A Comparison of the Components and Biological Activities in Raw and Boiled Red Beans (Phaseolus radiatus L.)

(1)

생팥과 증자팥의 성분 및 생리활성 비교

이륜경¹, 김미선², 이예슬², 이만효¹, 이종화³, 손호용²*

1경북바이오산업연구원

2안동대학교식품영양학과

3안동대학교식품생명공학과

Received: February 10, 2014 / Accepted: April 13, 2014

서 론

팥

(Phaseolus radiatus L.)

은장미목콩과의한해살이식 물로

^,

한국

^,

중국

^,

일본등의동북아시아에서주로재배되며

^,

국내에서는콩다음으로수요가많은두류이다

^[6].

팥알은그 형태와구조는콩과비슷하나

^,

적색광택을나타내며중앙에 흰색띠를가지는특징이있으며

^{, 8-9%}

의수분

^{, 68%}

의탄수 화물및

^20%

의단백질을함유하고있어영양적으로매우우

수하다

^[23].

특히팥은비타민

^B1

을포함한각종비타민

^,

칼 륨

^,

칼슘

^,

인등의미네랄및쌀에부족한라이신을다량함 유하고있어각기병및피로회복에효과가있으며

^[16],

아미 노산부족을해소하여단백질생산에도움을주며

^,

탄수화물 대사촉진의유익한기능을나타내어영양보충용식품소재

로이용되고있다

^[6].

팥은두류중에서도특이하게세포벽

외부의열응고성단백질을가지며

^[1],

이들이가열시우선

적으로열변성되므로풀처럼되지않고앙금이만들어질수 있는특이한구조를가지고있어

^[18],

주로팥죽

^,

팥앙금

^,

양 갱

^,

빙과제조용으로이용되어왔으며

^,

최근에는팥음료

^[8]

및팥을이용한장류발효식품

^[27]

등의다양한가공식품으

로개발되고있다

^.

A Comparison of the Components and Biological Activities in Raw and Boiled Red Beans (Phaseolus radiatus L.) Ryun Kyung Lee

¹

, Mi-Sun Kim

²

, Ye-Seul Lee

²

, Man-Hyo Lee

¹

, Jong Hwa Lee

³

, and Ho-Yong Sohn

²

*

1

Gyeongbuk Institute for Bioindustry, Andong 760-380, Republic of Korea

2

Department of Food and Nutrition,

³

Department of Food Science and Biotechnology, Andong National University, Andong 760-749, Republic of Korea

In the course of study for the development of functional food using red beans (azuki beans, Phaseolus radiatus L .), the ethanol extracts from raw-red bean (RRB) and boiled-red bean (BRB) were prepared, and the components and various biological activities of both were compared. It was observed that the extraction yield, and the total polyphenol content, of the BRB were 1.2 times higher than that of the RRB. However, the contents of total flavonoid, total sugar and reducing sugar in the BRB were 30, 27.9 and 30.8% respectively when compared with those of RRB. In relation to antioxidative activity, both RRB and BRB exhibited moderate DPPH anion, ABTS cation, and nitrite scavenging activities and reducing power, though in all cases RRB demonstrated stronger activities than BRB. The extracts of RRB and BRB did not reveal any antimicrobial activities. In a α- amylase inhibitory activity assay, RRB was higher than BRB, while BRB showed higher α-glucosidase inhibitory activity than RRB. A strong and particular activity was observed in an anti-thrombosis activity assay of RRB. The extract of RRB demonstrated strong inhibitions against prothrombin and blood coagulation factors, with moderate thrombin inhibition.

However, the extract of BRB did not exhibit any significant anti-thrombosis activity. Our results indicate that RRB has different, but useful biological activities, and loss or elimination of the biologically active substances in RRB occurs during the production of BRB. Therefore, to develop more functional foods from red beans, a study of suitable boiling, heating and drying processes is essential, and the efficient re-use of boiled waste water from the boiling process is necessary. These results could be applied to the further development of functional red bean beverages and sweat red bean pastes.

Keywords: Bioactivity, Phaseolus radiatus L ., anti-oxidation, anti-thrombosis, waste-water

*Corresponding author

Tel: +82-54-820-5491, Fax: +82-54-820-7804 E-mail: [email protected]

© 2014, The Korean Society for Microbiology and Biotechnology

(2)

한방에서는팥을적소두로불리며설사

^,

이질

^,

수종

^,

비만

을치료하는데사용되고있으며

^[12],

팥삶은물을민간에

서는이뇨및배변촉진작용을통한붓기제거용및다이어

트음료로애용하여왔다

^[16].

팥의껍질에는아린맛을내

는시아니딘배당체와사포닌성분들이다량함유되어있을 뿐아니라

, trypsin inhibitor

와같은생육억제인자를다량포

함하고있기때문에

^{[10, 11]}

아린맛을제거하고비영양인

자들을불활성화시키기위해

⁹⁰

^o

^C

정도의고온에서

^10-20

분 간자숙하고

¹

차자숙액을버린후

^,

팥을회수하고이를다 시고온고압증자하여삶은팥을제조하고이를적당한방 법으로건조하여팥앙금및팥분말로제조하며

^,

이때

²

차로

고온에서삶은물을음료로이용하고있다

^{[8, 16].}

국내팥에대한연구는팥의종자개량

^[5]

및재배에대한

연구

^{[21, 23]}

에서점차팥의유용생리기능연구및팥가공

제품개발연구로전환되고있으며

^,

천연안토시아닌계색소 를이용하기위한팥껍질색소에관한연구

[4, 17, 22, 28],

색소의항산화

^{[3, 26]}

및암세포성장억제효과

^[17],

팥에탄 올추출물의발암억제효과

^[7],

관절염완화효과

^[9]

및팥열 수추출물의구강세균에대한항균력

^{[13], DNA}

손상억제 효과

^[20]

및혈전용해활성

^[19]

등이보고되어있다

^.

또한가 공학적특성연구로

^,

점차증가되는팥수요에대응하기위한

국내산과중국산팥의전분질특성에관한연구

^[13],

볶음시

간에따른이화학적특성및항산화활성변화연구

^[24]

도진 행되고있다

^.

본연구에서는

^,

팥의유용기능을이용한고부가가치식품 개발을목표로무처리한생팥분말과

¹

차자숙후고온증 자하고동결건조하여제조된식용팥분말을대상으로에탄 올추출물을조제하고

^,

각각의유용성분및항산화

^,

항균

^,

항 당뇨

^,

및항혈전활성을평가하였다

^.

그결과생팥및증자 팥에서강력한항산화활성

^,

항당뇨활성및혈액응고인자 저해를통한강력한항혈전활성을확인하였기에이에보고 하는바이다

^.

재료 및 방법

실험재료

본실험에사용된국내산팥은

²⁰¹²

년경북안동에서재

배한국내산팥

⁽

충주팥

⁾

을구입하여사용하였다

^.

생팥은이 물질을제거하고

^,

수세

^,

탈수하여

^100-150

메쉬로분쇄한후

10

배 무게의

95% ethanol (Daejung Chemicals & Metals Co., Ltd. Korea)

을가한후상온에서

¹²

시간

²

회추출하였 다

^.

증자팥분말조제를위해서는수세한팥에

^2.5

배의물을 가한후

⁹⁰

^o

^C

에서자숙한후자숙액을버리고

^{, 120}

^o

^C

에서고 압증자하고방냉한후동결건조

(PVTFD 100R,

일신바이오 베이스

^,

한국

⁾

하여조제하였으며

^,

이후

^100-150

메쉬로분쇄

한후

¹⁰

배무게의

95% ethanol

을가하여상온에서

¹²

시간

2

회추출하였다

^.

추출액은

filter paper (Whatsman No. 2)

로 거른 후

⁵⁰

^o

^C

에서 감압 농축

(Eyela Rotary evaporator N- 1000, Tokyo Rikakikai Co., Ltd. Japan)

하여분말로조제 하였다

^.

각각의추출물들은

^DMSO

에적당한농도로녹여

^, in-vitro

항산화

^,

항균

^,

항당뇨및항혈전활성평가에사용하

였다

^.

기타 사용한 시약은 시약급 이상으로

^{Sigma Co.}

(USA)

의제품을구입하여사용하였다

^.

실험에사용한팥은

안동대학교식품영양학과에서보관하고있다

(voucher specimen 2012-PR1).

항산화 활성 측정

팥의항산화활성은

DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) anion scavenging activity [DSA], ABTS [2,2-azobis(3- ethylbenzothiazoline-6-sulfonate)] cation scavenging activity [ASA], nitrite scavenging activity [NSA]

및환원력측정으 로평가하였다

^[2].

먼저

^DSA

측정의경우

^,

다양한농도로희 석한 시료

²⁰

μ

^l

에

99.5% ethanol

에 용해시킨

^{2 × 10}

⁻⁴

^M DPPH

용액

³⁸⁰

μ

^l

를넣고혼합하여

³⁷

^o

^C

에서

³⁰

분동안반 응시킨 후

^{, 516 nm}

에서

microplate reader (Asys Hitech, Expert96, Asys Co., Austria)

를사용하여흡광도를측정하

였다

^{. DSA (%)}

는시료첨가구와비첨가구의백분율로표시

하였다

^{[2]. ASA}

측정의 경우

, 7 mM ABTS (Sigma Co., USA) 5 ml

와

140 mM potassium persulfate 88 ml

를섞은

후상온에서

¹⁶

시간빛을차단하여

^ABTS

양이온을형성시

켰으며

^,

이후이용액을

^{414 nm}

에서흡광도값이

^1.5

가되 도록

^ethanol

로희석하였다

^.

조제된희석용액

¹⁹⁰

μ

^l

와시료

10

μ

^l

를혼합한후상온에서

⁶

분간반응시킨후

^{734 nm}

에

서흡광도를측정하고다음의식에의해

^ASA(%)

를결정하

였다

^[11].

ASA (%) = [(C

−

^S)/C]

×

¹⁰⁰

C: DMSO

첨가시흡광도

^{, S:}

시료첨가시흡광도

^.

한편

^NSA

측정의경우

^,

아질산염용액

^{(1 mM)}

에시료용액 을가하고여기에

^{0.1 N HCl}

을가해

^{pH 1.2}

로조정한후

^, 37

^o

C

에서

¹

시간 반응시킨후

Griess reagent (Sigma Co., USA)

를가하고혼합하였다

^.

이후

¹⁵

분간실온에서방치후

520 nm

에서흡광도를측정하여잔존

^nitrite

양을측정하였 다

^{. NSA(%)}

는다음의식에의해계산하였다

^[2].

NSA (%) = [1

−

^(A

−

^C)/B]

×

¹⁰⁰

A: 1 mM nitrite

용액에시료를첨가하여

¹

시간반응시킨 후의흡광도

, B: 1 mM nitrite

용액의흡광도

^{, C:}

팥시료의 흡광도

^.

(3)

환원력평가를위해서는

^ethanol

에용해한시료

^{2.5 ml}

에

0.2 M sodium phosphate buffer (pH 6.6) 2.5 ml

와

^10%

potassium ferricyanide 2.5 ml

를첨가하고

⁵⁰

^o

^C

에서

²⁰

분 간반응시킨후

, 10% trichloroacetic acid 2.5 ml

를첨가하

여반응을종료하고

^{4000 rpm}

에서

¹⁰

분간원심분리하여상

등액을회수하였다

^.

회수한상등액은증류수로

²

배희석한 후

^,

신선하게조제된

0.1% ferric chloride

용액과

^{5:1 (v/v)}

비율로혼합하고

^{700 nm}

에서흡광도를측정하여평가하였

다

^{[2, 14].}

상기의 항산화실험에서대조구로는

^{vitamin C} (Sigma Co., USA)

를사용하였으며

^,

용매대조구로는

^DMSO

를사용하였다

^.

각각의활성평가는각각

³

회반복한실험의 평균과편차로표시하였다

^.

항균 활성 측정

생팥및증자팥의추출물의항균활성은기존의보고된방 법과동일하게평가하였다

^[14].

항균활성평가를위한그람 양성세균으로는

Staphylococcus aureus KCTC 1916, Staphylococcus epidermidis ATCC 12228, Listeria monocytogenes KACC 10550, Bacillus subtilis KCTC 1924

를

^,

그람 음성세균으로

Escherichia coli KCTC 1682, Pseudomonas aeruginosa KACC 10186, Proteus vulgaris KCTC 2433, Salmonella Typhimurium KCTC 1926,

진균 으로는

Candida albicans KCTC 1940

및

Saccharomyces cerevisiae IFO 0233

를사용하였다

^.

항세균활성평가의경 우

, Nutrient broth (Difco Co., USA)

에각각의세균을접종 하여

³⁷

^o

^C

에서

²⁴

시간동안배양한 후

^,

각균주를

^O.D.

600

0.1

로조정하여

Nutrient agar (Difco Co., USA)

배지를포 함하는 멸균

petri dish (90 × 15 mm, Green Cross Co., Ltd. Korea)

에

¹⁰⁰

μ

^l

도말하고

^,

각각의 시료

⁵

μ

^l

를멸균

disc-paper (

지름

6.5 mm, Whatsman No.2)

에가하여

^{, 37}

^o

^C

에서

²⁴

시간동안배양하였으며

^,

진균경우에는

^Sabouraud dextrose (Difco Co. USA)

를 이용하여 동일한 방법으로

30

^o

C

에서

²⁴

시간동안배양후

^,

생육저지환의크기를측정 하여항균활성을 평가하였다

^[14].

대조구로는 항세균제인

ampicillin

과 항진균제인

miconazole (Sigma Co., USA)

을 각각

¹

μ

^g/disc

농도로사용하였으며

^,

생육저지환의크기는 육안으로생육이나타나지않는부분의지름을

^mm

단위로 측정하였고

^{, 3}

회이상평가후대표결과로나타내었다

^.

팥의 항당뇨 활성

항당뇨활성은

^in-vitro

α

^-amylase

저해활성과α

-glucosidase

저해활성을평가하여나타내었다

^.

먼저α

^-amylase

저해활 성은 기존 보고

^[15]

와 동일하게 팥 추출물 시료

^2.5

μ

^l

와

50 mM phosphate buffer (pH 6.8)

로 희석한 α

^-amylase (0.25 U/ml) 25

μ

^l

를혼합하여

³⁷

^o

^C

에서

¹⁰

분간

preincubation

한후

, 0.5% soluble starch (Samchun Chemicals Co., Korea) 25

μ

^l

를가하여

³⁷

^o

^C

에서

¹⁰

분간반응하였다

^.

이후

¹⁰⁰

^o

^C

에 서

⁵

분간가열하여반응을정지시켰으며

^,

반응액에

¹⁵⁰

μ

^l

의

DNS (3,5-dinitrosalicylic acid, Sigma Co., USA)

용액 을가하여

¹⁰⁰

^o

^C

에서

⁵

분간가열하여발색한후상온에서 방냉하였다

^.

발색액은

96 well microplate reader (Tecan Co., USA)

를이용하여

^{540 nm}

에서흡광도를측정하였으며

^,

각각의실험은

³

회반복한후평균값을구하여다음의식으 로저해율을계산하였다

^.

저해율

^{(%) = [1}

−

⁽

시료첨가구효소활성

^/

대조구첨가구 효소활성

^)]

×

¹⁰⁰

α

-glucosidase

저해활성은

p-nitrophenol glucoside (NPG;

Sigma Co., USA)

를 이용하여 평가하였으며

^[15],

팥 시료

2.5

μ

^l

와

50 mM Sodium acetate buffer (pH 5.6)

로희석한 α

-glucosidase (0.25 U/ml) 25

μ

^l

를혼합하여

³⁷

^o

^C

에서

¹⁰

분 간

preincubation

하고

^{1 mM NPG}

용액

²⁵

μ

^l

를 가하여

60

^o

C

에서

¹⁰

분간반응하였다

^.

이후

1 M NaOH 25

μ

^l

를가 하여반응을정지시키고

^{, 405 nm}

에서흡광도를측정하여저 해율을계산하였다

^.

팥의 항혈전 활성

항혈전활성은기존에보고된방법

^[14]

에따라트롬빈타 임

(Thrombin Time, TT),

프로트롬빈 타임

(Prothrombin Time, PT)

및에이피티타임

(activated Partial Thromboplastin Time, aPTT)

을측정하여평가하였다

^.

혈장은표준혈장

^(MD Pacific Co., China)

을구입하여사용하였으며

^,

기타시약은

Sigma

사

(Sigma Co., USA)

의제품을구입하여사용하였다

^.

트롬빈타임

^,

프로트롬빈타임과에이피티측정법은다음과 같은과정으로수행되었다

^.

TT: 37

^o

C

에서

^{0.5 U}

트롬빈

(Sigma Co., USA) 50

μ

^l

와

20 mM CaCl

₂

50

μ

^l,

다양한 농도의시료 추출액

¹⁰

μ

^l

를

Amelung coagulometer KC-1A (Japan)

의튜브에혼합하여

2

분간 반응시킨 후

^,

표준혈장

(MD Pacific Co., China)

100

μ

^l

를첨가한후혈장이응고될때까지의시간을측정하

였다

^.

대조로는아스피린

(Sigma Co., USA)

을사용하였으며

^,

용매대조구로는시료대신

^DMSO

를사용하였다

^{. DMSO}

의

경우

^32.1

초의응고시간을나타내었다

^.

트롬빈저해효과는

3

회이상반복한실험의평균치로나타내었으며

^,

시료첨가 시의응고시간을용매대조구의응고시간으로나눈값으로 나타내었다

^.

PT:

표준혈장

⁷⁰

μ

^l

와 다양한 농도의 시료액

¹⁰

μ

^l

를

Amelung coagulometer KC-1A

의튜브에첨가하여

³⁷

^o

^C

에 서

³

분간 가온 후

^{, 130}

μ

^l

의

PT reagent (MD Pacific Co.,

China)

를첨가하고혈장이응고될때까지의시간을

³

회반

(4)

복한실험의평균치로나타내었다

^.

대조구로는아스피린을 사용하였으며

^,

용매 대조구로는

^DMSO

를 사용하였다

^.

DMSO

의경우

^18.1

^.

프로트롬

빈저해효과는

³

회이상반복한실험의평균치로나타내었 으며

^,

시료첨가시의응고시간을용매대조구의응고시간으 로나눈값으로나타내었다

^.

aPTT:

혈장

¹⁰⁰

μ

^l

와다양한농도의시료추출액

¹⁰

μ

^l

를

Amelung coagulometer KC-1A

의튜브에첨가하여

³⁷

^o

^C

에 서

³

분간 가온한 후

^{, 50}

μ

^l

의

aPTT reagent (Sigma, ALEXIN

^TM

)

를첨가하고다시

³⁷

^o

^C

에서

³

분간배양하였다

^.

이 후

⁵⁰

μ

^{l CaCl}

2

(35 mM)

을첨가한후혈장이응고될때까지 의시간을측정하였다

^.

용매대조구로는시료대신

^DMSO

를사용하였으며

^,

이경우

^55.1

^. aPTT

의결과는

³

회반복한실험의평균치로나타내었으며

^,

시 료첨가시의응고시간을용매대조구의응고시간으로나눈 값으로나타내었다

.

기타 분석

팥추출물의총

^flavonoid

의함량측정은기존의보고

^[25]

에따라측정하였으며

^,

각각의시료를

¹⁸

시간메탄올교반 추출하고여과한추출검액

⁴⁰⁰

μ

^l

에

90% diethylene glycol 4 ml

를첨가하고다시

1 N NaOH 40

μ

^l

를넣고

³⁷

^o

^C

에서

1

시간반응후

^{420 nm}

에서흡광도를측정하였다

^.

표준시약

으로는

^rutin

을사용하였다

^[2].

총

polyphenol

함량은추출 검액

⁴⁰⁰

μ

^l

에

⁵⁰

μ

^l

의

Folin-ciocalteau, 100

μ

^l

의

^Na

2

CO

₃ 포화용액을넣고실온에서

¹

시간방치한후

^{725 nm}

에서흡 광도를측정하였다

^[2].

표준시약으로는

tannic acid

를사용 하였다

^.

총당정량의경우에는

phenol-sulfuric acid

법을

^,

환

원당정량의경우에는

^DNS

변법을이용하였다

^[26].

각각의

분석결과는

³

회반복한실험의평균과편차로나타내었다

^.

결과 및 고찰

생팥 및 증자팥의 성분 비교

생팥은딱딱하여씹기가어려우며

^,

전형적인두류의강한 비린맛과아린맛이강해그자체로는섭취가어렵다

^.

또한 팥이가진소화효소저해인자와적혈구응집인자들

^{[10, 11]}

로인해반드시삶아서섭취하여야한다

^.

본연구에서는생

팥을대조구로하여증자팥의유용성분을검토하고자하였 으며

^,

각각의에탄올추출효율및성분분석결과는

^{Table 1}

에나타내었다

^.

추출효율의경우생팥보다증자팥이약

^1.2

배 증가되었으며

^,

추출물의총폴리페놀함량도증자팥이

^1.2

배 증가되었다

^.

이는고온처리에의한팥구조변화에따른추 출증대효과및고온처리에의한폴리페놀성물질의증가 로이해되며

^,

기존의팥의고온처리시폴리페놀성분이증가

된다는기존의보고와유사하다

^[24].

그러나증자팥의경우

총플라보노이드함량은생팥대비

^30%

수준으로감소하였 으며

^,

총당및환원당함량역시생팥대비

^27.9%

및

^30.8%

수준으로감소하였다

^.

이는수용성물질이고온열수처리에 의해손실되어나타나는현상으로판단되며

^,

향후팥가공제 품을제조함에있어가공목적에맞는열처리방법의적절한 선택이필요함을의미한다

^.

팥의 항산화 활성 비교

생팥및증자팥의항산화활성을

^DSA

및

^ASA

로평가한

결과

^{(Fig. 1),}

두시료모두에서우수한항산화활성을나타

내었다

^.

생팥의항산화활성이증자팥보다더욱강력하게나 타났으며

^,

특히

^ASA

활성은많은차이를나타내었다

^(Table 2).

생팥 및 증자팥 추출물은 각각

¹²⁵

μ

^g/ml

농도에서

40.2%

및

^19.0%

의

^DSA

를나타내었고

^{, 67.1%}

및

^20.5%

의

ASA

의활성을나타내어

^,

생팥추출물의경우대조구로사용

된

^{vitamin C}

의

^1/10-1/20

의소거활성을가지고있었다

^.

환 원력평가의경우에도생팥이증자팥의약

^2.5

배의활성을나 타내었으며

^{, nitrite}

소거능의경우생팥이증자팥보다우수 한소거능을나타내었다

^.

따라서팥의증자과정중항산화 물질의소실및손실이있음을추측할수있으며

^,

증자팥에 서생팥보다증가된폴리페놀과감소된플라보노이드함량

(Table 1)

을고려한다면

^,

항산화물질은증가된폴리페놀성

분과는관련성이낮을것으로판단된다

^.

향후기능성이강화 된팥가공제품개발을위해서는적합한증자공정개발이필 요함을제시하고있다

^.

팥의 항균활성

생팥및증자팥추출물의항세균및항진균활성을평가 한결과

^,

실험에사용한모든그람양성세균

^,

그람음성세균 및진균에대해

⁵⁰⁰

μ

^g/disc

농도까지항균력이나타나지않

Table 1. The ethanol extraction yields of raw-, and boiled- red bean and their components analysis.

Samples Extraction

Yield (%)

Content (mg/g)

Total flavonoid Total polyphenol Total sugar Reducing sugar

Raw- red bean 1.5 ± 0.07 6.25 ± 0.73 15.73 ± 0.06 136.14 ± 0.62 49.48 ± 0.6.25

Boiled- red bean 1.8 ± 0.13 2.00 ± 0.10 19.02 ± 0.29 38.03 ± 0.0.87 15.23 ± 0.0.57

Values are means ± standard deviation of triplicate determinations.

(5)

았다

(Table 3).

강등

^[12]

은

Streptococcus mutans

를포함한 일부구강세균에팥의열수추출물이항균력을가짐을보고 한바

^,

실험에사용한추출용매의차이에따라항균효과가

다르게나타나리라판단되며

^,

팥의항세균성물질은수용성

^,

내열성물질로추측된다

^.

한편생팥및증자팥모두에서항 균활성이인정되지않으므로

^,

가공공정중폐기되고있는

Fig. 1. Comparison of anti-oxidant and nitrite scavenging activities of the ethanol extracts between raw- red bean and boiled- red bean. Symbols for vitamin C (C, F, and I): , 0 μg/ml; , 6.25 μg/ml; , 12.5 μg/ml; , 25.0 μg/ml, and , 50 μg/ml, respectively. Symbols for red-bean (A, B, D, E, G and H): : , 0 μg/ml; , 6.25 μg/ml; , 12.5 μg/ml; , 25.0 μg/

ml, and , 50 μg/ml, respectively.

(6)

생팥자숙액에항균활성성분이존재할가능성도있으므로

^,

향후자숙액을이용한항균활성평가및활성성분규명연 구가필요하다

^.

팥의 항당뇨 활성 비교

생팥및증자팥의항당뇨활성은

in-vitro

α

^-amylase

및α

^- glucosidase

활성을측정하여평가하였다

^.

먼저임상에서

²

형당뇨병치료제로사용되고있는

^acarbose

의경우

^62.5

μ

^g/

ml

농도에서

^46%

의α

^-amylase

저해및

^43%

의α

-glucosidase

저해를나타내어매우강력한저해활성을나타내었다

^(Fig.

2).

생팥추출물의경우α

^-amylase

저해활성이우수하였으

며

^,

α

-glucosidase

저해활성은미미한반면

^,

증자팥은경우

α

^-amylase

저해활성은 거의 없었으며

^,

상대적으로 α

^-

glucosidase

저해활성이나타났다

^.

저해활성은농도의존적으

로나타났으며

^,

특히 생팥 추출물은

^62.5

μ

^g/ml

농도에서

9.7%, 125

μ

^g/ml

농도에서

^18.8%

의α

^-amylase

저해를나타 내었고

^,

증자팥은

^62.5

μ

^g/ml

농도에서

9.6%, 125

μ

^g/ml

농 도에서

^10.7%

의α

-glucosidase

저해를나타내었다

^.

따라서 팥의고온열수처리과정중

^,

α

^-amylase

저해활성물질은소 실및실활되며

^,

α

-glucosidase

저해활성물질은생성또는 활성화됨을알수있었다

^{(Fig. 2).}

팥의 항혈전 활성

생팥및증자팥에탄올추출물의항혈전활성을평가한결

과는

^{Table 4}

에나타내었다

^.

먼저임상에서항혈전제로사

Fig. 2. Comparison of inhibitory activities against (A) α- amylase and (B) α-glucosidase of the ethanol extracts between raw- red bean (●) and boiled-red bean (○).

Acarbose (▼), a commercial anti-diabetic agent used to treat type 2 diabetes, was used as a positive control.

Table 2. The radical scavenging activities (IC

₅₀

) of the ethanol extracts of red-beans.

Samples/

Chemicals

Radical scavenging activity: IC

50

(

μ

^g/ml)

DPPH ABTS Nitrite

Raw- red bean 240.38 79.57 >100

Boiled- red bean 402.14 328.80 >100

Vitamin C 15.2 4.0 17.6

Values are means ± standard deviation of triplicate determinations.

Table 3. Anti-microbial activity of the ethanol extracts of raw- red bean and boiled-red bean against pathogenic and food-spoilage bacteria and fungi.

Samples/

Chemicals

Growth inhibition zone (mm)

Gram-positive Gram-negative Fungi

SA

^a

SE LM BS EC PA PV ST CA SC

Raw- red bean -

^b

- - - - - - - - -

Boiled- red bean - - - - - - - - - -

Ampicillin 24.0 22.0 24.0 28.0 10.0 14.0 36.0 18.0 - -

Miconazole - - - - - - - - 17.0 26.0

a

SA: Staphylococcus aureus, SE: Staphylococcus epidermidis, LM: Listeria monocytogenes, BS: Bacillus subtilis, EC: Escherichia coli, PA: Pseudomonas aeruginosa, PV: Proteus vulgaris, ST: Salmonella typhimurium, CA: Candida albicans, SC: Saccharo- myces cerevisiae,

^b

-: No inhibition.

The concentrations of the extracts and antibiotics used were 500 µg/disc and 1 µg/disc, respectively. The growth inhibition

zone expressed was included size of disc-paper (6.5 mm of diameter). The data represent a classical result of three indepen-

dent determinations.

(7)

용되고있는아스피린

⁽

양성대조구

⁾

은

^{1.5 mg/ml}

의낮은농 도에서

TT, PT, aPTT

를무첨가구에비해각각

^1.9

배

^{, 1.7}

배 및

^1.9

배연장시켜양호한항혈전활성을나타냄을확인하 였다

^.

생팥의경우

1.25 mg/ml

농도에서는거의항혈전활

성이나타나지않았으나

, 2.5 mg/ml

농도에서는트롬빈저

해에따른

^TT

가

^2.2

배연장되었으며

^,

내인성혈전생성에관 여하는 프로트롬빈 및 혈액응고인자 저해에 따른

^PT

및

aPTT

는

¹⁵

배이상연장되는강력한항혈전효과를나타내

었다

^.

팥의경우

^,

이미뭉쳐진혈전주성분인

^fibrin

의용해 활성은보고

^[19]

된바있으나

^,

혈전생성자체를억제하는효

과는현재까지보고된바없다

^.

한편증자팥의경우

^{, 5 mg/}

ml

농도에서도

TT, PT, aPTT

연장효과가모두미약하게나 타나항혈전활성이소실되어있음을알수있었다

^.

이러한 결과는팥의항혈전활성성분이증자과정중고열처리에 의해활성이소실되었거나

^,

또는자숙액폐기하는과정에서 손실된것으로추측된다

^.

상기의결과를종합할때

^,

팥을이용한가공식품 개발을 위해서는생팥의적합한삶기공정

^,

열처리및건조공정의 개발이필요하며특히현재까지대부분폐기되고있는증자 팥제조단계의팥자숙액의효율적인이용에대한연구가필 요하다고판단된다

^.

본연구결과는기능성팥음료및양갱 제조등을위한팥고부가가치식품개발기본자료로활용 될것이다

^.

요 약

본연구에서는팥의유용기능을이용한고부가가치식품 개발을목표로무처리한생팥분말과

¹

차자숙후고온증 자하고동결건조하여제조된식용팥분말을대상으로에탄 올추출물을조제하고

^,

각각의유용성분및항산화

^,

항균

^,

항 당뇨

^,

및항혈전활성을평가하였다

^.

추출효율의경우생팥

보다증자팥이약

^1.2

배증가되었으며

^,

추출물의총폴리페놀 함량도증자팥이

^1.2

배증가되었다

^.

그러나

^,

증자팥의총플 라보노이드함량은생팥대비

^30%

수준으로감소하였으며

^,

총당및환원당함량역시생팥대비

^27.9%

및

^30.8%

수준 으로감소하였다

^.

항산화활성은생팥및증자팥에서모두 우수한음이온및양이온소거능을나타내었으나

^,

생팥이증 자팥보다강력하였으며

^,

환원력및

^nitrite

소거능에서도생 팥추출물이우수하였다

^.

한편α

^-amylase

저해활성은생팥 에서우수하였으며

^,

α

-glucosidase

저해활성은증자팥에서 상대적으로우수하였다

^.

가장특이한활성은항혈전활성평 가에서확인되었으며

^,

생팥추출물은매우강력한프로트롬 빈및혈액응고인자저해를나타낸반면증자팥추출물에서 는거의활성이나타나지않았다

^.

상기결과는생팥의증자 과정중유용성분의소실및유용활성의손실이나타남을의 미하며

^,

향후생팥의적합한삶기공정

^,

열처리및건조공정 의개발이필요하며

,

특히현재까지대부분폐기되고있는 증자팥제조단계의팥자숙액의효율적인이용에대한연구 가필요함을제시하고있다

^.

본연구결과는기능성팥음료 및양갱제조등을위한팥고부가가치식품개발기본자료 로활용될것이다

^.

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Table 4. Anti-thrombosis activity of the ethanol extracts of raw-, and boiled- red bean.

Samples/

Chemicals

Concentration (mg/ml)

Anti-thrombosis activity ( × control)

TT PT aPTT

DMSO - 1.0 ± 0.0 1.0 ± 0.0 1.0 ± 0.0

Aspirin 1.5 1.9 ± 0.1 1.7 ± 0.1 1.9 ± 0.1 Raw

red-bean

5 8.4 ± 0.1 > 15.0 > 15.0 2.5 2.2 ± 0.1 > 15.0 > 15.0 1.25 1.1 ± 0.1 1.1 ± 0.1 1.2 ± 0.1 Boiled

red-bean

5 1.2 ± 0.0 1.1 ± 0.0 1.2 ± 0.1

2.5 1.0 ± 0.1 1.0 ± 0.0 1.0 ± 0.1

1.25 1.0 ± 0.0 0.9 ± 0.1 1.0 ± 0.1

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