아마인의 linustatin과 neolinustatin은 가수분해되어 acetone, hydrogen cyanide(HCN) 그리고 sugar를 생성하는 diglucoside 시안배당체로써 가수분해물인 HCN의 독성으로 인해 식품의 안전성에 문제가 되고 있다. $80\%$methanol 추출과 LC/MSn에 의한 정성분석과 RI-LC에 의한 아마인에서 함유된 시안배당체 함량을 조사한 결과, linustatin과 neolinustatin이 각각 평균 206.5 mg/100 g과 174.2 mg/100 g 함유되어 있었다. 또한 autohydrolysis 후 증류액으로부터 IC 분석 에 의 해 HCN 137.38 mg/kg이 가수분해되어 유리됨을 알 수 있었다. 시안배당체의 저감화를 위하여 가열처리를 수행한 결과, 아마인은 $200^{\circ}C$에서 2시간 이상 가열시 $85\%$ 이상의 linustatin과 neolinustatin 그리고 HCN의 제거효과를 보였다. 특히 $200^{\circ}C$에서 30분 가열시 $98\%$의 HCN이 제거됨을 관찰할 수 있었다.
아마인의 linustatin과 neolinustatin은 가수분해되어 acetone, hydrogen cyanide(HCN) 그리고 sugar를 생성하는 diglucoside 시안배당체로써 가수분해물인 HCN의 독성으로 인해 식품의 안전성에 문제가 되고 있다. $80\%$ methanol 추출과 LC/MSn에 의한 정성분석과 RI-LC에 의한 아마인에서 함유된 시안배당체 함량을 조사한 결과, linustatin과 neolinustatin이 각각 평균 206.5 mg/100 g과 174.2 mg/100 g 함유되어 있었다. 또한 autohydrolysis 후 증류액으로부터 IC 분석 에 의 해 HCN 137.38 mg/kg이 가수분해되어 유리됨을 알 수 있었다. 시안배당체의 저감화를 위하여 가열처리를 수행한 결과, 아마인은 $200^{\circ}C$에서 2시간 이상 가열시 $85\%$ 이상의 linustatin과 neolinustatin 그리고 HCN의 제거효과를 보였다. 특히 $200^{\circ}C$에서 30분 가열시 $98\%$의 HCN이 제거됨을 관찰할 수 있었다.
Linustatin and neolinustatin in flaxseed are called cyanogenic glucosides which produce acetone, hydrogen cyanide (HCN) and sugar when hydrolyzed. The HCN is the chemical whose toxin is being issued in food safety. Linustatin and neolinustatin were found in flaxseed by 206.5 and 174.2 mg/100 g, resp...
Linustatin and neolinustatin in flaxseed are called cyanogenic glucosides which produce acetone, hydrogen cyanide (HCN) and sugar when hydrolyzed. The HCN is the chemical whose toxin is being issued in food safety. Linustatin and neolinustatin were found in flaxseed by 206.5 and 174.2 mg/100 g, respectively using a RI-HPLC and LC/MSn analysis of $80\%$ methanol extraction. Also, HCN (137.38 mg/kg) was found in flaxseed distillate by autohydrolysis and IC analysis. More than 85$\%$ of linustatin, neolinustatin and HCN were removed when flaxseed was heated for more than 2 hours in $200^{\circ}C$. Especially, HCN was decreased to $98\%$ by heating only 30 min in $200^{\circ}C$.
Linustatin and neolinustatin in flaxseed are called cyanogenic glucosides which produce acetone, hydrogen cyanide (HCN) and sugar when hydrolyzed. The HCN is the chemical whose toxin is being issued in food safety. Linustatin and neolinustatin were found in flaxseed by 206.5 and 174.2 mg/100 g, respectively using a RI-HPLC and LC/MSn analysis of $80\%$ methanol extraction. Also, HCN (137.38 mg/kg) was found in flaxseed distillate by autohydrolysis and IC analysis. More than 85$\%$ of linustatin, neolinustatin and HCN were removed when flaxseed was heated for more than 2 hours in $200^{\circ}C$. Especially, HCN was decreased to $98\%$ by heating only 30 min in $200^{\circ}C$.
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문제 정의
본 연구는 아마인에 함유된 독성물질인 시안배당체 형태의 linustatin과 neolinustatin, 가수분해산물인 시안화수소산을 유도체화 등 전처리 과정을 거치지 않은 분석방법을 확립하고 열처리 방법을 이용한 시안배당체의 저감화 방법을 모색하여 식품원료의 안전성을 확보하고자 하였다.
제안 방법
시료 추출물과 시안배당체 표준물질은 Table 1의 분석조 건에서 RI 검출기가 장착된 LC 분석기기(ThermoSepa- ration Products, Staffordshire, UK)를 이용하여 분석하였으 며, 아마인에 함유된 시안배당체로 알려진 linustatin고]" neo- linustatin 표준물질의 검량선을 작성하여 정량분석하였다. 또한 Table 2의 LC/MS 분석기기 (Finnigan, San Jose, CA, USA)와 조건을 이용하여 표준물질과 시료 추출물을 LC/MSn 분석하여 각 peak의 분자량을 확인하고 이를 기초로 하여 계속하여 LC/MS’까지의 분석을 수행하여 spec- trum을 비교하였다.
Linustatin과 neolinustatin^! 정성분석 : 아마인의 80 % methanol 추출물에서 RI-LC 분석에 의해 표준물질과 동일한 retention time에서 분리된 peak가" 시안배당체 linu-statin과 neolinustatin 화합물임을 확인하기 위하여 LC/MS 분석기기를 이용하여 linustatin과 neolinustatin 표준물질과 시료의 mass spectrum-4- 비교하였다. Fig.
표준물질은 syringe pump를 사용하여 mass spectrometer 안으로 5 卩L/min의 일정한 유속으로 주입하였다. Full-scan data의 수집은 profile mode 에서 m/z 100〜500의 scan 과 3 micro - scan의 scan time의 조건에서 수행하였다.
시료 추출물과 시안배당체 표준물질은 Table 1의 분석조 건에서 RI 검출기가 장착된 LC 분석기기(ThermoSepa- ration Products, Staffordshire, UK)를 이용하여 분석하였으 며, 아마인에 함유된 시안배당체로 알려진 linustatin고]" neo- linustatin 표준물질의 검량선을 작성하여 정량분석하였다. 또한 Table 2의 LC/MS 분석기기 (Finnigan, San Jose, CA, USA)와 조건을 이용하여 표준물질과 시료 추출물을 LC/MSn 분석하여 각 peak의 분자량을 확인하고 이를 기초로 하여 계속하여 LC/MS’까지의 분석을 수행하여 spec- trum을 비교하였다. LC/MSn 분석을 위한 declustering potential(DP)과 collision energy(CE) 등은 각 분획농축물의 ESI probe infusion 실험을 동하여 최적화 되었다.
아마인에 함유된 시안배당체를 저감화시 키기 위하여 시료 200 g를 100°C, 150°C, 200°C의 오븐에서 30분〜2시 간 동안 단계별로 가열처리하였다.
아마인에서 autohydroiysis에 의해 유리된 hydrogen cya- nide의 정량을 위하여 표준물질을 농도별로 조제하여 Fig.5의 표준검량선과 직선회귀방정식을 작성하였다.
아마인에서의 시안배당체의 분석을 위하여 연구된 TLC (4, 10, 11), HPLC-RI(2, 8, 12), 유도체물의 GC(5, 7)에 의한 분석 등 다양한 분석방법들 중에서 본 연구는 시안배당체의 유도체화와 같은 여러 단계의 전 처리 과정을 거치지 않는 간편한 분석을 위하여 80% methanol 추출과 HPLC-RI에 의 한 분석 방법을 확립하였으며 , Kobaisy 등(5) 또한 HPLC- RI에 의한 분석 법 이 pyridine-pyrazolone 유도체, barbituric acid-pyridine 유도체 분석법과 비교하여 유의적인 차이는 없다고 보고하였다.
Linustatin5^ neolinustatin-5! 정량분석 : 아마인에 함유된 linustatin과 neolinustatin^] 정량분석을 위하여 표준 물질을 농도별로 조제하여 Fig. 3과 같은 표준검량선과 직선 회귀방정식을 작성하였다.
정량분석을 위한 표준검량선을 작성하기 위하여 1, 2, 3, 5, 10 ppm CN 표준물질 용액을 조제하였고, 증류액과 표준 물질은 Table 3의 조건에 의하여 ion chromatography(Di- onexf Sunnyvale, CA, USA) 분석하였다.
대상 데이터
아마인에 함유된 시안배당체 화합물인 linustatin과 neo- linustatin의 표준물질은 ChromaDex사(Santa Ana, CA, USA)에서 구입하여 데시케이터에 보관 사용하였다. 시안배 당체의 가수분해물인 HCN의 분석을 위하여 Fluka사(USA) 로부터 ion chromatography용 CN 표준물질 (1, 000 ppm)을 구입하여 사용하였다. 아마인은 캐나다에서 수입된 3사의 제품을 검체로 사용하였다.
아마인에 함유된 시안배당체 화합물인 linustatin과 neo- linustatin의 표준물질은 ChromaDex사(Santa Ana, CA, USA)에서 구입하여 데시케이터에 보관 사용하였다. 시안배 당체의 가수분해물인 HCN의 분석을 위하여 Fluka사(USA) 로부터 ion chromatography용 CN 표준물질 (1, 000 ppm)을 구입하여 사용하였다.
시안배 당체의 가수분해물인 HCN의 분석을 위하여 Fluka사(USA) 로부터 ion chromatography용 CN 표준물질 (1, 000 ppm)을 구입하여 사용하였다. 아마인은 캐나다에서 수입된 3사의 제품을 검체로 사용하였다.
성능/효과
아마인의 linustatin과 neolinustatin은 가수분해되어 ace tone, hydrogen cyanide(HCN) 그리고 sugar를 생성하는 di-glucoside 시안배당체로써 가수분해물인 HCN의 독성으로 인해 식품의 안전성에 문제가 되고 있다. 80% methanol 추출과 LC/MSn에 의한 정성분석과 RI-LC에 의한 아마인에서 함유된 시안배 당체 함량을 조사한 결과, linustatin과 neo linustatin0] 각각 평균 206.5 mg/100 s과 174.2 mg/100 g 함유되어 있었다. 또한 autohydrolysis 후 증류액으로부터 IC 분석 에 의 해 HCN 137.
2)를 계속하여 MS/MS부터 MS/MS, 까지(linustatin: 432@35>405@33>347@35, neolinustatin: 446@12> 419@35> 347@35, m/z@collision energy) 이 온화 중]*였다. MS/MS 분석 에 의해서 HCN의 분리를 예상케 하는 [M + Na-27]+ ion peak에 해당하는 m/z 405와 419를 각각 관찰할 수 있었으며, MS/MS, 과 MS/MS4 분석에 의해 linustatin과 neolinus- tatin에서 동일하게 m/z 347과 259로 각각 이온화되었다. Linustatin에서 m/z 405 — 347(58 amu)는 GHio을, neolin- ustatin에서 m/z 419 — 347(72 amu)는 C5H12의 손실을 의미 하고 또한 m/z 347은 diglucoside류인 linustaEin과 neolin- ustaEin에서 姻lycon이 분리된 [dighicose+Na-HzO]을 의미 한다.
4에 도식하고 정량하였다. 그 결과, 아마인 추출물에 linustatin 과 neolinustatin0] 각각 206.5 mg/100 g과 174.2 mg/100 g로 함유되어 있었다. 이 함량은 품종, 생산년도, 지역에 따른 시안배당체의 함량분석에서 213〜352 mg/100 g의 linu- staEin(전체 시안배당체 중 54〜76%), 91 〜203 mg/100 g의 neolinustatin의 결과(12)에 부합하였으며 , Wanasundara 등 (6)은 발아단계, Irena(2)는 식물의 부위별로 성장단계 에 따라 그 함량에 큰 차이를 보인다고 발표하였다
2 mg/100 g 함유되어 있었다. 또한 autohydrolysis 후 증류액으로부터 IC 분석 에 의 해 HCN 137.38 mg/kg이 가수분해 되어 유리됨 을 알 수 있었다. 시안배당체의 저감화를 위하여 가열처리를 수행한 결과, 아마인은 200°C에서 2시간 이상 가열 시 85% 이상의 linustatin과 neolinustatin 그리고 HCN의 제거효과 를 보였다.
38 mg/kg이 가수분해 되어 유리됨 을 알 수 있었다. 시안배당체의 저감화를 위하여 가열처리를 수행한 결과, 아마인은 200°C에서 2시간 이상 가열 시 85% 이상의 linustatin과 neolinustatin 그리고 HCN의 제거효과 를 보였다. 특히 200°C에서 30분 가열 시 98%의 HCN이 제거됨을 관찰할 수 있었다.
Li nustatin 은 대 조구와 비교하여 150°C 에서 1시간동안 가열처리된 시료에서 최대치를 나타내었으며, 이는 가열에 의한 건부량의 증가에 기인하는 것으로 사료된다. 시안배당체의 함량은 100°C 가열에서는 큰 변화가 발견되지 않았으며, 그 이후 가열시 간의 연장과 온도의 상승에 따라 그 함량이 점차 적으로 감소하였으며, 두 화합물 모두 200°C에서 2시간 이상 의 가열 에 의 해서만 80% 이상의 감소효과를 관찰할 수 있었다. Hydrogen cyanide의 경우 150°C에서 는 2시 간 이 상, 200 °C의 경우는 1시간 이상의 가열에 의해서만 99% 이상의 감소효과를 관찰할 수 있었다.
Linustatin에서 m/z 405 — 347(58 amu)는 GHio을, neolin- ustatin에서 m/z 419 — 347(72 amu)는 C5H12의 손실을 의미 하고 또한 m/z 347은 diglucoside류인 linustaEin과 neolin- ustaEin에서 姻lycon이 분리된 [dighicose+Na-HzO]을 의미 한다. 표준물질과 동일한 LC/MS 조건에서 분석한 아마인 추출물로부터 동일한 이온화 경향이 관찰되어 아마인 추출물에서 분리된 peak가 linustatin과 neolinustatin^확인 할 수 있었다.
참고문헌 (18)
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