Ex) Article Title, Author, Keywords
Online ISSN 2288-5978
Ex) Article Title, Author, Keywords
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2021; 50(4): 354-361
Published online April 30, 2021 https://doi.org/10.3746/jkfn.2021.50.4.354
Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.
Yeon Jae Jo1 , Jeong Hyun Seo1, Chae Young Hong1, Seung Tae Kim3, Ehn-Kyoung Choi2, Yun-Bae Kim2, Junsoo Lee1, and Heon Sang Jeong1
1Department of Food Science and Biotechnology and 2College of Veterinary Medicine, Chungbuk National University
3Gumi Floriculture Research Institute, Gyeongsangbuk-do Agricultural Research & Extension Services
Correspondence to:Heon Sang Jeong, Department of Food Science and Biotechnology, Chungbuk National University, 1, Chungdae- ro, Seowon-gu, Cheongju-si, Chungbuk 28644, Korea, E-mail: hsjeong@chungbuk.ac.kr
Author information: Yeon Jae Jo (Graduate student), Jeong Hyun Seo (Graduate student), Chae Young Hong (Graduate student), Ehn- Kyoung Choi (Researcher), Yun-Bae Kim (Professor), Junsoo Lee (Professor), Heon Sang Jeong (Professor)
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
This study evaluated the functional components and antioxidant activities of 21 different rose flower extracts, to confirm their value as a food and cosmetics ingredient. The highest values of total polyphenol, flavonoid and tannin contents (379.70±1.64 mg GAE/extract g, 50.10±0.76 mg CE/extract g, and 339.44±1.20 mg TAE/extract g, respectively) were obtained in Lover Shy. The proanthocyanidin content ranged from 61.88 mg CE/extract g in the Unina cultivar to 5.34±0.13 mg CE/extract g in the Aileen cultivar. The phenolic acid content obtained was highest in the Lover Shy cultivar (27.40±0.26 mg/extract g), whereas highest levels of anthocyanin (8.83±0.03 mg/extract g) were obtained in the Unina cultivar. High ABTS and DPPH radical scavenging activities were determined in the Lover Shy cultivar (428.10±0.29 and 419.59±3.12 mg AAE/extract g, respectively). Taken together, these results indicate that the antioxidant activity and functional components of Lover Shy cultivar are superior, and this extract can potentially be applied as a food and cosmetic ingredient.
Keywords: Rosa, phenolic compound, antioxidant, phenolic acid, anthocyanin
식물 자원에는 다양한 종류의 화학 물질들을 포함하고 있으며 이는 잎, 꽃, 줄기를 포함한 모든 부분에 분포한다. 그중 페놀 화합물은 항산화 활성을 지니는 항산화제로 이용할 수 있으며, 항산화 효과뿐만 아니라 세포 신호 전달을 조절할 수 있는 활성을 지니고 있어서 심혈관질환 및 암과 같은 만성질환의 위험을 낮출 수 있는 기능을 할 수도 있다(Kim 등, 2017).
장미는 장미과(Rosaceae) 계통의 장미속(
따라서 본 연구에서는 절화를 목적으로 국내에서 개량된 21가지 품종의 다양한 장미꽃에 대한 페놀성 화합물과 항산화 활성을 평가하여 식품 및 화장품 원료로써 사용이 가능한지를 알아보기 위해 실시하였다.
재료
본 연구에 사용된 장미꽃은 절화를 목적으로 국내에서 품종 개량된 식용 가능한 품종으로 러버샤이, 러블리스칼렛, 러빙하트, 루미너스, 미리내골드, 베티, 비치나, 에일린, 온누리, 유니나, 재미나레드, 진선미, 칠백리, 타미나, 탐나리, 프리티벨벳, 피치그레이스, 핑크러브, 하나로, 한아람 및 향기나로 총 21품종을 건조된 상태로 경상북도 농업기술원 구미화훼연구소에서 분양받아 실험을 진행하였다.
추출물 제조
본 연구에 사용된 건조 장미꽃은 분쇄기(SMFP-30000 M20, Hanil, Gwangju, Korea)를 이용하여 30 mesh 크기로 분쇄 후 시료 5 g에 10배의 에탄올을 가하여 초음파 추출장치(frequency 40 Hz, power 300 W, SD-350H; Seong Dong, Seoul, Korea)에서 28°C로 1시간 추출하였다. 추출물은 여과지(Whatman No. 4, Whatman International Ltd., Maidstone, UK)를 이용하여 여과 후 잔사를 다시 용매를 가해 동일한 방법으로 3 반복 추출하였다. 추출물은 회전진공농축기(EYELAN-1000, EYELA, Tokyo, Japan)에서 40°C 온도로 용매를 제거 후 동결건조(Freeze Dryer, FD 5508, Ilshin Lab Co., Ltd., Seoul, Korea)하여 -80°C 온도로 보관하여 사용하였다.
총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 측정
장미꽃 추출물의 총 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(2002)의 방법으로 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu’s phenol reagent(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)가 추출물에 존재하는 폴리페놀 화합물에 의해 환원 시 몰리브덴 정색으로 발색하는 원리를 이용하였다. 농도 1 mg/mL 추출물 100 µL에 2% Na2CO3 2 mL를 가해 3분간 방치 후 50% Folin-Ciocalteu’s phenol reagent 100 µL를 첨가하여 30분간 반응시킨 다음 반응액을 분광광도계(Epoch microplate spectrophotometer, BioTek In-struments Inc., Winooski, VT, USA)를 이용하여 750 nm 흡광도에서 측정하였다. 표준물질은 gallic acid(Sigma- Aldrich Co.)를 농도 1, 0.5, 0.25, 0.125 및 0.0625 mg/mL로 희석하여 사용하였다. 검량선 작성 후 총 폴리페놀 함량을 추출물 1 g당 mg gallic acid로 표현하였다. 장미꽃 추출물의 총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등(1999)의 방법을 이용하여 분석하였다. 농도 1 mg/mL 추출물 250 µL에 증류수 1 mL와 5% 아질산나트륨 75 µL를 첨가 후 5분 뒤에 10% 염화알루미늄 수화물 150 µL를 첨가하였다. 그 후 6분간 방치하고 1 M NaOH 500 µL를 첨가해 다시 11분간 방치한 후 510 nm 흡광도에서 측정을 진행하였다. 표준물질로는 (+)-catechin hydrate(Sigma-Aldrich Co.)를 사용하였다.
타닌 및 프로안토시아니딘 함량 측정
장미꽃 추출물의 타닌 함량은 Duval과 Shetty(2001)의 방법을 변형하여 측정하였다. 1 mg/mL 농도의 시료용액 1 mL에 95% 에탄올 1 mL와 증류수 1 mL를 첨가 후 흔들어 주었다. 그 후 5% Na2CO3용액 1 mL와 1 N Folin-Ciocalteu reagent(Sigma-Aldrich Co.) 0.5 mL를 첨가하여 실온에서 60분간 발색시켰다. 이후 725 nm 흡광도에서 측정을 진행하였다. 표준물질은 tannic acid(Sigma-Aldrich Co.)를 사용하였으며 검량선을 작성하여 에탄올 추출물 g당 mg tannic acid equivalent(TAE, dry basis)로 표현하였다. 장미꽃 추출물의 프로안토시아니딘 함량은(Takahama 등, 2010) vanillin-sulfuric acid법을 이용하여 측정하였다. 각각의 추출물 0.2 mL에 1.2% vanillin 용액 0.5 mL와 20% 황산 0.5 mL를 가하여 20분간 반응 후 ELISA reader(UV- 1650PC, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하여 흡광도 500 nm에서 측정하였다. 표준물질 (+)-catechin(Sigma-Aldrich Co.)을 사용해 검량선을 작성하였으며, 추출물 g당 mg catechin으로 표현하였다.
페놀산 함량 측정
장미꽃 추출물의 페놀산 함량은 Seo 등(2011)과 Jung 등(2012)의 방법을 이용하여 분석을 진행하였다. 80% 에탄올을 사용하여 추출한 다음 여과지(Whatman No. 4, Whatman International Ltd.)를 이용하여 여과 후 감압 농축하고 증류수로 녹인 후 diethyl ether : ethyl acetate(1:1) 혼합액을 이용하여 페놀산을 분리하였다. 분리한 페놀산은 HPLC용 메탄올에 용해하여 0.45 μm syringe filter(Millipore, Billerica, MA, USA)를 사용하여 여과 후 HPLC(Jasco System, Tokyo, Japan) 분석을 진행하였다. 이동상은 0.1% acetic acid in water(A), 0.1% acetic acid in acetonitrile (B)을 gradient 조건으로 흘려주었고, gradient 조건은 A:B를 초기 92:8(%, v/v), 2분 90:10, 27분 70:30, 50분 10:90, 51분 0:100, 60분 0:100, 70분 92:8로 설정하여 1 mL/min의 유속으로 흘려주었으며 시료 20 μL를 주입하여 분석을 진행하였다. Detector는 UV 280 nm에서 분석을 진행하였고, 컬럼은 ODS column(Mightysil RP-18 GP 5 μm, 4.6×250 mm, Kanto Chemical Co., Tokyo, Japan)을 사용하였다. 표준물질은 Sigma-Aldrich Co.에서 구입한 gallic acid, (+)-catechin, caffeic acid,
안토시아닌 함량 측정
장미꽃 추출물의 안토시아닌 함량은 Kim 등(2017)의 방법을 변형하여 측정하였다. 표준물질은 cyanidin-3,5-diglucoside, peonidin-3,5-glucoside, cyanidin-3-glucoside, peonidin-3-glucoside, cyanidin, peonidin을 이용하여 분석을 진행하였다. 분석기기로는 HPLC(YL9120 system, Young Lin, Anyang, Korea)를 이용하여 분석을 진행하였고 검출기는 UV 520 nm, 컬럼은 C18 column(Mightysil RP-18 GP column, 4.6×250 mm, Kanto Chemical Co.)을 사용하였다. 이동상으로는 5% formic acid in water (A), 5% formic acid in acetonitrile(B)을 gradient 조건으로 흘려주었다. Gradient 조건은 A:B를 초기 90:10(%, v/v)에서 24분 60:40, 25분 0:100, 28분 0:100, 29분 90:10, 40분 90:10으로 설정하고, 유속을 1 mL/min으로 하여 20 μL씩 주입하여 실험을 진행하였다.
ABTS 및 DPPH에 의한 전자공여능 측정
장미꽃 추출물의 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline 6-sulfonic acid)(ABTS) 라디칼 소거 활성은 Choi 등(2006)의 방법을 변형하여 측정하였다. ABTS 라디칼 양이온은 2.45 mM 칼륨과 황산염 용액에 7 mM ABTS(Sigma-Aldrich Co.)를 첨가한 다음 실온의 어두운 공간에서 12~16시간 동안 교반 후 ABTS 라디칼 양이온 용액을 증류수로 희석시켜 735 nm에서 1.4~1.5의 흡광도 값을 얻었다. 희석시킨 ABTS 라디칼 양이온 용액 1 mL를 농도 0.5 mg/mL로 조절하여 추출물 또는 증류수(blank) 50 μL에 첨가하였다. 1시간 방치 후 분광광도계를 이용하여 흡광도 735 nm에서 측정을 진행하였다. ABTS 라디칼 소거 활성의 전자공여능은 시료 비첨가구와 첨가구의 흡광도 차이를 시료 1 g당 mg ascorbic acid로 나타내었다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 활성은 Hwang 등(2006)의 방법을 이용하여 측정하였다. 농도 0.1 mg/mL의 추출물 또는 증류수(blank) 0.2 mL에 0.2 mM DPPH(Sigma-Ald Co.) 용액 0.8 mL를 가한 후 실온에서 30분 방치한 다음 520 nm의 흡광도에서 측정하였다. DPPH 라디칼 소거 활성의 전자공여능은 시료 비첨가구와 첨가구의 흡광도 차이를 시료 1 g당 mg ascorbic acid로 표현하였다.
통계분석
통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하여 측정하였다. 모든 분석은 3회 반복 측정하였고 평균±표준편차로 표현하였다. 각 처리군 간의 평균과 표준편차를 산출하여 Duncan’s multiple range test로 유의성을 검정(
총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량
장미꽃 품종별 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 측정 결과는 Table 1과 같다. 총 폴리페놀 함량은 품종별로 107.25~379.70 mg GAE/extract g 범위에 있었으며, 러버샤이, 프리티벨벳 및 유니나 품종이 각각 379.70±1.64, 358.64±1.25 및 304.20±1.42 mg GAE/extract g으로 높은 함량을 나타내었다. 칠백리와 진선미 품종에서는 각각 107.25±0.82 및 130.23±1.64 mg GAE/extract g으로 낮은 함량을 나타내었다(
Table 1 . Total polyphenol, flavonoid, tannin, and proanthocyanidin contents of 21 different rose cultivar
Cultivar | Polyphenol (mg GAE/extract g)1) | Flavonoid (mg CE/extract g)2) | Tannin (mg TAE/extract g)3) | Proanthocyanidin (mg CE/extract g) |
---|---|---|---|---|
Lover shy | 379.70±1.64a)4)5) | 50.10±0.76b | 339.44±1.20a | 46.31±0.27b |
Lovely scarlet | 176.46±10.46k | 17.73±0.15j | 101.26±1.38o | 17.31±0.70f |
Loving heart | 275.48±0.00e | 37.10±0.32e | 201.92±2.98e | 11.90±0.24i |
Luminus | 222.69±2.37h | 11.60±0.12mn | 153.92±0.52h | 5.88±0.27k |
Mirinae gold | 220.50±1.64hi | 12.36±0.17m | 117.86±2.13lm | 6.11±0.55k |
Betty | 140.63±1.25m | 11.00±0.15n | 59.28±5.22q | 5.11±0.24k |
Bichina | 254.14±4.57fg | 38.00±0.32e | 195.44±0.20f | 43.61±0.95c |
Aileen | 216.40±0.82ij | 17.56±0.56jk | 120.59±2.08l | 5.34±0.13k |
Onnuri | 252.23±0.47g | 30.23±0.15g | 177.01±3.74g | 13.06±1.45hi |
Unina | 304.20±1.42c | 47.96±0.62c | 263.46±0.71c | 61.88±1.04a |
Jemina red | 296.54±5.46d | 41.03±0.45d | 258.57±3.58c | 21.83±1.51e |
Jinseonmi | 130.23±1.64n | 12.46±0.17m | 73.16±0.59p | 17.54±0.51f |
Chilbaegli | 107.25±0.82o | 9.46±0.50o | 36.31±1.23r | 5.49±0.53k |
Tamina | 258.25±3.76f | 28.20±1.42h | 198.62±0.52ef | 14.61±1.43gh |
Tamnari | 200.80±0.00k | 16.60±0.31k | 139.25±3.65j | 16.27±1.80fg |
Pretty velvet | 358.64±1.25b | 52.80±0.29a | 293.37±9.23b | 36.16±1.74d |
Peach grace | 198.89±2.51k | 13.80±0.15l | 106.83±1.38n | 8.54±0.94j |
Pink love | 199.16±0.82k | 18.73±0.06i | 131.74±0.52k | 8.93±1.57j |
Hanaro | 220.50±1.42hi | 32.23±0.21f | 148.23±4.84i | 9.35±1.00j |
Hanaram | 213.39±1.71j | 14.70±0.06l | 114.45±1.23m | 5.69±0.29k |
hanggina | 278.76±1.42e | 31.13±1.47g | 216.60±1.54d | 14.88±0.31g |
1)mg gallic acid equivalent (GAE) per 1 g of rose extracts.
2)mg catechin equivalent (CE) per 1 g of rose extracts.
3)mg tannin equivalent (TAE) per 1 g of rose extracts.
4)Values are mean±SD (n=3).
5)Different letters (a-r) in the same item indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (
타닌 및 프로안토시아니딘 함량
타닌은 차의 향기 및 색, 맛에 관여하는 여러 가지 생리작용을 갖는 성분으로 차의 중요한 성분 중 하나로 알려져 있는데(Nakagawa와 Amano, 1974), 21가지 장미꽃 품종별 타닌 및 프로안토시아니딘 함량을 측정한 결과는 Table 1과 같다. 품종별 타닌 함량은 36.31~339.44 mg TAE/extract g 범위로 품종 간에 큰 차이를 보였으며, 폴리페놀 함량이 높은 러버샤이, 프리티벨벳, 유니나 품종에서 각각 339.44 ±1.20, 293.37±9.23, 263.46±0.71 mg TAE/extract g으로 높게 나타났다. 품종별 프로안토시아니딘 함량은 5.11~61.88 mg CE/extract g의 범위를 나타내었다. 유니나 품종과 러버샤이 품종에서 61.88±1.04, 46.31±0.27 mg CE/ extract g으로 높았고 베티와 에일린 품종에서 각각 5.11± 0.24, 5.34±0.13 mg CE/extract g으로 낮은 함량을 나타내었다(
페놀산 함량
장미꽃 품종별 구성 페놀산을 분석한 결과는 Table 2와 같다. 분석에 사용된 9가지 표준물질의 크로마토그램은 Fig. 1A와 같으며, 그중 gallic acid, p-coumaric acid, hesperidin 및 quercetin 4종이 검출되었다. 총 페놀산 함량은 러버샤이, 프리티벨벳, 재미나레드 품종에서 27.40±0.26, 25.94±0.06, 22.39±0.65 mg/extract g으로 높은 함량을 나타내었으며 폴리페놀 함량과 비교 시 일치하는 경향을 보였다(Choi 등, 2019). 그중 gallic acid의 양이 다른 페놀산에 비해 높게 측정되었는데, 이는 장미꽃의 주된 라디칼 소거 활성이 gallic acid 함량이 높기 때문이라는 Vinokur 등(2006)의 연구 결과와 일치하는 경향이었다. 본 연구에서 gallic acid는 러버샤이 품종에서 24.92±0.37 mg/extract g으로 가장 높게 측정되었으며,
Table 2 . Phenolic acid compositions of 21 different rose cultivar
Cultivar | Compositions of phenolic acid (mg/extract g)1) | ||||
---|---|---|---|---|---|
Gallic acid | p-Coumaric acid | Hesperidin | Quercetin | Total | |
Lover shy | 24.92±0.37a2)3) | 1.17±0.53i | ND | 1.31±0.1b | 27.40±0.26a |
Lovely scarlet | 7.63±0.16m | 1.01±0.03ij | 3.02±0.08a | ND | 11.65±0.27jk |
Loving heart | 11.68±0.05i | 2.24±0.00b | 0.64±0.02d | ND | 14.56±0.02h |
Luminus | 8.60±0.06l | 2.00±0.04bcd | ND | ND | 10.60±0.10l |
Mirinae gold | 8.99±0.14k | 1.44±0.03h | ND | ND | 10.43±0.17l |
Betty | 2.26±0.01p | 0.55±0.01l | ND | ND | 2.81±0.02p |
Bichina | 11.57±0.06i | 0.65±0.01l | ND | ND | 12.22±0.05j |
Aileen | 9.09±0.13k | 2.19±0.19b | ND | ND | 11.29±0.06k |
Onnuri | 5.07±0.10o | 0.98±0.05ij | 1.67±0.03c | 0.22±0.00c | 7.95±0.08m |
Unina | 18.54±0.36d | 1.51±0.11gh | ND | ND | 20.05±0.47e |
Jemina red | 17.27±0.64e | 1.77±0.01def | ND | 3.34±0.01a | 22.39±0.65c |
Jinseonmi | 5.50±0.09n | 0.90±0.04jk | ND | ND | 6.40±0.05o |
Chilbaegli | 5.70±0.02n | 0.72±0.03kl | 1.84±0.04b | ND | 8.25±0.03m |
Tamina | 13.86±0.28g | 1.51±0.06gh | ND | ND | 15.37±0.34g |
Tamnari | 10.01±0.18j | 2.02±0.07bc | ND | ND | 12.03±0.25jk |
Pretty velvet | 24.39±0.05b | 1.55±0.02fgh | ND | ND | 25.94±0.06b |
Peach grace | 12.65±0.07h | 1.85±0.04cde | ND | ND | 14.50±0.11h |
Pink love | 11.85±0.11i | 1.01±0.09ij | ND | ND | 12.85±0.20i |
Hanaro | 9.77±0.13j | 1.74±0.06efg | ND | ND | 11.51±0.19k |
Hanaram | 19.31±0.21c | 2.57±0.14a | ND | ND | 21.88±0.36d |
hanggina | 14.46±0.00f | 1.64±0.06efgh | ND | ND | 16.09±0.06f |
1)mg phenolic acid content per 1 g of rose extracts.
2)Values are mean±SD (n=3).
3)Different letters (a-p) in the same item indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (
안토시아닌 함량
장미꽃 품종별 안토시아닌 함량을 측정한 결과는 Table 3과 같다. 분석에 사용된 6가지 안토시아닌 표준물질의 크로마토그램은 Fig. 1B와 같으며 그중 cyanidin과 cyanidin-3,5-diglucoside 및 cyanidin-3-glucoside 3가지 성분이 검출되었다. 총 안토시아닌 함량은 유니나, 러버샤이, 비치나 품종에서 8.80±0.03, 5.33±0.17, 4.97±0.00 mg/extract g 순으로 높게 측정되었다. Cyanidin-3,5-diglucoside는 유니나 품종에서 8.28±0.02 mg/extract g으로 가장 높게 측정되었으며, cyanidin-3-glucoside는 러빙하트 품종에서 0.29±0.01 mg/extract g, cyanidin은 에일린 품종에서 0.63±0.00 mg/extract g으로 가장 높게 측정되었다(
Table 3 . Anthocyanin contents of 21 different rose cultivar
Cultivar | Anthocyanin contents (mg/extract g) | |||
---|---|---|---|---|
C35G1) | C3G2) | Cyanidin | Total | |
Lover shy | 4.69±0.13c3)4) | 0.25±0.03b | 0.39±0.01e | 5.33±0.17b |
Lovely scarlet | 1.06±0.00h | 0.20±0.01c | 0.48±0.00c | 1.74±0.01g |
Loving heart | 2.18±0.03e | 0.29±0.01a | 0.50±0.02b | 2.97±0.06e |
Luminus | 0.29±0.02l | 0.13±0.00f | 0.41±0.00d | 0.83±0.02l |
Mirinae gold | 0.37±0.03k | 0.09±0.01g | 0.50±0.02bc | 0.95±0.05k |
Betty | 0.18±0.00m | 0.04±0.00ij | 0.18±0.00l | 0.41±0.00p |
Bichina | 4.74±0.00b | 0.06±0.00hi | 0.17±0.00lm | 4.97±0.00c |
Aileen | 0.50±0.01j | 0.07±0.00h | 0.63±0.00a | 1.19±0.01i |
Onnuri | 1.32±0.03g | 0.12±0.00f | 0.31±0.01g | 1.75±0.02g |
Unina | 8.28±0.02a | 0.16±0.00e | 0.36±0.00f | 8.80±0.03a |
Jemina red | 1.60±0.00f | 0.13±0.00f | 0.36±0.00f | 2.09±0.00f |
Jinseonmi | 0.50±0.03j | 0.03±0.00j | 0.22±0.00k | 0.74±0.03m |
Chilbaegli | 0.39±0.00k | 0.08±0.01g | 0.50±0.01b | 0.97±0.01k |
Tamina | 0.42±0.00k | 0.12±0.00f | 0.26±0.00i | 0.79±0.00lm |
Tamnari | 0.22±0.00m | 0.06±0.00hi | 0.26±0.00i | 0.54±0.00o |
Pretty velvet | 4.34±0.02d | 0.18±0.00d | 0.29±0.00h | 4.81±0.02d |
Peach grace | 0.29±0.00l | 0.10±0.00g | 0.36±0.00f | 0.74±0.00m |
Pink love | 0.27±0.00l | 0.12±0.00f | 0.24±0.00j | 0.62±0.00n |
Hanaro | 0.28±0.00l | 0.03±0.02j | 0.16±0.00m | 0.47±0.03op |
Hanaram | 0.40±0.03k | 0.18±0.00d | 0.50±0.00b | 1.08±0.03j |
1)Cyanidin-3,5-diglucoside (C35G).
2)Cyanidin-3-glucoside (C3G) per 1 g of rose extracts.
3)Values are mean±SD (n=3).
4)Different letters (a-p) in the same items indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (
ABTS 및 DPPH에 의한 전자공여능
장미꽃 품종별 항산화 활성을 측정한 결과는 Fig. 2와 같다. ABTS 라디칼 소거 활성은 러버샤이, 프리티벨벳, 재미나레드 품종에서 428.10±0.29, 381.32±1.88, 322.31±1.43 mg AAE/extract g으로 높게 측정되었으며, 칠백리 품종에서 65.79±0.50 mg AAE/extract g으로 가장 낮게 측정되었다. DPPH 라디칼 소거 활성은 식물에서 추출한 화합물의 항산화력을 측정하는 가장 대표적인 방법으로 hydrazyl의 질소원자가 불안정한 상태일 때 수소원자를 받아들이기 쉬운 상태로 항산화 물질과 반응하는 방법을 이용한 측정법이다(Choi 등, 2013). DPPH 라디칼 소거 활성은 ABTS 라디칼 소거 활성과 유사한 경향을 보였으며, 러버샤이, 프리티벨벳, 재미나레드 품종에서 419.59±3.12, 345.39±2.07 및 268.66±2.39 mg AAE/extract g으로 가장 높았고 칠백리 품종에서 47.93±3.27 mg/extract g으로 가장 낮게 측정되었다. 이러한 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성 결과는 총 폴리페놀 함량과 매우 유사한 경향을 보였는데, Wong과 Kitts(2006)의 연구에서 보고한 식물에 존재하는 항산화 활성은 페놀성 화합물의 함량과 높은 연관성을 갖는다는 결과와 일치하는 경향이었다.
유용 성분과 항산화 활성 간의 상관관계
장미꽃 품종별 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 타닌, 프로안토시아니딘, ATBS 및 DPPH 라디칼 소거 활성, 페놀산 및 안토시아닌 간의 상관관계 분석 결과는 Table 4와 같다. 총 폴리페놀은 총 플라보노이드(r=0.896), 타닌(r=0.978), ABTS(r=0.974) 및 DPPH(r=0.954) 라디칼 소거 활성 및 페놀산(r=0.825)과 높은 양의 상관관계를 나타내었으며(
Table 4 . Correlation coefficients among antioxidant activities and functional components with different rose cultivar
Factors | Polyphenol | Flavonoid | Tannin | Proanthocyanidin | ABTS | DPPH | Phenolic acid compound | Anthocyanin |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Polyphenol | 1 | 0.896** | 0.978** | 0.651** | 0.974** | 0.954** | 0.825** | 0.672** |
Flavonoid | 1 | 0.929** | 0.788** | 0.908** | 0.903** | 0.723** | 0.788** | |
Tannin | 1 | 0.728** | 0.990** | 0.974** | 0.811** | 0.711** | ||
Proanthocyanidin | 1 | 0.692** | 0.721** | 0.568** | 0.94** | |||
ABTS | 1 | 0.985** | 0.823** | 0.657** | ||||
DPPH | 1 | 0.827** | 0.67** | |||||
Phenolic acid compound | 1 | 0.574** | ||||||
Anthocyanin | 1 |
**
본 연구는 21품종의 장미꽃에 대한 식품 및 화장품 원료로 사용 가능성을 살펴보기 위해 페놀성 화합물과 항산화 활성을 평가하였다. 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 타닌 함량은 러버샤이 품종에서 각각 379.70 mg GAE/extract g, 50.10 mg CE/extract g 및 339.44 mg TAE/extract g으로 높게 나타났으며, 칠백리 품종에서 각각 107.25 mg GAE/ extract g, 9.46 mg CE/extract g 및 36.31 mg TAE/extract g으로 낮았다. 페놀산 함량은 총 폴리페놀 함량과 유사한 결과를 보였으며, 러버샤이 품종에서 27.40 mg/extract g으로 높았다. 안토시아닌은 대부분 cyanidin-3,5-diglucoside로 확인되었으며 총 안토시아닌 함량은 유니나 품종에서 8.80 mg/extract g으로 가장 높았다. ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성은 각각 428.10 및 419.59 mg AAE/extract g로 러버샤이 품종에서 가장 높았으며, 항산화 활성과 페놀 화합물의 함량과 높은 양의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 러버샤이와 같은 항산화 활성이 뛰어난 품종들이 관상 목적뿐만 아니라 높은 기능성을 가진 식품 및 화장품의 원료로 사용 가능성이 있다고 판단된다.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2021; 50(4): 354-361
Published online April 30, 2021 https://doi.org/10.3746/jkfn.2021.50.4.354
Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.
조연재1․서정현1․홍채영1․김성태3․최은경2․김윤배2․이준수1․정헌상1
1충북대학교 식품생명공학과 2충북대학교 수의학과 3경상북도 농업기술원 구미화훼연구소
Yeon Jae Jo1 , Jeong Hyun Seo1, Chae Young Hong1, Seung Tae Kim3, Ehn-Kyoung Choi2, Yun-Bae Kim2, Junsoo Lee1, and Heon Sang Jeong1
1Department of Food Science and Biotechnology and 2College of Veterinary Medicine, Chungbuk National University
3Gumi Floriculture Research Institute, Gyeongsangbuk-do Agricultural Research & Extension Services
Correspondence to:Heon Sang Jeong, Department of Food Science and Biotechnology, Chungbuk National University, 1, Chungdae- ro, Seowon-gu, Cheongju-si, Chungbuk 28644, Korea, E-mail: hsjeong@chungbuk.ac.kr
Author information: Yeon Jae Jo (Graduate student), Jeong Hyun Seo (Graduate student), Chae Young Hong (Graduate student), Ehn- Kyoung Choi (Researcher), Yun-Bae Kim (Professor), Junsoo Lee (Professor), Heon Sang Jeong (Professor)
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
This study evaluated the functional components and antioxidant activities of 21 different rose flower extracts, to confirm their value as a food and cosmetics ingredient. The highest values of total polyphenol, flavonoid and tannin contents (379.70±1.64 mg GAE/extract g, 50.10±0.76 mg CE/extract g, and 339.44±1.20 mg TAE/extract g, respectively) were obtained in Lover Shy. The proanthocyanidin content ranged from 61.88 mg CE/extract g in the Unina cultivar to 5.34±0.13 mg CE/extract g in the Aileen cultivar. The phenolic acid content obtained was highest in the Lover Shy cultivar (27.40±0.26 mg/extract g), whereas highest levels of anthocyanin (8.83±0.03 mg/extract g) were obtained in the Unina cultivar. High ABTS and DPPH radical scavenging activities were determined in the Lover Shy cultivar (428.10±0.29 and 419.59±3.12 mg AAE/extract g, respectively). Taken together, these results indicate that the antioxidant activity and functional components of Lover Shy cultivar are superior, and this extract can potentially be applied as a food and cosmetic ingredient.
Keywords: Rosa, phenolic compound, antioxidant, phenolic acid, anthocyanin
식물 자원에는 다양한 종류의 화학 물질들을 포함하고 있으며 이는 잎, 꽃, 줄기를 포함한 모든 부분에 분포한다. 그중 페놀 화합물은 항산화 활성을 지니는 항산화제로 이용할 수 있으며, 항산화 효과뿐만 아니라 세포 신호 전달을 조절할 수 있는 활성을 지니고 있어서 심혈관질환 및 암과 같은 만성질환의 위험을 낮출 수 있는 기능을 할 수도 있다(Kim 등, 2017).
장미는 장미과(Rosaceae) 계통의 장미속(
따라서 본 연구에서는 절화를 목적으로 국내에서 개량된 21가지 품종의 다양한 장미꽃에 대한 페놀성 화합물과 항산화 활성을 평가하여 식품 및 화장품 원료로써 사용이 가능한지를 알아보기 위해 실시하였다.
재료
본 연구에 사용된 장미꽃은 절화를 목적으로 국내에서 품종 개량된 식용 가능한 품종으로 러버샤이, 러블리스칼렛, 러빙하트, 루미너스, 미리내골드, 베티, 비치나, 에일린, 온누리, 유니나, 재미나레드, 진선미, 칠백리, 타미나, 탐나리, 프리티벨벳, 피치그레이스, 핑크러브, 하나로, 한아람 및 향기나로 총 21품종을 건조된 상태로 경상북도 농업기술원 구미화훼연구소에서 분양받아 실험을 진행하였다.
추출물 제조
본 연구에 사용된 건조 장미꽃은 분쇄기(SMFP-30000 M20, Hanil, Gwangju, Korea)를 이용하여 30 mesh 크기로 분쇄 후 시료 5 g에 10배의 에탄올을 가하여 초음파 추출장치(frequency 40 Hz, power 300 W, SD-350H; Seong Dong, Seoul, Korea)에서 28°C로 1시간 추출하였다. 추출물은 여과지(Whatman No. 4, Whatman International Ltd., Maidstone, UK)를 이용하여 여과 후 잔사를 다시 용매를 가해 동일한 방법으로 3 반복 추출하였다. 추출물은 회전진공농축기(EYELAN-1000, EYELA, Tokyo, Japan)에서 40°C 온도로 용매를 제거 후 동결건조(Freeze Dryer, FD 5508, Ilshin Lab Co., Ltd., Seoul, Korea)하여 -80°C 온도로 보관하여 사용하였다.
총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 측정
장미꽃 추출물의 총 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(2002)의 방법으로 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 Folin-Ciocalteu’s phenol reagent(Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)가 추출물에 존재하는 폴리페놀 화합물에 의해 환원 시 몰리브덴 정색으로 발색하는 원리를 이용하였다. 농도 1 mg/mL 추출물 100 µL에 2% Na2CO3 2 mL를 가해 3분간 방치 후 50% Folin-Ciocalteu’s phenol reagent 100 µL를 첨가하여 30분간 반응시킨 다음 반응액을 분광광도계(Epoch microplate spectrophotometer, BioTek In-struments Inc., Winooski, VT, USA)를 이용하여 750 nm 흡광도에서 측정하였다. 표준물질은 gallic acid(Sigma- Aldrich Co.)를 농도 1, 0.5, 0.25, 0.125 및 0.0625 mg/mL로 희석하여 사용하였다. 검량선 작성 후 총 폴리페놀 함량을 추출물 1 g당 mg gallic acid로 표현하였다. 장미꽃 추출물의 총 플라보노이드 함량은 Zhishen 등(1999)의 방법을 이용하여 분석하였다. 농도 1 mg/mL 추출물 250 µL에 증류수 1 mL와 5% 아질산나트륨 75 µL를 첨가 후 5분 뒤에 10% 염화알루미늄 수화물 150 µL를 첨가하였다. 그 후 6분간 방치하고 1 M NaOH 500 µL를 첨가해 다시 11분간 방치한 후 510 nm 흡광도에서 측정을 진행하였다. 표준물질로는 (+)-catechin hydrate(Sigma-Aldrich Co.)를 사용하였다.
타닌 및 프로안토시아니딘 함량 측정
장미꽃 추출물의 타닌 함량은 Duval과 Shetty(2001)의 방법을 변형하여 측정하였다. 1 mg/mL 농도의 시료용액 1 mL에 95% 에탄올 1 mL와 증류수 1 mL를 첨가 후 흔들어 주었다. 그 후 5% Na2CO3용액 1 mL와 1 N Folin-Ciocalteu reagent(Sigma-Aldrich Co.) 0.5 mL를 첨가하여 실온에서 60분간 발색시켰다. 이후 725 nm 흡광도에서 측정을 진행하였다. 표준물질은 tannic acid(Sigma-Aldrich Co.)를 사용하였으며 검량선을 작성하여 에탄올 추출물 g당 mg tannic acid equivalent(TAE, dry basis)로 표현하였다. 장미꽃 추출물의 프로안토시아니딘 함량은(Takahama 등, 2010) vanillin-sulfuric acid법을 이용하여 측정하였다. 각각의 추출물 0.2 mL에 1.2% vanillin 용액 0.5 mL와 20% 황산 0.5 mL를 가하여 20분간 반응 후 ELISA reader(UV- 1650PC, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하여 흡광도 500 nm에서 측정하였다. 표준물질 (+)-catechin(Sigma-Aldrich Co.)을 사용해 검량선을 작성하였으며, 추출물 g당 mg catechin으로 표현하였다.
페놀산 함량 측정
장미꽃 추출물의 페놀산 함량은 Seo 등(2011)과 Jung 등(2012)의 방법을 이용하여 분석을 진행하였다. 80% 에탄올을 사용하여 추출한 다음 여과지(Whatman No. 4, Whatman International Ltd.)를 이용하여 여과 후 감압 농축하고 증류수로 녹인 후 diethyl ether : ethyl acetate(1:1) 혼합액을 이용하여 페놀산을 분리하였다. 분리한 페놀산은 HPLC용 메탄올에 용해하여 0.45 μm syringe filter(Millipore, Billerica, MA, USA)를 사용하여 여과 후 HPLC(Jasco System, Tokyo, Japan) 분석을 진행하였다. 이동상은 0.1% acetic acid in water(A), 0.1% acetic acid in acetonitrile (B)을 gradient 조건으로 흘려주었고, gradient 조건은 A:B를 초기 92:8(%, v/v), 2분 90:10, 27분 70:30, 50분 10:90, 51분 0:100, 60분 0:100, 70분 92:8로 설정하여 1 mL/min의 유속으로 흘려주었으며 시료 20 μL를 주입하여 분석을 진행하였다. Detector는 UV 280 nm에서 분석을 진행하였고, 컬럼은 ODS column(Mightysil RP-18 GP 5 μm, 4.6×250 mm, Kanto Chemical Co., Tokyo, Japan)을 사용하였다. 표준물질은 Sigma-Aldrich Co.에서 구입한 gallic acid, (+)-catechin, caffeic acid,
안토시아닌 함량 측정
장미꽃 추출물의 안토시아닌 함량은 Kim 등(2017)의 방법을 변형하여 측정하였다. 표준물질은 cyanidin-3,5-diglucoside, peonidin-3,5-glucoside, cyanidin-3-glucoside, peonidin-3-glucoside, cyanidin, peonidin을 이용하여 분석을 진행하였다. 분석기기로는 HPLC(YL9120 system, Young Lin, Anyang, Korea)를 이용하여 분석을 진행하였고 검출기는 UV 520 nm, 컬럼은 C18 column(Mightysil RP-18 GP column, 4.6×250 mm, Kanto Chemical Co.)을 사용하였다. 이동상으로는 5% formic acid in water (A), 5% formic acid in acetonitrile(B)을 gradient 조건으로 흘려주었다. Gradient 조건은 A:B를 초기 90:10(%, v/v)에서 24분 60:40, 25분 0:100, 28분 0:100, 29분 90:10, 40분 90:10으로 설정하고, 유속을 1 mL/min으로 하여 20 μL씩 주입하여 실험을 진행하였다.
ABTS 및 DPPH에 의한 전자공여능 측정
장미꽃 추출물의 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline 6-sulfonic acid)(ABTS) 라디칼 소거 활성은 Choi 등(2006)의 방법을 변형하여 측정하였다. ABTS 라디칼 양이온은 2.45 mM 칼륨과 황산염 용액에 7 mM ABTS(Sigma-Aldrich Co.)를 첨가한 다음 실온의 어두운 공간에서 12~16시간 동안 교반 후 ABTS 라디칼 양이온 용액을 증류수로 희석시켜 735 nm에서 1.4~1.5의 흡광도 값을 얻었다. 희석시킨 ABTS 라디칼 양이온 용액 1 mL를 농도 0.5 mg/mL로 조절하여 추출물 또는 증류수(blank) 50 μL에 첨가하였다. 1시간 방치 후 분광광도계를 이용하여 흡광도 735 nm에서 측정을 진행하였다. ABTS 라디칼 소거 활성의 전자공여능은 시료 비첨가구와 첨가구의 흡광도 차이를 시료 1 g당 mg ascorbic acid로 나타내었다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 활성은 Hwang 등(2006)의 방법을 이용하여 측정하였다. 농도 0.1 mg/mL의 추출물 또는 증류수(blank) 0.2 mL에 0.2 mM DPPH(Sigma-Ald Co.) 용액 0.8 mL를 가한 후 실온에서 30분 방치한 다음 520 nm의 흡광도에서 측정하였다. DPPH 라디칼 소거 활성의 전자공여능은 시료 비첨가구와 첨가구의 흡광도 차이를 시료 1 g당 mg ascorbic acid로 표현하였다.
통계분석
통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하여 측정하였다. 모든 분석은 3회 반복 측정하였고 평균±표준편차로 표현하였다. 각 처리군 간의 평균과 표준편차를 산출하여 Duncan’s multiple range test로 유의성을 검정(
총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량
장미꽃 품종별 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 측정 결과는 Table 1과 같다. 총 폴리페놀 함량은 품종별로 107.25~379.70 mg GAE/extract g 범위에 있었으며, 러버샤이, 프리티벨벳 및 유니나 품종이 각각 379.70±1.64, 358.64±1.25 및 304.20±1.42 mg GAE/extract g으로 높은 함량을 나타내었다. 칠백리와 진선미 품종에서는 각각 107.25±0.82 및 130.23±1.64 mg GAE/extract g으로 낮은 함량을 나타내었다(
Table 1 . Total polyphenol, flavonoid, tannin, and proanthocyanidin contents of 21 different rose cultivar.
Cultivar | Polyphenol (mg GAE/extract g)1) | Flavonoid (mg CE/extract g)2) | Tannin (mg TAE/extract g)3) | Proanthocyanidin (mg CE/extract g) |
---|---|---|---|---|
Lover shy | 379.70±1.64a)4)5) | 50.10±0.76b | 339.44±1.20a | 46.31±0.27b |
Lovely scarlet | 176.46±10.46k | 17.73±0.15j | 101.26±1.38o | 17.31±0.70f |
Loving heart | 275.48±0.00e | 37.10±0.32e | 201.92±2.98e | 11.90±0.24i |
Luminus | 222.69±2.37h | 11.60±0.12mn | 153.92±0.52h | 5.88±0.27k |
Mirinae gold | 220.50±1.64hi | 12.36±0.17m | 117.86±2.13lm | 6.11±0.55k |
Betty | 140.63±1.25m | 11.00±0.15n | 59.28±5.22q | 5.11±0.24k |
Bichina | 254.14±4.57fg | 38.00±0.32e | 195.44±0.20f | 43.61±0.95c |
Aileen | 216.40±0.82ij | 17.56±0.56jk | 120.59±2.08l | 5.34±0.13k |
Onnuri | 252.23±0.47g | 30.23±0.15g | 177.01±3.74g | 13.06±1.45hi |
Unina | 304.20±1.42c | 47.96±0.62c | 263.46±0.71c | 61.88±1.04a |
Jemina red | 296.54±5.46d | 41.03±0.45d | 258.57±3.58c | 21.83±1.51e |
Jinseonmi | 130.23±1.64n | 12.46±0.17m | 73.16±0.59p | 17.54±0.51f |
Chilbaegli | 107.25±0.82o | 9.46±0.50o | 36.31±1.23r | 5.49±0.53k |
Tamina | 258.25±3.76f | 28.20±1.42h | 198.62±0.52ef | 14.61±1.43gh |
Tamnari | 200.80±0.00k | 16.60±0.31k | 139.25±3.65j | 16.27±1.80fg |
Pretty velvet | 358.64±1.25b | 52.80±0.29a | 293.37±9.23b | 36.16±1.74d |
Peach grace | 198.89±2.51k | 13.80±0.15l | 106.83±1.38n | 8.54±0.94j |
Pink love | 199.16±0.82k | 18.73±0.06i | 131.74±0.52k | 8.93±1.57j |
Hanaro | 220.50±1.42hi | 32.23±0.21f | 148.23±4.84i | 9.35±1.00j |
Hanaram | 213.39±1.71j | 14.70±0.06l | 114.45±1.23m | 5.69±0.29k |
hanggina | 278.76±1.42e | 31.13±1.47g | 216.60±1.54d | 14.88±0.31g |
1)mg gallic acid equivalent (GAE) per 1 g of rose extracts..
2)mg catechin equivalent (CE) per 1 g of rose extracts..
3)mg tannin equivalent (TAE) per 1 g of rose extracts..
4)Values are mean±SD (n=3)..
5)Different letters (a-r) in the same item indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (
타닌 및 프로안토시아니딘 함량
타닌은 차의 향기 및 색, 맛에 관여하는 여러 가지 생리작용을 갖는 성분으로 차의 중요한 성분 중 하나로 알려져 있는데(Nakagawa와 Amano, 1974), 21가지 장미꽃 품종별 타닌 및 프로안토시아니딘 함량을 측정한 결과는 Table 1과 같다. 품종별 타닌 함량은 36.31~339.44 mg TAE/extract g 범위로 품종 간에 큰 차이를 보였으며, 폴리페놀 함량이 높은 러버샤이, 프리티벨벳, 유니나 품종에서 각각 339.44 ±1.20, 293.37±9.23, 263.46±0.71 mg TAE/extract g으로 높게 나타났다. 품종별 프로안토시아니딘 함량은 5.11~61.88 mg CE/extract g의 범위를 나타내었다. 유니나 품종과 러버샤이 품종에서 61.88±1.04, 46.31±0.27 mg CE/ extract g으로 높았고 베티와 에일린 품종에서 각각 5.11± 0.24, 5.34±0.13 mg CE/extract g으로 낮은 함량을 나타내었다(
페놀산 함량
장미꽃 품종별 구성 페놀산을 분석한 결과는 Table 2와 같다. 분석에 사용된 9가지 표준물질의 크로마토그램은 Fig. 1A와 같으며, 그중 gallic acid, p-coumaric acid, hesperidin 및 quercetin 4종이 검출되었다. 총 페놀산 함량은 러버샤이, 프리티벨벳, 재미나레드 품종에서 27.40±0.26, 25.94±0.06, 22.39±0.65 mg/extract g으로 높은 함량을 나타내었으며 폴리페놀 함량과 비교 시 일치하는 경향을 보였다(Choi 등, 2019). 그중 gallic acid의 양이 다른 페놀산에 비해 높게 측정되었는데, 이는 장미꽃의 주된 라디칼 소거 활성이 gallic acid 함량이 높기 때문이라는 Vinokur 등(2006)의 연구 결과와 일치하는 경향이었다. 본 연구에서 gallic acid는 러버샤이 품종에서 24.92±0.37 mg/extract g으로 가장 높게 측정되었으며,
Table 2 . Phenolic acid compositions of 21 different rose cultivar.
Cultivar | Compositions of phenolic acid (mg/extract g)1) | ||||
---|---|---|---|---|---|
Gallic acid | p-Coumaric acid | Hesperidin | Quercetin | Total | |
Lover shy | 24.92±0.37a2)3) | 1.17±0.53i | ND | 1.31±0.1b | 27.40±0.26a |
Lovely scarlet | 7.63±0.16m | 1.01±0.03ij | 3.02±0.08a | ND | 11.65±0.27jk |
Loving heart | 11.68±0.05i | 2.24±0.00b | 0.64±0.02d | ND | 14.56±0.02h |
Luminus | 8.60±0.06l | 2.00±0.04bcd | ND | ND | 10.60±0.10l |
Mirinae gold | 8.99±0.14k | 1.44±0.03h | ND | ND | 10.43±0.17l |
Betty | 2.26±0.01p | 0.55±0.01l | ND | ND | 2.81±0.02p |
Bichina | 11.57±0.06i | 0.65±0.01l | ND | ND | 12.22±0.05j |
Aileen | 9.09±0.13k | 2.19±0.19b | ND | ND | 11.29±0.06k |
Onnuri | 5.07±0.10o | 0.98±0.05ij | 1.67±0.03c | 0.22±0.00c | 7.95±0.08m |
Unina | 18.54±0.36d | 1.51±0.11gh | ND | ND | 20.05±0.47e |
Jemina red | 17.27±0.64e | 1.77±0.01def | ND | 3.34±0.01a | 22.39±0.65c |
Jinseonmi | 5.50±0.09n | 0.90±0.04jk | ND | ND | 6.40±0.05o |
Chilbaegli | 5.70±0.02n | 0.72±0.03kl | 1.84±0.04b | ND | 8.25±0.03m |
Tamina | 13.86±0.28g | 1.51±0.06gh | ND | ND | 15.37±0.34g |
Tamnari | 10.01±0.18j | 2.02±0.07bc | ND | ND | 12.03±0.25jk |
Pretty velvet | 24.39±0.05b | 1.55±0.02fgh | ND | ND | 25.94±0.06b |
Peach grace | 12.65±0.07h | 1.85±0.04cde | ND | ND | 14.50±0.11h |
Pink love | 11.85±0.11i | 1.01±0.09ij | ND | ND | 12.85±0.20i |
Hanaro | 9.77±0.13j | 1.74±0.06efg | ND | ND | 11.51±0.19k |
Hanaram | 19.31±0.21c | 2.57±0.14a | ND | ND | 21.88±0.36d |
hanggina | 14.46±0.00f | 1.64±0.06efgh | ND | ND | 16.09±0.06f |
1)mg phenolic acid content per 1 g of rose extracts..
2)Values are mean±SD (n=3)..
3)Different letters (a-p) in the same item indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (
안토시아닌 함량
장미꽃 품종별 안토시아닌 함량을 측정한 결과는 Table 3과 같다. 분석에 사용된 6가지 안토시아닌 표준물질의 크로마토그램은 Fig. 1B와 같으며 그중 cyanidin과 cyanidin-3,5-diglucoside 및 cyanidin-3-glucoside 3가지 성분이 검출되었다. 총 안토시아닌 함량은 유니나, 러버샤이, 비치나 품종에서 8.80±0.03, 5.33±0.17, 4.97±0.00 mg/extract g 순으로 높게 측정되었다. Cyanidin-3,5-diglucoside는 유니나 품종에서 8.28±0.02 mg/extract g으로 가장 높게 측정되었으며, cyanidin-3-glucoside는 러빙하트 품종에서 0.29±0.01 mg/extract g, cyanidin은 에일린 품종에서 0.63±0.00 mg/extract g으로 가장 높게 측정되었다(
Table 3 . Anthocyanin contents of 21 different rose cultivar.
Cultivar | Anthocyanin contents (mg/extract g) | |||
---|---|---|---|---|
C35G1) | C3G2) | Cyanidin | Total | |
Lover shy | 4.69±0.13c3)4) | 0.25±0.03b | 0.39±0.01e | 5.33±0.17b |
Lovely scarlet | 1.06±0.00h | 0.20±0.01c | 0.48±0.00c | 1.74±0.01g |
Loving heart | 2.18±0.03e | 0.29±0.01a | 0.50±0.02b | 2.97±0.06e |
Luminus | 0.29±0.02l | 0.13±0.00f | 0.41±0.00d | 0.83±0.02l |
Mirinae gold | 0.37±0.03k | 0.09±0.01g | 0.50±0.02bc | 0.95±0.05k |
Betty | 0.18±0.00m | 0.04±0.00ij | 0.18±0.00l | 0.41±0.00p |
Bichina | 4.74±0.00b | 0.06±0.00hi | 0.17±0.00lm | 4.97±0.00c |
Aileen | 0.50±0.01j | 0.07±0.00h | 0.63±0.00a | 1.19±0.01i |
Onnuri | 1.32±0.03g | 0.12±0.00f | 0.31±0.01g | 1.75±0.02g |
Unina | 8.28±0.02a | 0.16±0.00e | 0.36±0.00f | 8.80±0.03a |
Jemina red | 1.60±0.00f | 0.13±0.00f | 0.36±0.00f | 2.09±0.00f |
Jinseonmi | 0.50±0.03j | 0.03±0.00j | 0.22±0.00k | 0.74±0.03m |
Chilbaegli | 0.39±0.00k | 0.08±0.01g | 0.50±0.01b | 0.97±0.01k |
Tamina | 0.42±0.00k | 0.12±0.00f | 0.26±0.00i | 0.79±0.00lm |
Tamnari | 0.22±0.00m | 0.06±0.00hi | 0.26±0.00i | 0.54±0.00o |
Pretty velvet | 4.34±0.02d | 0.18±0.00d | 0.29±0.00h | 4.81±0.02d |
Peach grace | 0.29±0.00l | 0.10±0.00g | 0.36±0.00f | 0.74±0.00m |
Pink love | 0.27±0.00l | 0.12±0.00f | 0.24±0.00j | 0.62±0.00n |
Hanaro | 0.28±0.00l | 0.03±0.02j | 0.16±0.00m | 0.47±0.03op |
Hanaram | 0.40±0.03k | 0.18±0.00d | 0.50±0.00b | 1.08±0.03j |
1)Cyanidin-3,5-diglucoside (C35G)..
2)Cyanidin-3-glucoside (C3G) per 1 g of rose extracts..
3)Values are mean±SD (n=3)..
4)Different letters (a-p) in the same items indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (
ABTS 및 DPPH에 의한 전자공여능
장미꽃 품종별 항산화 활성을 측정한 결과는 Fig. 2와 같다. ABTS 라디칼 소거 활성은 러버샤이, 프리티벨벳, 재미나레드 품종에서 428.10±0.29, 381.32±1.88, 322.31±1.43 mg AAE/extract g으로 높게 측정되었으며, 칠백리 품종에서 65.79±0.50 mg AAE/extract g으로 가장 낮게 측정되었다. DPPH 라디칼 소거 활성은 식물에서 추출한 화합물의 항산화력을 측정하는 가장 대표적인 방법으로 hydrazyl의 질소원자가 불안정한 상태일 때 수소원자를 받아들이기 쉬운 상태로 항산화 물질과 반응하는 방법을 이용한 측정법이다(Choi 등, 2013). DPPH 라디칼 소거 활성은 ABTS 라디칼 소거 활성과 유사한 경향을 보였으며, 러버샤이, 프리티벨벳, 재미나레드 품종에서 419.59±3.12, 345.39±2.07 및 268.66±2.39 mg AAE/extract g으로 가장 높았고 칠백리 품종에서 47.93±3.27 mg/extract g으로 가장 낮게 측정되었다. 이러한 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성 결과는 총 폴리페놀 함량과 매우 유사한 경향을 보였는데, Wong과 Kitts(2006)의 연구에서 보고한 식물에 존재하는 항산화 활성은 페놀성 화합물의 함량과 높은 연관성을 갖는다는 결과와 일치하는 경향이었다.
유용 성분과 항산화 활성 간의 상관관계
장미꽃 품종별 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 타닌, 프로안토시아니딘, ATBS 및 DPPH 라디칼 소거 활성, 페놀산 및 안토시아닌 간의 상관관계 분석 결과는 Table 4와 같다. 총 폴리페놀은 총 플라보노이드(r=0.896), 타닌(r=0.978), ABTS(r=0.974) 및 DPPH(r=0.954) 라디칼 소거 활성 및 페놀산(r=0.825)과 높은 양의 상관관계를 나타내었으며(
Table 4 . Correlation coefficients among antioxidant activities and functional components with different rose cultivar.
Factors | Polyphenol | Flavonoid | Tannin | Proanthocyanidin | ABTS | DPPH | Phenolic acid compound | Anthocyanin |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Polyphenol | 1 | 0.896** | 0.978** | 0.651** | 0.974** | 0.954** | 0.825** | 0.672** |
Flavonoid | 1 | 0.929** | 0.788** | 0.908** | 0.903** | 0.723** | 0.788** | |
Tannin | 1 | 0.728** | 0.990** | 0.974** | 0.811** | 0.711** | ||
Proanthocyanidin | 1 | 0.692** | 0.721** | 0.568** | 0.94** | |||
ABTS | 1 | 0.985** | 0.823** | 0.657** | ||||
DPPH | 1 | 0.827** | 0.67** | |||||
Phenolic acid compound | 1 | 0.574** | ||||||
Anthocyanin | 1 |
**
본 연구는 21품종의 장미꽃에 대한 식품 및 화장품 원료로 사용 가능성을 살펴보기 위해 페놀성 화합물과 항산화 활성을 평가하였다. 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 타닌 함량은 러버샤이 품종에서 각각 379.70 mg GAE/extract g, 50.10 mg CE/extract g 및 339.44 mg TAE/extract g으로 높게 나타났으며, 칠백리 품종에서 각각 107.25 mg GAE/ extract g, 9.46 mg CE/extract g 및 36.31 mg TAE/extract g으로 낮았다. 페놀산 함량은 총 폴리페놀 함량과 유사한 결과를 보였으며, 러버샤이 품종에서 27.40 mg/extract g으로 높았다. 안토시아닌은 대부분 cyanidin-3,5-diglucoside로 확인되었으며 총 안토시아닌 함량은 유니나 품종에서 8.80 mg/extract g으로 가장 높았다. ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성은 각각 428.10 및 419.59 mg AAE/extract g로 러버샤이 품종에서 가장 높았으며, 항산화 활성과 페놀 화합물의 함량과 높은 양의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 러버샤이와 같은 항산화 활성이 뛰어난 품종들이 관상 목적뿐만 아니라 높은 기능성을 가진 식품 및 화장품의 원료로 사용 가능성이 있다고 판단된다.
Table 1 . Total polyphenol, flavonoid, tannin, and proanthocyanidin contents of 21 different rose cultivar.
Cultivar | Polyphenol (mg GAE/extract g)1) | Flavonoid (mg CE/extract g)2) | Tannin (mg TAE/extract g)3) | Proanthocyanidin (mg CE/extract g) |
---|---|---|---|---|
Lover shy | 379.70±1.64a)4)5) | 50.10±0.76b | 339.44±1.20a | 46.31±0.27b |
Lovely scarlet | 176.46±10.46k | 17.73±0.15j | 101.26±1.38o | 17.31±0.70f |
Loving heart | 275.48±0.00e | 37.10±0.32e | 201.92±2.98e | 11.90±0.24i |
Luminus | 222.69±2.37h | 11.60±0.12mn | 153.92±0.52h | 5.88±0.27k |
Mirinae gold | 220.50±1.64hi | 12.36±0.17m | 117.86±2.13lm | 6.11±0.55k |
Betty | 140.63±1.25m | 11.00±0.15n | 59.28±5.22q | 5.11±0.24k |
Bichina | 254.14±4.57fg | 38.00±0.32e | 195.44±0.20f | 43.61±0.95c |
Aileen | 216.40±0.82ij | 17.56±0.56jk | 120.59±2.08l | 5.34±0.13k |
Onnuri | 252.23±0.47g | 30.23±0.15g | 177.01±3.74g | 13.06±1.45hi |
Unina | 304.20±1.42c | 47.96±0.62c | 263.46±0.71c | 61.88±1.04a |
Jemina red | 296.54±5.46d | 41.03±0.45d | 258.57±3.58c | 21.83±1.51e |
Jinseonmi | 130.23±1.64n | 12.46±0.17m | 73.16±0.59p | 17.54±0.51f |
Chilbaegli | 107.25±0.82o | 9.46±0.50o | 36.31±1.23r | 5.49±0.53k |
Tamina | 258.25±3.76f | 28.20±1.42h | 198.62±0.52ef | 14.61±1.43gh |
Tamnari | 200.80±0.00k | 16.60±0.31k | 139.25±3.65j | 16.27±1.80fg |
Pretty velvet | 358.64±1.25b | 52.80±0.29a | 293.37±9.23b | 36.16±1.74d |
Peach grace | 198.89±2.51k | 13.80±0.15l | 106.83±1.38n | 8.54±0.94j |
Pink love | 199.16±0.82k | 18.73±0.06i | 131.74±0.52k | 8.93±1.57j |
Hanaro | 220.50±1.42hi | 32.23±0.21f | 148.23±4.84i | 9.35±1.00j |
Hanaram | 213.39±1.71j | 14.70±0.06l | 114.45±1.23m | 5.69±0.29k |
hanggina | 278.76±1.42e | 31.13±1.47g | 216.60±1.54d | 14.88±0.31g |
1)mg gallic acid equivalent (GAE) per 1 g of rose extracts..
2)mg catechin equivalent (CE) per 1 g of rose extracts..
3)mg tannin equivalent (TAE) per 1 g of rose extracts..
4)Values are mean±SD (n=3)..
5)Different letters (a-r) in the same item indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (
Table 2 . Phenolic acid compositions of 21 different rose cultivar.
Cultivar | Compositions of phenolic acid (mg/extract g)1) | ||||
---|---|---|---|---|---|
Gallic acid | p-Coumaric acid | Hesperidin | Quercetin | Total | |
Lover shy | 24.92±0.37a2)3) | 1.17±0.53i | ND | 1.31±0.1b | 27.40±0.26a |
Lovely scarlet | 7.63±0.16m | 1.01±0.03ij | 3.02±0.08a | ND | 11.65±0.27jk |
Loving heart | 11.68±0.05i | 2.24±0.00b | 0.64±0.02d | ND | 14.56±0.02h |
Luminus | 8.60±0.06l | 2.00±0.04bcd | ND | ND | 10.60±0.10l |
Mirinae gold | 8.99±0.14k | 1.44±0.03h | ND | ND | 10.43±0.17l |
Betty | 2.26±0.01p | 0.55±0.01l | ND | ND | 2.81±0.02p |
Bichina | 11.57±0.06i | 0.65±0.01l | ND | ND | 12.22±0.05j |
Aileen | 9.09±0.13k | 2.19±0.19b | ND | ND | 11.29±0.06k |
Onnuri | 5.07±0.10o | 0.98±0.05ij | 1.67±0.03c | 0.22±0.00c | 7.95±0.08m |
Unina | 18.54±0.36d | 1.51±0.11gh | ND | ND | 20.05±0.47e |
Jemina red | 17.27±0.64e | 1.77±0.01def | ND | 3.34±0.01a | 22.39±0.65c |
Jinseonmi | 5.50±0.09n | 0.90±0.04jk | ND | ND | 6.40±0.05o |
Chilbaegli | 5.70±0.02n | 0.72±0.03kl | 1.84±0.04b | ND | 8.25±0.03m |
Tamina | 13.86±0.28g | 1.51±0.06gh | ND | ND | 15.37±0.34g |
Tamnari | 10.01±0.18j | 2.02±0.07bc | ND | ND | 12.03±0.25jk |
Pretty velvet | 24.39±0.05b | 1.55±0.02fgh | ND | ND | 25.94±0.06b |
Peach grace | 12.65±0.07h | 1.85±0.04cde | ND | ND | 14.50±0.11h |
Pink love | 11.85±0.11i | 1.01±0.09ij | ND | ND | 12.85±0.20i |
Hanaro | 9.77±0.13j | 1.74±0.06efg | ND | ND | 11.51±0.19k |
Hanaram | 19.31±0.21c | 2.57±0.14a | ND | ND | 21.88±0.36d |
hanggina | 14.46±0.00f | 1.64±0.06efgh | ND | ND | 16.09±0.06f |
1)mg phenolic acid content per 1 g of rose extracts..
2)Values are mean±SD (n=3)..
3)Different letters (a-p) in the same item indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (
Table 3 . Anthocyanin contents of 21 different rose cultivar.
Cultivar | Anthocyanin contents (mg/extract g) | |||
---|---|---|---|---|
C35G1) | C3G2) | Cyanidin | Total | |
Lover shy | 4.69±0.13c3)4) | 0.25±0.03b | 0.39±0.01e | 5.33±0.17b |
Lovely scarlet | 1.06±0.00h | 0.20±0.01c | 0.48±0.00c | 1.74±0.01g |
Loving heart | 2.18±0.03e | 0.29±0.01a | 0.50±0.02b | 2.97±0.06e |
Luminus | 0.29±0.02l | 0.13±0.00f | 0.41±0.00d | 0.83±0.02l |
Mirinae gold | 0.37±0.03k | 0.09±0.01g | 0.50±0.02bc | 0.95±0.05k |
Betty | 0.18±0.00m | 0.04±0.00ij | 0.18±0.00l | 0.41±0.00p |
Bichina | 4.74±0.00b | 0.06±0.00hi | 0.17±0.00lm | 4.97±0.00c |
Aileen | 0.50±0.01j | 0.07±0.00h | 0.63±0.00a | 1.19±0.01i |
Onnuri | 1.32±0.03g | 0.12±0.00f | 0.31±0.01g | 1.75±0.02g |
Unina | 8.28±0.02a | 0.16±0.00e | 0.36±0.00f | 8.80±0.03a |
Jemina red | 1.60±0.00f | 0.13±0.00f | 0.36±0.00f | 2.09±0.00f |
Jinseonmi | 0.50±0.03j | 0.03±0.00j | 0.22±0.00k | 0.74±0.03m |
Chilbaegli | 0.39±0.00k | 0.08±0.01g | 0.50±0.01b | 0.97±0.01k |
Tamina | 0.42±0.00k | 0.12±0.00f | 0.26±0.00i | 0.79±0.00lm |
Tamnari | 0.22±0.00m | 0.06±0.00hi | 0.26±0.00i | 0.54±0.00o |
Pretty velvet | 4.34±0.02d | 0.18±0.00d | 0.29±0.00h | 4.81±0.02d |
Peach grace | 0.29±0.00l | 0.10±0.00g | 0.36±0.00f | 0.74±0.00m |
Pink love | 0.27±0.00l | 0.12±0.00f | 0.24±0.00j | 0.62±0.00n |
Hanaro | 0.28±0.00l | 0.03±0.02j | 0.16±0.00m | 0.47±0.03op |
Hanaram | 0.40±0.03k | 0.18±0.00d | 0.50±0.00b | 1.08±0.03j |
1)Cyanidin-3,5-diglucoside (C35G)..
2)Cyanidin-3-glucoside (C3G) per 1 g of rose extracts..
3)Values are mean±SD (n=3)..
4)Different letters (a-p) in the same items indicate a significant difference by Duncan’s multiple range test (
Table 4 . Correlation coefficients among antioxidant activities and functional components with different rose cultivar.
Factors | Polyphenol | Flavonoid | Tannin | Proanthocyanidin | ABTS | DPPH | Phenolic acid compound | Anthocyanin |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Polyphenol | 1 | 0.896** | 0.978** | 0.651** | 0.974** | 0.954** | 0.825** | 0.672** |
Flavonoid | 1 | 0.929** | 0.788** | 0.908** | 0.903** | 0.723** | 0.788** | |
Tannin | 1 | 0.728** | 0.990** | 0.974** | 0.811** | 0.711** | ||
Proanthocyanidin | 1 | 0.692** | 0.721** | 0.568** | 0.94** | |||
ABTS | 1 | 0.985** | 0.823** | 0.657** | ||||
DPPH | 1 | 0.827** | 0.67** | |||||
Phenolic acid compound | 1 | 0.574** | ||||||
Anthocyanin | 1 |
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