) 인 2,2-azinobis (3-ethylbenzthiazolin)-6-sulfonic acid(abts) peroxidase system 에서측정하였다. 96 well plate 에서시료용액 80 µl, 10 mm H 2 O 2 20 µl phosphate buffer(ph 5.0, 0.1 M) 100 µl 를넣어 37 에서 5 분간반응시켰다. 그후 1.25 mm ABTS 30 µl 와 1 U/mL peroxidase 30 µl 를넣고혼합한후 37 에서 10 분간반응시키고 enzyme-linked immunosorbent assay(elisa) reader(sunrise, Tecan Co. Ltd., Austria) 를이용하여 405 nm 에서흡광도를측정하였다. 한국식품조리과학회지제 26 권제 1 호 (2010)

4 온주밀감및당유자진피효소추출물의항산화활성 통계처리 본연구의실험결과는 3 회반복측정한후평균과표준편차를나타내었으며, SPSS 11.1 을이용하여실험군간의유의차를 ANOVA 로검증한후 p<0.05 수준에서상호비교하였다. 1. 추출수율 III. 결과및고찰 온주밀감및당유자진피의효소추출물들의추출수율을측정한결과는 Table 2 에나타내었다. 온주밀감과당유자진피의효소추출물들의추출수율은당유자가온주밀감보다높게나타났다. 탄수화물분해효소추출물들의추출수율은온주밀감진피의경우 34.3±1.2~51.7±1.5% 범위로서 viscozyme 추출물에서, 그리고당유자진피의경우 40.3±1.5~52.0±1.7% 범위로서 viscozyme, celluclast 및 ultraflo 추출물에서 50% 이상으로높았다. 단백질분해효소추출물들의추출수율은온주밀감진피의경우 44.7±1.5~57.3±1.5% 범위로서 kojizyme 추출물에서, 그리고당유자의경우 52.7±1.5~66.0±2.0% 범위로서모든효소추출물에서 50% 이상으로높았다. 한편온주밀감과당유자진피추출물의추출수율은각각 30.7±1.2% 및 47.7±1.5% 로서탄수화물분해효소 ( 당유자의 AMG 와 termamyl 은예외 ) 나단백질분해효소에비하여낮게나타났다. 이와같이당유자의효소추출물이온주밀감추출물 ( 특히단백질분해효소추출물 ) 보다추출수율이높은것으로보아이들단백질분해효소들은당유자진피추출에유용할것으로생각된다. Lee MH 등 (2007) 은당분해효소처리에따른감귤과피의가용성고형분함량을측정한결과가용성고형분함량의경우건조만한진피의경우 48.49%, 효소처리를하였을경우 63.03~72.97% 로가용성고형분함량이높은것으로나타났다고보고하였다. 본연구결과이들의결과보다낮게나타났는데, 이러한결과는이들보다효소농도가낮고, 가수분해조건이다른것에기인하는것으로판단된다. 2. 총폴리페놀함량 온주밀감및당유자진피효소추출물들과물추출물의총폴리페놀함량을측정한결과는 Table 3 에나타내었다. 탄수화물분해효소에의한온주밀감및당유자진피추출물들의총폴리페놀함량은각각 536.4±8.3~762.3± 13.5 및 584.7±3.1~660.3±16.1 mg/100 g 범위로서, ultaflo 추출물에서가장높았으며, 또한 celluclast 를제외하고는온주밀감진피추출물이당유자진피추출물보다높게나타났다. 단백질분해효소에의한온주밀감및당유자진피추출물들의총폴리페놀함량은각각 564.3±6.7~ 655.3±8.2 및 577.7±7.5~646.4±15.2 mg/100 g 범위로서, 각각 alcalase 및 flavourzyme 추출물에서가장높았으며, alcalase 를제외하고는온주밀감과당유자진피추출물이비슷한함량을나타내었다. Mahinda S 등 (2008) 은온주밀감부산물을탄수화물분해효소로분해한후건조조건에따른총폴리페놀함량을측정하여 500~700 mg/ 100 g 이라하였는데, 본연구결과이들의결과와잘일치하였다. 그러나 Ahn MS 등 (2007) 은동결건조된온주밀감의 70% 에탄올추출물의총페놀함량은 mg% 라고보고하였으며, Kim YD 등 (2009) 은수확시기별로진귤생과피의총폴리페놀함량을측정하여 에서 85.2 mg% 로감소하였다고보고하였고, Goinstein S 등 (2001) 은감귤건조과피의대표적인감귤류인오렌지, 레몬등의과피에함유된총폴리페놀함량은 140~200 mg% 정도이었다고보고하였다. 본연구결과이들의결과보다높게나타났는데, 이러한차이는본연구에서는 Table 2. Yields of enzyme digests from dried C. unshiu and C. grandis peels (%) Carbohydrases Proteases Enzymes C. unshiu C. grandis Viscozyme AMG Termamyl Ultraflo Protamex Kojizyme Neutrase Flavourzyme Alcalase 51.7±1.5 e 34.3±1.2 b 41.7±0.6 c 42.3±1.2 c 36.7±1.5 b 48.0±2.0 d 52.0±1.7 e 41.3±1.5 c 40.3±1.5 c 40.3±1.5 c 57.3±1.5 d 57.0±1.0 d 44.7±1.5 a 45.3±1.2 a 50.0±1.7 c 61.7±1.5 e 66.0±2.0 f 52.7±1.5 c 56.7±1.5 d 52.7±1.5 c Water extract 30.7±1.2 a 47.7±1.5 b Values with different superscripts within the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. Table 3. Total polyphenol contents of enzyme digests from dried C. unshiu and C. grandis peels (mg/100g) Carbohydrases Proteases Enzymes C. unshiu C. grandis Viscozyme AMG Termamyl Ultraflo Protamex Kojizyme Neutrase Flavourzyme Alcalase 739.4± 4.0 g 536.4± 8.3 a 687.2±18.0 f 656.3±16.8 e 762.3±13.5 h 564.3± 6.7 b 580.7± 9.9 bc 597.6± 7.5 c 655.3± 8.2 e 661.8± 1.5 e 621.0±13.5 c 584.7± 3.1 a 599.6± 1.7 abc 611.1±14.4 bc 660.3±16.1 d 577.7± 7.5 a 581.2± 6.0 a 578.2±17.2 a 646.4±15.2 d 593.6±17.3 ab Water extract 606.1± 3.8 d 586.2±11.0 a Values with different superscripts within the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. Korean J. Food Cookery Sci. Vol. 26, No. 1 (2010)

5 22 현재석 강성명 마힌다 고원준 양태석 오명철 오창경 전유진 김수현 건조과피인진피를재료로한반면, 이들은생과피를사용한데서오는차이로판단된다. (199.4 mg%) 보다약 1.7 배높고종류도다양하게존재한다고보고하였다. 3. 총플라보노이드함량 온주밀감및당유자진피의효소추출물들과물추출물의총플라보노이드함량을측정한결과는 Table 4 에나타내었다. 탄수화물분해효소에의한온주밀감및당유자진피추출물들의총플라보노이드함량은각각 24.7± 0.4~59.8±0.9 및 24.3±0.1~36.6±1.1 mg/100 g 범위로서 ultaflo 추출물에서가장높게나타났다. 단백질분해효소에의한온주밀감및당유자진피추출물들의총플라보노이드함량은각각 18.4±0.5~30.0±0.5% 및 25.8±0.9~ 28.6±1.1 mg/100 g 범위로서각각 alcalase 및 flavourzyme 추출물에서가장높았다. 특히온주밀감진피의 ultraflo 추출물은 59.8±0.9 mg/100 g 으로서가장높은함량을나타내었다. 한편온주밀감진피의물추출물은 protamex 를제외하고는효소추출물들에비하여낮은함량을나타낸반면, 당유자진피의물추출물은 termamyl 과 ultraflo 를제외하고는효소추출물들에비하여높은함량을나타내었다. Mahinda S 등 (2008) 은온주밀감부산물을탄수화물분해효소로분해한후건조조건에따른총플라보노이드함량을측정하여그함량이 35~85 mg/100 g 이라하였으며, Kim YC 등 (2002) 은감귤류숙성중에총플라보노이드함량변화를측정하여진피의총플라보노이드함량은 11.73~48.21 mg/g 범위이고과육은 9.97~ mg/g 이며, 숙성중에약간증가한다고하였는데, 본연구결과이들의결과 Mahinda 등의결과보다는낮았으나 Kim 등의결과와어느정도일치하였다. Yang YT 등 (2008) 에의하면온주밀감진피의플라보노이드함량은약 mg%(rutin 13.6, naringin 241.8, hesperidin 285.2, neohesperidin 3.6, hesperidin 1.1 mg%) 로서과육 Table 4. Total flavonoid contents of enzyme digests from dried C. unshiu and C. grandis peels (mg/100g) Carbohydrases Proteases Enzymes C. unshiu C. grandis Viscozyme AMG Termamyl Ultraflo Protamex Kojizyme Neutrase Flavourzyme Alcalase 24.7±0.4 c 35.7±1.6 g 28.6±1.1 e 26.6±0.3 d 59.8±0.9 h 18.4±0.5 a 21.4±0.7 b 25.4±0.5 cd 28.2±0.4 e 30.0±0.5 f 28.7±0.3 e 26.0±0.4 b 24.3±0.1 a 32.7±0.7 f 36.6±1.1 g 27.0±0.3 c 27.4±0.5 cd 25.8±0.9 b 28.6±1.1 d 27.9±0.1 d Water extract 22.0±0.3 b 29.7±0.3 e Values with different superscripts within the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. 4. 항산화활성 1) DPPH radical 소거활성온주밀감및당유자진피의효소추출물들 (2 mg/ml) 의 DPPH radical 소거활성을측정한결과는 Table 5 에나타내었다. DPPH 소거활성은 AMG 추출물을제외한모든효소추출물들및물추출물에서당유자진피추출물이높게나타났다. 탄수화물분해효소에의한온주밀감및당유자진피추출물들의 DPPH radical 소거활성은각각 28.6±2.0~67.2±1.8 및 20.2±0.5~86.4±2.5% 범위로서 viscozyme 추출물에서가장높게나타났으며, AMG 와 ultraflo 추출물을제외하고는당유자추출물들이온주밀감보다높을활성을나타내었다. 특히당유자의 viscozyme 과 celluclast 추출물들은 80% 전후의높은활성을나타내었다. 단백질분해효소에의한온주밀감및당유자진피추출물들의 DPPH radical 소거활성은각각 41.2±1.2~61.9± 1.6 및 57.2±4.0~74.8±2.4% 범위로서 kojizyme 추출물에서가장높게나타났다. 특히당유자진피추출물들은 flavouzyme 추출물을제외하고는 70% 전후로써온주밀감보다매우높은활성을나타내었다. 이상의결과로부터당유자진피의효소추출물은온주밀감진피추출물보다더효과적인항산화능을갖는것으로판단된다. 한편 Shin DB 등 (2006) 은숙성된감귤류진피의 DPPH radical 소거활성을측정하여 C. unshiu 의에탄올추출물 10 ppm 에서 2.03±1.87%, 100 ppm 15.67±2.49% 라하였다. 본연구결과이들의연구결과와큰차이를나타내었는데, 이러한차이는이들은시험에사용된양이낮은 Table 5. DPPH radical scavenging activities of enzyme digests and water extract from dried C. unshiu and C. grandis peels (%) Enzymes C. unshiu C. grandis Carbohydrases Proteases Viscozyme AMG Termamyl Ultraflo Protamex Kojizyme Neutrase Flavourzyme Alcalase 67.2±1.8 i 55.6±1.2 g 28.6±2.0 b 50.9±0.5 f 28.9±2.6 b 47.8±0.9 e 61.9±1.6 h 44.2±1.5 d 55.6±3.0 g 41.2±1.2 c 86.4±2.5 h 79.3±0.5 g 20.2±0.5 a 66.7±3.0 d 38.6±2.1 b 68.2±1.2 d 74.8±2.4 f 70.3±0.5 de 57.2±4.0 c 73.2±2.7 ef Water extract 23.4±1.2 a 72.2±2.4 ef Vitamin C 96.0±0.6 j 96.0±0.6 i Values with different superscripts within the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. 한국식품조리과학회지제 26 권제 1 호 (2010)

6 온주밀감및당유자진피효소추출물의항산화활성 23 Table 6. Hydroxyl radical scavenging activities(%) and IC 50 (mg/ml) of methanol extracts from dried C. unshiu and C. grandis peels Digest C. unshiu C. grandis Vitamin C (mg/ml) Viscozyme Kojizyme Viscozyme Kojizyme ±0.9 a 38.9±1.8 b 41.8±2.0 a 9.5±0.6 b 20.9±2.1 a 46.7±1.1 b 23.7±1.2 d 45.7±2.2 c 56.2±1.2 c 21.7±1.0 c 45.6±2.2 c 48.9±2.7 b IC 50 > ±0.09 b 1.41±0.15 a 2.29±0.16 c Values with different superscripts within the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. 32.5±0.3 e 63.0±0.7 d 91.1±1.5 d 반면, 본연구에서는이들의사용한양보다많은양을사용한데서오는것이라판단된다. 한편 Mahinda S 등 (2008) 은온주밀감부산물을 AMG 로분해한후건조조건에따른 DPPH radical 소거활성을측정하여 IC 50 이 0.10±0.01~0.24±0.01 mg/ml 라하였으며, Kim HS 등 (2007) 은여러감귤과육의 DPPH 소거활성을측정하여 IC 50 이 132.2±16.4~609.8±84.2 µg/ml 라하였는데, 본연구에서는농도별로측정하지않아서 IC 50 을비교할수는없었다. 이상의결과 (Table 4) 와 Table 2 의추출수율, Table 3 의총폴리페놀함량등을종합적으로고려하여탄수화물분해효소인 viscozyme 과단백질분해효소인 kojizyme 추출물을선정하여여타의활성산소종들에대하여농도별로소거활성을검토하였다. 2) Hydroyl radical 소거활성온주밀감및당유자진피의효소추출물들의 hydroxyl radical 소거활성을측정한결과는 Table 6 에나타내었다. 온주밀감및당유자진피의 hydroxyl radical 소거활성은추출물의양이증가함에증가하였으며, 전반적으로당유자진피추출물들이온주밀감추출물보다약간높은활성을나타내었다. 그러나 hydroxy radical 소거활성은당유자의 viscozyme 추출물 (56.2±1.2%) 을제외하고는 50% 미만으로매우낮았다. 또한모든효소추출물들은다른활성산소종들의소거활성에비하여상대적으로낮은활성을나타내었다. 효소추출물들의 IC 50 은당유자의 viscozyme, 당유자 kojizyme, 온주밀감 kojizyme, 온주밀감 viscozyme 추출물의순서로나타났다. 이상의결과로부터당유자와온주밀감의효소추출물들은다른활성산 소종소거활성보다는상대적으로낮음을알수있었다. Shin DB 등 (2006) 은숙성된감귤류진피의 hydroxy radical 소거활성을측정하여 C. junos 의에탄올추출물 10 ppm 에서 49.01±6.97%, 100 ppm 에서 55.56±1.37%, C. unshiu 의에탄올추출물 10 ppm 에서 39.70±5.63%, 100 ppm 에서 54.76±6.29% 라하였다. 본연구결과이들의사용한추출물의양보다약 20 배더높은농도에서비슷한효과를나타내었는데, 이러한차이는이들의연구는에탄올로추출한반면, 본연구에서는효소로추출한데서기인한것으로판단된다. 한편 Mahinda S 등 (2008) 은온주밀감부산물을 AMG 로가수분해한후건조조건에따른 hydroxyl radical 소거활성을측정하여그함량이 0.29±0.01~0.71±0.05 mg/ml 라하였는데, 본연구결과이들의결과보다는매우높은농도에서활성이나타났는데, 이러한차이는이들의연구는감귤을가공한후생기는과피와기타의부산물들이혼합되어있는시료인반면, 본연구에서는진피를사용했기때문인것으로판단된다. 3) Alkyl radical 소거활성온주밀감및당유자진피의효소추출물들의 alkyl radical 소거활성을측정한결과는 Table 7 에나타내었다. 온주밀감및당유자진피의 alkyl radical 소거활성은추출물의양이증가함에급격히증가하였으며, 모든효소추출물들은 0.25 mg/ml 이상에서비타민 C 보다도높은활성을나타내었다. 특히 0.5 mg/ml 이상에서는 80% 전후의높은소거활성을나타내었다. 효소추출물들의 IC 50 은당유자 viscozyme, 온주밀감 kojizyme, 온주밀감 viscozyme, 당유자 kojizyme 추출물의순서로높았다. 이상 Table 7. Alkyl radical scavenging activities(%) and IC 50 (mg/ml) of enzyme digests from dried C. unshiu and C. grandis peels Digest C. unshiu C. grandis Vitamin C (mg/ml) Viscozyme Kojizyme Viscozyme Kojizyme ±1.5 a 70.8±2.9 bc 83.1±2.6 b 86.9±2.8 b 43.5±1.5 c 67.2±1.4 b 82.4±2.2 b 87.6±2.4 bc 55.8±1.3 d 70.6±2.4 bc 78.8±2.5 b 87.8±1.8 bc 35.0±1.3 b 66.3±2.1 b 82.1±2.6 b 83.0±3.3 b IC ±0.01 c 0.16±0.01 b 0.08±0.01 a 0.19±0.01 c Values with different superscripts within the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. 52.6±0.7 e 55.5±1.0 a 66.2±1.0 a 69.2±1.1 a Korean J. Food Cookery Sci. Vol. 26, No. 1 (2010)

7 24 현재석 강성명 마힌다 고원준 양태석 오명철 오창경 전유진 김수현 Table 8. Hydrogen peroxide scavenging activities(%) and IC 50 (mg/ml) of enzyme digests from dried C. unshiu and C. grandis peels Digest C. unshiu C. grandis Vitamin C (mg/ml) Viscozyme Kojizyme Viscozyme Kojizyme ±1.0 b 30.9±0.7 c 44.5±0.8 d 92.9±0.4 b 16.0±0.5 a 26.3±0.7 ab 42.9±0.6 c 56.5±1.8 a 16.5±0.6 a 26.9±0.5 b 41.0±0.9 b 91.6±0.9 b 16.2±0.8 a 25.7±0.4 a 38.1±1.0 a 91.1±1.1 b IC ±0.01 a 0.84±0.08 c 0.52±0.01 b 0.53±0.02 b Values with different superscripts within the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test. 73.4±1.6 c 82.8±0.3 d 91.8±0.3 e 96.0±0.6 c 의결과로부터당유자와온주밀감진피의항산화능이매우높은것으로판단된다. 한편 Mahinda S 등 (2008) 은온주밀감부산물을 AMG 로가수분해한후건조조건에따른 alkyl radical 소거활성을측정하여그함량이 0.02± 0.002~0.09±0.004 mg/ml 라하였다. 본연구결과이들의결과와큰차이를나타내었는데, 이러한차이는이들의연구가감귤을가공한후생기는진피와기타의부산물들이혼합되어있는시료이며, 또한분해효소와추출용매등이서로다르기때문인것으로판단된다. 4) Hydrogen peroxide 소거활성온주밀감및당유자진피의효소추출물들의 hydrogen peroxide 소거활성을측정한결과는 Table 8 에나타내었다. 온주밀감및당유자진피의 hydrogen peroxide 소거활성은추출물의농도가증가됨에따라약간씩증가하였으며, 1.0 mg/ml 이하에서는 50% 미만으로낮았으나 2.0 mg/ml 에서는온주밀감진피의 kojizyme 추출물 (56.5±1.8%) 을제외하고는 91% 이상으로매우높았다. 효소추출물들의 IC 50 은온주밀감 viscozyme, 당유자 kojizyme, 당유자 viscozyme, 온주밀감 kojizyme 추출물의순서로높았다. 이상의결과로부터당유자와온주밀감진피의항산화능은다량을사용하였을때높게나타남을알수있었다. Shin DB 등 (2006) 은숙성된감귤류진피의 hydrogen peroxide 소거활성을측정하여 C. unshiu 의에탄올추출물 10 ppm 에서 13.15±5.35%, 100 ppm 23.61± 3.53% 라하였다. 본연구결과이들의연구결과와큰차이를나타내었는데, 이는이들의연구에사용된추출물의양이적은것은물론추출에사용된용매가다르기때문인것이라판단된다. Mahinda S 등 (2008) 은온주밀감부산물을 AMG 로분해한후건조조건에따른 hydrogen peroxide 소거활성을측정하여 IC 50 은 0.65±0.03~ 0.99±0.05 mg/ml 라하였는데, 본연구결과이들의결과와거의일치하였다. IV. 요약 온주밀감및당유자진피추출물의추출수율은탄수화물분해효소인 viscozyme 추출물과단백질분해효소인 kojizyme 추출물에서높았으며, 당유자의효소추출물들이온주밀감에비하여높게나타내었다. 총폴리페놀함량은탄수화물분해효소인 ultaflo 와단백질분해효소인 alcalase 및 flavourzyme 에서높았으며, 온주밀감추출물들이당유자에비하여높게나타내었다. 총플라보노이드함량은탄수화물분해효소인 ultaflo 와단백질분해효소인 alcalase 및물추출물에서높았다. DPPH radical 소거활성은온주밀감에비하여당유자의효소추출물에서매우높게나타났으며, 탄수화물분해효소인 viscozyme 과단백질분해효소인 kojizyme 에서가장높았다. 특히 viscozyme 추출물은 86% 이상의매우높은활성을나타내었다. Hydrogen peroxide 소거활성은추출물의농도가증가됨에따라약간씩증가하였으나, 2.0 mg/ml 에서는온주밀감진피의 kojizyme 추출물을제외하고는 91% 이상의매우높은활성을나타내었다. Alkyl radical 소거활성은추출물의농도가증가됨에따라급격히증가하였으며, 모든효소추출물들은 0.5 mg/ml 이상에서매우높은활성을나타내었다. Hydroxyl radical 소거활성은추출물의농도가증가됨에따라급격히증가하였으며, 모든효소추출물들은다른활성산소종들의활성에비하여상대적으로낮은활성을나타내었다. 참고문헌 육창수 아세아생약도감. 도서출판경원, 서울. p Ahn MS, Kim HJ, Seo MS A study on the antioxidative and antimicrobial activities of the Citrus unshiu peel extracts. Kor J Food Cul 22: Ahn SC, Kim MS, Lee SY, Kang JH, Kim BH, Oh WK, Kim BY, Ahn JS Increase of bioactive flavonoid aglycone extractable from Korean citrus peel by carbohydratehydrolysing enzymes. Korean J Microbiol Biotechnol 33: AOAC Official methods of analysis, 13th ed, Association of Official Analysis Chemists, Washington, DC, USA. Method Bok SH, Lee SH, Park YB, Bae KH, Son KH, Jeong TS, Choi MS Plasma and hepatic cholesterol and hepatic activities of 3-hydroyl-3-methylglutaryl CoA reductase and 한국식품조리과학회지제 26 권제 1 호 (2010)

8 온주밀감및당유자진피효소추출물의항산화활성 25 acyl CoA: Cholesterol transferase are lower in rat fed Citrus peel extract on a mature of citrus bioflavonoids. J Mutr 129: Cha JY, Kim SY, Jeong SJ, Cho YS Effects of hesperetin and naringenin on lipid concetration in orotic acid treated mice. Korean J Life Sci 9: Cha JY, Cho YS Biofuctional activities of citrus flavonoids. J Korean Soc Agric Chem Biotechnol 44: Hiromato K, Johkoh H, Sako, Kikugawa K DNA breaking activity of the carbon-centered radical generated from 2,2- azobis(2-amidinopropane) hydrochloride(aaph). Free Radical Res Commu 19: Jeong WS, Park SW, Park SW, Chung SK, The antioxidative activity of Korean Citrus Unshiu peels. Food Biotechnol, 6: Kamiya S, Esaki S Recent adnaces in the chemistry of the citrus flavonoids. Nippn Shokuhin Kogyo Gakkaishi 18: Kim HJ, Bae KH, Lee HJ, Eun JB, Kim MK Effects of hesperidin extracted from tangerine peel on Cd and lipid metabolism, and antioxidative capacity in rats. Korean Nutr Soc 32: Kim HS, Lee CW, Kim DH, Kim GO, Kim SJ, Chang IS The study on the whitening effects and antioxidant activity of various citrus fruits. J Soc Cosmat Korea 33:69-77 Kim JH, Kim MK Effect of different part of mandarin intake on antioxidative capacity in 15-month-old rats. Korean J Nutr 36: Kim YC, Koh KS, Koh JS Changes of flavonoids in peel of Jeju native citrus fruits during maturation. Food Sci Biotechnol 10: Kim YC, Koh KS, Koh JS Changes of some flavonoids in the peel of late maturing citrus during maturation. J Food Sci Nutr 7:1-4 Kim YD, Mahinda S, Koh KS, Jeon YJ, Kim SH Reactive oxygen species scavenging activity of Jeju native citrus peel during maturation. J Korean Soc Food Sci 38: Kim YJ, Moon JY, Kim JH, Kim HG, Kim JH, Cho SK Effects of mixing method and storage period of Dangyujasugar mixture on customer preferences for Dangyuja-tea. Korean J Food Preserv 14: Lee CH, Kang YJ HPLC analysis of some flavonoids in citrus fruites. Korean J Postharv Sci Technol 4: Lee HJ, Kang GJ, Yoon WJ, Kang HK, Kim YS, Kim SM, Yoo ES Antiinflammatory effect of unripe fruit of Citrus grandis Osbeck in RAW and HaCat cells. Korean J Pharmacogn 37:74-80 Lee HY, Seog HM, Nam YJ, Chung DH Physico-chemical properties of Korean mandarin (Citrus reticula) orange juice. Korean J Food Sci Technol 19: Lee MH, Huh D, Jo DJ, Lee GD, Yoon SR Flavonoids compounds and fuctional properties of citrus peel hydrolysate. J Korean Soc Food Sci Nur 36(11): Lim HK, Moon JY, Kim HN, Cho MJ, Cho SK Induction of apoptosis in U937 human leukemia cells by the hexane fraction of an extract of immature Citrus grandis Osbeck fruits. Food Chem 114: Lim HK, Yoo ES, Moon JY, Jeon YJ, Cho SK Antioxidant activity of extracts from Dangyuja (Citrus grandis Osbeck) fruits produced in Jeju island. Food Sci Biotechnol 15: Mahinda S, Jeon YJ, Kim SH Effect of far-infrared radiation for drying citrus by-products and their radical scavenging activities and protective effects against H 2O 2- induced DNA damage. J Food Sci Nutr 13: Müller HE Detection of hydrogen peroxide produced by microorganism on ABTS peroxidase medium. Zentralbl Bakterio. Mikrobio Hyg 259: Nanjo F, Goto K, Seto R, Suzuki H, Sakai M, Hara Y Scavenging effects of tea catechins and their derivatives on 1,1-diphnyl-2-picrylhydrazyl radical. Free Radical Biol Med 21: Rhyu MR, Kim EY, Bae IY, Park YK Contents of neohesperidin, naringin and hesperidin in premature Korean citrus fruits. Korean J Food Sci Technol 34: Rosen GM, Rauckman EJ Spin trapping of the primary radical involved in the activation of the carcinogen N- hydroxy-2-acetylaminofluorene by cumene hydroperoxide hematin. Molec Phamacol 17: Satoru K, Yasuhiko T, Eriko K, Kazunori O, Masamichi Y Quantitation of flavonoid constituents in citrus fruit. J Agric Food Chem 47: Shin DB, Lee DW, Yang R, Kim JA Antioxidative properties and flavonoids contents of matured Citrus peel extracts. Food Sci Biotechnol 15: Son HS, Kim HS, Kwon TB, Ju JS Isolation, purification and hypotensive effects of bioflavonoids in Citrtus sinensis. J Korean Soc Food Nutr 21: Song EY, Choi YH, Kang KH, Koh JS Quality characteristics of citrus fruits according to the harvest date and variety. Agric Chem Biotechnol 40: Yoon CH, Jwa SM Isolation of anti-tumor promoters from citrus peels. J Korean Soc Appl Biol Chem 49:25-29 Yang YT, Kim MS, Hyun KH, Kim YC, Koh JS Chemical constituents and flavonoids in Citrus passed cake. Korean J Food Preserv 15:94-98 Zhuang XP, Lu YY, Yang GS Extraction and determination of flavonoid in ginkgo. Chineese Herbe Med 23: 년 9 월 30 일접수 ; 2010 년 1 월 22 일심사 ( 수정 ); 2010 년 1 월 22 일채택 Korean J. Food Cookery Sci. Vol. 26, No. 1 (2010)