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문제 정의
- 이러한 이유로 지방산에 대한 관심이 높아지고 있으며 특히 어류나 해조류에 다량 포함되어 있는 n-3계 다중불포화지방산과 질병과의 관련성이 밝혀지고 있다. 따라서 본 연구에서는 염생식물이 n-3계 다중불포화지방산을 함유할 가능성을 확인하기 위하여 26종의 염생식물에 대하여 지방산의 조성과 함량을 조사 하였다. 용매 추출된 염생식물 시료는 gas chromatography 를 이용하여 분석이 이루어졌으며, 그 결과, 퉁퉁마디, 수송 나물, 염주괴불주머니, 사철쑥, 갯질경 등이 높은 총지방산 함량을 나타냈다.
- 일반적으로 어류나 해조류에 대한 지방산 분석은 보고 된바 있으나 염생식물에 대한 성분 조성을 비롯한 전반적인 기초과학적 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라의 서해안 일대에 서식하는 26종의 염생식물을 이용하여 지방산, 특히 n-3계 다중불포화지방산의 함량을 알아봄으로써 식물유전자원 수집을 위한 기초자료로 제시하며, 기능성 식품의 소재로써 활용가치를 재조명 함으로써 그 이용가능성에 대해서 검토하고자 한다.
제안 방법
- 감압 농축된 상등액을 10 μL의 n-hexane에 녹인 후 지방산 분석용 gas chromatography Varian CP-3800 (Varian inc., Mitchell, Walnut Creek, USA)에 주입하여 지방산을 분석하였다 [18].
- 0 mL/min으로 최종 주입되는 양은 1 μL 이었다. 시료의 지방산 분석은 표준용액의 retention time과 비교하여 결정하였으며, 내부 표준물질로 heptadecanoic acid methyl ester (Sigma, H-4515)를 이용하여 총 지방산을 정량하고 각각의 지방산은 전체 peak area의 백분율로 산출하였다.
- 본 실험에 사용한 26종의 염생식물은 2005년 7월 서해안 일대에서 채집하였으며 응달에서 건조한 후 -25℃에서 보관하였다 (Table 1). 염생식물의 추출물을 제조하기 위하여 음건한 염생식물을 분쇄하여 methylene chloride 용매에 충분히 잠기게 한 후 24시간 동안 추출한 후 여과하였으며 이 과정을 두 번 반복하였다. 여과하고 남은 잔사에 다시 methanol 용매를 넣고 위와 동일한 과정으로 2회 반복 추출하였다.
- 여과하고 남은 잔사에 다시 methanol 용매를 넣고 위와 동일한 과정으로 2회 반복 추출하였다. 이렇게 얻어진 두 종류의 여과액을 혼합한후 40℃에서 vacuum rotary evaporator (Bucchi, German) 로 감압 농축함으로써 추출물을 제조하였다 (Fig. 1).
대상 데이터
- , Mitchell, Walnut Creek, USA)을 사용하였다. 기기의 분석조건은 injector 250℃, detector (FID) 250℃, oven (initial 130℃, 분당 증가율은 175℃까지 4℃/min, 210℃까지 1℃/min, 245℃까지 30℃/min)로 하였고, carrier gas는 N2 gas (99.999%)를 사용하였다. 유속은 1.
- 본 실험에 사용한 26종의 염생식물은 2005년 7월 서해안 일대에서 채집하였으며 응달에서 건조한 후 -25℃에서 보관하였다 (Table 1). 염생식물의 추출물을 제조하기 위하여 음건한 염생식물을 분쇄하여 methylene chloride 용매에 충분히 잠기게 한 후 24시간 동안 추출한 후 여과하였으며 이 과정을 두 번 반복하였다.
성능/효과
- 26종의 염생식물로부터 얻은 methylene chloride와 methanol 용매 추출물을 이용하여 각 염생식물의 지방산 함량을 분석한 결과, 다수의 염생식물이 시료 mg 당 수십μg 이상의 지방산을 포함하는 것으로 확인되었다.
- 89%로 가장 높은 수치를 보였다. DHA는 여러 대상 식물에서 비교적 높은 함량을 보였으며 특히 흰명주아뀌가 14.54%로 높은 함량을 보였다. 이러한 결과는 염생식물이 해조류나 어류의 n-3계 다중불포화지방산의 함량에 있어서 뒤지지 않음을 보여줄 뿐만 아니라 천연물 화학적이나 식품학적 추가 연구를 통해 여러 질병의 예방과 치료분야에도 기여할 것으로 사료된다.
- 40%로 LNA의 함량이 가장 높았으며, 뒤이어 모래지치, 수송나물, 갯메꽃 순으로 나타났다. EPA의 함량은 상대적으로 낮은 비중으로 나타났으나 칠면초가 1.89%로 가장 높은 수치를 보였다. DHA는 여러 대상 식물에서 비교적 높은 함량을 보였으며 특히 흰명주아뀌가 14.
- 불포화지방산의 경우, 단일불포화지방산에서는 oleic acid (18：1)가 그리고 n-6계 다중불포화지방산에서는 linoleic acid (18：2)가 높은 %함량을 보였다. 그 외에도 gadoleic acid (20：1), docosadienoic acid (22：2) 그리고 arachidonic acid (20：4) 등이 나타남을 확인하였다.
- 불포화지방산의 경우, 단일불포화지방산에서는 oleic acid (18：1)가 그리고 n-6계 다중불포화지방산에서는 linoleic acid (18：2)가 높은 %함량을 보였다. 그리고 n-3계 다중 불포화지방산 중에서 천일사초가 26.40%로 LNA의 함량이 가장 높았으며, 뒤이어 모래지치, 수송나물, 갯메꽃 순으로 나타났다. EPA의 함량은 상대적으로 낮은 비중으로 나타났으나 칠면초가 1.
- 89%의 함량을 가진다. 그리고 갯방풍, 갯완두 그리고 사데풀 (S. brachyotus)이 각각 1.61%, 1.16% 그리고 0.96%의 EPA를 함유하였다.
- 그리고 바다생물이나 특정 식물에서만 찾아 볼 수 있다는 n-3계 다중불포화지방산을 염생식물 추출물의 지방산 분석 자료에서 검토해 본 결과, 많은 시료에서 상당히 높은 비율의 LNA (linolenic acid, 18：3n-3)와 DHA (docosahexaenoic acid, 22：6n-3)가 존재가 확인되었으며, 일부 시료에서 적은 양의 EPA (eicosapentaenoic acid, 20：5n-3)도 존재함이 확인되었다.
- 염습지나 조간대는 조류, 온도 및 염분과 같은 규칙 혹은 비규칙적인 외부 요인에 의해 일반 육상 환경과 다른 극한 환경으로 분류된다. 따라서 이곳에 서식하는 생물은 이에 적합한 적응 기작을 발달시키기 위하여 독특한 생리 활성 물질을 가지는데 특히, 환경적 이온 농도의 차이에 의해 단백질과 지질 및 지방산을 풍부하게 가지는 것으로 확인되었다 [13].
- 40%로 가장 높은 %함량을 보였다. 또한 모래지치 (M. sibirica), 수송나물, 갯메꽃 (C.soldanella), 갯방풍 (G. littoralis), 순비기나무 (V.rotundifolia) 그리고 갈대 (P. communis)가 각각 19.28%, 16.86%, 14.79%, 14.09%, 12.58%그리고 10.58%로 높은 함량의 LNA를 함유하며, 해홍나물 (S. maritime) 9.56%, 갯질경 8.21%, 해당화 (R. rugosa) 7.88%, 번행초 (T. tetragonoides) 7.49%, 갯완두 (L. japonicus) 7.30%, 가는갯능쟁이 (A. gmelini) 7.08%, 큰비쑥 (A. fukudo) 6.22%, 사철쑥 5.10%, 해국 (A. spathulifolius) 4.47% 그리고 퉁퉁마디 4.35% 순으로 LNA 함량을 나타내었다.
- 용매 추출된 염생식물 시료는 gas chromatography 를 이용하여 분석이 이루어졌으며, 그 결과, 퉁퉁마디, 수송 나물, 염주괴불주머니, 사철쑥, 갯질경 등이 높은 총지방산 함량을 나타냈다. 또한 포화지방산인 palmitic acid (16：0) 는 실험 대상 전체에서 나타났을 뿐만 아니라 그 %함량도 대부분의 염생식물에서 가장 높은 것으로 확인되었다. 불포화지방산의 경우, 단일불포화지방산에서는 oleic acid (18：1)가 그리고 n-6계 다중불포화지방산에서는 linoleic acid (18：2)가 높은 %함량을 보였다.
- 따라서 본 연구에서는 염생식물이 n-3계 다중불포화지방산을 함유할 가능성을 확인하기 위하여 26종의 염생식물에 대하여 지방산의 조성과 함량을 조사 하였다. 용매 추출된 염생식물 시료는 gas chromatography 를 이용하여 분석이 이루어졌으며, 그 결과, 퉁퉁마디, 수송 나물, 염주괴불주머니, 사철쑥, 갯질경 등이 높은 총지방산 함량을 나타냈다. 또한 포화지방산인 palmitic acid (16：0) 는 실험 대상 전체에서 나타났을 뿐만 아니라 그 %함량도 대부분의 염생식물에서 가장 높은 것으로 확인되었다.
- asparagoides) 등이 10%이상의 DHA를 가지는 것으로 나타났다. 이어서 사데풀, 염주괴불주머니, 순비기나무, 갯완두, 솔장다리 (S. collina) 순으로 DHA가 나타났다.
- 이와 같이 본 실험을 통해 해안 염생습지에서 기초 생산자로서 중요한 역할을 하는 염생식물이 다양한 지방산을 함유하는 것으로 조사되었다. 특히, 필수지방산인 n-3계다중불포화지방산의 함량은 일반 육상식물이나 동물과 비교 했을 때 상당한 양을 차지하는 것으로 보였고, 그 뿐만 아니라 해양생물인 해조류나 어류의 n-3계 다중불포화지방산의 함량과 견줄 만 한 수치이다 (Table 4 and 5) [19].
- 뇌지방의 10%를 차지하는 DHA는 여러 대상 식물에서 높은 함량을 보였다. 특히 흰명주아뀌 (P. lapathifolia)의 경우에는 14.54%의 함량을 보였으며, 갯개미취 (A. tripolium), 번행초, 칠면초, 해당화, 퉁퉁마디, 좀보리사초 (C. pumila), 사철쑥, 나문재 (S. asparagoides) 등이 10%이상의 DHA를 가지는 것으로 나타났다. 이어서 사데풀, 염주괴불주머니, 순비기나무, 갯완두, 솔장다리 (S.
- 특히, 포화지방산인 palmitic acid (16：0)는 실험 대상 전체에서 나타났을 뿐만 아니라 그 %함량도 대부분의 염생식물에서 가장 높은 것으로 확인되었다. 그 외에도 myristic acid (14：0), stearic acid (18：0), arachidic acid (20：0), behenic acid (22：0) 그리고 lignoceric acid (24：0) 등의 포화지방산이 존재함을 알 수 있었다.
- 이와 같이 본 실험을 통해 해안 염생습지에서 기초 생산자로서 중요한 역할을 하는 염생식물이 다양한 지방산을 함유하는 것으로 조사되었다. 특히, 필수지방산인 n-3계다중불포화지방산의 함량은 일반 육상식물이나 동물과 비교 했을 때 상당한 양을 차지하는 것으로 보였고, 그 뿐만 아니라 해양생물인 해조류나 어류의 n-3계 다중불포화지방산의 함량과 견줄 만 한 수치이다 (Table 4 and 5) [19].
후속연구
- 최근 오염물질의 정화 능력이나 다양한 약리적인 효과로 인해 관심의 대상이 되고 있으며 재배를 통한 이용 가능성이 날로 증가하고 있다 [15,16]. Weete 등 [17]에 의하여 염생식물 S. bigelovii의 지방산 분포가 연구된 바 있으며 특히, 지방산의 경우에는 분석에 있어 안정성, 민감성, 신속성 등의 이유로 organic tracer로써의 역할을 하므로 이러한 연구는 염생식물을 통한 하구의 먹이관계를 연구하는 지표로 사용될 것이다.
- 따라서 본 연구 결과는 추후 지방산과 관련한 염생식물의 중요한 기초 연구자료가 될 것으로 사료된다. 특히 각각의 지방산의 무게를 분석한 결과, 퉁퉁마디와 수송나물이 각각 23.
- 로 많은 양의 n-3계 다중불포화지방산을 포함하는 것으로 나타났으며, 번행초, 사철쑥, 갯방풍 등이 그 뒤를 이었다. 따라서 이들 염생식물에 대한 천연물 화학적 혹은 식용 가능한 염생식물의 식품학적인 추가 연구가 진행된다면 향후 n-3계 다중불포화지방산과 관련된 여러 질병 즉, 암, 동맥경화증, 혈전증을 비롯한 뇌질환 등의 예방과 치료에 관한 분야에도 크게 기여할 것이라고 여겨진다.
- 54%로 높은 함량을 보였다. 이러한 결과는 염생식물이 해조류나 어류의 n-3계 다중불포화지방산의 함량에 있어서 뒤지지 않음을 보여줄 뿐만 아니라 천연물 화학적이나 식품학적 추가 연구를 통해 여러 질병의 예방과 치료분야에도 기여할 것으로 사료된다.
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