[논문]함초와 칠면초의 이화학적 특성 조사연구

김지형; 송재용; 이제만; 오세흥; 이한정; 최혜진; 고종명; 김용희

함초와 칠면초의 이화학적 특성 조사연구
A study on Physiochemical Property of Salicornia herbaciea & Suaeda japonica 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.25 no.2, 2010년, pp.170 - 179

김지형 (인천광역시보건환경연구원) , 송재용 (인천광역시보건환경연구원) , 이제만 (인천광역시보건환경연구원) , 오세흥 (인천광역시보건환경연구원) , 이한정 (인천광역시보건환경연구원) , 최혜진 (인천광역시보건환경연구원) , 고종명 (인천광역시보건환경연구원) , 김용희 (인천광역시보건환경연구원)

초록
AI-Helper

본 연구는 유용 자원식물인 함초를 식품 및 식물자원으로서 이용가치를 높이는데 있어 그 기초자료로 활용하고자 인천연안 갯벌에서 채취하여 냉동동결건조 분쇄한 함초와 칠면초 분말 시료의 미네랄, 생리활성물질, 항산화 활성을 조사하였다. 1. Na, K는 칠면초보다 함초에 많고, Ca, Fe, Mn은 함초보다 칠면초에 많았으며, Na, K, Mg, Ca는 각각 평균 100,006 mg/kg, 1,385 mg/kg, 3,263 mg/kg, 2.750 mg/kg이며 함초 뿌리는 각각 19,138 mg/kg, 1,260 mg/kg, 1,766 mg/kg, 1,164 mg/kg으로 나타났다. 함초 잎 줄기의 Fe, Mn, Zn, Cu는 각각 평균 90.4 mg/kg 98.9 mg/kg, 33.3 mg/kg, 3.4 mg/kg이며 뿌리는 각각 356.3 mg/kg, 45.3 mg/kg, 27.9 mg/kg, 3.0 mg/kg으로 나타났다. 2. 칠면초의 잎 줄기 부위의 Na, K, Mg, Ca은 각각 평균 85,332 mg/kg, 710 mg/kg, 7,005 mg/kg, 4,344 mg/kg이며 잎 줄기 부위는 각각 1,434.9 mg/kg, 119.1 mg/kg, 19.2 mg/kg, 2.7 mg/kg으로 나타났다. 3. 베타인의 함량은 함초 잎 줄기 평균 15.09 mg/g, 함초 뿌리 평균 7.27 mg/g, 칠면초 잎 줄기 평균 14.64 mg/g으로 나타났다. 4. 콜린은 DPAP-choline으로 유도체화하여 HPLC/PDA로 분석한 결과, 평균 함초 잎 줄기는 20.9 mg/100g, 함초 뿌리는 23.4 mg/100g, 칠면초 잎 줄기는 23.1 mg/100g, 칠면초 뿌리는 23.8 mg/100g으로 나타났다. 5. 폴리페놀화합물은 함초 잎 줄기(28.3 mg/g), 칠면초 잎 줄기(15.5 mg/g), 함초 뿌리(9.2 mg/g), 칠면초 뿌리(5.7 mg/g) 순으로 특히 6월 성장기 함초 잎 줄기에서 총페놀화합물 함량이 36.0 mg/g으로 가장 높았고, 잎 줄기부위와 뿌리부위 모두 함초가 칠면초보다 1.6~1.8배 높았다. 6. DPPH에 대한 항산화활성은 함초와 칠면초 추출물의 시료첨가구와 비첨가구의 흡광도차를 백분율로 표시하였고, 함초 잎 줄기부위의 DPPH free radical 소거 효과가 월등히 높았고, 특히 6우러 성장기 함초 잎 줄기에서 90.1%로 가장 높았다. 7. 상용산화방지제의 DPPH free radical 소거 효과를 비교한 결과, 6월 채취한 함초 잎 줄기 부위를 동결 건조한 분말 1g은 TBHQ 20.32 mg, Ascorbic acid 22.86 mg, BHA 25.86 mg Quercetin 30.26 mg, BHT 40.75 mg, Rutin 42.65 mg에 대응하는 항산화력을 가지고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate for mineral contents, total polyphenol compounds, betaine, choline and DPPH free radical scavenging activity of halophyte. The mineral concentrations of Salicornia herbacea (top part) were Na 100,006 mg/kg, K 1,385 mg/kg, Mg 6,263 mg/kg, Ca 2,750 mg/kg, Fe 90.4 mg/kg, Mn 98.9 mg/kg, Zn 33.3 mg/kg, Cu 3.4 mg/kg respectively. And Suaeda Japonica (top part) were Na 85,332 mg/kg, K 710 mg/kg, Mg 7,005 mg/kg, Ca 4,344 mg/kg, Fe 1,434.9 mg/kg, Mn 119.1 mg/kg, Zn 19.2 mg/kg, Cu 2.7 mg/kg respectively. The betaine contents of Salicornia herbacea (top part) were 15.09 mg/g and Suaeda Japonica (top part) were 14.64 mg/g. The choline contents estimated by the DBAP-choline derivatives of Salicornia herbacea (top part) were 20.9 mg/100 g, Salicornia herbacea (root) were 23.4 mg/100 g, Suaeda Japonica (top part) were 23.1 mg/100g and Suaeda Japonica (root) were 23.8 mg/100 g. Total polyphenol compounds of Salicornia herbacea (top part) were high 36.0 mg/g in growth phase. The DPPH radical scavenging activities of methanol extract Salicornia herbacea (top part) were high 90.1% in growth phase. The frozen dried powder of Salicornia herbacea (top part) 1 g was equal to Quercetin 30.26 mg, Rutin 42.65 mg, TBHQ 20.32 mg, BHA 25.86 mg, BHT 40.75 mg, Ascorbic acid 22.86 mg in DPPH radical scavenging activities.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 연구는 유용 자원식물인 함초를 식품 및 식불자원으로서 이용가치를 높이는데 있어 그 기초자료로 활용하고자인천연안 갯벌에서 채취하여 냉동동결건조. 분쇄한 함초와 칠면초 분말 시료의 미네랄, 생리활성물질, 항산화 활성을 조사하였다.
기대되는 염생식물의 기초자료 연구가 필요하다. 본 연구에서는 인천연안에서 자생하는 염생식물 중 식용 가능한 것으로 알려진 함초와 칠면초를 중심으로 미네랄, 베타인, 콜린, 폴리페놀화합물의 함량 및 항산화활성에 대해 알아보고자 한다.

가설 설정

5. 폴리페놀화합물은 함초 잎 . 줄기(28.

제안 방법

Choline([2-hydroxyethyl] trimethylammonium chloride, sigma) 표준원액 (200 ppm) 및 시험용액을 각각 1 ml씩 취하여 vial 에 넣고 0.04% DBAP (2, 4<-Dibromoaceto phenone, or 4- Bromophenacyl bromide) 시액 1 ml를 가하여 잘 혼합한 후, 30℃ 수욕상에서 30분간 반응시켜 유도체화(DBAP-eholine) 한 후 HPLCS- 분석하였다(Table 1 참조).
DPPH에 의한 항산화 활성은 화합물이 DPPH radical에 전자를 공여함으로써 자*기를 소거하는 활성을 측정하는 것으로 DPPH (l, l-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl: CI8H, , N₅O0 FW; 394.32)를 메탄올에 희 석 하여 흡광도를 반복 측정하여 흡광도가 1인 농도를 선택하고, UV-Vis Spectrophotometer (Varian Cary 3E)를 이용하여 200~800 nm의 전구간 파장에서 Scanning한 결과 가장 강한 흡광도를 나타낸 516 nm 에서 흡광도를 측정하였다.
냉동건조는 영하 7TC에 24 시간 냉동한 후 동결건조기(OPERON Freeze Dryer)* 이용하여 영하 84℃에서 140시간동안 건조시켰다. 각 시료에 대해서 3번씩 빈복실험을 하였다.
미량영양성분시험법 1)무기성분" 에 명시된 방법에 준하여 Na, K, Mg, Ca, Fe, Zn, Mn, Cu를 분석하였다6). 동결건조한 분말 시료에 질산 7 ml를 가한 후 테프론 가압용기에 넣고 극초단파 시료전처리장치(Microwave QWAVE 1000, Questro Technologies Corp.)> 사용하여 단계적으로 280℃까지 상승한 후, 90분 동안 산분해 후 물로 일정량으로 하여 유도결 합플라즈마방출분광기(ICP, Inductively Coupled Plasma Spectrometer, Optima ICP-OES 2100DV, PerkinElmer)로 측정하였다
1 mM DPPH 용액 3 ml에 추출액 1 mF를 주입하고, 상온에서 30분 반응시킨 후 Free Radical 소거활성을 측정하였다. 또한 대조구로 합성산화방지제인 QuercetiDihydrate (C₁₅Hl0O₇.2H, O), Rutin Hydrate (C₂₇H₃₀Ol6.XH₂O), TBHQ (tert- buty]hydroquinone;Cl2Hl4O₂), BHA (Butylated Hydroxyanisole;C, | H, 6O₂), BHT (Butylated Hydroxytoluene; CI5H₂₄O) 및 Ascorbic acid (#)를 각각 0.1mM 농도로 조제하여 비교하였다.
2 pl syringe filter로 여과하여 이 등*의 방법을 응용하여 분석하였다. 베타인 정량분석을 위한 HPLC/PDA systemeDIONEX HPLC pump (Model P680), Auto injector (Model ASI-100) 및 Photodiode Array detector (Model PDA-100)로구성되어 있으며, 컬럼은 Spherisorb 5 ODS2 column (5 pm, 4.6 x 250 mm, waters}을 사용하였고, 이동상 용매는 13 mM sodium heptane sulfonic acid 와 5 mM Na2SO4)가 혼합된 용매를 IN H₂SO₄ 용액으로 pH 3.7로 조정하여 분석하였고, 유속은 0.8 ml/min, 시료주입량은 10㎕로 하여 200 nm 에서 측정하였다.
채취하였다. 본 연구에서는 채취시기에 따라 6월 성장기, 8월 성숙기, 9~10월 수확기의 함초와 칠면초로 구분하고, 10월에 채취한 붉은 힘초는 씨앗수확기로 구분하였다.
갯벌에서 채취하여 냉동동결건조. 분쇄한 함초와 칠면초 분말 시료의 미네랄, 생리활성물질, 항산화 활성을 조사하였다.
염생식물의 DPPH에 대한 라디칼소거능은 CHKh와 같은 비극성 용매추출물의 경우 효과가 거의 없는 반면, 극성인 메탄올 추출물은 효과가 크다는 이 등'#의 보고에 따라 분말시료에 메탄올을 가하여 1 mg/ml 농도로 조제하여 16 시 간 추출하고, 0.1 mM DPPH 용액 3 ml에 추출액 1 mF를 주입하고, 상온에서 30분 반응시킨 후 Free Radical 소거활성을 측정하였다. 또한 대조구로 합성산화방지제인 QuercetiDihydrate (C₁₅Hl0O₇.
5 nd와 탄산나트륨포화용액 5 mi를 차례로 넣은 다음 증류수로 50 ml 용량을 채운다. 이것을 잘 혼합하여 실온에서 30분 방치한 후 UV/VIS 분광광도계(UV-Visible Spectrophotometer, Varian Cary 3E)로 760nm에서 흡광도를 측정하며, 표준물질은 Tannic acid를 이용하였다.
1 mM DPPH는 일정시간동안 거의 변화 없이 보라색을 나타내나, 전자공여체로부터 전자나 hydrogen radical을 받으면 반응이 진행됨에 따라 점차 엷은 노란색을 나타내 흡광도 변화를 가져오게 된다. 이와 같은 DPPH 의 특성을 이용하여 1 mg/ml 농도로 추출한 함초와 칠면초 추출물의 free radical 소거 효과를 측정하였다(Fig. 8 참조). 함초의 잎 * 줄기부위의 DPPH free radical 소거 효과가 월등히 높았고, 특히 6월 성장기 함초에서 90.
함초 분말을 증류수에 5%(w/v) 농도로 하여 40℃ 항온수조에서 24시간 진탕한 후 12,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 얻고, Betaine 표준품(Fluka)은 물을 용매로 0.25 mg/g, 0.5 mg/g, 1.0mg/g 농도로 하고, 이 들을 모두 0.2 pl syringe filter로 여과하여 이 등*의 방법을 응용하여 분석하였다. 베타인 정량분석을 위한 HPLC/PDA systemeDIONEX HPLC pump (Model P680), Auto injector (Model ASI-100) 및 Photodiode Array detector (Model PDA-100)로구성되어 있으며, 컬럼은 Spherisorb 5 ODS2 column (5 pm, 4.

대상 데이터

본 연구에서는 2009년 6월부터 10월까지 강화 석모도에서 재배하는 함초와 강화 동막리 갯벌에 자생하는 칠면초를 채취하였다. 본 연구에서는 채취시기에 따라 6월 성장기, 8월 성숙기, 9~10월 수확기의 함초와 칠면초로 구분하고, 10월에 채취한 붉은 힘초는 씨앗수확기로 구분하였다.
채취한 함초와 칠면초는 잎 - 줄기의 지상부와 뿌리 부위로 나누어 손질하여 세척하고, 냉동동결건조처리 후 분말로 하여 실험에 사용하였다. 냉동건조는 영하 7TC에 24 시간 냉동한 후 동결건조기(OPERON Freeze Dryer)* 이용하여 영하 84℃에서 140시간동안 건조시켰다.

이론/모형

미네랄 성분은 "식품공전(2008), 제 10.일반시험법, 11.미량영양성분시험법 1)무기성분" 에 명시된 방법에 준하여 Na, K, Mg, Ca, Fe, Zn, Mn, Cu를 분석하였다6). 동결건조한 분말 시료에 질산 7 ml를 가한 후 테프론 가압용기에 넣고 극초단파 시료전처리장치(Microwave QWAVE 1000, Questro Technologies Corp.
총페놀성 물질 함량은 Folin-Denis 방법에 따라 분석하였다. 함초와 칠면초 분말에 50% Ethanol을 가하여 5.

성능/효과

9 참조). 0.1 mM DPPH에 대한 상용산화방지제 0.1 mM 용액의 Free radical 소거활성 측정결과는 Quercetin, Rutin, TBHQ, Ascorbic acid, BHA, BHT 순으로 항산화력이 강력함을 알 수 있었다. 따라서 농도환산하여, 6월 채취한 함초 잎 .
1. Na, K는 칠면초보다 함초에 많고, Ca, Fe, Mne 함초보다 칠면초에 많았으며, Na, K, Mg, Ca는 함초와 칠면초모두 뿌리보다 잎. 줄기에 많이 함유되어 있었다.
3. 베타인의 함량은 함초 잎 . 줄기 평균 15.
4. 콜린은 DBAP-choline으로 유도체화하여 HPLC/PDA로분석 한 결과, 평균 함초 잎. 줄기는 20.
6. DPPH에 대한 항산화활성은 함초와 칠면초 추출물의 시료첨가구와 비첨가구의 흡광도차를 백분율로 표시하였고, 함초 잎 . 줄기부위의 DPPH free radical 소거 효과가월등이 높았고, 특히 6월 성장기 함초 잎 .
Cae 성장기 함초의 잎 • 줄기 에 3,149 ㎎/㎏, 성 장기 칠면초의 잎 - 줄기에 5,441 ㎎/kg으로 함초보다 칠면초에 많이 함유되어 있었으며, 칠면초 뿌리 부위에서는 3,880㎎/㎏로 성숙기에 가장 높았다. 함초 채취 시기별 미네랄 함량을 본 차 등#의 보고에서도 Nae 8월에 가장 높고, K는 6월에 가장 높게 나타나 본 조사와 동일한 경향을 보였다.
78 ㎎/㎏으로 높게 나타났다. Cu는 함 초와 칠면초 모두 잎 • 줄기 부위보다 뿌리 부위에서 높았 고, 특히 성숙기 칠면초 뿌리에서 11.48 ㎎/㎏으로 가장 높게 나타났다.
줄기에 비해 뿌리에서 높았으며, 전 시기에 걸쳐 함초보다 칠면초의 함량이 높았으며, 특히 성숙기 칠면초 뿌리에서 20,610㎎/㎏으로 매우 높게 나타났다. Mde 함초는 잎 • 줄기 부위가 뿌리 부위보다 높고 칠면초는 뿌리 부위가 잎•줄기 부위에 비해 높으며, 시 기별로 함초 잎 - 줄기와 뿌리, 칠면초 잎, 줄기는 성숙기에 가장 낮은 반면 칠면초 뿌리는 시간이 흐를수록 증가하여 수확기에 3,422 ㎎/㎏으로 가장 높게 나타났다. Zne 성숙기 칠면초 뿌리에서 52.
1%로 가장 높았다. 성징, 기부터 수확기까지의 녹색 힘초에 비해 씨앗 수확기의 붉은 함초의 항산화력이 상대적으로 낮은 것으로 조사되었다. 함초 뿌리에서는 성숙기에 51.
시기별, 부위별 함초와 칠면초의 폴리페놀화합물의 평균은 함초 잎, 줄기(28.3mg/g), 칠면초 잎 , 줄기(15.5mg/g), 함초 뿌리(9.2nig/g), 칠면초 뿌리(5.7mg/g) 순으로 조사되었다(Table 5 참조). 특히 함초는 6월 성장기 잎 .
성장기 함초 잎 . 줄기 부위 메탄올 추출물과 0.1 mM 농도로 조제한 힙성산화방지제의 DPPH free radical 소거 효과를 비교한 결과, 신화방지제 중에서는 Quercetin이 90.0(%) 로 가장 높았고, 성장기 함초(90.1 %)와 비슷한 효과를 보였다(Fig. 9 참조). 0.
Na 은 함초 잎 • 줄기 부위와 칠면초 잎 • 줄기 부위에서 높았는데, 특히 성숙기 함초 잎 . 줄기 부위에서 122,429 ㎎/㎏ 으로 가장 높았고, 이는 함초농사 초기에 바닷물 유입과 증발과정을 여러번 거치는 것과 관련이 있는 것으로 보이며, 뿌리 부위에서는 바닷물에 잠겨있는 칠면초가 함초보다 높았다. K는 성장기 함초 잎 • 줄기 부위에서 2,000 ㎎/㎏으로 가장 높았고, 함초의 잎 •줄기에서 시간이 흐를수록 감소하는 반면 뿌리 부위에서 증가하였고, 칠면초는 잎 • 줄기 및 뿌리가 비슷하였다.
칠면초는 성장기 잎 - 줄기 부-위 (l&5mg/g)가 가장 높게 나타났고 잎 . 줄기 부위와 뿌리 부위 모두 시간이 흐를수록 감소추세를 보였다. 잎 .
칠면초의 잎 . 줄기 부위의 Na, K, Mg, Cae 각각, 평균 85, 332 ㎎/㎏, 710 ㎎/㎏, 7, 005 ㎎/㎏, 4, 344 ㎎/㎏이며 칠면초 뿌리 부위는 각각 32, 904 ㎎/㎏, 599 ㎎/㎏, 2, 005 ㎎/㎏, 2, 967 ㎎/㎏으로 나타났다. Fe와 Mne 칠면초 뿌리에 많이 함유되어 있으며, 칠면초 뿌리의 Fe, Mn, Zn, Cu는 각각 평균 10, 372.
3 mg/g)가 칠면초의 잎 . 줄기(15.5mg/g) 보다 1.8배 높았고, 함초의 뿌리 (9.2mg/g)가 칠면초의 뿌리 (5.7mg/g)보다 1.6배 높게 나타나 잎 * 줄기부위와 뿌리부위 모두 힘초가 칠면초보다 1.6시.8배 높았다. 차 등#은 음건한 함초의 폴리페놀화합물은 수용성 추출보다 에탄올추출물에서 높으며 , 특히 8월 함초에서 100g당 1.
잎 . 줄기부위와 뿌리부위를 모두 합한 경우 함초는 성장기에 29.1 mg/g, 성숙기에 33.1 mg/g으로 성숙기에 베타인 함량이 높게 나타났으며 칠면초는 성장기에 28.9 mg/g, 성숙기 20.1 mg/g으로 성장기에 높았다.
Fe는 함초와 칠면초 모두 잎 .줄기에 비해 뿌리에서 높았으며, 전 시기에 걸쳐 함초보다 칠면초의 함량이 높았으며, 특히 성숙기 칠면초 뿌리에서 20,610㎎/㎏으로 매우 높게 나타났다. Mde 함초는 잎 • 줄기 부위가 뿌리 부위보다 높고 칠면초는 뿌리 부위가 잎•줄기 부위에 비해 높으며, 시 기별로 함초 잎 - 줄기와 뿌리, 칠면초 잎, 줄기는 성숙기에 가장 낮은 반면 칠면초 뿌리는 시간이 흐를수록 증가하여 수확기에 3,422 ㎎/㎏으로 가장 높게 나타났다.
8 참조). 함초의 잎 * 줄기부위의 DPPH free radical 소거 효과가 월등히 높았고, 특히 6월 성장기 함초에서 90.1%로 가장 높았다. 성징, 기부터 수확기까지의 녹색 힘초에 비해 씨앗 수확기의 붉은 함초의 항산화력이 상대적으로 낮은 것으로 조사되었다.

후속연구

이와 같이 다양한 약리작용과 그에 따른 부가가치 창출이 기대되는 염생식물의 기초자료 연구가 필요하다. 본 연구에서는 인천연안에서 자생하는 염생식물 중 식용 가능한 것으로 알려진 함초와 칠면초를 중심으로 미네랄, 베타인, 콜린, 폴리페놀화합물의 함량 및 항산화활성에 대해 알아보고자 한다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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