한국 다소비 베리류의 생리활성 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 국내에서 비교적 다소비 되고 있는 6종의 베리류로 아로니아(Aronia melanocarpa: AM), 블루베리(Vaccinium corymbosum: VC), 블랙베리(Rubus fruticosus L: RFL), 체리(Prunus avium L: PA), 오디(Morus bombycis Koidz: MBK) 복분자(Rubus coreanus Miquel: RCM)를 시료로 선정하여 일반성분, 항산화활성과 항염증능 분석을 통해 생리활성이 우수한 두 종을 선별하여 최적 혼합비율의 혼합 음료를 제조하고자 하였다.
6종의 베리류의 일반성분, 비타민 C 함량과 베타카로틴 함량을 분석한 결과는 다음과 같다.
일반성분의 경우, 블루베리의 수분(7.47±0.15%)과 탄수화물(86.96± 1.00%) 함량이 가장 높았고 조단백(7.17±0.21%), 조지방(4.00±0.17%), 조회분(3.33±0.21%) 함량은 복분자에서 가장 높게 나타났다. 비타민 C 함량의 경우는 복분자에서 134.67±1.53 mg/100 g으로 가장 높았고 베타카로틴 함량은 아로니아에서 3809.33 mg/100 g으로 가장 높게 나타났다.
6종의 베리류의 항산화활성의 경우 복분자의 total polyphenol 함량과 DPPH radical 소거능이 각각 26.22±0.23 mg TAE/g과 93.78±1.10%으로 가장 높게 나타났다.
6종의 베리류의 안전성을 평가하기 위해 각각의 시료를 농도별 (200, 500, 1,000, 및 2,000 μg/mL)로 RAW 264.7 cell에 처리한 결과 200 μg/mL 농도에서 109.65% 세포 생존률, 500, μg/mL, 1,000, μg/mL, 2,000 μg/mL 농도에서는 각각 107.71%, 92.49%, 79.74%의 세포 생존율을 보여 독성이 없는 것으로 나타났다.
6 종의 베리류의 NO 생성억제 효과를 평가하고자 RAW 264.7 cell에 각각의 시료를 농도별 (200, 500, 1,000, 및 2,000 μg/mL)로 처리한 결과 아로니아의 NO 생성억제 효과를 가장 크게 나타났다.
항산화 활성이 가장 우수한 복분자와 항염증능이 가장 우수한 아로니아의 최적 혼합음료를 제조하여 품질을 평가한 결과, 30 g과 90 g(RCM1AM3)이 혼합된 시료의 total polyphenol 함량(243.21±0.38 mg TAE/100 g)과 DPPH radical 소거능(93.70%)이 가장 높게 나타났다.
본 연구는 각각의 베리류가 함유하고 있는 생리활성 기능 중 항산화, 항염증활성이 함께 최대로 발현된 비율의 혼합 음료를 제조한것에 의의가 있다.
차후 본 연구를 바탕으로 베리류 뿐만 아니라 다른 종류의 과실류의 시너지 효과에 대한 연구도 이루어지길 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study investigated the proximate composition, antioxidant activity, and anti-inflammatory ability of six selected berries with the purpose to find two most outstanding types with respect to the physiological activity and produce a blended beverage of optimum mixing ratio. The six berries were aronia (Aronia melanocarpa: AM), blueberry (Vaccinium corymbosum: VC), blackberry (Rubus fruticosus L: BL), cherry (Prunus avium L: PA), mulberry (mulberry fruit: MF) and raspberry (Rubus coreanus Miquel: RCM).
The results of analyzing the proximate composition, vitamin C content, and beta-carotene content of the six selected berries are as shown below:
In the case of proximate composition, blueberry exhibited the highest moisture (7.47±0.15 %) and carbohydrate (86.96±1.00 %) contents, while raspberry displayed the highest contents of crude protein (7.17±0.21 %), crude lipid (4.00±0.17 %) and crude ash (3.33±0.21 %).
For vitamin C content, raspberry exhibited the highest content (134.67±1.53 mg/100 g). For beta-carotene, aronia displayed the highest content (3809.33 mg/100 g).
The antioxidant activity across the six berries was the highest in raspberry with the highest total polyphenol content (26.22±0.23 mg TAE/g) and DPPH radical scavenging activity (93.78±1.10 %).
To assess the safety of the six selected berries, each sample of berries was used to treat RAW 264.7 cells in a concentration-dependent way (200, 500, 1,000, and 2,000 μg/mL). The berries did not exhibit cytotoxicity based on the cell survival rate of 109.65 % in 200 μg/mL, followed by 107.71 %, 92.49 %, and 79.74 %, in 500 μg/ mL, 1,000 μg/mL, and 2,000 μg/mL, respectively.
To assess the inhibiting effects of the six berries on NO production, RAW 264.7 cells were treated with each sample in the same concentration-dependent manner (200, 500, 1,000, and 2,000 μg/mL), and the result showed that aronia had the strongest inhibiting effects on NO production.
A blended beverage was produced based on an optimum mixing ratio between raspberry with the most outstanding antioxidant activity and aronia with the strongest anti-inflammatory effects, and its quality was evaluated. The result indicated that the sample of the mixture between 30 g raspberry and 90 g aronia (KR1AR3) led to the highest total polyphenol content (243.21±0.38 mg TAE/100 g) and DPPH radical scavenging activity (93.70 %).
The significance of this study lies in the production of a blended beverage based on a mixing ratio that expresses optimum levels of antioxidant and anti-inflammatory activities among the physiological activities exhibited by the selected berries.
Based on the findings of this study, it is anticipated that future studies would examine the synergistic effects among other types of fruits besides the berries.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 필요성 및 목적 1
• Ⅱ. 이론적 배경 2
• 1. 한국 다소비 베리류 2
• 1) 아로니아 2
• 2) 블루베리 3
• 3) 블랙베리 4
• 4) 체리 5
• 5) 오디 6
• 6) 복분자 7
• 2. 생리활성 8
• 1) 항산화 활성 8
• 2) 항염증능 10
• Ⅲ. 연구 방법 12
• 1. 실험재료 12
• 2. 베리류의 이화학적 성분 분석 13
• 1) 일반성분 13
• 2) 비타민 C와 베타카로틴 함량 13
• 3. 항산화 활성 측정 15
• 1) 추출물 제조 15
• 2) Total polyphenol 함량 15
• 3) DPPH radical 소거능 15
• 4. 베리류의 안전성 및 항염증능 16
• 1) 시료의 전처리 16
• 2) 세포 배양 16
• 3) MTT assay 17
• 4) Nitric oxide 생성 억제 활성 18
• 5. 생리활성이 우수한 시료를 이용한 음료 제조 및 품질특성
• 평가 19
• 1) 음료 제조 19
• 2) 항산화능 21
• 3) pH 21
• 4) 색도 21
• 5) 당도 22
• 6) 관능평가 22
• 6. 통계처리 23
• Ⅳ. 연구결과 및 논의 24
• 1. 베리류의 이화학적 성분 24
• 1) 일반성분 24
• 2) 비타민 C와 베타카로틴 27
• 2. 베리류의 항산화 활성 29
• 1) Total polyphenol 함량 29
• 2) DPPH radical 소거능 29
• 3. 베리류의 항염증능 31
• 1) 세포 생존율 31
• 2) Nitric oxide 생성 억제 활성 38
• 4. 생리활성이 우수한 시료를 이용한 혼합음료의 품질특성 50
• 1) 혼합음료의 pH 50
• 2) 혼합음료의 색도 52
• 3) 혼합음료의 당도 55
• 4) 혼합음료의 관능평가 57
• 5) 혼합음료의 항산화 활성 59
• Ⅴ. 요약 및 결론 62
• 참고문헌 65
• Abstract 86