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문제 정의
- 또한 myrosinase 활성의 경우 이천 게걸무의 기능성 성분을 조사하여 활용하고자, 강한 매운맛을 기능성 물질인 함유황화합물로 추측하고 이에 대한 분석을 실시하였다. 이러한 분석 결과를 조선무 및 강화 순무와 비교함으로써 게걸무의 상품화를 위한 기초자료로 제공하고자 하였다.
- 그러나 이천 게걸무에 대한 품질 특성 구명이나 가공적성에 관한 연구는 전혀 이루어지지 않았다. 이에 본 연구에서는 게걸무의 화학적 특성을 조사함과 동시에 효소적 특성을 조사하였다. 효소와 관련하여 amylase 및 protease 둥 가수분해 효소의 활성의 경우, , 이천지역민들이 게걸무를 생으로 먹으면 소화를 도와서 속병이 없어진다고 상용하였다'(5) 는 점을 과학적으로 입증하기 위하여 분석하였다.
제안 방법
- Myrosinase 활성 측정: Sinigrin을 myrosinase의 기질로 사용하였으며, 효소의 활성은 유리당을 측정하는 Summer's dinitrosalicylic acid 법을 변형하여 사용하였다(10). 효소액은 동결건조하여 분쇄한 분말 시료 20 g에 60 mM 인산완충액(pH 6.
- Protease 활성은 Anon법을 변형하여(16) 측정하였으며 acid protease는 0.4 M lactic acid buffer(pH 3.0)를, neirtral protease는 0.1 M citric acid buffer(pH 7.2)를, alkaline proteae는 0.1 M boric acid buffer(pH 9.0)를 각각 이용하여 조효소 추출액을 제조하였다. 표준곡선은 L-tyrosine 용액을 이용하여 작성하였으며, 효소의 활성은 조효소액 1 mL이 분 동안 3(TC에서 1 의 tyrosine 을 생성할 때를 1 protease unit(PU)로 하였다.
- a-Amylase와 protease 활성 측정: a-Amylase의 활성은 Park과 Oh(15)의 방법을 변형하여 측정하였다. 시료 50g에 증류수 100 mL을 넣고 마쇄한 후 원심분리( 8, 000 rpm, 30 min)하여 여과한 여액을 조효소로 사용하였다.
- 효소와 관련하여 amylase 및 protease 둥 가수분해 효소의 활성의 경우, , 이천지역민들이 게걸무를 생으로 먹으면 소화를 도와서 속병이 없어진다고 상용하였다'(5) 는 점을 과학적으로 입증하기 위하여 분석하였다. 또한 myrosinase 활성의 경우 이천 게걸무의 기능성 성분을 조사하여 활용하고자, 강한 매운맛을 기능성 물질인 함유황화합물로 추측하고 이에 대한 분석을 실시하였다. 이러한 분석 결과를 조선무 및 강화 순무와 비교함으로써 게걸무의 상품화를 위한 기초자료로 제공하고자 하였다.
- 이천 게걸무, 강화 순무 및 조선무의 일반성분 및 식이섬유 함 량의 결과는 Table 3과 같다. 일반성분 함량은 생시료 중 백분율 (%)로식이섬유는 건물 중 백분율(%)로 제시하였다. 이천 게걸 무는 수분과 식이섬유의 함량이 낮은 반면, 조단백, 회분 및 조 섬유 함량이 1.
- 강화 순무는 2006년 10월에 강화농업협동조합으로부터 구입하여 실험에 사용하였다. 잎을 제거한 무는 흐르는 물에 깨끗이 씻어 잔뿌리와 비 가식 부분을 다듬은 후, 가식부분만을 분석용 시료로 사용하였다. 무의 화학적 특성과 효소활성을 측정하기 위한 시약은 특급시약을 사용하였다.
- 조단백질 함량은 semi micro-Kjeldahl 방법으로 단백질 자동분석기 (Kjeltec 2400 Auto, Foss Tecator, Eden Prairie, MN, USA>를 이용하여 함량을 측정하였다. 조지방 함량은 Soxhlet 추출기 (SOXTEC SYSTEM HT 1043 Extraction Unit, Foss Tecator, Eden Prairie, MN, USA)를 사용하여 ether로 추출하여 정량하였다. 조섬유 함량은 Hennebeig-stohmann법을 개량한 방법 (13)으로 측정하였고, 총식이섬유 함량은 Prosky 둥(14)의 방법으로 측정하였으며 동결건조기 (Programmable Freeze Dryer, Ilshin Lab Co.
- 5) 100 mL을 넣고 2시간 shaking 후 원심분리( 8, 000 rpm, 20 min)한 후 상등액을 사용하였다. 즉 효소액 100|1L, 10mM L-ascorbic acid 100gL, 3.4 mM sinigrin 100 및 인산완충액 100 gL를 각각 넣고 증류수로 최종 부피를 imL로 조절하였다. 37c에서 10분간 반응시킨 후 끓는물에서 5분간 방치시켜 500nm에서 흡광도를 측정하였으며, 대조구와 시료간의 흡광도 차이를 효소의 활성으로 환산하였고, 효소활성 1 unit는 반응시간 1분당 1 nmole의 기질을 가수분해시키는 양으로 정의하였다.
- Louis, MO, USA)와 protease(Sig ma-Aldrich)를 단계적으로 가해 전분과 단백질을 제거한 후, 95% ethanol을 가해 식이섬유를 침전시켰다. 침전시킨 용액을 78% ethanol과 acetone로 세척하면서 celite를 깐 crucible을 이용하여 감압 여과시켜 잔사를 구했다. 잔사의 단백질 함량은 micro Kjeldahl법으로 측정하고 회분 함량은 회화로를 이용하여 측정한 후 잔사의 중량에서 단백질, 회분값 올 뺀 것을 총 식이섬유 값으로 하였다.
- 0)를 각각 이용하여 조효소 추출액을 제조하였다. 표준곡선은 L-tyrosine 용액을 이용하여 작성하였으며, 효소의 활성은 조효소액 1 mL이 분 동안 3(TC에서 1 의 tyrosine 을 생성할 때를 1 protease unit(PU)로 하였다.
대상 데이터
- 이천시 농업기술센터에서 시료를 제공받았다. 강화 순무는 2006년 10월에 강화농업협동조합으로부터 구입하여 실험에 사용하였다. 잎을 제거한 무는 흐르는 물에 깨끗이 씻어 잔뿌리와 비 가식 부분을 다듬은 후, 가식부분만을 분석용 시료로 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 조선무는, 태청, 품종으로 이천지역에서 2006 년 여름에 파종하여 가올(11월)에 수확한 가을무를 사용하였고, 이천 게걸무도 이천지역에서 2006년 11월에 수확한 것을 사용하였으며 이천시 농업기술센터에서 시료를 제공받았다. 강화 순무는 2006년 10월에 강화농업협동조합으로부터 구입하여 실험에 사용하였다.
- 전처리된 시험용액은 유도결합 플라즈마 분 광기(ICP-AES, Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrophotometer, Z 6100, Hitachi, Tokyo, Japan)를 사용하여 Table 1의 조건에 따라 분석하였다. 분석대상 무기질인 Na, Mg, P, K, Ca, Fe, Zn의 표준용액은 ICP/AA용 표준시 약(Sig ma-Aldrich)을 사용하였다.
데이터처리
- 통계분석: 모든 실험은 3회 반복 실시하여 결과를 SAS 프로그램 (9.1, Cary, NC, USA)을 이용하여 분산 분석하였고 시료간 평균치 차이의 유무는 Duncan's multiple range test에 의해 다중 비교를 하였다.
이론/모형
- Na, Mg, P, K, Ca, Fe, Zn 등 무기질 함량은 AOAC(13) 방법에 준하여 분석하였다. 시료 전처리는 건식 분해법에 따라 분해 시킨 후 여과하여 증류수 100mL을 시험용액으로 하였다.
- 분석에 사용하였다. 수분 함량은 I05C 상압건조법으로 분석하였고, 조회분은 600 회화로(Box Furnace, lindbergBlue, Asheville, NC, USA)에서 시료를 회화시킨 후 남은 무게를 측정하여 정량하였다. 조단백질 함량은 semi micro-Kjeldahl 방법으로 단백질 자동분석기 (Kjeltec 2400 Auto, Foss Tecator, Eden Prairie, MN, USA>를 이용하여 함량을 측정하였다.
- 일반성분과 무기질: 일반성분 분석은 AOAC(13) 방법에 준하여 분석하였고, 일반성분 분석을 위한 시료로 무 1개를 모두 믹서기(nikko wm770, (주)제이원, Seoul, Korea)로 마쇄한 후 잘 혼합하여 분석에 사용하였다. 수분 함량은 I05C 상압건조법으로 분석하였고, 조회분은 600 회화로(Box Furnace, lindbergBlue, Asheville, NC, USA)에서 시료를 회화시킨 후 남은 무게를 측정하여 정량하였다.
- 침전시킨 용액을 78% ethanol과 acetone로 세척하면서 celite를 깐 crucible을 이용하여 감압 여과시켜 잔사를 구했다. 잔사의 단백질 함량은 micro Kjeldahl법으로 측정하고 회분 함량은 회화로를 이용하여 측정한 후 잔사의 중량에서 단백질, 회분값 올 뺀 것을 총 식이섬유 값으로 하였다.
- 수분 함량은 I05C 상압건조법으로 분석하였고, 조회분은 600 회화로(Box Furnace, lindbergBlue, Asheville, NC, USA)에서 시료를 회화시킨 후 남은 무게를 측정하여 정량하였다. 조단백질 함량은 semi micro-Kjeldahl 방법으로 단백질 자동분석기 (Kjeltec 2400 Auto, Foss Tecator, Eden Prairie, MN, USA>를 이용하여 함량을 측정하였다. 조지방 함량은 Soxhlet 추출기 (SOXTEC SYSTEM HT 1043 Extraction Unit, Foss Tecator, Eden Prairie, MN, USA)를 사용하여 ether로 추출하여 정량하였다.
- 조지방 함량은 Soxhlet 추출기 (SOXTEC SYSTEM HT 1043 Extraction Unit, Foss Tecator, Eden Prairie, MN, USA)를 사용하여 ether로 추출하여 정량하였다. 조섬유 함량은 Hennebeig-stohmann법을 개량한 방법 (13)으로 측정하였고, 총식이섬유 함량은 Prosky 둥(14)의 방법으로 측정하였으며 동결건조기 (Programmable Freeze Dryer, Ilshin Lab Co., Ltd., Seoul, Korea)에서 시료를 건조 후 25 mesh로 분쇄한 시료를 flask에 취한 뒤 heat-stable amylase(Sig ma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)와 protease(Sig ma-Aldrich)를 단계적으로 가해 전분과 단백질을 제거한 후, 95% ethanol을 가해 식이섬유를 침전시켰다. 침전시킨 용액을 78% ethanol과 acetone로 세척하면서 celite를 깐 crucible을 이용하여 감압 여과시켜 잔사를 구했다.
성능/효과
- 99 unit/gS. 가장 높은 활성을 보였으며 강화 순무 14.87 unit/g, 이천 게걸무가 9.97unit/g 순으로 낮게 나타났다. Kim 등(18)은 김치 원료의 효소활성을 측정한 결과, 조선무의 a -amylase 활성이 168.
- 본 연구에서는 무의 생시료를 분쇄하여 원심분리한 후 상등액을 조 효소액으로 사용한 반면, Kim 등(18)은 무에서 조효소액을 추출하여 원심분리와 투석을 거쳐 동결 건조하여 사용하였다. 따라서 a- amylase 결과를 기준으로, 당의 생성과 관련된 조리 가공제품의 제조 시에는 이천 게걸무나 강화 순무보다 조선무가 보다 적합한 것으로 판단되었다. 한편 예로부터 무에는 amylase가 많이 있어서 소화를 돕는 것으로 알려져 있으며(1), 이천지역에서는 게걸무를 생으로 먹으면 소화를 도와서 속병이 없어진다고 하여 상용하였다 한다(5).
- 즉, 무에 함유되어 있는 glucosinolate류의 일종인 sinigrin에 효소 myrosinase 가 작용하여 생성되는 것으로 무의 매운 맛 성분인 allyl isothio- cyanate가 생성되고(1), allyl isothiocyanate는 강한 항균성, 항중성 및 항선충성 등 생체 방어 반응을 하고 더불어 발암물질 해독 및 체외배출을 촉진시켜 발암물질에 대한 생체 내 방어 기능을 한다고 알려져 있다(19). 따라서 myrosinase 활성이 높거나 이 효소의 가수분해 작용으로 생성되는 allyl isothiocyanate이 많을 경우 기능성이 있을 것으로 추측되었다.
- 그러나 이천 게걸무의 경우 강화 순무나 조선무에 비하여 수분 함량이 낮고 단백질, 섬유소, 회분 함량이 높으며 일부 무기질 함량이 높은 결과를 나타냈다. 따라서 이천 게걸무가 우리가 일상적으로 식용하고 있는 무에 비하여 독특한 화학적 특성을 가지고 있음을 알 수 있었다.
- 한편 예로부터 무에는 amylase가 많이 있어서 소화를 돕는 것으로 알려져 있으며(1), 이천지역에서는 게걸무를 생으로 먹으면 소화를 도와서 속병이 없어진다고 하여 상용하였다 한다(5). 따라서 이천 게걸무의 a -amylase 함량이 높을 것으로 예측하였으나 다른 2종류의 무에 비하여 낮은 점으로 보아 a -amylase의 영향이 아닌 다른 특성이 소화를 돕는 것으로 추측된다.
- 무기질 분석 결과( Table 4) 이천 게걸무는 Mg, K, Ca의 함량이 각각 27.80, 593.42, 30.10 mg%로 나머지 2 종류의 무에 비하여 높은 함량을 나타냈다. 강화 순무는 Na를 제외하고 모든 무 기질 함량이 조선무와 유사한 함량을 나타냈다.
- 무의 기능성 측면을 발견하여 활용하고자 myrosinase 활성을 측정 한 결과, 이 천 게 걸무의 myrosinase 활성은 36, 990.8 unit으로 다른 시료군에 비하여 가장 높은 값을 나타내었으며 강화 순무와는 유의적인 차이를 보였다. 조선무의 myrosinase 활성은 34, 893.
- 일반성분 함량은 생시료 중 백분율 (%)로식이섬유는 건물 중 백분율(%)로 제시하였다. 이천 게걸 무는 수분과 식이섬유의 함량이 낮은 반면, 조단백, 회분 및 조 섬유 함량이 1.35, 1.55, 1.11%로 강화 순무나 조선무에 비하여 유의적으로 높았다. 이천군지(5)의 기록에 의하면, 이천 게걸무가 조직이 단단하다고 하였는데 수분 함량이 작고 조섬유 함량이 높은 특성 때문으로 생각된다.
- 71 PU로 순무에 비하여 유의적으로 높게 나타났다. 전체적으로 protease 활성은 이천 게걸무가 가장 높았고, 조선무, 강화 순무 순으로 나타났다. Kim 둥(18)에 의하면 김치 원료의 protease 활성을 측정하였을 때, 멸치젓과 새우젓 등의 protease 활성이 가장 높았으며 조선무는 젓갈에 비하여 1/40 수준의 protease 활성(시료 g 당)을 나타냈으며, 이러한 재료에 포함된 protease가 김치의 숙성 중 맛을 내는 아미노산 생성에 영향을 미칠 것으로 예측하였다.
- 8 unit으로 다른 시료군에 비하여 가장 높은 값을 나타내었으며 강화 순무와는 유의적인 차이를 보였다. 조선무의 myrosinase 활성은 34, 893.7 unit으로 이천 게걸무보다 낮고 강화 순무보다 높은 활성을 보였으며, 강화 순무의 경우 33, 449.9 unit으로 가장 낮은 활성을 보였다. 이는 이천 게걸무의 강한 매운맛 특성을 설명해주는 결과이며 다른 무에 비하여 기능성 관련 물질이 높음을 시사한다.
- 01 PU로 다른 시료군에 비하여 높았다. 중성과 알카리성 protease 활성의 경우 이천 게걸무와 조선무가 각각 3.02-3.10 PU, 5.45-5.71 PU로 순무에 비하여 유의적으로 높게 나타났다. 전체적으로 protease 활성은 이천 게걸무가 가장 높았고, 조선무, 강화 순무 순으로 나타났다.
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