바나나의 저장조건에 따른 항산화 활성의 변화를 측정하기 위하여 바나나 과피와 과육을 구분하여 FRAP법에 의한 환원력을 각각 측정하였다(<Figure 10(A), (B)>). 환원력 측정 결과, 저장조건에 따라 차이가 있으나 전반적인 경향은 DPPH 라디칼 소거능과 동일하여 모든 실험군에서 저장기간에 따 라 감소되는 경향을 보였다. 또한 저장기간별로 시료 1µg당 과육은 0.4～40.8µmol인 반면 과피는 약 14.5～207.0µmol의 범위로 측정되어, DPPH 라디칼 소거능과 마찬가지로 과피가 과육보다 약 5배 이 상 높은 환원력을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 앞서 전술한 바와 같이 과피에 다량 함유되어 있 는 폴리페놀에 의해 환원력이 높게 측정된 것으로 판단된다.
과피의 경우, 전반적으로 용기 저장군에 비하여 대조군의 환원력이 저장기간에 따라 뚜렷하게 감 소되었으며, 동일 저장기간에서도 대조군의 환원력이 대체적으로 가장 유의적으로 낮은 경향이 확인 되었다. 일반 용기와 신소재 저장용기에 따른 뚜렷한 경향 차이는 확인되지 않으나 20℃의 일반 용 기군의 환원력이 모든 저장기간에서 가장 유의적으로 높았다. 과육 환원력의 경우, 과피에서와 같이 저장기간에 따라 감소되는 동일한 경향을 나타냈다. 또한 전체적으로 저장온도가 높아짐에 따라 과 육의 환원력은 유의적으로 감소되는 경향을 보였다. 또한 용기 저장군보다 대조군의 감소폭이 유의 적으로 큰 것으로 나타났다. 따라서 28℃의 고온에서는 외부 공기의 차단 없이 저장한 대조군의 경 우는 가장 급격한 환원력의 저하를 나타내어, 저장 2일째에 저장 전 환원력의 약 98%가량이 감소되 었다. 그러나 저장용기에 따른 유의적 차이는 관측되지 않았다. 환원력의 측면에서는, 전반적으로 1 0℃의 저온에서 용기 내에 저장했을 때 저장 6일째까지 환원력이 유지되는 긍정적인 현상이 관찰되 었다.
(A)
(B)
<Figure 10> Changes in reducing power of banana peel(A) and pulp(B) during 6 days of storage at 10, 20, and 28℃
이상과 같이, 용기에 저온 저장을 했을 때, 탈수에 의한 조직의 변화가 적고 페놀성 화합물의 산
증가되는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 나노입자 크기가 감소됨에 따라 상대적으로 제타전위가 증가되는 일반적인 연구 경향과 일치하는 것이다.
<Figure 11> Size of APloaded CSTPP nanoparticles prepared with different ratio of CS:AP
Ascorbyl palmitate/ acetic acid 나노입자의 포집효율 및 함유효율
다양한 비율의 AP를 첨가한 AP/AA 나노입자의 포집효율 및 함유효율을 관측하였다. <Figure 13>에서와 같이 포집효율은 AP의 함량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 것으로 보여졌다.
또한 1:0.5 비율 이상에서는 AP 함량과 상관없이 50% 정도의 안정적인 포집효율을 나타냈다. 반면 기존 논문에서는 38~78%로 포집효율이 본 연구에서보다 다소 높은 것으로 나타났으며, AP의 비율이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 이는 기존 논문에서의 나노입자 제조방법에서는 soybean oil을 다량 첨가하였기 때문에 본 연구에서의 입자 특성과 차이가 있는 것으로 여겨진다. 함유효율의 경우에는, AP의 함량이 증가할수록 유의적으로 증가되는 뚜렷한 경향을 보였다(<Figure 14>). 앞서 언급한 바와 같이 1:0.25에서 1:0.5로 chitosan/AP 비율이 증가되면서 포집효율이 증가되었으나, 1:0.5 비율 이상에서는 50% 정도의 안정적인 포집효율을 나타냈다. 따라서 1:0.5 비율 이상에서는 일정한 포집효율에도 불구하고 AP 함유량 자체가 증가되어, 결과적으로 나노입자 내에 함유된 AP 함량을 반영하는 함유효율은 꾸준히 증가되는 경향으로 관측되었다. 기존 논문에 따르면 8%에서 19%의 범위로 비교적 낮은 함유효율을 보였으나, AP 함량이 증가됨에 따라 함유효율이 증가되는 경향은 일치하였다. 이상의 결과로, 함유효율이 유의적으로 가장 높으면서 입자 크기가 작고 입자의 안정성을 나타내는 제타전위가 높은 1:1.25 비율을 최적조건으로 결정하였고, 이 조건에서 나노입자를 제조하여 이후 polyphenol oxidase 활성 조절 실험에 이용하였다.
<Figure 13> Entrapment efficiency of APloaded CSTPP nanoparticles prepared with different ratio of CS:AP
<Figure 14> Loading efficiency of APloaded CSTPP nanoparticles prepared with different ratio of AP:CS
Ascorbyl palmitate/ citric acid 나노입자의 특성
AP의 안정성을 증진시키기 위하여, AP 안정성을 향상시킨다고 보고된 CA를 함유시킨 AP/CA 나노입자를 제조하여 특성을 분석하였다(<Table 2>). 즉 AP/AA 나노입자의 특성 분석 결과 최종 조건으로 결정된 1:1.25의 키토산:AP 비율에서 acetic acid 대신 citric acid를 사용하여 AP/CA 나노입자를 제조하였으며, 입자 특성 및 포집효율과 함유효율을 비교 측정하였다. 측정 결과, 나노입자 크기는 약 230nm로 측정되어 AP/AA 나노입자보다 상대적으로 입자 크기가 큰 것으로 나타났으나, 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 제타전위 또한 약 16mV로 유의적 차이를 나타내지 않았으며, 포집효율과 함유효율은 약 26과 20%로 측정되어 AP/AA 나노입자에 비하여 모두 유의적으로 낮은 것으로 확인되었다. 이상과 같이 AP의 안정성을 향상시키기 위해 키토산 용해 용매를 acetic acid에서 citric acid로 대체하여 AP/CA 나노입자를 제조하였으나, 입자 특성과 포집, 함유효율의 측면에서는 AP/AA 나노입자가 우수한 것으로 판단된다.
<Table 2> Physicochemical properties of AP/acetic acid and AP/citric acid nanoparticles
(A)
(B)
<Figure 15> Effect of nanoparticles on the inhibition of banana pulp polyphenol oxidase Different letters indicated a significant difference(p<0.05).
AP 안정성을 향상시키기 위하여 AP/AA와 AP/CA 나노입자에 의한 polyphenol oxidase 활성