탄닌계 색소를 함유한 식물의 열수추출물과 효소추출물의 항산화 및 항세균 활성

Antioxidant and antibacterial activities of hot water and enzyme extracts from plants containing tannin pigments

이 연구의 목적은 탄닌계 색소를 함유한 식물에 대한 열수추출물과 효소추출물의 항산화 및 항균활성을 확인하는 것이다. 일반적으로 사용되어온 추출방법인 유기용매사용을 피하고 효율적인 추출방법을 모색하고자 효소반응을 적용하여 낮은 온도에서도 효과적으로 유용성분을 추출하기 위한 방법을 제시하고자 한다. 본 실험에서 사용된 효소 중 Cellu-Bio는 추출효율을 높이는데 좋은 효과를 나타내나 점성이 높고 엉김현상이 발생되어 이를 해소하기 위해 α-amylase를 함유하고 있는 전분분해효소(Termamyl, Ban800MG)를 동시에 적용하여 추출효율 및 사용성을 높였다. 항산화 활성은 총 페놀 함량 분석, DPPH 및 ABTS⁺ 라디칼 소거능, 지질과산화물 억제반응으로 확인하였고, 항균활성은 대장균 및 리스테리아균에 대한 억제력 테스트를 통해 항균효과를 비교 검증하였다. 열수추출물에서 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내는 IC₅₀ 값은 9.4­21.5 ㎍/mL를 나타내었고, 효소추출물에서의 IC₅₀ 값은 3.7­6.58 ㎍/mL를 나타내었다. 비교 물질로 주로 사용되는 ascorbic acid의 10.5 ㎍/mL 만큼 우수한 항산화력을 가지는 것을 확인하였다. TPC와 ABTS⁺ 라디칼 소거능도 모두 유의성 있게 나타났으며, 지질과산화 반응에서도 시료를 처리하지 않은 무처리군 대비 50% 이상의 지질과산화물 생성을 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 탄닌계 색소를 함유한 식물이 우수한 항산화력을 가지며, 특히 효소추출물이 열수추출물 보다 높은 수준의 활성을 나타내었다. 이는 낮은 온도의 효소반응을 통해 탄닌을 포함하는 폴리페놀성분이 더 많이 추출되어 높은 활성을 유지하는 것으로 판단된다. 항균활성은 리스테리아균 보다 대장균에서 항균 효과가 뛰어 났으며, 균종에 관계없이 열수추출보다 효소추출이 항균 효과가 좋게 나타내었다. 결론적으로 탄닌을 함유한 식물은 생물체의 산화적 스트레스로부터 야기되는 활성산소를 억제하는 중요한 역할을 하며, 보다 심도 깊은 연구를 진행한다면 새로운 생물 소재로 활용성이 높을 것으로사료된다.

The purpose of this study was to investigate the antioxidant and antibacterial activities of hot water and enzyme extracts obtained from plants containing tannin pigments. The antioxidant activities were confirmed by analysis of the total phenolic content, determination of the DPPH and ABTS⁺ radical scavenging activities and lipid peroxidation experiments. The antibacterial activities were verified using disc diffusion methods against Escherichia coli and Listeria grayi. The IC₅₀ values representing the DPPH radical scavenging activities of the hot water extracts were determined to be 9.4 to 21.5 ㎍/mL, while the IC₅₀ values of the enzyme extracts were 3.7 to 6.58 ㎍/mL. It was confirmed that both extracts exhibited a good antioxidant activity comparable to that of ascorbic acid (i.e., 10.5 ㎍/mL), which is commonly employed for comparison. In addition, the TPC and ABTS⁺ radical scavenging activities were also significant, and lipid peroxidation experiments demonstrated ≥50% suppression compared to the negative control. Furthermore, the enzyme extracts showed a higher level of activity than the hot water extracts, and the presence of greater quantities of tannin-containing polyphenols in enzyme extracts ensures a high activity even when low extraction temperatures are employed. These results clearly indicate that tannin-containing plant extracts may play an important role in suppressing the free radicals produced by oxidative stress in living organisms, and therefore could exhibit potential for application as new biological materials following additional in-depth research.