Analysis of Physiological Activity and Cytotoxicity of Fermented and Hot Water Extracts Using Residues after Onion Harvest

양파 수확 후 잔재물을 이용한 발효 및 열수 추출물의 생리활성과 세포독성 분석

In order to utilize the residue that is thrown away after an onion harvest, we analyzed the physiological activity and cytotoxicity of fermented and hot water extracts of the residue. The pH of the extracts were all acidic, and organic matter content was 0.75% in the fermented extract and four times more than 0.19% in the hot water extract. The contents of nitrogen, phosphoric acid, calcium, and magnesium components, except for the potassium component among macroelements, were higher in the fermented extract than in the hot water extract. The content of iron and silicon among the micro-elements was also higher in the fermented extract than in the hot water extract. In addition, the content of boron was higher in the hot water extract than in the fermented extract. The total polyphenol contents of the fermented and hot water extracts were $16.2{\pm}3.3mg{\cdot}g^{-1}$ and $14.6{\pm}1.4mg{\cdot}g^{-1}$, respectively, which was $1.6mg{\cdot}g^{-1}$ higher in the fermented extract than in the hot water extract. However, the total flavonoid contents of the fermented and hot water extracts were $0.1{\pm}0.1mg{\cdot}g^{-1}$ and $4.8{\pm}0.7mg{\cdot}g^{-1}$, respectively, which was $4.7mg{\cdot}g^{-1}$ higher in the hot water extract than in the fermented extract. DPPH and ABTS radical scavenging ability for antioxidant activity were higher in the hot water extract than the fermented extract. The cytotoxicity of the extract using MTT assay showed cell viability of 101.6% and 97.9% in the fermented and hot water extracts, respectively. It was confirmed that there was no cytotoxicity in either extract.

본 연구에서는 양파 수확 후 버려지는 잔재물의 활용가치를 위해 이들로부터 추출한 발효 추출물과 열수 추출물의 생리활성과 세포독성을 분석하고자 하였다. 추출물의 pH는 모두 산성을 나타내었고, 유기물 함량은 발효 추출물에서 0.75%로 열수 추출물의 0.19% 보다 4배 많이 함유되었다. 다량원소 중 칼륨성분을 제외한 질소, 인산, 칼슘, 마그네슘성분의 함량은 발효 추출물에서 열수 추출물 보다 높게 나타내었고, 미량원소 중 철과 규소성분의 함량도 발효 추출물에서 열수 추출물 보다 높았으며, 반면에 붕소성분의 함량은 열수 추출물에서 발효 추출물 보다 높게 검출되었다. 총 폴리페놀 함량은 발효 추출물에서 $16.2{\pm}3.3mg{\cdot}g^{-1}$로 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량인 $14.6{\pm}1.4mg{\cdot}g^{-1}$ 보다 $1.6mg{\cdot}g^{-1}$ 높게 나타내었다. 반면에 총 플라보노이드 함량은 열수 추출물에서 $4.8{\pm}0.7mg{\cdot}g^{-1}$로서 발효 추출물의 함량인 $0.1{\pm}0.1mg{\cdot}g^{-1}$ 보다 $4.7mg{\cdot}g^{-1}$ 높게 나타내었다. DPPH와 ABTS radical 소거능력은 모두 열수 추출물에서 발효 추출물 보다 높은 항산화력을 보였다. MTT assay를 이용한 추출물의 세포독성 실험에서는 발효 추출물과 열수 추출물에서 각각 101.6%와 97.9%의 세포생존율을 나타내어 두 추출물 모두 세포독성이 없는 것으로 확인되었다.