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문제 정의
- 본 연구는 제주도 연안에 서식하고 있는 해조류인 감태를 가지고 해조류의 예비 조리과정이라고 할 수 있는 데침과정에 의하여 감태의 무기질, vitamin C, >S-carotene, a-tocopherol, 종 pdyphenol 등의 주요 성분 함량과 항산화활성의 변화를 측정하였다.
- 이에 본 연구는 제주도가 우리나라의 주산지라고 알려져 있는 갈조류인 감태를 식품재료로서 이용 시 예비조리과정인 데침과정에 따르는 감태의 조리 과학적인 변화를 밝히고자 다음과 같은 싣험을 수행하였다. 데침시간에 따른 무기질, 비타민.
제안 방법
- Superoxide anion 라디칼 소거능은 NADH-PMS system을 이용하여 비효소적 방법으로 생성시킨 radical을 시료가 제거하는 정도를 측정하였다. 시료 용액 0.
- 데침조건에 따른 감태의 지질 과산화 저해능 및 자유 라디칼 소거활성은 감태의 유기용매 분획물 중 활성이 가장 우수한 분획물인 butanol 분획물을 시료로 하여 측정하였다.
- 이 과정을 3회 반복하여 모아진 각 추출액은 여과하여 잔사를 제거하고 감압농축하여 메탄올 추출물(Methanol crude extract)을 얻었다. 메탄올 추출물을 증류수에 현탁하고, 분액 깔대기에서 hexane과 ethyl acetate, butanol, HQ를 순차적으로 계층 분획한 뒤 여과, 감압농축하여 각각의 분획물을 얻었으며, HQ층은 동결건조하여 HQ 분획물로 사용하였다.
- 즉, 조사한 1~2분을 반영하여 설정하였다. 손질한 감태 중량 500g을 기준으로 5배(2500ml)의 물을 알루미늄 냄비에서 끓이다가 95℃이상이 되었을 때 감태를 넣고 1분, 3분, 5분의 시간별로 데쳤다 데쳐낸 감태를 즉시 흐르는 냉수에서 수세한 다음.채반에서 자연적으로 물기를 빼고 냉동건조하여 분말화 한 후 T8℃ 의 냉동고에 보관하면서 분석에 이용하였다.
- Superoxide anion 라디칼 소거능은 NADH-PMS system을 이용하여 비효소적 방법으로 생성시킨 radical을 시료가 제거하는 정도를 측정하였다. 시료 용액 0.4ml와 0.1M phosphate buffer용액 (pH7.4)에 용해하여 제조한 60μM PMS 용액, 677μM NaOH 용액, 288μM NBT 용액을 각각 02ml 씩 섞어 실온에서 5분간 반응시킨 뒤 560nm에서의 흡광도 값을 측정하였다. Superoxide anion 라디칼 소거능은 100- [(시료 흡광도/대조구 흡광도)×10이에 의해 계산하였다.
- 건조시료 100g을 80% 메탄올 용매 1L에 넣은 후 1일간 암냉소에 보관하였다. 이 과정을 3회 반복하여 모아진 각 추출액은 여과하여 잔사를 제거하고 감압농축하여 메탄올 추출물(Methanol crude extract)을 얻었다. 메탄올 추출물을 증류수에 현탁하고, 분액 깔대기에서 hexane과 ethyl acetate, butanol, HQ를 순차적으로 계층 분획한 뒤 여과, 감압농축하여 각각의 분획물을 얻었으며, HQ층은 동결건조하여 HQ 분획물로 사용하였다.
- 0) 10ml를 혼합한 뒤 증류수로 25ml가 되도록 정용하여 사용하였으며, 40℃ 에서 incubation시켰다. 제조한 반응용액 0.2H들 취하여 75% ethanol 용액 10ml, 30% ammonium thiocyanate 용액 0.2ml, 20mM ferrous chk)ride-3.5% HC1 용액 0.2ml를 가하고 3분 후에 500nm에서 흡광도를 측정하였다. 항산 화 활성은 linoleic acid peroxidation에 대한 저해율로 나타내었고, 100-[(시료 흡광도/대조구 흡광도)X 100] 값으로 나타내었다.
- 감태가 DPPH 라디칼을 소거하는 효과는 Blois 법9)을 활용하였다. 즉, 0.2mM ethanolic DPPH 라디칼 용액 0.9ml 에 시료용액 0.1ml를 첨가·혼합하여 10분간 방치한 후 515nm에서의 흡광도 감소를 측정하였다. DPPH 라디칼 소거능은 [1-시료 흡광도/ 대조구 흡광도]X100 값으로 나타내었다.
- 손질한 감태 중량 500g을 기준으로 5배(2500ml)의 물을 알루미늄 냄비에서 끓이다가 95℃이상이 되었을 때 감태를 넣고 1분, 3분, 5분의 시간별로 데쳤다 데쳐낸 감태를 즉시 흐르는 냉수에서 수세한 다음.채반에서 자연적으로 물기를 빼고 냉동건조하여 분말화 한 후 T8℃ 의 냉동고에 보관하면서 분석에 이용하였다.
- 본 실험에 사용된 Ecklonia cava(감태)는 제주도 성산포 연안에 서식하고 있는 갈조류로 시료의 채 집은 제주도 남제주군 성산 어촌계 해녀들의 잠수를 통하여 이루어졌다. 채집된 시료는 채집한 즉시 실험실로 운반하여 흐르는 수돗물로 수세하고, 데침 처리법별로 처리한 후 냉동건조하여 미세하게 분쇄 (LG Cutter, GFM-300R)하고 분말화한 다음 -18℃ 의 냉동고(Vision Sd. co” VS-87) 에 보관하면서 분석 시료로 사용하였다.
- 데침시간에 따른 무기질, 비타민. 총 polyphend 함량의 변화를 분석하고 이들 성분의 변화에 따라 감태의 지질과산화 저해능, 라디칼 소거 능 등 항산화 활성은 어떻게 변화하는지를 알아 보았다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 Ecklonia cava(감태)는 제주도 성산포 연안에 서식하고 있는 갈조류로 시료의 채 집은 제주도 남제주군 성산 어촌계 해녀들의 잠수를 통하여 이루어졌다. 채집된 시료는 채집한 즉시 실험실로 운반하여 흐르는 수돗물로 수세하고, 데침 처리법별로 처리한 후 냉동건조하여 미세하게 분쇄 (LG Cutter, GFM-300R)하고 분말화한 다음 -18℃ 의 냉동고(Vision Sd.
- 2ml를 가한 후 증류수로 희석하고 실온에서 1시간 동안 방치한 후 725nm에서 흡광도를 즉정하였다. 표준물질로는 tannic acid를 사용하였고, 동일한 방법으로 작성된 표준 곡선으로부터 총 pdyphmd 함량으로 환산하였다.
데이터처리
- 다량 원소인 Na, Mg, K, Ca과 미량원소인 Mn, Fe, Cu.Zn을 ICP-AESi: 이용하여 분석하였다. ICP-AES의 분석조건은〈Table 1〉과 같았으며, 각 원소별 측정 wavelength(nm)는 Ca 317.
- 각 실험결과는 Statistical Analysis System(SAS) program을 이용하였으며, 실험군간의 차이검증은 분산분석 (Analysis of variance, ANOVA)을 수행하였다. 분산분석결과 실험군간의 차이(pMO.
- 각 실험결과는 Statistical Analysis System(SAS) program을 이용하였으며, 실험군간의 차이검증은 분산분석 (Analysis of variance, ANOVA)을 수행하였다. 분산분석결과 실험군간의 차이(pMO.05)가 있는 경우, Duncan's multiple comparison을/실시하여 각 실험군의 평균값의 차이 여부를 결정하였다. 생리활성 성분인 무기질, 비타민, 총 polyphend 함량과 항 산화활성 상호간의 상호관계는 단순상관계수 (Pearson s correlation coefficient, r)를 분석하였다.
- 05)가 있는 경우, Duncan's multiple comparison을/실시하여 각 실험군의 평균값의 차이 여부를 결정하였다. 생리활성 성분인 무기질, 비타민, 총 polyphend 함량과 항 산화활성 상호간의 상호관계는 단순상관계수 (Pearson s correlation coefficient, r)를 분석하였다.
이론/모형
- 감태의 총 polyphenol 함량 측정은 AOAC 법"에 준하여 이루어졌다. 시료용액은 건조시료를 75% methanol 용액으로 추출한 후 여과하여 제조하였다.
- Hydrogen peroxide 소거능은 Duh 등⑵의 방법을 이용하여 즉정하였다. phosphate-buffered saline (PBS, pH7.
- Hydroxyl 라디칼 소거능은 Chung 등11)의 방법을 이용하였으며 hydroxyl 라디칼은 FeSO4·7H2O의 존재하에 Fenton 반응으로 생성시켰다. 반응용액은 10mM FeSO4·7H2O 용액, 10mM EDTA 용액, lOmM 2-deoxyribose 용액 각각 20Q4/ 와 시료용액 20Q4i, Q1M phosphate buffer 용액 (pH7.
- 감태 추출물의 linoleic acid의 자동산화를 저해하는 정도는 Esaki 등8)의 방법에 따라 측정하였다. 반 응용액으로는 시료추출물 1ml, linoleic acid 0.
- 감태가 DPPH 라디칼을 소거하는 효과는 Blois 법9)을 활용하였다. 즉, 0.
- 감태의 무기질 함량분석을 위하여 전처리는 습식 분해 중 H2SO4-HC1O4 분해법6)을 이용하였다. 다량 원소인 Na, Mg, K, Ca과 미량원소인 Mn, Fe, Cu.
- 감태의 적정 데침 시간은 제주도 내 거주하는' 노령층 부녀자들을 면담한 자료와 *93년 제주도 농촌진흥청에서 조사한 제주도 전통 음식 상용 방법에 따랐다. 즉, 조사한 1~2분을 반영하여 설정하였다.
성능/효과
- 무기질인 Fe, Mn, Zn과 β-carotene은 DPPH 라 디칼 소거능과, Cu와 vitamin C는 superoxkte anion 라디칼과 hydrogen peroxide 소거능과 상관관계가 높았으며 총 polyphenol은 Kndeic acid 과산화저 해 능과 DPPH 라디칼 소거능과 상관관계가 높아 이들 함량이 많을수록 항산화활성이 우수한 것으로 나타났다. 따라서 이상의 결과에서 볼 때 감태의 미량 무기질과 vitamin C, "-carotene, 종 polyphenol 성분들 이 감태의 항산화 활성에 상당히 기여함을 알 수 있었다. 또한, 감태를 1분에서 3분, 5분으로 길게 데칠수록 미량 무기질과 vitamin C, 종 polyphenol 함량이 줄어 들었고 항산화 활성 역시 저하되는 것이 확인되었다.
- 데침시간이 길어지면 서 항산화능이 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다. 3분간 데쳤을 때는 1분 데침 시 보다 12.0% 정도 의 감소를 보인 반면 5분 데침 시에는 30.0% 감소하여 항산화능이 크게 감소 하였다.〈Table 6〉과 같이 감태의 DPPH 라디칼 소거능은 데침시간에 의한 영향을 받는 것으로 나타나 1분 데 침시에 비해 3분, 5분 데침 시 6.
- 데침시간에 대한 감태의 다량 무기질 함량의 변화는 (Table 2)와 같다. Ca, Mg 함량의 경우 데침 시간이 길어질수록 유의적으로 감소하였고, K함량은 데침시간에 대한 유의적인 차이를 보이지 않았다. Na은 데침시간에 따라 현저히 감소하였는데, 이러한 결과는 시금치와 브로콜리를 데쳤을 때 K.
- 즉, 대부분 데침 시간이 경과함에 따라 함량이 감소하였으며, Na 함량의 손실이 가장 컸다. Vitamin C와 /8-carotaie 함량도 데치는 시간이 길어지면서 점차 감소하는 경향을 보인 반면 a-tocopherol 함량은 변화를 보이지 많았다. 항산화 효과도 데침시간이 길어지면서 점차 감소하였다.
- α-Tocopherol 함량은 데침시간에 의한 유의적인 차이를 보이지 않아 지용성인 a-to8pher아에는 데침 과정이 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. Holland 등19)은 9가지 채소를 물에서 끓였을때 대부분의 채소가 tocopherol 함량이 줄어들지 않았고.
- 9% 감소하였다. 감태의 hydrogen peroxide 소거능의 데침시간에 의한 변화 역시 hydrogen peroxide 소거능이 3분, 5분 데침 시 1분 데쳤을 때에 비해 26.6%, 39% 로 데침시간에 의 한 유의적인 차이를 보였다(Table 6).
- 5%로 유의적으로 감소하였다.데침 시간이 감태의 superoxide anion 라디칼 소거능 에 미치는 영향을 분석한 결과 1분 데 침시에 비해 3분, 5분 데침 시 각각 17.5%, 26.5% 정도의 감소율을 보였다(Table 6). 감태의 hydroxyl 라디칼 소거능 의 데침시간에 의한 변화는〈Table 6〉과 같이 데침 시간이 길어감에 따라 hydroxyl 라디칼 소거능이 유 의적으로 감소하였다.
- 데침시간에 의하여 감태의 다량 무기질인 K, Ca, Mg Na 과 미량 무기질인 Fe, Mn, Zn, Cu의 함량은 영향을 받는 것으로 나타났다. 즉, 대부분 데침 시간이 경과함에 따라 함량이 감소하였으며, Na 함량의 손실이 가장 컸다.
- 감태의 데침시간에 따른 linoleic acid 산화 저해능 의 변화는〈Table 6〉과 같다. 데침시간이 길어지면 서 항산화능이 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다. 3분간 데쳤을 때는 1분 데침 시 보다 12.
- 따라서 이상의 결과에서 볼 때 감태의 미량 무기질과 vitamin C, "-carotene, 종 polyphenol 성분들 이 감태의 항산화 활성에 상당히 기여함을 알 수 있었다. 또한, 감태를 1분에서 3분, 5분으로 길게 데칠수록 미량 무기질과 vitamin C, 종 polyphenol 함량이 줄어 들었고 항산화 활성 역시 저하되는 것이 확인되었다. 그러므로 감태를 조리하는 동안 미량 무 기질과 vitamin C, 종 pdyphenol 함량 등 주요성분의 손실을 최소화하는 방법을 모색하는 것이 항산 화활성을 최대한으로 유지할 수 있는 방법일 것으로 사료된다.
- 감태의 무기질, 비타민 함량, 총 pdyphenol 함량 과 항산화 활성과의 상관관계는〈Table 7~8〉과 같다. 무기질인 Fe, Mn, Zn과 β-carotene은 DPPH 라 디칼 소거능과, Cu와 vitamin C는 superoxkte anion 라디칼과 hydrogen peroxide 소거능과 상관관계가 높았으며 총 polyphenol은 Kndeic acid 과산화저 해 능과 DPPH 라디칼 소거능과 상관관계가 높아 이들 함량이 많을수록 항산화활성이 우수한 것으로 나타났다. 따라서 이상의 결과에서 볼 때 감태의 미량 무기질과 vitamin C, "-carotene, 종 polyphenol 성분들 이 감태의 항산화 활성에 상당히 기여함을 알 수 있었다.
- 많은 실험에서 채소, 과일류를 조리, 가공하고 난 후 항산화력이 신선한 상태 보다 떨어지는 것은 조리, 가공 시의 조건에 의한 식 품내의 polyphenol, 함량 감소와 밀접한 관계가 있었다고 보고가 되어있다24)25)26). 본 실험의 결과도 감 태를 데쳤을 때 조리수로 polyphenol이 용출됨에 따라 감태의 조직 내에 잔존하는 pdyphenol 함량의 감소로 데친 해조류의 항산화 활성이 감소한 것으로 사료된다.
- 이상과 같이 해조류인 감태의 특유의 떫은 맛과 비린 맛을 제거하기 위해 이용했던 데침 과정에 의해 많은 성분들의 잔존율이 저하되었고, 또한 이에 따라 항산화 활성도 함께 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에 의하면 감태의 항산화 활성은 미량 무기질인 Fe, Mn, Cu, 그리고 vitamin C, β-carotene, 총 polyphend 함량과 상관성이 높은 것으로 나타났다. 특히, 무기질과 vitamin C, 총 p&yphenol은 수용성 성분으로 데침과정 대신에 앞으로 이러한 성분들의 손실을 최소한으로 줄이면서 항산화활성을 최대한으로 유지할 수 있는 예비조리 과정이 연구되어져야 할 것으로 보인다.
- 데친 시간이 길어지면서 총 polyphenol 함량이 유의적으로 감소하였다. 신선한 상태의 감태 (26.50mg/g d.w.)와 비교했을 때 3분 데 침시 감태의 총 polyphend 함량은 3분 동안 데쳤을 때 44% 감소하였고, 5분 데쳤을 때는 50% 가까이 감소하였다. 최남순 등21)은 참취를 3분 데쳤을 때 42%, 5분 데쳤을 때 58% 감소하였다고 보고하여 본 실험의 결과와 유사한 감소폭이 있었고, 윤재영 등22)도 고사리를 3분간 조리하였을 때 이미 60%이 상 크게 감소한 것으로 발표하였다.
- 최남순 등21)은 참취를 3분 데쳤을 때 42%, 5분 데쳤을 때 58% 감소하였다고 보고하여 본 실험의 결과와 유사한 감소폭이 있었고, 윤재영 등22)도 고사리를 3분간 조리하였을 때 이미 60%이 상 크게 감소한 것으로 발표하였다. 이는 가열 조리하는 과정에서 polyphenol이 조리수로 용출되어 나 왔기 때문인 것으로 생각되어지며 해조류 조리 시 해조류가 가지고 있는 떫은맛을 없애기 위해 데쳤을 때 데치는 과정에 의해 해조류의 polyphenol 함량이 크게 손실됨을 확인할 수 있었다.
- 항산화 효과도 데침시간이 길어지면서 점차 감소하였다. 이상과 같이 해조류인 감태의 특유의 떫은 맛과 비린 맛을 제거하기 위해 이용했던 데침 과정에 의해 많은 성분들의 잔존율이 저하되었고, 또한 이에 따라 항산화 활성도 함께 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에 의하면 감태의 항산화 활성은 미량 무기질인 Fe, Mn, Cu, 그리고 vitamin C, β-carotene, 총 polyphend 함량과 상관성이 높은 것으로 나타났다.
- 데침시간에 의하여 감태의 다량 무기질인 K, Ca, Mg Na 과 미량 무기질인 Fe, Mn, Zn, Cu의 함량은 영향을 받는 것으로 나타났다. 즉, 대부분 데침 시간이 경과함에 따라 함량이 감소하였으며, Na 함량의 손실이 가장 컸다. Vitamin C와 /8-carotaie 함량도 데치는 시간이 길어지면서 점차 감소하는 경향을 보인 반면 a-tocopherol 함량은 변화를 보이지 많았다.
- 이상과 같이 감태의 항산화 활성은 데침시간에 따르는 영향을 받았다. 즉, 데침 시간이 경과함에 따라 lindeic acid 산화 저해능, DPPH 라디칼 소거 능, superoxide anion 라디칼 소거능, hydroxyl 라디칼 소거능, hydrogen peroxide 소거능이 유의적으로 감소하였다. 이는 식품 내의 라디칼 소거능 및 항산화 능을 나타내는 것으로 알려진 종 polyphenol 함량과 도 관계가 있을 것으로 추정되어진다.
후속연구
- 본 연구에 의하면 감태의 항산화 활성은 미량 무기질인 Fe, Mn, Cu, 그리고 vitamin C, β-carotene, 총 polyphend 함량과 상관성이 높은 것으로 나타났다. 특히, 무기질과 vitamin C, 총 p&yphenol은 수용성 성분으로 데침과정 대신에 앞으로 이러한 성분들의 손실을 최소한으로 줄이면서 항산화활성을 최대한으로 유지할 수 있는 예비조리 과정이 연구되어져야 할 것으로 보인다.
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