47(5), 543～549(2018) https://doi.org/10.3746/jkfn.2018.47.5.543
마카 잎으로부터 메탄올 추출물 제조 최적 공정 확립 및 이화학적 특성
이윤경․장윤혁 경희대학교 식품영양학과
Process Optimization of Methanol Extract from Maca Leaves and Its Physicochemical Properties
Yun-Kyung Lee and Yoon Hyuk Chang Department of Food and Nutrition, Kyung Hee University
ABSTRACT Maca (Lepidium meyenii) is one of the Brassicaceae families and possesses high nutrition components for the improvement in antioxidant, sexual, and brain functions. The object of the study was to investigate the phys- icochemical, structural, and antioxidant properties of methanol extract from maca leaves. The optimal conditions to produce methanol extract from maca leaves were 70% (w/v) methanol of extraction solvent, 70°C of extraction temper- ature, and 3 h of extraction time. Structural properties of the methanol extract were characterized using FT-IR, NMR, and XRD analysis. In FT-IR analysis, the methanol extract showed the peaks at 890, 1,056, and 1,405 cm-1, which correspond to β-(1→4)-glycosidic linkage, C-O-C stretching, and symmetric CH2 bending vibration of cellulose in the methanol extract, respectively. From 1H NMR analysis of the methanol extract, the peaks at 3.0∼5.5 ppm were associated with the presence of cellulose. 13C NMR analysis showed that the peaks of cellulose in the methanol extract were observed at 55∼110 ppm. XRD analysis confirmed the presence of crystalline regions of the cellulose in the methanol extract. The methanol extract was turned out to have the higher water holding content than the oil holding content. Antioxidant activities of the methanol extract were evaluated by ABTS radical scavenging activities and super- oxide dismutase (SOD) like scavenging activities. The antioxidant activities of the methanol extract were increased with increasing concentration.
Key words: maca leaves, physicochemical property, cellulose
Received 9 March 2018; Accepted 23 March 2018
Corresponding author: Yoon Hyuk Chang, Department of Food and Nutrition, Kyung Hee University, Seoul 02447, Korea
E-mail: [email protected], Phone: +82-2-961-0552
서 론
마카(maca; Lepidium meyenii)는 페루의 안데스산맥 해 발 4,000 m 이상의 고원지대에서 자생하는 십자화과(Bras- sicaceae)의 일종이다. 이는 극심한 추위, 강한 바람, 찬 서 리 등 보통식물이 자랄 수 없는 척박한 환경에 적응하며 번 식하는 식물로 페루의 원주민들은 마카 뿌리를 약용식물로 섭취하고 있다(1). 마카는 여러 가지 생태형(ecotype) 종이 존재하는데 배축의 색상에 따라서 황색, 붉은색, 검은색 등 으로 구분되며, 이에 따른 영양성분 및 효능의 차이가 있다 고 보고되고 있다(2). 붉은색의 마카는 단백질과 칼륨의 함 량이 높고 태아의 영양 상태를 증진하는 데 좋은 효과를 보 였으며, 검은색 마카의 경우는 수용성 당, 리보플라빈(비타 민 B2), 철의 함량이 많고 동물실험 등을 통해 성기능 향상 및 학습과 기억력에 효과적이라고 보고되고 있다(3). 이에 반해 황색 마카는 붉은색과 검은색 마카의 중간 정도 영양성 분 함량을 유지하기 때문에 일반적으로 가장 많이 재배되고
있다(1).
마카는 탄수화물, 단백질, 지질, 비타민, 무기질, 섬유소 등이 골고루 함유되어 있을 뿐만 아니라 알칼로이드, 안토시 아닌, 사포닌, 테르페노이드, 덱스트린 등 생리활성물질이 풍 부하게 함유되어 있다(4). 최근에는 면역강화 작용, 신경보 호 작용, 골다공증, 기억력 개선, 항우울증, 대사증후군, 혈 압, 항스트레스, 그리고 UV로부터의 피부 보호 효과에 대한 연구결과가 계속 발표되고 있다(5-7). 이런 다양한 효능을 나타내는 데 있어 공통으로 접근 가능한 해석으로는 마카가 산화적 스트레스(oxidative stress) 상태에서 자유기(free radical)를 제거하여 세포보호 효과가 있다는 것이다. 반응 성 산소와 질소종(ROS/RNS)들이 과도하게 생성되어 체내 항산화 능력을 넘게 되면 산화적 스트레스 상태가 되어 세포 에 피해를 주고 결국 여러 질병과 연관성이 있음을 많은 연 구자가 보여주었는데, 마카는 이러한 ROS/RNS를 제거하여 질병적 변화로부터 세포를 보호하는 데 도움을 준다는 것이 다(8). 이러한 생리적 효능 때문에 마카는 ‘Peruvian gin- seng’으로 불리면서 최근 몇 년 사이 미국, 남미, 유럽 및 일본의 건강식품 시장에서 자양강장 및 스태미나 식품으로 상품화되어 인기를 끌면서 기능성 신소재로써 주목받고 있
다(9). 미국의 경우 식이보충음식(DSHEA, 1994)으로 등록 되어 있어 여러 형태로 섭취하고 있으며, 일본에서도 10년 전부터 마늘처럼 마카를 일상적으로 음식에 넣어 섭취하기 시작하였다(10). 국내에서는 2005년도 4월 식품의약품안 전처에서 식품 부원료로 정식 허가하여 현재 단순 분말이나 물 또는 주정 추출물을 원료로 사용한 제품이 다수 생산, 판매되고 있다. 이처럼 세계적으로 관심을 받는 마카는 감자 모양의 뿌리와 잎으로 이루어져 있으며, 마카뿌리를 이용한 초콜릿 케이크, 요구르트, 음료 개발 등의 연구가 진행되었 으나(11,12), 마카 잎은 농업 부산물로 폐기 처리되기 때문 에 이에 대한 연구는 아직 미비한 실정이다. 마카의 총 바이 오매스(biomass) 중 20~40%를 차지하는 마카 잎은 폐기되 고 있어 마카 자원의 낭비가 초래되어 경제적 손실이 크며 환경오염을 유발하고 있다(13). 따라서 본 연구에서는 농업 부산물로 폐기되고 있는 마카 잎의 재활용 가능성과 산업적 적용을 평가하기 위하여 마카 잎 추출물 제조를 위한 최적 조건 확립과 제조된 추출물의 이화학적, 구조적 및 항산화 특성을 평가하였다.
재료 및 방법
재료 및 시약
본 실험에 사용한 마카 잎은 한국에서 재배되어 건조된 상태로 가공된 것을 하이동방삭 마카협동조합(Chuncheon, Korea)에서 구입하여 사용하였다. ABTS(2,2’-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) 등의 시약은 Sigma-Aldrich Co.(St. Louis, MO, USA)에서 구입하여 사 용하였다. 그 외의 시약과 용매는 특급 및 일급시약을 사용 하였다.
일반성분 측정
마카 잎의 일반성분은 AOAC(14)법에 따라 수분은 105
°C에서 건조법, 조단백질은 Kjeldahl법, 조지방은 Soxhlet 법, 조회분은 550°C의 건식회화법으로 분석하였다.
추출방법
마카 잎 시료에 함유된 유용성분을 추출하기 위하여 시료 20 g에 다양한 추출 용매(70% 메탄올, 70% 에탄올, 증류 수) 100 mL를 가하고 다양한 온도(30, 50, 70°C)와 시간(1, 3, 6, 12, 24시간)에서 추출한 후 회전진공농축기(N-1000, Eyela, Tokyo, Japan)로 40°C에서 농축하여 용매를 완전 히 제거한 다음 -70°C에서 동결 건조하여 분말화한 후 초기 추출 전 마카 잎의 무게(g)에 대한 추출 후 무게(g)의 백분율 로 계산하였다.
총당 및 uronic acid 함량 측정
마카 잎 메탄올 추출물의 총당은 phenol-sulfuric acid법 으로 측정하였다(15). 시험관에 충분히 용해된 추출물을 각
각 1 mL씩 취하여 5% 정제페놀수를 1 mL 가해 잘 혼합시켰 다. 여기에 98% 황산 3 mL를 순간적으로 가하여 발열반응 에 의하여 발색시켜 30분 경과 후 490 nm에서 흡광도를 측정하여 검량선으로부터 구해진 당량의 비율로 총당 함량 을 계산하였다.
마카 잎 메탄올 추출물의 uronic acid은 m-hydroxy- phenyl colorimetric법으로 측정하였다(16). 시험관에 충 분히 용해된 추출물을 각각 400 μL씩 취하여 4 M sulfamic acid/potassium sulfamate를 40 μL 가해 잘 혼합시켰다.
여기에 sodium tetraborate solution 2.4 mL를 가하여 100
°C에서 20분간 추출한 후 10분간 냉각시켰다. 여기에 m- hydroxyphenyl 시약 80 μL를 취하여 5분간 반응시킨 후 525 nm에서 흡광도를 측정하여 검량선으로부터 구해진 galacturonic acid의 비율로 uronic acid 함량을 계산하였다.
FT-IR 스펙트럼
마카 잎 메탄올 추출물의 화학적 구조 분석을 위해 Fou- rier transform infrared(Spectrum One System, Perkin- Elmer, Inc., Waltham, MA, USA)를 이용하였으며, KBr- tablets을 background로 사용하였고 4,000~500 cm-1 범 위에서 측정하였다.
1H and 13C NMR 스펙트럼
마카 잎 메탄올 추출물의 표면 미세구조 관찰을 위해서 마카 잎 메탄올 추출물 시료를 gold-palladium으로 진공상 태에서 60초간 코팅시킨 후 15 kV에서 주사전자현미경(S- 4700, Hitachi Co., Tokyo, Japan)을 이용하여 500배율에 서 미세구조를 관찰하였다.
X-선 회절도
마카 잎 메탄올 추출물의 결정형 분석은 X-선 회절계(D8 Advance, Bruker Co., Östliche Rheinbrückenstraße, Ger- many)를 이용하여 측정하였으며 기기조건은 회전각도(2θ) 5~50°까지 회절시키며 회절 각도에 따른 피크의 위치로부 터 결정형을 분석하였다.
보수성
마카 잎 메탄올 추출물의 물 결합력을 측정하기 위해 0.5 g의 시료에 20 mL의 증류수를 넣고 1시간 동안 분산 후 3,000 rpm에서 30분간 원심분리 한 다음 상등액을 제거하 여 물 결합력을 측정하였다.
보수성(water holding content, %)＝
상층액을 제거한 침전물(g)－시료 무게(g) 시료 무게(g) ×100
보유성
마카 잎 메탄올 추출물의 오일 결합력을 측정하기 위해 0.5 g의 시료에 10 mL의 옥수수기름을 가해 30분간 분산
Table 1. Chemical composition of maca leaves (%) Chemical composition Maca leaves Moisture
Ash Protein Fat
Carbohydrate1)
7.41±0.03 15.98±0.28 28.95±0.77 0.35±0.07 47.31±0.00
1)Carbohydrate＝(100 g – g of moisture, protein, lipid, and ash).
0 5 10 15 20 25
Methanol Ethanol Water
Extraction solvent
Yield (%) .
A a
ab b
0 5 10 15 20 25
30 50 70
Extraction temperature (°C)
Yield (%) . c
a b
B
0 5 10 15 20 25
1 3 6 12 24
Extraction time (h)
Yield (%) . b
a a a
ab
C
Fig. 1. Effects of different extraction solvent (A) on the yield from maca leaves and effects of temperature (B) and time (C) on the yield of methanol extract from maca leaves. Values with different letters are significantly different at P<0.05.
후 2,000 rpm에서 20분간 원심분리 한 다음 상등액을 제거 하여 오일 흡수력을 측정하였다.
보유성(oil holding content, %)＝
상층액을 제거한 침전물(g)－시료 무게(g) 시료 무게(g) ×100
ABTS 라디칼 소거능
ABTS 라디칼 소거능을 측정하기 위하여 Pellegrini 등 (17)의 방법에 의해 측정하였다. ABTS 7.4 mM과 potassi- um persulfate 2.6 mM을 하루 동안 암소 방치하여 ABTS･+ 을 형성시킨 후 이 용액을 734 nm에서 흡광도 값이 1.5가 되도록 몰흡광계수(ε＝1.6×104 mol-1cm-1)를 이용하여 메 탄올로 희석하였다. 희석된 ABTS･+ 용액 900 μL에 추출액 100 μL를 가하여 흡광도의 변화를 정확히 6분 후에 측정하 였다. Trolox solution을 이용하여 표준곡선을 작성한 후 시료의 항산화력(AEAC, ascorbic acid equivalent anti- oxidant capacity)을 계산하였다.
Superoxide dismutase(SOD) 유사 활성
SOD 유사 활성을 측정하기 위하여 Gray와 Dugan(18)의 방법을 이용하여 측정하였다. 즉 농도별로 준비된 시료에 Tris-HCl buffer[50 mM tris(hydroxymethyl)aminometh- ane+10 mM EDTA] 3 mL와 7.2 mM pyrogallol 0.2 mL를 가하고 10분간 방치 후, 1 mL의 1 N HCl로 반응을 정지시 킨 다음 420 nm에서 흡광도를 측정하여 시료 첨가 및 무첨 가구 간의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었다.
SOD 유사 활성(%)＝(1－추출물 첨가구의 흡광도－추출물 무첨가구의 흡광도/ 추출물 무첨가구의 흡광도)×100
통계처리
모든 실험의 결과는 평균±표준편차로 나타내었고, SAS version 9.3(SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하 여 ANOVA 분석과 Fisher’s least significant differences 에 의해 P<0.05 수준에서 시료 간에 유의성 검정을 하였다.
아울러 두 집단의 평균비교는 Microsoft Excel statistical software(Microsoft Office Excel 2010, Microsoft Corp., Redmond, WA, USA)를 이용하여 t-검정을 실시하였다.
결과 및 고찰
마카 잎의 일반성분 조성 및 추출 조건 확립
본 실험에 사용된 마카 잎의 일반성분을 분석한 결과는 Table 1과 같다. 마카 잎의 수분 함량은 7.41%, 조단백질 함 량은 28.95%, 조지방 함량은 0.35%, 조회분 함량은 15.98%
로 나타났다.
70% 메탄올, 70% 에탄올, 증류수를 사용하여 추출한 마 카 잎 추출물의 수율은 Fig. 1(A)와 같다. 물 추출물과 에탄
올 추출물의 수율은 각각 17.43%, 19.67%를 나타내었으며, 70% 메탄올 추출물은 21.62%의 수율로 다른 용매와 비교 하여 유의적으로 높은 수율을 나타내었다(P<0.05). Lee 등 (19)의 연구에 따르면 국내산 산채류를 메탄올에 추출하였
Table 2. Total sugar and uronic acid contents of methanol ex- tract from maca leaves (%) Chemical composition Methanol extract from maca leaves Total sugar content
Uronic acid
58.53±1.02 3.55±1.45
0 10 20 30 40 50 60
0 1000
2000 3000
4000
Wavenumbers (cm-1)
%Transittance .
3304 cm-1
1405 cm-1 1731 cm-1
Fig. 2. FT-IR spectrum of methanol extract from maca leaves.
A
B
Fig. 3. 1H NMR (A) and 13C NMR (B) spectra of methanol extract from maca leaves.
을 때 증류수로 추출하였을 때보다 높은 수율을 나타내었다.
또한, Cha 등(20)의 연구에 따르면 두릅 잎의 경우 메탄올에 서 추출하였을 때 다른 용매(에탄올, 물)로 추출하였을 때보 다 수율이 높은 것을 보여주었다. 따라서 본 연구의 결과에 의하면 마카 잎 추출물 제조를 위한 최적의 용매는 70% 메 탄올이라고 생각한다.
70% 메탄올을 이용하여 다양한 온도(30, 50, 70°C)로 추출한 마카 잎 추출물의 수율은 Fig. 1(B)와 같다. 추출온 도가 높아질수록 수율이 유의적으로 증가하는 것을 확인하 였으며(P<0.05), 마카 잎 메탄올 추출물은 70°C에서 최적 의 추출 수율을 나타내었다. 또한, 마카 잎의 최적 추출시간 을 확립하기 위하여 다양한 시간(1, 3, 6, 12, 24시간)에서 추출한 마카 잎 추출물의 수율은 Fig. 1(C)에 나타내었다.
마카 잎의 추출 수율은 3시간까지 유의적으로 증가하였으며 (P<0.05), 3시간 이상으로 추출하였을 때 수율의 변화가 없 었다. 따라서 본 연구결과에 의하면 마카 잎 메탄올 추출물 의 최적 추출온도와 시간은 각각 70°C와 3시간이라고 생각 한다.
총당 및 uronic acid 함량 측정
마카 잎 메탄올 추출물의 총당 및 uronic acid 함량을 분 석한 결과는 Table 2와 같다. 총당 및 uronic acid 함량은 각각 58.53% 및 3.55%를 나타내었다. Caicai 등(13)의 연 구에 의하면 마카 잎 다당류 추출 분획물에서 유사한 결과를 확인할 수 있었다.
FT-IR 스펙트럼
FT-IR 분석은 시료에 광원이 투과되어 나온 투과율을 이 용하는 측정 방법으로 모든 파장을 검출기에 도착하게 한 후, Fourier 전환을 거쳐 적외선 스펙트럼을 재구성하는 원
리이다(21). 마카 잎 메탄올 추출물의 4,000~500 cm-1 파 장에서 측정된 FT-IR 스펙트럼 측정 결과는 Fig. 2와 같다.
마카 잎 메탄올 추출물에서 보이는 3,304 cm-1의 피크는 셀룰로오스 OH 그룹의 stretching을 나타내었으며(22), 1,731 cm-1 피크는 셀룰로오스의 C=O stretching임을 확 인할 수 있었다(23). 또한, 890, 1,056, 1,405 cm-1 영역의 피크는 각각 셀룰로오스 β-(1→4)-glycosidic linkage의 C-O-C stretching과 C-O stretching vibration, 그리고 symmetric CH2 bending vibration을 나타내었다. 이러한 마카 잎 메탄올 추출물의 특징적인 FT-IR 피크의 패턴은 선행 연구들에서 분석된 셀룰로오스의 패턴과 유사하였다 (24). 따라서 본 연구의 결과로 비추어볼 때 마카 잎 메탄올 추출물은 셀룰로오스가 주요 성분이라고 생각한다.
1H and 13C NMR 스펙트럼
마카 잎 메탄올 추출물의 1H NMR 스펙트럼 측정 결과는 Fig. 3(A)에 나타내었다. 본 연구에서 얻어진 4.2, 3.6, 3.3, 2.8 ppm 피크는 마카 잎 메탄올 추출물의 주요 성분인 셀룰 로오스의 H-1, H-6, H-3, H-2 protons를 각각 나타내었 다(25). Luan 등(26)의 연구에 따르면 식물의 잎에서 추출 되는 주요 성분인 셀룰로오스는 3.0~5.5 ppm 범위에서 얻 을 수 있다고 하였다.
마카 잎 메탄올 추출물의 13C NMR 스펙트럼 측정 결과는 Fig. 3(B)와 같다. Sun 등(27)의 연구에 의하면 셀룰로오스 의 주요 피크는 55~110 ppm 범위에서 얻을 수 있다고 하였 으며, 본 연구에서 얻어진 피크인 103, 83, 63 ppm은 마카 잎 메탄올 추출물의 주요 성분인 셀룰로오스의 C-1, C-4, C-6 탄소임을 확인할 수 있었다(27). 이 중 83과 63 ppm은 셀룰로오스에 존재하는 결정형의 피크임을 확인할 수 있었 다. 또한, 72.2, 74.7, 74.1 ppm 피크는 마카 잎 메탄올 추출 물의 주요 성분인 셀룰로오스의 C-2, C-3, C-5 탄소를 각 각 나타내었다(28).
0 100 200 300 400 500 600
15 25 35 45 55 65
2-Theta-scale
Intensity (%) .
Fig. 4. XRD spectrum of methanol extract from maca leaves.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Water holding content Oil holding content
Concentration (%) .
a
*b
Fig. 5. Water and oil holding contents of methanol extract from maca leaves. Values with different letters are significantly differ- ent (P<0.05, t-test).
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 2 4 6 8 10 12
Concentration (mg/mL)
SOD like activity (%) .
R2=0.9898
B
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4 5
Concentration (mg/mL) ABTS radical scavenging . activity (%) .
R2=0.9952
A
Fig. 6. ABTS radical scavenging activity (A) and superoxide dismutase (SOD) like scavenging activity (B) of methanol ex- tract from maca leaves.
X-선 회절도
X-선 회절도는 다당류 등에 존재하는 결정형을 측정하기 위해서 널리 사용되고 있으며, 본 연구에서 마카 잎 메탄올 추출물의 결정성 및 결정 강도를 Fig. 4에 나타내었다. 마카 잎 메탄올 추출물은 2θ=22°, 26°, 34°, 38°에서 피크가 나 타났으며, 이는 결정형 물질에서 나타나는 피크로서 전형적 인 A형 타입의 셀룰로오스 패턴을 나타낸다(29). 이 중 22°
는 마카 잎 메탄올 추출물의 주요 성분인 셀룰로오스의 결정 형 구조를 나타낸다(30). Maheswari 등(28)의 연구에서도 coconut palm 잎 추출물 X-선 회절도 측정 결과 22°와 34°
에서 셀룰로오스의 결정형 구조를 나타내었다. 따라서 본 연구를 통하여 마카 잎 메탄올 추출물의 주요 성분은 셀룰로 오스이며, A형 타입의 결정형 구조를 가지고 있는 것을 확인 할 수 있었다.
보수성 및 보유성
마카 잎 메탄올 추출물의 보수성 측정 결과는 Fig. 5에 나타내었다. 보수성은 시료가 외부에 노출되었을 때 물을 저장하는 능력을 확인하기 위해 진행하였으며(31), 마카 잎 메탄올 추출물의 보수성은 80.05%를 보였다. Jung 등(32) 의 연구에서 당밀에서 추출한 셀룰로오스는 38.4%의 보수 성을 가지고 있다고 보고하고 있으며, 본 연구에서 추출한
마카 잎 메탄올 추출물은 당밀의 셀룰로오스보다 2배 이상 높은 보수성을 가지고 있는 결과를 나타내었다.
마카 잎 메탄올 추출물의 보유성을 조사한 결과는 Fig.
5에 나타냈으며, 마카 잎 메탄올 추출물은 39.02%의 보유 성을 나타내었다. Lee 등(33)의 연구에 의하면 표고버섯 균 사체 추출물로부터 식이섬유의 보유성이 30% 정도로 보수 성(78%)보다 상대적으로 낮게 나타났으며, 본 연구와 유사 한 결과값을 보인다. 따라서 본 실험에서 사용된 마카 잎 메탄올 추출물은 보수성이 보유성보다 높은 물질임을 확인 할 수 있었다.
ABTS 라디칼 소거능
ABTS 라디칼을 이용한 항산화능의 측정은 potassium persulfate와의 반응에 의해 생성된 ABTS 자유 라디칼이 추출물 내의 항산화 물질에 의해 제거되어 라디칼 특유의 색인 청록색이 탈색되는 것을 이용한 방법으로, 본 연구에서 는 van den Berg 등(34)의 방법을 변형하여 마카 잎 메탄올 추출물의 ABTS 라디칼 소거능을 측정하였다(Fig. 6(A)).
마카 잎 메탄올 추출물의 농도가 높아질수록 활성이 증가하 는 것을 확인할 수 있었으며, 1 mg/mL에서 35.68%의 ABTS 라디칼 소거능을 나타내었고 4 mg/mL에서 98.63%로 높은 ABTS 라디칼 소거능을 나타내었다. Fan 등(35)의 연구에 의하면 Dendrobium denneanum의 다당류 추출물 농도가 높아질수록 ABTS 라디칼 소거능이 증가하는 결과를 보여
주었다. 또한, Park과 Kim(36)의 연구에 의하면 사과껍질의 셀룰로오스는 4 mg/mL에서 90% 이상의 ABTS 라디칼 소 거능의 결과를 보이며, 본 연구와 유사한 경향을 나타내었 다.
SOD 유사 활성
SOD 유사 활성은 O2-(superoxide)의 산화 억제작용을 알 아보기 위하여 superoxide와 반응하여 갈변물질을 생성하 는 pyrogallol 자동산화 반응을 측정하는 것으로 본 연구결 과를 Fig. 6(B)에 나타내었다. 마카 잎 메탄올 추출물의 농 도가 높을수록 SOD 유사 활성은 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 마카 잎 메탄올 추출물 농도가 2 mg/mL에서 17.0%
의 SOD 유사 활성을 보였으며, 10 mg/mL에서 74%의 SOD 유사 활성을 나타냈다. Caicai 등(13)의 연구에서도 마카 잎 다당류 추출물의 함량이 증가할수록 SOD 유사 활성이 증가하는 결과를 보여주었다. Chung 등(37)의 연구에서도 마카 열수 추출물을 첨가한 요구르트에서 마카 추출물의 함 량이 높을수록 SOD 유사 활성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, Chiumiento 등(38)에 의하면 셀룰로오스는 1 mg/mL일 때 6.6%의 SOD 유사 활성을 보였으며, 본 연구 와 동일한 경향임을 확인하였다.
요 약
본 연구에서는 마카 잎 추출물 제조를 위해서 다양한 추출 용매, 온도, 시간을 적용하여 최적 추출조건을 확립하였다.
마카 잎 추출물은 70% 메탄올을 이용하여 70°C에서 3시간 동안 추출하였을 때 가장 높은 수율을 나타내어 최적의 추출 조건으로 선정되었으며, 본 최적 조건으로 추출된 마카 잎 메탄올 추출물의 총당 및 uronic acid 함량은 각각 58.53%
및 3.55%였다. 또한, 마카 잎 메탄올 추출물의 구조분석을 위하여 FT-IR, NMR, X-선 회절도 분석을 진행하였다. FT- IR과 NMR 분석 결과 마카 잎 메탄올 추출물의 주요 성분은 셀룰로오스로 확인되었으며, X-선 회절도를 통하여 마카 잎 메탄올 추출물은 A형 타입의 결정형 구조를 가지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 보수성 및 보유성 측정 결과, 마카 잎 메탄올 추출물은 보수성이 보유성보다 높은 것을 확인할 수 있었다. 항산화능 활성의 평가인 ABTS 라디칼 소거능과 SOD 유사 활성의 결과에서는 마카 잎 메탄올 추출물의 함량 이 높아질수록 활성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
감사의 글
본 논문은 한국연구재단 이공분야기초연구사업(과제번호:
NRF-2016R1A6A3A11935727)의 지원에 의해 이루어진 것임.
REFERENCES
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