소개글
"[화공생물공학기초실험] 라디컬 소거활성 측정"에 대한 내용입니다.
목차
1. 라디칼 소거활성 측정
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 이론 및 원리
1.2.1. 활성산소(Reactive Oxygen Species; ROS)
1.2.2. 항산화제(antioxidants)
1.2.3. 항산화 작용
1.3. 실험 기구 및 시약
1.3.1. 실험 기구
1.3.2. 실험 시약
1.4. 실험 방법
1.5. 실험 결과
1.5.1. Ascorbic acid
1.5.2. Tocopherol
1.5.3. Naringin
1.5.4. Gallic acid
1.6. 고찰
1.6.1. 항산화 메커니즘
1.6.2. 항산화능 측정법
2. 참고 문헌
본문내용
1. 라디칼 소거활성 측정
1.1. 실험 목적
ROS pathway 및 radical에 의한 인체 내 산화적 스트레스에 대해 이해하고, radical 소거활성능 측정법 중 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH)법으로 항산화 활성을 측정하는 것이 실험의 목적이다. 안정한 자유 라디칼인 2,2-diphenyl-1-picryl hydrazyl (DPPH)을 이용하여 일정량의 시료 용액과의 반응에 의하여 DPPH 라디칼이 감소하는 정도를 분광광도계로 측정함으로써 간접적으로 시료의 항산화 활성을 확인하고자 한다.
1.2. 실험 이론 및 원리
1.2.1. 활성산소(Reactive Oxygen Species; ROS)
호흡과정에서 몸 속으로 들어간 산소가 산화과정에 이용되면서 여러 대사과정에서 생성되어 생체조직을 공격하고 세포를 손상시키는 산화력이 강한 산소를 활성산소라고 한다. 활성산소는 "고반응성산소종(Reactive Oxygen Species; ROS)"을 줄여서 부르는 이름으로 다양한 과산화물이 여기에 포함된다. 수퍼옥사이드 음이온(O2·-)과 히드록실 라디칼(.OH)과 같은 산소 중심의 라디칼, 과산화수소(H2O2)나 싱글렛 옥시전(1O2)과 같은 몇 종류의 비라디칼종들, 그리고 그 외에 생체성분과 반응으로 이차적으로 생성된 것들(ROO., RO., NO.), 식세포에서 살균작용을 나타내는 HOCl 등을 말한다.
활성 산소의 대표적인 물질은 '초과산화물'(superoxide, O2·-)이라고 부르는 라디칼 형태의 불안정한 것으로 산소보다 산화력이 더 큰 화학종이다. 산화력이 큰 과산화수소(H2O2)와 수산화기(OH-), 알킬 과산화물, 할로겐 산화물 등이 모두 활성 산소로 분류된다. 활성 산소는 환경오염과 화학물질, 자외선, 혈액순환장애, 스트레스 등으로 인해 과잉생산된 것이다. 이렇게 과잉 생산된 활성산소는 그 반응성이 크기 때문에 세포에서 어렵게 만들어낸 단백질이나 지질 분자는 물론 중요한 유전정보를 담은 DNA까지도 산화시켜 세포를 손상시키는 유해한 작용을 한다.
이로 인해 발암, 콜라겐과 엘라스틴의 사슬 절단 및 비정상적인 교차결합, 과산화지질 등이 생기게 되고, 그 결과 탄력감소, 주름, 기미, 주근깨 등으로 특징지워지는 피부노화를 가속화시켜 결국 우리 몸을 늙게 만든다. 하지만 활성산소가 피부 노화와 같은 나쁜 영향만을 주는 것만은 아니다. 병원체나 이물질을 제거하기 위한 생체방어과정에서 산소·과산화수소와 같은 활성산소가 많이 발생하는데, 이들의 강한 살균작용으로 병원체로부터 인체를 보호하기도 한다.
1.2.2. 항산화제(antioxidants)
항산화제(antioxidants)는 체내에 자연적으로 존재하거나 외부에서 섭취할 수 있는 물질로, 활성산소에 의한 산화적 스트레스를 억제하는 역할을 한다.
체내에 자연적으로 존재하는 항산화제에는 수퍼옥시드디스뮤타제(SOD), 카탈라제(CAT), 글루타치온 페록시다제(GPX), 셀레늄과 같은 효소와 비타민 C, 비타민 E, 트랜스훼린, 락토훼린, 알부민 등이 있다. 이들은 활성산소인 자유라디칼을 제거하여 세포 손상을 방지한다.
외부에서 섭취할 수 있는 항산화제에는 비타민 E, 비타민 C, 베타카로틴, 라이코펜, 코엔자임 Q-10, 셀레늄, 크롬 등이 있다. 이들은 활성산소를 제거하거나 억제하는 기능을 하여 산화적 스트레스를 감소시킨다.
비타민 C(아스코르브산)는 수소 이온과 전자를 공여하여 자유라디칼을 안정화시키는 환원제 역할을 한다. 비타민 E(토코페롤)는 지방산에 전자를 공여하여 지질 과산화를 억제한다. 베타카로틴과 라이코펜은 강력한 항산화 능력을 가지며, 코엔자임 Q-10은 에너지 대사에 관여하여 활성산소를 억제한다. 셀레늄과 크롬은 항산화 효소의 구성 성분으로 작용한다.
이처럼 체내외 다양한 항산화제들은 활성산소를 제거하거나 억제하여 산화적 손상을 예방하고 노화 및 각종 질병 발생을 억제하는 역할을 한다.
1.2.3. 항산화 작용
우리 몸이 호흡을 하면서 산소가 유입되면, 이상적으로는 필요한...
참고 자료
화공생물공학 기초실험, 2012. p.34～35
Morgana Moretti, Ana Lúcia S. Rodrigues, Chapter 15 - Ascorbic acid as an antioxidant and applications to the central nervous system, Editor(s): Victor R. Preedy, Pathology, Academic Press, 2020, Pages 159-167
El-Beltagi, Hossam & Mohamed, Heba. (2013). Reactive Oxygen Species, Lipid Peroxidation and Antioxidative Defense Mechanism. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca. 41. 44-57. 10.15835/nbha4118929.
Wojtunik-Kulesza, Karolina & Oniszczuk, Anna & Oniszczuk, Tomasz & Combrzyński, Maciej & Nowakowska, Dominika & Matwijczuk, Arkadiusz. (2020). Influence of In Vitro Digestion on Composition, Bioaccessibility and Antioxidant Activity of Food Polyphenols-A Non-Systematic Review. Nutrients. 12. 10.3390/nu12051401.
김민정, 박은주, 한국식품영양과학회지, 40(7), 1053∼1062(2011), In Vitro 항산화능 측정법에 대한 특징 분석과 채소ㆍ과일 시료에 대한 적용 사례 고찰
신경은, 한국과학기술정보연구원, 하이라이트 ReSEAT, 식품분야에서 항산화능 측정기술의 최신 동향
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