Abstract

The present study was performed to investigate antioxidant, anticancer, and antimicrobial activities of four Korean sweet potato variaties and to identify the changes in these biological activities under different cooking conditions. Total polyphenol content was 3.8-73.6 mg/g in 80% ethanol extracts of sweet potatoes. The polyphenol content was highest Sinjami variety (p < 0.05). Radical scavenging activity against DPPH and $ABTS^{{\cdot}+}$ was high in Sinjami (p < 0.05) and the ethanol extract from Sinjami also showed effective superoxide dismutase (SOD)-like activity, which decreased significantly by steaming and roasting (p < 0.05). Ethanol extracts from the four sweet potato variaties did not inhibit cancer cell growth in MCF-7 or HepG2 cells at concentrations of 1, 10, and $100\;{\mu}g$/mL. Of the investigated sweet potato variaties, only Sinjami exhibited strong antimicrobial activity against Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Salmonella typhimurium. The antimicrobial activity of Sinjami against E. coli, St. aureus, and S. typhimurium decreased following steaming and roasting (p < 0.05). These results indicate that the Sinjami Korean sweet potato had higher polyphenol content, radical scavenging activity, SOD-like activity, and antimicrobial activity than those of the other variaties and consuming raw Sinjami might be beneficial for maintenance of biological activities.

최근에 고구마는 영양성 뿐만 아니라 기능성을 함께 갖춘 건강기능식품으로 새롭게 관심 받고 있으나, 고구마의 기능성이 일반적으로 사용되는 찌기, 굽기 등의 조리방법에 의하여 어떻게 변화하는지에 대한 연구가 없다. 따라서 본 연구에서는 일반고구마인 연황미와 진홍미, 유색고구마인 주황미와 신자미 네 가지 품종에 대하여 항산화활성과 항암활성, 항균활성을 평가하고 찌기와 굽기에 의한 생리활성의 변화를 조사하였다. 총 폴리페놀 함량은 신자미 생 것이 73.6 mg/g으로 가장 높았고, 연황미 (3.8 mg/g)와 진홍미 (7.4 mg/g), 그리고 주황미 (7.9 mg/g)보다 높은 함량을 보였다. 조리유형별로는 신자미의 폴리페놀 함량이 생 것에서 가장 높았고, 그다음 찐 것 (41.0 mg/g)과 구운 것 (38.6 mg/g) 순으로 감소하여 굽기와 찌기 등의 조리에 의한 폴리페놀 함량의 감소를 보였다. 신자미는 DPPH 라디칼와 ABTS 양이온 소거능에서도 우수한 활성을 보였으며 신자미의 경우 라디칼 소거능이 찌기와 굽기에 의해서 감소하였으나, 이에 반해, 진홍미와 주황미는 찌기에 의해서 항산화능이 증가하는 것으로 나타났다. 다른 품종과는 달리, 신자미는 SOD 유사활성이 82.5%로 높은 항산화성을 보였으나, 찐 것의 경우 55.4%, 구운 것이 45.1%로 SOD 유사활성이 생 것에 비해 감소하였다. 고구마 에탄올 추출물을 유방암 세포인 MCF-7과 간암 세포인 HepG2에 처리하였을 때 세포의 성장을 저해하지 못하였고, 품종간에 또는 조리방법간에 유의적 차이를 보이지 않았다. 항균 활성도 측정에서 E. coli, St. aureus, S. typhimurium 3가지 미생물에 대해 연황미, 진홍미, 주황미는 항균활성을 보이지 않았으나, 신자미는 생육을 각각 44%, 35%, 55% 저해시켰으며 찌기와 굽기에 의해서 항균 활성이 11~24% 수준으로 감소하였다. 결론적으로, 주황색고구마인 주황미나 일반고구마 연황미, 진홍미에 비해서 진한 자색을 띄는 자색고구마 신자미는 항산화능과 항균능이 우수하였고, 이러한 신자미의 생리활성은 찌기에 의한 습열처리, 굽기에 의한 건열처리에 의해서 감소하였기에, 신자미의 생리활성을 유지하기 위해서는 생 것을 우유와 섞어 마시거나 샐러드로 활용하는 것이 바람직할 것으로 판단되었다.

Keywords

• sweet potato;
• cooking conditions;
• radical scavenging activity;
• antimicrobial activity