녹차 카테킨의 광산화 억제기능 활성 메커니즘 연구 및 이를 이용한 식품영양 성분의 초급성-광산화 억제제 개발
정문웅 우석대학교 외식산업조리학과
1. 서 론
1.1 연구배경
식품의 가공, 저장 중 광선이 조사되는 조건하에서는 식품성분이 초급속으로 산화되어 식품의 물 리화학적 성상의 변화를 일으키며 식품의 저장성을 크게 저해하게 된다(Li et al., 2000; Lee et al., 1997).
따라서 광산화 조건에서는 식품 중에 휘발성 화합물의 생성, 필수지방산, 아미노산 및 비타민 류의 주요 필수성분들의 파괴, 식품의 색소성분의 산화로 인한 퇴색현상이 빠른 속도로 유발될 수 있다(Koryck Dahl et al., 1978).
또한 이렇게 반응하여 생성되는 산화물질들이 발암성 등을 갖는 독성물질(예, 2-hydroxynonenal) 을 생성하기도 한다.
광산화는 광선이 조사되는 조건에서 일반산소인 삼중항산소(3O2)가 감광체의 존재하에서 광화 학적 경로를 통하여 일중항산소(1O2)로 전환되기 때문이며, 이때 생긴 일중항산소는 친전자성이며 올레핀류와의 반응에서 activation energy가 거의 0cal/mol 수준이어서 온도민감성이 거의 없고 반응 속도는 삼중항산소에 비해 103~104배 정도로 월등히 높다(Bradley and Min, 1992; Chan, 1977; Rawls and Santen, 1970).
식품 중에는 클로포필류, 리보플라빈, 미오글로빈 유도체 및 합성착색류 등의 감광체들이 필연 적으로 함유되어 있는데, 이들 광감체들이 함유된 식품이 저장 유통되는 과정 중에 불가피하게 광 선에 노출될 수밖에 없는 조건에서는 일중항산소가 생성하게 되어 식품성분의 초급성 산화를 초래
로 인하여, 후각으로 감지할 수 있을 정도의 off-flavor를 생성하게 되는데, 이러한 불쾌취의 생성을 light-struck off-flavor라고 명명하고 있다(Jung et al., 1998b).
이전 보고된 연구 결과에 의하면, 미국 슈퍼마켓에서 판매되는 우유의 80% 정도에서 진열대에서 받은 광선에 의한 light struck off-flavor가 소비자들에 의하여 감지되고 있다고 발표된 바 있다(Jung et al., 1998b).
이와 같이 광선에 의한 식품성분의 산화는 매우 급격하며, 식품의 품질열화 및 주요 필수성분들 의 파괴를 야기하여, 저장성에 큰 문제를 일으키고 있는 실정이다.
따라서, 저장 중 식품 system에서 생성되는 일중항산소를 소거함으로써, 식품의 초급속산화를 억 제하여 식품의 급격한 열화를 억제하려는 노력이 계속되어 왔다. 하지만 현재 식품에 사용될 수 있 는 초급성 산화를 억제하는 효율적인 일중항산소 소거제로는 아스코르브산 및 아스코르브산 팔 미테이트, 토코페롤, 카로테노이드 등이 거의 유일하나(Jung et al., 1991; 1998b, Jung and Min, 1991;
King and Min, 2002), 이들 일중항산소 소거제들은 식품사용에 있어서 각각 제한적인 요인을 갖고 있다.
아스코르브산 및 아스코르브산 팔미테이트는 일중항산소와 반응하여 급속히 산화되어 일중항 산소 소거능력을 장기간 보유하기 어렵고, 토코페롤은 높은 농도에서 산화를 촉진하는 성질을 갖 고 있을 뿐만 아니라 지용성의 성질을 갖고 있어서 수용성식품에서는 적용이 불가능한 특성을 갖 고 있다.
카로테노이드류는 매우 높은 항산화 활성을 갖고 있으나, 본래 가지고 있는 짙은 색깔 및 지용 성의 특성 때문에 그 적용이 한계가 있어서, 광산화 억제제로 식품에 다양하게 사용되고 있지 못하 고 있다.
따라서 다양한 종류의 식품에 광산화 억제용으로 적용하기 위하여는 다양한 종류의 특성을 갖 는 광산화 억제물질들이 필요하나, 그 수가 매우 제한적이어서 다양한 식품에로의 적용에 어려움이 있다.
따라서 기존의 광산화 억제제들보다 더 강력한 새로운 종류의 광산화 억제물질의 개발이 절실한 실정이다.
기존에 녹차-카테킨은 수용성이며, 일중항산소를 소거한다는 연구들이 발표된 바 있으나(Mukai et al., 2005), 실제 식품계 및 식품과 유사한 감광체를 함유한 모델계에서 광산화억제 활성은 거의 연구된 바 없다.
최근에 CLA(conjugated linoleic acid)를 oil 베이스로 활용하여 제조한 oil-in-water emulsion 모델시 스템에서, 광감체를 첨가하지 않은 상태에서 광산화를 시키면서 녹차 카테킨의 지방산 광산화 억 제 효과를 연구한 경우가 있었으나(Liu and Yang, 2008), 이 연구에서 제조한 모델계에는 광감체를 포함하지 않으므로, 감광체를 첨가하여 일중항산소를 발생시키는 모델시스템에서의 항산화 활성
여부는 확인되지 않았다. 또한 우유와 같이 감광체를 함유한 실제 에멀젼 식품에서의 정량적 효과 는 아직 확인되지 않은 상태이다.
뿐만 아니라, 광산화에 의한 유지성분 이외의 주요 식품성분들 즉 비타민류 등의 파괴에 대한 카 테킨류의 억제활성은 연구가 이루어지지 않았다.
1.2 연구목적
이번 연구에서는, 식품 모델 및 실제 에멀젼 식품 시스템에서 녹차 카테킨이 광선의 조사 조건하에 서 지질, 토코페롤, 리보플라빈 등의 파괴 및 휘발성화합물의 생성을 억제할 수 있는 능력을 기존에 알려진 강력한 광산화억제 활성물질인 알파 토코페롤 혹은 아스코르브산과 비교하여, 그 광산화 억제활성을 측정함으로써, 녹차 카테킨의 광산화 저장안정성 증진 식품첨가제로의 개발 가능성을 확인하고자 한다.
2. 연구방법
2.1 녹차 카테킨의 광산화 억제 메커니즘 측정
Microemulsion system에서 화학적으로 유도되는 일중항산소 소거 메커니즘 연구
Na2MoO4·H2O Buffer 용액, SDS, 1-butanol, 37.5μmol rubrene 및 methylene chloride로 구성된 W/
O microemulsion에 50μmol의 H2O2를 점적하여 일중항산소를 발생시키면서, rubrene을 선택적으로 산화시켜 생성되는 rubrene endoperoxide 생성량을 측정하였다(Nardello et al., 1995, 2002; Oh et al., 2006).
ESR을 이용한 메커니즘 측정법
MB-TMPD 시스템을 제조하고, 이 시스템에 광선을 조사시켜 일중항산소를 발생시키고, 이때 발 생되는 일중항산소와 TMPD가 반응하여 얻어지는 TAN radical을 ESR(electron spin resonance) spectroscopy를 이용하여 일중항산소의 생성여부를 확인하였다. 동일한 시스템에서 녹차 카테킨을 첨가하여 녹차의 첨가량에 ESR 시그널을 확인함으로써 녹차 카테킨이 일중항산소를 소거하는 능 력이 있는지를 확인하여 그 메커니즘을 검증하였다(Oh et al, 2006; Suh et al., 2003; Lion et al., 1976).
2.2 식품모델 시스템에서 녹차 카테킨의 지질 광산화 억제 연구
식품모델 시스템에서 녹차 카테킨의 지질광산화 억제
메틸렌블루, 지방산, 녹차 카테킨을 함유한 MeOH/Chloroform 용액을 제조하고, 제조된 샘플을 광저장박스에서 형광램프를 광원으로 하여 광선을 조사(광도 5,000 lux)시키면서 과산화물가 및 콘주게이트지방 함량의 경시적 변화를 측정하여 지질 산화억제 활성을 측정하였다.
식품모델 시스템에서 카테킨 종류별 지질 광산화 억제 비교실험
메틸렌블루(6.1ppm), 지방산(linoleic acid, 0.2g/mL), 카테킨류 0.86×10-3mol[catechin(C), epicatechin (EC), epigallocatechin(EGC), epicatechingallate(ECG) 및 epigallocatechingallate(EGCG)]을 함유한 MeOH/Chloroform 용액을 제조하고, 제조된 샘플 용액을 광저장박스에서 형광램프를 광원으로 하여 광선을 조사(광도 5,000 lux)시키면서 과산화물의 경시적 변화를 측정하여 지질 산화억제 활성 을 측정하였다.
2.3 모델시스템에서 광산화에 의한 초급성 영양성분 산화
리보플라빈 광산화 억제실험
리보플라빈(15μmol) 및 녹차 카테킨(0, 0.19, 0.37, 0.5mg/mL)을 함유한 phosphate buffer 용액 (pH 6.8)을 제조하고, 이들 시료용액을 광저장박스에서 5,000 lux하에서 120분간 저장하면서 리보 플라빈의 산화적 감소를 HPLC를 이용하여 측정하였다. 이때 사용된 HPLC column은 Waters Symmetry-C18이었고, elution solvent는 물과 acetonitrile을 85:15로 혼합한 것으로서 분당 1.5mL로 흘려보냈다. 사용된 검출기는 fluorescence detector를 이용하여 excitation 450nm emission 520mm에 서 리보플라빈을 검출하였다.
토코페롤 광산화 억제실험
알파 토코페롤(15mmol), MB(3.5ppm), 녹차 카테킨(0 및 0.5mg/mL)을 함유한 메탄올 용액을 제조 하고, 이들 시료용액을 광저장박스에서 5,000 lux하에서 120분간 저장하면서 알파 토코페롤의 산화 적 감소를 HPLC를 이용하여 측정하였다. 이때 사용된 HPLC column은 Zorbax 300SB-C18이었고, elution solvent는 메탄올과 acetonitrile과 물을 95:1:4의 비율로 섞은 것으로서 분당 1.5mL로 흘려보 냈다. 사용된 검출기는 fluorescence detector를 이용하여 excitation 294nm emission 330mm에서 알파 토코페롤을 검출하였다.
2.4 식품의 광산화에 의한 초급성 영양성분 산화실험
에멀젼 식품인 우유를 미리 살균한 Erlenmeyer flask에 넣은 후 광저장박스 내에서 형광광선에 조사 되는 조건으로 60시간 동안 5℃ working cooler 안에 저장하였다. 광저장 중에 일정시간마다 시료를 채취하여 지질과산화물, 레티놀, 토코페롤 산화정도를 측정하였다.
에멀젼 식품(우유)에서 지질산화분석
지질의 산화정도는 에멀젼 식품(우유)으로부터 지질성분을 추출한 후 cumin hydroperoxide를 이용 하여 얻은 standard curve를 이용하여 과산화지질 함량을 nmol로 계산하였다(Shantha and Decker, 1994).
에멀젼 식품에서 토코페롤 함량 분석
에멀젼 식품을 KOH(60%) 용액으로 검화하여 얻은 검화물을 hexane으로 3회 반복하여 토코페롤을 추출한 다음, hexane은 질소로 휘발시키고, 이 시료를 95% 에탄올로 용해하여 마이크로 필터를 통 과시킨 후 HPLC(fluorescence detector, Ex 294 Em 330nm)에 주입하여 토코페롤 함량을 분석하였다.
에멀젼 식품에서 레티놀 함량 분석
에멀젼 식품을 KOH(60%) 용액으로 검화하여 얻은 검화물을 hexane으로 3회 반복하여 레티놀을 추출한 다음, hexane은 질소로 휘발시키고, 이 시료를 95% 에탄올로 용해하여 마이크로 필터를 통 과시킨 후 HPLC-fluorescence detector를 이용하여 레티놀 함량을 분석하였다.
2.5 식품의 광산화에 의한 휘발성 향기성분 및 관능적 특성 변화 연구
녹차 카테킨류가 에멀젼 식품의 광산화에 의한 향기화학적 특성 및 관능적 특성의 변화를 제어하 는 정도를 SPME-GC, SPME-GC-MS, 관능평가를 이용하여 분석하였다.
SPME-GC 분석법을 이용한 우유시료의 휘발성 화합물 측정
에멀젼 식품을 micro-scale magnetic bar(15mm×1.5mm)와 함께 serum bottle에 넣고 기밀 밀봉한다.
Serum bottle headspace volatile compounds는 75μm Carboxen/PDMS fiber(Supleco Inc., Bellefonte, PA)를 이용하여 SPME-GC방법(column, DB-5 MS, 30m×0.22mm, 0.25μm film thickness Supelco Inc.,
Gas Chromatography-Mass Spectrometry(GC/MS)를 이용한 휘발성화합물 동정
우유시료의 휘발성화합물에 대한 동정 실험은 Gas Chromatograph-Mass Spectrometer(Perkin-Elmer) 를 이용하여 행하였다.
관능 평가
광선 조사 이전의 신선한 우유, 광선을 조사시킨 녹차 카테킨 무첨가 우유시료 및 녹차 카테킨 첨 가시료를 이용하여, 8명의 학생들을 대상으로 우유의 불쾌치를 표기하도록 하여 우유의 불쾌치 정 도를 관능적으로 정량화하였다.
3. 연구결과 및 고찰
3.1 녹차 카테킨의 광산화 억제 메커니즘 측정
Rubrene in microemulsion system 화학적으로 발생시키는 일중항산소를 이용한 메커니즘 연구
Na2MoO4·H2O Buffer 용액, SDS, 1-butanol, 37.5μM rubrene, 및 methylene chloride로 구성된 W/
O microemulsion에 50μmol의 H2O2를 점적하여 일중항산소를 발생시키면서, rubrene을 선택적으 로 산화시켜 생성되는 rubrene endoperoxide 생성량을 측정하였다(그림 1). 이 결과 녹차 카테킨을 첨가하지 않은 대조구(control)에서는, 50분 반응 후 거의 모든 rubrene이 산소와 반응하여 rubrene endoperoxide로 전환되었음을 확인하였다. 이 결과는 Na2MoO4와H2O2가 반응하여 일중항산소 를 효과적으로 생성한다는 것을 확인한 것이다. 그러나 녹차 카테킨을 첨가한 그룹에서는 rubrene endoperoxide의 생성을 효과적으로 억제하였다. 그리고 그 억제효과는 녹차 카테킨의 첨가량과 비 례하였다. 이로써 항산화억제 기작이 일중항산소를 소거하는 활성에 기인한다는 것을 확인하였 다. 녹차 카테킨 농도 0.075g/10mL 처리구에서는 거의 100% 가까운 일중항산소 소거능력을 나타 내었다. 그러나 아스코르브산은 동일한 농도인 0.075g/10mL 처리구에서는 약 60% 정도의 일중 항산소 소광능력을 갖는 것으로 나타났다. 유사하게, 녹차 카테킨 농도 0.035g/10mL 처리구에서 는 약 50% 가까운 일중항산소 소거능력을 나타내었다. 그러나 아스코르브산은 동일한 농도인 0.035g/10mL 첨가에서 약 25% 정도의 일중항산소 소광능력을 갖는 것으로 나타났다. 이 결과는 녹차 카테킨의 일중항산소 소광능력이 기존에 강력한 일중항산소 소거제인 아스코르브산보다 그 활성이 더 강하다는 것을 의미한다.
8.0
9.0
0.4
0.2
0
300 400 500
Before Reaction
Before Reaction
Wavelength (nm)
Absorbance
8.0
9.0
0.4
0.2
0
300 400 500
Wavelength (nm)
Absorbance
AA 0.075g/10 mL
TC 0.075g/10 mL AA 0.05g/10 mL
TC 0.05g/10 mL AA 0.035g/10 mL
TC 0.035g/10 mL After Reaction
After Reaction
그림 1 Effects of tea catechins (TC) and ascorbic acid (AA) on the rubrene oxidation with singlet oxygen induced by hydrogen peroxide and sodium molybdate in a microemulsion system.
ESR을 이용한 메커니즘 연구
그림 2는 MB-TMPD 시스템에서 광선을 조사시켜 생성되는 일중항산소와 TMPD가 반응하여 얻 어지는 반응물인 TAN radical을 ESR(electron spin resonance) spectroscopy를 이용하여 얻은 ESR signal이다. 대조구에서는 강한 TAN radical 생성을 확인할 수 있었다. 이는 MB-TMPD 광산화 시 스템이 효과적으로 일중항산소를 생성한다는 것을 의미한다. 그리고 녹차의 첨가는 TAN radical 생성을 억제하는 것으로 나타났으며, 그 농도를 증가시킬수록 동일한 시스템 하에서 TAN radical signal의 크기가 감소하였다. 이 결과는 광선이 조사되는 조건에서의 녹차 카테킨의 항산화 효과가 일중항산소를 소거하는 메커니즘에 의한다는 것을 확인한 것이다.
3.2 모델 시스템에서 녹차 카테킨의 지질광산화 억제 연구
모델 시스템에서 녹차 카테킨의 지질광산화 억제
메틸렌블루, 지방산, 녹차 카테킨을 함유한 MeOH/Chloroform 용액을 제조하고, 제조된 샘플을 광저장박스에서 형광램프를 광원으로하여 광선을 조사(광도 5,000 lux)시키면서 과산화물가 및 콘 주게이트지방함량의 경시적 변화를 측정하여 지질 산화억제 활성을 측정한 결과, 녹차 카테킨이 강 력한 메틸렌블루에 의한 지방산 광산화를 효과적으로 억제하였다. 그림 3에서 보는 바와 같이, 녹 차 카테킨은 메틸렌블루를 감광체로 하는 리놀레산 광산화에서 과산화물의 생성을 억제하였으며,
Control
150 μL
200 μL
250 μL
3,420 3,480 3,540
Field Strength (G)
그림 2 Effects of tea catechins (TC) on the formation of ESR signal induced by photochemical way in a system of TMPD- methylene blue.
동일한 농도에서의 그 억제효과가 DABCO 및 알파 토코페롤보다 월등하였다. 초기에는 알파 토 코페롤이 DABCO보다 과산화물 생성을 억제하는 효과가 높았으나, 저장후기에 가면서 그 효과 가 DABCO와 유사하였다. 그리고 카페인은 리놀레산의 메틸렌블루를 광감체로 하는 광산화에서 과산화물의 생성을 억제하지 못하였다(그림 3).
그림 4는 메틸렌블루를 감광체로 하여 리놀레산을 형광램프를 광원으로 하여 광선을 조사(광 도 5,000 lux)시키면서, 녹차 카테킨 및 기타 항산화제들이 콘주게이티드 지방 생성에 미치는 영향 을 측정한 결과이다. 그림 3에서도, 녹차 카테킨은 메틸렌블루를 감광체로 하는 리놀레산 광산화 에서 콘주게이트지방 생성을 매우 효율적으로 억제하였으며, 동일한 농도에서의 그 억제효과가 DABCO, 알파 토코페롤보다 월등하였다. 초기에는 알파 토코페롤이 DABCO보다 콘주게이트지 방 생성을 억제하는 효과가 높았으나, 저장후기에 가면서 그 효과가 DABCO와 유사하였다.
Illumination Time (min)
0 20 40 60 80 100 120 140
Peroxide Contents (nmol/mL)
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Control Tea Catechins DABCO α-Tocopherol Caffeine
그림 3 Comparison of protective activity of tea catechin on the methylene blue photosensitized formation of hydroperoxides of linoleic acid in a solvent during light illumination.
Illumination Time (min)
0 20 40 60 80 100 120 140
Conjugated Diene Increase (nmol/mL)
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0
Control Tea Catechins DABCO α-Tocopherol Caffeine
그림 4 Comparison of protective activity of tea catechin on the methylene blue photosensitized formation of conjugatied dienes of linoleic acid in a solvent during light illumination.
모델 시스템에서 녹차 카테킨의 리보플라빈 광산화 억제
그림 5는 phosphate buffer(pH 6.5) 용액에서 리보플라빈의 광선의 조사에 의하여 일어나는 자체적 감광성 파괴에 미치는 녹차 카테킨의 영향을 나타낸 것이다. 광선의 조사에 의하여 리보플라빈은 급격히 파괴되었다. 30분 광선의 조사에 의하여 43.5%의 리보플라빈의 손실이 일어났으며, 90분의 광선조사에 의하여 86.8%의 리보플라빈이 손실되었다. 이는 비타민 B2의 광선에 의한 파괴속도가 매우 빠르게 진행되고 있다는 것을 확인하는 실험결과였다. 녹차 카테킨을 처리할 경우, 리보플라 빈의 손실속도를 확실히 억제하였으며, 녹차 카테킨의 처리량이 증가할수록 리보플라빈 파괴억제 효과는 증가하였다. 예를 들면, 광선조사 60분 후 대조구, 1.85×10-4g/mL 카테킨 처리구, 3.70×10-4g/
mL 카테킨 처리구, 5.55×10-4g/mL 카테킨 처리구에서의 리보플라빈 손실률은 각각 72.8, 47.2, 40.2, 32.0%이었다(그림 5). 또한 아스코르브산을 처리한 처리구에 비하여 동일량의 카테킨 처리가 유의 적으로 효과적인 리보플라빈 손실억제 효과를 나타내었다. 예를 들면, 광선조사 60분 후에 5.55×
10-4g/mL 카테킨 처리구에서는 32.0%의 리보플라빈 손실을 보였으나, 5.55×10-4g/mL 아스코르브산 (AA) 처리구에서는 52.3%의 리보플라빈 손실을 나타내었다(그림 5). 기존에 리보플라빈 손실억제 효과가 있다고 알려진 아스코르브산에 비하여 녹차 카테킨이 더욱더 강력한 리보플라빈 광손실억 제 효과를 갖는다는 사실을 확인한 것이다.
Illumination Time (min)
0 30 60 90 120
Riboflavin (mol)
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Control
t-c (1.85x10-4g/mL) t-c (3.70x10-4g/mL) t-c (5.55x10-4g/mL) AA (5.55x10-4g/mL)
그림 5 Protective activity of tea catechin on the self-sensitized photo-decomposition of riboflavin in buffer solution (phosphate buffer, pH 6.5) during light illumination.
모델 시스템에서 녹차 카테킨의 토코페롤 광산화 억제
그림 6은 녹차 카테킨이 메틸렌블루를 감광체로 하는 광산화 시스템에서 알파 토코페롤 손실에 미 치는 영향을 나타낸 것이다. 광선의 조사에 의하여 알파 토코페롤은 매우 빠른 속도로 파괴되었다.
30분 광선의 조사에 의하여 74.7%의 알파 토코페롤의 손실이 일어났으며, 90분의 광선 조사에 의 하여 95.5%의 알파 토코페롤이 손실되었다. 이는 비타민 E는 메틸렌블루를 광감체로 하여 생성하 는 일중항산소와 반응하여 그 파괴속도가 매우 빠르게 진행되고 있다는 것을 확인하는 실험결과 였다. 녹차카테킨을 시스템에 첨가하였을 경우, 알파 토코페롤의 손실을 매우 효과적으로 억제하 였다. 예를 들면 30분 광선 조사에 의하여 대조구에서는 74.7%의 알파 토코페롤이 파괴되었는 데 반하여, 5.55×10-4g/mL 녹차 카테킨 처리구에서는 불과 44.0%의 알파 토코페롤 손실을 나타내었다 (그림 6). 이는 녹차 카테킨이 메틸렌블루의 광감작용에 의하여 생성되는 일중항산소를 녹차 카테 킨이 효과적으로 소광시킴으로써 알파 토코페롤의 파괴를 효과적으로 억제하는 효과를 나타낸 것 으로 판단된다.
Illumination Time (min)
0 20 40 60 80 100 120
Tocopherol (mol)
0 5 10 15 20
Control
T-C (5.55x10-4g/mL)
그림 6 Protective activity of tea catechin on the methylene blue sensitized photo-decomposition of α-tocopherol in methanol during light illumination.
모델 시스템에서 개별 카테킨류의 지질광산화 억제효과
메틸렌블루, 지방산, 여러 가지 카테킨류를 함유한 MeOH/Chloroform 용액을 제조하고, 제조된 샘 플을 광저장박스에서 형광램프를 광원으로 하여 광선을 조사(광도 5,000 lux)시키면서 과산화물가 의 경시적 변화를 측정하여 지질 산화억제 활성을 측정한 결과, 모든 카테킨류는 0.86×10-3mol 농도 처리 시 메틸렌블루에 의한 지방산 광산화를 효과적으로 억제하였다(그림 7). 그림 5에서 보는 바와 같이, 동일한 몰농도 처리 시 카테킨의 종류에 따라서 리놀레산 광산화에서 과산화물의 생성을 억 제하는 효과가 다르게 나타났다. EGCG가 가장 효과가 높았으며, EGC, ECG, EC, C의 순서로 효 과를 나타내었다. 그리고 EGCG의 경우 0.86×10-3mol 농도 처리 시 메틸렌블루를 함유한 리놀레산 용액의 광산화를 억제하는 효과가 약 45% 정도에 이르렀다. 이는 동일한 처리량의 C에 비하여 약 2 배에 해당하는 효과이다(그림 7).
그림 8은 EGCG 카테킨과 여러 가지 표준항산화제를 함유한 리놀레산 용액의 광산화에 의한 지 질과산화물 생성에 억제효과를 나타낸 것이다. 초기반응에서는 알파 토코페롤이 가장 지질과산화 물생성을 억제하는 효과를 보였으나, 120분 이후부터는 가장 약한 억제효과를 나타내었다. 이는 광선을 조사하는 도중에 알파 토코페롤의 산화적 파괴에 기인하는 것으로 사료된다. BHT 0.86×
10-3mol 농도 처리 시에는 광선을 조사하는 전 기간을 통하여 리놀레산의 과산화물 생성 억제 효과 가 전혀 없었다. 그리고 160분간 광선의 조사 시에는 EGCG, BHA, 알파 토코페롤의 순으로 리놀
Illumination Time (min)
0 40 80 120 160
Hydroperoxide (mol/mL)
0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75
Control C EC ECG EGC EGCG
그림 7 Protective activity of individual catechins on the methylene blue photosen- sitized formation of hydroperoxides of linoleic acid during light illumination.
Illumination Time (min)
0 40 80 120 160
Hydroperoxide (mol/1mL)
0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75
Control α-Tocopherol BHT BHA EGCG
레산의 광산화를 억제하는 효과를 보였다(그림 8). 이 결과는 EGCG가 기존에 알려진 효과적인 일 중항산소 소거제인 알파 토코페롤보다 매우 우수한 일중항산소에 기인하는 지방산 산화를 억제 한다는 것을 의미한다.
3.3 식품의 광산화에 의한 초급성 영양성분 산화실험
에멀젼식품(우유)에서 지질산화분석
대표적인 유화상태로 존재하는 에멀젼 식품으로 우유를 선정하였다. 우유를 미리 살균한 Erlenmeyer flask에 넣은 후 광저장박스 내에서 형광광선에 조사되는 조건으로 30시간 동안 5℃
working cooler 내에서 저장하면서 일정시간마다 시료를 채취하여 지질과산화물 및 말론알데히드 함량을 측정하였다. 그림 9는 녹차 카테킨 함량을 달리하였을 때 유화식품인 우유의 과산화지질 (hydroperoxides) 생성 억제 효과를 나타낸 것이다. 일반 우유의 경우 30시간 광선을 조사한 경우에 과산화물이 0에서 9.1mmol/100mL milk로 증가하였다. 녹차 카테킨은 지질과산화물 및 말론알데 히드 생성을 매우 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 녹차 카테킨 함량이 0.0015%에서 0.01%
까지 증가함에 따라 과산화지질 생성 억제 효과가 증가함을 확인하였다. 우유에 0, 0.0015, 0.0025, 0.005, 0.01% 녹차 카테킨을 첨가한 샘플의 경우 30시간 광선을 조사한 경우에 과산화물 함량은 각각 9.1, 3.7, 3.0, 2.4 및 1.9mmol/100mL milk이었다. 그림 10은 녹차 카테킨 함량을 달리하였을 때 유화식품인 우유의 말론알데히드 생성 억제 효과를 나타낸 것이다. 일반 우유의 경우 30시간 광선 을 조사한 경우에 말론알데히드 값이 0.0015에서 0.02(Absorbance at 532nm)로 증가하였다. 녹차 카테킨은 지질과산화물 및 말론알데히드 생성을 매우 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 녹 차 카테킨 함량이 0.0015%에서 0.01%까지 증가함에 따라 말론알데히드 생성 억제 효과가 증가함 을 확인하였다. 우유에 0, 0.0015, 0.0025, 0.005 및 0.01% 녹차 카테킨을 첨가한 샘플의 경우 30시간 광선을 조사한 경우에 말론알데히드 값이 각각 0.02, 0.0075, 0.0055, 0.002 및 0.0005(Absorbance at 532nm)이었다.
그림 11은 녹차 카테킨 및 아스코르브산의 광산조사로 인한 우유의 지질과산화물 생성 억제 효 과를 비교하여 나타낸 것이다. 그림 11에서 보는 바와 같이 0.0025% 녹차 카테킨이 0.01% 아스코르 브산보다 지질광산화 억제 효과가 탁월함을 보여주었다. 아스코르브산에 의한 광산화 억제 효과 는 아스코르브산의 첨가량이 증가함에 따라서 증가하였다. 0.01% 아스코르브산은 12시간 광선이 조사되는 동안에는 지질과산화물 생성억제 효과가 0.0025% 녹차 카테킨과 유의적 차이를 보이지 않았으나, 18시간 이후에서는 유의적인 차이를 보였다.
그림 12는 녹차 카테킨 및 아스코르브산의 광산조사로 인한 우유의 말론알데히드 생성 억제 효 과를 나타낸 것이다. 아스코르브산에 의한 광산화 억제 효과는 아스코르브산의 첨가량이 증가함
Illumination Time (hrs)
0 5 10 15 20 25 30
Hydroperoxide (mol/100 mL milk)
0 2 4 6 8 10 12
Control
0.0015% Tea catechin 0.0025% Tea catechin 0.0050% Tea catechin 0.010% Tea catechin
그림 9 Protective activity of tea catechin on the formation of lipid hydroperoxides in milk during light illumination.
Illumination Time (hrs)
0 5 10 15 20 25 30
Malonaldehyde (ABS at 532 nm)
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025
Control
0.0015% Tea catechin 0.0025% Tea catechin 0.0050% Tea catechin 0.010% Tea catechin
Illumination Time (hrs)
0 5 10 15 20 25 30
Hydroperoxide (mol/100 mL milk)
0 2 4 6 8 10 12
Control 0.0025% AA 0.005% AA 0.01% AA
0.0025% Tea Catechin
그림 11 Protective activity of tea catechin on the formation of lipid hydroperoxides in milk during light illumination as compared with ascorbic acid.
Illumination Time (hrs)
0 5 10 15 20 25 30
Malonaldehyde (ABS at 532 nm)
0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030
Control 0.0025% AA 0.005% AA 0.01% AA
0.0025% Tea Catechin
그림 12 Protective activity of tea catechin on the malonaldehyde formation in milk during light illumination as compared with ascorbic acid.
에 따라서 증가하였다. 0.0025% 아스코르브산 첨가는 광선의 조사에 의하여 생성되는 우유의 말 론알데히드 생성을 억제하지 못하였다. 0.005% 아스코르브산 첨가는 12시간 광선이 조사되는 동 안에는 말론알데히드 생성 억제 효과를 보였으며, 그 이후로는 억제효과가 없었다. 그러나 0.01%
아스코르브산 첨가군에서 30시간 광조사 기간 동안에 말론알데히드 생성을 억제하는 효과를 보였 다. 반면에 적은 양인 0.0025% 녹차 카테킨은 0.01% 아스코르브산 첨가군과 비교하여 12시간 광 선조사 이후부터 말론알데히드 생성 억제에 유의적인 차이를 보였다.
에멀젼 식품(우유)에서 휘발성화합물 생성억제능력
우유를 미리 살균한 Erlenmeyer flask에 넣은 후 광저장박스 내에서 형광광선에 조사되는 조건으로 30시간 동안 5℃ working cooler내에서 저장하면서 일정시간마다 시료를 채취하여 SPME-GC 방법 을 이용하여 휘발성 화합물 함량을 측정하였다. 표 1은 광선이 조사되는 조건에서 우유에 발생하 는 여러 가지 휘발성화합물의 시간대별 발생정도를 나타낸 것이다. 표 1에서 보는 바와 같이 광선 조사 시간이 증가하면서, 휘발성화합물의 생성이 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 특히 우 유 중에 hexanal 함량이 광선조사에 의하여 가장 현격히 증가하였다. 광선조사 전에는 0.91mV*sec 이었으나 30시간 광조사 후에는 18.35mV*sec로 현저히 증가하였다(표 1).
표 1 Formation of individual volatile compounds in milk during light illumination
Peak Area (mV*sec)
0 hr 6 hr 12 hr 18 hr 24 hr 30 hr
pentanal 0.39±0.01 1.53±0.33 2.01±0.41 2.52±0.21 2.77±0.12 2.19±0.22 hexanal 0.91±0.004 8.36±0.62 13.68±2.50 18.06±1.87 20.68±0.60 18.35±2.30 unknown 6.38±0.02 5.66±0.32 5.12±0.37 7.49±3.54 4.95±0.33 5.13±0.31 heptanal 0.35±0.03 3.07±0.17 7.08±0.81 9.62±0.53 11.09±0.12 12.05±1.18
2-heptenal nd nd 0.06±0.09 0.21±0.30 0.50±0.16 1.15±0.51
2-hexan-1-ol nd 0.46±0.04 0.76±0.03 0.85±0.02 1.05±0.08 1.12±0.02 octanal 0.30±0.007 1.03±0.20 1.84±0.23 2.01±0.04 2.28±0.16 0.13±0.19 1-decyne 0.16±0.03 1.91±0.16 2.99±0.18 4.52±0.012 5.29±0.10 6.73±0.16
2-hexenal nd 0.50±0.03 1.03±0.006 1.25±0.22 1.40±0.17 1.65±0.002
2-nonenone 3.44±0.24 3.39±0.23 3.25±0.04 3.03±0.17 3.04±0.19 3.16±0.03 decanal 0.34±0.05 1.14±0.01 2.38±0.02 2.85±0.06 3.31±0.22 3.99±0.12
2-nonenal nd 0.60±0.06 1.66±0.11 2.09±0.30 2.49±0.38 2.97±0.005
Illumination Time (hrs)
0 5 10 15 20 25 30
Total Volatile Contents (mV*sec)
10 20 30 40 50 60 70
Control
0.0015% tea catechin 0.0025% tea catechin 0.005% tea catechin 0.01% tea catechin
그림 13 Protective activity of tea catechin on the formation of total volatile compounds in milk during light illumination.
Illumination Time (hrs)
0 5 10 15 20 25 30
Hexanal Contents (mV*sec)
0 5 10 15 20 25
Control
0.0015% tea catechin 0.0025% tea catechin 0.005% tea catechin 0.01% tea catechin
그림 14 Protective activity of tea catechin on the formation of hexanal in milk during light illumination.
그림 13은 녹차 카테킨 함량을 달리하였을 때 유화식품인 우유의 휘발성 화합물 생성 억제 효과 를 나타낸 것이다. 우유에 5,000Lux 광선을 조사하는 과정에서 휘발성 화합물의 함량이 점차적으 로 증가하였다. 우유의 광선 조사 시간이 0, 6, 12 18, 24 및 30 시간일 때 총 휘발성화합물의 양은 각 각 13.67, 29.39, 44.17, 56.65, 61.02, 61.01mV*sec이었다. 녹차 카테킨 첨가는 휘발성화합물의 생성을 매우 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다. 녹차 카테킨 함량이 0.0015%에서 0.01%까지 증가함 에 따라 휘발성화합물 생성억제효과가 증가함을 확인하였다(그림 13). 이번 연구에서 우유의 광산 화는 휘발성화합물을 증가시키는데 그중에서도 hexanal을 가장 많이 증가시키는 것으로 나타났 다. 이는 hexanal이 지방산화 2차 산물임을 감안하면, 광선의 조사에서 지방산화가 크게 증가되었 음을 의미한다. 그림 14는 녹차 카테킨 첨가는 휘발성화합물 중 hexanal 생성을 억제하는 효과를 나타낸 것이다. 녹차 카테킨은 우유에서 hexanal의 생성을 매우 효과적으로 억제하는 것을 확인하 였다. 녹차 카테킨의 처리량이 증가할수록 우유 중에 생성되는 hexanal의 함량도 점차적으로 감소 하는 것을 확인하였다. 그림 15는 녹차 카테킨과 아스코르브산의 우유 중에 생성되는 total volatile compound의 함량에 미치는 영향을 나타낸 것이다. 그림 15에서 보는 바와 같이, 동일한 농도에서 녹차 카테킨과 아스코르브산의 첨가효과를 보면, 녹차 카테킨이 월등히 우수함을 확인할 수 있었 다. 우유에 0, 0.0025% 녹차 카테킨 및 0.0025, 0.005 및 0.01% 아스코르브산을 첨가한 샘플의 경우 24시간 광선을 조사한 경우에 총 휘발성화합물 함량은 각각 62.61, 21.11, 54.02, 53.16, 38.46mV*sec
Treatments
1 2 3 4 5
Total Volatile Contents (mV*sec)
0 20 40 60 80
Control 0.0025% TC 0.0025% AA 0.005% AA 0.01% AA
이었다(그림 15).
에멀젼 식품(우유)에서 레티놀 및 토코페롤 산화억제능력
우유를 미리 살균한 Erlenmeyer flask에 넣은 후 광저장박스 내에서 형광광선에 조사되는 조건으로 30시간 동안 5℃ working cooler 내에서 저장하면서 일정시간마다 시료를 채취하여 HPLC 방법을 이 용하여 레티놀 및 토코페롤 함량을 측정하였다.
그림 16은 녹차 카테킨 및 아스코르브산의 유화식품인 우유의 토코페롤 산화 억제 효과를 나타 낸 것이다. 우유에 5,000 Lux 광선을 조사하는 과정에서 토코페롤의 함량은 급격히 감소하였다. 그 러나 녹차 카테킨을 첨가한 경우에는 토코페롤의 감소가 현격히 적게 일어났다. 이 결과는 녹차 카 테킨 첨가는 토코페롤의 산화를 매우 효과적으로 억제하는 것을 나타내는 것이었다. 또한 동일한 농도에서 녹차 카테킨과 아스코르브산의 첨가효과를 비교해 보면, 녹차 카테킨이 토코페롤 산화 를 억제하는 활성이 월등히 우수함을 확인할 수 있었다(그림 16). 그림 16에서 보면, 녹차 카테킨이 아 스코르브산의 1/4 정도의 농도로 첨가하여도 월등히 높은 알파 토코페롤 손실억제 효과를 보였다.
그림 17은 녹차 카테킨 및 아스코르브산의 처리가 유화식품인 우유의 레티놀 산화에 미치는 영 향을 나타낸 것이다. 우유에 5,000 Lux 광선을 조사하는 과정에서 레티놀의 함량이 점차적으로 감 소하였다. 녹차 카테킨 첨가는 레티놀의 산화를 매우 효과적으로 억제하는 것을 확인하였다(그림
Illumination Time (hrs)
0 5 10 15 20 25 30
α-Tocopherol (g/100 mL milk)
0 10 20 30 40 50 60 70
Control 0.0025% AA 0.005% AA 0.01% AA 0.0025% TC
그림 16 Protective activity of tea catechin on the tocopherol decomposition in milk during light illumination as compared with ascorbic acid.
16). 또한 동일한 농도에서 녹차 카테킨과 아스코르브산의 첨가효과를 보면, 녹차 카테킨이 레티놀 산화를 억제하는 활성이 월등히 우수함을 확인할 수 있었다. 이 결과에 따르면, 녹차 카테킨이 아 스코르브산의 1/4 정도의 농도로 첨가하여도 월등히 높은 레티놀 손실억제 효과를 보였다.
녹차 카테킨 첨가가 광선조사에 의한 우유의 관능값에 미치는 영향
표 2는 녹차 카테킨을 첨가한 우유와 일반 우유를 60시간 광선이 조사되는 조건에서 보관한 후, 관능검사를 실시한 결과이다. 이 결과에서 광선을 조사시키지 않은 우유에서는 전혀 불쾌한 냄새 가 없었으나, 60시간 광선을 조사시키면, 상당한 불쾌취가 발생하였다. 신선한 우유의 관능값을 1 로 하고 60시간 광선에 노출되어 불쾌취를 발생한 우유를 관능값 10으로 임으로 기준하였을 때, 녹차 카테킨을 첨가한 우유의 경우에서는 7명의 패널이 모두 녹차 카테킨 비첨가군보다 양호한 관 능값을 갖는 것으로 점수를 매겼다. 그리고 그 관능값은 5.71로서 녹차 카테킨첨가군이 비첨가군 에 비하여 매우 양호한 관능값을 나타내었다. 이 결과는 위에서 연구하여 얻은 화학적 지표성분 분 석들과 일치하는 것으로서, 녹차 카테킨이 우유의 광산화를 억제하여 지질과산화물 생성, 휘발성
Illumination Time (hrs)
0 5 10 15 20 25 30
Retinol (g/100 mL milk)
0 10 20 30 40 50 60
Control 0.0025% AA 0.005% AA 0.01% AA 0.0025% TC
그림 17 Protective activity of tea catechin on the retinol decomposition in milk during light illumination as compared with ascorbic acid.
표 2 Sensory evaluation for the fresh milk and milks exposed for 60 hr light illumination
Panel No Sensory Score1)
milk 0 hr control 60 hr t-c 0.01% 60 hr
1 1 10 3
2 1 10 8
3 1 10 4
4 1 10 6
5 1 10 5
6 1 10 8
7 1 10 6
Mean 1 10 5.71 ± 1.89
1) 신선우유시료 관능값은 1로, 무처리 광산화 우유의 관능값은 10으로 기준하였을 때, 녹차처리 광산화우유
의 관능값.
4. 요 약
1. W/O microemulsion 시스템에서 Na2MoO4와 H2O2를 반응시켜 생성되는 1O2로 rubrene을 선택 적으로 산화시켜 생성되는 rubrene endoperoxide 생성량을 측정한 결과에 의하면, 녹차카테킨은 rubrene endoperoxide의 생성을 효과적으로 억제하였다.
2. 녹차 카테킨의 rubrene endoperoxide 생성억제능력은, 기존에 강력한 일중항 산소소거제인 아 스코르브산보다 더 강한 활성을 나타내었다. 녹차 카테킨 농도 0.075g/10mL 처리구에서는 거 의 100% 가까운 일중항 산소 소거능력을 나타내었다. 그러나 아스코르브산은 동일한 농도인 0.075g/10mL 처리구에서는 약 60% 정도의 일중항 산소 소광능력을 갖는 것으로 나타났다.
3. MB-TMPD시스템에서 광선을 조사시켜 생성되는 일중항 산소와 TMPD가 반응하여 얻어지는 반응물인 TAN radical을 ESR (electron spin resonance) spectroscopy를 이용하여 얻은 연구 결과에 의하면, 녹차 카테킨은 TAN radical 생성을 억제하는 것으로 나타났으며, 그 활성은 농도 의존적 이었다. 이 결과를 통해 녹차 카테킨의 일중항 산소 소거활성 메커니즘을 확인하였다.
4. 모델시스템(메틸렌블루, 지방산, 녹차카테킨을 함유한 MeOH/Chloroform 용액)에서, 녹차카테 킨이 강력한 메틸렌블루에 의한 지방산 광산화를 효과적으로 억제하였다. 녹차카테킨은 메틸렌 블루를 감광체로 하는 리놀레산 광산화에서 과산화물의 생성 및 콘주게이트 지방생성을 매우 효과적으로 억제하였으며, 동일한 농도에서의 그 억제효과가 DABCO 및 알파 토코페롤보다 월 등하였다.
5. 개별 카테킨들을 비교한 실험에서는, EGCG가 가장 강한 리놀레산 광산화억제효과를 나타내었
고, EGC, ECG, EC 및 C의 순으로 활성이 적었다. EGCG는 기존의 알파 토코페롤, BHA, BHT등 보다도 월등히 높은 산화억제 활성을 나타내었다.
6. 모델 시스템에서(phosphate buffer, pH 6.5) 광선에 의해 리보플라빈이 매우 빠른 속도로 파괴되었 다. 녹차 카테킨은 이러한 광선에 의한 리보플라빈의 파괴를 효율적으로 억제하였다. 녹차 카테 킨의 처리량을 늘릴수록 리보플라빈 파괴억제효과는 증가하였다. 예를 들면, 광선조사 60분후, 대조구, 1.85x10-4g/mL 카테킨 처리구, 3.70×10-4g/mL 카테킨 처리구, 5.55×10-4g/mL 카테킨 처리구 에서의 리보플라빈 손실률은 각각 72.8, 47.2, 40.2, 32.0%이었다. 또한 아스코르브산을 처리한 처 리구에 비하여 동일량의 카테킨처리가 유의적으로 효과적인 리보플라빈 손실억제 효과를 나타내 었다.
7. 녹차 카테킨은 메틸렌블루를 감광체로 하는 광산화 시스템에서 알파 토코페롤 손실을 매우 효 과적으로 억제하였다. 예를 들면 30분 광선 조사에 의하여 대조구에서는 74.7%의 알파 토코페롤 이 파괴되었는 데 반하여, 5.55×10-4g/mL 녹차 카테킨 처리구에서는 불과 44.0%의 알파 토코페롤 손실을 나타내었다. 이는 녹차 카테킨이 메틸렌블루의 광감작용에 의하여 생성되는 일중항 산 소를 효과적으로 소광시킴으로써 알파 토코페롤의 파괴를 효과적으로 억제하는 효과를 나타낸 것으로 판단된다.
8. 우유의 광선조사조건에서, 녹차 카테킨은 우유 중의 과산화지질(hydroperoxides) 및 말론알데히 드(malonaldehydes) 생성을 효과적으로 억제하였다. 동일한 농도에서, 녹차 카테킨은 아스코르브 산에 비하여 그 억제활성이 월등히 높았다. 녹차 카테킨 0.0025% 첨가는 아스코르브산 0.01% 첨 가군보다 그 효과가 더 높게 나타났다.
9. 우유에 광선이 조사되는 조건하에서 광선조사 시간이 증가할수록 휘발성화합물 생성이 현저히 증가하였다. 특히 우유 중에 hexanal함량이 광선조사에 의하여 가장 현격히 증가하였다. 광선조 사 전에는 우유 중의 hexanal 함량이 0.91mV*sec이었으나 30시간 광조사 후에는 18.35mV*sec로 현저히 증가하였다.
10. 녹차 카테킨 첨가는 우유의 광조사 시 발생하는 휘발성화합물의 생성을 매우 효과적으로 억제 하는 것을 확인하였다. 녹차 카테킨 함량이 0.0015%에서 0.01%까지 증가함에 따라 휘발성화합 물 생성억제효과가 증가하였다. 동일한 농도에서 녹차 카테킨이 아스코르브산에 비하여 휘발성 화합물 생성을 억제하는 효과가 월등히 우수하였다.
11. 녹차 카테킨을 첨가한 우유의 경우에는 토코페롤의 감소가 현격히 적게 일어났다. 이 결과는 녹 차 카테킨 첨가는 토코페롤의 산화를 매우 효과적으로 억제하는 것을 나타내는 것이었다. 또한 동일한 농도에서 녹차 카테킨과 아스코르브산의 첨가효과를 비교해 보면, 녹차 카테킨이 토코
12. 녹차 카테킨 첨가는 우유 중의 레티놀 손실을 매우 효과적으로 억제하였다. 또한 동일한 농도 에서 녹차 카테킨과 아스코르브산의 첨가효과를 보면, 녹차 카테킨이 레티놀 산화를 억제하는 활성이 월등히 우수함을 확인할 수 있었다. 녹차 카테킨이 아스코르브산의 1/4 정도의 농도로 첨가하여도 월등히 높은 레티놀 손실억제 효과를 보였다.
13. 광선을 조사시키지 않은 신선한 우유에서는 전혀 불쾌한 냄새가 없었으나, 광선을 조사하면 우 유 중에 상당한 불쾌취가 발생하였다. 신선한 우유의 관능값을 1로 하고 60시간 광선에 노출되 어 불쾌취를 발생한 우유를 관능값 10으로 임의로 기준하였을 때, 녹차 카테킨을 첨가한 우유 의 경우에서는 7명의 패널이 모두 녹차 카테킨 비첨가군보다 양호한 관능값을 갖는 것으로 점 수를 매겼다. 그리고 그 관능값은 5.71로서 녹차 카테킨 첨가군이 비첨가군에 비하여 매우 양호 한 관능값을 나타내었다. 이 결과는 위에서 연구하여 얻은 화학적 지표성분 분석들과 일치하는 것으로서, 녹차 카테킨이 우유의 광산화를 억제하여 지질과산화물 생성, 휘발성화합물의 생성, 레티놀 파괴 및 토코페롤의 파괴를 억제함과 동시에, 그 결과 우유의 관능특성의 열화를 억제하 는 것으로 나타났다.
14. 이번 연구결과를 요약해보면, 녹차 카테킨은 일중항 산소를 소광하는 기작을 갖고 있으며, 그 활성이 매우 강하였다. 메틸렌블루를 광감체로 하는 모델계에서 녹차 카테킨은 리놀레산의 광 산화를 억제하여 지질과산화물 생성 및 콘주게이트산 생성 및 토코페롤 손실을 효과적으로 억 제하였다. 또한 모델계에서 녹차 카테킨은 리보플라빈의 광선조사에 의한 손실을 효과적으로 억제하였다. 이러한 녹차 카테킨의 효과는 기존에 알려진 토코페롤이나 아스코르브산에 비하여 월등히 그 억제활성이 높았다. 개별 카테킨들 중에서는 EGCG와 ECG가 높은 광산화 억제활성 을 보였다. 그리고 에멀젼 식품인 우유에서의 실험에서도, 녹차 카테킨은 유지방의 광산화를 억 제하여 과산화물 생성 및 말론알데히드 생성을 효과적으로 억제하였으며, 휘발성 화합물의 생 성을 매우 효과적으로 억제하는 활성을 나타내었다. 또한 녹차 카테킨은 광선의 조사에 의한 우유 중의 토코페롤과 레티놀 손실을 효과적으로 억제하였다. 뿐만 아니라, 녹차 카테킨은 광 선의 조사에 의하여 일어나는 우유의 관능특성의 열화를 효과적으로 억제하는 것으로 나타났 다. 이러한 녹차 카테킨의 광산화 억제효과는 기존에 알려진 강력한 광산화억제제인 아스코르 브산에 비하여 월등히 우수하였다. 따라서 녹차 카테킨은 우유 등과 같은 에멀젼 식품의 초급 성 광산화를 억제하는 효과를 갖는 첨가물로서의 이용이 가능한 것으로 판단된다.
참고문헌
Berliner LJ, Bradley DG, Meinheltz D, Min DB, Ogata T. 1994. The detection of riboflavin-photosensitized singlet oxygen formation in milk by electron spin resonance. In Supramolecular Structure and Function. G. Pifat (Ed.),
Balaban Publishers, Croatia. pp. 67-77.
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