Optimization of Extraction Conditions for Useful Components from Sweet Potato Leaves

This study was performed to establish extraction conditions for useful components from sweet potato leaves. Extraction conditions were heating temperature ($40{\sim}60^{\circ}C$), ratio of solvent to sample (10~30 mL/g), and ethanol concentrations (50~90%). The maximum lutein content was $381.88{\mu}g/g$ under the following conditions: 81.23% ethanol concentration, $46.75^{\circ}C$ temperature, and 25.78 mL/g ratio of solvent. The maximum total polyphenol content was 58.44 mg GAE/g under 67.0%, $53.90^{\circ}C$, and 29.10 mL/g, whereas maximum total chlorophyll content was 769.14 mg/100 g under 93.10%, $69.90^{\circ}C$, and 25.98 mL/g, respectively. The highest antioxidant activity of electron-donating ability ($IC_{50}$) was 0.582 mg/mL under 64.56%, $54.63^{\circ}C$, and 19.57 mL/g, whereas total antioxidant activity was 32.54 mg AA eq/g under 64.42%, $44.51^{\circ}C$, and 26.01 mL/g, respectively. Under these conditions, experimental data matched well with the predicted data. Consequently, the present study was carried out to simulate and optimize sweet potato leaves for useful component extraction.

고구마 잎의 유용성분 추출조건 최적화

본 연구는 고구마 잎의 유용성분 추출을 최적화하기 위하여 추출온도, 시료에 대한 용매 비 및 에탄올 농도에 대한 영향을 살펴보았다. 추출조건별 lutein, total chlorophyll, polyphenol 및 항산화활성에 대한 반응표면 회귀식의 결정계수 $R^2$ 값은 0.9354~0.9971 범위로 모두 0.1%의 유의수준에서 유의성이 인정되었다. 추출물의 lutein과 총 폴리페놀함량은 온도, 시료에 대한 용매 비 및 에탄올 농도의 영향을 많이 받으며, 총 클로로필 함량은 온도의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 항산화활성 또한 온도의 영향보다 시료에 대한 용매 비와 에탄올 농도의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 최적 추출조건과 함량은 lutein이 $46.75^{\circ}C$, 25.78 mL/g 및 81.23%에서 $381.88{\mu}g/g$, 총 폴리페놀은 $53.90^{\circ}C$, 29.10 mL/g 및 67%에서 58.44 mg/g, 총 클로로필은 $69.90^{\circ}C$, 25.98 mL/g 및 93.10%에서 769.1 mg/100 g이었다. DPPH 라디칼 소거능의 경우 $IC_{50}$ 값이 $54.63^{\circ}C$, 19.57 mL/g 및 64.56%에서 0.582 mg/mL로 나타났고, ABTS 라디칼 소거활성은 $44.51^{\circ}C$, 26.01 mL/g 및 64.42 %에서 32.54 mg AA eq/g이었다. 예측된 최적조건에서의 실험값은 예측 값과 유사한 값을 나타내었으며, 이러한 결과는 고구마 잎을 이용한 기능성식품 개발에 이용할 수 있을 것으로 판단된다.