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문제 정의
- 또한 각 제품마다 한번에 섭취할 수 있는 양이 달라 실질적으로 섭취 가능한 생물학적 활성 물질의 양은 달라질 수 있을 것이다. 그러므로본 연구에서는 시판되는 raw soybean, 시판 두유, 두부, 콩가루, ISP(isolated soy protein), 된장, natto, tempeh 제품으로부터 이소플라본, 식이섬유, 대두 올리고당, 레시틴, 사포닌의양을 측정하고 이를 일상적으로 섭취할 수 있는 일회 분량 (one serving size)으로 환산함으로 일회 분량당 생물학적 활성을 지닌 성분들의 함량을 비교하고 우수한 공급원을 찾고자 하였다.
제안 방법
- 대두 제품 중 대두, 두유, 두부, 생대두분말, 분리대두단백(isolated soy protein, ISP), 된장, natto, tempeh의 "이소플라본, 수용성 식이섬유, 대두 올리고당, 레시틴, 사포닌의 함량을 분석하였다. 건물 기준으로 생대두분말과 natto, 두유에는 각각 489.
- 즉, 지방을 제거한 시료에 80% methanol을 넣고 상온에서 4시간 동안 추출하였다. 추출된 시료를 여과한 후, 여액을 0.45 ㎛ membrane filters 여과하여 HPLC 분석용 시료로 하였다. 칼럼은 Eclipse XDB-C)8 Column(150 mmX4.
- 식이 섬유는 AOAC 방법(24)과 일본 위생 시험법을 변형하여 총 식이섬유, 수용성 식이섬유, 그리고 불용성 식이섬유로 구분하여 즉정하였다.
- 즉, 동결 건조된 시료 2 g에 80% methanol 40mL을 넣고 &FC에세시간 동안 환류 추출한 후 원심 분리하여 상등액을 모으고, 10% lead acetate로 처리하였다. 다시 10% oxalic acid를 첨가한 후 농죽하고, 이를 0.45 |im membrane 으로 여과한 후 HPLC(HP 1100 Series, Hewlett Packard, USA), evaporative light scattering detector(ELSD 2000, Alltech, US A) 로 분석하였다. Columme Spherisorb NH2(4.
- 분석하였다. 즉, 동결 건조한 시료에 chloroform/ methanol(2 : 1) 30mL을 가해 65℃에서 1시간 동안 추출한지방을 여과하고 5% NaCl 20mL를 넣고 혼합한 후, 정치하여 분리된 상층의 chloroform을 농축하여 0.45 ㎛ membrane 으로 여과한 후 HPLC(HP 1100 Series, Hewlett Packard, USA)로 분석하였다. 분석 칼럼은 LiChrospher Si-60(5 jim, HP), 이동상은 acetonitrile/methanol/ phosphoric acid(130 : 5 : 1.
- 농축물을 증류수에용해하고 분획 깔대기에 넣어 diethylether로 지용성 물질을추출 제거하였다. 물 층을 water saturated butanol로 4회 추출한 후, butanol층을 모아 증류수로 씻은 다음에 water saturated butarmol층을 감압 농축하였다. 농축물을 methanol에 녹여 50 ng 정용하여 saponin 추출액으로 하였다.
- 농축물을 methanol에 녹여 50 ng 정용하여 saponin 추출액으로 하였다. 사포닌 추줄액을 100 pL 취하여 ice-bath 속에서 8% vanillin-ethanol 용액과 72% sulfuric acid용액을 넣고 60℃ water bath에서 10분간 발색시켜 분광광도계 (HP 8452A, Hewlett Packard, USA)로 545nm에서 흡광도를 측정하였다. 대두 사포닌은 Wako(192-08851, Wako, 일본) 제품을 사용하였다.
대상 데이터
- 1% acetic acid를 함유한 acetonitrile-!- 사용하여 linear gradient 방법으로 분리하였다. 표준물질은 genistein 등 12종을 Sigma(USA), Fujico(Japan) 사로부터 구입하여 사용하였으며, malony-형, acetyl-형, glycosides, aglycone 등으로 구분하여 photo diode array detector로 260 nm에서 검출하였다.
- 45 |im membrane 으로 여과한 후 HPLC(HP 1100 Series, Hewlett Packard, USA), evaporative light scattering detector(ELSD 2000, Alltech, US A) 로 분석하였다. Columme Spherisorb NH2(4.6 X 250 mm, Waters)를 사용하였고, 70% acetonitrile을 이동상으로 하였다. 내부 표준물질은 xylose를 사용하였다.
- 45 ㎛ membrane 으로 여과한 후 HPLC(HP 1100 Series, Hewlett Packard, USA)로 분석하였다. 분석 칼럼은 LiChrospher Si-60(5 jim, HP), 이동상은 acetonitrile/methanol/ phosphoric acid(130 : 5 : 1.5) 혼합액을 사용하였고 photo diode array detector로 205 nm에서 측정하였다.
- 사포닌 추줄액을 100 pL 취하여 ice-bath 속에서 8% vanillin-ethanol 용액과 72% sulfuric acid용액을 넣고 60℃ water bath에서 10분간 발색시켜 분광광도계 (HP 8452A, Hewlett Packard, USA)로 545nm에서 흡광도를 측정하였다. 대두 사포닌은 Wako(192-08851, Wako, 일본) 제품을 사용하였다.
이론/모형
- 이소플라본은 Wang 등(22)과 Barnes 등(23)의 방법을 개선한 HPLC(HP 1100 series, Hewlett Packard, USA)법으로 분석하였다. 즉, 지방을 제거한 시료에 80% methanol을 넣고 상온에서 4시간 동안 추출하였다.
- 1% acetic acid를 함유한 물과 0.1% acetic acid를 함유한 acetonitrile-!- 사용하여 linear gradient 방법으로 분리하였다. 표준물질은 genistein 등 12종을 Sigma(USA), Fujico(Japan) 사로부터 구입하여 사용하였으며, malony-형, acetyl-형, glycosides, aglycone 등으로 구분하여 photo diode array detector로 260 nm에서 검출하였다.
- 사포닌은 sulfuric acid-vanillin법을 이용하여 정량하였다(29). 즉, 탈지 분말 약 1 g에 80% methanol 30mL을 가하고 80℃ 항온수조에서 1시간 환류 추출한 후 잔류물에 다시 80% methanol 용액 20mL로 추출, 여과하는 조작을 2회 반복하여, 1차 추출액과 함께 감압 농축하였다.
성능/효과
- 분석하였다. 건물 기준으로 생대두분말과 natto, 두유에는 각각 489.1 mg%, 308.3 mg%, 138.1 mg%의 이소플라본이 함유되어 있었다. 이소플라본의 aglycone/glucoside 비율은 natto 에 비하여 된장과 tempeh가 더 높았다.
- 비록 대두의 생물학적 활성물질함량은 레시틴을 제외하고 대두 가공품 중 가장 높았으나 이를 일회 분량으로 환산한 경우 두유 내 생물학적 활성물질의 양이 대두와 매우 유사하였다. 즉 두유 일회 분량(200 mL)에는 이소플라본 31.5mg(raw soybean 15.9mg), 식이섬유 2.59 g(raw soybean 4.59 g), 올리 고당 0.57 g(raw soybean 0.50g), 레시틴 0.10g(raw soybean 0.10g), 사포닌 0.11 g (raw soybean 0.10 g)이 함유되어 있어, 두유는 일상적으로 섭취하기 편하고 대두 생리활성 물질의 좋은 공급원이 될 수 있을 것으로 판단된다.
- 1과 같다. 본실험에 사용된 분석방법으로 두유에 함유된 12 종의 이소플라본을 약 50분 이내에 깨끗하게 분리해 낼 수 있었다.
- 생대두분말과 대두의 총 이소플라본 함량에 있어서 보이는 차이는 원산지의 차이와 재배시기 등에 따라 다르다는 보고(42)로 볼 때, 원산지의 차이에 기인 되었을 것으로 판단된다. Aglycone에 대한glucoside의 비율에 있어서 일반 대두나 단순 대두 가공품의 경우는 glucoside의 비율이 월등하게 높은 것에 비하여, 발효 대두에 있어서는 natto를 제외하고는 aglycone의 함량이 상대적으로 더 높게 나타났다. 특히 흥미로운 것은 된장의 경우는 glucoside에 비하여 Aglycone이 더 높게 함유된 결과를 보이고 있다.
- 5% 정도의 매우 낮은 값을 보이고 있는데, 제조 공정에서의 cooking 공정에서의 열처리 뿐만 아니라 납두균인 Bacillus natto의 생리적 특성에 기인하는 것으로 판단된다. Malonyl 이소플라본은 열에 불안정하여 열처리 등으로 분해되면 이소플라본 배당체로(glycoside) 전환됨(43)에 따라서 두유, 된장, 납두 등에서 총 이소플라본에 대한 배당체의 비율이 78%, 82%, 94%로 각각 크게 높아져 있음을 알수 있다. 이는 가공 공정이 서로 다른 제품은 이소플라본의 분포에서도 큰 차이를 보이고 있음을 잘 나타내 주는 결과이다.
- 섭취분량에 따른 함량을 기준으로 할 때 이소플라본의 함량은 생대두분말, 대두 등에서 높게 나타났으나, 일상적으로 비교적 많이 섭취하는 두유와 두부에 있어서는 각각 31.5, 31.6 mg으로 비슷하게 나타났다. 하루에 50 mg 이상의 이소플라본을 섭취하면 뚜렷한 생리효과를 나타내는 것으로 보고 되어 있는데(32,33), 대두 가공식품의 경우 1회 섭취 분량을 기준으로 할 때, 두유와 두부는 하루에 약 1.
- 건물 100g 내 함유된 대두 올리고당 양(%)은 생대두분말 (2.87) > 대두(2.75) > 두유(2.59) > 두부(0.56) > natto(0.34) 순으로 높았으며, ISP나 발효과정에서 당분이 미생물에 의하여이용되는 tempeh나 된장에는 상대적으로 적은 양이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 일반적으로 대두에 있어서 올리고당(stachyose, raffinose)의 함량은 원산지에 따라서 차이를 보이는 것으로 보고되어 있는데, 건물 기준으로 미국산 콩은 3.
- 2~4% 까지로 폭 넓은 분포(34))를보이고 있기도 하다. 본 결과에서 raw soybean나 soy flour의경우에는 sucrose 의 함량은 기존에 문헌에 보고된 함량과대체로 유사한 결과를 보였으나(데이터는 나타내지 않음), raffinose나 stachyose의 함량은 다소 낮은 값을 보이고 있다. 발효식품의 경우에는 발효과정에서 미생물에 의한 당의 부분적 또는 전부의 이용으로 올리고당의 함량 패턴이 달라진다.
- 건물 100 g 내 함량은 natto, 대두 및 생대두분말에서 높게 나타났다. 대두, 두부, 생대두분말, natto와 같은고형 제품 내에는 식이 섬유 양이 절대적으로 많이 함유되어 있었지만 전체 식이섬유 중 수용성 섬유소의 함유 비율은 가공 과정을 통하여 불용성 식이섬유를 비지 형태로 제거하는 두유가 59%로 가장 높은 값을 보였다.
- 레시틴의 양은 건물 100 g을 기준으로 두부와 ISP(분리대두단백), 두유에 각각 1.13, 0.63, 0.46 g 순으로 높았으나, 두부와 두유는 수분 함량이 높아 제품 100 g당 함량은 0.15, 0.05 g으로 감소하였다(Table 6). 이를 일회 분량으로 환산하는 경우 ISP에는 0.
- 02) 순으로 나타났다. 다른 대두 가공품에 비하여 분리대두단백 (ISP)과 natto에높은 함량을 보였다. 이를 우리가 일상적으로 섭취할 수 있는 1회 분량으로 환산하였을 때, ISP(0.
- 또한 분석 방법 및 각 문헌과도그 함량이 다르다. 실제로 이소플라본 함량을 전반적으로 살펴 본 문헌의 내용을 우리 나라에서 권장하는 일회 분량으로 환산한 결과 대두는 37.8 mg, 두유는 17.5 mg, 두부는 26.9 mg, 생대두분말은 62.6 mg, 분리대두단백 (isolated soy pro-teinJSP)은 60.5 mg, fried tempeh는 15.9 mg으로 본 연구에서분석한 함량이 각각 79.7, 31.5, 31.6, 135.4, 30.5, 7.47mg이었던 것과는 그 함량에서 차이를 보였다. 생대두분말은 전대두 성분에 변화를 주지 않는 건조된 형태로 생물학적 활성 물질의 함량이 가장 높았지만, 일회 분량은 약 30 g으로 약 1/3컵 정도가 되며 하루에 3단위를 먹어주는 것은 무리가 될 수 있다.
후속연구
- 등이 다르게 나타날 수 있다. 또한 각 제품마다 한번에 섭취할 수 있는 양이 달라 실질적으로 섭취 가능한 생물학적 활성 물질의 양은 달라질 수 있을 것이다. 그러므로본 연구에서는 시판되는 raw soybean, 시판 두유, 두부, 콩가루, ISP(isolated soy protein), 된장, natto, tempeh 제품으로부터 이소플라본, 식이섬유, 대두 올리고당, 레시틴, 사포닌의양을 측정하고 이를 일상적으로 섭취할 수 있는 일회 분량 (one serving size)으로 환산함으로 일회 분량당 생물학적 활성을 지닌 성분들의 함량을 비교하고 우수한 공급원을 찾고자 하였다.
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