DPPH assay를 이용한 항산화 능력 측정 실험

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문서 내 토픽

• 1. DPPH assay 및 항산화 능력 측정

  DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 용액은 화학적으로 안정성을 띠는 자유 라디칼을 가진 용액으로 517nm에서 파장의 peak를 가진다. 항산화 활성이 있는 물질과 만나면 항산화제의 수소원자와 자유 라디칼이 소거되며 용액의 색이 노란색으로 변한다. 포도, 사과, 오렌지, 양파의 항산화 능력을 측정한 결과 양파가 83.3%로 가장 높고 사과가 35.6%로 가장 낮은 항산화 능력을 보였다.

• 2. 분광광도계(Spectrophotometer)의 원리 및 작동

  분광광도계는 광원, 단색화 장치, 검출기로 구성되어 있다. 특정 파장의 빛이 흡수되는 양을 측정함으로써 시료 중 포함된 특정 화학물질의 양을 정량할 수 있으며, 흡수되는 정도를 OD(Optical Density) 값 또는 흡광도(Absorbance)라고 한다. 본 실험에서는 DPPH 용액의 농도를 측정하기 위해 517nm 파장을 갖는 빛의 흡광도를 측정하였다.

• 3. 활성산소(ROS)와 항산화 물질의 세포 영향

  활성산소(ROS, Reactive oxygen species)는 자유 라디칼을 가진 산소로 반응성이 좋아 다른 분자의 전자를 빼앗아 손상시킨다. 항산화 물질은 활성산소가 체내의 중요한 분자들의 전자를 빼앗기 전에 자신과 반응을 일으켜 안정된 생성물로 변환시킨다. 천연 항산화제로는 gingeron, capsaicin, sesamol, tocopherol, quercetin 등이 있고, 체내에서 자체적으로 생성되는 항산화 물질로는 카탈라아제, 글루타티온과산화효소, SOD 등이 있다.

• 4. 실험 방법 및 결과 분석

  항산화 물질로 추정되는 시료와 DPPH 용액을 1:1로 반응시킨 후 5분 incubation을 거쳐 spectrophotometer를 이용하여 517nm에서 OD값을 측정하였다. 측정된 흡광도 값을 이용하여 Free radical scavenging activity(%)를 계산하였으며, 각 시료별 항산화 능력을 비교 분석하였다. 실험 과정에서 기계적 오류로 인한 음수 흡광도 값이 발생하였으나 결과 분석은 진행하였다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. DPPH assay 및 항산화 능력 측정

  DPPH assay는 항산화 능력을 평가하는 가장 널리 사용되는 방법 중 하나입니다. 이 방법은 간단하고 빠르며 비용 효율적이라는 장점이 있어 많은 연구에서 활용됩니다. DPPH 라디칼이 항산화 물질과 반응하여 색상이 변하는 원리를 이용하므로 정성적, 정량적 분석이 모두 가능합니다. 다만 지질 용해성 항산화제에 대해서는 민감도가 낮을 수 있으며, 실제 생체 환경과의 상관관계가 완벽하지 않다는 한계가 있습니다. 따라서 DPPH assay 결과를 해석할 때는 다른 항산화 측정 방법들과 함께 고려하여 종합적으로 평가하는 것이 중요합니다.

• 2. 분광광도계(Spectrophotometer)의 원리 및 작동

  분광광도계는 물질이 특정 파장의 빛을 흡수하는 정도를 측정하는 정밀한 분석 기기입니다. Beer-Lambert 법칙에 기반하여 빛의 흡수도와 물질의 농도 사이의 선형 관계를 이용합니다. 이 기기는 화학, 생물학, 의학 등 다양한 분야에서 필수적인 도구로 활용되고 있습니다. 정확한 측정을 위해서는 기기의 정기적인 보정, 적절한 큐벳 선택, 그리고 표준 용액을 이용한 검증이 필요합니다. 분광광도계의 정확성과 재현성은 실험 결과의 신뢰성을 결정하는 중요한 요소입니다.

• 3. 활성산소(ROS)와 항산화 물질의 세포 영향

  활성산소는 세포 대사 과정에서 필연적으로 생성되는 부산물로, 적절한 수준에서는 세포 신호 전달에 중요한 역할을 합니다. 그러나 과도한 ROS는 단백질, 지질, DNA를 손상시켜 산화 스트레스를 유발하고 노화, 염증, 암 등 다양한 질병의 원인이 됩니다. 항산화 물질은 ROS를 중화하여 세포를 보호하는 역할을 하며, 이는 건강 유지와 질병 예방에 매우 중요합니다. 다만 항산화 물질의 과다 섭취도 역설적으로 세포 신호 전달을 방해할 수 있으므로, 적절한 균형이 필요합니다.

• 4. 실험 방법 및 결과 분석

  과학적 실험의 성공은 정확한 방법론과 체계적인 결과 분석에 달려 있습니다. 실험 설계 단계에서 명확한 가설 설정, 적절한 대조군 설정, 충분한 반복 실험이 필수적입니다. 결과 분석 시에는 통계적 유의성 검증, 오류 범위 고려, 그리고 결과의 재현성 확인이 중요합니다. 또한 예상과 다른 결과가 나왔을 때도 이를 무시하지 않고 원인을 분석하는 것이 과학적 진실에 더 가까워지는 길입니다. 투명한 방법론 기술과 객관적인 결과 해석은 연구의 신뢰성과 학문적 가치를 결정합니다.