생강을 ether와 hexane으로 추출하여 황색 유상의 crude gingerol extract를 얻었다. 이것을 TLC 분석한 결과 주성분이 gingerol을 함유하고 있음을 확인하였다. 또한 crude gingerol extract가 항산화작용을 한다는 것을 발견하였다. Crude gingerol의 항산화환성은 citric acid 0.04% 첨가시 가장 높았으며, 항산화효과는 BHT, crude gingero1+0.04% citric acid, crude gingerol, BHA, tocopherol순의 결과를 나타내었다.
본 실험에서는 생강에서 추출한 crude gingerol의 열 안정성 및 대두유의 산화에 미치는 crude gingerol의 농도에 따른 항산화 효과를 검토하였다. $105^{\circ}C$에서 3시간 가열된 crude gingerol에는 94.5%의 gingerol이 잔존하는 반면, $165^{\circ}C$에서 30분간 가열된 경우에는 10.2%의 gingerol이 잔존하였다. 0.02%, 0.1% 및 0.2%의 crude gingerol이 첨가된 대두유를 $105^{\circ}C$에서 5시간 또는 $165^{\circ}C$에서 30분간 열처리한 후 $45^{\circ}C$에서 저장하면서 과산화물가의 변화를 측정하여 crude gingerol의 항산화효과를 BHT와 비교하였다. 0.02%, 0.1% 및 0.2%의 crude gillgerol이 첨가된 대두유를 $105^{\circ}C$에서 5시간 열처리 후 crude gingerol 첨가군은 BHT 첨가군보다 항산화 효과가 높았으며, 이 대두유를 $45^{\circ}C$에 저장하는 경우 crude gingerol의 항산화 효과는 gingerol의 농도가 증가함에 따라서 증가하였다. $165^{\circ}C$에서 30분간 열처리 한 후 $45^{\circ}C$에 저장된 0.02%, 0.1% 및 0.2%의 crude gingerol이 첨가된 대두유에서 crude gingerol의 농도가 증가함에 따라 그 항산화 효과가 증가하였다.
The oxidative stability of perilla oil were examined by measuring peroxide value. The induction period of perilla oil for each storage temperature was measured by POV and indicated that it was 80 days for 45$^{\circ}C$, 22.5 days for 65$^{\circ}C$, 9.5 days for 85$^{\circ}C$ and 5 days for 105$^{\circ}C$ respectively. Also, the induction period of the perilla oil with different concentration of ginger powder at 85$^{\circ}C$was studied and has been found that 9.4 days for 6% ginger powder, 11.9 days for 4% and 11days for 2% ginger power. The relative antioxidant effectiveness of ginger power was 99% for 6% ginger power, 125% for 4% ginger power, 122% for 2% ginger power. The induction period of perilla oil with gingerol at 85$^{\circ}C$ was 13.5days for 2% crude gingerol, 11.7days for 0.2% crude gingerol and 12.0 days for 0.02% BHT. The elativi antroxidant effectiveness of perilla oil gingerol at 85$^{\circ}C$was 142% for 2% crude gingerol, 123% for 0.2% crude gingerol, 126% for 0.02% BHT.
생강으로부터 분리한 gingerol의 산화방지 효과에 대하여 시험하였다. 생강의 에탄올 추출물로부터 핵산-에테르 혼합용매를 이용하여 crude gingerol을 얻어 TLC에 의하여 gingerol을 분리.정제하였다. 분리한 gingerol은 발색반응, 산탈수반응, UV, IR 및 NMR 스펙트로메트리등을 거처 6- 및 10-gingerol임을 동정하였다. Gingerol은 리노레산-${\beta}$-카로틴-물의 메멀죤에 0.02%(w/v)농도로 첨가되었을 때 대조구에서보다 ${\beta}$-카로틴을 크게 안정화시켰다. 그러나 BHA 및 BHT보다는 그 효과가 약간 낮았다.
As a part of studies on the quality control of crude drug-drink preparations, ginger components were identified by TLC and 6-gingerol was determined quantitatively by HPLC. Ginger components were identified by TLC with benzene/acetone (4:1, v/v, on silica gel plate by spraying a vanillinsulfuric acid reagent. 5-Gingerol contents were determined at 280 nm by HPLC on Lichro CART RP-18 column with acetonitrile/wate(38:62, v/v). Its transfer rate in the 3 types of crude drug extract drinks was 65.4-85.1% compared to the content in the ginger extract.
항산화제가 첨가되지 않은 유지의 $85^{\circ}C$저장중에 과산화물가 측정에 의한 유도기간은 어유, 대두유, 돈지 및 팜유에 대하여 5.0, 17.0, 38.4 및 57.6시간으로 어유의 산화가 가장 먼저 일어났다. Gingerol이 첨가된 각 유지의 상대적항산화 효과는 돈지,대두유, 어유 및 팜유에 대하여 219, 176, 160 및 146%로 나타나 gingerol은 돈지의 산화를 가장 안정시켰으며, 대두유 및 어유에 대하여 BHT보다 산화를 안정시켰다.
이상의 실험결과를 종합해보면 6-gingerol의 최적추출조건은 $30^{\circ}C$에서 80% 에탄올을 이용하여 추출함이 바람직하다고 여겨진다. 또한 용매만을 이용해서 추출하는 것보다 초음파를 도입하여 추출하는 것이 7% 정도 높은 결과를 얻는 것을 확인할 수 있었다. 6-gingerol의 경우 분취크로마토그래피를 이용했을 때 비교적 높은 순도의 gingerol을 얻을 수 있었으며, F9 분획에서 $0.53\;mg/m{\ell}$의 6-gingerol를 얻었다. 6-gingerol의 항산화 활성은 아스코르브산의 95% 정도로 매우 높게 나타났다. 또한 항산화 활성을 나타내는 다른 물질이 포함되어 있다는 것을 확인할 수 있었다.
Gingerol, BHT 및 tocopherol이 첨가된 대두유의 산화중에 gingerol 첨가군이 45~105$^{\circ}C$ 모든 온도에서 대두유의 산화를 안정시켰으며,무첨가군의 유도기간은45, 65, 85 및 105$^{\circ}C$에서 276.0 48.0, 17.0 및 4.7시간으로, 특히 45$^{\circ}C$에서 $65^{\circ}C$로 온도 상승에 따른 유도기간의 차이가 큰 것으로 나타났다. Gingrol의 상대적 항산화효과는 45, 65, 85 및 105$^{\circ}C$에서 191, 200, 176 및 181%로서 45~105$^{\circ}C$ 온도 범위에서는 지속적인 항산화 효과를 보였으며, 반면 BHT는 174, 150, 132 및 106%로서 105$^{\circ}C$에서는 상대적항산화 효과가 감소됨을 나타냈다. 한편, gingerol, BHT 및 tocopherol이 첨가된 대두유의 산화중에 온도의 영향을 반응속도론적 측면에서 해석하기 위하여, Arrhenius 방정식, 찰성화 에너지(Ea) 및 온도계수(Q10)를 구한 결과, 대두유의 산화 반응속도는 45~$65^{\circ}C$ 범위에서 활성화 에너지가 높은 것으로 나타나 반응속도가 급격히 가속화되는 경향이 있었으며 첨가된 항산화제의 종류에 따라서도 활성화 에너지의 차이를 보여서 산화 반응속도에 영향을 주는 것으로 나타났다. BHT가 첨가된 대두유는 105$^{\circ}C$가까이에서 급속히 활성화 에너지가 높아져서 온도의 영향을 받아 반응속도가 증가된 반면 gingerol은 비교적 온도의 영향을 받지 않는 것으로 보여진다.
본 연구에서는 생강의 유효성분을 비교분석하기 위하여 한국재래종생강과 조직배양생강의 일반성분, 무기성분, 유리당, 지방산, 휘발성 성분, 그리고 6-gingerol과 6-shogaol 등을 분석하여 평가하였다. 일반성분(조회분, 조지방, 조단백질, 탄수화물)함량은 한국재래종 생강이 조직배양생강보다 다소 높게 나타났다. 무기성분(Cu, Fe, Mn, Zn) 함량은 조직배양생강이 한국재래종 생강보다 높게 나타났다. 무기성분 중에서 가장 많은 것이 K이었으며, P와 Mg, Na, Ca 순으로 많았다. 유리당(fructose, glucose, sucrose)은 조직배양생강이 한국재래종 생강보다 높게 나타났다. 생강은 C14 미만의 지방산이 주요 지방산이었다. Citral 성분은 한국재래종 생강이 조직배양생강 보다 생강의 고유향이 더 강하게 나타났으며, gingerol 함량은 경정배양에 의하여 증가하였다.
The antioxidative compounds and antioxidant contents of ginger (Zingiber officinale) rhizomes were determined. Substances reextracted using ethyl acetate from crude methanol extract of fresh ginger rhizome were separated through thin layer chromatography. Ten phenolic antioxidative bands were visualized through color reactions using ferric chloride-potassium ferricyanide and 1,1-diphenyl-2-picrylbydrazyl (DPPH). The antioxidative compounds were purified through preparative TLC and high performance liquid chromatography (HPLC), among which, five antioxidants were identified as 4-, 6-, 8-. and 10-gingerols and 6-shogaol on the basis of their molecular weights determined through LC-MS. As shown in experiments using DPPH free radicals, 6-Gingerol and PT4-HP8 (unknown) were revealed to be more efficient than BHT (butylated hydroxy toluene). Contents of gingerols were determined through reverse phase HPLC. Total gingerol contents (sum of 6-,8-, and 10-gingerols) in rhizomes of different ginger varieties varied significantly. The HG55 (collected at Wanju district in Korea) and the HG52 (imported from Brazil) showed the highest gingerol contents.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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