지난 6월 일본 야마가타현 츠루오카시에서 열린 블루베리 세미나의 두 번째 특별 강연을 이번 호에도 싣는다. 블루베리에 포함된 항산화 기능과 그 항산화 작용이 갖는 핵심 내용을 실험을 통해 발표한 히라마츠 미도리 교수의 강연을 통해 살펴 보자.

 블루베리 하구로산 및 최상홍화 야마가타현화의 항산화 기능에 대해서

1. 시작하며
 
 노화를 비롯한 성인병에는 산화 스트레스가 관여하고 있다. 노화를 늦추어 성인병(암, 뇌졸중, 심근경색, 당뇨병, 치매 등)을 예방하기 위해서는 일상에서 항산화 식품의 섭취가 필요하다. 그래서 야마가타현 하구로산의 블루베리와 야마가타현화의 최상홍화의 항산화 작용에 대하여 검토하였기에 소개하고자 한다. 

2.하구로산 블루베리

 (1) 시료
 JA쇼나이 타가와 하구로 지사의 블루베리회의 일원에게서 2계통 5품종의 블루베리의 과실, 녹엽과 단풍을 입수했다. 사용한 종류는 북부하이부시 종의 바크레이, 하버드, 블루 레이, 웨이마우스 및 레빗아이 종의 홈벨이다. 이것들을 물, 물·에탄올 혼합액(1:1)및, 에탄올 액의 3종류에서 추출했다. 즉, 잎이 0.1g에 10ml의 각 용액을 더해 2주간 저온 어두운 곳에 방치 후, 상등액(용액의 윗부분)을 채취해 실험에 사용하였다.

 (2) 유리 활성기의 소거 작용
 유리 활성기의 분석에서는 30μM 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼/에탄올 용액을 사용했다. 시료액 100μl 에 30μM DPPH 용액을 100μl 더해 믹서로 섞은 후, 전자 스핀공명장치(ESR)를 이용해 DPPH 라디칼 잔존 농도를 분석했다. 평가는 15μM DPPH 용액의 라디칼 양을 반소거하는 농도(IC50)를 구하여 비교했다. 이 수치(IC5o)가 작을수록 라디칼 소거 작용은 큰 것을 보여주고 있다.
 5종류의 과실에 대해서는 혼합 추출액>에탄올 추출액>물 추출액 순으로 라디칼 소거작용은 감소했다. 종류별에서는 혼합 추출액으로 비교했더니, 홈 벨>블루레이>웨이마우스>하버드>바크레이의 순서로 라디칼 소거 작용은 저하했다. 5종류의 녹엽에 대해서는 혼합 추출액>물 추출액>에탄올 추출액의 순서로 라디칼 소거 작용은 감소했다. 종류별에서는 혼합 추출액으로 비교했더니 홈벨>블루레이>웨이 마우스>하버드>바크레이의 순서로 라디칼 소거 작용은 저하했다. 5종류의 단풍에 대해서는 물 추출액>혼합 추출액>에탄올 추출액 순으로 라디칼 소거 작용은 감소했다. 종류별에서는 혼합 추출액으로 비교했더니 웨이마우스>블루레이>홈벨>하버드>바크레이의 순으로 라디칼 소거 작용은 감소했다(표1).

또한 과실, 녹엽 및 단풍으로 비교했더니 라디칼 소거 작용은 단풍>과실>녹엽 순으로 라디칼 소거 작용은 저하했다(표2). 덧붙여 비타민 C의 15  MDPPH 용액의 IC5o는 2μg/g (11.3μM)이다.

(표1) 과실, 녹엽 및 홍엽의 추출액에 있어서의 IC50의 비교
과실 녹엽 홍엽
수 혼합 에탄올  물 혼합 에탄올 물 혼합 에탄올
바크레이 22 1.8 18 6.8 3.0 32 0.2 0.52 0.2
하버드  18 1.2 14 6.4 0.84 48 0.3 0.44 0.4
블루레이 7.4 0.44 2.7 4.6 0.44 50 0.4 0.27 1.0
웨이마우스 9.6 0.68 5.0 3.0 0.5 13 0.3 0.23 0.9
홈벨  - 0.34 6.6 3.8 0.38 44 0.3 0.29 0.9

(표2) 물, 혼합 및 에탄올 추출액에 있어서의 각부위의 IC50의 비교
물 혼합 에탄올
과실 녹엽 홍엽 과실 녹엽 홍엽 과실 녹엽 홍엽
바크레이 22 6.8 0.2 1.8 3.0 0.52 18 32 0.2
하버드  18 6.4 0.3 1.2 0.84 0.44 14 48 0.4
블루레이 7.4 4.6 0.4 0.44 0.44 0.27 2.7 50 1.0
웨이마우스 9.6 3.0 0.3 0.68 0.5 0.23 5.0 13 0.9
홈벨  - 3.8 0.3 0.34 0.38 0.29 6.6 44 0.9

 (3) 과실 속의 안토시아닌 함유량
 15종류의 안토시아닌 분석은 고속 액체 크로마토그래피에 의해 행했다. (그림1, 표 3). 5 종류 과실의 각각 혼합 추출액(물:에탄올 1:1)을 시료로 했다. 5종류의 과실에 각각 포함되는 안토시아닌의 성분비는 다르지만, 15종류의 안토시아닌이 검출되었다. 5종류의 과실에서 가장 많이 검출된 안토시아닌은, 바크레이에서는 D-gala, 하버드에서는 D-ara, 블루레이에서는 D-gala와 D-ara, 웨이 마우스에서는 D-ara, 홈벨에서는 C-gala 였다(표 4).

그림1. 표준품 데이터 (Bilberon 25 5.0mg/ml)

표3. 표준품 데이터
Delphinidin 3-O-β-D-glucopyranoside(Ⅰ) D-gul
Delphinidin 3-O-β-D-galactopyraniside(Ⅱ) D-gala
Delphinidin 3-O-α-L-arabinopyranoside(Ⅲ) D-ara
Cyanidin 3-O-β-D-glucopyranoside(Ⅳ)  C-glu
Cyanidin 3-O-β-D-galactopyranoside(Ⅴ) C-gala
Cyanidin 3-O-α-L-arabinopyranoside(Ⅵ) C-ara
Petunidin 3-O-β-D-glucopranoside(Ⅶ)  Pt-glu
Petunidin 3-O-β-D-galactopyranoside(Ⅷ) Pt-gala
Petunidin 3-O-α-L-arabinopyranoside(Ⅸ) Pt-ara
Petunidin 3-O-β-D-glucopyranoside(Ⅹ)  Po-glu
Petunidin 3-O-β-D-galactopyranoside(?) Po-gala
Petunidin 3-O-β-L-arabinopyranoside(?) po-ara
Malvidin 3-O-β-D-glucopyranoside(ⅩⅢ) M-glu
Malvidin 3-O-β-D-galactopyranoside(ⅩⅣ) M-gala
Malvidin 3-O-α-L-arabinopyranoside(ⅩⅤ) M-ara
Delphinidin(●)

표4. 각품종의 안토시아닌 함유량
Bilberon 블루베리 바크레이 하버즈 블루레이 웨이마우스 홈벨
D-gala 143 101.3 292.9 201.2 129 171.1 70.7
D-glu 137.1 14.22 58.6 99.8 - 44 43.1
C-gala 109.8 89.8 22.4 34.7 5.1 18.1 149.5
D-ara 105.5 51.5 87.8 129.9 87.1 87.4 25.5
C-glu 122.2 168 - 5.8 - 23 39.7
Pt-gala 40.1 41.7 143.8 113.3 - 67.7 65.3
C-ara 85.2 57.8 10.5 7.9 4.7 18.5 64
Pt-gala 40.1 41.7 143.8 113.3 - 67.7 65.3
C-ara 85.2 57.8 10.5 7.9 4.7 18.5 64
Pt-glu 72.6 97.3 4.2 42.6 2.2 51 31.7
Po-gala 8.9 13.9 7.6 1.6 5 - 41.4
Pt-ara 21.1 19.3 36.4 53.6 56.9 57 40.8
Po-glu 26.3 30.2 - - - 16.9 33.2
M-gala 19.5 30.8 195.1 101.9 243.9 92.2 92.2
Po-ara 0.4 3.2 1.5 - 5.1 3.5 25.8
M-glu 85.5 117.9 - 50.5 4.6 132.3 52.4
M-ara 22.7 35.2 - 58.1 134.6 119.8 78.9

(4) 노화 촉진 실험쥐의 블루베리 주스의 영향
 노화 촉진 실험 쥐(SAMP8)는 기억 및 학습 장해가 있고 치매의 모델이라고 볼 수 있다. 이 실험쥐의 8주된 나이부터 블루베리 주스(스즈키 농원)를 60kg의 사람에 대해서 1일 60ml를 쥐로 환산해, 30μl/30g/하루의 5배량을 물통에 넣어 자유롭게 섭취할 수 있도록 3개월간 경구 투여했다. 대조군인 실험쥐로는 SAMR 1를 이용했다. 그 결과, SAMP 8은 투여 2개월 후부터의 블루베리 주스를 잘 마시게 되고 체중은 SAMP 8의 물을 투여한 군에 비해 증가하고 있었다. 노화 스코어는 SAMP 8과 SAMR 1 모두 블루베리 주스 투여 군이 경미하고 저하되고 있는 경향을 확인했다. 간장, 신장 및 뇌내의 산화 칼보닐단백질 양에는 SAMP8과 SAMR1에 대해 결국은 블루베리 주스에 의한 영향은 찾아내지지 못했다. 혈자중에서는 DNA 산화물인 8-hydroxy-2-deoxyguanosine (8·OHdG)는 SAMR1에 대해 블루베리 주스에 의해 감소하는 경향이 확인되었다(그림2). 즉, 블루베리 주스는 체내의 산화 스트레스를 완화하는 경향이 나타났다.

<출처 농경과원예>