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고구마 수확 후 잔재물을 이용한 발효 및 열수 추출물의 생리활성과 세포독성 분석

Analysis of Physiological Activity and Cytotoxicity of Fermented and Hot Water Extracts Using Residues after Sweet Potato (Ipomoea batatas L.) Harvest

이건희|이성호|전병균|김태원
농업생명과학연구원 (Institute of Agriculture & Life Science, Gyeongsang National University)|2019|농업생명과학연구 (Journal of Agriculture & Life Science)|제53권 제5호|pp. 93-103|DOI https://doi.org/10.14397/jals.2019.53.5.93

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Cytotoxicity세포독성추출물Extract고구마 잔재물생리적 활성Physiological ActivitySweet Potato Residue

초록

본 연구에서는 고구마(Ipomoea batatas L.) 수확 후 버려지는 잔재물의 활용가치를 위해 이들로부터추출한 발효 추출물과 열수 추출물의 생리활성과 세포독성을 분석 하였다. 추출물의 pH는 모두 산성을나타내었고, 유기물 함량은 발효 추출물과 열수 추출물에서 각각 0.98%와 0.97%로 비슷하게 나타내었다. 다량원소 중 인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 성분의 함량은 열수 추출물에서 발효 추출물보다 모두 높게 나왔고, 질소 함량만 두 추출물에서 동일하게 나왔다. 미량원소 함량은 아연을 제외하고 발효 추출물보다 열수 추출물에서 높게 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 열수 추출물에서 60.5±2.7 mg/g로서 발효 추출물의 총 폴리페놀 함량의 22.7±4.2 mg/g 보다 37.8 mg/g 높은 함량을 나타내었다(p<0.05). 총 플라보노이드 함량은 열수 추출물에서 50.7±2.7 mg/g로서 발효 추출물의 함량인 14.0±2.1 mg/g 보다 36.7 mg/g 높은 함량을 나타내어 총 폴리페놀 함량과 마찬가지로 열수 추출물이 발효 추출물보다높은 함량을 나타내었다(p<0.05). DPPH와 ABTS radical 소거능력은 모두 열수 추출물에서 발효 추출물 보다 높은 항산화력을 보였다(p<0.05). MTT assay를 이용한 추출물의 세포독성 실험에서는 두 추출물의 모든 농도에서 세포독성이 미약한 것으로 확인되었다. 따라서 고구마 수확 후 잔재물의 추출물이 향후 각종 바이오 소재로 이용 시에도 큰 문제가 없을 것이라 판단된다.

Abstract

The purpose of this study was to investigate the value of residue discarded after harvesting sweet potatoes (Ipomoea batatas L.). The study analyzed the physiological activity and cytotoxicity of the fermented extract and the hot water extract gathered from the residue. The pH level of the extracts indicated that all were acidic. The organic content was similar in the fermented extract and the hot water extract, at 0.98% and 0.97%, respectively. The macroelements phosphoric acid, potassium, calcium, and magnesium were all higher in the hot water extract than in the fermented extract. Nitrogen was the only macroelement that was the same in both extracts. The microelements were higher in the hot water extract than the fermented extract, except for zinc. The total polyphenol content was 60.5±2.7 mg/g in the hot water extract. This result was 37.8 mg/g higher than the 22.7±4.2 mg/g of the total polyphenol content of thefermented extract (p<0.05). The total flavonoid content was 50.7±2.7 mg/g in the hot water extract. This result was 36.7 mg/g higher than the fermented extract content of 14.0±2.1 mg/g. This showed that the hot water extract had a higher total level of polyphenol content than the fermented extract (p<0.05). DPPH and ABTS radical scavenging ability showed higher antioxidant activity in the hot water extract than in the fermented extract (p<0.05). A cytotoxicity test was conducted on the extracts using the MTT assay. The cytotoxicity was found to be weak at all concentrations for both extracts. Therefore, the results of the study suggest that the extract of the residue discarded after harvesting sweet potatoes would be suitable for functional feed or agricultural materials

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