[화공생물공학실험] DPPH 실험 예비레포트

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문서 내 토픽

• 1. 활성산소

  활성산소는 산소라디칼(oxygen free radical)과 이로부터 파생된 반응성이 높은 여러 산소 화합물이다. 이들은 다른 분자와의 상호작용으로 쌍을 이루지 않는 전자를 가지게 되어 매우 불안정한 상태이므로, 주변의 분자로부터 전자를 가져오는 과정에서 더 많은 활성 산소가 생긴다. 활성산소는 세포들의 미토콘드리아 전자전달계, cytochrome p-450 반응, peroxisome 의 지방산 대사, 대식세포의 respiratory burst 등 여러 과정에서 생긴다. 활성산소는 동식물의 노화, 동맥경화, 암 등의 질병과 인과관계를 가지는 것으로 알려져 있다.

• 2. 활성산소 손상

  생성된 활성산소는 반응성이 높으므로 지질, 단백질, 핵산과 같은 생체 구성성분의 산화적 손상을 일으킨다. 지질 과산화는 활성을 가지는 여러 부산물을 생성해 돌연변이를 일으키거나 효소의 활성을 억제할 수 있고, 세포막 단백질의 손상을 일으킬 수 있다. 단백질이 산화적 손상을 받으면 단백질 분자의 sulfhydryl group 의 산화나 disulfide 의 환원을 야기하고, peptide 손상, 금속 활성부위를 가지는 효소의 손상 등이 일어난다.

• 3. 항산화제

  체내의 항산화 방어 시스템은 효소성 방어기전과 비효소성 방어기전 두 종류로 나눌 수 있다. 효소성 방어기전은 SOD(superoxide Dismutase), CAT(Catalase), GPX(glutathione peroxidate) 등의 항산화효소가 활성산소를 제거하거나, 과산화수소, 하이드록실라디칼을 제거한다. 비효소성 방어기전은 Vitamin C, E 등의 물질이 효소에 의해 사라지지 않는 활성산소를 제거한다. 또한 항산화기전은 활성산소의 연쇄반응과 발생을 억제 및 차단하거나, 활성산소를 직접 제거하거나, 활성산소에 의한 손상을 재생하는 세가지 역할로 나뉜다.

• 4. DPPH 시험법

  DPPH 시험법은 라디칼 전자의 비편재화로 인해 안정화된 질소 중심의 자유라디칼로 존재하는 2,2-diphenyl-1picrylhydrazyl (DPPH)를 사용하는 방법이다. DPPH 는 ethanol 등 용매에 녹아있을 때에는 보라색을 나타내나, free radical 이 항산화제에 의해 산화되면 옅은 노란색으로 관측된다. 보라색의 DPPH(free radical 이 존재하는 DPPH)는 517nm 에서 최대 흡광도를 나타내므로 환원된 DPPH 가 많을수록 흡광도가 작게 측정된다.

• 5. 항산화 활성 측정

  항산화 시험은 항산화능이 있는 물질의 양을 정량적으로 측정하는 실험이다. 항산화 활성의 원리는 크게 hydrogen atom transfer(HAT), single electron transfer(SET)로 나뉘며, 각 작용 기전에 따라 다른 종류의 시험법이 사용된다. DPPH 시험법은 라디칼 전자의 비편재화로 인해 안정화된 질소 중심의 자유라디칼로 존재하는 DPPH를 사용하는 방법이다. DPPH 라디칼 소거활성은 sample absorbance와 control absorbance를 이용하여 계산할 수 있다.

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• 1. 활성산소

  활성산소는 우리 몸에서 끊임없이 생성되는 불안정한 화학 물질입니다. 이들은 세포 구조와 기능을 손상시킬 수 있어 노화와 다양한 질병의 원인이 됩니다. 활성산소는 정상적인 대사 과정에서 부산물로 생성되며, 외부 환경 요인에 의해서도 발생할 수 있습니다. 이러한 활성산소를 제거하고 균형을 유지하는 것이 중요한데, 이를 위해 항산화제가 필요합니다. 활성산소에 대한 이해와 관리는 건강한 삶을 위해 매우 중요한 주제라고 생각합니다.

• 2. 활성산소 손상

  활성산소는 세포 구조와 기능을 손상시킬 수 있습니다. 세포막, DNA, 단백질 등을 공격하여 세포 손상을 유발하고 노화를 촉진시킵니다. 이로 인해 다양한 질병, 암, 심혈관 질환, 신경 퇴행성 질환 등의 발병 위험이 높아집니다. 활성산소 손상을 예방하고 관리하는 것이 중요한데, 이를 위해서는 항산화제 섭취, 운동, 스트레스 관리 등의 노력이 필요합니다. 활성산소 손상에 대한 이해와 대응 방안 마련이 건강한 삶을 위해 매우 중요한 과제라고 생각합니다.

• 3. 항산화제

  항산화제는 활성산소를 제거하고 산화 스트레스를 완화시키는 물질입니다. 비타민 C, 비타민 E, 카로티노이드, 폴리페놀 등이 대표적인 항산화제입니다. 이들은 우리 몸에서 자연적으로 생성되기도 하지만, 식단을 통해 충분히 섭취하는 것이 중요합니다. 항산화제는 노화 억제, 면역력 증진, 질병 예방 등의 효과가 있어 건강 증진에 도움이 됩니다. 따라서 균형 잡힌 식단과 함께 항산화제 섭취를 통해 활성산소를 효과적으로 관리할 수 있습니다.

• 4. DPPH 시험법

  DPPH 시험법은 항산화 활성을 측정하는 대표적인 방법 중 하나입니다. DPPH는 안정한 자유 라디칼 화합물로, 항산화제와 반응하여 색이 변하는 원리를 이용합니다. 이 방법은 간단하고 신속하며, 다양한 시료에 적용할 수 있어 널리 사용됩니다. DPPH 시험법은 항산화 활성을 정량적으로 평가할 수 있어 천연 소재의 항산화 능력을 비교하는 데 유용합니다. 또한 이 방법은 항산화제의 구조-활성 관계 연구에도 활용되고 있습니다. DPPH 시험법은 간단하면서도 신뢰할 수 있는 항산화 활성 측정 방법이라고 생각합니다.

• 5. 항산화 활성 측정

  항산화 활성 측정은 천연 소재의 항산화 능력을 평가하는 데 매우 중요합니다. DPPH, ABTS, ORAC, FRAP 등 다양한 방법이 사용되고 있으며, 각 방법마다 장단점이 있습니다. 이러한 방법들은 활성산소 제거 능력, 환원력, 라디칼 소거능 등을 정량적으로 측정할 수 있어 천연 소재의 항산화 특성을 비교할 수 있습니다. 항산화 활성 측정 결과는 기능성 식품, 화장품, 의약품 개발에 활용되며, 건강 증진을 위한 천연 소재 탐색에도 중요한 정보를 제공합니다. 따라서 다양한 항산화 활성 측정 방법의 이해와 적절한 활용이 필요하다고 생각합니다.