Earticle

초록

영어

Purpose: To explore the effects of roasting on the antioxidant and whitening activities of Achyranthes bidentata root extracts, targeting the changes in bioactive compounds. Methods: A. bidentata roots were roasted at 150°C and 200°C for 10, 20, and 30 min, followed by hot water extraction. The antioxidant activities (DPPH and ABTS radical scavenging), total polyphenol and flavonoid contents, and tyrosinase inhibition activities were evaluated. Chemical changes were assessed using UV-Vis, FT-IR, and HPLC-UV spectroscopy. Results: Roasting significantly enhanced the DPPH and ABTS radical scavenging activities, with the highest antioxidant activity recorded at 200°C for 30 min (13.54 and 16.18 mg AAE/g, respectively). The total polyphenol and flavonoid contents also increased markedly, from 1.35 mg GAE/g to 4.89 mg GAE/g and from 0.054 mg QE/g to 1.276 mg QE/g, respectively. Tyrosinase inhibition, initially negligible in unroasted extracts, showed a substantial increase after roasting, with the highest inhibition observed at 200°C for 30 minutes. Correlation and principal component analyses revealed strong positive relationships between the roasting conditions and bioactive compound levels. Additionally, UV-Vis spectroscopy identified increased absorption peaks related to polyphenols and melanoidin, whereas FT-IR and HPLC-UV fingerprint analyses confirmed significant chemical changes and formation of new compounds due to roasting. Conclusion: The study results demonstrated that the roasting process contributes to enhancing the antioxidant and whitening activities of A. bidentata root extracts, providing valuable foundational data for future studies on optimizing the roasting process to strengthen the bioactivity of natural materials, such as the A. bidentata roots.

한국어

목적: 본 연구는 로스팅 공정이 우슬(Achyranthes bidentata) 뿌리 추출물의 항산화 및 미백 활성에 미치는 영향을 탐구하고, 추출 물의 화학적 변화를 파악하고자 하였다. 방법: 우슬 뿌리를 150℃와 200℃에서 각각 10, 20, 30 min 동안 로스팅한 후 열수 추출을 수행하였다. 항산화 활성(DPPH 및 ABTS 라디칼 소거), 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, 타이로시나제 저해 활성을 평가하였으 며, UV-Vis, FT-IR, HPLC-UV를 통해 화학적 변화를 분석하였다. 결과: 로스팅에 의해 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성이 유 의하게 증가하였으며, 200℃에서 30 min 처리 시 각각 13.54 mg AAE/g 및 16.18 mg AAE/g으로 최대 항산화 활성을 보였다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 각각 1.35 mg GAE/g에서 4.89 mg GAE/g, 0.054 mg QE/g에서 1.276 mg QE/g으로 크게 증가 하였다. 로스팅 전에는 거의 없었던 타이로시나제 저해 활성도 로스팅 후 크게 증가하였으며, 200℃에서 30 min 처리 시 가장 높은 저해 활성을 나타냈다. 상관관계 및 주성분 분석 결과, 로스팅 조건과 항산화 및 미백 활성 간에 강한 양의 상관관계가 확인되었다. 또한, UV-Vis 분광분석을 통해 폴리페놀 및 멜라노이딘과 관련된 흡광 피크가 증가하였고, FT-IR 및 HPLC-UV 분석에서 로스팅 에 의해 새로운 화합물이 형성된 것을 확인하였다. 결론: 본 연구의 결과는 로스팅 공정이 우슬 뿌리 추출물의 항산화 및 미백 활성 을 향상시키는 데 기여함을 입증하며, 향후 우슬 뿌리와 같은 천연물 소재의 생리활성 강화를 위한 로스팅 공정의 최적화 연구에 중 요한 기초자료를 제공한다.

중국어

目的: 以生物活性化合物的变化为目标，探讨烘焙对牛膝根提取物抗氧化和美白活性的影响。方法: 将牛膝根在 150℃和200℃下，烘烤10、20和30 min，然后进行热水提取。评估抗氧化活性(DPPH和ABTS自由基清除)、总 多酚和黄酮含量以及酪氨酸酶抑制活性。使用UV-Vis、FT-IR和HPLC-UV光谱评估化学变化。结果: 烘烤显着增 强了DPPH和ABTS自由基清除活性，其中在200℃ 30 min时，抗氧化活性最高(分别为13.54和16.18 mg AAE/ g)。总多酚和类黄酮含量也显着增加，分别从1.35 mg GAE/g增加到4.89 mg GAE/g，从0.054 mg QE/g增加到 1.276 mg QE/g。酪氨酸酶抑制最初在未烘烤的提取物中可以忽略不计，但在烘烤后显示出大幅增加，在200℃ 30 min时，观察到最高抑制。相关性和主成分分析揭示了烘焙条件和生物活性化合物水平之间强烈的正相关关 系。此外，UV-Vis光谱发现与多酚和类黑素相关的吸收峰增加，而FT-IR和HPLC-UV指纹分析证实了由于烘焙而 发生的显着化学变化和新化合物的形成。结论: 研究结果表明，烘烤工艺有助于增强牛膝根提取物的抗氧化和美 白活性，为今后优化烘烤工艺以增强牛膝根等天然材料的生物活性的研究提供了有价值的基础数据。

목차

Abstract
Introduction
Methods
1. 실험 재료
2. DPPH 라디칼 소거 활성 측정
3. ABTS 라디칼 소거 활성 측정
4. 총 폴리페놀 함량 측정
5. 총 플라보노이드 함량 측정
6. Tyrosinase 저해 활성 측정
7. 상관관계 분석
8. 주성분 분석 및 회귀 분석
9. UV-Visible Spectroscopy 측정
10. Fourier Transform Infrared Spectroscopy 측정
11. Non-Targeted HPLC-UV Fingerprints 측정
12. 통계 분석
Results and Discussion
1. 로스팅한 우슬뿌리 추출물의 항산화 활성 개선 효과
2. 로스팅한 우슬뿌리 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 증가
3. 로스팅한 우슬뿌리 추출물의 tyrosinase 저해 활성 개선 효과
4. 로스팅한 우슬뿌리 추출물 내 생리활성 성분 간의 상관관계 분석
5. 주성분 및 회귀 분석을 통한 생리활성 기여 요인
6. 로스팅한 우슬뿌리 추출물의 폴리페놀 및 멜라노이딘 증가
7. 로스팅한 우슬뿌리 추출물의 화학적 구조 변화
8. 로스팅한 우슬뿌리 추출물의 화합물 구성 변화
Conclusion
References
국문초록
참고문헌
中文摘要

키워드

우슬뿌리 로스팅 항산화 미백 천연물 Achyranthes bidentata Roasting Antioxidant Whitening Natural products 牛膝，烘焙，抗氧化，美白，天然产品

저자

• So Hee Lee [ 이소희 | Department of Health Industry, Sookmyung Women’s University, Seoul, Korea ]
• Kyung Eun Kim [ 김경은 | Department of Health Industry, Sookmyung Women’s University, Seoul, Korea ] Corresponding Author

참고문헌

발행기관

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