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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 7개 지역의 쪽파 종구로 재배한 쪽 파의 이화학적 품질 특성을 조사하여 쪽파 우량 종구 생산을 위한 연구의 기초 자료로 이용하고, 식품학적 성분 조사 연구를 통해 국내산 쪽파의 품질 특성을 알아보고자 하였다.
가설 설정
- 3) Values with different letters within a column differ significantly(p<0.05).
제안 방법
- 분해한 시료는 evaporator로 HCl을 제거하고, 0.2 N Na-citrate buffer(pH 2.24) 용액을 일정 비율로 희석하여 0.2 μm membrane filter(Whatman Co., England)로 여과한후 HPLC(Agilent 1200, USA)로 아미노산을 분석하였다.
- 사용한 column은 sodium ion-exchange column(3.0×250 nm, Pickering Laboratories INC., USA), 아미노산 분석기기는 Pinnacle PCX post-column derivatizer(Pickering Laboratories INC., USA)를 이용하였으며, 0.2 N Na-citrate buffer 용액(pH 3.28 및 7.40)을 이동상으로 flow rate는 0.3 mL/min, 반응액은 ninhydrin 용액으로 flow rate는 0.3 mL/min, column 온도는 48℃, 반응 온도는 130℃로 하여 18종의 표준아미노산 (0.25 μmol/mL Amino Acid Protein Hydrolysate Standard, Pickering Laboratories INC., USA)을 기준으로 분석 정량하였다.
- 이때 시료 주입은 10 μL, 검출은 Diode Array detector (Agilent 1200, USA)를 사용하여 570 nm에서 3회 반복하여 측정하였다.
- 즉, 동결 건조 시료 1 g을 취해 HNO3 10 mL와 H2SO4 10 mL를 가한 후 600℃ furnace를 이용하여 회화시키고, 충분히 식힌 다음 HCl 2 mL와 증류수 50～60 mL 가하여 회화한 후 filtering(Whatman No.2)하여 증류수로 총 100 mL의 부피로 맞추어 유도 결합 플라스마 분광광도계(ICP, Inductively Coupled Plasma 730-ES, Varian, USA)로 무기질 및 중금속 함량을 측정하였다.
- 쪽파 줄기의 경도는 뿌리에서 3～4 cm 떨어진 부분을 측정하고, 잎의 경도는 줄기에서 5 cm 떨어진 곳을 texture analyzer(TA-XT2, SMS, England)로 측정하였다. 이때 사용된 probe는 직경 5 mm, pre test speed 2.
- 쪽파의 색도는 줄기와 잎 부분을 나누어 분쇄한 다음 petri dish(50×12 mm)에 담아 색차계(ND-300A, Nippon Denshoku, Japan)로 L(Lightness), a(Redness), b(Yellowness)를 측정하였다.
- 총 당 함량은 시료를 증류수에 희석하여 희석액 1 mL를 취해 5% 페놀 용액 1 mL, 황산 5 mL를 넣고 혼합한 뒤 실온에서 20분간 방치하여 spectrophotometer(Ultrospec 4300 pro UV/visible spectrophotometer, Buckinghamshire, UK)로 490 nm에서 흡광도를 측정하였다(Dubois et al 1956). 환원당 함량은 희석액 1 mL를 취해 DNS 용액(dinitrosalicylic acid 0.
- W up to 500 mL)을 2 mL 넣고 혼합한 후 10분간 끓는 물에 넣었다가 꺼내서 얼음물에 식히고 spectrophotometer(Ultrospec 4300 pro UV/visible spectrophotometer, Buckinghamshire, UK)로 550 nm에서 흡광도를 측정하였다(Lee et al 2003). 총 당과 환원당 함량은 glucose를 이용한 표준 검량식에 흡광도를 적용하여 함량을 구하였다.
- 한국산 쪽파의 품질 향상을 위해 7개 지역의 쪽파 종구로 재배된 쪽파에 대한 이화학적 특성 분석을 실시하였다. 일반 성분 분석 결과, 쪽파의 수분 함량은 예천 쪽파, 조단백 함량은 제주도 쪽파, 조지방 함량은 예천 쪽파의 함량이 가장 높게 나타났다.
- 2 mL 넣어 23℃에서 1분간 반응시키고, 5% Na2CO3 용액을 3 mL 가하여 23℃에서 2시간 방치시킨 다음 spectrophotometer(Ultrospec 4300 pro, Biochrome, Sweden)로 765 nm에서 흡광도를 측정하였다. 흡 광도는 gallic acid를 이용한 표준 검량식에 적용하여 총 페놀 함량을 구하였다. Pyruvic acid 함량은 동결 건조 시료 10 g 에 100 mL 증류수를 넣어 1시간 교반 추출하여 20 mL 추출액에 10% trichloroacetic acid 용액 20 mL를 첨가하고, 여과하여 실험 시료로 사용하였다.
대상 데이터
- 본 실험에서 사용한 쪽파는 예산, 무안, 안면도, 덕적도, 제주도, 예천, 중국산 종구로 재배된 것으로 충청남도 농업 기술원(Yesan, Korea)에서 각 지역에서 생산된 재래종 종구를 구입하여 예산 농업기술원에서 일괄적으로 재배한 것을 2007년 5월에 지역별로 각 10 kg씩 제공받아 4℃ 냉장 보관하면서 시료로 사용하였으며, 일부 실험(수소공여능, 총 페놀 함량, pyruvic acid 함량, 무기질 함량, 아미노산 함량)을 위해서 7개 지역의 쪽파 종구로 재배한 쪽파를 각 2 kg씩 취해 -70℃에서 동결한 후 동결 건조(SFDSM12-60Hz, Samwon, Seoul, Korea)하여 -20℃에 보관하면서 이용하였다.
데이터처리
- 실험 결과는 SPSS 14.0(Statistical Package for Social Sciences, SPSS Inc., Chicago IL, USA) software를 이용하여 분산분석을 실시하였으며, 유의적 차이가 있는 항목에 대해서는 Duncan's multiple range test로 p<0.05 수준에서 유의차 검정을 실시하였다.
이론/모형
- AOAC method(AOAC 1995)에 따라 수분은 105℃ 상압가 열건조법, 조지방은 Soxhlet 추출법, 조회분은 직접 회화법으로 구하였고, 조단백은 Lowry method(Lowry et al 1951)로 구하였다.
- 동결 건조된 시료를 습식회화법에 의거하여 분해한 후 측정하였다. 즉, 동결 건조 시료 1 g을 취해 HNO3 10 mL와 H2SO4 10 mL를 가한 후 600℃ furnace를 이용하여 회화시키고, 충분히 식힌 다음 HCl 2 mL와 증류수 50～60 mL 가하여 회화한 후 filtering(Whatman No.
성능/효과
- 이때 비교적 화학적으로 안정적이고 분석이 용이한 pyruvic acid 함량을 분석하여 매운맛 정도를 표시하는 지표로 이용 하는 것이 일반적인 방법이다(Yoo & Pike 1999). 7개 지역의 종구로 재배된 쪽파 중 예산(1,012.44 mg%), 무안(988.52 mg%), 안면도(979.74 mg%), 덕적도(975.76 mg%), 예천(967.78 mg%) 쪽파의 경우 시료 간에 유의적 차이가 없었으나 제주도 쪽파는 1096.97 mg%로 가장 높은 함량을 나타내었고, 중국 쪽파는 864.11 mg%로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 따라서 중국산 종구로 재배된 쪽파의 경우, 국내의 다른 종구로 재배된 쪽파보다 매운맛이 덜한 것으로 보여진다.
- 64%로 가장 많은 조지방을 함유하고 있었다. 7개 지역의 종구로 재배된 쪽파의 조회분은 0.52～0.77%로 중국산 종구로 재배한 쪽파의 조회분이 0.77%로 가장 높게 나타났다. 총 당 함량은 0.
- Table 4는 쪽파 종구 산지가 다른 쪽파의 수소공여능을 나타낸 것이다. 대조군에 대한 50% 흡광도의 감소를 나타내는 검체의 농도(IC50)는 예산 쪽파가 2.30 mg/mL 로 가장 항산화 활성이 좋은 것으로 나타났다. 뒤를 이어 중국 쪽파가 2.
- 56 mg%로 가장 높은 것으로 나타났다. 뒤를 이어 aspartic acid, leucine, lysine, alanine 등의 순으로 구성 아미노산이 다량 함유되어 있었고, methionine과 histidine이 가장 적게 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 중국 쪽파는 cystine과 phenylalanine의 함량이 각각 131.
- 30 mg/mL 로 가장 항산화 활성이 좋은 것으로 나타났다. 뒤를 이어 중국 쪽파가 2.51 mg/mL로 수소공여능이 높은 것으로 측정되 었고, 무안(2.56 mg/mL), 예천(2.74 mg/mL), 제주도(2.85 mg/mL), 안면도(2.87 mg/mL), 덕적도(3.18 mg/mL)로 수소공여능이 감소하는 경향을 나타내었다. Seo ea al(2003)은 GC-MS를 이용하여 대파의 항산화 물질인 succinic acid, fumaric acid, 4-hydroxybenzoic acid, 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid, 4-hydroxycinnamic acid, 4-hydroxy-3-methoxycinnamic acid를 동정하였고, 이 중 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid는 천연 항산화제인 α-tocopherol과 유사한 활성을 나타낸다고 보고한바 있다.
- 25 mg%로 다른 시료들보다 높은 것으로 확인되었으나, 그 외 15종 아미노산의 함량은 비슷한 수준이 었다. 또한, tryptophan은 모든 시료에서 검출되지 않았으며, 앞서 나타낸 무기질 분석 결과와 마찬가지로 아미노산 18종 중 14종이 예산 쪽파가 다른 시료들보다 함량이 높은 것으로 확인되었다.
- 또한, K를 이어 Ca > P > Mg > Na > Fe > B 등의 순으로 무기질 함량이 감소하였다. 또한, 국내산 종구로 재배된 쪽파와 중국산 종구로 재배된 쪽파의 구성 무기질 및 함량을 비교했을 때 비슷한 수준인 것으로 분석되었다. 하지만 중금속으로 불리는 As의 경우, 무안(0.
- Hg는 중국 쪽파에서 검출되지 않았으며, Pb는 안면도 쪽파에서만 검출되지 않았다. 또한, 전체적으로 예산 쪽파는 다른 시료들과 비교했을 때 분석된 17종 무기질 중 11종의 무기질 및 중금속 성분이 다른 시료들보다 함량이 높은 것으로 확인되었다.
- 쪽파의 구성 아미노산은 18종 중 17종이 분석되었으며, 이중 glutamic acid의 함량이 가장 많았다. 매운맛을 나타내는 pyruvic acid 함량은 제주도 종구 재배 쪽파가 가장 높았고, 중국산 종구 재배 쪽파가 가장 낮게 나타났다. 이와 같은 결과로 종구산지가 다른 7가지 쪽파의 이화학적 특성은 유의적 차이가 있는 것으로 확인되었으며, 국내산 쪽파 및 종구의 품질향상을 위해 종구에 따른 국내산 쪽파의 생리활성에 대해서 더 깊은 연구가 필요하다고 사료된다.
- 수소공여능은 예산 > 중국 > 무안 > 예천 > 제주도 > 안면도> 덕적도의 순으로 나타났다. 무기질은 K, Ca, P, Mg, Na 등의 순으로 함량이 감소하였고, 특히 예산 종구로 재배된 쪽파의 함량이 높은 것으로 나타났다. 쪽파의 구성 아미노산은 18종 중 17종이 분석되었으며, 이중 glutamic acid의 함량이 가장 많았다.
- 한국산 쪽파의 품질 향상을 위해 7개 지역의 쪽파 종구로 재배된 쪽파에 대한 이화학적 특성 분석을 실시하였다. 일반 성분 분석 결과, 쪽파의 수분 함량은 예천 쪽파, 조단백 함량은 제주도 쪽파, 조지방 함량은 예천 쪽파의 함량이 가장 높게 나타났다. 조회분 함량은 중국 쪽파가 가장 높았고, 환원당 함량은 덕적도 쪽파의 함량이 가장 높게 나타나 유의적 차이를 나타냈는데, 총당 함량은 0.
- 일반 성분 분석 결과, 쪽파의 수분 함량은 예천 쪽파, 조단백 함량은 제주도 쪽파, 조지방 함량은 예천 쪽파의 함량이 가장 높게 나타났다. 조회분 함량은 중국 쪽파가 가장 높았고, 환원당 함량은 덕적도 쪽파의 함량이 가장 높게 나타나 유의적 차이를 나타냈는데, 총당 함량은 0.36～0.41% 수준으로 유의적 차이가 없었다. 줄기 부분에 대한 경도는 시료 간에 유의적 차이가 없었고, 잎의 경도는 예천 쪽파가 가장 높았다.
- 7지역의 종구로 재배된 국내산 쪽파의 총 페놀 함량 및 pyruvic acid 함량은 Table 5에 나타내었다. 종구 산지가 다른 7가지 쪽파 모두 총 페놀 함량이 높은 것으로 측정되었는데, 특히 제주도 쪽파의 총 페놀 함량이 1,275.25 mg%로 가장 높은 것으로 나타났다. 중국 쪽파가 1,208.
- 50 mg%로 다른 무기질 함량과 비교했을 때 월등히 높은 것으로 나타났다. 종구 산지에 따른 차이도 확연히 나타나 예산 쪽파의 K 함량은 1,841.50 mg%로 가장 높 았고, 제주도 쪽파의 K 함량은 1,386.19 mg%로 가장 낮았다. 또한, K를 이어 Ca > P > Mg > Na > Fe > B 등의 순으로 무기질 함량이 감소하였다.
- 41% 수준으로 유의적 차이가 없었다. 줄기 부분에 대한 경도는 시료 간에 유의적 차이가 없었고, 잎의 경도는 예천 쪽파가 가장 높았다. 수소공여능은 예산 > 중국 > 무안 > 예천 > 제주도 > 안면도> 덕적도의 순으로 나타났다.
- 7개 지역의 종구로 재배된 국내산 쪽파의 경도 측정 결과는 Table 2와 같다. 줄기의 경도는 2,714～2,846 g으로 측정 되어 쪽파 종구 산지 간에 유의적 차이가 없는 것으로 나타났으나 쪽파 잎 경도는 예산 쪽파가 2,350.60 g으로 가장 높게 측정되었으며, 뒤를 이어 무안(1,836.93 g), 예천(1,690.70 g), 중국(1,569.17 g), 제주도(1,262.17 g), 덕적도(1,189.37 g), 안면도(1,104.77 g) 순으로 경도가 감소하였다.
- 25 mg%로 가장 높은 것으로 나타났다. 중국 쪽파가 1,208.33 mg%으로 그 뒤를 이었고, 무안 쪽파가 1,190.66 mg%, 안면도 쪽파가 1,113.64 mg%, 덕적도 쪽파 1,071.97 mg%, 예산 쪽파 1,061.87 mg%, 예천 쪽파 1,029.04 mg%로 총 페놀 함량이 감소하는 것으로 나타났다. 앞서 나타낸 수소공여능 측정 결과와 마찬가지로 중국 쪽파가 2번째로 총 페놀 함량이 높은 것으로 나타나 중국산 종구로 재배된 쪽파와 국내산 종구로 재배된 쪽파의 항산화 활성 차이는 없는 것으로 보여진다.
- 무기질은 K, Ca, P, Mg, Na 등의 순으로 함량이 감소하였고, 특히 예산 종구로 재배된 쪽파의 함량이 높은 것으로 나타났다. 쪽파의 구성 아미노산은 18종 중 17종이 분석되었으며, 이중 glutamic acid의 함량이 가장 많았다. 매운맛을 나타내는 pyruvic acid 함량은 제주도 종구 재배 쪽파가 가장 높았고, 중국산 종구 재배 쪽파가 가장 낮게 나타났다.
- 77%로 가장 높게 나타났다. 총 당 함량은 0.36～0.41%로 종구 산지에 따른 유의적 차이가 나타나지 않았으며, 이에 반해 환원당 함량의 수준은 1.76～2.29%로 덕적도 쪽파가 2.29%로 가장 높은 값을 나타내었고, 예산 쪽파가 1.76%로 가장 낮은 값을 나타내었다.
후속연구
- 매운맛을 나타내는 pyruvic acid 함량은 제주도 종구 재배 쪽파가 가장 높았고, 중국산 종구 재배 쪽파가 가장 낮게 나타났다. 이와 같은 결과로 종구산지가 다른 7가지 쪽파의 이화학적 특성은 유의적 차이가 있는 것으로 확인되었으며, 국내산 쪽파 및 종구의 품질향상을 위해 종구에 따른 국내산 쪽파의 생리활성에 대해서 더 깊은 연구가 필요하다고 사료된다.
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