An update on functional, nutraceutical and industrial applications of watermelon by-products: A comprehensive review (2021)

https://doi.org/10.1016/j.tifs.2021.05.039

 

해당 리뷰 논문은 수박의 부산물인 수박 껍질(WMR)과 수박 씨(WMSs)에 대한 영양적, 기능적 가치와 이를 활용한 다양한 산업적 응용에 대해 다루고 있다. 이 연구는 수박의 껍질과 씨가 버려지는 농업 폐기물로 간주되지만 실제로는 매우 높은 영양 성분과 기능성 성분을 포함하고 있어 건강과 관련된 여러 가지 이점이 있다는 점을 강조한다.

 

수박 껍질(WMR)의 건강 효과
수박 껍질은 풍부한 식이섬유, 미네랄, 페놀 화합물, 지방산을 포함하고 있으며 특히 시트룰린과 같은 아미노산의 함량이 높다. 시트룰린은 체내에서 아르기닌과 질산화물(NO)의 전구체로 작용하여 혈관 건강을 개선하고 인슐린 저항성을 줄이며, 당뇨병과 같은 대사 질환의 관리에 도움이 된다. 연구에 따르면 수박 껍질의 섭취는 혈당 조절을 개선하고 췌장의 구조적 변화를 완화시키며 항산화 효과를 통해 산화 스트레스를 줄이는 데 기여할 수 있다.

 

수박 씨(WMSs)의 건강 효과
수박 씨는 단백질, 불포화 지방산, 비타민 B 복합체, 페놀 화합물 등 건강에 유익한 성분들이 풍부하게 포함되어 있다. 수박 씨의 항산화 성분은 세포를 보호하고 산화 스트레스로 인한 손상을 예방하는 데 도움이 된다. 또한, 수박 씨 추출물은 혈당을 낮추고 당뇨병 환자에게 유익한 효과를 나타낼 수 있다. 연구에 따르면 수박 씨의 섭취는 간과 신장의 기능을 보호하고 콜레스테롤 수치를 개선하며 혈당 수치를 조절하는 데 기여할 수 있다.
 

리뷰 과정

• 문헌 조사 및 데이터 수집
  • 최근 5년간 발표된 수박 껍질(WMR)과 수박 씨(WMSs)의 영양 성분과 생리활성 화합물에 대한 과학적 연구 수집 및 분석
  • 영양 성분 및 기능적 효과에 대한 주요 데이터는 기존 연구들에서 발췌하여 정리
• 영양 성분 분석
  • 수박 껍질: 수박 껍질에 포함된 주요 영양 성분(단백질, 지방, 식이섬유, 미네랄, 비타민 등)의 함량을 분석
  • 수박 씨: 수박 씨에 포함된 단백질, 지방산, 비타민 B 복합체, 미네랄 등 다양한 영양 성분의 함량을 분석
• 생리활성 화합물 분석
  • 수박 껍질: 시트룰린, 폴리페놀, 카로티노이드 등 수박 껍질에 존재하는 생리활성 화합물의 종류와 그 농도를 분석
  • 수박 씨: 페놀 화합물, 플라보노이드, 알칼로이드 등 수박 씨에 포함된 기능성 화합물의 종류와 그 함량을 평가
• 기능적 및 치료적 효과 평가
  • 항산화 효과: 수박 껍질과 씨의 항산화 능력을 평가하고, 활성 산소종(ROS) 억제 능력 등을 분석
  • 항당뇨 효과: 수박 껍질과 씨가 혈당 조절에 미치는 영향을 동물 모델과 인체 연구에서 조사
  • 항염증 및 항암 효과: 수박 부산물의 항염증, 항암 작용을 다룬 연구들을 통해 그 효과를 검토

 

리뷰 결과

• 수박 껍질(WMR)의 영양 성분
  • 단백질: 수박 껍질에는 6-21%의 단백질이 포함되어 있으며, 이는 다른 과일 껍질과 비교할 때 유사하거나 높은 수준
  • 지방산: 수박 껍질에는 팔미트산, 리놀레산, 리놀렌산 등 다양한 포화 및 불포화 지방산이 포함되어 있음
  • 식이섬유: 수박 껍질의 식이섬유 함량은 약 12-23%로, 이는 다른 과일 껍질보다 높은 수준
  • 미네랄: 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 철, 아연 등이 풍부하게 포함되어 있음
  • 비타민: 비타민 A, C, B3 등이 다량 함유되어 있어 영양가가 높음
• 수박 씨(WMSs)의 영양 성분
  • 단백질: 수박 씨는 단백질 함량이 15-50%에 달하며, 특히 알부민, 글로불린, 프롤라민, 글루텔린 등의 단백질이 풍부함
  • 지방산: 리놀레산, 올레산 등 필수 불포화 지방산이 포함되어 있으며, 이들 지방산은 심혈관 건강에 도움을 줄 수 있음
  • 비타민: 비타민 B 복합체(B1, B2, B3, B6, B12)와 비타민 E, K 등이 포함되어 있음
  • 미네랄: 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 인, 철 등의 미네랄이 풍부하게 함유되어 있음
  • 식이섬유: 약 4-46%의 식이섬유가 포함되어 있어 장 건강에 도움을 줄 수 있음
• 수박 껍질의 생리활성 화합물
  • 시트룰린: 수박 껍질은 시트룰린이 풍부하여, 이 화합물은 아르기닌과 질산화물(NO)의 전구체로 작용함. 이는 혈관 확장, 혈압 조절, 인슐린 저항성 감소 등에 기여할 수 있음
  • 폴리페놀: 수박 껍질에 포함된 폴리페놀은 항산화, 항염증, 항암 작용을 할 수 있음
  • 카로티노이드: 베타카로틴 등 카로티노이드가 포함되어 있어, 항산화 작용 및 피부 건강에 도움을 줄 수 있음
• 수박 씨의 생리활성 화합물
  • 페놀 화합물: 수박 씨에는 다양한 페놀 화합물이 포함되어 있으며, 이들 화합물은 항산화 및 항염증 작용을 나타냄
  • 플라보노이드: 수박 씨에 포함된 플라보노이드는 항산화 작용을 통해 세포를 보호하고, 산화 스트레스를 줄이는 데 도움을 줄 수 있음
  • 알칼로이드: 알칼로이드 화합물은 항염증 및 항암 효과를 나타낼 수 있음
• 수박 껍질의 기능적 효과
  • 항산화 효과: 수박 껍질의 항산화 작용은 세포의 산화 손상을 줄이고, 노화 방지 및 질병 예방에 기여할 수 있음
  • 혈당 조절: 연구에 따르면 수박 껍질은 혈당을 낮추고, 인슐린 분비를 촉진하여 당뇨병 관리에 도움을 줄 수 있음
  • 혈압 조절: 수박 껍질의 시트룰린은 혈관 확장을 통해 혈압을 낮추는 데 기여할 수 있음
• 수박 씨의 기능적 효과
  • 항산화 효과: 수박 씨의 항산화 성분은 활성 산소종(ROS)을 억제하여 세포 손상을 방지할 수 있음
  • 혈당 조절: 수박 씨의 추출물은 혈당을 낮추고, 당뇨병 환자의 혈당 관리에 도움을 줄 수 있음
  • 심혈관 건강 개선: 수박 씨에 포함된 불포화 지방산은 콜레스테롤 수치를 개선하고, 심혈관 질환 예방에 기여할 수 있음

 

 

 

 

 

결론

수박 껍질과 수박 씨가 건강 증진에 있어 중요한 기능성 성분을 포함하고 있으며, 이러한 성분들의 활용이 건강 관리에 유익할 수 있음을 시사한다. 수박 껍질과 씨를 버리는 대신 식재료 내지 보충제로의 활용을 통해 다양한 영양소와 기능성 화합물을 자연스럽게 섭취할 수 있으며, 이는 건강을 유지하고 질병을 예방하는 데 도움을 줄 수 있다.