Hot Water Extraction Optimization of Dandelion Leaves to Increase Antioxidant Activity

This study used response surface methodology (RSM) in an effort to optimize the hot water extraction conditions of dandelion leaves in order to increase antioxidant activity in the extract. A central composite design was applied to investigate the effects of independent variables, which included the ratio of solvent to sample ($X_1$), extraction temperature ($X_2$), and extraction time ($X_3$), on dependent variables of the extracts, including soluble solid ($Y_1$), total polyphenols ($Y_2$), total flavonoid ($Y_3$), 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging ability ($Y_4$), 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radical scavenging ability ($Y_5$), and superoxide radical scavenging ability ($Y_6$). The estimated optimal conditions were as follows: $83.77{\pm}1.07^{\circ}C$ of the extraction temperature, $20.85{\pm}0.24 mL/g$ of solvent per sample, and $1.59{\pm}0.12$ hr of extraction time. At the optimal conditions, the predicted characteristic values were: a yield of 38.98%, a total polyphenol level of $74.28{\mu}g/mg$, a total flavonoid level of $74.00{\mu}g/mg$, a DPPH radical scavenging ability ($IC_{50}$) of 0.14 mg/mL, a ABTS radical scavenging ability ($IC_{50}$) of 3.24 mg/mL, and a superoxide radical scavenging ability ($IC_{50}$) of 2.49 mg/mL.

항산화 활성 증진을 위한 민들레 잎의 열수추출 조건의 최적화

민들레 잎의 열수 추출물의 항산화 활성 증진을 위한 추출조건을 최적화하기 위하여 반응표면분석법을 사용하였다. 중심합성 계획에 따라 추출조건의 독립변수(추출온도, 용매비, 추출시간)와 이에 따라 영향을 받는 종속변수(수율, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성, superoxide 라디칼 소거활성)를 설정하였다. 추출물의 수율은 추출시간에 의해 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타났으며 시료의 용매비가 증가할수록 감소하였고, $70^{\circ}C$ 이상의 추출온도에서 감소하는 것으로 나타났다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 추출온도가 증가함에 따라 크게 증가하였으며, DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, superoxide 라디칼 소거활성도 추출온도에 가장 크게 영향을 받아 추출온도가 증가함에 따라 증가하다가 최적온도 이후에 약간 감소하는 것으로 나타났다. 이들 추출물의 특성을 모두 만족시키는 최적 추출조건은 추출 온도 83.77$\pm$1.07$^{\circ}C$, 시료에 대한 용매비 20.85$\pm$0.24 mL/g, 추출시간 1.59$\pm$0.12 hr이었고 이 때 예측된 수율은 38.98%, 총 폴리페놀 함량은 74.28 ${\mu}g$/mg, 총 플라보노이드 함량은 74.00 ${\mu}g$/mg이었으며, DPPH 라디칼, ABTS 라디칼, superoxide 라디칼의 소거활성($IC_{50}$)의 예측 특성값은 각각 0.14 mg/mL, 3.24 mg/mL, 2.49 mg/mL로 나타났다.