산사를 씨와 과육으로 분리하여 그 속에 함유되어 있는 생리활성 물질의 특성을 알아보고 70% methanol, 70% ethanol, chloroform: methanol (CM, 2:1, v/v), n-butanol 및 ethyl acetate (EA)의 5가지 용매를 사용하여 추출한 추출물의 용매별 항산화 활성 측정을 통하여 산사의 항산화 활성 및 천연 기능성 식품 재료로서의 가치를 검토하고자 하였으며, 고지방식이로 이상지질혈증을 유발시킨 Sprague Dawley계 수컷 흰쥐에 산사를 급여함으로써 지질성분, 혈당, 간장 조직의 병리학적 검사 및 효소 활성 등 생체 내 지질대사의 이상과 개선 효과를 생리 생화학적으로 검토하기 위하여 본 실험을 수행하였다.
산사 과육과 씨의 색도를 측정한 결과 L값은 과육(49.69±1.71)보다 씨(65.78±2.05)에서 더 높은 것으로 나타났으며 h°값 또한 과육(64.48±0.33)보다 씨(71.84±0.78)에서 더 높게 나타났으나 적색도, 황색도 및 채도는 과육(14.73±0.30, 30.86±1.08, 34.19±1.10)이 씨(9.26±0.29, 28.26±0.52, 29.75±0.44)보다 더 높게 나타났다.
Ascorbic acid의 함량은 과육(10.89±1.69 mg/100 g)이 씨(1.45± 0.16 mg/100 g)보다 높게 나타났고 phytic acid 함량 또한 과육(689.17±3.63 mg/g)이 씨(597.78±2.93)보다 높은 함량을 보였다.
Proanthocyanidin 및 total carotene 함량도 마찬가지로 과육 (355.61±19.39 mg/g, 0.48±0.02 mg%)이 씨(49.12±4.97 mg/g, 0.05± 0.00 mg%)보다 높은 함량을 나타내었으며 β-carotene, lycopene, chlorophyll a, b의 함량 또한 과육(3.17±0.05 mg/L, 0.22±0.05 mg/L, 2.13±0.02 mg/L, 0.60±0.08 mg/L)이 씨(0.20±0.02 mg/L, 0.06±0.01 mg/L, 0.43±0.03 mg/L, 0.13±0.02 mg/L)보다 높은 것으로 나타났다. 탄닌 또한 과육이 7.53±0.09 mg/g으로 씨(1.02±0.03 mg/g) 보다 높은 함량을 보였다. 한편, anthocyanin 함량은 씨(4.24±0.33 mg/L)에서 과육(0.99±0.62 mg/L)보다 더 높게 측정되었다.
추출 용매별 항산화 활성은 대부분 농도가 증가할수록 유의적으로 증가하였으나 대조군보다는 낮은 활성을 나타내었고 주로 과육이 씨보다 더 높은 활성을 나타내었다.
산사 과육의 DPPH radical scavenging activity는 70% methanol (28.21%~92.89%), 70% ethanol (27.58%~91.17%), CM (18.61%~ 59.34%), EA (18.01%~58.06%) 및 n-butanol (17.47%~57.77%) 순으로 나타났으며, 씨에서는 70% methanol (18.22%~65.42%), 70% ethanol (15.97%~60.25%), EA (13.65%~54.02%), CM (11.01%~ 39.88%) 및 n-butanol 추출물(9.37%~37.35%) 순으로 높은 것으로 확인되었다.
Reducing power는 과육에서 70% methanol (0.073~0.242), 70% ethanol (0.063~0.224), n-butanol (0.048~0.162), EA (0.047~0.158) 및 CM (0.046~0.157) 순으로 높은 활성을 나타내었으며 씨에서는 70% methanol (0.046~0.170), 70% ethanol (0.046~0.163), EA (0.040~0.150), CM (0.033~0.109) 및 n-butanol (0.031~0.107) 순으로 활성이 높게 나타났다.
Ferric reducing antioxidant power (FRAP)는 과육에서 70% methanol (0.107~0.409), 70% ethanol (0.105~0.409), n-butanol (0.078~0.269), EA (0.070~0.264) 및 CM (0.070~0.250) 순으로 높게 나타났으며, 씨에서는 70% methanol (0.086~0.288), 70% ethanol (0.080~0.282), EA (0.079~0.287), CM (0.060~0.189) 및 n-butanol (0.054~0.178) 순으로 높은 것으로 확인되었다.
산사 과육의 ABTS radical scavenging activity는 70% methanol (18.41%~75.81%), 70% ethanol (18.27%~74.73%), CM (12.24%~ 49.27%), EA (11.51%~48.24%) 및 n-butanol (11.31%~46.72%) 순으로 높은 활성을 나타내었으며, 씨에서는 70% methanol (13.66% ~59.21%), 70% ethanol (12.44%~52.94%), EA (10.14%~43.34%), CM (8.62%~37.22%) 및 n-butanol (8.42%~36.97%)로 나타나 과육과 씨에서 모두 n-butanol 추출물이 가장 낮은 활성을 나타내었다.
NO2 radical scavenging activity는 과육에서 70% methanol (7.56%~31.55%), 70% ethanol (7.36%~29.03%), CM (6.75%~27.92%), EA (5.24%~26.81%) 및 n-butanol (4.54%~25.91%) 순으로 높은 활성을 나타내었으며, 씨에서는 70% methanol (4.94%~17.94%), 70% ethanol (3.73%~16.53%), CM (3.43%~15.73%), EA (2.62%~ 13.41%) 및 n-butanol (1.92%~7.36%) 순으로 나타나 과육과 씨에서 모두 동일한 경향을 나타내었다.
산사 과육의 NO radical scavenging activity는 70% methanol (25.24%~38.85%), 70% ethanol (17.72%~36.21%), EA (17.00%~ 32.61%), n-butanol (13.44%~30.40%) 및 CM (4.56%~24.29%) 순으로 높게 나타났고, 씨에서는 n-butanol (25.72%~36.73%), EA (17.44%~33.07%), CM (17.09%~29.79%), 70% methanol (8.17%~ 30.87%) 및 70% ethanol (6.61%~24.96%) 순으로 나타나 과육과 씨에서 상이한 결과를 보였다.
OH radical scavenging activity는 과육에서 n-butanol (26.52% ~47.44%), 70% methanol (14.03%~41.63%), 70% ethanol (13.90%~ 39.62%), CM (10.91%~35.33%) 및 EA (3.67%~20.65%) 순으로 나타났고, 씨에서 n-butanol (17.38%~40.42%), 70% methanol (14.10% ~35.44%), 70% ethanol (13.25%~35.31%), CM (13.09%~32.72%) 및 EA (3.51%~13.39%) 순으로 나타나 과육과 씨에서 모두 EA 추출물이 낮게 나타났다.
산사 과육의 total phenol 함량은 70% methanol (71.46 mg/g), 70% ethanol (70.41 mg/g), CM (47.63 mg/g), EA (47.49 mg/g) 및 n-butanol (45.95 mg/g) 순으로 높게 나타났으며, 씨에서는 70% methanol (55.53 mg/g), 70% ethanol (51.54 mg/g), EA (48.68 mg/g), CM (39.04 mg/g) 및 n-butanol (37.29 mg/g) 순으로 높게 나타나 과육과 씨에서 모두 n-butanol 추출물이 낮은 것으로 확인되었다.
Total flavonoid 함량은 과육에서 CM (1.63 mg/g), n-butanol (1.59 mg/g), 70% methanol (1.26 mg/g), 70% ethanol (1.26 mg/g) 및 EA (1.12 mg/g) 순으로 높게 나타났으며, 씨에서는 n-butanol (2.93 mg/g), EA (2.67 mg/g), 70% methanol (1.00 mg/g), 70% ethanol (0.88 mg/g) 및 CM (0.67 mg/g) 순으로 높은 함량을 보였다.
β-carotene에서의 항산화 활성은 과육에서 70% methanol (53.97% ~80.29%), 70% ethanol (53.20%~78.45%), n-butanol (32.10%~ 47.73%), CM (30.27%~46.87%) 및 EA (25.68%~40.10%) 순으로 높게 나타났으며, 씨에서는 70% methanol (48.36%~75.24%), 70% ethanol (45.97%~70.13%), CM (28.82%~45.44%), EA (28.25%~ 44.02%) 및 n-butanol (26.95%~42.31%) 순으로 높은 활성을 나타내었다.
산사 과육의 superoxide dismutase (SOD) 유사 활성은 70% methanol (12.57%~14.64%), 70% ethanol (10.50%~11.39%), CM (8.14%~9.47%), n-butanol (5.18%~7.10%) 및 EA (2.81%~4.29%) 순으로 높게 나타났으며, 씨에서는 70% methanol (9.76%~10.80%), 70% ethanol (8.88%~9.91%), CM (5.47%~6.95%), EA (3.85%~ 5.33%) 및 n-butanol (2.81%~4.59%) 순으로 높은 활성을 보였으며 항산화 활성은 대부분 70% methanol 및 70% ethanol 추출물이 가장 높은 활성을 나타내었고 CM, EA 및 n-butanol 추출물의 활성은 실험에 따라 차이가 있었으나 주로 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다.
SD계 수컷 흰쥐에 5주간 산사 추출액의 급여는 혈청의 total cholesterol, 동맥경화지수, 심혈관 위험 지수, LDL-cholesterol, tri -glyceride, phospholipid, free cholesterol, cholesteryl ester, blood glucose 및 non esterified fatty acid의 농도를 감소시켰고 HDL- cholesterol, total cholesterol에 대한 HDL-cholesterol농도 비는 증가시키는 효과를 나타내었다. 또한 globulin의 감소와 A/G의 증가 및 전해질 농도를 어느 정도 정상수준으로 회복시키는 경향이었으며 blood urea nitrogen, creatinine, uric acid의 농도를 감소시켰고 간장 조직의 지방 세포 크기 및 수를 감소시키는 경향을 나타내었다. 한편, 혈청 중의 alkaline phosphatase, lactate dehyd -rogenase, aspartate amino transferase 및 alanine aminotrans -ferase 등의 효소 활성은 산사 추출액을 섭취함으로써 저하되는 것으로 나타났고 amylase와 lipase는 증가되는 것으로 나타났다.
이상의 결과를 미루어 볼 때 산사는 생리활성 물질을 많이 함유하고 있으며 그로인해 높은 항산화 활성을 나타내고 산사 추출액 중의 생리활성물질이 혈당, 혈청 지질농도 및 간 기능 개선 등에 효과가 있는 것으로 추정되며 생활습관병 예방 및 개선에 도움이 될 것으로 사료된다.