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문제 정의
- 14 콩으로 제조한 식품에서는 배당체 다이드진, 제니스 틴등이 많고 발효식품에서는 비배당체 다이드제인, 제니스테인 등이 주로 존재하는데 이유는 발효에 관 계되는 박테리아에 의해 배당체 형태의 이소플라본 으로부터 당이 분해되면서 비 배당체형태의 이소플 라본이 형성되기 때문이다 “處 콩은 한국의 주요한 농작물 중의 한가지로써 한국 의 많은 연구실에서는 콩과 콩의 부산물인 청국장, 된 장, 고추장 등에 포함된 이소플라본을 다양한 추출방 법으로 추출하여 분석을 수행하였다. 喚4 본 연구의 목적은 한국산 및 중국산 콩, 청국장 및 된장에 포함 된 비배당체 다이드제인, 제니스테인, 및 그에 해당 한 배당체 다이드진, 제니스틴의 종류별 함량을 역상 고성능 액체 크로마토그래피 (RP-HPLC)를 사용하여 분석하고 비교하는 것이다. 실 험 시약 본 연구에 사용된 한국 토종 콩은 2004년 강원도 정선에서 재배된 것으로서 청국장, 된장과 함께(주)메 주와 첼리스트로부터 제공받았다.
제안 방법
- 추출용매로는 60% 수용성에탄올을 사용하였는데 콩 및 장류에 함유된 이소플라본을 보다 많이 추출할 수 있기 때문이다 H 상온, 상압에서 물의 극성보다 낮은 값을 가지는 에 탄올 수용액에서 이소플라본의 추출효율이 높았으며, 온도가 증가함에 따라 배당체의 일부 물질이 분해되 어 다이드진과 제니스틴으로 변환되어 200 이상에서 는 다이드진과 제니스틴이 점차 비배당체인 다이드 제인과 제니스테인으로 변환된다.17 용기에 잘 분쇄된 시료 5 禮 60% 수용성 에탄올로 추출하고 정량분석 을 위해 각 시료의 농도를 0.5 mg/ml로 고정하고 5 卩1 에서 20 卩1로 주입부피를 변화시켜 얻은 피크의 면적 과 주입된 양을 통해 검량선을 구하였다. 네 가지 이 소플라본의 검량선을 Table 1에서 나타내었다.
- 한국산 및 중국산 콩, 청국장, 그리고 된장에 포함된 네 가지 이소플라본(다이드진, 제니스틴, 다이 드제인, 제니스테인)을 추출하고 분석하였다. 60% 수용성 에탄올을 사용하여 콩, 청국장, 된장을 추출하였으며 추출 액은 역상 고성능 액체 크로마토그래피를 사용하여 분석하였다. 이동상은 이성분계 A(물/아세트산, 99.
- 발효과정을 거친 된장에서 배당체가 비배당체 로 많이 전화되었지만 또한 시간의 과정을 거쳐 이소 플라본의 양도 적어졌다는 것을 알 수 있다. 결 론 한국산 및 중국산 콩, 청국장, 된장에 포함된 네 가 지 이소플라본인 다이드제인, 제니스테인, 다이드진 과 제니스틴을 추출하여 분석 비교하였다. 콩, 청국장, 된장을 60% 수용성 에탄올로 추출하였으며 추출 액 은 역상 고성능 액체 크로마토그래피를 사용하여 분 석하였다.
- 2에 나타내었다. 기기 및 HPLC 분석 60% 수용성 에탄올을 이용하여 추출된 시료는 농 축을 하기 위해서 회전식 증발기 (LABO-THERM SW 200, Resona Technics Co.)를 사용하였고, 초고속원심 분리기는 MICRO 17R+(Hanil Science Industrial Co.) 를 사용하였으며, HPLC 시스템으로는 Waters 600s Multisolvent Deliveiy System이 부착된 Waters 616 liquid chromatography(Waters Associates, Milford, MA, U.S.A.), Rheodyne injector(20 卩1 sample loop)을 사용하였다. 데이터 저장 시스템은 HP Vectra 500 PC에 설치된 Millennium 3.
- 4 결과 및 고찰 강원도 정선의 콩과 중국 길림의 콩에서 이소플라 본을 추출하였다. 두 가지 콩을 동일한 제조방법을 사 용하여 청국장, 된장을 만들었다. 추출용매로는 60% 수용성에탄올을 사용하였는데 콩 및 장류에 함유된 이소플라본을 보다 많이 추출할 수 있기 때문이다 H 상온, 상압에서 물의 극성보다 낮은 값을 가지는 에 탄올 수용액에서 이소플라본의 추출효율이 높았으며, 온도가 증가함에 따라 배당체의 일부 물질이 분해되 어 다이드진과 제니스틴으로 변환되어 200 이상에서 는 다이드진과 제니스틴이 점차 비배당체인 다이드 제인과 제니스테인으로 변환된다.
- 98이상이었다. 본 실험에 서는 실험의 재현성과 정확성을 위해서 3번의 반복실 험을 거쳐 오차범위를 측정하였으며 또한 오차는 10% 미만이었다. Fig.
- %)까지 50분 동안 선 형 구배용매조성법으로 실험 하였다. 분석용 RP-HPLC의 컬럼 (4.6x250 mm, 5*侦)을 사용하여 분석 하였다. 중국 산 콩에서 추출한 위의 세가지 이소플라본의 함량은 한국산 콩에서 추출한 함량보다 42.
- 60% 수용성 에탄올을 사용하여 콩, 청국장, 된장을 추출하였으며 추출 액은 역상 고성능 액체 크로마토그래피를 사용하여 분석하였다. 이동상은 이성분계 A(물/아세트산, 99.9/ 0丄 ¥01%)와 B(아세토나이트릴/아세트산, 99.9/0.1, ¥01%)을 사용하여(85:15-65:35, A:B vol.%)까지 50분 동안 선 형 구배용매조성법으로 실험 하였다. 분석용 RP-HPLC의 컬럼 (4.
- UV detector^ wavelength는 254 nm로 고정 하였다. 이동상은 이성분계 A: 물/아세트산(99.9/0.1, vol%), B: 아세토나이트릴/아세트산(99.9/0.1, vol%)을 사용하여 (85:15-65:35, A:B vol.%)까지 50분 동안 선 형 구배용매조성법으로 실험하였다. 2005, Vol.
- 1에서는 다이드제인, 제니스테인, 다이드진, 제니스틴의 구조식을 나타내었다. 추출 콩, 청 국장과 된장 분말 각각 5 g에 60% 수용성 에 탄올 100 ml를 넣고 상온에서 2시간동안 교반하여 추 출하였다. 추출액을 여과지로 여과한 후 회전식 증발 기를 사용하여 10 ml로 농축하였다.
- 결 론 한국산 및 중국산 콩, 청국장, 된장에 포함된 네 가 지 이소플라본인 다이드제인, 제니스테인, 다이드진 과 제니스틴을 추출하여 분석 비교하였다. 콩, 청국장, 된장을 60% 수용성 에탄올로 추출하였으며 추출 액 은 역상 고성능 액체 크로마토그래피를 사용하여 분 석하였다. 네 가지 이소플라본의 총 추출양은 중국산 콩과 청국장에서 한국산에 비해서 매우 많았지만, 한 국산 된장에서 추출된 네 가지 이소플라본의 양은 중 2005, Vol.
- 9 접수) Analysis of Isoflavones from Korean and Chinese Soybean and Processed Products by HPLC Jinzhu Zheng, Yinzhe Jin, and Kyung Ho Row* Centerfor Advanced Bioseparation Technology, Department ofChemical Engineering, Inha University, Incheon 402-751, Korea (Received May 9, 2005) 요 약. 한국산 및 중국산 콩, 청국장, 그리고 된장에 포함된 네 가지 이소플라본(다이드진, 제니스틴, 다이 드제인, 제니스테인)을 추출하고 분석하였다. 60% 수용성 에탄올을 사용하여 콩, 청국장, 된장을 추출하였으며 추출 액은 역상 고성능 액체 크로마토그래피를 사용하여 분석하였다.
대상 데이터
- ), Rheodyne injector(20 卩1 sample loop)을 사용하였다. 데이터 저장 시스템은 HP Vectra 500 PC에 설치된 Millennium 3.2, UV 검출기는 2487 UV dual 사mnncl detector(Waters, Milford, MA, U.S.A.)을 사용하였다. 사용된 컬럼은 5 卩m인 물질이 충진 된 분석용 RPHPLC의 컬럼(RS-tcch OP Ci8, 4.
- )을 사용하였다. 사용된 컬럼은 5 卩m인 물질이 충진 된 분석용 RPHPLC의 컬럼(RS-tcch OP Ci8, 4.6x250 mm) 이다. 주 입부피는 20 卩1로 하였고, 유속은 1.
- 喚4 본 연구의 목적은 한국산 및 중국산 콩, 청국장 및 된장에 포함 된 비배당체 다이드제인, 제니스테인, 및 그에 해당 한 배당체 다이드진, 제니스틴의 종류별 함량을 역상 고성능 액체 크로마토그래피 (RP-HPLC)를 사용하여 분석하고 비교하는 것이다. 실 험 시약 본 연구에 사용된 한국 토종 콩은 2004년 강원도 정선에서 재배된 것으로서 청국장, 된장과 함께(주)메 주와 첼리스트로부터 제공받았다. 중국산 콩은 2004 년 중국 길림성 지구에서 재배된 것으로서 연변대학 화학공학과에서부터 제공받았다.
- )를 이용 하여 여과를 하였다. 이동상에 사용한 아세트산은 순 도 99%로 동양화학(Incheon Korea), 아세토나이트릴 은 HPLC용 용매로 덕산화학(Ansan, Korea)에서 구입 하였고, 이동상에 사용된 물은 3차 증류수로서 감압 펌 프(Division ofMillipore, Waters)와 필터 (HA-0.45 pim, Division of Millipore, Waters)를 이 용하여 여 과한 후 헬륨가스를 이용하여 용존산소를 탈기 후 사용하였 다. Fig.
- 중국산 콩은 2004 년 중국 길림성 지구에서 재배된 것으로서 연변대학 화학공학과에서부터 제공받았다. 중국산 청국장, 된 장은 (주)메주와 첼리스트에서 중국산 콩으로 제조하 여 제공받았다. 표준 시료인 다이드제 인 98%, 제니스 테 인 98%, 다이드진 99%와 제니스틴 99%는 Sigma(St.
- 실 험 시약 본 연구에 사용된 한국 토종 콩은 2004년 강원도 정선에서 재배된 것으로서 청국장, 된장과 함께(주)메 주와 첼리스트로부터 제공받았다. 중국산 콩은 2004 년 중국 길림성 지구에서 재배된 것으로서 연변대학 화학공학과에서부터 제공받았다. 중국산 청국장, 된 장은 (주)메주와 첼리스트에서 중국산 콩으로 제조하 여 제공받았다.
- 중국산 청국장, 된 장은 (주)메주와 첼리스트에서 중국산 콩으로 제조하 여 제공받았다. 표준 시료인 다이드제 인 98%, 제니스 테 인 98%, 다이드진 99%와 제니스틴 99%는 Sigma(St. Louis, MO, U.S.A)에서 구입하였으며 , 모든 시료들은 주입하기 전에 막 여과지 (0.2 pirn, Waters Co.)를 이용 하여 여과를 하였다. 이동상에 사용한 아세트산은 순 도 99%로 동양화학(Incheon Korea), 아세토나이트릴 은 HPLC용 용매로 덕산화학(Ansan, Korea)에서 구입 하였고, 이동상에 사용된 물은 3차 증류수로서 감압 펌 프(Division ofMillipore, Waters)와 필터 (HA-0.
성능/효과
- 따라서 비 발효식품보 다는 발효식품을 섭취하는 것이 이소플라본을 더 효 과적으로 이용할 수 있는 것이다.I' 콩이 청국장으로 제조되는 과정에서 배당체와 비배당체가 서로 전환 이 되였으며 주요하게 배당체가 비배당체로 전환되 었다는 것을 알 수 있었다. 배당체는 온도의 영향을 많이 받으며 약간의 온도 차이도 비배당체로 전환될 수 있다는 것을 알 수 있다.
- 61배에 도 달하였다. Table 2에서 네 가지 이소플라본의 추출량을 비교 하여 보면, 한국산 청국장에서 추출한 양은 1.73 mg/ g로서 한국산 콩에서 추출한 양의 2.55배 이 었고, 중국 산 청국장에서 추출한 양은 1.94 mg/g로서 중국산 콩 에서 추출한 양의 1.65배이었다. 배당체가 비배당체 로 전환되는 것은 주로 온도, 압력 , 발효 등에 기 인한 다.
- 한국산 콩으로 제조한 된장은 다이드제 인의 양 이 많이 추출되었으며 네 가지 이소플라본의 66%를 차지한다. 네 가지 이소플라본의 전체 추출 양을 비 교하여 보면, 한국산 콩으로 제조한 된장에서의 양은 중국산 콩으로 제조한 된장에서의 양의 2.61배에 도 달하였다. Table 2에서 네 가지 이소플라본의 추출량을 비교 하여 보면, 한국산 청국장에서 추출한 양은 1.
- 것을 확인하였다. 네 가지 이소플라본의 추출량을 7况席 2에서 알수 있듯이,다이드진의 양은 각각 151.89 와 259.00 卩g/g로서 중국산 콩에서 107.11 卩g/g 더 추 출되었다. 중국산 콩에서 추출된 제니스틴의 양은 905.
- 6배 이상 많았다. 된장에서 의 이소플라본의 양은 아주 적게 추출되었지만, 한국 산 콩으로 제조한 된장에서 다이드제인의 추출양이 가장 많았으며, 네 가지 이소플라본의 총 추출량의 66%이상 차지하였다. 본 연구는 인하대학교 고순도분리 연구실에서 수행 하였으며 , 초정밀생물분리기술연구센터의 연구비 지 원에 감사드립니다.
- 비배당체는 돌연변이를 방지하는 효능을 갖고 있고, 각종 대두 가공 식품의 추출물을 이용한 항 돌연변이 실험에서 비교해 보았더니 발효 식품의 추출물의 효과가 비 발효식품보다 훨씬 높게 나타났는데 , 이는 발효를 통해 배당체가 활성을 갖는 비배당체 형태로 전환되었기 때문이다. 또한 식품에 함유된 이소플라본의 비배당체의 양에 비례하여 항 돌연변이 정도가 증가하였다. 따라서 비 발효식품보 다는 발효식품을 섭취하는 것이 이소플라본을 더 효 과적으로 이용할 수 있는 것이다.
- 콩은 같은 품종이 라 할지 라도 생산연도와 재배환경에 따라 추출양이 달랐고, 여러 연구자들이 발표한 같은 품종의 콩에서의 이소플라본 추출양은 추출방법과 조건에 따라서 차이가 있었다7. 또한, 같 은 지역에서 재배된 같은 품종의 콩에서의 이소플라 본의 추출량을 생산년도 별로 분석한 결과에 의하면 1.176에서 3.309 mg/g까지의 추출량을 나타냄으로써 2.8배까지 차이를 보였으며, 생산지역보다 생산연도 가 이소플라본의 함량에 더 큰 영향을 미친다고 하였다.7 한국산 콩과 중국산 콩으로 제조한 청국장의 크로 마토그램을 Fig.
- 된장의 오래 동안의 숙성과정과 저장과 정에서 많은 유효성분의 양이 많이 적어졌다고 생각 된다. 발효과정을 거친 된장에서 배당체가 비배당체 로 많이 전화되었지만 또한 시간의 과정을 거쳐 이소 플라본의 양도 적어졌다는 것을 알 수 있다. 결 론 한국산 및 중국산 콩, 청국장, 된장에 포함된 네 가 지 이소플라본인 다이드제인, 제니스테인, 다이드진 과 제니스틴을 추출하여 분석 비교하였다.
- 47 卩g/g 더 많았 다. 배당체인 다이드진과 제니스틴의 경우, 중국산 콩 에서 한국산 콩보다 493.58 卩g/g 더 많았고, 비배당체 인 경우에서는 중국산 콩에서 추출한 다이드제인과 제니스테 인은 각각 6.37, 6.79卩g/g로서 한국산 콩보다 각각 2.82, 4.68 卩g/g 더 많이 추출되었다. 총체적인 추출량을 비교하였을 때, 중국산 콩에서 추출된 네 가 지 이소플라본의 양은 1.
- 85 卩g/g 더 많 다는 것을 알 수 있다. 비배당체인 경우, 한국산 청국 장에서 추출한 다이드제 인과 제니스테 인은 각각 38.14, 31.04 卩g/g로서 중국산 청국장보다 29.94, 9.69 卩g/g 더 적게 추출되었다. 총체적인 추출량을 비교하였을 때, 중국산 청국장에서 추출된 네 가지 이소플라본의 양은 1,94 mg/g로서 한국산 청국장보다 0.
- 콩 추출물과 청국장의 추출물과 매우 다르게, 된장에서 포함된 이소플라본 의 양이 아주 적었다. 정량분석을 한 결과, 한국산 콩 £로 제조한 된장에서 배당체인 다이드진과 제니스 틴의 추출양은 각각 4.18, 13.49 卩g/g로서 중국산 콩 으로 제조한 된장보다 다이드진은 2.02 卩g/g 적었지 만, 제니스틴은 0.98 卩g/g 더 많았다. 비배당체인 다 이드제인과 제니스테인을 비교하면, 한국산 콩으로 제조한 된장에서 추출한 두 가지 비배당체의 양은 37.
- 6x250 mm, 5*侦)을 사용하여 분석 하였다. 중국 산 콩에서 추출한 위의 세가지 이소플라본의 함량은 한국산 콩에서 추출한 함량보다 42.6% 많았다. 한국산 청 국장에서 추출된 네 가지 이소플라본의 함량은 콩에서 추출된 이소플라본 함량의 1.
- 69 卩g/g 더 적게 추출되었다. 총체적인 추출량을 비교하였을 때, 중국산 청국장에서 추출된 네 가지 이소플라본의 양은 1,94 mg/g로서 한국산 청국장보다 0.22 mg/g 더 많았다. 한국산 콩과 중국산 콩으로 제조한 된장의 크로마 토그램을 Fig.
- 68 卩g/g 더 많이 추출되었다. 총체적인 추출량을 비교하였을 때, 중국산 콩에서 추출된 네 가 지 이소플라본의 양은 1.18 mg/g로서 한국산 콩보다 0.50 mg/g 더 많았다. 콩에서 추출한 이 소플라본의 양 은 서로 다른 재배환경에 따라 다르며, 2004년도 재 배한 중국산 콩의 이소플라본의 함량은 한국산 콩보 다 많았다.
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