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문제 정의
- 싹에 대한 중요성이 점차 커지고 있다. 따라서 본 연구에서는 메밀 발아 및 재배 중의 영양성분의 변화를 분석하였다.
가설 설정
- 2) Values with different subscripts are significantly different (p<0.05).
- 3) Values with different subscripts are different significantly (p ≤ 0.05).
제안 방법
- Fagopyrin은 methan이에 시료를 2 mg/mL로 녹인 뒤여과하여 590 nm에서 흡광도(2800 UV/VIS Spectro photometer, UNICO, Dayton, OH, USA)를 측정하여 구조와 UV spectrum0] 유사한 hypericin (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)과 비교하였다(Hinneburg & Neubert 2005).
- 45 um)로 다시 여과한 뒤 Sep-pak C18 cartridge 로 정제하였으며 유기산 정량은 ICE—AS6(9x250 mm) column0] 장착된 Dionex-500 ion chromatograph로 분석하였다. Mobile phase(1 mL/min)와 regenerant로 각각 0.4 mM heptafluorobutyric acid와 5 mN tetra butylammonium hydroxide 가 사용되었으며 Electro conductivity detector로 검출하였다. 유기산 표준품은 acetic acid, citric acid, formic acid, maleic acid, malic acid, succinic acid, oxalic acid, pyruvic acid, lactic acid, tartaric acid (Sigma Chemical Co.
- Rutin의 함량은 Ohara 등(1989)의 방법을 응용하여 50 mL의 volumetric flask에 시료 500 mg에 메탄올 50 mL를 넣고 50P에서 90분간 초음파 추출 후 0.45 pm membrane filter로 여과하여 HPLC로 분석하였다. 표준물질로 사용한 rutin은 Sigma Chemical Co.
- 동일한 이화학적 특성의 비교를 위해 본 연구에서는 과피를 제거한 메밀종실 즉 메밀쌀(Buckwheat groats: BWG), 24시간 발아 후 과피를 제거한 발아메밀(Germinated buckwheat: GBW), 재배기에 옮긴 뒤 1일, 3일, 5일, 7일간 재배한 메밀 싹(Buckwheat sprouts: BWS) 중 아직 과피가 제거되지 않은 메밀 싹은 과피를 제거하여 사용하였다. 따라서 메밀종자로부터 8일 동안 메밀 싹을 재배하였다.
- 사용하였다. 따라서 메밀종자로부터 8일 동안 메밀 싹을 재배하였다.
- 메밀을 발아하여 메밀 싹을 생산하는 과정중의 영양성분과 rutin 등의 변화를 관찰하였다. 건량(Dry weight basis)을기준으로 탄수화물은 감소하고 조단백질, 조회분 및 조지 방은 재배 3일까지 증가한 후 감소하였다.
- 선별된 종실을 침수 9시간 경과 후 30 I의 물에 1% H2O2를 첨가하여 2분 동안 침수세척을 실시한 후 15시간 동안 총 24시간 발아하였다. 발아가 종료되면 재배실로 옮겨 특별히 제작된 메밀 싹 재배기를 이용하여 에서 4시간마다 20분씩 살수하면서 빛이 차단된 상태에서 재배하였다. 이 메밀 싹 재배기는 메밀 싹의 머리 부분을 감싸는 과피가 성장하는 과정 중 자동으로 탈피되도록 제조되어 있다.
- 선별된 종실을 침수 9시간 경과 후 30 I의 물에 1% H2O2를 첨가하여 2분 동안 침수세척을 실시한 후 15시간 동안 총 24시간 발아하였다. 발아가 종료되면 재배실로 옮겨 특별히 제작된 메밀 싹 재배기를 이용하여 에서 4시간마다 20분씩 살수하면서 빛이 차단된 상태에서 재배하였다.
- 2)로 여과하였다. 여과된 추출액을 membrane filter(0.45 um)로 다시 여과한 뒤 Sep-pak C18 cartridge 로 정제하였으며 유기산 정량은 ICE—AS6(9x250 mm) column0] 장착된 Dionex-500 ion chromatograph로 분석하였다. Mobile phase(1 mL/min)와 regenerant로 각각 0.
- , Hillerod, Demnark)으로 분석하여 백분율로 나타내었다. 탄수화물 함량은 100에서 수분, 회분, 조단백질, 조지방 함량을 뺀 값으로 구하였다.
- 45 pm membrane filter로 여괴.하여 Phenomenex Gemini 5 ul C18(4.6x 150 mm) Column을 장착한 Agilent 1100 series HPLC를 25°c에서 분석하였다. 표준물질로 사용한 ascorbic acid는 Sigma Chemical Co.
대상 데이터
- 실험에 사용된 메밀종실은 2005년 가을에 생산되어 수입한 내몽고산 일반메밀로 크기는 일반적으로 4-9 mm이다. 선행연구를 통해 메밀종실은 크기에 따라 4.
- 4 mM heptafluorobutyric acid와 5 mN tetra butylammonium hydroxide 가 사용되었으며 Electro conductivity detector로 검출하였다. 유기산 표준품은 acetic acid, citric acid, formic acid, maleic acid, malic acid, succinic acid, oxalic acid, pyruvic acid, lactic acid, tartaric acid (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하였다.
- 45 pm membrane filter로 여과하여 HPLC로 분석하였다. 표준물질로 사용한 rutin은 Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였고, 분석 조건은 (Table 1>과 같다. Vitamin C 함량은 시료에 metaphosphoric acid- acetic acid시액을 넣어 100 mL로 정용하고 0.
데이터처리
- 각 시료에 대한 실험결과는 평균값과 표준편차로 나타내었으며 통계패키지 SAS(SAS Institute, Cary NC, Version 9.1 for Windows)를 사용하여 분산분석을 실시하고 실험군 간의 유의적 차이검증은 Duncan七 multiple range test 를 이용해서 pV 0.05에서 분석하였다.
이론/모형
- 일반성분은 AOAC법(2000)에 의하여 분석하였다. 즉, 수분 함량은 105°C 상압가열건조법, 회분 함량은 550°C 직접 회화법(F 48000, Barnsted, Boston, MA, USA), 조단백질 함량은 micro-Kjeldahl1^ (Kjeltec 2200 Auto Distillation Unit, Foss Tecator, Hillerod, Denmark), 조지방은 Soxhlet 추출법 (Soxtec 2050 Auto Extraction Unit, Foss Tecator.
- 일반성분은 AOAC법(2000)에 의하여 분석하였다. 즉, 수분 함량은 105°C 상압가열건조법, 회분 함량은 550°C 직접 회화법(F 48000, Barnsted, Boston, MA, USA), 조단백질 함량은 micro-Kjeldahl1^ (Kjeltec 2200 Auto Distillation Unit, Foss Tecator, Hillerod, Denmark), 조지방은 Soxhlet 추출법 (Soxtec 2050 Auto Extraction Unit, Foss Tecator., Hillerod, Demnark)으로 분석하여 백분율로 나타내었다. 탄수화물 함량은 100에서 수분, 회분, 조단백질, 조지방 함량을 뺀 값으로 구하였다.
성능/효과
- 조회분의 함량 변화는 건량기준 시 전반적으로 과피 제거메밀종실, 발아메밀, 재배 1일 메밀 쓰"간에는 유의적인 차이를 보이지 않았으나 재배 3일, 5일, 7일 메밀 싹에서는유의적으로 증가하였다(pM 0.05). 종실로부터 메밀 싹까지회분의 증가를 보고한 Kim 등(1998)의 연구와는 유사하였다.
-
2.
2) Values with different subscripts in dry and wet weight bases are significantly different (p ≤ 0.05)
. - 또한 총 아미노산에 대한 필수아미노산에 대한 비율이 점차 증가하였으며 재배 3일에서 함량증가율이 최대이었다. 7종의 유기산은 보편적으로 발아에서 재배 경과 시 함량변화의 폭이 컸으며 oxalic acid, maleic acid, citric acid 함량이 높게 나타났다. 메밀 식물체에 존재하는 fagopyrin은 메밀 싹에는 극히 소량 존재하는 것으로 나타났다.
- 이는 메밀 싹 재배 3일에 많은 수분량을 필요로 하여 상대적으로 함량이 낮아지기 때문이다. Rutin함량은 재배일수 경과에 따라 지속적으로 증가하였으며 재배 1일부터 3일까지 함량이 최대로 증가하였다. Vitamin C는 종실에서는 거의 존재하지 않았으나 발아과정 중에 합성되어 건량기준 시 재배시간경과에 따라 증가하였으며 재배 3일에 함량증가율이 최고이었다.
- Vitamin C 분석은 Table 5에서 보듯이 과피 제거 메밀종실에서는 vitamin C가 검출되지 않아 종실 상태일 때는 vitamin C를 함유하지 않는 것으로 나타났다. 하지만 발아과정 중에 vitamin C가 생성되어 발아메밀에서는 12.
- 결과적으로, 메밀 싹은 rutin함량이 매우 높고, 종실에는거의 없던 vitamin C가 생성되며, amino acids의 조성이우수할 뿐만 아니라 필수아미노산이 풍부하며, fagopyrin 은 거의 존재하지 않아 새싹채소로 뿐만 아니라 건강기능식품으로써의 가치가 충분하다고 사료된다.
- 75%로 재배 1일 이후에 큰 폭으로 증가하는 양상을 나타냈으며 재배 3일에는 재배 1일의 두 배에 가까운 수분 증가가 일어났다. 과피 제거 메밀 종실과 발아메밀, 재배 1일, 3일 메밀 싹의 수분함량 변화는 전반적으로 유의적인 증가를 보였지만 재배 5일와 7일 메밀 싹은 유의적 차이를 보이지 않았다. Kim 등(1998)이 연구한 바에 따르면 메밀종실의 수분 함량은 11.
- 과피 제거 메밀종실과 발아메밀은 유기산 함량이 비슷한 경향을 나타냈다. 과피 제거 메밀종실의유기산은 maleic acid가 438.24 mg/100 g로 가장 높았고, 다음으로 citric acid, oxalic acid, acetic acid, succinic acid, formic acid, malic acid 순으로 나타났다. 발이메밀의 유기산 역시 maleic acid가 483.
- 16 mg/ 100 g의 vitamin C가 검출되었다. 그 후 vitamin C의 함량은 재배 1일 19.09 mg/100 g, 재배 3일 71.72 mg/100 g, 재배 5일 87.23 mg/100 g, 재배 7일 99.23 mg/100 g로 재배 일수가 경과함에 따라 그 함량이 점차 증가하였다. 이는메밀 싹 재배 시 발아 일수 경과에 따라 함량의 증가가 현저하여 재배 7일에 171.
- 할 수 있다(Vanderstoep 1981). 따라서 건량을 기준으로 메밀 발아 과정 중의 일반성분의 변화를 보면 재배 일수가 증가할수록 탄수화물은 줄어드나 조단백질, 조지방, 조회분의 함량은 증가하는 경향을 나타냈다.
- 아미노산 조성은 glutamic acid와 aspartic acid의 함량이 가장 높았으며 특히 곡류의 제한 아미노산인 lysine의 함량도 높았다. 또한 총 아미노산에 대한 필수아미노산에 대한 비율이 점차 증가하였으며 재배 3일에서 함량증가율이 최대이었다. 7종의 유기산은 보편적으로 발아에서 재배 경과 시 함량변화의 폭이 컸으며 oxalic acid, maleic acid, citric acid 함량이 높게 나타났다.
- 7종의 유기산은 보편적으로 발아에서 재배 경과 시 함량변화의 폭이 컸으며 oxalic acid, maleic acid, citric acid 함량이 높게 나타났다. 메밀 식물체에 존재하는 fagopyrin은 메밀 싹에는 극히 소량 존재하는 것으로 나타났다.
- 메밀 싹 재배 과정 중의 이미노산 조성을 분석한 결과 과피 제거 메밀종실보다는 메밀 싹의 아미노산 총량이 더 높으며 필수아미노산의 비율이 높아 조성이 우수하였다. 특히곡류의 제한 이미노산인 lysine의 함량도 높아 메밀종실 자체보다는 메밀 싹으로 섭취하는 것이 영양학적으로 바람직하다고 사료된다.
- 본 연구도 건량(Dry weight basis)을 기준으로 관찰하였을 때는 계속 증가하는 양상을 나타냈으나 습량(Wet weight basis)을 기준으로 보았을 때는 재배 1일에서 최대 함량을 보인 뒤 점차 감소하다가 재배 7일에는 재배 5일보다 약간 증가하는 양상을 보였다. 종실에 존재하지 않던 vitamin C가 발아 과정 중 생성되어 증가하고 일정 기간 이후에는 다시 감소하였다.
- Table 7에 나타내었다. 분석 결과 건량기준으로 과피 제거한 메밀쌀로부터 재배 7일 메밀 쓰)끼■지의 fagopyrin 함량변화율은 약 5배 증가하였으나 전반적으로 함량 그 자체는 극히 미량이었다. Hinneburg와 Neubert(2005)는 건조한 메밀식물체 (Buckwheat herb)를 ethyl alcohol의 농도, 추출 온도와 시간을 달리하여 추출물을 제조 - 동결건조시킨 뒤 methyl alcohol로 다시 추출하여 fagopyrin의 함량을 분석한 결과 추출 조건에 따라 메밀식물체는 0.
- O5). 습량 (Wet weight basis)을 기준으로 보았을 때는 70.77, 45.75, 43.22, 7.71, 5.10, 4.46%로 재배 3일에서 수분 함량의 급격한 증가와 함께 탄수화물의 함량이 크게 줄어들었는데 과피 제거 메밀종실, 발아메밀, 재배 1일, 3일 메밀 싹은 유의적인 변화를 보였지만 재배 5일과 7일 메밀 싹은 유사한 것으로 나타났다. Lee 등(1994)의 연구에서는 종실로부터 7일 동안 메밀을 발아시키면서 탄수화물의 함량을 살펴본 결과 건량기준으로는 종실일 때 82.
- 08%)까지 점차 증가하다가 다시 감소하였으나 재배 3일 이후에는 유의적인 변화가 없었다. 습량기준 시에는 재배 3일에서 탄수화물이나 조단백질과 유사하게 수분 함량의 급격한 증가와 함께 크게 감소하였고, 그 후 조금씩 감소하는 경향을 나타냈다.
- 종실로부터 메밀 싹까지회분의 증가를 보고한 Kim 등(1998)의 연구와는 유사하였다. 습량기준 시에는 탄수화물, 조단백질, 조지방과 유사하게 재배 3일차에 수분 함량의 증가와 함께 조회분 함량이크게 감소하였고 재배 3일 이후에는 유의적인 변화를 보이지 않았다.
- 같다. 시료에서 분석된 총 이미노산은 과피 제거 종실 중의 아미노산이 발아 시 22.10% 정도 감소하였다가 그 후다시 증가하였고, 재배 7일에는 다시 감소하여 재배 5일보다 오히려 줄어들었으나 과피 제거 종실보다는 높은 것으로나타났다. 재배 7일 메밀 싹의 총 이미노산 함량은 과피 제거 종실보다 약 2.
- 습량기준 시 증가하다 재배 1일 이후 완만하게 함량이 감소하는 것으로 나타나 rutin의 함량변화 추이와 유사하였다. 아미노산 조성은 glutamic acid와 aspartic acid의 함량이 가장 높았으며 특히 곡류의 제한 아미노산인 lysine의 함량도 높았다. 또한 총 아미노산에 대한 필수아미노산에 대한 비율이 점차 증가하였으며 재배 3일에서 함량증가율이 최대이었다.
- 97 mg/100 g)에서 가장 높은 함량을 보였다. 이 값은 취나물보다는 높았으나 비듬, 시금치, 근대, 우엉보다는낮았고, oxalic acid가 가장 많이 검출된 비듬 함량(1, 100.07 mg/100 g)의 17.54%, oxalic acid의 함량이 높다고 잘 알려져 있는 시금치 함량(619.44 mg/100 g)에는 31.15%에 해당하였으며, 총 31가지 식품 중에서 5번째에 해당하는 값이었다. Oxalic acid는 미량영양소로 이직 일일허용섭취량과같은 기준이 마련되어 있지 않아 앞으로 연구가 더 필요할것으로 사료된다.
- 일곱종류 유기산 중에서 oxalic acid는 과피 제거 종실일때는 낮았으나 재배 일수가 경과하면서 점차 증가하여 메밀싹에서는 과피 제거 종실보다 10배 내지 11배가 증가하여가장 높은 함량을 나타냈다. Oxalic acid는 Ca과 불용성 염을 형성하여 Ca의 체내 이용을 불가능하게 하는 유기산이다.
- 26%의 수분이 증가하였다. 재배 1일, 3일, 5일, 7일 메밀 싹의 수분 함량은 각각 46.29, 89.81, 93.13, 93.75%로 재배 1일 이후에 큰 폭으로 증가하는 양상을 나타냈으며 재배 3일에는 재배 1일의 두 배에 가까운 수분 증가가 일어났다. 과피 제거 메밀 종실과 발아메밀, 재배 1일, 3일 메밀 싹의 수분함량 변화는 전반적으로 유의적인 증가를 보였지만 재배 5일와 7일 메밀 싹은 유의적 차이를 보이지 않았다.
- 29 mg/100 g으로 가장 높았다. 재배 3일 메밀 싹의 유기산은 재배 1일과 비교 시 oxalic acid, maleic acid, malic acid, formic acid, acetic acid는 증가한 반면 citric acid, succinic acid는 감소하였다. 재배 5일 메밀 싹의 유기산은 oxalic acid가 706.
- 10% 정도 감소하였다가 그 후다시 증가하였고, 재배 7일에는 다시 감소하여 재배 5일보다 오히려 줄어들었으나 과피 제거 종실보다는 높은 것으로나타났다. 재배 7일 메밀 싹의 총 이미노산 함량은 과피 제거 종실보다 약 2.30%가 증가한 것에 불과하나 발아메밀보다는 약 31.34%가 증가한 값이며 최대 함량을 보인 재배 5일 메밀 싹은 과피 제거 종실일 때보다 약 5.66%, 발아 메밀보다는 약 35.64%가 증가한 값이었다. 이미노산 중 가장 많이 함유되어 있는 이미노산은 glutamic acid와 aspartic acid의 함량이 절대적으로 높은 값을 나타냈다.
- 감소하였다. 전반적으로 과피 제거 메밀종실, 발아메밀, 재배 1일 메밀 싹 간의 탄수화물 함량은 유의적인 차이를 보이지 않았고 재배 3일와 5일 메밀 싹의 함량 변화역시 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다(P<O.O5). 습량 (Wet weight basis)을 기준으로 보았을 때는 70.
- 총 이미노산 함량에 대한 필수아미노산 함량의 비율을 보면 과피 제거 메밀종실 26.8-1%, 발아메밀 30.10%, 재배 1 일 32.30%, 재배 3일 37.05%, 재배 5일 37.07%, 재배 7 일 36.48%로 총량에 있어서는 발아메밀과 재배 1일 메밀싹이 과피 제거 메밀종실보다 적으며 비율로는 점차 증가하여 메밀 싹의 이미노산 조성이 더 우수하였다.
- 있다. 한편 건량기준으로 볼 때 rutin 함량은 과피 제거 메밀종실 -1.71 mg/100 g, 발이메밀 17.69 mg/100 g, 재배 1일 메밀 싹 101.29 mg/100 g, 재배 3일 1, 014.28 mg/ 100 g, 재배 5일 1, 4)4.26 mg/100 g, 재배 7일 1, 524.90 mg/100 g으로 재배 일수 경과에 따라 rutin 함량이 계속 증가하여 발아가 메밀의 rutin 함량을 높이는 효과적인 방법임을 알 수 있다.
후속연구
- 15%에 해당하였으며, 총 31가지 식품 중에서 5번째에 해당하는 값이었다. Oxalic acid는 미량영양소로 이직 일일허용섭취량과같은 기준이 마련되어 있지 않아 앞으로 연구가 더 필요할것으로 사료된다.
- 19%의 fagopyrin을 함유하고 있다고 보고하였다. 따라서본 실험의 메밀 싹은 빛이 차단된 곳에서 재배하여서 생장시 fagopyrin의 활성을 갖고 있지 않는 것으로 사료된다, Fagopyrin은 메밀식물체에서 다량 검출되나 메밀종실이나 메밀 싹에서는 그 함량이 적어 fagopyrism을 유발할 가능성이 적다고 보고된 바 있는데 본 연구에서도 과피 제거메밀종실, 발아메밀, 빛이 차단된 상태에서 배양된 메밀 싹에서 fagopyrin의 함량은 매우 미량인 것으로 나타나 메밀싹 섭취 시 fagopyrin으로 인한 문제는 없을 것으로 사료되나 이에 대한 지속적인 연구는 필요하다.
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