엔피켐바이오 시험 이야기 6화에서는 항산화 평가를 다룹니다.

■ 산화는 어디에서나 일어납니다

자른 사과의 단면이 갈색으로 변하고, 기름은 시간이 지나면 냄새가 달라지며, 천연 색소는 빛을 받으면 색이 바랩니다. 모두 산화 때문이고, 산화를 일으키는 것은 짝을 이루지 못한 전자를 가진 자유라디칼입니다. 자유라디칼은 주변 물질에서 전자를 빼앗고, 전자를 빼앗긴 물질이 다시 라디칼이 되면서 반응이 이어집니다.

사람의 몸에서도 같은 반응이 일어납니다. 산소를 이용하는 대사 과정에서 활성산소가 계속 생기고, 몸은 SOD와 카탈라아제 같은 효소로 이를 처리합니다. 처리 능력을 넘어 쌓인 상태를 산화 스트레스라고 합니다.

항산화 시험은 시료가 이 연쇄를 얼마나 끊어 내는지를 수치로 확인하는 시험입니다.

■ DPPH 라디칼 소거능 시험

가장 널리 쓰이는 방법입니다. DPPH는 그 자체로 안정한 자유라디칼이며 용액은 진한 보라색을 띱니다. 시료가 DPPH에 전자나 수소를 내어 주면 라디칼이 안정해지고 보라색이 옅어집니다. 색이 옅어진 정도가 곧 라디칼을 없앤 정도입니다.

시료를 농도별로 희석해 96 웰 플레이트에 분주하고, DPPH 용액을 넣어 빛을 차단한 상태에서 반응시킨 뒤 흡광도를 측정합니다. 시료를 넣지 않은 대조군과 비교해 농도별 소거율을 계산하고, 소거율이 절반에 이르는 농도를 IC₅₀로 나타냅니다. 이 값이 작을수록 적은 양으로 라디칼을 없앤다는 뜻입니다.

■ 시험법은 무엇이 다른가

- ABTS: 청록색 라디칼 용액이 옅어지는 정도를 측정하며, 물에 녹는 시료와 기름에 녹는 시료 모두에 적용할 수 있습니다.

- FRAP: 시료가 철 이온을 환원시키면서 파란색이 진해지는 정도를 측정합니다.

- ORAC: 형광 물질이 라디칼에 파괴되는 속도를 시간에 따라 측정합니다.

- SOD 활성: 라디칼을 분해하는 효소의 활성을 확인합니다.

- 총폴리페놀 · 총플라보노이드: 항산화 성분이 얼마나 들어 있는지를 봅니다. 함량은 「얼마나 들어 있는가」이고 소거능은 「얼마나 없애는가」이므로 두 결과를 함께 해석합니다.

■ 결과 해석 시 유의사항

1. 시험법마다 사용하는 라디칼과 반응 방식이 달라 서로 다른 시험법의 값은 직접 비교할 수 없습니다.

2. 값은 비타민 C나 Trolox 같은 양성대조군과 같은 조건에서 비교해야 의미를 가집니다.

3. 시료의 용매와 농도, 색과 탁도도 흡광도에 영향을 줍니다. 시료 자체가 짙은 색이면 보정이 필요합니다.

4. 이 시험은 시험관 안의 반응입니다. 세포나 생체 안에서의 효과는 별도의 시험으로 확인하며, 사람이 섭취했을 때는 흡수와 대사를 거치고 몸의 항산화 효소 체계도 함께 작용합니다.

■ 활용 분야

천연물과 해양생물 유래 소재의 기초 효능 스크리닝, 건강기능식품과 화장품 소재 개발에 사용되며, 총폴리페놀 함량 분석이나 효소 저해 시험과 함께 의뢰되는 경우가 많습니다.

■ 의뢰 시 고려사항

- 시험법: 목적에 따라 선택합니다. 소재를 처음 평가하거나 여러 후보를 비교하는 단계라면 DPPH와 ABTS를 권장하며, 규격이나 논문에서 ORAC, SOD 결과를 요구하는 경우에 해당 시험을 추가합니다.

- 시료: 분말과 추출물, 용액 모두 의뢰할 수 있으며 시료를 녹인 용매 정보가 필요합니다. 잘 녹지 않거나 색이 짙은 경우에는 전처리와 보정 방법을 함께 검토합니다.

- 농도 범위: 농도별 곡선을 얻으려면 여러 농도 구간이 필요하며, 단일 농도만으로는 IC₅₀를 산출할 수 없습니다.

분석 기간은 통상 약 2주이며, 결과는 시험 결과보고서로 제공합니다. 요청 시 원시 데이터도 함께 제공합니다.

■ 영상과 이 글에 대해 안내드립니다

첨부된 영상과 이 글은 항산화 시험의 기본 개념을 처음 접하시는 분도

이해하실 수 있도록 쉽게 풀어 쓴 참고 자료입니다.

실제 시험은 물질의 특성과 시험 목적에 따라 개별적으로 설계되며,

표준화된 절차와 문서화된 관리 아래 여기에서 보여 드린 것보다

훨씬 엄격하고 정밀한 방법으로 수행됩니다.

영상 속 장면과 이 글의 설명은 이해를 돕기 위해 단순화한 것으로

실제 시험 조건과는 다릅니다. 구체적인 시험 설계와 조건은

문의해 주시면 안내해 드립니다.

※ 본 영상은 생성형 AI를 활용해 제작되었습니다.