KR20200047918A

KR20200047918A - 마크루린을 유효성분으로 포함하는 식품 갈변 방지용 조성물

Info

Publication number: KR20200047918A
Application number: KR1020180128984A
Authority: KR
Inventors: 마진열; 이봉기; 문경미; 박광일
Original assignee: 한국 한의학 연구원
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2020-05-08
Also published as: KR102110363B1

Abstract

본 발명은 마크루린을 유효성분으로 포함하는 식품 갈변 방지용 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 마크루린을 유효성분으로 포함하는 조성물은 갈변하기 쉬운 과일 또는 채소의 갈변을 장시간 억제할 수 있으며, 직접 첨가할 경우 항산화 활성 증진 효과를 갖는다. 특히 대조군으로 사용되었던, 비타민 C와 알부틴 보다 갈변 방지효과가 뛰어날 뿐만 아니라 우수한 항산화 효과를 나타내었으므로, 마크루린을 유효성분으로 포함하는 조성물은 갈변을 억제하고 식품의 항산화 능을 증대시켜 품질뿐만 아니라 상품성을 향상시킬 수 있다.

Description

마크루린을 유효성분으로 포함하는 식품 갈변 방지용 조성물 {A composition comprising maclurin as an active ingredient for inhibiting food browning}

본 발명은 마크루린을 유효성분으로 포함하는 식품 갈변 방지용 조성물에 관한 것이다.

갈변은 식품의 저장, 가공, 조리과정에서 식품이 갈색으로 변하는 현상으로, 갈변에는 효소가 관여하는 경우(효소적 갈변)와 효소가 전혀 관여하지 않는 경우(비효소적 갈변)가 있다. 갈변은 식품 외관을 손상시키고 향을 나쁘게 할 뿐만 아니라, 비타민과 필수 아미노산 등을 영양적으로 손실되게 하거나 감소하게 하는 등, 식품의 상품성을 떨어트려 생산자의 피해가 증가하는 결과를 가져왔다.

이러한　갈변을 방지하기 위한 노력의 일환으로 과실류에 다양한 첨가물을 사용하거나 한외여과, 전기투석 등으로 고형물들을 제거하는 방법 등이 모색되고 있으나(Monsalve G.A., et al., 1995; Kang H.A., et al., 1998), 사업적 적용 부분에 있어서는 아직 미흡한 점들이 많은 실정이다.

예를 들어, 갈변방지에 가장 효과가 있는 데치기나 박피 등의 가열처리는, 한편으로는 과실의 텍스처, 향기, 맛 등에 악영향을 주는 경우도 있어 가열조건에 관해서는 충분히 고려해야 한다. 또한, 아스코르브산은　갈변방지, 항산화제로서 널리 이용되고 있지만, 아스코르브산 자체가 산화효소에 의해　갈변의 원인이 되기 때문에 첨가량이나 공존물질을 고려하지 않으면 안 된다.

지금까지 개발된　갈변　저해제의 다수는 과일을 수확한 후 가공하는 과정에서 과육의　갈변을 방지하는 방지제로, 비타민 C, 환원제, 산미제, 킬레이팅(chelating) 약품 등이 전통적으로 사용되어 왔으나, 안전성이 우려되거나 식품에 직접 첨가할 경우 그 효과가 미미한 경우가 있어 보다 우수한 갈변 방지제의 개발이 필요한 상황이다.

이에, 본 발명자들은 우수한 효과를 갖는 갈변 방지제를 개발하기 위해 예의 연구 노력한 결과, 마크루린이 우수한 갈변 방지 효과를 갖는 동시에 식품의 항산화 활성을 증진시킨다는 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 하나의 목적은 마크루린을 유효성분으로 포함하는 식품 갈변 방지용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 식품 갈변 방지용 조성물을 포함하는 식품 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은 상기 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는 식품 갈변 방지 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양태는, 마크루린을 유효성분으로 포함하는 식품 갈변 방지용 조성물을 제공한다.

본 발명에서 용어, "마크루린(maclurin)"은 하기 화학식 1의 구조를 가지는 화합물을 의미한다.

[화학식 1]

마크루린의 생리활성으로는 암세포의 전이 또는 침습 억제 효과가 알려져 있다 (Ku, Min Jung, et al,　2015). 그러나, 마크루린의 식품 갈변 방지 효과는 본 발명자들에 의해 최초로 규명되었다.

상기 마크루린은 구매하거나 직접 추출, 분리한 것 모두 사용 가능하다.

본 발명에서 용어, "식품"은 갈변이 발생할 가능성이 있는 모든 섭취 가능한 음식을 의미할 수 있다. 상기 음식은 과일, 채소, 육류, 유제품, 빵일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에서 용어, "갈변"은 식품의 저장, 가공, 조리과정에서 식품이 갈색으로 변하는 현상으로, 갈변에는 효소가 관여하는 경우(효소적 갈변)와 효소가 전혀 관여하지 않는 경우(비효소적 갈변)가 있다.

효소적 갈변의 기질이 되는 것은 식물중의 페놀류 및 폴리페놀류이고, 카테콜 산화효소 및 랏카아제라고 하는 효소의 작용에 의해, 반응성이 높은 퀴논류가 생성된다. 생성된 퀴논류는 그 자체로 중합하거나 아미노 화합물과 반응물이 중합하여 착색중합물질인 멜라노이딘으로 된다.

비효소적 갈변은 발견자의 이름을 따서 마이아드반응(Maillard reaction), 또 반응에 관여하는 원자단의 이름을 따서 아미노카르보닐 반응이라고 한다. 일반적으로 갈변은 유제품의 갈변, 빵·비스킷의 갈변, 유지의 갈변, 사과의 갈변, 감자의 갈변, 차의 갈변, 과즙·건조과실의 갈변, 육류의 갈변 등 바람직하지 못한 경우가 많지만, 커피, 된장, 간장 등에서 볼 수 있듯이 방향성분의 생성, 착색, 항산화성의 발현 등 식품에 있어서 바람직한 성질을 부여하는 경우도 있다.

상기 조성물은 폴리페놀 산화효소를 억제하는 것일 수 있다.

본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 감자 수프에 마크루린을 처리하고 갈변현상에 따른 흡광도를 측정하여 폴리페놀 산화효소의 저해활성을 확인한 결과, 마크루린을 처리한 처리군의 저해 활성이 우수함을 확인하였다 (도 3).

본 발명에 따른 조성물은 식품에 첨가되어 식품의 항산화능을 증진시키는 것일 수 있다.

상기 항산화는 산화를 억제하는 작용을 의미하는 것으로, 인체는 산화촉진물질(prooxidant)과 산화억제물질(antioxidant)이 균형을 이루고 있으나 여러 가지 요인들에 의하여 이런 균형상태가 불균형을 이루게 되고 산화촉진 쪽으로 기울게 되면, 산화적 스트레스(oxidative stress)가 유발되어 잠재적인 세포손상 및 병리적 질환을 일으키게 된다. 이러한 산화적 스트레스의 직접적 원인이 되는 활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)은 불안정하고 반응성이 높아 여러 생체물질과 쉽게 반응하고, 체내 고분자들을 공격하여 세포와 조직에 비가역적인 손상을 일으키거나 돌연변이, 세포독성 및 발암 등을 초래하게 된다. NO, HNO₂, ONOO^-와 같은 활성 질소종(reactive nitrogen species, RNS)은 염증 반응 시 대식세포 호중구 및 다른 면역 세포 들의 면역반응으로 인해 다량 생성되며, 이때 ROS도 같이 생성된다. 상기와 같은 활성산소는 체내에서 세포를 산화시켜 파괴시키며, 그에 따라 각종 질환에 노출되게 된다. 따라서 본 발명의 마크루린을 식품에 첨가하면 식품의 항산화능을 증가시켜 건강증진에 기여할 수 있다.

본 발명의 구체적인 일 실시예에서는, 마크루린의 처리에 따른 ROS 수준을 측정한 결과, 활성산소 생성원인 SIN-1 처리 후 ROS가 급격히 증가하였으나, SIN-1과 마크루린을 함께 처리한 군에서는 농도 의존적으로 활성산소의 생성량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다 (도 4a).

본 발명의 다른 구체적인 일 실시예에서는, 마크루린의 처리에 따른 ONOO^-소거능을 측정한 결과, 활성산소 생성원인 SIN-1 처리 후 ONOO^- 생성량이 증가하였으나, 마크루린을 함께 처리한 군에서는 ONOO^- 생성이 현저하게 감소하는 것을 확인하였다 (도 4c).

상기 마크루린을 유효성분으로 포함하는 조성물을 첨가할 수 있는 식품의 종류에는 별다른 제한이 없으며, 예를 들어 각종 음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강보조 식품류 등이 있다. 상기 식품 에는 식품 갈변 방지 효과에 방해가 되지 않는 다른 성분을 추가할 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 통상의 식품과 같이 여러 가지 생약 추출물, 식품학적으로 허용 가능한 식품보조첨가제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.

상기 식품보조첨가제는 각 제형의 건강기능식품을 제조하는데 첨가되는 것으로서 당업자가 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어 여러 가지 영양제, 비타민, 광물 (전해질), 합성 풍미제 및 천연 풍미제 등의 풍미제, 착색제 및 충진제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알코올, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등이 포함되지만, 상기 예들에 의해 그 종류가 제한되는 것은 아니다.

이때, 상기 식품에 포함되는 조성물의 함량은 특별히 이에 제한되지 않으나, 식품 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 100 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 80 중량%로 포함될 수 있다.

구체적으로, 상기 조성물의 마크루린 함량은 이에 제한되지 않으나, 1 내지 1000μM, 구체적으로 1 내지 800μM, 보다 구체적으로 1 내지 600μM, 보다 더 구체적으로 1 내지 500μM일 수 있다.

식품이 음료인 경우에는 100㎖를 기준으로 1 내지 30g, 바람직하게는 3 내지 20g의 비율로 포함될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 식품 조성물에 통상 사용되어 냄새, 맛, 시각 등을 향상시킬 수 있는 추가 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비타민 A, C, D, E, B1, B2, B6, B12, 니아신(niacin), 비오틴(biotin), 폴레이트(folate), 판토텐산(panthotenic acid) 등을 포함할 수 있다. 또한, 아연(Zn), 철(Fe), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu) 등의 미네랄을 포함할 수 있다. 또한, 라이신, 트립토판, 시스테인, 발린 등의 아미노산을 포함할 수 있다. 또한, 방부제(소르빈산 칼륨, 벤조산나트륨, 살리실산, 데히드로초산나트륨 등), 살균제(표백분과 고도 표백분, 차아염소산나트륨 등), 산화방지제(부틸히드록시아니졸(BHA), 부틸히드록시톨류엔(BHT) 등), 착색제(타르색소 등), 발색제(아질산 나트륨, 아초산 나트륨 등), 표백제(아황산나트륨), 조미료(MSG 글루타민산나트륨 등), 감미료(둘신, 사이클레메이트, 사카린, 나트륨 등), 향료(바닐린, 락톤류 등), 팽창제(명반, D-주석산수소칼륨 등), 강화제, 유화제, 증점제(호료), 피막제, 검기초제, 거품억제제, 용제, 개량제 등의 식품 첨가물(food additive)을 첨가할 수 있다. 상기 첨가물은 식품의 종류에 따라 선별되고 적절한 양으로 사용된다.

본 발명의 다른 하나의 양태는, 상기 화학식 1의 마크루린을 유효성분으로 포함하는 식품 갈변방지용 조성물을 포함하는 식품 조성물을 제공한다.

본 발명의 식품 조성물은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법에 의하여 제조가능하며, 상기 제조 시에는 당업계에서 통상적으로 첨가하는 원료 및 성분을 첨가하여 제조할 수 있다. 또한 일반 약품과는 달리 식품을 원료로 하여 약품의 장기 복용 시 발생할 수 있는 부작용 등이 없는 장점이 있고, 휴대성이 뛰어날 수 있다.

상기 식품 조성물은 이에 제한되지 않으나, 상기 식품 갈변방지용 조성물을 총 중량에 대해 0.001 내지 25 중량%, 구체적으로 0.01 내지 20 중량%, 보다 구체적으로 0.01 내지 10 중량%로 함유하는 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 하나의 양태는, 상기 화학식 1의 마크루린을 유효성분으로 포함하는 식품 갈변방지용 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는 식품 갈변 방지 방법을 제공한다.

상기 "마크루린", "갈변"은 상기에서 설명한 바와 같다.

본 발명의 상기 식품 갈변 방지 방법은 구체적으로, 식품 갈변이 발생했거나 발생할 가능성이 있는 식품에 상기 조성물을 식품학적으로 유효한 양으로 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 처리는 상기 조성물을 이용하여 식품의 갈변을 방지할 수 있다면 당업계에서 통상적으로 사용되는 어떤 방법이라도 사용될 수 있으나, 구체적으로 침지 처리 또는 분무 처리를 사용할 수 있다.

본 발명의 마크루린을 유효성분으로 포함하는 조성물은 갈변하기 쉬운 과일 또는 채소의 갈변을 장시간 억제할 수 있으며, 직접 첨가할 경우 항산화 활성 증진 효과를 갖는다. 특히 대조군으로 사용되었던 비타민 C와 알부틴 보다 갈변 방지효과가 뛰어날 뿐만 아니라 우수한 항산화 효과를 나타내으므로, 마크루린을 유효성분으로 포함하는 조성물은 갈변을 억제하고 식품의 항산화 능을 증대시켜 품질뿐만 아니라 상품성을 향상시킬 수 있다.

도 1은, 실시예에 따른 방법을 이용하여 감자의 갈변현상 저해 효과를 시간별로 확인한 그래프이다.
도 2a, 2b, 및 2c는 마크루린이 감자의 장시간(5주) 저장성에 미치는 영향을 색차계로 측정한 그래프이다.
도 3은, 감자에 마크루린을 넣어주었을 때 농도에 따른 폴리페놀 산화효소(polyphenol oxidase, PPO)의 활성에 미치는 영향을 흡광도로 나타낸 그래프이다.
도 4a, 4b, 4c, 및 4d는 마크루린의 활성산소 소거능과, 마크루린을 첨가 하였을 때, 감자에서의 활성산소 소거능을 나타낸 그래프이다.
도 5는 마크루린과 멀베리 에탄올 추출물의 폴리페놀 산화효소 활성 저해 효과를 비교실험 한 것이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 항산화 효과가 있어도 폴리페놀 산화효소 활성 저해효과가 없는 물질, 항산화 효과가 없어도 폴리페놀 산화효소 활성 저해 효과가 있는 물질의 항산화 결과 그래프 및 폴리페놀 산화효소 활성 저해 결과 그래프를 나타낸 것이다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: 마크루린 첨가량 및 저장 기간에 따른 감자의 갈변현상 분석

마크루린을 감자에 첨가하여 감자의 갈변현상이 저해되는지 알아보기 위해서, 항-갈변(anti-browning) 분석은 종래논문 (Food Chem. 2018 Jun 30;252:207-214) 에 기재된 프로토콜을 참고하였다. 먼저 감자조각을 파쇄하여, 1000 rpm 1분씩 두 번 원심분리를 해서 감자 상층액을 수확하였다. 수확한 상층액에 마크루린을 5 μM부터 500 μM까지 처리하여 시간별로 색깔의 변화를 관찰하였다.

그 결과, 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 폴리페놀 산화효소 억제제이자 갈변을 억제할 수 있는 것으로 알려진 알부틴(Arbutin)과 비타민 C보다 농도 의존적으로 마크루린의 갈변 저해효과가 더 우수하였으며, 특히 알부틴과 비타민 C는 시간에 따른 저해효과가 불안정한데 비해서 마크루린은 4시간부터 84시간 까지 안정적인 항-갈변 효과를 보여주었다. 따라서, 도 1에서 나타낸 바와 같이 마크루린은 항-갈변화제로써, 갈변현상을 저해하는 식품첨가제로 사용될 수 있을 것으로 판단된다 (도 1).

실시예 2: 마크루린 함량별 장시간 감자의 갈변 방지 효과

마크루린을 감자에 첨가하여 장시간(5주) 경과 후, 감자의 갈변 방지 효과를 관찰하였으며, 종래의 논문(Food chemistry 201 (2016) 315-319)에 기재된 색차계(colorimeter)를 이용하였다. 구체적인 실험 방법으로써, 각 시료의 갈변 정도를 측정하기 위해 색차계 (CR-300 시리즈, 미놀타 Co.)를 이용하여 색도를 측정하였다. 이때, L값은 명도, a값은 적색도, b값은 황색도를 나타낸다. L값과 a값이 식품의 갈변현상에 관여한다고 알려져 있다.

실험결과, 도 2a에 따르면 마크루린을 처리하고 5주가 경과했을 때, 대조군에 비해서 농도 의존적으로 높은 L값을 보이는 것을 확인할 수 있었고, 효과가 양성대조군인 알부틴 처리 그룹에 비해서 뛰어났다.

도 2b에 의하면 마크루린은 농도 의존적으로 감자의 a값(적색도)를 감소시켰지만, 알부틴은 영향을 미치지 않았다. 반면에 모든 그룹에서 황색도(도 2c)에 차이는 없었다. 따라서 이 결과를 통해 감자에 마크루린을 처리할 경우, 장시간 갈변 방지 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다 (도 2).

실시예 3:　마크루린의 폴리페놀 산화효소 활성 저해 효과

마크루린의 폴리페놀 산화효소 활성 저해 효과를 분석하여, 갈변효과를 구체적으로 확인하고자 하였다.

마크루린을 감자에 첨가하였을 때, 폴리페놀 산화효소 활성 저해 효과를 확인하기 위하여 종래의 논문 (Food Chemistry. 227 (2017)102-110)에 기재된 폴리페놀 산화효소 활성 측정 프로토콜을 참고하였다. 구체적인 실험방법으로써, 96 웰 마이크로플레이트에 DMSO (control), 양성대조군인 비타민 C 와 알부틴 그리고 마크루린을 각각 10 ㎕ 처리 후, 1 mM L-티로신 버퍼를 넣고, 감자 수프를 20 ㎕ 처리 후 냉장고에서 84시간 배양하면서 마이크로플레이트 리더 (Molecular Devices, Spectramax i3)를 이용하여 시간별로 흡광도(450 nm)를 측정하였다.

양성대조군 또는 마크루린이 가지는 고유의 색을 보정하기 위해서 blank군은 양성대조군 또는 마크루린을 10 ㎕ 처리한 후, 1 mM L-티로신 버퍼를 190 ㎕ 처리한 후, 감자 수프는 처리하지 않았다. 폴리페놀 산화효소 활성 저해효과의 계산은 샘플군의 흡광도에서 blank군의 흡광도를 빼준 후, DMSO (control) 처리 군을 100으로 설정하여 양성대조군 및 마크루린 처리군의 폴리페놀 산화효소 활성 저해효과를 %로 나타내었다.

실험결과, 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 양성대조군에 비해서 마크루린이 갈변의 원인인 폴리페놀 산화효소 활성의 저해효과가 우수함을 확인하였다. (도 3).

실시예 4: 마크루린의 식품 항산화 활성 증진 효과

마크루린의 ROS 소거 효과 측정은 종래의 논문 (Chem Res Toxicol. 5: 227-231, 1992)에 기재된 2', 7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFDA) 분석법을 이용하였다.

구체적인 실험 방법으로서, 3차 증류수에 용해된 에스테라아제 (600U/ml)와 에탄올 (99.9%)에 용해된 DCFDA (12.5mM)를 -20℃에 저장 용액으로 저장하였고, 실험에 사용시, 6 U/ml 에스테라아제와 10mM DCFDA를 혼합하여 조제된 2', 7'-dichlorodihydrofluorescein (DCFH) 용액을 22 ℃에서 20분 간 배양한 후, 사용 전까지 냉동 보관하였다.

이후, 지용성의 DCFDA가 에스테라아제 또는 산화적 가수분해로 인해 비형광성인 DCFH로 탈아세틸화되며, DCFH는 활성산소에 의해 산화되어 강한 형광을 나타내는 DCF (2', 7'-dichlorofluorescein)가 되므로, 여기 (excitation) 파장 485nm 및 방출(emission) 파장 535 nm에서 형광광도계 (GENios, TECAN)로 측정하였다.

활성산소 생성원으로는 SIN-1 (3-morpholinosydnonimine hydrochloride) 10 μM을 이용하였고, 양성대조군은 강력한 활성산소 소거효과가 있는 비타민 C 처리 군으로 하였다.

감자가 첨가되지 않은 테스트 튜브 실험 결과, 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 활성산소 생성원인 SIN-1 처리 후 ROS가 급격히 증가하였으나, 상기 SIN-1 과 마크루린을 함께 처리한 처리 군은 SIN-1 (10μM)만 처리된 대조군에 비해 농도 의존적으로 활성산소 생성이 현저히 억제되었으며, 양성 대조군인 비타민 C 보다 억제효과가 높았다. (도 4a).

또한 도 4b에서 마크루린이 첨가된 감자에서는 마크루린 농도 의존적으로 뚜렷한 항산화 효과가 나타났다는 것을 확인 할 수 있었다(도 4b).

하지만 양성대조군인 비타민 C를 감자에 첨가하였을 때, SIN-1으로 증가되었던 ROS가 감소했지만, 같은 농도의 마크루린에 비해서 ROS 소거 효과가 적었다. 이는 강력한 항산화제로 알려져 있는 물질이라도 식품에 첨가되었을 때는 그 효과의 정도가 다를 수 있음을 의미한다.

마크루린의 ONOO^- 소거효과는 종래의 논문 (Kooy et al., Free Radic. Biol. Med. 16: 149-156, 1994)을 참고하여, ONOO^-에 의해서 매개되는 dihydrorhodamine 123 (DHR123)의 산화반응을 이용하여 형광 분광분석법으로 측정하였다. 비형광성 DHR123은 ONOO^-에 의해서 산화되어 형광을 띄는 Rhodamine123을 생성하게 되는데, ONOO^-를 유도하기 위해서 SIN-1 (10μM)을 이용하였고, 양성대조군은 강력한 ONOO^- 소거효과가 있는 비타민 C 처리군으로 하였다.

실험 결과, 도 4c 에서 확인할 수 있는 바와 같이, SIN-1에 의해서 ONOO^-가 급격히 유도되었으나, 상기 SIN-1 과 마크루린을 함께 처리한 처리 군은 SIN-1만 처리된 대조군에 비해 ONOO^- 생성이 현저히 억제되었으며, 특히 양성대조군인 비타민 C 처리 군과 유사하게 ONOO^- 생성이 현저하게 억제됨을 확인하였다(도 4c). 마크루린과 비타민 C 모두 1μM 농도에서 ONOO^- 생성을 완전히 억제했다(도4c).

또한 도 4d에서 마크루린이 첨가된 감자에서는 마크루린 농도 의존적으로 뚜렷한 항산화 효과가 나타났다는 것을 확인 할 수 있었다(도 4d).

하지만 양성대조군인 비타민 C는 1μM 농도에서 감자가 없는 조건(테스트 튜브)에서는 ONOO^- 소거 능력이 뛰어났지만(도 4c), 감자에 첨가하였을 때, SIN-1으로 증가되었던 ONOO^- 생성을 감소시키지 못했다. 반면 마크루린은 감자에 첨가되었을 때에도 뛰어난 ONOO^- 소거 효과를 보여주었다. 이 결과 역시, 강력한 항산화제로 알려져 있는 물질이라도 식품에 첨가되었을 때는 그 효과가 다를 수 있음을 의미한다.

따라서, 마크루린은 우수한 활성산소 소거능이 있음이 확인되었고, 특히 식품에 첨가 되었을 때 식품 항산화 증진 효과가 우수하게 나타났다는 것을 확인하였으며, 이를 통해 마크루린은 항산화 물질로써, 제품의 품질 및 상품성을 향상시킴으로써 식품 첨가물로써 유용하게 사용 될 수 있다.

실시예 5: 마크루린과 멀베리 에탄올 추출물의 폴리페놀옥시데이즈 저해효과에 대한 비교실험

폴리페놀 산화효소 활성 측정은 앞에선 언급된 실시예 3에서 제시한 방법과 동일하게 수행되었다. 기존 논문에서 폴리페놀 산화효소 저해 효과가 있고 마크루린을 포함한다고 알려진 멀베리 가지 또는 멀베리 뿌리 껍질 에탄올 추출물과 비교실험을 수행하였다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 멀베리 뿌리 껍질 또는 멀베리 가지 추출물(20 ㎍/ml)은 폴리페놀 산화효소 활성을 각각 28%, 36% 정도 감소시켰지만 같은 농도의 마크루린은 폴리페놀 산화효소 활성을 약 65% 감소시켰다 (도 5). 이는 멀베리 추출물 보다 마크루린의 폴리페놀 산화효소 저해효과가 뛰어남을 의미한다.

실시예 6: 항산화 효과가 있어도 폴리페놀 산화효소 활성 저해효과가 없는 물질 또는 항산화 효과가 없어도 폴리페놀 산화효소 활성 저해 효과가 있는 물질의 예시.

항산화 효과가 있는 화합물이 반드시 폴리페놀 산화효소를 저해하는 것이 아니라는 것을 증명하기 위해 다음과 같은 실험을 진행하였다.

먼저 SIN-1 처리에 의해 유도된 산화스트레스를 측정하기 위해, 96-well plate에 50μM의 SIN-1을 처리하여 peroxynitrate를 유도하였고, DHR123를 첨가하여 형광의 변화를 관찰하기 위해, 여기 파장 485nm 및 방출 파장 535nm에서 30분간 5분 간격으로 미세관 형광 판독기로 측정하였다. 또한 양성 대조군으로 10μM penicillamin을 사용하였다.

상기 실험의 수행결과, 도6a 에서 나타나는 바와 같이 단일물질 F41은 양성 대조군으로 사용했던 penicillamin보다 항산화 효과가 더 강하게 나타났다. 하지만 폴리페놀 산화효소(PPO) 활성 결과 F41에서는 폴리페놀 산화효소의 활성 저해효과가 거의 나타나지 않았다.

반대로, 도 6b 에서 나타나는 바와 같이 단일물질 F48은 폴리페놀 산화효소 활성 저해 효과가 kojic acid 만큼 강하게 나타났으나, 항산화 효과는 나타나지 않았다.

본 실험을 종합하면, 항산화 효과를 가진다고 하여 반드시 폴리페놀 산화효소 활성 저해 효과를 가지는 것은 아니며, 본 발명의 마크루린은 항산화 효과뿐만 아니라 폴리페놀 산화효소 저해효과도 가지기 때문에, 우수한 식품 갈변 방지 효과를 발휘하여 식품의 품질뿐만 아니라 상품성을 향상시킬 수 있을 것이다.

본 명세서는 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자이면 충분히 인식하고 유추할 수 있는 내용은 그 상세한 기재를 생략하였으며, 본 명세서에 기재된 구체적인 예시들 이외에 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 구성을 변경하지 않는 범위 내에서 보다 다양한 변형이 가능하다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 구체적으로 설명하고 예시한 것과 다른 방식으로 실시될 수 있으며, 이는 본 발명의 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자이면 이해할 수 있는 사항이다.

Claims

하기 화학식 1의 마크루린(maclurin)을 유효성분으로 포함하는, 식품 갈변 방지용 조성물.

[화학식 1]
제1항에 있어서, 상기 조성물은 폴리페놀 산화효소를 억제하는 것인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 식품에 첨가되어 식품의 항산화능을 증진시키는 것인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물의 마크루린 함량은 1 내지 500μM인 것인, 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 식품 갈변 방지용 조성물을 포함하는, 식품 조성물.
제5항에 있어서, 상기 식품 갈변 방지용 조성물은 상기 식품조성물 총 중량에 대해 0.01 내지 10 중량%로 함유되는 것인, 식품 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는, 식품 갈변 방지 방법.
제7항에 있어서, 상기 처리는 분무 처리 또는 침지 처리인 것인, 식품 갈변 방지 방법.