흑미강으로부터 유용 폴리페놀 및 플라보노이드의 추출효율 증진을 위한 아임계수의 효과

Effect of Subcritical Water for the Enhanced Extraction Efficiency of Polyphenols and Flavonoids from Black Rice Bran

본 연구에서는 흑미의 가공부산물인 흑미강으로부터 기능성 polyphenol 및 flavonoid가 새로운 추출방법인 아임계 추출법을 통해 추출되었고, 열수($80^{\circ}C$), 에탄올, 설탕용액을 이용한 기존 추출법과의 추출효율이 비교 분석되었다. 건조된 흑미강 시료로부터 polyphenols(35.06${\pm}$1.28 mg QE/g dried material) 및 flavonoids(7.08${\pm}$0.31 mg QE/g dried material)에 대한 최대 수율이 아임계 추출법($190^{\circ}C$, 1300 psi, 10 min)을 통해 획득되었으며, 이것은 기존 추출법 가운데 가장 높은 수율을 보인 에탄올 추출법을 통한 polyphenols(2.98${\pm}$0.74mg QE/g dried material) 및 flavonoids (0.58${\pm}$0.21mg QE/g dried material) 수율 대비 11.77배와 12.21배 이상 더 높은 것이었다. 추출방법에 따른 흑미강 추출물의 항산화 활성은 에탄올 추출물에서 가장 높게 관찰되었다. 그러나 흑미강 시료 1g 당 획득된 추출물의 건조중량 차이 비교를 통해서 얻어진 건조 흑미강 1g 당 함유된 항산화 성분의 상대수율(relative yield, %)은 최적조건($190^{\circ}C$, 1,300 psi, 10 min)의 아임계 추출법을 통해 획득된 추출물에서 가장 높았으며, 이것은 에탄올 추출물의 항산화 성분 상대수율에 비해 대략 11.53배 이상 더 높은 것이다. 이상의 결과들은 아임계 추출법이 흑미강으로부터 기능성 polyphenols 및 flavonoids를 추출하는데 매우 적합한 방법임을 설명하고 있으며, 유기용매 추출법을 포함한 기존의 전통적 추출법에 대한 매우 효과적인 대안임을 제시하고 있다.

The extraction of polyphenol and flavonoid from black rice bran was performed by diverse extraction methods using the sugar solution, ethanol, hot water ($80^{\circ}C$), and by subcritical water extraction (SWE) method. By SWE under operating conditions of $190^{\circ}C$, 1,300 psi, and 10 min, the maximum yields of total polyphenolic compounds (35.06${\pm}$1.28 mg quercetin equivalent (QE)/g dried material and flavonoids (7.08${\pm}$0.31 mg QE/g dried material) could be obtained. These results were over 11.77- and 12.21-fold higher than those of the ethanol extraction, which showed the highest extraction efficiency among tested conventional methods in total polyphenols (2.98${\pm}$0.74 mg QE/g dried material) and flavonoids (0.58${\pm}$0.21 mg QE/g dried material), respectively. Though the highest antioxidant activity (87.14${\pm}$1.14%) was observed at the dried extract obtained from ethanol method, the relative antioxidant activity per 1 g dried black rice bran by SWE ($190^{\circ}C$, 10 min) was over 11.53-fold higher than that by the ethanol extraction.