회향씨앗 추출물의 항갈변 및 항산화 효과
Anti browning and antioxidant properties of Foeniculum vulgare seed extracts
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신선편이식품 제조과정에서 세척, 박피, 절단 등의 공정 중 과일류와 채소류의 경우 갈변으로 인하여 품질저하가 우려되며, 이를 억제하기 위하여 공정 중 합성화합물을 첨가한다. 최근 소비자들의 건강에 대한 관심이 증가하여 합성첨가물을 지양하고 건강기능성이 추가된 식품에 대한 소비가 증가하고 있는 추세이다. 따라서 신선편이식품의 품질과 건강기능성을 높이기 위한 새로운 천연유래 식품첨가물의 개발 필요성이 대두되고 있다. 회향씨앗은 민간에서 의학적으로 사용해온 식물로서 다양한 생리적 활성이 밝혀져 왔으나, 항갈변 효능에 대한 연구는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 항갈변 기능을 가지며 항산화 능력을 가지는 식품첨가물로서 회향씨앗의 가능성을 감자 polyphenol oxidase에 대한 효소활성 억제와 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, DPPH 및 ABTS radical 소거능, FRAP assay를 통하여 조사하였다. 회향씨앗에탄올추출물(Fennel Seed Ethanol Extract, FSEE) 농도 10 mg/mL 감자 PPO 활성을 85.47% 저해하며, IC50는 1.50±0.17 mg/mL로 항갈변 효능을 나타냈다. 갈변도를 색차계로 측정하였을 때 대조군의 ΔE 값은 13.82±1.10으로 육안으로도 색의 변화를 확인할 수 있었던 것에 비해 10 mg/mL FSEE 처리군의 ΔE는 1.46±0.2로 나타나 FSEE 처리에 의해 갈변이 억제됨을 확인하였다. FSEE의 감자 PPO 활성 저해모드를 Lineweaver-Burk plot으로 도출한 결과, 감자 PPO에 대해 비경쟁적 저해를 하는 것으로 나타났다. FSEE의 항산화능은 DPPH radical 소거능은 ABTS radical 소거능을 비롯하여 FRAP assay를 통해 환원력을 측정하였고, 농도의존적 항산화능을 확인하였다. 이러한 항산화능은 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량과 상관적 관계를 보여 FSEE의 농도가 증가할수록 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 유의적으로 증가하였다. FSEE 농도 2 mg/mL의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 각각 1.52 mgGAE/mL, 2.05 mgCE/mL로 측정되었다. 이상의 결과를 토대로 FSEE는 감자 PPO를 비경쟁적으로 억제하면서 항산화능을 나타내는 것으로 확인할 수 있었다. 따라서 FSEE가 신선편이제품의 품질을 높이면서 항산화 기능성을 향상시킬 수 있는 천연 첨가물로서의 가능성을 확인할 수 있었다.
Abstract
Since the occurrence of enzymatic browning during manufacture reduces the quality of the fresh-cut food products, the utilization of anti browning agents is essential. The development of a natural food additive that inhibits browning while also exhibiting health benefits is important to meet consumer demand for fresh and healthy products. Although Fennel (Foeniculum vulgare Miller) seed has various health beneficial effects, its application as an anti browning agent in foods has yet to be examined. The purpose of this study was therefore to investigate the potential of fennel seed as an anti browning additive with antioxidant activity. Fennel seed ethanol extract (FSEE) inhibited the activity of potato polyphenol oxidase (PPO) by 85.47% at a concentration of 10 mg/mL and presented an IC50 value of 1.50±0.17 mg/mL. FSEE appeared to be a noncompetitive inhibitor against potato PPO, as indicated by Lineweaver-Burk plot. In addition, the color difference (ΔE) values of potato extracts treated with the 0 and 10 mg/mL FSEE were 13.82±1.10 and 1.46±0.2, respectively, thereby confirming the anti browning activity of FSEE. Furthermore, FSEE exhibited a dose-dependent antioxidant activity as demonstrated by radical scavenging activity and ferric reducing ability power assays. The total polyphenol and total flavonoid contents at 2 mg/mL of FSEE were 1.52 mgGAE/mL and 2.05 mgCE/mL, respectively. FSEE could therefore be considered a natural additive to inhibit enzymatic browning while improving the nutritional value of the fresh-cut food products.
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