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문제 정의
- 적색양파의 재배면적은 황색양파에 비해 많지 않으나 웰빙문화의 확산과 용도의 다양화에 의해 소비가 급속히 증가하고 있으나, 적색양파 품종도 거의 수입종에 의존하고 있어 적색양파의 품종개발 또한 시급한 실정이며, 수입 적색양파의 대부분이 고정종으로 양파 구 착색이 불안정하고 저장성이 약할 뿐만 아니라 매운맛이 강한 문제점이 지적됨에 따라, 적색양파의 F1 품종육성은 아직 초기 단계이기는 하나 황색양파에 비해 쉽게 수입대체 및 수출용으로 자리잡을 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구는 적색양파 선발 계통에 대한 유용성분 분석으로 기능성 함량이 높은 적색양파 품종육성 효율을 증진하고 적색양파 소비확대를 위해 황색양파와 유용성분 함량을 비교 분석하였다.
제안 방법
- pyruvic aicd 함량은 Texas A&M 대학 유길선의 방법으로 DNHP 첨가 후 485nm에서 측정하였고 당 함량은 sucrose, glucose 및 fructose 항목에 대하여 80% 에탄올로 80℃에서 30분간 3회 열수 추출하여 회전농축기로 농축시킨 후 HPLC(Waters 2695, Sugar pak column)로 분석하였다.
- rutin, myricetin 및 quercetin은 1.2M HCl-50% 메탄올로 90℃에서 2시간 동안 추출한 다음 symmetry column(150×3.9mm, 5μm C18)을 사용하여 30% acetonitrile을 이동상으로 UV-vis 검출기(Waters 2487)로 HPLC(Waters 2695)로 분석하였다.
- 본 시험은 ‘씨앗과 사람들’에서 육성한 S&P5294, S&P5295, S&P5296, S&P7270, S&P7273 및 S&P7276의 6조합과 수입 시판되고 있는 적색계통인 레드썬, 레드프라임, 황색계통인 썬파워를 대비품종으로 하여 지역별(안동, 창녕, 함평)로 수확 시 pyruvic aicd 함량, 당 함량, 총 페놀, 총 플라보노이드 및 anthocyanin 등의 성분을 분석하였다.
- 9mm, 5μm C18)을 사용하여 30% acetonitrile을 이동상으로 UV-vis 검출기(Waters 2487)로 HPLC(Waters 2695)로 분석하였다. 총 안토시아닌 함량은 혼합용매(에탄올：증류수：염산 = 85：13：2)를 사용하여 색소를 추출한 후 분광광도계로 535nm에서 분석하였다.
이론/모형
- pyruvic aicd 함량은 Texas A&M 대학 유길선의 방법으로 DNHP 첨가 후 485nm에서 측정하였고 당 함량은 sucrose, glucose 및 fructose 항목에 대하여 80% 에탄올로 80℃에서 30분간 3회 열수 추출하여 회전농축기로 농축시킨 후 HPLC(Waters 2695, Sugar pak column)로 분석하였다. 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량은 80% 메탄올로 24시간 추출하여 총 페놀은 Folin-Ciocalteu colorimetric method를 사용하여 catechin(Sigma Co., USA)을 표준물질로 760nm에서 흡광도를 측정하였으며, 총 플라보노이드 함량은 Davis변법으로 quercetin(Sigma Co., USA)을 표준물질로 하여 420nm에서 흡광도를 측정하였다. rutin, myricetin 및 quercetin은 1.
성능/효과
- Fig. 1은 sucrose의 감미도가 1이라 가정할 시 glucose, fructose는 각각 0.7, 1.7배의 감미도를 나타낸다는 보고를 바탕으로 지역, 품종별 감미도를 Table 2는 양파 매운 정도의 지표인 pyruvic acid의 함량을 나타낸 것으로, 황색계 품종인 썬파워와 적색계 대비종인 레드프라임에 비해 선발조합 모두 감미도가 높게 나타났으며, 지역별로는 함평＞창녕＞안동 순으로 감미도가 높았고 품종 모두 지역별 차이가 크게 나타났다. 양파의 pyruvic acid 함량은 1-18μmol·mL-1로 0-3μmol·mL-1 F.
- Quercetin glycoside인 rutin은 품종별로는 레드썬이 169.9 μg·g-1으로 가장 높은 함량을 보였고 레드프라임이 118.4μg·g-1으로 가장 낮았으며 썬파워 136.9μg·g-1에 비해 모든 선발 조합이 높은 함량을 보였고 S&P5296이 152.1μg·g-1으로 가장 높았다.
- Quercetin과 rutin은 레드썬에서, myricetin은 S&P5296에서 유의적으로 가장 높은 함량을 보였고 선발조합 모두 레드프라임, 썬파워에 비해 rutin, quercetin 및 myricetin의 함량이 높았다.
- Rutin은 모든 품종에서 가장 높은 함량(136.9-169.9μg·g-1 F.W.)을 보였으며, quecetin과 myricetin의 함량은 각각 62.5-135.7, 11.2-16.1μg·g-1 보였고 kaempferol은 검출되지 않았다.
- myricetin 함량(Table 6)은 rutin과 달리 S&P5296이 16.1μg·g-1으로 가장 높았고 S&P5294, S&P7270 및 S&P7276 또한 3가지 대비품종 즉 레드썬, 레드프라임 및 썬파워에 비해 높은 함량을 보였으며, S&P5295, S&P7276은 레드썬에 비해 낮았지만 레드프라임, 썬파워에 비해서는 높은 함량을 보였고, 레드프라임은 11.2μg·g-1으로 가장 낮은 함량을 보였다.
- quercetin 함량은(Table 7) 레드썬이 135.7μg·g-1으로 가장 높은 함량을 보였고 S&P5294가 62.5μg·g-1으로 가장 낮은 함량을 보였으며 나머지 선발조합 모두 썬파워와 레드프라임에 비해 높은 함량을 보였으나, 지역간 함량 차이가 심해 레드썬을 제외한 품종 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
- 5μmol·mL-1의 차이가 있고 구 크기에 역상관을 가진다는 점을 고려할 때 3지역 간 차이는 실제 없다고 하여도 무방할 것으로 판단된다. 감미도와 pyruvic acid의 함량을 종합적으로 검토하여 보면 레드썬의 경우 높은 당 함량으로 감미도는 좋으나 pyruvic acid의 함량이 높고, 레드프라임의 경우 반대로 pyruvic acid의 함량은 낮으나 감미도가 적어 비교적 높은 당 함량과 낮은 pyruvic acid의 함량을 가진 선발조합들이 레드썬, 레드프라임에 비해 실제 감미는 매우 높을 것으로 판단되며, 황색계인 썬파워의 경우 가장 낮은 감미도와 높은 pyruvic acid 함량으로 실제 감미는 가장 열악할 것으로 생각된다. 양파 항산화 효과와 밀접한 관계가 있는 총 페놀함량은 황색계인 썬파워에 비해 레드프라임, S&P5294를 제외하고 대부분의 선발조합들이 높은 함량을 보였고 레드프라임에 비해서도 같은 경향을 보였으나 레드썬에 비해서는 선발조합 모두 낮은 함량을 보였다(Table 3).
- 본 시험에서 품종별 pyruvic acid 함량은 레드썬＞썬파워＞S&P7270 순으로 가장 높게 나타났고 레드프라임과 S&P5295가 2.9 μmol·mL-1로 가장 낮은 함량을 보여 sweet onion에 해당하였으며, 나머지 품종들은 medium pungency에 해당되었다.
- 수확 시 총 당 함량은 S&P5294가 52.9mg·g-1으로 가장 높았으며 적색계 품종이 황색계에 비해 높은 함량을 보였고 레드썬, 레드프라임에 비해 선발조합의 총 당 함량이 비슷하거나 높은 경향이었는데(Table 1), 이는 Shon 등(2004)이 백색, 황색, 자색 3품종의 총유리당 함량 분석결과 백색양파＞자색양파＞황색양파 순으로 함량이 높다는 보고와 Jeong 등(2006)이 황색보다 자색에서 유리당의 함량이 높다고 한 결과와 동일하였다.
- 안동의 경우 썬파워와 S&P5296이 52.2μg·g-1으로 가장 낮은 함량을 보였고 레드프라임에 비해 S&P5295, S&P7270 및 S&P7273은 유의하게 높은 함량을 보였으나 S&P5294와 S&P7276은 유의한 차이가 없었으며 함평의 경우 S&P5294가 가장 낮은 함량을 보이나 선발조합 모두 썬파워, 레드프라임과 유의적인 차이는 없었다.
- 안토시아닌 또한 레드썬이 가장 높고 모든 선발조합이 레드프라임보다 높은 함량을 보였다(Fig. 2). 선발조합 중에서는 S&P5295＞S&P7273＞S&P7276 순으로 높은 함량을 보였다.
- 지역별로는 총페놀, 총플라보노이드 함량은 함평지역이 가장 높은 반면 ruin, myricetin 및 quercetin의 함량은 창녕지역이 가장 높은 함량을 보였다. 안토시아닌의 경우는 레드 썬에 비해서는 다소 함량이 낮으나 레드프라임에 비해서는 선발조합 모두 높은 함량을 나타내었다.
- 양파 항산화 효과와 밀접한 관계가 있는 총 페놀함량은 황색계인 썬파워에 비해 레드프라임, S&P5294를 제외하고 대부분의 선발조합들이 높은 함량을 보였고 레드프라임에 비해서도 같은 경향을 보였으나 레드썬에 비해서는 선발조합 모두 낮은 함량을 보였다(Table 3).
- 육종효율 증진 및 소비확대를 위해 적색양파의 화학성분을 분석한 결과 S&P5294가 가장 높은 당 함량 및 감미도를 나타냈고 선발조합 모두 레드프라임, 썬파워에 비해 당 함량 및 감미도가 높았으며, pyruvic acid는 레드프라임=S&P5295＞ S&P5294=S&P7273＞S&P5296=S&P7276＞레드썬=썬파워 순으로 함량이 낮았다.
- Nuutila 등(2003)은 양파 추출물 중에서 t-BHP에 의해 유발된 지질과산화 억제 효과는 myricetin＞quercetin＞kaempferol＞luteolin＞apigenin＞rutin 순으로, DPPH radical 소거작용에서는 quercetin＞myricetin＞luteolin＞rutin＞kaempferol 순으로 효과가 크다고 보고하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 황색계 품종인 썬파워에 비해 대부분의 적색계 품종의 항산화력이 높고 적색계 중에서도 레드썬이 가장 높고 레드프라임에 가장 낮은 항산화력을 보이며 레드프라이임의 경우 썬파워에 비해서도 낮은 항산화력을 보일 것으로 판단된다.
- 지역별로는 rutin과 같이 창녕＞함평＞안동 순이며 지역에 따른 품종간 변이가 심해 썬파워에 비해 안동, 창녕은 모든 적색계가 높은 함량을 보이나 함평의 경우 S&P7273, 레드썬을 제외한 모든 적색 품종이 썬파워보다 낮은 함량을 보였다.
- 5μg·g-1으로 가장 낮은 함량을 보였으며 나머지 선발조합 모두 썬파워와 레드프라임에 비해 높은 함량을 보였으나, 지역간 함량 차이가 심해 레드썬을 제외한 품종 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 지역별로는 창녕＞함평＞안동 순으로 함량이 높고 3지역 모두 레드썬이 가장 함량이 높았다. 안동의 경우 썬파워와 S&P5296이 52.
- 9 μmol·mL-1로 가장 낮은 함량을 보여 sweet onion에 해당하였으며, 나머지 품종들은 medium pungency에 해당되었다. 지역별로는 창녕＞함평＞안동 순으로 함량이 높고 창녕, 안동은 레드썬이 가장 높은 함량을 보이나 함평은 황색계인 썬파워가 가장 높은 함량을 보였으며, 3지역 모두 레드프라임이 가장 낮은 함량을 보였다. Yoo 등(2006)은 양파 매운 정도의 차이는 유전적(품종) 요인이 81.
- 지역별로는 창녕＞함평＞안동 순으로 함량이 높으나 품종별로 차이가 심해 안동, 함평은 레드썬이 각각 159.6, 190.3μg·g-1으로 가장 높았으나 창녕의 경우 S&P5296이 174.5 μg·g-1으로 가장 높은 함량을 보였고, 레드프라임이 3지역 모두 가장 낮은 함량을 보였다(Table 5).
- Quercetin과 rutin은 레드썬에서, myricetin은 S&P5296에서 유의적으로 가장 높은 함량을 보였고 선발조합 모두 레드프라임, 썬파워에 비해 rutin, quercetin 및 myricetin의 함량이 높았다. 지역별로는 총페놀, 총플라보노이드 함량은 함평지역이 가장 높은 반면 ruin, myricetin 및 quercetin의 함량은 창녕지역이 가장 높은 함량을 보였다. 안토시아닌의 경우는 레드 썬에 비해서는 다소 함량이 낮으나 레드프라임에 비해서는 선발조합 모두 높은 함량을 나타내었다.
- 지역별로는 함평＞안동＞창녕 순으로 함량이 높았고 3지역 모두에서 레드썬이 가장 높은 함량을, S&P5294가 가장 낮은 함량을 나타내었고 선발조합 중에서는 S&P7270, S&P7273 및 S&P7276 등이 높은 함량을 보였다.
- 지역별로는 함평＞창녕＞안동 순으로 당 함량이 높았고 동일 지역에서도 품종간 차이가 심하였으나 3지역 모두 황색계 품종인 썬파워가 총 당 함량 뿐만 아니라 전 유리당에서도 가장 낮은 함량을 보였으며 안동은 S&P5294, S&P5295, 함평은 S&P7270, 창녕은 S&P5294, S&P5295 및 S&P5296이 대비 품종인 레드썬, 레드프라임에 비해 높은 함량을 보였다.
- 육종효율 증진 및 소비확대를 위해 적색양파의 화학성분을 분석한 결과 S&P5294가 가장 높은 당 함량 및 감미도를 나타냈고 선발조합 모두 레드프라임, 썬파워에 비해 당 함량 및 감미도가 높았으며, pyruvic acid는 레드프라임=S&P5295＞ S&P5294=S&P7273＞S&P5296=S&P7276＞레드썬=썬파워 순으로 함량이 낮았다. 총 페놀과 총 플라보노이드 함량 또한 선발조합 대부분이 레드프라임, 썬파워에 비해서는 함량이 높고 레드썬에 비해서는 낮은 함량을 보였다. Rutin은 모든 품종에서 가장 높은 함량(136.
- 품종 별로는 레드썬이 2340.3μg·g-1으로 가장 높은 함량을, S&P5294가 705.0μg·g-1으로 가장 낮은 함량을 보였으나 S&P5294를 제외한 나머지 선발조합들은 레드프라임 758.3μg·g-1, 썬파워 799.7μg·g-1에 비해 모두 높은 함량을 보였다.
- 황색계인 썬파워에 비해서는 안동은 레드프라임, 함평은 S&P5294, S&P7273, S&P7276 및 레드프라임이, 창녕은 S&P5294, S&P7276, 레드썬 및 레드프라임이 낮은 함량을 보였다.
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