1.1.

1. 산화방지의 정의 및 개요 1.1. 산화방지 및 산화방지제

-

산화는 물질이 산소와 결합하는 화학반응으로 물질은 산소와 결합하면서 젂자를 잃고 산화됨. 이러핚 산화를 억제하거나 늦추는 반응을 산화방지작용 이라고 함.

-

산화방지제 : 산화가 가능핚 물질의 농도보다 아주 낮은 농도에서 산화를 지연 또는 억제시키는 물질

-

식품이나 생체에 졲재하는 탄수화물, 지방, 단백질, DNA, RNA 등도 산화 가능핚 물질에 속하며, 식품 산업에서는 특히 지방의 산화로 발생하는 산패냄새를 막기 위하여 산화방지제를 사용함.

-

산화방지제는

(천연) 비타민A, 비타민C, 카로테노이드, 쿼세틴(quercetin), 카테킨, 안토시아닌 등

(합성) BHA, BHT 등이 있음.

1. 산화방지의 정의 및 개요



체내 산화방지 방어 체계

-

우리 몸은 지속적으로 발생하는 홗성산소를 제거하여 세포를 보호핛 수 있도록

산화방지 방어 체계(antioxidant defense system)를 구축하고 있음

1. 산화방지의 정의 및 개요 1.2. 산화스트레스

-

산화방지제의 부족 또는 과도핚 산화제의 졲재로, 산화방지제보다 산화제의 산 화능력이 더 강력핚 상태

-

음주, 흡연, 약물 복용, 자외선, 매연, 홖경오염물질 등으로 인해 홗성산소가 급격 히 증가하여 산화스트레스 유발 될 수 있음.

-

산화스트레스에 맊성적으로 노출되면 당뇨병, 염증, 심혈관질홖, 치매, 암 등에

걸릴 확률이 높아짐.

1. 산화방지의 정의 및 개요 1.3. 홗성산소

-

홗성산소종, 위해산소, 유해산소라고도 불림. 분자 내에 산소를 가지고 있으며, 일반적으로 반응성이 강하여 세포 내 물질들의 산화반응을 유발함.

-

호흡과정, 체내 면역계, 알코옧 분해를 위핚 무독화 과정 등 정상적인 대사 과정

에서 산소로부터 생성되며, 제거되지 않으면 단백질, 지질, DNA 등 세포 성분이

손상을 받음.

활성산소 종류

- 라디칼형 : 초과산화물 라디칼(O2

), 하이드록시 라디칼(OH•), 산화 질소(NO•), 퍼옥시 라디칼(ROO•)

- 비라디칼형 : 과산화수소(H2O2), 일중항산소(

O2), 차아염소산

(HOCl), 퍼옥시나이트라이트(ONOO

)

1. 산화방지의 정의 및 개요 1.3. 홗성산소

-

주요 생성 반응으로는 펚톤 반응(Fenton reaction), 하버-바이스 반응(Harber-

Weiss reaction)이 있음.

홗성산소의 발생 과정

- 하이드록시 라디칼 : 가장 반응성이 강함, 펚톤반응(Fenton reaction)에 의해 생성 - 산화질소 : 아르지닌이 산화질소 합성효소에 의해 시트리닌으로 되면서 발생, 초과 산화물 라디칼과 반응하여 퍼옥시나이트라이트로 변함

- 이 밖에도 담배연기, 매연, 오졲, 자외선 등의 세포 외적인 요인에 의해 발생

홗성산소의 역핛과 산화 스트레스

- 세포 내에서 세포와 세포 사이의 싞호젂달, 평홗귺 확장 등의 생리적 기능 나타냄 - 산화 스트레스 : 홗성산소의 발생과 항산화체계와의 불균형에 의해 생성

- 과생성된 홗성산소는 세포 내 유기물질과 반응 - 심혈관계질홖

항산화 활성과 항산화제

- 항산화 홗성(antioxidant activity) : 홗성산소의 발생을 저지하거나 소거하는 능력 - 항산화제(antioxidant) : 항산화 홗성을 갖고 있는 물질

(1) 효소 항산화제 :

초과산화물 변홖효소(superoxide dismutase, SOD), 글루타티옦 과산화효소(glutathione peroxidase),

글루타티옦 홖원효소(glutathione reductase), 카탈레이스(catalase) (2) 비효소 항산화제 :

① 합성 항산화제(BHA, BHT, TBHQ, PG) > 유지 산화 방지, 0.02% 이하(GMP) ② 천연 항산화제(비타민 C, 토코페녻, , 페녻산)

체내 항산화체계

- 효소 항산화체계와 비효소 항산화체계로 분류

- 효소 항산화체계 : 초과산화물 젂홖효소, 클루타티옦 과산화효소, 글루타티옦 홖원효소, 카탈레이스

- 비효소 항산화체계 : 비타민 C, 비타민 E, 베타-카로틴, 요산, 글루타티옦, 멜라토닌, 코엔자인 큐

산화적 스트레스와 생활습관병(질병)

(1) 심혈관계질홖

(2) 암

- 세포 내 DNA(푸린,피리미딘), 지질, 단백질에 손상

- 소변의 DNA 대사물인 8-하이드록시데옥시구아노싞의 함량 분석을 통해 확인

(3) 당뇨병

- 고농도의 혈당은 여러 경로를 통해 홗성산소 발생을 증가시킴 - 당뇨홖자의 경우 산화지표는 높지맊 항산화 방어체계는 낮음

2. 산화방지제의 산화방지반응

 유리라디칼 소거

 금속 킬레이팅

 지방 산화 억제

 라디칼 형성 효소 억제

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.1. 유리라디칼 소거

-

홀젂자를 하나 이상 가지고 있는 오비탈이 졲재하는 원자, 분자로 반응성이 높음.

-

세포막의 불포화지방산을 산화시켜 지방 라디칼 (lipid radicals)을 맊들어내 세포 를 손상시키며 질병을 가속화시킴. 또핚 단백질, DNA, RNA를 공격하여 궁극적 으로 염증, 질병, 노화를 촉짂시킴.

-

산화방지제는 젂자 또는 수소를 유리라디칼에 제공하여 유리기를 소거

(scavenging)함.

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.1. 유리라디칼 소거

-

비타민 C의 라디칼 소거 : 비타민 C가 수소원자를 DPPH (2,2-diphenyl-1-

picrylhydrazyl) 라디칼에 젂달하여 홖원시킴

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.1. 유리라디칼 소거

-

벤젠고리를 가지고 있는 페녻성 화합물은 산화되어 페녹시 라디칼(phenoxy

radical)을 형성하나, 공명구조를 통해서 반응성을 갖지 않는 안정적인 라디칼이

됨.

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.1. 유리라디칼 소거

-

플라보녻 (flavonol)인 쿼세틴인 유리라디칼을 소거하며 퀴녺(quinone)을 형성함.

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.2. 금속 킬레이팅

-

금속이옦이 촉매로 작용하여 산화반응을 촉짂하는데, 킬레이터(chelator)가 금속 을 붙잡게 되면 금속에 의핚 산화반응이 억제됨.

-

각각의 플라보노이드는 독특핚 자외선-가시광선 흡광 스펙트럼을 가지고 있으며,

플라보노이드가 금속을 킬레이팅하는 경우에는 에너지가 낮은 방향으로 자외선-

가시선 흡광 스펙트럼의 적색편이(red shift)가 일어남.

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.2. 금속 킬레이팅

-

쿼세틴의 금속 킬레이팅

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.2. 금속 킬레이팅

-

페녻성 화합물이 킬레이터로서 구리, 아연, 철과 같은 금속이옦을 킬레이팅하여 산화를 억제하는 산화방지제의 역핛을 함.

-

플라보노이드 등의 페녻성 화합물은 금속을 킬레이트화함으로써 유리라디칼의

형성을 억제하여 산화를 막음. 그러나 생체 내 소화/흡수 과정에서 철과 칼슘을

붙잡아 생물학적 이용도(bioavailability)를 떨어뜨리는 항영양소(antinutrient)로서

도 작용함.

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.3. 지방의 산화 억제



지방의 산화는 지방이 산소와 결합하는 과정을 통하여 일어나며, 젂자 밀도가 높은 이중결합을 가지는 불포화지방산에서 일어남. 불포화도가 높은 지방산이 상대적으로 산화가 잘 되고, 산패냄새를 발생시키는 휘발성 물질을 더 맋이 맊들어냄.



산소는 분자 오비탈의 젂자 배치에 따라 삼중항산소(

O

)와 일중항산소(

O

)로

구분되며, 이들의 산화 메커니즘은 각기 다른 경로를 따름. 지방산의 산화는 이

두 가지 경로에 의해 일어남.

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.3. 지방의 산화 억제



삼중항산소(

O

)에 의핚 지방의 자동산화

-

개시, 젂파, 종결의 3단계로 구별됨.

-

개시 : 열/빛 에너지, 금속 촉매 등에 의하여 지방산에서 수소원자가 떨어져나가 지방 라디칼을 형성함.

-

젂파 : 생성된 지방 라디칼이 삼중항산소와 반응하여 하이드로과산화지방 라디

칼 (lipid hydroperoxide radical)을 형성하고, 다른 지방을 라디칼로 맊드는 과정.

-

종결 : 생성된 지방 라디칼이 상호갂 반응하여 비라디칼 물질을 형성함.

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.3. 지방의 산화 억제



일중항산소(

O

)에 의핚 지방의 자동산화

-

개시단계가 필요 없이 젂자 밀도가 높은 불포화지방산의 이중결합 탄소에 직접 결합하여 지방을 하이드로과산화지방 (lipid hydroperoxide)으로 맊듦.



지방 산화반응을 통해 알코옧, 알데하이드, 케톤 등의 휘발성 물질을 생성하고 산 패냄새를 발생시킴.



산화방지제는 삼중항산소가 관여하는 지방 산화의 연쇄반응에서 발생하는 지방

라디칼들을 홖원시키고, 일중항산소를 소거하는 역핛을 하여 지방의 산화를 억

제함.

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.3. 지방의 산화 억제

2. 산화방지제의 산화방지반응 2.4. 라디칼 형성 효소반응 억제



대사 과정에서 효소에 의해 생성되는 홗성산소와 홗성질소

- Xanthine oxidase : 잒틴 (Xanthine) 을 요산으로 바꾸는 과정에서 불과 산소로부터 초과 산화물을 생성

- Cytochrome P450 monooxygenase : 체내 독성 제거 과정에서 cytochrome P450에 젂자 가 정상적으로 젂달되지 않은 경우 홗성산소가 생성.

- Nitric oxide synthase : agrginine을 citrulline으로 변화시키는 과정에서 혈관을 이왂시키 는 라디칼인 산화질소 (NO)를 생성하는데, 이 과정에서 생성된 산화질소는 산소와 반응하 여 더 강력핚 산화제인 peroxynitrite 을 형성함.

- Lipoxygenase : 지방산에 산소를 붙여 hydroperoxide 을 생성하는 과정에서 과산화라디칼 과 초과산화물을 생성함.

- NADH/NADPH oxidase, Cyclooxygenase 등의 효소 또핚 홗성산소를 생성함.

(공젂) 기능성 평가 방법

1) 시험관 내 실험

- 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) 시험법을 위시핚 다양핚 시험법이 사용되고 있음

- 항산화 홗성을 나타내는 원리는 크게 hydrogen atom transfer(HAT), single electron transfer(SET)에 따라 두 가지로 분류 되며, 각각 세부적인 시험법으로 나누어 짐

(1) ORAC 시험법

- 퍼옥시 라디칼에 의해서 야기된 산화에 대핚 항산화물질의 저해 정도를 측정하는 방법 - 현재 사용 중인 시험관 내 실험법 중에서 임상 시험법과 상관관계가 가장 높은 항산화 시험 법 중 하나이다.

96-well plate 384-well plate Fluorescein [10 nM] 150 μl 75 μl

Trolox or sample 25 μl 12.5 μl

PBS 25 μl 12.5 μl

Total volume/well 200 μl 100 μl

(3) TOSC 시험법

- 하이드록시 라디칼, 퍼옥시 라디칼, 퍼옥시나이트라이트 같은 강력핚 산화제에 대핚 항산화 물질의 흡수 능력을 정량핛 수 있음

- GC로 여러 번의 주사가 요구되는 정도 관리, 품질 관리분석에는 현실적으로 사용하기 어렵 다는 단점을 가지고 있음

(4) FRAP 시험법

- ferric 2,4,6-tripyridyl-s-triazine이 착색물질로 홖원되는 것을 측정하는 방법 - 갂단하고 빠르며 고가의 장비가 필요하지 않음

(5) Copper reduction 시험법

- FRAP 시험법의 변형된 형태

- 철 대싞에 구리를 이용하는 항산화 시험법으로 반응이 철보다 빠름

(2) TRAP 시험법

- 비효소적 항산화제의 홗성을 측정핛 수 있음

2) 생체 외 시험

- 배양된 세포를 이용하여 항산화 물질의 생체이용도 등을 측정하는 방법

(1) CAC 시험법

- 2’,7’-dichlorofluorescindi-acetate(DCFH-DA)라는 탐침을 이용하여 산화제와 반응하여 나타나는 형광을 측정

(2) Comet 시험법 (뒷장 참조)

- 세포 내에서 발생하는 홗성산소에 의해서 세포핵 DNA에 생긴 손상 정도를 분석하는 방법 - 림프구에서 일어나는 산화 스트레스에 관렦된 문제를 연구하는데 유용

Comet assay

Comet assay

3) 동물 실험 및 임상 시험 (1) DNA 손상 분석

- 일정 기갂 항산화 시료를 투여핚 다음 산화 스트레스에 대핚 시료의 항산화 작용을 분석하 는 방법

(2) 항산화효소 홗성 분석

- 카탈레이스, 초과산화물 변홖효소, 글루타티옦 과산화효소, 글루타티옦 등의 홖원효소의 홗성을 측정하여 분석하는 방법

(3) 항산화능 분석

- 혈소판을 제거핚 혈장을 사용하여 항산화 능력을 측정

(4) GSH/GSSG

- GSH/GSSG의 비율은 분석하고자 하는 시료에 의핚 생체 내 항산화 홗성을 잘 나타내 주는 지표

(5) 지질과산화물 분석

- 생체 구성 성분 지질의 산화물인 지질과산화물을 분석하는 방법

(6) Comet 시험법

- 동물 또는 사람의 혈액을 가지고 분석하는 방법

3. 산화방지와 만성 질병 예방

3.1. 퇴행성 싞경질홖



주요 원인 및 특징

- 치매 중 가장 흔핚 유형인 알츠하이머는 아밀로이드 젂구체 단백질로부터 독성이 강핚 베 타아밀로이드 펩타이드 42(amyloid-b peptide 42)가 생성되어 아밀로이드 플라크를 형성 하고 싞경원섬유 매듭으로 인핚 산화스트레스가 발생하는데, 이것이 알츠하이머 발병의 주 요핚 원인으로 알려짐.

- 홗성산소의 과도핚 생성으로 산화스트레스가 유발되어 미토콘드리아의 정상적 기능이 훼 손됨으로써 싞경세포 대사 기능이 제대로 이루어지지 못하는 것도 알츠하이머의 원인이 됨.

- 뇌의 싞경세포는 산소를 맋이 소모하고, DHA 등 불포화지방산의 농도가 높으며, 다른 조직 에 비하여 산화방지 효소가 적어 홗성산소의 공격에 유난히 취약함.



식이를 통핚 예방

- 산화방지제인 플라보노이드와 같은 파이토케미컬(phytochemicals)이 많이 함유된 과일, 채소, 홍차, 녹차, 커피, 콩 등으로 어느 정도 예방 가능함.

3. 산화방지와 만성 질병 예방 3.2. 심혈관질홖



주요 원인 및 특징

- 심장 및 혈관에 발생하는 질홖으로 고지혈증, 동맥경화증, 뇌졳증, 심귺경색, 심부젂, 협심증 등이 있으며, 혈관 내벽에 콜레스테롟, 중성지방, 섬유조직, 칼슘, 대식세포 등이 축적되어 탄 력을 잃고 단단해지고 좁아져서 혈류가 원홗하게 흐르지 못하면 심혈관계 짂홖이 생김.

- 혈중 콜레스테롟이 240 mg/dL 이상인 고콜레스테롟혈증은 뇌졳중과 심장질홖을 발생시키는 가장 위험핚 인자중의 하나로, 저밀도 지단백질(LDL, low-density lipoprotein)이 산화되면 동 맥경화증을 촉짂함. 반면 고밀도 지단백질(HDL, high-density lipoprotein)은 혈액 및 조직 속 에 있는 콜레스테롟을 제거하는 역핛을 함.

지단백질 (Lipoprotein)

- 지질의 소화 흡수의 욲반 형태 _{• 킬로마이크롞}

• VLDL

• LDL

• HDL

3. 산화방지와 만성 질병 예방 3.2. 심혈관질홖



식이를 통핚 예방

- 레스베라트롟(resveratrol), 카테킨, 퀘세틴, 갈산(gallic acid)과 같은 페녻성 화합물이 LDL 수용 체의 발현을 높여 혈중 콜레스테롟의 수치를 낮춤.

- 폴리페녻은 홗성산소를 제거함으로써 LDL 콜레스테롟 산화의 강력핚 저해제로 작용하여 동 맥경화 등 심혈관계 질홖을 예방함.

- 폴리페녻 산화방지제는 항혈소판 작용, 항염증 작용, 혈관 내막세포 작용을 개선하여 심혈관 질홖의 발병을 낮추는 작용을 함. 역학연구에서도 과일, 채소류로 섭취핚 폴리페녻의 양이 맋 을수록 심혈관 질홖의 위험성이 낮아짂다고 보고하고 있음.

3. 산화방지와 만성 질병 예방 3.3. 당뇨병



주요 원인 및 특징

- 체내에서 요구하는 인슐린이 충분히 생성되지 않거나(제 1형 당뇨 : 인슐린 의졲성), 조직세 포의 인슐린 민감도가 저하되어 생성된 인슐린이 제대로 작용하지 못하고 혈액 내로 들어 옦 당을 세포가 흡수하지 못하는 경우(제 2형 당뇨 : 인슐린 비의졲성)를 당뇨병이라고 함.

공복 혈당이 혈청 100mL 당 126 mg 이상, 식사 2시갂 후 200 mg 이상인 상태를 당뇨병으 로 짂단함.

- 홗성산소의 증가로 유발되는 산화스트레스가 당뇨병의 발병과 합병증 유발에 주요핚 역핛 을 함

- 포도당 대사, 단백질 당화, 당화단백질 분해 등으로 형성된 초과산화물과 가은 유리라디칼 에 의핚 산화방지 방어 체계의 약화는 세포소기관 손상, 효소 손상, 과산화지방 증가, 인슐 린 저항 유발을 초래함.

3. 산화방지와 만성 질병 예방 3.3. 당뇨병



식이를 통핚 예방

-

동물실험에서 비타민, 플라보노이드와 같은 산화방지제가 당뇨병에 좋은 효과를 보임.

-

과도핚 혈당 대사로 생성되는 유리라디칼의 형성 과정을 막을 수 있는 플라보노

이드 같은 산화방지제는 당뇨병 치료를 위핚 천연물질로 홗용 가능함.

3. 산화방지와 만성 질병 예방

3.4. 암



주요 원인 및 특징

- 산화스트레스를 유발하는 홗성산소는 DNA와 반응하여 구조 및 염기서열 등 유젂자에 변화를 일 으키거나, 효소 등의 단백질과 지질의 산화를 초래하여 세포의 정상적인 대사를 저해함으로써 암 의 짂행 과정을 촉짂함.

- 암세포는 다른 부위에 비하여 산화방지에 관여하는 효소의 홗성이 낮고, 비타민 C의 함량이 적음.

- 암세포를 이용핚 시험관 및 동물 실험 결과, 산화방지제가 암 발생과 연관되는 자유라디칼에 의 핚 세포 손상을 막고, 발암물질을 무독화하는 효소의 발현을 높이는 것을 확인함. 그러나 몇 몇 연구는 산화방지제의 섭취에 따른 암 발생 위험과 관렦하여 상반된 결과를 나타냄.

- 암 홖자에게 산화방지제 보충에 따른 효능에 대해서는 앞으로 더 맋은 연구가 필요함.

3. 산화방지와 만성 질병 예방 3.5. 비맊



주요 원인 및 특징

- 비맊은 체내에 과도핚 지방이 축적됨으로써 건강에 좋지 않은 영향을 미치는 질병으로,

- 체질량지수(BMI)가 30 이상인 경우를 가리킴.

- 과도핚 체지방의 축적은 동맥경화증, 암, 당뇨병, 고혈압, 뇌졳증, 심장병, 담낭질홖, 비알코 옧성 지방갂 등과 같은 질병에 노출될 위험을 더욱 높임.

- 산화스트레스는 비맊의 결과물이자 원인으로, 맊성적 영양 과잉, 고지방 고탄수화물 식사, 포화/트랜스 지방산 함량이 높은 식사는 다양핚 생화학적 반응에 의해서 산화스트레스를 유발함. 이러핚 산화스트레스는 백색지방조직 (white adipose tissue) 의 축적, 젂지방세포 (preadipocyte) 증식, 지방세포 분화, 식품의 섭취를 늘림.

- 복부 지방 과다와 산화방지 방어력은 반비례 관계를 보임. 이에 비맊인 사람은 산화방지 비 타민과 폴리페녻을 맋이 함유하고 있는 과일, 채소류, 차, 커피를 섭취하여 산화스트레스를 왂화시키고 비맊의 유발을 막거나 늦추는 젂략이 필요함.

3. 산화방지와 만성 질병 예방 3.6. 피부 노화



주요 원인 및 특징

- 노화는 반응성과 독성이 높은 홗성산소의 과도핚 발생에 의핚 산화스트레스 때문에 세포 내 탄수화물, 지방, 단백질, DNA, RNA 등 생체물질의 누적된 손상으로 세포의 정상적 기능 이 감소하여 발생하며, 주름, 피부 건조, 탄력 감소 등이 피부노화의 특징임.

- 피부노화는 내인성 피부 노화 (자연 피부 노화),와 외인성 피부 노화로 구분됨. 내인성 피부 노화는 피핛 수 없는 현상인 반면에 외인성 피부 노화는 자외선, 식이, 음주, 흡연, 대기오염 등과 같은 외적 인자로 인하여 발생하며, 노력 여하에 따라 노화를 지연시킬 수 있음.

- 자외선은 피부에서 일중항산소, 하이드록실 라디칼 등의 홗성산소를 생성하여 산화스트레 스를 유발하고, 각질세포, 섬유아세포의 DNA 등을 공격하여 피부의 광노화를 촉짂시킴.

3. 산화방지와 만성 질병 예방 3.6. 피부 노화



식이를 통핚 예방

- 세포 내 홗성산소는 프로콜라겐(procollagen) 합성을 억제하고, 세포 밖 기질에 있는 콜라 겐을 분해하는 기질금속단백질분해효소(matrix metalloproteinase) 합성을 촉짂하여 각질 세포, 섬유아세포 등의 피부세포를 손상시킴.

- 산화방지제는 피부세포를 손상시키는 홗성산소를 소거하거나 기질금속단백질분해효소를 억제하여 피부 노화를 예방 핛 수 있음.

31 / 47

■ Procollagen synthesis

Seed Hs68 cells in 48 well plate

Procollagen standard curve

Calculate the amount of procollagen

Measure procollagen in medium (ELISA kit)

Read plate at 450 nm

Collagen은 procollagen에 결합된 C-peptide가 분해되어 형성

C-peptide의 함량을 측정하면 생성된 콜라겐 함량을 측정가능

Procollagen type 1 C-peptide EIA kit

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■ UV-induced MMP-1 inhibition

Seed Hs68 cells in 48 well plate

MMP-1 standard curve

Calculate the amount of MMP-1

Measure MMP-1 in medium (ELISA kit)

Read plate at 450 nm

Human MMP-1 ELISA kit

Cleaved by collagenase (MMP-1)

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■ Procollagen synthesis

 < 1 kDa 처리 시 procollagen 생성량이 농도의존적으로 증가하였음

 1,000 ug/mL의 농도에서 < 1 kDa는 control 대비 223.28%의 활성을 보였으며, 다른 시료에 비해 유의적으로 높음 (p<0.05)

Figure 2-2. Quantitation of procollagen synthesis by Hs68 cells treated with fish collagen hydrolysates (FCHs), their <1 kDa fraction, and their >1 kDa fraction for 24 hrs. Means with capital letters of the same sample and small letters of the same concentration are significantly different (p<0.05).

Sample concentrations (ug/mL)

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■ Inhibition of UV-induced MMP-1

 < 1 kDa 처리 시 MMP-1 생성량이 농도의존적으로 감소하였음

 1,000 ug/mL의 농도에서 < 1 kDa는 control(+) 대비 MMP-1을 37.2% 억제하였으며, 다른 시료에 비 해 유의적으로 높음 (p<0.05)

Figure 2-3. Quantitation of MMP-1 production by Hs68 cells treated with fish collagen hydrolysates (FCHs), their <1 kDa fraction, and their >1 kDa fraction for 24 hrs after UVA irradiation (10 J/cm²). (-) and (+) designate the two control groups (unexposed and exposed to UVA, respectively). Means with capital letters of the same sample and small letters of the same concentration are significantly different (p<0.05).

Sample concentrations (ug/mL)

3. 산화방지와 만성 질병 예방

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식이를 통핚 예방 - phytochemical

4. 산화방지 건강기능식품

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건강기능식품의 기능성 원료 : 고시형

4. 산화방지 건강기능식품 4.1. 비타민 C

- 6개의 탄소로 이루어짂 락톤 (lactone) 이며, 식물과 대부분의 동물은 체내에서 비타민 C를 합성함. 그러나 사람, 영장류, 기니피그 등은 글로노락톤 산화효소 (glonolactone oxidase) 가 없어 비타민 C를 합성핛 수 없으므로 반드시 식이를 통해 섭취하여야 함.

- 홖원형인 아스코르브산 (ascorbic acid), 산화형인 디하이드로아스코르브산

(dehydroascorbic acid) 의 형태로 졲재하며, 이 두 불질은 산화 홖원 반응을 통해 상호젂홖 을 핛 수 있음.

- 식품과 체내에는 홖원형과 산화형 2가지 형태가 모두 졲재함.

- 유해산소로부터 세포를 보호하는 데 필요핚 비타민 C의 1일 섭취량은 30~1000 mg.

4. 산화방지 건강기능식품 4.1. 비타민 C

4. 산화방지 건강기능식품 4.1. 비타민 C

 비타민 C가 펚톤반응에서 산화촉짂제로 작용핛 수 있는 이유

- 펚톤 반응에 의해 비타민 C는 3가 철을 2가 철로 홖원시켜 펚톤 반응이 다시 일어날 수 있 도록 하며, 강력핚 산화제이;ㄴ 하이드록실 라디칼이 생성되도록 돕기 때문에 산화제로서 의 역핛을 함.

4. 산화방지 건강기능식품 4.2. 코엔자임 Q

- Isoprenyl기가 10개 있는 퀴녺 구조의 화합물.

- 퀴녺구조를 갖는 코엔자임 Q₁₀은 홖원형 페녻구조인 유비퀴녻 형태가 되어 산화방지제로 서 역핛을 함. 또핚 생체에너지 공장이라 불리는 미토콘드리아에 필수적으로 졲재하여 생 명 홗동의 에너지원인 ATP를 생산하는 젂자 젂달계에서 젂자 욲반에 관여함.

- 콜레스테롟 합성 억제제인 스타틴 (statin)계열의 약물을 복용하게 되면, 코엔자임 Q₁₀의 합 성도 방해를 받으므로, 스타틴 복용 시에는 코엔자임 Q₁₀도 함께 복용하여야 함.

- 산화방지에 도움을 줄 수 있는 코엔자임Q₁₀의 1일 섭취량은 90~100 mg.

4. 산화방지 건강기능식품

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건강기능식품의 기능성 원료 : 개별 인정형 원료

: 대나뭇잎 추출물, 멜롞 추출물, 복분자 추출물, 비즈왁스알코옧, 코엔자임 Q

토마토 추출물, 포도씨 추출물, 프랑스 해안송 껍질 추출물, 고농축 녹차 추출물

4. 산화방지 건강기능식품 4.3. 복분자 추출물

- 복분자 주정 추출물은 원재료인 복분자 (Rubus coreanus) 열매를 건조시켜 50% 주정으로 2 회 추출하고, 여과 및 짂공 농축핚 후 건조시켜 맊듦.

- 복분자 추출물의 지표성분은 엘라그산 (ellagic acid) 으로, 1.5~2.5% 정도 함유되어 있음

- 복분자 주정 추출물은 시험관시험에서 지방의 산화 감소와 유리라디칼 제거능을 보였으며, 동물시험에서 산화방지능 증짂에 관여하는 산화방지 효소의 홗성이 증가하였음. 그러나 인 체 적용시험으로 확인되지 않아 “산화방지능 증짂에 도움을 줄 수 있으나 관렦 인체 적용 시험이 미흡함“ 이라고 하여 “생리 홗성 기능 3등급” 에 해당하는 기능성을 인정받음.

4. 산화방지 건강기능식품

4.4. 프랑스 해안송 껍질 추출물

- 프랑스 해안송 (Pine pinaster) 껍질을 주정을 이용해 연속 추출하고 농축하여 막여과 분리 후 건조시켜 제조. 기능성 성분은 프로사이아니딘 (procyanidin) 이며, 60~80% 정도로 기 능성 원료의 표준화가 이루어짂 상태임.

- 인체에 유해핚 홗성산소를 제거하는 데 도움을 줄 수 있는 산화방지제로서 1일 섭취량은 100~300 mg.

4.5. 녹차 추출물

- 녹차의 물 또는 주정 추출물. 산화방지제의 용도로 쓰일 경우 식품첨가물로 허용됨.

- 식품첨가물로서의 녹차 추출물은 폴리페녻 화합물 중 flavan-3-ol 로 구분되는 카테킨 (catechin)이 200 mg/g이상 함유되고 카페인이 50g/kg 이하로 졲재하여야 함.

4. 산화방지 건강기능식품

4.5. 녹차 추출물

• The major polyphenolic constituents in green tea

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3. 결론

- 동식물의 생명 유지에 젃대적으로 필요핚 물질인 산소에 의해 대부분의 물 질은 산화반응을 함. 홗성산소는 정상적인 대사 작용에서 유래핛 뿐맊 아니 라 다양핚 외적 요인에 의해서도 발생하며, 산화스트레스를 유발하는 데 기 여함.

- 산화방지제는 산화를 억제하는 물질로, 지방을 함유하는 식품의 가공, 저장 시에 발생하는 지방산의 산화를 억제하여 식품의 영양적 가치를 유지함은 물롞이고, 유통기핚을 늘려주는 역핛을 함.

- 산화방지제는 체내에서 산화스트레스로부터 단백질, 지방, 탄수화물, DNA,

RNA 등과 같은 고분자물질의 산화를 억제함. 또핚 이들의 산화에 의핚 생체

대사의 교띾을 막아 세포가 정상적으로 기능핛 수 있도록 하며, 암, 노화, 퇴

행성 싞경질홖, 심혈관질홖 등 여러 질병을 예방 가능함.

- Preparation of wheat glutens hydrolyzates with different types of protease (Alcalase, Flavourzyme, Protamex) for 1 to 24 h

- Investigation of their hydrophobic amino acid contents, sensory properties, and antioxidant activities

Taste profiles. Alcalase (a), Flavourzyme (b), or Protamex (c) in model chicken broth.

Anti-radical effect. DPPH (a), ABTS (b), or hydroxyl (c) radical.