The purpose of this study is to determine the possibility of using Flos Sophora japonica as natural health food source. To accomplish this purpose, the contents of general and antioxidative nutrients of Flos Sophora japonica a were measured. The contents of carbohydrate, crude protein, crude lipid a...
The purpose of this study is to determine the possibility of using Flos Sophora japonica as natural health food source. To accomplish this purpose, the contents of general and antioxidative nutrients of Flos Sophora japonica a were measured. The contents of carbohydrate, crude protein, crude lipid and ash are 67.76%, 19.87%, 4.61% and 7.76%. And the calories of Flos Sophora japonica Linne was 318.32 Kcal. Total dietary fiber was 25.35% of total carbohydrates. The percentages of water soluble dietary fiber to insoluble dietary fiber were 1.80 % and 23.56 %, respectively. The protein were contained total 18 different kinds of amino acids. The contents of non-essential and essential amino acids were 4,898.78mg and 5,953.51mg. The K was the largest mineral followed by Ca, P and Mg, which means Flos Sophora japonica Linne is alkali material. The contents of saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids were 29.69%, 34.93% and 35.38%. Therefore, the amount of the total unsaturated fatty acid was higher than that of any other plant. The content of vitamin C in Flos Sophora japonica Linne was higher than that of any other plant, which suggest that it could increase blood elasticity. The content of rutin, which is responsible for capillary vessel permeability, was 22.60%. The contents of water soluble antioxidative materials in 1 mL of water-extracted Flos Sophora japonica Linne were 3.9 ${\mu}$g which is comparable to 1233.0 mmol of vitamin C in antioxidant effect. The general nutrients and other antioxidatant bioactive materials in Flos Sophora japonica Linne were also potential materials for good health food. It is expected that follow up study of Flos Sophora japonica Linne through developing processed food and evaluation of their functional properties would provide useful information as a source of medicinal foods.
The purpose of this study is to determine the possibility of using Flos Sophora japonica as natural health food source. To accomplish this purpose, the contents of general and antioxidative nutrients of Flos Sophora japonica a were measured. The contents of carbohydrate, crude protein, crude lipid and ash are 67.76%, 19.87%, 4.61% and 7.76%. And the calories of Flos Sophora japonica Linne was 318.32 Kcal. Total dietary fiber was 25.35% of total carbohydrates. The percentages of water soluble dietary fiber to insoluble dietary fiber were 1.80 % and 23.56 %, respectively. The protein were contained total 18 different kinds of amino acids. The contents of non-essential and essential amino acids were 4,898.78mg and 5,953.51mg. The K was the largest mineral followed by Ca, P and Mg, which means Flos Sophora japonica Linne is alkali material. The contents of saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids were 29.69%, 34.93% and 35.38%. Therefore, the amount of the total unsaturated fatty acid was higher than that of any other plant. The content of vitamin C in Flos Sophora japonica Linne was higher than that of any other plant, which suggest that it could increase blood elasticity. The content of rutin, which is responsible for capillary vessel permeability, was 22.60%. The contents of water soluble antioxidative materials in 1 mL of water-extracted Flos Sophora japonica Linne were 3.9 ${\mu}$g which is comparable to 1233.0 mmol of vitamin C in antioxidant effect. The general nutrients and other antioxidatant bioactive materials in Flos Sophora japonica Linne were also potential materials for good health food. It is expected that follow up study of Flos Sophora japonica Linne through developing processed food and evaluation of their functional properties would provide useful information as a source of medicinal foods.
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문제 정의
이에 본 논문에서는 괴화의 일반영양성분과 rutin, catechin 류 및 rutin, quercetin 등의 flavonoids 함량, 항산화비타민과 수용성 항산화 물질 등 체내에서 생리활성 효능을 발휘할 수 있는 기능성 물질의 함량을 분석하여 향후 괴화의 유효성을 평가하는데 기초 자료로 삼고자 하였다
본 연구에서도 괴화의 항산화 영양소 및 항산화 물질 함량과 항산화 활성을 측정하여 기능성 소재로써의 활용가능성을 타진 하고자 하였다(Table 13). 항산화 영양소로는 비타민 C E 및 0-carotene과 망간, 아연, 구리등의 미량영양소가 함유되어 있었으며 그 외 여러 기초 연구 등에서 항산화 활성이 보고된 flavonoids 및 catechin 화합물 등의 polyphenol이 함유되어 있었다.
한약자원이다. 본 연구는 괴화를 대상으로 약이성 음식으로의 활용을 위한 가능성을 타진하고자 계획 . 수행되었다.
제안 방법
침전시켰다. 미리 항량을 구해 놓은 crucible에 이 용액을 감압 여과한 다음 잔사를 에탄올과 아세톤으로 세척, 건조한 후 건조 잔사 중의 단백질과 회분의 양을 제외한 건조 전, 후의 무게 차로 총 식이섬유의 함량을 구하였다.
즉, 건조분말시료를 총 식이섬유 분석법과 동일한 방법으로 효소적 가수분해 과정을 거친 후, 에탄올 처리를 하지 않고 미리 항량을 구해 놓은 crucible에 이 용액을 감압 여과하였다. Crucible의 잔사를 증류수와 에탄올, 아세톤으로 순차적으로 세척, 건조한 후 건조잔사 중의 단백질과 회분의 양을 제외한 건조 전, 후의 무게차로 불용성 식이섬유의 함량을 구하였다.
즉, 건조분말시료를 총 식이섬유 분석법과 동일한 방법으로 효소적 가수분해 과정을 거친 후, 에탄올 처리를 하지 않고 미리 항량을 구해 놓은 crucible에 이 용액을 감압 여과하였다. Crucible의 잔사를 증류수와 에탄올, 아세톤으로 순차적으로 세척, 건조한 후 건조잔사 중의 단백질과 회분의 양을 제외한 건조 전, 후의 무게차로 불용성 식이섬유의 함량을 구하였다. 수용성 식이섬유 함량은 총 식이섬유와 불용성 식이섬유의 함량 차로 구하였다.
Crucible의 잔사를 증류수와 에탄올, 아세톤으로 순차적으로 세척, 건조한 후 건조잔사 중의 단백질과 회분의 양을 제외한 건조 전, 후의 무게차로 불용성 식이섬유의 함량을 구하였다. 수용성 식이섬유 함량은 총 식이섬유와 불용성 식이섬유의 함량 차로 구하였다.
즉, 시료를 soxhlet 추출기로 24시간 지방을 추출한 후 BF3-m 바 hanol 으로 m 은 thy lation 하여 가스액 체 크로마토그래 피 (HP 5890A gas chromatograph, U.S.A)로 분석하였다”고, 이때 분석조건은 Table 3과 같다.
Richmond 등%의 HPLC 분석조건을 응용하였다. 즉, 시료 5g을 칭량하여 80% methan이 1(XW를 넣고 13, 000rpni에서 3분 동안 균질화 하였다.
이렇게 조제한 시료용액은 -7 0℃에서 냉동 보관하면서 분석하였다. 분석조건은 Sugar-Pak I column (Waters, USA, 300m X 6.5mm)과 용출용매 Ca-EDTA(500 mg/L)를 조합하였다. 전처리된 시료 1ml틀 취하여 045㎛ membrane filter로 여과한 후 column에 20ul씩 주입하였다.
5nie/min 로 흘려보냈으며 검출은 refractive index(RI) detector를 이용하였다. 표준품 용액과 시료의 유리당 peak를 직접 비교하여 확인하였다. 정량은 각 표준퓸의 검량곡선을 따로 작성한 후 peak의 면적에서 산출하였다.
표준품 용액과 시료의 유리당 peak를 직접 비교하여 확인하였다. 정량은 각 표준퓸의 검량곡선을 따로 작성한 후 peak의 면적에서 산출하였다.
항산화비타민 및 0-carotene함량 분석은 Kwak 등?가 및 식품공전28)의 방법을 응용하여 HPLC로 분석하였다. 항산화 비타민중 비타민 C의 분석은 시료 1g에 증류수 5ml를 가하여 5분간 초음파로 처리하여 추출한 액을 여과하여, 잔류물에 다시 증류수 5 ml를 가하여 같은 조작을 3회 반복하여 추출한 액을 모두 합하여 추출액의 전량을 2Om0로 한 것을 여과하여 HPLC 분석용 시료로 사용하였으며, 같은 조작을 3회 반복하여 측정수치의 평균을 취하였다.
방법을 응용하여 HPLC로 분석하였다. 항산화 비타민중 비타민 C의 분석은 시료 1g에 증류수 5ml를 가하여 5분간 초음파로 처리하여 추출한 액을 여과하여, 잔류물에 다시 증류수 5 ml를 가하여 같은 조작을 3회 반복하여 추출한 액을 모두 합하여 추출액의 전량을 2Om0로 한 것을 여과하여 HPLC 분석용 시료로 사용하였으며, 같은 조작을 3회 반복하여 측정수치의 평균을 취하였다. 시료 중 존재할 가능성이 있는 산화형인 dehiydro-ascobic acid(DAA)의 분석을 위해 시료를 10 mM dithiothreitol(DTT)로 환원처리 후 측정한 것을 산화형과 환원형의 총 ascorbic acid(AA) 의 양으로 계산하였다.
항산화 비타민중 비타민 C의 분석은 시료 1g에 증류수 5ml를 가하여 5분간 초음파로 처리하여 추출한 액을 여과하여, 잔류물에 다시 증류수 5 ml를 가하여 같은 조작을 3회 반복하여 추출한 액을 모두 합하여 추출액의 전량을 2Om0로 한 것을 여과하여 HPLC 분석용 시료로 사용하였으며, 같은 조작을 3회 반복하여 측정수치의 평균을 취하였다. 시료 중 존재할 가능성이 있는 산화형인 dehiydro-ascobic acid(DAA)의 분석을 위해 시료를 10 mM dithiothreitol(DTT)로 환원처리 후 측정한 것을 산화형과 환원형의 총 ascorbic acid(AA) 의 양으로 계산하였다. 이 때 HPLC0ASSCO, Japan) 분석조건은 stationary phase: CDS C18(250mmz Thermo Separation Products), mobile phase: methanol/ water (97:3), Flow rate: 0.
6X250mm, 5//m, Waters, USA)을 사용하였으며, 이동상은 methanol:water(93:7, v/v, isocratic mode)혼합액을 이용하여 분리하였다. 검출기는 474 fluorescence detector(형광검출기, Waters, USA) 의 excitation과 emission 파장을 각각 340, 460nm으로 고정하여 분석하였으며, 또한 photodiode array detector 996(Watersz USA) 을 사용하여 200-800nm의 범위에서 scanning하여 분석하였다. 한편, P-carotene 분석은 시료 lg에 증류수 5ml를 가한 후 ethyl ether와 petroleum ether 혼합용액(1:1) 를 가하여 강하게 흔들어 준 후 상층액을 beaker에 취하였다.
잔류물을 다시 동일 용매를 가하여 같은 조작을 3회 반복한 후 추출된 용액을 모두 합하였다.추출된 용액을 증류 flask에 넣은 후 감압증류하여 용제를 제거시킨 후 acetone에 용해시켜 전량을 20ml로 하였다 Acetone에 용해시킨 시료를 여과지로 여과한 후, 다시 HPLC용여과지로 여과하여 HPLC 분석용 시료로 사용하였으며, 같은 조작을 3회 반복하여 측정수치의 평균을 취하였다. 이때 HPLC (JASSCO, Japan)분석조건은 stationary phase: CDS C18(300mz Thermo Separation Products), mobile phas이 acetone/water (100:5), Flow rate: lmQ/min, detector: Xmax=450nm이었다.
시료의 카테킨류 (EGC, EC, EGCG 및 ECG) 의 함량은 Ikegaya 등의 방법을 약간 변형하여 Fig. 1와 같이 시료를 전처리한 후 HPLC로 동시 분리 . 정량하였다.
정량하였다. 카테킨류 혼합용액표준용액은 메틸알콜: 물: 0.2M 인산완충액 (pH 3.0) [3:15:2]으로 용해하여 EGC, EC, EGCG 및 ECG가 각각 100, 100, 100 및 200 ppm이 되도록 조제하였다. 시험용액 및 혼합표준용액을 각각 10ul씩 HPLC에 주입하였으며 Peak 면적법으로 계산하였다.
수용성 항산화 물질 함량은 직접적인 방법으로 항산화 분석기 (Photochem, Analytik Jena AG, Germany)을 이용하여 비다민 C를 대조하여 비교하였다
수행되었다. 따라서 괴화의 영양성분분석을 통한 식품영양학적 접근, 생리활성 기능을 기대할 수 있는 관련 물질 함량의 분석하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 괴화는 2003년에 재배된 것을 전주 금오당에서 구입하여 원광대학교 익산 한방병원에서 검증하여 사용하였다. 증류수로 가볍게 씻어 음지에서 말려서 일반성분 분석에 사용하였다.
이론/모형
괴화의 일반성분은 AOAC 법에 의하여 분석하였다. 즉, 수분 함량은 10℃ 상압건조법, 회분 함량은 55(TC에서 직접회화법을 이용하여 분석하였다 조단백질 함량은 micro-kjeldahl 법을 이용한 단백질 자동분석기(Kjeltec protein analyzer, Tecator, Sweden) 로 조지방 함량은 Soxhlet 법을 이용하여 분석하였다.
괴화의 일반성분은 AOAC 법에 의하여 분석하였다. 즉, 수분 함량은 10℃ 상압건조법, 회분 함량은 55(TC에서 직접회화법을 이용하여 분석하였다 조단백질 함량은 micro-kjeldahl 법을 이용한 단백질 자동분석기(Kjeltec protein analyzer, Tecator, Sweden) 로 조지방 함량은 Soxhlet 법을 이용하여 분석하였다. 총 당질함량은 위의 측정치를 합한 값을 100에서 뺀 값으로 하였다.
총 식이섬유(total dietary fiber, TDF) 함량은 AO AC 법 에 의한 효소중량법 (enzymatic-gravimetric method)으로 분석하였다 즉, 건조분말시료를 heat stable termamyl a-amylase로 액화시킨 다음 protease와 amyloglucosidase를 차례로 반응시켜 단백질과 전분을 가수분해시키고 용액 중의 수용성 식이섬유를 에탄올로 침전시켰다. 미리 항량을 구해 놓은 crucible에 이 용액을 감압 여과한 다음 잔사를 에탄올과 아세톤으로 세척, 건조한 후 건조 잔사 중의 단백질과 회분의 양을 제외한 건조 전, 후의 무게 차로 총 식이섬유의 함량을 구하였다.
불용성 식이섬유(insoluble dietary fiber, IDF)함량은 총 식이섬유 함량 분석법과 마찬가지로 효소중량법인 AOAC법기으로 분석하였다. 즉, 건조분말시료를 총 식이섬유 분석법과 동일한 방법으로 효소적 가수분해 과정을 거친 후, 에탄올 처리를 하지 않고 미리 항량을 구해 놓은 crucible에 이 용액을 감압 여과하였다.
아미노산 함량은 AOAC법끄에 따라 아미노산 분석기로 분석하였다. 즉, 시료 10g을 냉각 아세톤으로 탈수시킨 후 6(TC의 dry oven에서 여과지에 펴서 건조시키고 마쇄하였다.
41) 정용한다. 이렇게 여과된 여과액을 각 희석용액으로 적절한 농도로 희석한 후 Inductively Coupled Spectrometer (ICP, Lactam 8440, Plasma Lab., Astraila)를 이용한 유도결합 Plasma 방출분석법으로 분석하였으며, 분석조건은 Table 2와 같다.
괴화의 지방산 조성은 AOAC법에 의하여 GC로 분석하였다. 즉, 시료를 soxhlet 추출기로 24시간 지방을 추출한 후 BF3-m 바 hanol 으로 m 은 thy lation 하여 가스액 체 크로마토그래 피 (HP 5890A gas chromatograph, U.
괴화의 루틴 함량은 Ohara 등의 방법을 응용하여 HPLC 로 분석하였다. 즉, 시료 lg을 메탄올 20ml를 가한 다음 801 수욕 조에서 1시간 동안 환류 추출한 후 냉각하였다 냉각된 추출용액을 여과지 (Whatman No.
0) [3:15:2]으로 용해하여 EGC, EC, EGCG 및 ECG가 각각 100, 100, 100 및 200 ppm이 되도록 조제하였다. 시험용액 및 혼합표준용액을 각각 10ul씩 HPLC에 주입하였으며 Peak 면적법으로 계산하였다. 이때 사용한 HPLC (Jasco 851-AS, Japan) 의 조건은 칼럼: Capcellpak C18 UG120 5um, 4.
무기질(Ca, P, Mg, K, Na, Fe, Zn, Cu, Mn) 함량은 AOAC법에 의하여 분석하였다. 즉, 시료를 O.
성능/효과
68%이었다. 식이섬유 중 가용성과 불용성 식이섬유소 함량은 각각 1.61% 및 21.07%로 나타나 불용성 식이섬유소 함량이 높은 것으로 나타났다. 또한 괴화 100 g의 총 열량은 318.
환산하여 Table 5의 괄호안에 표시하였다. 그 결과 탄수화물 67.76%, 조단백 19.87%, 조지방 4.61% 및 조회분 7.76%로 나타났다. 따라서 괴화의 주된 성분은 대부분의 식물체의 구성성분인 탄수화물이며 탄수화물 중 식이섬유 함량기 약 37.
87 %이었고 Table 6과 같이 괴화의 구성 아미노산의 종류는 총 18종이며, 이 중 glutamic acid와 asparagine함량이 가장 높은 함량을 차지하고 있는 것으로 나타났다. 필수아미노산 함량은 괴화 100 g(wet weight basis)당 약 4.9 g, 비필수아미노산 함량은 약 6.0 g으로써 필수아미노산과 비필수 아미노산의 비율이 약 0.82이었다. (Table 6)
결과이다. 칼륨이 약 2.0 g으로 가장 함량이 높았고 그 다음이 칼슘(514.02 mg), 인(326.01 mg), 마그네슘(222.10 mg)순이었다, 미량영양소인 철분, 구리, 아연 및 망간 함량도 각각 39.05 mg, 1.12 mg, 4.13 mg 및 4.85 mg 함유되어 있는 것으로 분석되었다. (Table 7)
92 %로 구성되어 이 세 가지 지방산이 높은 조성비율을 보였다. 총 포화지방산 29.69%, 단일불포화지방산 34.93 % 및 다가불포화지방산 35.38%로 구성되어 있어 일반식물 종자, 잎 및 줄기, 뿌리에서 보고된 지방산 조성보다 다가불포화지방산 함량이 높은 것이 특징이었다.(Table 8)
괴화에서 분석된 항산화비타민인 비타민 A, C, E 및 P-carotene 함량 중 비타민 C의 함량이 괴화 100 g 당 약 1.4 g 정도로 가장 높은 함량을 나타났고, 비타민 E는 3.45 mg, 비타민 A는 0.12 mg, 6-carotenee 0.32 mg함유되어 있었다. (Table 10)
분석하였다. 총 카텐킨 화합물 중 (-)-epigallocatechin 3-gallate 함량이 0.86% 로 가장 높았고 그 다음에는 (-)-epicatechin 3-gallate이 0.45%이었고, (・)-epicatechin와 (-)-epigallocatechin의 함량도 각각 0.33%, 0.15% 함유된 것으로 분석되었다.(Table 11)
괴화의 물추출물 1ml당 수용성 항산화물질의 함량은 3.91ug 함유되어 있었으며 이는 ml당 522.13mmol 비타민 C에 해당되는 항산화능력을 가지는 것으로 나타났다.
항산화 영양소로는 비타민 C E 및 0-carotene과 망간, 아연, 구리등의 미량영양소가 함유되어 있었으며 그 외 여러 기초 연구 등에서 항산화 활성이 보고된 flavonoids 및 catechin 화합물 등의 polyphenol이 함유되어 있었다. 비타민 중에서는 비타민 C의 함량이 가장 높게 나타났고 (100g 당 약 1.5g), 망간은 lOOg당 4.85mg, 아연은 4.13mg 및 구리는 1.12mg 함유되어 있었다. 또한 괴화 물 추출물 중의 수용성 항산화 물질이 1ml 당 3.
2) 총 식이섬유소 함량은 건량기준으로 총 당질 중 25.35%이었고 수용성 및 불용성 식이섬유소 함량은 각각 1.80%, 23.56%로 나타났다.
3) 총 18종의 아미노산으로 구성되었으며 필수아미노산과 비필수 아미노산 함량은 각각 4898.78mg, 5953.51mg이었고, 무기질 중 칼륨의 함유량이 가장 높았고 그 다음이 칼슘, 인, 마그네슘 순으로 나타나 알칼리성 재료임을 알 수 있었다.
4) 지방산 함량의 경우 총 포화 지방산 29.69%, 단일불포화지방산 34.93% 및 다가불포화지방산 35.38%로 구성되어 있어 다른식물류에 비해 불포화지방산의 함량이 높은 것으로 나타났다.
1) 생리활성 작용이 기대되는 항산화비타민의 경우 비타민 C의 함량이 가장 높아 혈관의 탄력성 증진에 관여하리라 보여진다. 또한 혈관의 탄력 및 모세혈관 투과성에 관여하는 루틴의 함량이 22.
2) 괴화의 물추출물 hnl당 수용성 항산화물질의 함량은 3.91ug 함유되어 있었으며 이는 ml당 비타민 C 522.13mmol에 해당하는 항산화능력을 가지는 것이며 DPPH 소거능 실험에 의해서는 0.0025% 농도에서 부터 항산화능력이 있었다.
괴화 100 g(wet weight basis)중에는 수분 10.55%, 탄수화물 60.62%, 조단백 17.77%, 조지방 4.12%, 조회분 6.94%가 함유되어있으며, 탄수화물 중 총 식이섬유소 함량은 22.68%이었다. 식이섬유 중 가용성과 불용성 식이섬유소 함량은 각각 1.
후속연구
정도로 집약적 사업으로 자리잡고 있는 상태이다. 중국, 일본과 함께 많은 자원을 가지고 있으며 그 이용가치를 알고 있는 우리로서는 과학적이고 좀 더 객관적인 자료를 구축해야 할 것으로 생각된다. 특히 식품이나 영양학분야를 연구하는 연구자들의 노력은 더욱 절실하게 요구될 것으로 생각된다.
한편, 한약자원들은 품종별, 재배지, 수확시기, 부위별로 함량에 차이가 있음이 보고되어 있는 점을 감안하면 식품의 재료로 사용하기 위해서는 이런 자원에 대한 체계적인 영양학적 분석과정은 꼭 필요하리라 생각된다. 따라서 식품 및 영양관련 연구자, 한의학 전공자 또는 본초학 전공자들의 협력 하에 체계적인 성분 분석이 이루어지고 그 결과를 데이터베이스화하는 작업이 절실히 필요하다고 사료된다.
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