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문제 정의
- 불가능한 것으로 보인다. 따라서 새로운 품질평가 기준을 마련하기 위한 기초자료로써 미역의 항염증, 혈액응고방지, 다이어트 등 다양한 효능을 나타낼 수 있는 n-3 고도불포화지방산 함량, 생체실험을 통한 항부종 효과, 총탄 수화물함량의 측정, 그리고 위생적인 측면에서의 총 세균수와 곰팡이 수, 미역의 외관 상태를 평가할 갈색 색소, 협잡물 함량, 수분함량 등을 포함한 8가지의 품질항목에 대하여 조사하고자 한다. 본 연구에서는 우선 국내의 대표적 미역생산지인 부산 기장 지역과 전남 완도 지역에서 생산된 양식 미역 및 여러 지역에서 채집한 자연산 미역을 대상으로 하여, 상기의 효능, 위생, 외관적인 측면에서의 항목별 비교실험을 행하였다.
- 따라서 새로운 품질평가 기준을 마련하기 위한 기초자료로써 미역의 항염증, 혈액응고방지, 다이어트 등 다양한 효능을 나타낼 수 있는 n-3 고도불포화지방산 함량, 생체실험을 통한 항부종 효과, 총탄 수화물함량의 측정, 그리고 위생적인 측면에서의 총 세균수와 곰팡이 수, 미역의 외관 상태를 평가할 갈색 색소, 협잡물 함량, 수분함량 등을 포함한 8가지의 품질항목에 대하여 조사하고자 한다. 본 연구에서는 우선 국내의 대표적 미역생산지인 부산 기장 지역과 전남 완도 지역에서 생산된 양식 미역 및 여러 지역에서 채집한 자연산 미역을 대상으로 하여, 상기의 효능, 위생, 외관적인 측면에서의 항목별 비교실험을 행하였다.
- 이를 정량적으로 측정하기 위하여 우선 갈조류의 대표적인 갈색 색소이면서 미역의 항암 및 비만방지에도 효과를 나타내기도 하는 fucoxanthin 갈색색소를 측정하고자 한다. 이 색소는 쉽게파괴됨으로서 미역의 신선도 평가에도 좋은 지표가 될 수 있다.
제안 방법
- x 25 cm) (Beckman, Fullerton, CA)을 사용하여 파장 213 nm 에서 HPLC를 수행하였다. HPLC 데이터를 통하여 각 지방산들의 표준곡선과 비교하여 미역에 함유되어 있는 지방산의 함량을 정량하였다.
- 건재품 시료 1g 당 100mL의 멸균 생리식염수를 넣어 균질화한 다음, 멸균 생리식염수를 이용하여 희석하였다. 총 세균 수는 Marine agar 배지 (Difco, Detroit, MI) 위에 접종한 후 20℃ 배양기에서 1주일 배양하여 나타난 colony 수를 계수하였다.
- 계산하였다. 그리고 수분 함량은 105℃에서 17시간 이상 건조한 후의 잔량 차이로서 계산하였다 (KFDA, 2004).
- 0275xA664]/141 값으로 구하였다. 따라서 총 fucoxanthin 함량은 {[&i]xDMSO사용량}+{[fxexacetone/물 / methanol 사용량}으로 계산하였다.
- 미역의 methylene chloride 주출물을 제조하여 최종농도가 40 mg/mL 되 도록 에 탄올에 녹여 사용하였다. 미역 추출물에 대한 생체 내 (in vivo) 부종 억제능력을 확인하기 위하여, 실험군당 최소 7마리 이상의 6-8주령 BALB/c mouse (20-25 g body weight)를 사용하여 그 중 최상 및 최하 값을 제외한 5마리에 대한 평균값 土SE를 구하였다. 부종의 유발은 마우스 한쪽 귀의 안쪽 면에 아세톤으로 용해한 PMA (Phoibol 12-myristate 13-acetate: 0.
- 미역에 붙어있는 토사, 잡초, 오손생물체 등의 큰 협잡물은 미역 건조엽 체 (lg)를 증류수(100 mL)에 담그어 충분히 협 잡물을 분리한 후 체 (30 mesh)에 거른 다음, 협잡물의 건조무게를 순 엽체무게에 대하여 협잡물 혼입율 (%)을 계산하였다. 그리고 수분 함량은 105℃에서 17시간 이상 건조한 후의 잔량 차이로서 계산하였다 (KFDA, 2004).
- 따라서 새로운 품질평가 기준안을 마련하여 미역의 우수성 및 품종개량을 통한 상품 가치의 증대를 위한 기초 자료로서 활용될 수 있는 기준안 마련이 요구된다. 본 실험에서는 기존의 미역 품질 평가를 활용하면서도 가급적 수치화 및 객관화할 수 있도록 효능 부문으로는 대표적인 n-3 고도불포화지방산의 함량, 항부종 효과, 총 탄수화물 함량을 측정하며, 위생부문에서는 총 세균 수와 곰팡이 수를 측정하고, 외관상태부문에서는 fucoxanthin 함량, 협잡물함량 수분 함량을 측정하는 방법을 확립하였다. 이로서 향후 미역의 생산지와 성숙도에 따른 미역의 상품평가에 필요한기준안 및 측정방법, 고품질 미역의 품종개량을 위한 지표설정 등의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 여겨진다.
- 총 세균 수는 Marine agar 배지 (Difco, Detroit, MI) 위에 접종한 후 20℃ 배양기에서 1주일 배양하여 나타난 colony 수를 계수하였다. 곰팡이는 곰팡이 분리 고체배지 (glucose 1 g, yeast extract 0.
- 또한 한산도, 흑산도, 울릉도, 울진, 주전, 감포, 강릉, 여수, 포항 등지의 자연산 미역은 2005년부터 2007년까지 각 지역에서 직접 채집 또는 자연산 미역을 구입하여 사용하였다. 효능 항목 및 fucoxanthin 함량은 coffee grinder로 5분간 마쇄한 것을 사용하였으며, 위생 항목 및 외관상태 항목들은 엽체그대로 사용하였다.
대상 데이터
- 또한 한산도, 흑산도, 울릉도, 울진, 주전, 감포, 강릉, 여수, 포항 등지의 자연산 미역은 2005년부터 2007년까지 각 지역에서 직접 채집 또는 자연산 미역을 구입하여 사용하였다. 효능 항목 및 fucoxanthin 함량은 coffee grinder로 5분간 마쇄한 것을 사용하였으며, 위생 항목 및 외관상태 항목들은 엽체그대로 사용하였다.
- (2007)의 방법에 따라 측정하였다. 미역의 methylene chloride 주출물을 제조하여 최종농도가 40 mg/mL 되 도록 에 탄올에 녹여 사용하였다. 미역 추출물에 대한 생체 내 (in vivo) 부종 억제능력을 확인하기 위하여, 실험군당 최소 7마리 이상의 6-8주령 BALB/c mouse (20-25 g body weight)를 사용하여 그 중 최상 및 최하 값을 제외한 5마리에 대한 평균값 土SE를 구하였다.
- 본 실험에 사용한 미역 중, 기장산 미역은 부산광역시 기장군, 기장읍 대변리 연근해 미역 양식장에서 2006년 12월-2007 년 5월에, 완도산 미역은 전남 완도군 약산면 당목리 미역양식장에서 2006년 11월-2007년 2월에 신선한 것을 구입하여수돗물로 수세한 후, 1주일간 통풍 음건하여 사용하였다. 또한 한산도, 흑산도, 울릉도, 울진, 주전, 감포, 강릉, 여수, 포항 등지의 자연산 미역은 2005년부터 2007년까지 각 지역에서 직접 채집 또는 자연산 미역을 구입하여 사용하였다.
이론/모형
- 고도불포화지방산 중 미역에서의 항염증작용, 혈액응고 방지, 동맥경화 예방 등에 주로 관여하는 것으로 알려진 EPA (eicosapentaenoic acid) 및 SA (stearidonic acid)의 지방산 함량은 Khan et al. (2007)의 방법에 따라 정 량하였다. 즉, 건조된 시 료 0.
- 미역의 색도는 Evans (1988)의 방법에 따라 갈색소인 fijcoxanthin의 함량을 측정하였다. 건조된 시료 50 mg 당 1 mL의 DMSO로 추출한 후 원심분리 (2,000 rpm, 5 min)하여 상등액을 아래의 각 파장에서 흡광도를 측정하였다.
- 부종억제 생체실험은 Khan et al. (2007)의 방법에 따라 측정하였다. 미역의 methylene chloride 주출물을 제조하여 최종농도가 40 mg/mL 되 도록 에 탄올에 녹여 사용하였다.
- , 2001) 등도 알려져있지만, 생체내에서의 효과는 아직 명확하지 않으므로 전체적인 식이섬유의 효능으로서 총 탄수화물 함량이 지표로 고려된다. 총 식이섬유 함량은 근적외선 비색계로 측정하는 방법 (Kim et al., 2006) 등이 있으나, 본 실험에서는 상대적으로 간단하고 신속한 phenol-sulfuric acid 법 으로 종 탄수화물의 함량을 측정하였다. 미역의 영양성분으로서의 단백질은 필수 아미 노산의 고른 분포를 나타내는 아마노산값 (amino acid score)이 60%, 필수아미노산의 함량으로 표시되는 단백질의 질적 인 평가인 필수아미노산지수 (essential amino acid index) 는 90% 정도로서 김과 같은 수준으로 아주 높게 평가된다.
- 총 탄수화물은 phenol-sulfuric acid 법 (Kochert, 1978)으로 분석하여 Na-alginate의 표준곡선에 따라 계산하였으며, 미역건재품중의 순수 alginate 함량은 Whyte (1988)의 방법에 따라 측정하였다.
성능/효과
- 따라서 미역의 대부분의 비 소화성 탄수화물을 총량적으로 측정하여 총 탄수화물 함량으로 표시한 결과는 Table 1과 같다. Phenol-sulfuric acid 법으로 측정된 전반적인 총 탄수화물 함량은 대략 50% 정도로서 큰 차이를 볼 수 없었으나, 어린엽체보다는 성처L 완도산보다는 기장산 미역에서 총 탄수화물 함량이 약간씩 증가된경향이 있다. 순수 alginate의 함량은 성체미역에서 건조중량의 10-39%에 가까운 함량을 가지며, 어린엽체보다는 약 10-20 배 정도 더 많이 함유하고 있다(data not shown).
- 그리고 미역의 마른 상태를 나타내는 수분함량은 미역의 보관 중 곰팡이, 세균, 지질 성분의 산화, 탈색 등의 품질 악화에 아주 중요한 인자로서 작용하므로 건조미역의 장기 보존을 위하여 수분함량을 한 indicator로서 활용할 수 있다. 건조미역의 경우 대체로 11-13%로서 세균이나 곰팡이의 서식이 되지 않는 건조 상태로서 잘 유지되는 것으로 나타났다. 이와 같은 갈색색소, 협잡물 혼입 정도, 건조상태 등은 미역의 외관을 평가하는 직접적인 요인이 됨으로서 품질평가의 중요 항목으로서 포함되어야 할 것으로 고려된다.
- 이 색소는 쉽게파괴됨으로서 미역의 신선도 평가에도 좋은 지표가 될 수 있다. 따라서 이의 함량을 측정한 결과 어린엽체보다 성체 미역에서 fucoxanthin 함량이 높으며, 1 g 건조중량당 1 mg 이상 함유하고 있다(Table 3). 또한 기장산 미역이 완도산 미역보다도 더 많은 fucoxanthin을 함유하고 있다.
- 따라서 이 같은 SA 및 EPA 함량의 측정은 미역 효능측정에 필수적인 것으로 여겨지며, 각성분의미역 산지별과 크기별의 함량은 Table 1과 같다. 비록 산지에 따라 편차가 크지만 전반적으로 크기가 1 m 정도 되는 성체 엽체들이 어린 엽체보다 5배 정도 더 많은 n-3 지방산 (SA + EPA)을 함유하며, 기장산 엽체가 완도산 엽체보다 전반적으로 2배 정도 더 많은 n-3 지방산을 가졌다. 성분 중 SA 함량이 EPA보다 평균적으로 1.
- 비록 산지에 따라 편차가 크지만 전반적으로 크기가 1 m 정도 되는 성체 엽체들이 어린 엽체보다 5배 정도 더 많은 n-3 지방산 (SA + EPA)을 함유하며, 기장산 엽체가 완도산 엽체보다 전반적으로 2배 정도 더 많은 n-3 지방산을 가졌다. 성분 중 SA 함량이 EPA보다 평균적으로 1.7배 정도 많은 것으로 나타났다. Table 1과 같이 자연산 미역은 지역마다 큰 차이를 보였으며, 울진산 미역의 n-3 지방산함유량이 특히 높았다.
- 그러나 일반 해양환경에서의 해양세균 및 곰팡이의 서식 및 가공 동안의 오염, 보관 중 장마기간 동안의 오염 등을 고려하여, 총 세균수 및 총 곰팡이 수를 측정하여 본 결과 Table 2와 같다. 총 세균 수는 어린 엽체보다 성체 미역의 경우 더 많이 계측되었으며, 지역 간에는 별 차이가 없었다. 총 곰팡이 수의 경우에는 엽체 크기나 지역 간에 차이가 없었다.
- 또한 기장산 미역이 완도산 미역보다도 더 많은 fucoxanthin을 함유하고 있다. 협잡물의 함량은 어린 엽체보다 성체미역에서 조금 더 많이 혼입되어 있으며, 완도산 미역은 서식환경이 내만 및 저질이 뻘 등 유기물 함량이 높은 해역에서 생육하므로서 오손생물체 등의 협잡 물의 함량이 다소 높은 것으로 측정되었다. 그리고 미역의 마른 상태를 나타내는 수분함량은 미역의 보관 중 곰팡이, 세균, 지질 성분의 산화, 탈색 등의 품질 악화에 아주 중요한 인자로서 작용하므로 건조미역의 장기 보존을 위하여 수분함량을 한 indicator로서 활용할 수 있다.
후속연구
- 그러나 이들 해조류 단백질들은 난소화성의 해조류 세포벽으로 인하여 소화 이용성에 한계가 있으므로 미역 품질평가의 항목으로서는 별 의미가 없을 것으로 생각된다. 미역의 위생 항목에서는 건조중량 1g 당 총 세균 및 곰팡이의 절대적 수치는 일반 해양환경에서의 해수 ImL 당 loJo。개의 세균 및 IO, 개의 곰팡이 수치에 비교하면 정상적인 범위이내라고 볼 수 있고 (Kang, 1981; Austin, 1988), 또한 미역의 건조상태에서는 생육을 할 수 없는 조건이지만 가급적 세균 및 곰팡이의 수자를 줄이기 위하여 미역 수확 후 멸균해수로서 세척 등 감소방안을 고려할 필요가 있을 것으로도 생각된다. 그 외 미역의 외관상태를 평가하는 데에는 색깔, 협잡물, 건조상태 등을 포함시킬 수 있다.
- 미역 건조중량 1g 당 총 세균 및 곰팡이의 절대적 수치는 일반 해양환경에서의 해수 ImL 당 102-106 세포 및 IO, 세포의 수치에 비교하면 정상적인 범위 이내라고 볼 수 있다. 그러나 이와 같은 총 세균 및 곰팡이의 세포 수는 미역 양식장의 수질환경, 가공과정, 보관상태 등에 따라 급격히 증가할 수도 있으므로 미역의 위생 상태를 종합적으로 나타낼 수 있는 평가지표로서 포함되어야 할 것으로 여겨진다.
- 순수 alginate의 함량은 성체미역에서 건조중량의 10-39%에 가까운 함량을 가지며, 어린엽체보다는 약 10-20 배 정도 더 많이 함유하고 있다(data not shown). 따라서 미역의 전반적인 효능에 대한 평가는 n-3 지방산의 대표적인 것으로서의 SA 및 EPA 함량, 생체실험을 통한 부종감소 효율, 다이어트 효과 등을 종합적으로 나타낼 수 있는 총 탄수화물 함량을 측정하여 그 품질평가 지표로서 활용가능할 것으로 여겨진다.
- 그리고 여러 약리효능을 가지는 미역의 특성에 대한 평가는 전혀 이루어지지 않고 있다. 따라서 새로운 품질평가 기준안을 마련하여 미역의 우수성 및 품종개량을 통한 상품 가치의 증대를 위한 기초 자료로서 활용될 수 있는 기준안 마련이 요구된다. 본 실험에서는 기존의 미역 품질 평가를 활용하면서도 가급적 수치화 및 객관화할 수 있도록 효능 부문으로는 대표적인 n-3 고도불포화지방산의 함량, 항부종 효과, 총 탄수화물 함량을 측정하며, 위생부문에서는 총 세균 수와 곰팡이 수를 측정하고, 외관상태부문에서는 fucoxanthin 함량, 협잡물함량 수분 함량을 측정하는 방법을 확립하였다.
- Fucoxanthine 이같은 다양한 효능을 지니 기도 하면서 미역의 대표적인 갈색색소이므로 미역의 품질평가에 중요한한 지표로서 평가되어야 한다. 본 실험에서의 시료에 따른 SA, EPA, 부종억제, 탄수화물 함량 등의 차이는 서식장소, 채집시기, 건조, 보관상태 등에 따른 차이일수도 있으므로추후 동일 혹은 유사조건에서의 시료에 대한 상세한 조사가 필요하다.
- 5:1 로서 상대적으로 n-3 지방산의 함량이 아주 높아서 우수한 식품으로 여겨진다. 이같은 미역에서의 주 효능물질로서의 SA 및 EPA의 함량은 미역의 품질평가에 중요한 지표로서 고려되어야 하며, 또한 미역의 가공과 보존 기간에도 이들의 손실을 방지토록 하여야 할 것이다. 더욱이 미역의 우수품종 개발에서도 이들을 선발육종 및 돌연변이를 통한 선발 지표로서 활용할 필요가 있다.
- 본 실험에서는 기존의 미역 품질 평가를 활용하면서도 가급적 수치화 및 객관화할 수 있도록 효능 부문으로는 대표적인 n-3 고도불포화지방산의 함량, 항부종 효과, 총 탄수화물 함량을 측정하며, 위생부문에서는 총 세균 수와 곰팡이 수를 측정하고, 외관상태부문에서는 fucoxanthin 함량, 협잡물함량 수분 함량을 측정하는 방법을 확립하였다. 이로서 향후 미역의 생산지와 성숙도에 따른 미역의 상품평가에 필요한기준안 및 측정방법, 고품질 미역의 품종개량을 위한 지표설정 등의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 여겨진다.
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