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문제 정의
- 본 연구는 국내 육성 콩 주요품종 및 보존 유전자원에 함유된 isoflavone 함량을 평가하여 isoflavone 고 함유 유용자원 선발 및 콩 우량품종 육성의 기초 자료로 활용하고, 더 나아가 콩의 산업적 활용도 증진을 위한 국내 자원의 이용성 증진 및 콩 유전자원 연구의 기초를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 콩 분석시료의 수분함량은 분쇄시료 약 2.0 g을 105℃ 조건의 건조기에서 2시간 동안 건조하여 건조 전과 건조 후의무게 변화를 기초로 수분의 함량을 평가하는 상압 가열건조법으로 분석하였고, isoflavone 함량은 수분함량을 보정한 건물 중으로 환산하여 사용하였다.
- 0 g에 1N-염산 10 mL를 첨가하고 105℃에서 180분 동안 가수분해하여 isoflavone 배당체를 aglycone으로 전환하였고, 상온에서 완전히 냉각 한 뒤 메탄올 15 mL를 첨가하고 3시간 동안 교반 후 10, 000 ipm에서 5분간 원심분리를 실시하였다. 원심분리 된 상징액은 다시 메탄올로 희석(상징액 1 mL+ 메탄올 1mL}하였고, syringe filter(13 mm/0.45 yL)로 여과한 뒤 HPLC 분석을 실시하였다.
- 125x4 mm, 5 ㎛)을 사용하였다. 이동상은 1 mM ammonium acetate를 함유한 증류수와 메탄올을 60 : 40의비율로 혼합한 단 용매 조건으로 35분간 용리하였으며, 유속은 1.0 mL/min로 조절하였고, 시료 주입량은 20 nL였으며, 검출파장은 260 nm, 컬럼 온도를 25 ℃ 로 제한하여 분석하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 콩 주요 43품종(장류 및 두부콩 : 17품종, 나물콩 : 11품종, 풋콩 및 올콩 : 6품종, 혼반용콩 : 9품종) 및 국내 보존 콩 유전자원 648계통은 경상남도 밀양시 소재 농촌진흥청 작물과학원 영남농업연구소 전작물 재배포에서 6월 중순에 파종하여 재배한 후 수확하였고, 수확된 콩 종실시료는 1.0 mm 체가 장착된 분쇄기를 이용하여 분쇄하였다.
데이터처리
- 각 분석 시료는 3 반복으로 조사되었고, 분석시료별 isoflavone 함량은 외부표준물질의 농도별(0.05 ~1 ㎍/20μL) peak 면적을 기초로 한 검량식(rAO.999)에 의해 계산되었다.
이론/모형
- Isoflavone 함량은 Wang & Murphy(1994) 의 방법을 변형한 HPLC 법으로 정량하였다. 즉, 콩 분쇄시료 1.
성능/효과
- 한국산 콩 주요 43품종을 동일 포장에서 재배한 후 종실에 함유된 isoflavone 함량을 RP-HPLC법으로 조사한 결과분석용 컬럼으로 Lichrosper 100 RP-18e cartridge column (125x4 mm, 5 /zm, Merck)을 사용하고, 이동상으로 1 mM ammonium acetate를 함유한 증류수와 메탄올을 60 : 40의 비율로 혼합한 단 용매 조건에서 유속을 1.0 mL/min로 하였을 경우 각 isoflavone aglycone의 머무름시간은 daidzein이 16.84분 glycitein이 19.04, genistein이 29.03분으로 모두 30분 안에 완전히 분리되었다(Fig. 1).
- 한국산 콩 주요 43품종의 평균 isoflavone 함량은 daidzein이 484.4±223.9 “g/g, genistein이 448.0±156.2 ㎍/g, glycitein이 84.9±48.7 f/g/g, total isoflavone이 1, 017.3±390.0 ㎍을 나다내었고, isoflavone aglyconeS] 평균 분포비율은 daid- zein이 48%, genistein이 44%, glycitein이 8%의 함량분포를 나타내어 daidzein이 가장 높은 비율로 존재하였다(Table 1).
- 콩 주요 품종 간에도 isoflavone 함량에 큰 차이를 나타내어, 최저(황금콩) 및 최고(석양풋콩) 함량을 나타내는 품종간에 약 7배의 함량차이가 있음을 확인하였고, 석양풋콩(2, 002 /zg/g), 선녹콩(1, 985 ㎍/g), 대황콩(1, 625 ㎍/g) 및 흑청콩(1, 504 ㎍/g)은 다른 품종에 비해 비교적 높은 isoflavone 함량을 나타내었고, 반면 황금콩(277 ㎍/g), 보광콩 (431 ㎍/) 및 장수콩(440 ㅍ/g)은 조사된 품종 중 가장 낮은 isoflavone 함량을 나타내는 품종들로 조사되었다. 본 실험의 결과 중 황금콩은 공시품종 중 가장 낮은 isoflavone 함량을 나타내는 것으로 조사되었는데, 이 결과는 선행연구자들의 결과(So et al.
- 1999). 그 결과로서 브라질 콩은 425.4-1, 414 ㎍ /g, 일본 콩은 688.0-2, 388.9 ㎍/g, 대만 콩은 평균 597.5 ㎍/g, 미국 콩은 362.0-2, 209.0 ㎍/g의 범위에 있다고 보고되었으며(Kim et al., 1999), 본 실험의 결과 우리나라 주요 품종의 함량범위는 277.0-2, 002.0 ㎍/g이므로 미국 및 일본의 주요 콩 품종과 비교할 때 isoflavone 함량은 유사 범위에 있음을 알 수 있다.
- 또한 한국산 콩 주요 43품종을 용도별로 장류 및 두부용,나물용, 풋콩 및 올콩, 혼반용으로 분류하여 각 용도별 콩의total isoflavone 함량을 비교한 결과 장류 및 두부용 콩은 946±358.1㎍/g, 나물용 849±202.7, ㎍/g, 풋콩 및 올콩 1, 438±493.7 fig/g 및 혼반용 1, 078±389.3 ㎍을 나타내어조사된 용도별 콩 분류 중 풋콩 및 올콩 류가 가장 높은 isoflavone 함량을 나타내었고, 다음으로 혼반용, 장류 및 두부용, 나물용 콩의 순이었으며, 국내에서 육성된 콩은 용도에 따라 total isoflavone 함량에 차이가 있음을 알 수 있다.
- 국내 보존 콩 유전자원 648계통의 isoflavone aglycone의 평균함량을 조사한 결과 daidzein이 278.7±162.7 ㎍/g (38.6%), glycitein이 64.0±41.4 ㎍/g(8.9%), genistein이 379.4 ±161.3 ㎍/g(52.5%), total isoflavone 함량이 722.1±324.8㎍/g을 나타내었으며, isoflavone aglycone의 평균 분포 비율 면에서 국내 육성 주요품종은 daidzein이 가장 높은 비율을 나타내었지만, 국내 보존 콩 유전자원 계통에서는 국내 육성 주요 품종과는 달리 genistein이 가장 높은 비율로 존재하였다(Table 2).
- 한편 공시된 648계통의 유전자원 중 종피색이 황색이며, 100립 중이 12.7 g을 나타내는 IT 180001 계통은 total isoflavone 함량이 3,479 ㎍/g로 가장 높은 함량을 나타내 었고, IT 203563(2,819 ㎍/g), IT 181355(2,252 fig/g), IT 203569 (2,176 ㎍/g) 계통 등이 시료 lg 당 2,000㎍ 이상의 total isoflavone 함량을 나타내는 고 isoflavone 함유 유전자원 계 통으로 모두 황색의 종피색을 나타내었다. 반면 IT 910878 계통(82.
- 한편 국내 보존 콩 유전자원 648계통을 대상으로 종피색 을 기준하여 황색, 갈색, 녹색 및 검정콩으로 구분하고, total isoflavone의 함량적 특성을 검토한 결과 황색콩 (1,026.5±610.6 ㎍/g)의 함량이 가장 높은 양상을 나타내었고, 다음으로 검정콩(665.9±246.4 "g/g), 녹색콩(632.3±180.3 ㎍/g) 및 갈색콩(630.9±229.3 ㎍/g)의 순으로 함량이 감소 되는 양상을 나타내었으며, 황색콩을 제외한 기타 종피색 간에는 total isoflavone 함량 면에서 차이가 없는 것으로 조 사되었다(Table 2).
- 또한 국내 보존 콩 유전자원 648계통의 total isoflavone 함량을 기준으로 함량분포를 검토한 결과 1 g당 500 ㎍미만의 isoflavone을 함유한 계통이 143계통으로 전체의 22% 를 차지하였고, 1 g당 501-1,000 ng 사이의 함량을 나타내는 계통이 410계통으로 전체의 63% 수준을 나타내었으며, 총 공시된 유전자원의 85%가 1 g당 1,000 ㎍이하의 isoflavone 함량을 나타내는 것으로 조사되었다(Table 4).
- 1. 한국산 콩 주요 43품종의 평균 isoflavone 함량은 daidzein이 484.4±223.9 ㎍/g, genistein이 448.0±156.2 ㎍/g, glycitein이 84.9±48.7 ㎍/g, total isoflavone0] 1,017.3±390.㎍/g을 나타내었다.
- 2. 공시된 주요 품종의 isoflavone 함량은 석양풋콩이 2, 002 ㎍/g으로 가장 높은 함량을 나타내었고, 황금콩이 277 ㎍/g으로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 또한 콩 주요 43품종을 용도별로 분류하여 isoflavone 함량을 비교한 결과 풋콩 및 올콩이 1, 438±493.
- 공시된 주요 품종의 isoflavone 함량은 석양풋콩이 2, 002 ㎍/g으로 가장 높은 함량을 나타내었고, 황금콩이 277 ㎍/g으로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 또한 콩 주요 43품종을 용도별로 분류하여 isoflavone 함량을 비교한 결과 풋콩 및 올콩이 1, 438±493.7 ㎍/g을 나타내어 조사된 용도별 콩 분류 중 가장 높은 양상을 나타내었다.
- 3- 국내 보존 콩 유전자원 648계통을 대상으로 isoflavone 함량을 조사한 결과 IT 180001 계통이 3, 479 ㎍/g의 함량을 나타내어 가장 높은 양상을 나타내었고, IT 910878 계통은 82.61 /zg/g의 total isoflavone을 함유하여 가장 낮은 계통으로 조사되어 보존 유전자원간에 큰 함량변이를 나타내었다.
- isoflavone 함량을 나타내는 품종들로 조사되었다. 본 실험의 결과 중 황금콩은 공시품종 중 가장 낮은 isoflavone 함량을 나타내는 것으로 조사되었는데, 이 결과는 선행연구자들의 결과(So et al., 2001; Ryoo et al., 2004)와 비교해볼 때 함량 면에서 정량적 수치는 차이가 있으나 공시된 품종 중 가장 낮은 함량을 나타낸다는 결과는 모두 일치하여 국내에서 육성된 콩 품종 중 가장 낮은 isoflavone 함량을 나타내는 품종으로 확인되었다.
후속연구
- 한편 본 실험에서 풋콩 및 올콩을 제외한 나머지 용도의콩들은 isoflavone aglycone의 평균 분포비율을 비교해 볼 때 daidzein과 genistein의 비율이 거의 유사한 양상을 나타내었지만, 풋콩 및 올콩은 다른 용도별 품종에 비해 daid- zein의 비율이 genistein에 비해 약 12% 수준 높은 양상을 나타내므로 추후 풋콩 및 올콩 품종의 isoflavone별 합성능력 및 조성변화에 대한 체계적 검토와 daidzein의 비율 증가 원인에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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