DHA 함유 키토산 나노입자의 산화 안정성

Abstract

DHA(docosahexaenoic acid)는 어유에 다량 함유되어 있는 오메가-3 다가불포화지방산의 일종으로, 뇌와 망막의 구성 성분인 동시에 심혈관계 질환에 탁월한 효과를 갖는 등 다양한 생리활성을 가지고 있다. 그러나 DHA 의 이중결합으로 인하여 구조적 불안정하고 산화에 취약하다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 한계점을 보완하기 위해 본 연구에서는 나노캡슐화 기술을 이용한 DHA 나노입자를 개발하고 이에 따른 산화 안정성에의 변화를 확인하고자 하였다. 이를 위하여 키토산(chitosan, CS)을 기본 피복물질로 하면서 sodium triphosphate(TPP)와 NaOH, 2 종류의 겔화제를 사용하여 DHA를 함유한 CS-TPP와 CS-NaOH 나노입자를 각각 제조하였다. 다양한 조건에서 DHA 함유 나노입자를 제조하여 입자크기 및 제타전위, 포집효율, 함유효율을 관측하였다. 또한 DHA나노입자의 산화 안정성을 향상시키기 위하여 DHA와 함께 비타민 C를 동시에 포집한 DHA 나노입자를 개발하였고 비타민 C 첨가에 따른 입자특성의 변화를 분석하였다. 그리고 다양한 제조조건에 따른 DHA 나노입자 및 비타민 C함유 DHA 나노입자의 산화 안정성을 관측하였다. 다양한 조건에서 제조한 DHA 함유 키토산 나노입자의 크기는 겔화제 종류와 상관없이 100 - 150 nm 범위의 안정된 나노입자 크기를 나타냈다. DHA의 포집효율 측정 결과, CS-TPP 및 CS-NaOH 나노입자 모두 DHA 농도가 감소되고 키토산 농도가 증가됨에 따라서 입자크기가 유의적으로 증가하였다. DHA를 효율적으로 포집하기 위한 CS-TPP와 CS-NaOH 나노입자의 최적 조건을 선정하기 위해 다양한 조건에서의 포집효율 및 함유효율을 비교 분석한 결과, 두 종류의 나노입자 모두 DHA 4.5%와 키토산 0.12%로 결정되었다. 비타민 C 농도가 증가됨에 따라 CS-TPP와 CS-NaOH 나노입자 모두 입자크기가 유의적인 증가를 되었으나 CS-NaOH 나노입자가 CS-TPP나노입자에 비하여 상대적으로 입자크기가 작으며 제타전위 또한 매우 안정적인 특성을 나타냈다. 산화 안정성 측정 결과, CS-TPP 나노입자는 나노입자 내에 포집되지 않은 유리 DHA와 CS-NaOH 나노입자보다 유의적으로 월등히 높은 산화 안정성을 나타냈다. 또한 DHA와 비타민 C를 함께 첨가한 나노입자의 경우는 DHA나노입자에 유리 비타민 C를 혼합한 실험군보다 더욱 유의적으로 높은 산화 안정성을 나타냈다. 따라서 키토산을 이용한 DHA 나노입자화는 향후 식품 산업에서 다양한 유용성에도 불구하고 산화적 취약함으로 인해 사용에 많은 제약을 받아왔던 DHA의 활용성을 향상시킬 수 있는 우수한 기술로서 이용가능성이 높을 것으로 판단된다.