Antioxidant and α-Glucosidase Inhibitory Effect of Tartary Buckwheat Extract Obtained by the Treatment of Different Solvents and Enzymes

용매 종류와 효소 처리에 따른 쓴 메밀 추출물의 항산화 활성 및 α-Glucosidase 저해 활성의 변화

Extract yield of tartary buckwheat treated with water, 70% ethanol or methanol were about 13.6%, 7.0% and 6.6%, respectively. Extract yield was greatly increased by the treatment of $\alpha$-amylase indicating 95.1% yield. $RC_{50}$ value of DPPH radical scavenging activity with methanol and 70% ethanol extracts were 34.0 $\mu g$/mL, 40.5 $\mu g$/mL, respectively. The DPPH radical scavenging activity increased when it was treated with $\beta$-glucosidase and cellulase, showing $RC_{50}$ value of 24.7 $\mu g$/mL and 25.0 $\mu g$/mL, respectively. In ABTS radical scavenging activity, methanol extract (100 $\mu g$/mL) showed 30% inhibition. In DPPH or ABTS radical scavenging activities, the treatment of $\beta$-glucanase and $\alpha$-amylase shows the highest and the lowest activities, respectively. In $\alpha$-glucosidase inhibitory effect, 70% ethanol extract showed $RC_{50}$ value of 59.9 $\mu g$/mL, but water extract was not inhibitory effective. The $\alpha$-glucosidase inhibitory effect was the highest in multi enzyme treatment. Content of rutin and quercetin in methanol extract showed higher value with 4400.3 mg% and 71.9 mg%, respectively. The 70% ethanol extract of buckwheat contained rutin of 3459.8 mg% and quercetin of 56.9 mg%. In the treatment of $\beta$-glucanase, the rutin content of ethanol extract increased with 5057.4 mg% and multi-enzyme treatment resulted in the modification of rutin glycoside.

쓴 메밀의 용매에 따른 추출수율은 물 추출물이 39.0%, 70% 에탄올 추출물이 7.0%, 100% 메탄올 추출물이 6.6%로 물 추출 시 수율이 가장 높았으며 효소처리에 의해 추출수율이 크게 향상되어 $\alpha$-amylase 처리 시 95.1%로 가장 높아 가용성 고형분의 함량이 증가하였다. DPPH radical 소거 활성 측정 결과 메탄올과 에탄올 추출물의 $RC_{50}$ 값이 각각 34.0 $\mu g$/mL, 40.5 $\mu g$/mL로 높은 활성을 지닌 것으로 나타났으며, 효소 처리에 의해 활성이 증가되어 $\beta$-glucosidase 처리구와 cellulase 처리구의 $RC_{50}$ 값이 각각 32.3 $\mu g$/mL, 33.0 $\mu g$/mL 으로 나타났다. ABTS radical 소거 활성 측정 결과 100 $\mu g$/mL의 농도에서 메탄올, 70% 에탄올 추출물이 30%가 넘는 활성을 보였으며, 물 추출물의 소거 활성은 낮았고 효소 처리에 의해 활성이 증가하여 $\alpha$-amylase 처리구를 제외한 모든 효소 처리구의 활성이 대조구인 70% 에탄올 추출구보다 활성이 우수하였다. Hydrogen peroxide 소거 활성 측정 결과 $RC_{50}$ 값이 메탄올 추출물이 32.3 $\mu g$/mL, 70% 에탄올 추출물이 35.9 $\mu g$/mL로 높은 소거 활성을 가지는 것으로 나타났으며 효소처리에 의해 소거 활성이 증가하는 것으로 나타났으나 효소 종류에 따른 유의적인 차이는 없었다. 쓴 메밀 추출물의 $\alpha$-glucosidase 저해 활성은 에탄올 추출물의 $RC_{50}$ 값이 59.9 $\mu g$/mL로 가장 높은 저해 활성을 보였으며 $\alpha$-amylase 처리구가 저해 활성이 가장 높았다. HPLC 분석 결과 메탄올 추출물의 rutin 함량이 4,400.3 mg/100 g, quercetin 함량이 71.9 mg/100 g으로 가장 많은 양의 rutin과 quercetin을 함유하고 있는 것으로 나타났으며, 에탄올 추출물 또한 rutin과 quercetin의 함량이 각각 3,459.8 mg/100 g과 56.9 mg/100 g으로 메탄올 추출물과 비슷한 양을 함유하고 있었으며 물 추출물은 상대적으로 적은 양을 함유하고 있었다. 가수분해 효소 처리 시 $\beta$-glucanase 처리구의 rutin의 함량이 5,057.4 mg/100 g으로 가장 높았다. 결과적으로 쓴 메밀의 메탄올과 에탄올 추출물은 항산화 활성이 뛰어나며 항 당뇨에도 효과가 있으며, 효소 처리에 의해 쓴 메밀에서의 수용성 고형분 함량이 크게 증가하며 항산화 활성과 $\alpha$-glucosidase 저해 활성이 증가하는 것으로 나타났다.