본문내용
1. 서론
항산화 물질은 활성산소나 자유 라디칼을 제거하여 산화적 스트레스로부터 세포를 보호하는 중요한 역할을 한다. 이에 따라 다양한 생물학적 활성을 지니고 있어 의약품이나 건강기능식품의 소재로 주목받고 있다. 본 연구에서는 대표적인 항산화 물질인 ascorbic acid, sulforaphane, EGCG의 항산화 효과를 DPPH 라디칼 소거능 실험을 통해 확인하고자 한다. 또한 항산성 염색법을 활용해 항산성균의 특성을 관찰하고자 한다. 이를 통해 다양한 항산화 물질의 특성과 기전을 규명하고 항산화 연구의 기초자료를 제공하고자 한다.
2. 항산화 실험
2.1. 실험 목적
활성산소인 2,2'-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH)가 항산화 물질의 존재 하에서 감소되는 정도를 측정하여 활성산소의 저해정도를 파악한다. 아로니아, 비폴렌, 카카오, 비타민C와 같은 시료의 항산화력을 DPPH 실험을 통해 확인한다.
항산화 성분이 높을수록 DPPH의 자유 라디칼이 효과적으로 소거되어 흡광도의 감소가 크게 나타나므로, 각 시료의 농도별 항산화 활성을 비교할 수 있다. 이를 통해 시료의 항산화 능력을 정량적으로 평가하고자 한다.
2.2. 실험 이론 및 원리
활성산소와 항산화제
활성산소(ROS)는 세포 내 대사과정이나 외부 스트레스에 의해 생성되는 반응성이 높은 산소유도체이다. 이러한 활성산소는 세포막 손상, 단백질 변형, DNA 손상 등을 유발하여 다양한 산화적 스트레스의 원인이 된다. 생명체는 이러한 산화 손상으로부터 신체를 보호하게 위한 항산화 시스템을 갖추어 세포 손상을 막아준다.
DPPH(2,2-diphenyl-1-picryhydrazyl)는 질소중심의 라디칼로서, 라디칼 전자의 비 편재화에 의해 안정화된 상태로 존재한다. DPPH는 517nm에서 최대 흡광도를 나타내며, 항산화물질의 존재 하에서 DPPH의 흡광도가 감소하므로 이를 통해 항산화력을 정량화할 수 있다.
Ascorbic acid(비타민C)는 수용성 비타민으로, enediol 구조를 가지며 직접적으로 전자 및 수소를 제공하여 활성산소를 환원시킬 수 있다. Sulforaphane은 십자화과 채소에 풍부하게 함유된 유기황 화합물로, Nrf2 경로를 활성화시켜 간접적인 항산화 효과를 보인다. Epigallocatechin gallate(EGCG)는 녹차의 대표적인 폴리페놀 성분으로, 8개의 -OH기를 가지고 있어 전자나 수소 원자를 제공하여 라디칼을 안정화할 수 있다.
따라서 Ascorbic acid와 EGCG는 DPPH의 자유 라디칼에 직접적으로 작용하여 항산화 효과를 보이지만, Sulforaphane은 Nrf2 경로를 통한 간접적인 항산화 기전을 가지고 있다. 항산화제의 화학적 구조와 작용 메커니즘을 이해함으로써 각 물질의 항산화 능력을 정량적으로 평가할 수 있다.
2.3. 실험 재료
피펫 사용법은 원하는 부피를 맞춘 후 피펫에 피펫팁을 꽂는다. 버튼을 적정량 누른 뒤 용액에 피펫팁이 반정도 잠기게 한 다음 버튼에서 천천히 손을 떼어내며 용액을 흡입한다. 흡입한 용액을 담아야 하는 틀로 피펫을 옮긴다. 피펫팁을 용기의 벽에 두고 피펫 버튼을 적정량까지 천천히 눌러준다. 이렇게 하면 자신이 원하는 부피만큼 용액이 옮겨지게 된다. 주의사항으로는 버튼을 적정량만 누른 뒤 천천히 용액을 흡입해야 하며, 끝까지 누르면 과량 흡입할 수 있고, 용액을 흡입할 때 피펫팁 안에 공기방울이 생기면 볼륨이 달라지므로 주의해야 한다.
시료 A는 아로니아로, 아로니아 나무의 열매로 식용 또는 약용으로 사용되며 식용 색소의 원료로 쓰이기도 하고 관상용으로도 재배된다. 아로니아에 많이 들어있는 안토시아닌은 항산화작용이 강하여 노화를 방지할 뿐만 아니라 항암효과도 상당히 좋은 것으로 알려져 있다. 또한 시력의 개선효과, 심장 및 혈관질환, 뇌졸증 등 혈액과 관련한 질병의 치료에 상당한 도움이 되는 것으로 알려져 있다.
시료 B는 비폴렌으로, 꿀벌이 효소가 들어간 자신의 ...
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