감귤과피로부터 분리한 식이섬유의 포도당, 담즙산, 카드뮴 투과억제에 관한 in vitro연구

Abstract

본 연구에서는 감귤과피로부터 수용성 식이섬유(soluble dietary fibers ; SDF), 불용성 식이섬유(insoluble dietary fibers ; IDF), 총 식이섬유(total dietary fibers ; TDF)를 추출하고 상품화된 citrus pectin, CM-cellulose, guar gum, α-cellulose를 구입하여 이들의 glucose, bile acid, cadmium에 대한 투과 억제 효과를 비교하고자 반투막을 이용한 in vitro 실험을 수행하였다. 감귤과피로부터 추출하여 얻은 식이섬유의 수율은 신선물 기준으로 총 식이섬유가 2.84%이고 불용성, 수용성 식이섬유가 각각 1.95%, 0.39%였다. 총 식이섬유의 순도는 79.6%였으며 그중 불용성 식이섬유는 66.7%, 수용성 식이 섬유는 12.9%를 차지하였다. 식이섬유의 glucose 투과 억제 효과는 수용성 식이섬유들인 SDF, Pectin, CM-cellulose, guar gum군에서 투석후 30분과 60분에 8∼l8%의 투석 억제 효과가 있었으나 TDF, IDF, α-cellulose군의 투과 억제 지수는 negative값을 나타냈다. 투석후 2시간에서는 수용성 식이섬유군들의 억제 효과가 커져서 20 ∼24%의 투석 억제 효과를 보였고 TBF, TDF, α-cellulose군은 억제 효과가 없었다. 그러나 수용성 식이섬유군들의 투석 억제 효과는 투석 4시간 이후에 급격히 감소하여 투석 8시간이 되어서는 식이섬유의 종류에 관계없이 control 군과 비슷한 수준으로 glucose가 투과되었다. 즉 glucose 투과 억제 효과는 수용성 식이섬유군들인 SDF, Pectin, CM-cellulose, guar gum군에서만 나타났고 TBF, IDF, α-cellulose군에서는 나타나지 않았다. 식이섬유의 bile acid 투과 억제 효과는 glucose 경우와는 달리 수용성을 비롯한 모든 섬유군들에서 나타났다. Guar gum이 24시간의 투석시간 내내 가장 큰 억제 효과를 나타냈으며 감귤과피로부터 추출한 SDF, IDF, TDF 모두 투과 억제 효과가 있었고 그중 SDF의 효과가 가장 컸다. 또한 α-cellulose를 제외한 모든 식이섬유들은 투석후 4시간, 6시간에서 투과 억제 효과가 가장 컸다. 식이섬유의 cadmium 투과 억제 효과를 살펴보았을때 α-cellulose를 제외한 모든 식이섬유군에서 glucose, bile acid때보다는 높은 투과 억제 효과가 나타났다. 특히 cadmium과 결합력이 강한 CM-cellulose의 효과가 가장 컸고, 다음으로 SDF가 컸으며 TDF, IDF, guar gum, pectin의 투과 억제 지수는 비슷하였다. 투석 30분과 60분의 투석 초기에 억제 효과가 가장 컸고 α-cellulose를 제외한 모든 식이섬유군들은 투석후 24시간에서도 투과 억제 효과를 나타냈다. 식이섬유의 수분보유력은 건조물 1g당 CM-cellulose가 40.4g으로 가장 컸으며 pectin은 17.7g, SDF는 11.7g이었다. Alpha-cellulose, TDF, IDF는 건조 물 1g당 5∼6g의 수분을 보유하였으며 guar gum은 보수력이 전혀 없었다. 이상의 결과를 볼때, 감귤과피에서 추출한 식이섬유는 불용성이 수용성의 5.2배로 대부분이 불용성 섬유였다. 감귤과피의 식이섬유중 SDF군만이 guar gum군과 비슷한 수준으로 glucose 투과 억제 효과가 있었고, bile acid 투과 억제 효와는 감귤과피의 SDF, IDF, TDF군들에서 모두 나타났는데 그중 SDF 군의 효과가 가장 컸다. 감귤과피의 SDF, IDF, TDF군 모두 cadmium 투과 억제 효과가 있었고 그중 SDF군의 효과가 가장 컸다. Alpha-cellulose군을 제외한 로든 식이섬유군들이 glucose, bile acid보다는 cadmium의 경우에서 투과 억제 효과가 크게 나타났다.;In this study, retarding effects of the dietary fibers from tangerine peels on glucose, bile acid and cadmium transport were evaluated by dialysis method. And effects were compared with those of commercial dietary fiber(citrus pectin, CM-cellulose, guar gum, α-cellulose). Yields of total(TDF), insoluble(IDF) and soluble dietary fibers(SDF) on the fresh matter basis were 2.84%, 1.95% and 0.39% respectively. In tangerine peels, the amount of insoluble fibers was 5.2 times higher than that of soluble fibers. In glucose dialysis, soluble fiber(guar gum, CM-cellulose, SDF, pectin) had the retarding effect on glucose transport but IDF, TDF and α-cellulose did not have. Guar gum showed the greatest retarding effect, followed by CM-cellulose, SDF and pectin. Among the extracted fibers only SDF had the retarding effect on glucose transport. In bile acid dialysis, guar gum had the greatest retarding effect on bile acid transport. All dietary fibers from tangerine peels had the retarding effects against bile acid transport, and SDF had the greatest effects among them. In cadmium dialysis, CM-cellulose had the greatest retarding effect on cadmium transport, followed by SDF, TDF, IDF, guar gum and pectin. the extracted fibers, SDF had the greatest retarding effects on Cd transport. Extracted dietary fibers had higher retarding effects on Cd transport than glucose and bile acid. The results can be applied to the diet development for prevention and treatment of diabetic mellitus, cardiovascular disease and cadmium toxicity as well as reuse of wasted tangerine peels.