Changes in solvent-specific antioxidant activities of plant-derived sources in a gelatinized potato starch matrix
Year: 2025
Type: article
Abstract: 본 연구는 다양한 항산화 원료의 극성 특성과 전분 기반 식품 매트릭스 내 상호작용이 항산화 성분의 용출성과 활성에 미치는 영향을 규명하였다. 이를 위해 물, 에탄올, 헥산을 이용한 극성기반 용매추출과 FC 시약, ABTS+ 라디칼, DPPH 라디칼을 활용한 항산화 활성 분석을 수행하였다. 먼저, 물 추출물에서 활성이 높은 당근분말, 자색고구마분말, 카카오분말은 극성, 에탄올 추출물에서 활성이 가장 높은 강황분말은 양친매성, 에탄올과 헥산 추출물 모두에서 높은 활성을 나타낸 생강분말은 비극성 항산화 원료로 각각 분류하였다. 이들 원료를 호화된 감자와 혼합했을 때 나타난 항산화 성분의 용출 및 활성 변화는 다음과 같다. 첫째, 극성 원료 혼합 매트릭스의 경우, 중간극성 용매인 에탄올 추출물에서 FC 시약, ABTS+ 라디칼, DPPH 라디칼 소거활성이 103-363%까지 증가하였다. 이는 원료 속 극성 항산화 성분이 아밀로스와 주로 비포접 복합체를 형성하고 일부 포접 복합체를 이루어 극성도가 낮아지면서 에탄올 용출성이 향상된 결과로 해석된다. 다만, 카카오분말은 물과 에탄올 추출물 모두에서 세 지표의 활성을 크게 증가시켰는데, 이는 분자크기가 큰 고분자 탄닌이 주로 비포접 복합체를 형성하여 분자 간 입체장애를 유발하고 전분구조를 느슨하게 만든 결과로 판단된다. 둘째, 양친매성 원료인 강황분말은 혼합 시 에탄올 추출물에서 이론값 대비 친수성환원물질 439%, ABTS⁺ 라다칼 소거활성 285%, DPPH 라디칼 소거활성 617%를 보여, 전 지표에서 가장 큰 증가폭을 나타냈다. 이는 소수성이 큰 커큐미노이드가 아밀로스 내부에 포접되면서 소수성이 완화되어 에탄올 용출성이 크게 향상된 결과로 해석된다. 셋째, 비극성 원료인 생강분말은 주요 항산화 성분이 소수성임에도 불구하고, 혼합 시 물 추출물에서도 모든 지표의 활성이 증가하였다. 이는 분자크기가 작은 6-진저롤과 6-쇼가올이 아밀로스 내부에 포접되어 소수성이 감소해 물 용출성이 높아진 결과로 판단된다. 결과적으로, 항산화 성분은 전분 매트릭스 내에서 아밀로스와의 포접 또는 비포접 복합체 형성으로 극성 특성이 변화하고, 이에 따라 용매 친화도와 항산화 활성이 달라진다. 이러한 특성은 식품에 항산화 원료를 첨가할 때, 대상 식품의 주요 구성성분을 고려하는 것이 항산화 기능의 최적화를 위해 필수적임을 시사한다.
Authors: Jiyea Lee, Jeonghee Surh
Language: English
Subfield: Nutrition and Dietetics
Field: Nursing
Domain: Health Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W7117593213
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