Antioxidant activity of wood vinegar by bioconversion

생물전환에 의한 발효 목초액의 항산화 활성

Reactive oxygen species (ROS) are reactive and potentially harmful to cells, causing oxidation of lipids, proteins, and DNA. In humans, the deleterious effects of ROS have been linked with aging, carcinogenesis, and atherosclerosis. In order to investigate an antioxidant activity of wood vinegar by bioconversion, we preferentially analyzed the total acidity, acetic acid, pH, and contents of total polyphenols and flavonoids, respectively. Also, we evaluated the scavenging abilities on 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radicals, superoxide anion radicals, hydrogen peroxide radicals, and nitric oxide radicals. The total acidity and amount of acetic acid of wood vinegar after bioconversion were lower than those of wood vinegar before bioconversion, but the pH was higher than that of wood vinegar before bioconversion. The contents of total polyphenols and flavonoids of wood vinegar after bioconversion were 11.17 mg/$m{\ell}$ and 0.42 mg/$m{\ell}$, respectively. The $SC_{50}$ values were in order of superoxide anion radical scavenging activity < DPPH radical scavenging activity < hydrogen peroxide radical scavenging activity < nitric oxide radical scavenging activity. Therefore, these results suggest that wood vinegar by bioconversion can be useful as primary antioxidants for medicines and cosmetics.

활성 산소종은 반응성이 매우 크고 지질, 단백질 및 핵산에 산화를 유발하여 잠재적으로 세포에 매우 해로운 물질이다. 활성 산소종은 또한 인체에 있어서 노화, 발암, 죽상경화증 유발과 같은 해로운 영향을 준다고 알려졌다. 본 연구에서는 총산도, 초산, pH 및 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량 등을 분석하였고, 생물전환된 목초액의 항산화 활성을 조사하기 위하여 DPPH, 초과산화물 음이온, 과산화수소, 산화질소 라디칼 소거 활성을 측정하였다. 생물전환된 목초액의 총산도와 초산의 양은 생물전환 전보다 낮았지만, pH는 오히려 높게 나타났다. 생물전환된 목초액의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 각각 11.17 mg/$m{\ell}$ 과 0.42 mg/$m{\ell}$였다. 생물전환된 목초액의 각종 라디칼을 50% 소거하는 농도는 초과산화물 라디칼 소거활성 < DPPH 라디칼 소거활성 < 과산화수소 라디칼 소거활성 < 산화질소 라디칼 소거활성 순으로 나타났다. 따라서 목초액을 생물전환할 경우 여러 가지 라디칼에 대한 소거활성을 높여 천연 의약품 및 화장품 소재로 개발 가능성이 있음을 알 수 있다.