pissn 1225-4339 eissn 2287-4992 Korean J. Food Nutr. Vol. 33. No. 1, 064~073 (2020) https://doi.org/10.9799/ksfan.2020.33.1.064 THE KOREAN JOURNAL OF 한국식품영양학회지 FOOD AND NUTRITION 공주대학교외식상품학과석사과정, * 한국식품연구원가공공정연구단연구원 Antioxidant Activity of Pleurotus ostreatus and Pleurotus eryngii Hot Water Extracts by Drying Methods NaMi Kim, Jong-Dae Park *, Yun-Sang Choi *, Myunghee Lee * and Jung-Min Sung * Master s Student, Major in Food Service Management and Nutrition, Kongju National University, Yesan 32439, Korea * Researcher, Research Group of Food Processing, Korean Food Research Institute, Jeonbuk 55356, Korea Abstract The purpose of this study was to investigate the antioxidant activity and β-glucan content of extracts extracted by varying the at 30, 55 and 80 after hot air drying or freeze drying of Pleurotus ostreatus and Pleurotus eryngii. For the analysis antioxidant activity of each mushroom, β-glucan, total phenol, flavonoid contents, and DPPH ABTS + Nitrite assay were measured. Also, the β-glucan content, total flavonoid content and ABTS + scavenging activity increased with freeze drying rather than hot air drying, and increased with increasing extraction in both mushrooms. However, the total phenol and nitrite scavenging activity increased with hot air drying rather than freeze drying, and decreased with increasing in both mushrooms. DPPH scavenging activity was not significant in both mushrooms, but decreased with increasing extraction. Pearson s correlations between total flavonoid content and antioxidant activities were r=0.719~0.753 (p<0.0. As a result, the β-glucan content, total flavonoid content, and ABTS radical cation scavenging activity were highest during freeze drying and extraction at 80. And the highest total phenol content, DPPH radical scavenging activity and nitrite scavenging activity were obtained during hot air drying and extraction at 30. Key words: Pleurotus ostreatus, Pleurotus eryngii, β-glucan contents, antioxidant activity 버섯은전세계적으로 400여종이식용으로이용되고있으며, 각종영양소를다양하게함유하고있을뿐만아니라, 생리활성물질들이풍부하여오래전부터식용및약용으로널리이용되어져왔다 (Krik 등 200. 우리나라에서주로재배되어식용으로이용되고있는버섯중느타리과 (Pleurotaceae) 느타리속 (Pleurotus) 에속하는버섯은느타리버섯 (Pleurotus ostreatus) 과새송이버섯 ( 큰느타리버섯, Pleurotus eryngii) 이대표적이다. 느타리버섯은전세계에서생산되며, 육질이연하고필수아미노산및다양한유기산과지방산을함유한다고알려져있으며, 새송이버섯은큰느타리버섯의상품명으로일반느타리에비해버섯의줄기가길고굵으며다른버 섯에비해수분함량이낮아상품성이뛰어나다 (Kim YS 1998; Hossain 등 2003; Kim 등 2005; Im 등 2014). 느타리버섯과새송이버섯은 1970~80 년대에국내에보급되어점차생산량이증가하였으며, 2016년기준느타리버섯이 58,784 톤을, 새송이버섯이 48,588 톤을차지하여국내버섯류생산량중 1, 2위를차지하였다 (Yoo 등 2005; MAFRA 2017). 느타리버섯속버섯에대한효과로는항산화및항암활성 (Choi & Ryu 2015; Ryu 등 2018), 면역세포활성화 (Ryu HS 2014), 간암세포억제 (Kawai 등 2014), 혈당및혈중콜레스테롤감소 (Kang 등 200 등이보고된바있으며, 최근질병치료에효과를나타내는각종기능성식품을개발하는데이용되고있다. 버섯에함유된주요생리활성물질인베타글루칸은약용버섯에다량함유되어있다고알려져있으며, 생체 Corresponding author: Jung-Min Sung, Researcher, Research Group of Food Processing, Korean Food Research Institute, Jeonbuk 55356, Korea. Tel: +82-31-780-9384, Fax: +82-31-780-9036, E-mail: jmsung@kfri.re.kr - 64 -
Vol. 33, No. 1(2020) 건조방법에따른느타리버섯과새송이버섯열수추출물의항산화활성 65 방어물질로이용되고세포조직의면역기능활성화, 항당뇨, 항암, 혈압조절작용을한다고보고된바있다 (Chihara 등 1989; Chandrasekaran 등 201. 또한버섯에함유된생리활성물질의대부분은페놀성분으로알려져있다. 이와같은페놀성분은식물에만함유되어있는대표적인항산화성물질로산화적손상및파괴, 세포의성능저하를통한노화, 발암등을유발하는자유라디칼제거및저해인자로작용한다고보고된바있다 (Willcox 등 2004; Michalak A 2006; Valko 등 2006). 그러나버섯은다른농산물에비해저장기간이짧고유통중부패율과품질저하율이높은편에속한다. 이는수확이된후에도호흡및대사작용이왕성하여중량감소가빠르게일어나외관이수축되고, 호흡열에의한품온상승으로변색되거나, 미생물번식과같은품질저하가일어나기때문이다 (Lee 등 2003). 이러한품질저하를최소화하기위하여버섯은수확후저온저장, CA저장, 병조림, 염장, 통조림, 건조등의과정을통해가공되어저장 유통되고있다 (Beit-Halachmy & Mannheim 1992; Han 등 1992). 또한최근에는버섯을기능성식품소재로활용하기위하여버섯추출액을건조하여분말형태로포장한영양식품과추출물분말과액상을원료로한건강기능식품에접목되고있으나, 그종류는제한적으로대부분원물과추출물의형태로섭취하고있는실정이다 (Jo & Shin 2017). 이렇게식품의유효성분을추출하여기능성식품소재로활용하기위해건조및추출과정은필수적이며, 일반적으로식품을건조하게되면영양성분및생리활성뿐만아니라, 색, 질감등에도영향을끼치게된다 (Stapelfeldt 등 1997). 버섯은건조시항산화활성이증가한다고알려져있으며, 주요생리활성성분인베타글루칸을얻기위해주로열수추출방법이사용되고있어버섯의유효성분을얻기위해건조및추출방법이적합하다 (Kim 등 2012; Jo & Shin 2017). 그러나버섯의건조또는추출조건에관련된연구에는해송이버섯 (Xu 등 2007), 차가버섯 (Baek 등 2012), 표고버섯 (Kim 등 2012), 꽃송이버섯 (Lee 등 2016), 느타리버섯류 (Yeob 등 2016), 팽이버섯 (Ryu 등 2018) 등으로미미한편이다. 본연구에서는기능성성분이다량함유되어있으며, 생리활성이뛰어난느타리버섯속의대표적인식용버섯인느타리버섯과새송이버섯의건조방법과추출온도를달리하여추출한추출물의유효성분함량비교와항산화능을측정하여기능성식품소재개발의기초자료로활용하고자하였다. 1. 2019 년전북지역에서생산된느타리버섯 () 과새송이버 섯 () 을구입하여슬라이스하여동결건조와열풍건조를실시하였다. 동결건조는동결건조기 (TFP8503, Ilshin bio base, Suwon, Korea) 를사용하여 3일간실시하였고, 열풍건조는열풍건조기 (HK-DO1000F, Hankuk S&I, Hwaseong, Korea) 를이용하여 65 에서 7시간실시하였다. 2. 동결건조및열풍건조하여분쇄한느타리버섯과새송이버섯을시료로이용하여시료 1 g에 50 ml의증류수를사용하였다. 추출온도는 Park & Jeong(2006) 의방법을변형하여각각 30, 55, 80 로하여 3시간동안환류냉각추출장치 (CD1090, dslab, Seoul, Korea) 에서추출하였다. 추출액은여과지 (No.1, Whatman, Maidstone, UK) 로감압여과하여 55 에서농축하였다. 회수한농축액을동결건조기 (TFP8503) 로동결건조하여 20 에서보관하였다. 건조방법을달리하여 30, 55, 80 에서추출한추출물의수율을온도별로구하였으며, 온도에따른느타리버섯의추출수율은열풍건조군에서 51.52%, 48.18%, 33.12%, 동결건조군에서 47.60%, 46.16%, 23.84% 로측정되었다. 새송이버섯의추출수율은온도에따라열풍건조군에서 50.04%, 38.56%, 35.30%, 동결건조군에서 47.90%, 32.46%, 30.64% 로측정되었다. 3. 느타리버섯과새송이버섯열수추출물의베타글루칸함량은 Mushroom and Yeast β-glucan Kit(Megazyme, Chicago, IL, USA) 을사용해분석하였다. 총글루칸함량은각시료에 1.5 ml의 37% hydrochloric acid를첨가한후, 45분간 30 에서반응시켰다. 반응액에 10 ml의증류수를첨가하여 2시간동안 100 에서가열한후, 냉각하여 10 ml의 2 N KOH과 ph 5.0의 200 mm sodium acetate buffer 를이용하여부피를조정하였다. 10분간 1,500 g 에서원심분리한상층액 0.1 ml 를취해 β-glucosidase(exo-1,3-β-glucanase) 100 U/mL와 β- glucosidase 20 U/mL를 0.1 ml의 200 mm sodium acetate buffer(ph 5.0) 를가한뒤 510 nm에서분광광도계 (infinite 2000 PRO, Tecan, Männedorf, Switzerland) 를사용하여측정하였다. 알파글루칸함량은시료에 2 ml의 2 M KOH 을첨가해냉각상태에서 20분간반응시킨뒤 8 ml의 1.2 M sodium acetate buffer(ph 3.8) 와 0.2 ml의 Amyloglucosidase(1,630 U/mL) 를첨가하여 30분간 40 에서반응시킨후원심분리하였다. 상층액 0.1 ml를취해 0.1 ml의 ph 5.0의 200 mm sodium acetate buffer 와 3.0 ml의 GOD 시약을첨가한뒤 510 nm에서반응액의흡광도를측정하였다. 베타글루칸의함량은총글루칸과알파글루칸함량의차이로계산한값으로구하였다.
66 김나미 박종대 최윤상 이명희 성정민 한국식품영양학회지 β-glucan(% w/w) Total glucan(% w/w) α-glucan(% w/w) 4. 플라보노이드함량은 Zhishen(1999) 등의방법을변형하여 측정하였다. 추출물 100 μl 에증류수 500 μl 와 5% NaNO 2 30 μl 를혼합한후 6 분간상온에서반응후 10% AlCl 3 60 μl 를혼합하고 5 분간상온에서반응시켰다. 1 M NaOH 200 μl 와증류수 110 μl 를차례로혼합한후 4,000 rpm 으로 4 에서 5 분간원심분리시켜 96 well plate 에상등액 200 μl 씩 옮긴후 510 nm 에서흡광도를측정하였다. 표준물질로 Catechin(Sigma Chemical Co.) 을사용하였으며, 총플라보노 이드함량은시료 1 ml 중의 μg CE acid(mg CE/ ml) 로나타 내었다. 5. 총페놀함량분석은 Folin-Ciocalteau colorimetric method (Choi 등 2006) 을변형하여분석하였다. 각각의추출물 10 μl 에증류수 500 μl 를혼합한후 Folin-Ciocalteu s reagent(sigma Chemical Co., St Louis, MO, USA) 500 μl 를넣고혼합하였 다. 그리고포화 Na 2 CO 3 150 μl 를넣고혼합후증류수 290 μl 와혼합하고, 상온에서 2 시간동안반응시킨후 765 nm 에서 흡광도를측정하였다. 표준물질로 gallic acid(sigma Chemical Co.) 를사용하였으며, 총페놀화합물함량은시료 1 ml 중의 mg gallic acid(mg GAE/mL) 로나타내었다. 6. DPPH 버섯추출물의 DPPH 라디칼소거검정은 Blois MS(1958) 의방법을이용하였다. DPPH 라디칼소거능은시료액 200 μl 에 0.8 ml 의에탄올에용해시킨 350 μm DPPH 용액을가 하여 10 초동안혼합한뒤 20 분동안상온의암실에방치한 다음 517 nm 에서흡광도를측정하였다. 대조구와시료의흡 광도차이를백분율 (%) 로구하였고, 각 sample 별로라디칼 을 50% 저해하는농도인 IC 50 을구하였다. 7. ABTS + ABTS + 소거활성은 Van den Berg 등 (1999) 의방법을변형 하여측정하였다. ABTS + 라디칼소거활성은 2.5 mm ABTS (2,2'-azino-bis 3-ethylbenzothiazolin-6sulfonic acid) 와 1 mm AAPH(2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride) 를혼합하 고 68 에서반응시킨후흡광도가 734 nm 에서 0.7 인것을 확인한다음실험을진행하였다. 각시료 4 μl 와 ABTS 196 μl 를혼합하고 30 에서 10 분방치후 734 nm 에서측정하였 다. 대조군의흡광도를시료액대신에탄올을가하여함께 측정하여 ABTS + radical 소거활성을백분율로나타내었다. 8. 느타리버섯과새송이버섯열수추출물의아질산염소거능은 Gray & Dugan(1975) 의방법으로측정하였다. 0.1 ml의 1 mm NaNO 2 에 0.2 ml의시료추출물과 ph 1.2로조정된 1 ml의 0.1 N HCl을넣고 1시간동안 37 에서반응시킨뒤 5 ml의 2% acetic acid, 0.4 ml의 Griess reagent(modified, G4410, Sigma Co., St Louis, MO, USA) 을혼합시킨다음 15분간암반응후에 520 nm에서흡광도를측정하여잔존하는아질산염의양을측정하였다. 대조구는증류수 0.4 ml를 Griess 시약대신넣어주었고, 이를백분율 (%) 로표기하였다. 9. 통계분석은 SPSS Statistics(ver. 12, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 를이용하여그평균과표준편차를구하였고, 건조방법에따른차이는 t검정을시행하였으며, 추출온도에따른차이는분산분석 (ANOVA) 을시행한후, 각시료간의차이를 Duncan s multiple range test를이용하여유의성을검증하였다 (p<0.05). 상관관계결과는상관분석을실시하여 p<0.05 수준에서 Pearson 계수로상관도를검정하였다. 1. 느타리버섯 () 과새송이버섯 () 을각각열풍건조및동결건조하여 30, 55, 80 에서열수추출한추출물의베타글루칸함량을 Table 1에나타내었다. 느타리버섯의열풍건조추출군과동결건조추출군의베타글루칸의함량은각각 11.66~ 23.25% 와 16.55~31.80% 로나타났다. 느타리버섯의베타글루칸함량은동결건조추출군이열풍건조추출군보다높게나타났으며 (p<0.05), 열풍건조추출군과동결건조추출군모두추출온도가높아짐에따라증가하였다 (p<0.00. 새송이버섯의열풍건조추출군과동결건조추출군의베타글루칸의함량은각각 36.47~40.33% 와 35.53~43.70% 로나타났고, 열풍건조추출군이동결건조추출군보다높게나타났다 (p<0.05). 새송이버섯의열풍건조및동결건조추출군모두추출온도가증가함에따라베타글루칸함량도유의적으로증가 (p< 0.05) 하여 80 에서추출할경우가장높게나타났다. 결과적으로느타리버섯과새송이버섯을동결건조하여 80 에서추출할경우베타글루칸함량이가장높게나타났다 (p<0.05). Choi 등 (2010) 의주요식용버섯연구에서동결건조한느타리버섯과새송이버섯의베타글루칸함량은각각 21.96%, 25.96% 로보고되었다. 식용버섯중꽃송이버섯은베타글루칸함량이 40% 이상함유되어있고, 야생버섯인한입버섯, 애기버섯속, 금빛흰구멍버섯등도 35.8~39.5% 라고알려져있
Vol. 33, No. 1(2020) 건조방법에따른느타리버섯과새송이버섯열수추출물의항산화활성 67 Table 1. β-glucan contents of dried mushrooms extracts from various extraction (Unit: %) 어일반적인식용버섯과비교시함유량이높다고보고된 바있다 (Seo 등 2016; An 등 2019). Heo 등 (2014) 은생표고버 섯분말과 55 에서오븐건조한뒤열처리시킨표고버섯추 출액의베타글루칸함량을측정한결과각각 21.8±1.4%, 40.1±1.5% 로건조및열처리한표고버섯의베타글루칸함량 이생표고버섯분말보다증가한다고보고한바있다. 본연 구에서는동결건조하여 80 에서추출할경우, 느타리버섯 이 31.80%, 새송이버섯이 43.70% 로높은함유량을보였으며, 베타글루칸함량이높다고알려진상기꽃송이버섯, 야생버 섯들과유사한함량으로나타났다. 이는건조방법과추출 온도가느타리버섯과새송이버섯의베타글루칸함량에영향 을끼친것으로사료된다. 2. 30 11.66±0.03 Cb 16.55±1.21 Ca 7.00 ** 55 18.65±0.21 Bb 27.74±0.33 Ba 40.48 *** 80 23.25±0.35 Ab 31.80±0.02 Aa 41.80 *** F-value 1,806.02 *** 357.79 *** 30 36.47±0.09 Ca 35.53±0.01 Cb 17.22 *** 55 37.89±0.27 Ba 37.15±0.28 Bb 3.24 * 80 40.33±2.46 A 43.70±0.86 A 2.25 F-value 5.59 * 204.47 *** a,b Values with different letter within a row differ significantly by Duncan s multiple range test (p<0.05). A~C Values with different letter within a column differ significantly by Duncan s multiple range test (p<0.05). * p<0.05, ** p<0.01, *** p<0.001. : Pleurotus ostreatus, : Pleurotus eryngii. 느타리버섯과새송이버섯을열풍건조및동결건조하여 각각 30, 55, 80 에서열수추출한추출물의총플라보노이드 함량을 Table 2 에나타내었다. 느타리버섯의총플라보노이 드함량은열풍건조추출군에서 24.71~48.13 μg CE/mL, 동결 건조추출군에서 42.13~64.13 μg CE/mL 로나타났다. 느타리 버섯의총플라보노이드함량은동결건조추출군이열풍건 조추출군보다높게나타났다 (p<0.0. 동결건조및열풍건조 추출군에서모두추출온도가높아짐에따라총플라보노이 드함량이증가하여, 80 에서추출한동결건조군이가장높 게나타났다 (p<0.00. 새송이버섯의총플라보노이드함량 은열풍건조추출군에서 9.50~14.38 μg CE/mL, 동결건조추 Table 2. Total flavonoid contents of dried mushrooms extracts from various extraction (Unit: μg/ml) 30 24.71±0.36 Cb 42.13±2.70 Ca 11.06 *** 55 42.65±1.38 Bb 54.54±2.87 Ba 6.47 ** 80 48.13±1.36 Ab 64.13±2.10 Aa 11.08 *** F-value 349.96 *** 54.87 *** 30 9.50±0.06 Cb 11.56±0.06 Ca 40.42 *** 55 10.06±0.29 Bb 18.08±0.43 Ba 27.09 *** 80 14.38±0.17 Ab 26.50±0.33 Aa 56.80 *** F-value 565.14 *** 1,715.21 *** a,b Values with different letter within a row differ significantly by Duncan s multiple range test (p<0.05). A~C Values with different letter within a column differ significantly by Duncan s multiple range test (p<0.05). * p<0.05, ** p<0.01, *** p<0.001. : Pleurotus ostreatus, : Pleurotus eryngii. 출군에서 11.56~26.50 μg CE/mL 로나타났다. 새송이버섯동 결건조추출군은열풍건조추출군보다총플라보노이드함 량이높게나타났으며 (p<0.00, 열풍건조및동결건조추출 군에서모두추출온도가높아짐에따라유의하게증가하여 80 에서추출한동결건조군에서가장높게나타났다 (p< 0.00. 결과적으로느타리버섯과새송이버섯의총플라보노 이드함량은동결건조하여 80 에서추출할경우가장높게 나타났다 (p<0.00. Lee 등 (2005) 의연구에서생리활성물질이풍부하다고알 려진차가버섯을 80, 100, 120 에서물로추출하였을때각 각 15.7 ug/ml, 22.4 ug/ml, 32.9 ug/ml 로나타나추출온도가 높아질수록플라보노이드함량도높아지는경향을나타내어 본연구와유사한경향을보였다. Ryu 등 (2018) 의연구에서 새송이버섯의플라보노이드함량을측정한결과, 15.21 mg/g 으로나타났으며, Kim 등 (2016) 의연구에서도느타리버 섯의플라보노이드를측정한결과 2.83 mg/g 으로나타나본 연구보다높은값을나타내었다. 버섯류에는 catechin, narginin, quercetin, rutin 등의 flavonoid 성분이다량함유되어있으나, non-flavonoids 의함량이 flavonoids 의함량보다 2 배이상높다고보고된바있다 (Kim MY 2007). 본연구에서나타난플라보노이드측정결과가총 페놀함량과다른경향을나타낸것은식물성폴리페놀의가 장큰분류가플라보노이드이나 non-flavonoids 인단순페놀 류와페놀산, 페닐프로파노이드, 페놀성퀴논등이포함되어 있어추출조건에따라용출된성분에차이가있었기때문이
68 김나미 박종대 최윤상 이명희 성정민 한국식품영양학회지 라고사료된다 (Cho 등 2005). 3. 느타리버섯과새송이버섯을열풍건조및동결건조하여 각각 30, 55, 80 에서열수추출한추출물의총페놀함량을 Table 3 에나타내었다. 느타리버섯의열풍건조추출군과동결 건조추출군의총페놀함량은각각 1.54~1.74 mg GAE/mL, 0.87~1.21 mg GAE/mL 로나타났다. 느타리버섯의총페놀함 량은열풍건조추출군이동결건조추출군보다높게나타났 으며 (p<0.0, 열풍건조및동결건조추출군모두온도가높 아짐에따라총페놀함량이낮아졌다 (p<0.05). 새송이버섯의 열풍건조추출군과동결건조추출군의총페놀함량은각각 0.97~1.74 mg GAE/mL, 0.74~1.25 mg GAE/mL 로나타났다. 새 송이버섯의총페놀함량은열풍건조추출군이동결건조추 출군보다높게나타났으며 (p<0.05), 열풍건조및동결건조추 출군모두온도가높아짐에따라총페놀함량이낮아졌다 (p<0.0. 결과적으로느타리버섯과새송이버섯모두열풍건 조하여 30 에서추출할경우총페놀함량이가장높게나 타났다 (p<0.0. Yeob 등 (2016) 의연구에서열풍건조및동결건조하여 5~ 30 일동안발효주정을사용한느타리버섯추출물의총페놀 함량은 0.38~0.49 mg/ml 로나타나, 본연구보다낮은값을 나타내었으나, Ryu 등 (2018) 의새송이버섯열수추출물연구 에서는총페놀함량이 19.60 mg/g 으로측정되어본연구보 다높은값을나타내어본연구와차이를보였다. Kim MY Table 3. Total phenol contents of dried mushrooms extracts from various extraction (Unit: mg GAE/mL) 30 1.74±0.06 Aa 1.21±0.09 Ab 8.42 ** 55 1.55±0.10 Ba 0.99±0.04 Bb 8.83 ** 80 1.54±0.05 Ba 0.87±0.07 Bb 13.37 *** F-value 6.91 * 18.41 ** 30 1.74±0.04 Aa 1.25±0.07 Ab 11.11 *** 55 1.30±0.13 Ba 0.97±0.07 Bb 3.78 * 80 0.97±0.05 Ca 0.74±0.10 Cb 3.46 * F-value 61.54 *** 29.71 ** a,b Values with different letter within a row differ significantly by Duncan s multiple range test (p<0.05). A~C Values with different letter within a column differ significantly by Duncan s multiple range test (p<0.05). * p<0.05, ** p<0.01, *** p<0.001. : Pleurotus ostreatus, : Pleurotus eryngii. (2007) 의연구에따르면느타리버섯의주요페놀화합물은 Myricetin, Chlorogenic acid, Protocatechuic acid, Homogentisic acid 이며, 새송이버섯의주요페놀화합물은 Protocatechuic acid, Naringin, Gallic acid 라고보고된바있다. 이와같은페 놀화합물은화학적구조및추출온도 시간 용매등에따 라달라지며, 식품내의주요페놀성분은열처리를포함한 가공과정중여러요인에의해소실된다고알려진바있다 (Shahidi & Naczk 1995; Cai 등 2004). 또한 Sun 등 (201 의고 정차열수추출물연구에서추출온도가높아질수록총페놀 함량의추출량이증가하나, 90 이상에서추출시감소하 며, 추출시간도길어질수록추출량이증가하나 30 분이상 추출시서서히감소한다고보고한바있다. 따라서본실험 에서느타리버섯과새송이버섯의건조방법과추출온도를달 리하여추출하였을때, 건조조건에관계없이 30 에서가장 높은총페놀함량을나타낸것은보다높은온도인 55~80 에 서 3 시간추출시시간경과에따라 30 에서추출할때보다 열로인한총페놀화합물의손실이증가한것으로사료된다. 4. DPPH 느타리버섯과새송이버섯의건조방법을달리하여각각 30, 50, 80 에서추출한추출물의 DPPH 라디칼을 50% 소거 하는농도인 IC 50 을구하여 Table 4 에나타내었다. 항산화물 질은활성라디칼전자를공여해식물중의항산화효과나 인체노화억제의척도로이용되며, 그중 DPPH 는분자내에 안정적인라디칼을함유하나, 항산화물질과반응하여라디 칼이소거되며, DPPH 가감소하는정도로시료의항산화활 성을측정하는것으로알려져있다 (Jeon 등 2009; Lee 등 Table 4. DPPH IC 50 value of dried mushrooms extracts from various extraction (Unit: mg/ml) 30 19.18±3.12 NS 23.54±3.78 1.55 55 19.53±3.64 23.61±4.27 1.26 80 19.63±3.12 23.74±3.70 1.47 F-value 0.02 0.00 30 36.58±4.31 NS 39.40±2.07 1.02 55 36.89±3.70 40.01±2.66 1.19 80 37.09±4.32 40.76±1.71 1.37 F-value 0.01 0.29 NS: Not significantly. IC 50 value were defined as the concentration which inhibits 50% of biological activity. : Pleurotus ostreatus, : Pleurotus eryngii.
Vol. 33, No. 1(2020) 건조방법에따른느타리버섯과새송이버섯열수추출물의항산화활성 69 2009). 느타리버섯열풍건조추출군과동결건조추출군의 IC 50 은각각 19.18~19.63 mg/ml, 23.54~23.74 mg/ml 로나타났다. 느타리버섯추출물의 IC 50 은유의적이지않았으나, 열풍건조군이동결건조군보다높은 IC 50 값을나타내었으며, 추출온도가높아짐에따라 IC 50 이다소감소하는경향을보였다. 새송이버섯추출물의 IC 50 은열풍건조추출군, 동결건조추출군에서각각 36.58~37.09 mg/ml, 39.40~40.76 mg/ml로나타났다. 새송이버섯의 IC 50 은유의적이지않았으나열풍건조군이동결건조군보다높게나타났으며, 추출온도가높아짐에따라 IC 50 이다소감소하는경향을보였다. 결과적으로느타리버섯과새송이버섯의 IC 50 은열풍건조하여 30 에서추출할경우가장높게났다. Kim 등 (2012) 의연구에따르면버섯은건조전보다건조후 DPPH 라디칼소거활성이높아진다고보고한바있으며, Choi 등 (2004) 의노루궁댕이열수추출물연구에서 DPPH 라디칼소거활성을측정한결과, 추출온도가증가함에따라 DPPH 라디칼소거활성이높아지나, 최적온도이후감소하는경향을보인다고보고된바있다. 본연구에서 DPPH 라디칼소거능의 IC 50 이건조방법및추출온도에따라유의적인차이가나타나지않은것은건조전보다후에항산화활성이높아졌으며, 열처리를거치는과정에서유지된것이라고사료된다. 5. ABTS + 건조방법을달리한느타리버섯과새송이버섯의 ABTS + 라디칼소거능을추출온도에따라측정한값을 Table 5에나타내었다. 느타리버섯의 ABTS + 라디칼소거능은열풍건조추출군에서 75.90~83.51%, 동결건조추출군에서 64.61~ 79.48% 로나타났다. 느타리버섯열풍건조추출군이동결건조추출군보다높은 ABTS + 라디칼소거능을보였으며 (p<0.05), 열풍건조및동결건조추출군에서추출온도가증가함에따라 ABTS + 라디칼소거능이증가하였다 (p<0.05). 새송이버섯추출물의 ABTS + 라디칼소거능은열풍건조추출군과동결건조추출군에서각각 36.54~54.86%, 38.92~51.76% 로측정되었다. 열풍건조추출군과동결건조추출군에서건조방법에따른유의적인차이는나타나지않았으나, 열풍건조군에서다소높게나타났다. 열풍건조및동결건조추출군에서추출온도가높아짐에따라 ABTS + 라디칼소거능이증가하는경향을보였다 (p<0.0. 결과적으로느타리버섯과새송이버섯을열풍건조하여추출온도를 55 이상으로하여추출할경우 ABTS + 라디칼소거능이가장높게나타났다 (p<0.05). Ryu 등 (2018) 의새송이버섯연구와 Choi & Ryu(2015) 의느타리버섯연구에서측정한느타리버섯과새송이버섯추 Table 5. ABTS radical cation scavenging activity of dried mushrooms extracts from various extraction 출물의 ABTS + 라디칼소거능은각각 70.1%, 74.70% 로본연 구에서측정된느타리버섯과유사한결과를나타내었고, 새 송이버섯의경우더높게측정되었다. Baek 등 (2012) 의연구 에서추출온도에따른차가버섯추출물의항산화활성측정 결과추출온도가높아짐에따라 ABTS + 라디칼소거활성또 한증가하여본연구와유사한경향을나타내었다. 6. (Unit: %) 30 75.90±0.53 Ba 64.61±4.48 Bb 4.23 * 55 83.51±2.97 Aa 71.46±5.37 ABb 3.40 * 80 84.74±4.81 A 79.48±1.52 A 1.81 F-value 6.39 * 9.74 ** 30 36.54±3.17 B 38.92±0.76 B 1.26 55 53.55±4.01 A 50.04±1.31 A 1.44 80 54.86±2.96 A 51.76±3.34 A 1.21 F-value 26.96 ** 32.43 ** a,b Values with different letter within a row differ significantly by Duncan s multiple range test (p<0.05). A~B Values with different letter within a column differ significantly by Duncan s multiple range test (p<0.05). * p<0.05, ** p<0.01, *** p<0.001. : Pleurotus ostreatus, : Pleurotus eryngii. 건조방법을달리한느타리버섯과새송이버섯의아질산 염소거능을각각 30, 55, 80 로열수추출하여측정하였고, 그값을 Table 6 에나타내었다. 아질산염은아민류와반응하 여발암성물질인니트로소아민을생성하며, 아질산염자체 로도독성을나타내일정농도이상섭취시각종중독을일 으키는것으로알려져있다 (Swann PF 1975). 이러한아질산 염을제거하는능력을측정하기위해주로이용되는방법이 아질산염소거능이다. 아질산염소거능은느타리버섯열풍건 조추출군및동결건조추출군에서각각 46.78~58.16%, 39.58~ 54.13% 로측정되었다. 느타리버섯은열풍건조추출군이동 결건조추출군보다높은아질산염소거능을나타내었으며 (p<0.05), 열풍건조및동결건조추출군모두온도가증가함에 따라아질산염소거능이유의적으로감소하였다 (p<0.00. 새 송이버섯의아질산염소거능은열풍건조추출군과동결건조 추출군에서각각 34.25~38.13%, 30.60~36.31% 로측정되었다. 새송이버섯은열풍건조추출군이동결건조추출군보다높은
70 김나미 박종대 최윤상 이명희 성정민 한국식품영양학회지 Table 6. Nitrite scavenging activity of dried mushrooms extracts from various extraction (Unit: %) 30 58.16±0.59 Aa 54.13±0.55 Ab 4.74 ** 55 52.23±1.16 Ba 46.95±1.20 Bb 2.84 * 80 46.78±0.51 Ca 39.58±0.77 Cb 7.35 ** F-value 148.63 *** 203.75 *** 30 38.13±0.43 Aa 36.31±0.50 Ab 4.79 ** 55 34.09±0.54 Ba 32.55±0.77 Bb 2.84 * 80 34.25±0.41 Ba 30.60±0.75 Cb 7.34 ** F-value 73.41 *** 53.70 *** a,b Values with different letter within a row differ significantly by Duncan s multiple range test (p<0.05). A~C Values with different letter within a column differ significantly by Duncan s multiple range test (p<0.05). * p<0.05, ** p<0.01, *** p<0.001. : Pleurotus ostreatus, : Pleurotus eryngii. 아질산염소겨능을나타내었으며 (p<0.05), 열풍건조및동결 건조추출군모두추출온도가증가함에따라감소하였다 (p<0.00. 결과적으로느타리버섯과새송이버섯을열풍건조 하여 30 에서추출하였을때아질산염소거능이가장높게 나타났다 (p<0.0. Yeob 등 (2016) 의느타리버섯류연구에서자실체주정추 출물의아질산염을측정한결과열풍건조시 33.33~42.47%, 동결건조시 34.47~48.40% 로나타나본연구와유사한결과 를나타내었다. Lee 등 (1997) 은버섯류에함유된페놀성물질 과유기용매용해물질은항산화성, 아질산염소거작용에큰 영향을미친다고보고된바있으며, 본연구에서측정된느 타리버섯과새송이버섯의페놀성물질과항산화능이아질 산염소거작용과유사한경향을보여, 이와같은생리활성 물질이기능성소재로의가치가높을것으로사료된다. 7. 건조방법을달리한느타리버섯과새송이버섯을각각 30, 55, 80 로열수추출하여측정한총플라보노이드함량, 총 페놀함량, DPPH 라디칼소거능, ABTS + 라디칼소거능, 아 질산염소거능간의상관관계를 Table 7 에나타내었다. 총플 라보노이드함량과 DPPH 및 ABTS + 라디칼, 아질산염소거 능은 r=0.514~0.753(p<0.0 으로나타나양의상관성을보였 으며, DPPH 라디칼소거능과 ABTS + 라디칼및아질산염소 거능간의상관성은 r=0.863~0.905(p<0.0 로양의상관성을 나타내었다 (p<0.0. 총페놀함량과 DPPH 라디칼및아질산 Table 7. Correlation between total flavonoid content, total phenol content, DPPH free radical scavenging activity, ABTS radical cation scavenging activity, nitrite scavenging activity of dried mushrooms extracts from various extraction 1. Total flavonoid contents 1 2 3 4 5 1.00 2. Total phenol contents 0.117 1.00 3. DPPH free radical scavenging activity 4. ABTS radical cation scavenging activity 5. Nitrite scavenging activity 0.719 ** 0.449 ** 1.00 0.753 ** 0.130 0.863 ** 1.00 0.514 ** 0.551 ** 0.905 ** 0.665 ** 1.00 Significant at p<0.01 among groups by linear regression analysis and correlation coefficient comes between 1 and 1. ** p<0.01. 염소거능은 r=0.449, 0.514(p<0.0 로나타났으며, ABTS + 라 디칼소거능과아질산염소거능의상관성은 r=0.665(p<0.0 로나타나양의상관성을나타내었다. 이러한결과는 Lee 등 (2005) 의차가버섯항산화능연구에서총플라보노이드함량과 DPPH 및 ABTS + 라디칼소거능사이의상관관계가 r=0.882~ 0.977(p<0.0 로양의상관관계를보였다고보고하여본연구 와유사한경향을나타내었다. 또한 An 등 (2019) 의야생버섯 의항산화능연구에서총페놀함량, DPPH 라디칼소거능, 아질산염소거능사이의상관성을분석한결과, r=0.758~ 0.951(p<0.0 로나타나양의상관관계를나타내었다고보고 하여본연구와유사한경향을나타내었으나, 본연구에서는 상관성이 r=0.449~0.551(p<0.0 로나타나다소낮은값을나 타내었다. Qi 등 (2013) 은총폴리페놀함량과라디칼소거능 에따른항산화활성은밀접한상관관계가있다고보고한바 있으나, 본연구결과에따르면총페놀함량뿐만아니라, 플 라보노이드함량도항산화능에기여함을알수있었다. 본연구는느타리버섯속에속하는버섯중느타리버섯과새송이버섯을각각열풍건조및동결건조한후 30, 55, 80 로온도를달리하여추출한추출물의항산화활성과베타글 루칸함량을분석하고자하였다. 실험결과, 느타리버섯과 새송이버섯추출물의베타글루칸함량과총플라보노이드 함량은두버섯모두동결건조군이열풍건조군보다높게나 타났으며 (p<0.05), 추출온도가높아짐에따라증가하였다
Vol. 33, No. 1(2020) 건조방법에따른느타리버섯과새송이버섯열수추출물의항산화활성 71 (p<0.05). 또한동결건조하여 80 에서추출하였을때각각 31.80~43.70%, 26.50~64.13 μg/ml 로가장높게나타났다. ABTS + 라디칼소거능은느타리버섯과새송이버섯에서추출온도가높아짐에따라증가하였으며 (p<0.05), 열풍건조및동결건조추출군모두 55 이상에서추출하였을때높게나타났다. 총페놀함량및아질산염소거능은두버섯모두열풍건조군이동결건조군보다높게나타났으며 (p<0.0, 추출온도가증가함에따라감소하여 30 에서추출하였을때가장높게나타났다 (p<0.05). DPPH 라디칼소거능의 IC 50 은느타리버섯과새송이버섯모두건조방법및추출온도에따른유의적인차이가나타나지않았으나, 열풍건조하여 30 에서추출할경우가장높은 IC 50 값을나타내었다. 느타리버섯과새송이버섯의베타글루칸함량, 총플라보노이드함량, ABTS + 라디칼소거능에서는동결건조하여 80 에서추출할경우높게나타났으며, 총페놀함량, DPPH 라디칼소거능, 아질산염소거능에서는열풍건조하여 30 에서추출할경우에생리활성물질의함량과항산화활성이높게나타났다. 또한항산화활성측정항목들간의상관관계를분석한결과 r=0.449~0.905(p<0.0 로나타나양의상관성을나타내었다. 결과적으로느타리버섯과새송이버섯을동결건조하여 80 에서추출할경우, 버섯에함유되어있는주요생리활성물질인베타글루칸의함량을높이며, 총플라보노이드함량, ABTS + 라디칼소거활성등다양한항산화능을기대할수있어기능성식품소재개발의기초자료로활용될수있을것이라고사료된다. 이논문은농림축산식품부의재원으로수출전략기술개발사업 (617067-5) 및농식품수출비즈니스전략모델구축사업 (3190 90-3) 지원을받아수행된연구성과입니다. References An GH, Han JG, Cho JH. 2019. Antioxidant activities and β- glucan contents of wild mushrooms in Korea. J Mushrooms 17:144-151 Baek GH, Jeong HS, Kim H, Yoon TJ, Suh HJ, Yu KW. 2012. Pharmacological activity of chaga mushroom on extraction conditions and immunostimulating polysaccharide. J Korean Soc Food Sci Nutr 41:1378-1387 Beit-Halachmy I, Mannheim CH. 1992. Is modified atmosphere packaging beneficial for fresh mushrooms? LWT-Food Sci Technol 25:426-432 Blois MS. 1958. Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature 181:1199-1200 Cai Y, Luo Q, Sun M, Corke H. 2004. Antioxidant activity and phenolic compounds of 112 traditional Chinese medicinal plants associated with anticancer. Life Sci 74:2157-2184 Chandrasekaran G, Oh DS, Shin HJ. 2011. Properties and potential applications of the culinary-medicinal cauliflower mushroom, Sparassis crispa Wulf.:Fr. (Aphyllophoromycetideae): A review. Int J Med Mushrooms 13:177-183 Chihara G, Maeda YY, Suga T, Hamuro J. 1989. Lentinan as a host defence potentiator (HDP). Int J Immunother 5:145-154 Cho YJ, Kim JH, Yoon SJ, Chun SS, Choi UK. 2005. Studies on the biological activity of Rosemarinus officinalis L. Korean J Food Sci Technol 37:970-975 Choi HY, Ryu HS. 2015. Antioxidant and anticancer effects of water extract from Pleurotus ostreatus. Korean J Food Nutr 28:60-65 Choi MA, Park NY, Jeong YJ. 2004. Optimization of hot water extraction conditions from Hericium erinaceus. J Korean Soc Food Sci Nutr 33:1068-1073 Choi SJ, Lee YS, Kim JK, Kim JK, Lim SS. 2010. Physiological activities of extract from edible mushrooms. J Korean Soc Food Sci Nutr 39:1087-1096 Choi Y, Lee SM, Chun J, Lee HB, Lee J. 2006. Influence of heat treatment on the antioxidant activities and polyphenolic compounds of Shiitake (Lentinus edodes) mushroom. Food Chem 99:381-387 Gray JI, Dugan Jr LR. 1975. Inhibition of N-nitrosamine formation in model food system. J Food Sci 40:981-984 Han D, Ahn BH, Shin HK. 1992. Modified atmosphere storage for extending shelf life of oyster mushroom and shiitake. Korean J Food Sci Technol 24:376-384 Heo S, Jeon S, Lee S. 2014. Utilization of Lentinus edodes mushroom β-glucan to enhance the functional properties of gluten-free rice noodles. LWT-Food Sci Technol 55:627-631 Hossain S, Hashimoto M, Choudhury EK, Alam N, Hussain S, Hasan M, Choudhury SK, Mahmud I. 2003. Dietary mushroom (Pleurotus ostreatus) ameliorates atherogenic lipid in hypercholesterolaemic rats. Clin Exp Pharmacol Physiol 30:470-475 Im CH, Kim MK, Kim KH, Cho SJ, Lee JJ, Joung WK, Lee SD, Choi YJ, Ali A, Ryu JS. 2014. Breeding of Pleurotus
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