The principal objective of this study was to determine the available components in different varieties of Discorea spp. The Discorea spp. samples were divided into three groups by variety. The three groups were divided into Jangma(D. batatas Decaisne), Danma(D. japonica Decaisne), and Doonggunma(D. ...
The principal objective of this study was to determine the available components in different varieties of Discorea spp. The Discorea spp. samples were divided into three groups by variety. The three groups were divided into Jangma(D. batatas Decaisne), Danma(D. japonica Decaisne), and Doonggunma(D. opposita Thumb), and then assessed with regard to the content of proximate compositions, minerals, sugars, crude saponin, and diosgenin. No substantial differences were noted to exist among samples in terms of carbohydrate and crude protein contents. The crude lipid contents were detected in the following order : Danma(D. japonica Decaisne, $0.71{\pm}0.15%$) > Jangma(D. batatas Decaisne, $0.65{\pm}10.12%$) > Doonggunma (D. opposita Thumb, $0.49{\pm}0.10%$). The Danma(D. japonica Decaisne) samples were determined to harbor the highest K($2.07{\pm}0.91%$), Ca($0.21{\pm}0.12%$), Fe($110.7{\pm}0.0$ mg/kg), Mn($20.6{\pm}3.4$ mg/kg) and Zn($31.2{\pm}3.9$ mg/kg) contents among all tested samples. The predominant sugar components in all samples were mannose($70.7{\pm}1.3{\sim}80.5{\pm}1.5%$), glucose($18.2{\pm}1.2{\sim}28.3{\pm}2.5%$) and sucrose($60.3{\pm}3.7{\sim}83.6{\pm}6.5%$). The crude saponin and diosgenin contents for Jangma(D. batatas Decaisne), Danma(D. japonica Decaisne) and Doonggunma(D. opposita Thumb) varieties were : $1.7{\pm}0.4%$, $3.9{\pm}0.8%$ and $3.2{\pm}0.7%$, and $13.59{\pm}1.74$ mg/g, $14.25{\pm}1.60$ mg/g and $18.00{\pm}1.92$ mg/g, respectively.
The principal objective of this study was to determine the available components in different varieties of Discorea spp. The Discorea spp. samples were divided into three groups by variety. The three groups were divided into Jangma(D. batatas Decaisne), Danma(D. japonica Decaisne), and Doonggunma(D. opposita Thumb), and then assessed with regard to the content of proximate compositions, minerals, sugars, crude saponin, and diosgenin. No substantial differences were noted to exist among samples in terms of carbohydrate and crude protein contents. The crude lipid contents were detected in the following order : Danma(D. japonica Decaisne, $0.71{\pm}0.15%$) > Jangma(D. batatas Decaisne, $0.65{\pm}10.12%$) > Doonggunma (D. opposita Thumb, $0.49{\pm}0.10%$). The Danma(D. japonica Decaisne) samples were determined to harbor the highest K($2.07{\pm}0.91%$), Ca($0.21{\pm}0.12%$), Fe($110.7{\pm}0.0$ mg/kg), Mn($20.6{\pm}3.4$ mg/kg) and Zn($31.2{\pm}3.9$ mg/kg) contents among all tested samples. The predominant sugar components in all samples were mannose($70.7{\pm}1.3{\sim}80.5{\pm}1.5%$), glucose($18.2{\pm}1.2{\sim}28.3{\pm}2.5%$) and sucrose($60.3{\pm}3.7{\sim}83.6{\pm}6.5%$). The crude saponin and diosgenin contents for Jangma(D. batatas Decaisne), Danma(D. japonica Decaisne) and Doonggunma(D. opposita Thumb) varieties were : $1.7{\pm}0.4%$, $3.9{\pm}0.8%$ and $3.2{\pm}0.7%$, and $13.59{\pm}1.74$ mg/g, $14.25{\pm}1.60$ mg/g and $18.00{\pm}1.92$ mg/g, respectively.
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문제 정의
마(麻)의 근경(根莖)에 함유되어 있는 약효성분으로 알려져 있는 steroidal saponin에 속하는 diosgenin의 정량법과 그 함량에 따른 품질의 등급에 대한 기준 설정을 위한 기초자료로 활용하고자 마(麻)의 형태에 따라서 장마, 단마 및 둥근마 등의 마(麻)의 품종에 따른 주성분인 diosgenin의 함량을 분석할 수 있는 분석법을 확립하고, 품종별로 함유되어 있는 영양 성분 및 diosgenin의 함량을 조사하였다.
마(麻)의 근경(根莖)이 산약(山藥)이라는 한약재로서 뿐만 아니라 건강식품으로 가공되는 원재료의 측면에서 볼 때, 약효성분으로 알려져 있는 steroidal saponin에 속하는 diosgenin의 정량법과 그 함량에 따른 품질의 등급에 대한 기준이 설정되어 있지 않아 이에 대한 연구가 절실한 실정에 있다. 본 연구에서는 마(麻)의 형태에 따라서 구분하고 있는 장마, 단마 및 둥근마 등을 채취하여, 주성분인 diosgenin의 함량을 분석할 수 있는 분석법을 확립하고, 품종별로 함유되어 있는 영양성분 및 diosgenin의 함량을 조사하여 한약재 및 가공식품으로 사용되는 재료로서의 품질을 평가하는데 기초자료로 활용하기 위하여 수행하였다.
제안 방법
Table 2의 조건으로 둥근마를 이용하여 추출용매별, 가수분해 시간별 diosgenin의 분석 조건을 확립하고자 ethanol, 2N, 4N 및 6N HCl 이용하여 diosgenin 함량을 분석하였으며(Fig. 3), 2N HCl 추출용매를 이용하여 가수분해 시간별 diosgenin의 함량을 조사하였다(Fig. 4). Ethanol 및 6N HCl 용매 추출에서는 diosgenin이 검출되지 않았으며, 2N HCl의 추출용매의 경우, diosgenin 함량이 가장 많았으며, 4N HCl에서는 추출 함량이 적었다.
마의 영양성분 중 환원당 함량은 분말시료 10 g을 증류수와 25% HCl 20 ㎖를 가하여 환류장치에서 3시간 가수분해하고, glucose를 표준물질로 하여 환원당을 DNS법(Miller GL 1959)으로 정량하였으며, 조단백질 및 조지방의 함량은 Choo 등(1996)의 식품분석법에 의하여 분석하였다. 가수분해한 당액의 구성단당류 함유비율은 용액 일정량을 10% NaOH를 사용하여 pH 7로 조절한 후, membrane filter(gelman LC 13, 0.45 ㎛)로 여과한 다음, sep-pack(millipore, USA)으로 처리하여 색소를 제거한 후, HPLC를 이용하여 총 당의 구성단당류를 분석하였다. 또한, 마중의 유리당류의 분석은 Bang 등(2006)의 방법에 따라 분말시료 10 g을 칭량하여 500 ㎖ round bottom flask에 넣고 70℃ 수욕 상에서 환류, 냉각시키면서 200 ㎖의 80% ethanol로 4시간씩 2회 추출하고, 다시 100 ㎖로 1회 추출한 다음, 추출액을 여과지(Whatmann No.
마 중에 함유된 diosgenin 분석 방법은 장마, 단마 및 둥근마 들을 1 ㎜ 정도 두께로 절편을 내고 냉소에서 3일간 건조한 시료를 1×1 ㎝ 정도의 크기로 잘게 부순 다음, 근경(根莖)을 각각 5 g씩 2N HCl 100 ㎖를 가하여 12시간씩 환류시킨 후, No. 2의 여과지로 filter하고, 추출된 상등액을 ethylacetate 100 ㎖를 첨가하여 분획하여 HPLC 분석용액으로 하였다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 마(麻)는 마의 수확기 2005년 11월에 경북 안동시 북후면에서 재배되는 장마(D. batatas Decaisne) 및 “참마” 혹은 “약마(藥麻)”라고 흔히 불리어지는 단마(D. japonica Decaisne)와 충북 충추지역에서 주로 재배되는 둥근마(D. opposita Thunb.)를 구입하여 물로 잘 씻어 이물질을 제거하고, 껍질을 얇게 벗긴 다음 두께 2 ㎜ 정도로 절단하여 음건하여 냉동고에 보관하면서 분석시료로 하였다.
데이터처리
3) a Values with different superscripts within the column are significantly different at p<0.05 by Duncan's multiple range test.
이론/모형
Crude saponin의 함량은 Shin 등(2001)의 인삼 crude saponin의 분리방법으로 많이 사용되는 고온 MeOH 추출/n BuOH 분획에 의한 분리방법에 따라 마 분말시료 10 g을 취하여 70% methanol 200 ㎖로 80℃에서 3회 반복 환류, 추출하였다. 추출액은 60℃에서 감압농축기로 농축하여 용액이 100 ㎖가 될 때까지 methanol을 제거한 후, 물을 가하여 200 ㎖로 정용하였다.
45 ㎛)로 여과한 다음, sep-pack(millipore, USA)으로 처리하여 색소를 제거한 후, HPLC를 이용하여 총 당의 구성단당류를 분석하였다. 또한, 마중의 유리당류의 분석은 Bang 등(2006)의 방법에 따라 분말시료 10 g을 칭량하여 500 ㎖ round bottom flask에 넣고 70℃ 수욕 상에서 환류, 냉각시키면서 200 ㎖의 80% ethanol로 4시간씩 2회 추출하고, 다시 100 ㎖로 1회 추출한 다음, 추출액을 여과지(Whatmann No. 2)로 여과한 후, rotary vaccum evaporator로 용매를 제거하고, 10 ㎖의 80% acetonitrile에 녹여, membrane filter(gelman LC 13, 0.45 ㎛)로 여과액을 총 당의 구성단당류 HPLC(high performance liquid chromatography) 분석조건과 동일한 방법으로 분석하였다. 이때 HPLC의 분석조건은 Table 1과 같았으며, 이밖에 조회분 및 무기성분의 함량은 Song 등(2006)의 식품분석법에 의하여 분석하였다.
마의 영양성분 중 환원당 함량은 분말시료 10 g을 증류수와 25% HCl 20 ㎖를 가하여 환류장치에서 3시간 가수분해하고, glucose를 표준물질로 하여 환원당을 DNS법(Miller GL 1959)으로 정량하였으며, 조단백질 및 조지방의 함량은 Choo 등(1996)의 식품분석법에 의하여 분석하였다. 가수분해한 당액의 구성단당류 함유비율은 용액 일정량을 10% NaOH를 사용하여 pH 7로 조절한 후, membrane filter(gelman LC 13, 0.
45 ㎛)로 여과액을 총 당의 구성단당류 HPLC(high performance liquid chromatography) 분석조건과 동일한 방법으로 분석하였다. 이때 HPLC의 분석조건은 Table 1과 같았으며, 이밖에 조회분 및 무기성분의 함량은 Song 등(2006)의 식품분석법에 의하여 분석하였다.
성능/효과
Crude saponin 함량은 장마 1.7±0.4%, 단마 3.9±0.8%, 둥근마 3.2±0.7%인 것으로 확인되어, 단마 및 둥근마에 비하여 장마의 함량이 상대적으로 낮은 경향이었다.
Crude saponin 함량은 장마 1.7±0.4%, 단마 3.9±0.8%, 둥근마 3.2±0.7%인 것으로 확인되었으며, 단마 및 둥근마에 비하여 장마의 함량이 상대적으로 낮은 경향이었다.
DHEA의 전구물질로 알려져 있는 diosgenin의 함량을 분석한 결과, 장마에서는 13.59±1.74 ㎎/g, 단마 14.25±1.60 ㎎/g, 둥근마 18.00±1.92 ㎎/g을 나타내어 장마 및 단마에 비하여 둥근마의 함량이 높은 경향을 나타내었다.
Diosgenin의 함량은 장마 13.59±1.74 ㎎/g, 단마 14.25±1.60 ㎎/g, 둥근마 18.00±1.92 ㎎/g을 나타내어 장마 및 단마에 비하여 둥근마의 함량이 높은 경향을 나타내었다.
4). Ethanol 및 6N HCl 용매 추출에서는 diosgenin이 검출되지 않았으며, 2N HCl의 추출용매의 경우, diosgenin 함량이 가장 많았으며, 4N HCl에서는 추출 함량이 적었다. HCl 농도가 높아지면 diosgenin의 가수분해 및 추출과정에서 diosgenin의 tretrahydropyran이나 tetrahydrofuran 구조가 가수분해되어 그 함량이 감소된 것으로 판단된다.
Sucrose의 함유비율은 장마 및 단마에 비하여 둥근마의 함유비율이 83.6±6.5%로서 매우 높은 경향이었다.
그리고 장마, 단마(약마) 및 둥근마의 유리당류는 glucose, fructose 및 sucrose로 구성되어 있었으며, 그 함유비율은 3품종 모두 sucrose의 함유비율이 60.3±3.7～83.6±6.5%로서 대부분을 차지하였으며, 둥근마의 glucose 함유비율은 장마 및 단마에 비하여 적은 경향이었으며, fructose의 경우에는 단마 및 둥근마에 비하여 장마의 함유비율이 오히려 높았다.
마의 품종별 환원당 함량은 3품종 모두 72.66±3.95～78.82±3.12%의 범위에 속하여 거의 비슷한 함량을 나타내었으며, 조단백질 함량은 장마 및 단마의 경우에는 7.91±0.80～7.93±0.99%이었지만, 둥근마에서는 13.64±1.18%로서 나머지 2품종에 비하여 2배에 가까운 높은 함량을 나타내었다.
마의 품종별로 가수분해한 당액의 구성단당류의 함유비율은 mannose 70.7±1.3～80.5±1.5%, glucose 18.2±1.2～28.3±2.5%로서 대부분을 차지하였으며, 둥근마의 경우 단당류 중에서 mannose의 함유비율이 장마 및 단마의 함유비율에 비하여 적은 편이었지만, glucose의 함유비율은 오히려 많은 경향을 나타내었다.
무기성분 함량은 단마의 경우, 칼륨 2.07±0.91%, 칼슘 0.21± 0.12% 및 마그네슘 0.17±0.06%이었지만 품종별 함량의 차이에 대한 유의성이 인정되지 않았으며, 철분의 함량은 110.7±8.0 ㎎/㎏으로서 장마 49.8±6.9 ㎎/㎏, 둥근마 37.2±5.8 ㎎/㎏에 비하여 2～3배의 함유량을 나타내었고, 망간 및 아연의 함유량도 20.6±3.4 ㎎/㎏ 및 31.2±3.9 ㎎/㎏이 함유되어 주로 한방에서 한약재로 사용되는 단마의 함량이 장마 및 둥근마에 비하여 많이 함유되어 있었다.
무기성분의 함량은 단마의 경우에 칼륨 2.07±0.91%, 칼슘 0.21±0.12% 및 마그네슘 0.17±0.06%로서 장마 및 둥근마에 비하여 많았으며, 철분 함량은 110.7±8.0 ㎎/㎏으로서 장마 49.8±6.9 ㎎/㎏, 둥근마 37.2±5.8 ㎎/㎏에 비하여 2～3배 많았으며, 망간 및 아연의 함유량도 20.6±3.4 ㎎/㎏ 및 31.2±3.9 ㎎/㎏ 함유되어 단마의 함량이 제일 많았다.
유리당류는 3품종 모두 glucose, fructose 및 sucrose이었으며, 그 함유비율은 sucrose가 60.3±3.7～83.6±6.5%로서 대부분을 차지하였으나, 둥근마의 경우에는 sucrose의 함유 비율이 83.6±6.5%로서 상대적으로 매우 높은 특성을 나타내었다.
탄수화물 함량은 3품종 모두 72.66±3.95～78.82±3.12%의 범위에 속하여 거의 비슷한 함량을 나타내었으며, 조단백질 함량은 장마 및 단마의 경우에는 7.91±0.80～7.93±0.99%이었지만, 둥근마는 13.64±1.18%이었으며, 조지방 함량은 단마의 경우 0.71±0.15%, 장마 0.65±0.12%이었으며, 둥근마는 0.49±0.10%이었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
마란?
마(Dioscorea)는 마과(Dioscoreaceae)에 속하는 덩굴성 다년생 초본으로 중국이 원산지이며, 우리나라는 경상북도 안동 지방에서 많이 생산되고 있으며, 근경이 육질(肉質)이고 백색, 점활성이며, 11～12월에 채취하여 깨끗하게 세정하여 건조하여 “산약(山藥)”이라는 약재명으로 재배산 약재로 사용되고 있다(Jang 등 1999). 마(麻)의 근경에 함유되어 있는 약리 성분으로 batasin Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 및 steroidal saponin인 diosin, diosgenin 등이 함유되어 있고, 이밖에 전분, 당단백질, amylase, mucilage, choline 및 allantoin 등이 함유되어 있어 혈당 하강 작용, 소화 촉진 작용, 지사작용, 거담작용, 자양작용 등의 역리효과가 있는 것으로 알려져 있다(Kwon 등 2001).
마의 근경에 함유되어 있는 약리 성분은?
마(Dioscorea)는 마과(Dioscoreaceae)에 속하는 덩굴성 다년생 초본으로 중국이 원산지이며, 우리나라는 경상북도 안동 지방에서 많이 생산되고 있으며, 근경이 육질(肉質)이고 백색, 점활성이며, 11～12월에 채취하여 깨끗하게 세정하여 건조하여 “산약(山藥)”이라는 약재명으로 재배산 약재로 사용되고 있다(Jang 등 1999). 마(麻)의 근경에 함유되어 있는 약리 성분으로 batasin Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 및 steroidal saponin인 diosin, diosgenin 등이 함유되어 있고, 이밖에 전분, 당단백질, amylase, mucilage, choline 및 allantoin 등이 함유되어 있어 혈당 하강 작용, 소화 촉진 작용, 지사작용, 거담작용, 자양작용 등의 역리효과가 있는 것으로 알려져 있다(Kwon 등 2001).
한방에서 마를 어떻게 소개하는가?
한방에서는 냄새가 없고, 맛은 조금 달고 담백하여, 성(性)은 온(溫)하고, 무독하며, 미(味)는 감(甘)하여 건비(健脾), 보폐(補肺), 고신(固腎) 및 익정(益精) 등의 효능이 있는 것으로 알려져 있다(Jang SM 1999). Kang 등(2008a)에 의하여 동물실험을 통하여 산약은 제1형 당뇨병 환자 및 제2형 당뇨병 환자에서 혈당 강하 효과가 있는 것으로 확인되었으며, 또한 Kang 등(2008b)에 의하여 산약은 NGF(신경성장인자)의 분비를 촉진하여 당뇨병성 말초신경병증으로 인한 말초신경 손상도 개선시키는 것으로 보고된 바 있다.
참고문헌 (15)
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