더덕(Codonopsis lanceolata Bench. et Hook.)은 예로부터 한방에서 염증을 제거하는 작용이 있고, 인후염이나 림프절 결핵에 효과가 있으며 오랫동안 먹어도 독성이 없는 상품(上品)의 한약자원이다. 민간에서는 고혈압 및 당뇨병 치료에도 이용하며, 최근에는 항암효과와 변비 예방 및 치료에 효능이 있는 식이섬유가 다량 함유되어 있는 것이 밝혀져 약용을 겸한 건강식품으로 주목을 받는 산채이다. 본 연구는 등급 외 더덕을 이용하여 발효더덕을 제조한 후 약이성 음식으로의 활용을 위한 가능성을 타진하고자 계획 수행되었다. 따라서 발효더덕의 영양성분 분석을 통한 식품영양학적 접근을 하고자 분석을 하였다. 식품영양학적 접근에서의 일반성분은 건량기준으로 당질(79.3%) 조단백질 (13.0%), 조지방(2.40%) 및 조회분(5.3%)이었고 각 시료 100 g의 함유열량은 390.5 kcal로 분석되었으며, 총 식이섬유소 함량은 건량기준으로 총 당질 중 47.4%를 나타내었다. 또한, 총 18 종의 아미노산으로 구성되었으며 필수아미노산(8,118.18 mg)과 비필수아미노산(10,913.42 mg) 함량을 나타내었으며, 무기질 중 칼륨의 함유량이 가장 높았고 그 다음이 인, 칼슘, 마그네슘 순으로 나타나 알칼리성 재료임을 알 수 있었으며, 지방산 함량의 경우 총 포화지방산(37.86%), 단일불포화지방산(3.84%) 및 다가불포화지방산(35.64%)으로 구성 되어 있어 다른 식물류에 비해 불포화지방산의 함량이 높은 것으로 나타났다. 조사포닌의 경우 60.1 mg/g이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 유리당 함량의 경우 maltose (15.4%), glucose(8.9%), fructose(0.8%)의 함량을 나타내었다.
더덕(Codonopsis lanceolata Bench. et Hook.)은 예로부터 한방에서 염증을 제거하는 작용이 있고, 인후염이나 림프절 결핵에 효과가 있으며 오랫동안 먹어도 독성이 없는 상품(上品)의 한약자원이다. 민간에서는 고혈압 및 당뇨병 치료에도 이용하며, 최근에는 항암효과와 변비 예방 및 치료에 효능이 있는 식이섬유가 다량 함유되어 있는 것이 밝혀져 약용을 겸한 건강식품으로 주목을 받는 산채이다. 본 연구는 등급 외 더덕을 이용하여 발효더덕을 제조한 후 약이성 음식으로의 활용을 위한 가능성을 타진하고자 계획 수행되었다. 따라서 발효더덕의 영양성분 분석을 통한 식품영양학적 접근을 하고자 분석을 하였다. 식품영양학적 접근에서의 일반성분은 건량기준으로 당질(79.3%) 조단백질 (13.0%), 조지방(2.40%) 및 조회분(5.3%)이었고 각 시료 100 g의 함유열량은 390.5 kcal로 분석되었으며, 총 식이섬유소 함량은 건량기준으로 총 당질 중 47.4%를 나타내었다. 또한, 총 18 종의 아미노산으로 구성되었으며 필수아미노산(8,118.18 mg)과 비필수아미노산(10,913.42 mg) 함량을 나타내었으며, 무기질 중 칼륨의 함유량이 가장 높았고 그 다음이 인, 칼슘, 마그네슘 순으로 나타나 알칼리성 재료임을 알 수 있었으며, 지방산 함량의 경우 총 포화지방산(37.86%), 단일불포화지방산(3.84%) 및 다가불포화지방산(35.64%)으로 구성 되어 있어 다른 식물류에 비해 불포화지방산의 함량이 높은 것으로 나타났다. 조사포닌의 경우 60.1 mg/g이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 유리당 함량의 경우 maltose (15.4%), glucose(8.9%), fructose(0.8%)의 함량을 나타내었다.
Dodok (Codonopsis lanceolata Bench. et Hook) root contains abundant pharmaceutical substances and is widely used as a food and a medicinal herb. To identify the major components, fermented Codonopsis lanceolata was analyzed for its chemical compositions prior to their pharmaceutical substances, whic...
Dodok (Codonopsis lanceolata Bench. et Hook) root contains abundant pharmaceutical substances and is widely used as a food and a medicinal herb. To identify the major components, fermented Codonopsis lanceolata was analyzed for its chemical compositions prior to their pharmaceutical substances, which were used as the fundamental data. The contents of carbohydrate, crude protein, crude lipid and ash are 79.3%, 13.0%, 2.40% and 5.3%, respectively. The calories of fermented Codonopsis lanceolata was 390.5 kcal. Total dietary fiber was 47.4% of total carbohydrates. The protein was composed of 18 different amino acids. The contents of essential and non-essential amino acids were 8,118.18 mg and 10,913.42 mg. The K was the largest mineral followed by P, Ca and Mg, which means fermented Codonopsis lanceolata is alkali material. The contents of saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids were 37.76%, 3.84%, and 35.64%, respectively. Therefore, the amount of the total unsaturated fatty acid was higher than that of any other plant. The content of crude saponin in fermented Codonopsis lanceolata was 60.1 mg/g. It is expected that a follow up study on fermented Codonopsis lanceolata through development and evaluation of processed foods for their functional properties would provide useful information as a source of medicinal foods.
Dodok (Codonopsis lanceolata Bench. et Hook) root contains abundant pharmaceutical substances and is widely used as a food and a medicinal herb. To identify the major components, fermented Codonopsis lanceolata was analyzed for its chemical compositions prior to their pharmaceutical substances, which were used as the fundamental data. The contents of carbohydrate, crude protein, crude lipid and ash are 79.3%, 13.0%, 2.40% and 5.3%, respectively. The calories of fermented Codonopsis lanceolata was 390.5 kcal. Total dietary fiber was 47.4% of total carbohydrates. The protein was composed of 18 different amino acids. The contents of essential and non-essential amino acids were 8,118.18 mg and 10,913.42 mg. The K was the largest mineral followed by P, Ca and Mg, which means fermented Codonopsis lanceolata is alkali material. The contents of saturated fatty acids, monounsaturated fatty acids and polyunsaturated fatty acids were 37.76%, 3.84%, and 35.64%, respectively. Therefore, the amount of the total unsaturated fatty acid was higher than that of any other plant. The content of crude saponin in fermented Codonopsis lanceolata was 60.1 mg/g. It is expected that a follow up study on fermented Codonopsis lanceolata through development and evaluation of processed foods for their functional properties would provide useful information as a source of medicinal foods.
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문제 정의
본 연구는 등급 외 더덕을 이용하여 발효더덕을 제조한 후 약이성 음식으로의 활용을 위한 가능성을 타진하고자 계획·수행되었다. 따라서 발효더덕의 영양성분 분석을 통한 식품영양학적 접근을 하고자 분석을 하였다. 식품영양학적 접근에서의 일반성분은 건량기준으로 당질(79.
이러한 이유로 발효는 식품전반에 다양하게 이용되고 있으며 식품소재의 향, 풍미, 조직감 향상, 젖산, 초산, 알코올 발효를 통한 식품의 저장성 향상은 물론 단백질, 필수아미노산, 필수지방산 및 비타민이 풍부한 식품의 제조와 발효과정을 통한 독성물질 파괴, 생리활성물질 생산 및 소화증진 등의 효과가 보고되고 있다. 따라서 본 실험에서는 등급 외 더덕을 이용하여 발효더덕을 제조한 후 발효더덕의 약리성분 분석에 앞서 기초자료로 일반성분, 무기물, 아미노산, 지방산 등의 화학분석에 대하여 조사하였다.
본 연구는 등급 외 더덕을 이용하여 발효더덕을 제조한 후 약이성 음식으로의 활용을 위한 가능성을 타진하고자 계획·수행되었다.
제안 방법
Carbohydrate column(4.6×250 mm, Waters, Milford, MA, USA)을 사용하였고, acetonitril : water(80:20, v/v) 용액을 1.2 mL/min의 속도로 40℃에서 RI detector를 사용하여 분석하였다.
생더덕은 강원도 횡성지역에서 2007년 9에 채취한 것을 시료로 사용하였다. 구입한 더덕은 선별 후 깨끗이 세정하여 물기를 제거한 후 중량 대비 5중량%의 Leuconostoc mesenteroides(KCCM 35471)를 접종하여 30℃, 습도 75%를 유지하며 7일간 발효한 후, 20℃에서 7일간 숙성하여 발효더덕을 얻었다. 이 발효더덕을 세절하여 동결건조기(PVTFA 10AT, Ilsin, Korea)를 사용하여 동결건조 하였다.
배당체인 사포닌은 대개 발효 시 아글리콘에 붙어있는 당부분이 떨어져나가 사포게닌의 형태(아글리콘화)로 전환되는 것이 사포게닌의 함량이 증가한 것으로 사료된다. 더덕 뿌리의 70% MeOH extract에서 Froth fromation, PPT method, Lieberman Buchard reaction, Hemolysis에 양성반응을 보이므로 saponin 양성으로 검색하였다(21). 추후 TLC와 HPLC분석을 통하여 ginsenoside의 조성 함량 분석이 필요할 것으로 생각된다.
무기물 함량: 무기질 함량은 발효더덕을 예비탄화한 후 550℃ 회화로에서 회화시킨 회분에 염산을 가하여 용해시키고 일정량으로 정용한 후 ICP-ASE(inductively coupled plasma, JA38 PLUS, ISA insatrument S.A., Longjumeau, France)로 분석하였다(14). ICP-AES의 작동조건은 power:1 kW for aqueous, nebulizer pressure: 3.
물포화 부탄올 층을 미리 항량으로 한 농축플라스크에 옮겨 감압농축한 후 105º에서 20분간 건조하고, 다시 데시케이타에서 30분간 식혀 무게를 달아 다음 식에 따라 조사포닌의 양을 구하였다.
유리당 함량: 건조 발효더덕 1 g과 80% 에탄올 40 mL를 혼합한 후 80℃의 shaking incubator에서 100 rpm의 속도로 회전시키면서 유리당을 추출하였고, 이를 여과한 후 10,000×g에서 20분 동안 원심분리하고 상등액을 0.45 μm membrane filter로 여과하여 HPLC로 분석하였다.
구입한 더덕은 선별 후 깨끗이 세정하여 물기를 제거한 후 중량 대비 5중량%의 Leuconostoc mesenteroides(KCCM 35471)를 접종하여 30℃, 습도 75%를 유지하며 7일간 발효한 후, 20℃에서 7일간 숙성하여 발효더덕을 얻었다. 이 발효더덕을 세절하여 동결건조기(PVTFA 10AT, Ilsin, Korea)를 사용하여 동결건조 하였다. 건조된 시료는 마쇄하여 유리병에 넣고 밀봉한 후 냉장고(4℃)에 보존하면서 시료로 사용하였다.
지방산 분석: 지방산은 발효더덕을 n-hexane으로 추출하여 얻은 지질 200 mg에 0.5 N NaOH/MeOH 5 mL를 가하여 분해시킨 다음, BF3 촉매하에 methyl ester를 만들어 GC(HP 5890, Hewlett-Packard Co., Palo Alto, CA, USA)로 분석하였다(15).
대상 데이터
생더덕은 강원도 횡성지역에서 2007년 9에 채취한 것을 시료로 사용하였다. 구입한 더덕은 선별 후 깨끗이 세정하여 물기를 제거한 후 중량 대비 5중량%의 Leuconostoc mesenteroides(KCCM 35471)를 접종하여 30℃, 습도 75%를 유지하며 7일간 발효한 후, 20℃에서 7일간 숙성하여 발효더덕을 얻었다.
이론/모형
45 μm, Millipore, USA)로 여과하고 여액 중 일부를 취해 건조튜브에 넣고 유도체 시약 methanol : triethylamine : water : phenylisothiocyanate(PITC) 혼합용액(7:1:1:1, v/v)을 첨가하여 유도체화한 다음 이를 감압 건고하였다. 건고물을 용해시킨 후 picotag방법에 따라 HPLC로 분석하였다. 이때 분석조건은 instrument: JASCO HPLC system(Japan Spectroscopic Co.
식이섬유: 건조 발효더덕의 식이섬유 함량은 Prosky 등의 방법(16)에 따라 total dietary fiber assay kit(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하여 측정하였다.
일반성분 분석: 시료의 일반성분은 AOAC 법(13)에 의하여 분석하였다. 즉, 수분은 105℃ 상압건조법, 회분 함량은 550℃에서 직접회화법을 이용하여 분석하였다.
즉, 수분은 105℃ 상압건조법, 회분 함량은 550℃에서 직접회화법을 이용하여 분석하였다. 조단백질 함량은 micro-Kjeldahl 법을 이용한 단백질 자동분석기(Kjeltec protein analyzer, Tecator, Sweden)로, 조지방 함량은 Soxhlet 법을 이용하여 분석하였다. 총 당질 함량은 위의 측정치를 합한 값을 100에서 뺀 값으로 하였다.
조사포닌 함량: 조사포닌 함량은 식품공전에 준하여 분석하였다. 즉, 건조 발효더덕 1～2 g을 정밀히 달아 삼각플라스크에 넣고 물 60 mL에 녹여 분액깔때기에 옮기고 에테르 60 mL로 씻은 다음 물 층을 물포화 부탄올 60 mL로 3회 추출한 후, 추출액을 모두 합쳐서 물 50 mL로 씻는다.
일반성분 분석: 시료의 일반성분은 AOAC 법(13)에 의하여 분석하였다. 즉, 수분은 105℃ 상압건조법, 회분 함량은 550℃에서 직접회화법을 이용하여 분석하였다. 조단백질 함량은 micro-Kjeldahl 법을 이용한 단백질 자동분석기(Kjeltec protein analyzer, Tecator, Sweden)로, 조지방 함량은 Soxhlet 법을 이용하여 분석하였다.
성능/효과
Table 1에 나타난 바와 같이 시료 100 g(dry weight basis)중에는 조단백질 함량이 13.0%이었고 Table 3과 같이 발효더덕의 구성아미노산의 종류는 총 18종이며, 이 중 glutaminic acid와 leucine 함량이 가장 높은 함량을 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 필수아미노산 함량은 시료 100 g(wet weight basis)당 약 8.1 g, 비필수아미노산 함량은 약 10.9 g으로써 필수아미노산과 비필수아미노산의 비율이 0.74이었다(Table 3). Kim(17)은 자연산과 재배더덕의 아미노산의 함량을 비교한 결과에서 arginine, glutamic acid, alanine, asparagine, lysine, leucine의 순의 함량을 나타낸 결과와 비교하면 큰 차이는 없는 것으로 사료된다.
한편 영양소의 함량을 평가하는 데는 실제적인 고형물의 함량이 중시되므로 wet weight basis보다는 dry weight basis가 효과적일 것으로 판단하여 괴각의 일반성분과 식이섬유소 함량을 건량기준으로 환산하여 Table 1의 괄호 안에 표시하였다. 그 결과 탄수화물 79.3%, 조단백 13.0%, 조지방 2.4% 및 조회분 5.3%로 나타났다. 따라서 발효더덕의 주된 성분은 대부분의 식물체의 구성성분인 탄수화물로 사료된다.
4%를 나타내었다. 또한, 총 18종의 아미노산으로 구성되었으며 필수아미노산(8,118.18 mg)과 비필수아미노산(10,913.42 mg) 함량을 나타내었으며, 무기질 중 칼륨의 함유량이 가장 높았고 그 다음이 인, 칼슘, 마그네슘 순으로 나타나 알칼리성 재료임을 알 수 있었으며, 지방산 함량의 경우 총 포화지방산(37.86%), 단일불포화지방산(3.84%) 및 다가불포화지방산(35.64%)으로 구성되어 있어 다른 식물류에 비해 불포화지방산의 함량이 높은 것으로 나타났다. 조사포닌의 경우 60.
3 mg) 순이었다. 미량영양소인 철분, 구리, 아연 및 망간 함량도 각각 44.2 mg, 0.6 mg, 0.7 mg 및 3.4 mg 함유되어 있는 것으로 분석되었다.
87%) 순이었다고 보고하였다. 본 실험에서는 총지방질 성분의 지방산 조성에 있어서 linoleic acid 함량이 28.39%로 가장 높았고, 다음으로 palmitic acid(16.32%), linolenic acid(7.25%)로 구성되어 재배더덕과 비교하여 지방산 조성에는 큰 차이는 없었지만, 이 세 가지 지방산이 높은 조성 비율을 보였다. 총 포화지방산(37.
따라서 발효더덕의 영양성분 분석을 통한 식품영양학적 접근을 하고자 분석을 하였다. 식품영양학적 접근에서의 일반성분은 건량기준으로 당질(79.3%) 조단백질 (13.0%), 조지방(2.40%) 및 조회분(5.3%)이었고 각 시료 100 g의 함유 열량은 390.5 kcal로 분석되었으며, 총 식이섬유소 함량은 건량기준으로 총 당질 중 47.4%를 나타내었다. 또한, 총 18종의 아미노산으로 구성되었으며 필수아미노산(8,118.
후속연구
더덕 뿌리의 70% MeOH extract에서 Froth fromation, PPT method, Lieberman Buchard reaction, Hemolysis에 양성반응을 보이므로 saponin 양성으로 검색하였다(21). 추후 TLC와 HPLC분석을 통하여 ginsenoside의 조성 함량 분석이 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
발효는 식품에 있어서 무슨 효과를 가져다 주는가?
식품의 발효는 오래전부터 행해져온 가공공정의 일환으로 미생물 작용을 통해 식품에 좋은 맛과 향, 조직감 등을 부여하고 유용성분을 증진시키는 작용을 하며, 식품소재에 저장성을 부여하고 영양성을 증진하는 장점을 가진다. 이러한 이유로 발효는 식품전반에 다양하게 이용되고 있으며 식품소재의 향, 풍미, 조직감 향상, 젖산, 초산, 알코올 발효를 통한 식품의 저장성 향상은 물론 단백질, 필수아미노산, 필수지방산 및 비타민이 풍부한 식품의 제조와 발효과정을 통한 독성물질 파괴, 생리활성물질 생산 및 소화증진 등의 효과가 보고되고 있다. 따라서 본 실험에서는 등급 외 더덕을 이용하여 발효더덕을 제조한 후 발효더덕의 약리성분 분석에 앞서 기초자료로 일반성분, 무기물, 아미노산, 지방산 등의 화학분석에 대하여 조사하였다.
더덕는 무슨 식품인가?
et Hook.)(8)은 한국, 중국 및 일본의 산간지방에서 야생하는 다년생 초본으로 도라지와 함께 일반식용으로 널리 이용되고 있는 산채식품이다. 더덕은 기호품으로도 상당한 호평을 받는 식품일 뿐 아니라 진해(鎭咳), 거담(祛痰)등의 약효가 있다고 古來부터 식이요법이 전해지며, 혈적(血積), 경기(驚氣), 두통(頭痛) 및 소화약(消炎藥)으로 또는 인삼의 대용약으로 쓰이고 있으며, 더덕의 성분에 관해서는 일종의 saponin이 존재한다는 것이 확인되었다(9).
발효는 식품전반에 다양하게 이용되고 있는데 이 이유는 무엇인가?
더욱이 더덕 향에 대한 기호도의 연령별 편차가 극심하고 인삼과 대비되 상대적으로 하위 농산품으로 인식되어 국내 및 수출용으로 개발이 매우 저조한 상황이다. 식품의 발효는 오래전부터 행해져온 가공공정의 일환으로 미생물 작용을 통해 식품에 좋은 맛과 향, 조직감 등을 부여하고 유용성분을 증진시키는 작용을 하며, 식품소재에 저장성을 부여하고 영양성을 증진하는 장점을 가진다. 이러한 이유로 발효는 식품전반에 다양하게 이용되고 있으며 식품소재의 향, 풍미, 조직감 향상, 젖산, 초산, 알코올 발효를 통한 식품의 저장성 향상은 물론 단백질, 필수아미노산, 필수지방산 및 비타민이 풍부한 식품의 제조와 발효과정을 통한 독성물질 파괴, 생리활성물질 생산 및 소화증진 등의 효과가 보고되고 있다.
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