The contents of free amino acid in cabbage cultivars originated from China and Korea were measured to determine the quality for taste and nutrition. The experimental variables were season (spring-sowing and fall-sowing), leaf position (inside and outside), and the cabbage color (green and red). Eigh...
The contents of free amino acid in cabbage cultivars originated from China and Korea were measured to determine the quality for taste and nutrition. The experimental variables were season (spring-sowing and fall-sowing), leaf position (inside and outside), and the cabbage color (green and red). Eighteen free amino acids were detected at the range of 0-38 mg/g dry weight. The most abundant amino acid was serine(0-128 mg/g). Alanine, aspartate, glutamate, asparagine, histidine, and proline were relatively rich at 2-12 mg/g dry weight. Glycine were significantly increased in spring-sowing cabbages by 2-fold but proline was reversely decreased by 7-fold. The inside parts of cabbages contained significantly more alanine, glutamate, glycine, isoleucine, serine, and valine than the outside ones. The higher contents of isolecuine, leucine, proline, and valine were observed in the red cabbages than the green ones. The significant cross effects of season-color and position-color were also observed, indicating the red and the green cabbages were differently affected by season and tissue position.
The contents of free amino acid in cabbage cultivars originated from China and Korea were measured to determine the quality for taste and nutrition. The experimental variables were season (spring-sowing and fall-sowing), leaf position (inside and outside), and the cabbage color (green and red). Eighteen free amino acids were detected at the range of 0-38 mg/g dry weight. The most abundant amino acid was serine(0-128 mg/g). Alanine, aspartate, glutamate, asparagine, histidine, and proline were relatively rich at 2-12 mg/g dry weight. Glycine were significantly increased in spring-sowing cabbages by 2-fold but proline was reversely decreased by 7-fold. The inside parts of cabbages contained significantly more alanine, glutamate, glycine, isoleucine, serine, and valine than the outside ones. The higher contents of isolecuine, leucine, proline, and valine were observed in the red cabbages than the green ones. The significant cross effects of season-color and position-color were also observed, indicating the red and the green cabbages were differently affected by season and tissue position.
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문제 정의
본 연구에서는 기능성 성분의 원료가 되고 맛에 영향을 미치는 유리아미노산의 함량을 계절(봄･가을), 시료의 부분(바깥과 안), 양배추의 색(녹색･적색)에 따른 차이를 알아보았다.
제안 방법
분쇄된 시료를 이용하여 일회 실험 하였다. Amino aicds mixture standard solution(Type H, Wako, Japan)을 사용하여 검정곡선을 구하였다.
HPLC(Waters 2695. Waters, Milford, MA, USA)를 이용하여 아미노산을 분석하였다. 이온컬럼(sodium amino acid analysis cation exchange 8 ㎛, 30×250 mm, Pickering, USA)을 사용하고, 컬럼의 온도는 48℃로 하였다.
일반 믹서(후드믹서 HMF-390, 한일전기주식회사, Korea)를 이용하여 동결건조된 시료를 분쇄 하였다. 분쇄된 시료를 이용하여 일회 실험 하였다. Amino aicds mixture standard solution(Type H, Wako, Japan)을 사용하여 검정곡선을 구하였다.
양배추의 품종은 Table 1에 나타내었다. 양배추를 세로로 자른 후 중심과 바깥쪽 반지름을 반으로 나누어 바깥과 안으로 나눈 후 동결건조 하였다. 일반 믹서(후드믹서 HMF-390, 한일전기주식회사, Korea)를 이용하여 동결건조된 시료를 분쇄 하였다.
양배추에서 18종의 유리 아미노산의 함량을 측정하여 양배추의 품질을 조사하였다(Table 1). 총 아미노산 함량이 가장 높은 것은 GC6(spring･inside)로 163.
이온컬럼(sodium amino acid analysis cation exchange 8 ㎛, 30×250 mm, Pickering, USA)을 사용하고, 컬럼의 온도는 48℃로 하였다.
양배추를 세로로 자른 후 중심과 바깥쪽 반지름을 반으로 나누어 바깥과 안으로 나눈 후 동결건조 하였다. 일반 믹서(후드믹서 HMF-390, 한일전기주식회사, Korea)를 이용하여 동결건조된 시료를 분쇄 하였다. 분쇄된 시료를 이용하여 일회 실험 하였다.
대상 데이터
양배추는 국립원예특작과학원 채소과에서 재배한 것으로 2008년 11월에 수확한 것과 2009년 6월에 수확한 것을 사용하였다. 양배추의 품종은 Table 1에 나타내었다.
이동상으로는 Na328, Na740, RG011(Pickering Laboratoris inc., USA)를 이용하였다. 처음 Na328 100%로 시작하여 10분까지 Na328 100% 흘려주었고, 10~32분에는 Na328100%에서 Na740 100%로 gradient, 32~56분까지 Na740 100%유지, 56~56.
데이터처리
0 을 이용 통계적 처리를 하였다. 계절･시료의 부분･양배추의 색이 아미노산의 생산에 미치는 영향을 측정하기 위하여 다변량분산분석(MANOVA)를 이용하여 측정하였다. 아미노산과 다른 아미노산 및 이차대사산물 간의 상관관계는 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)를 이용하여 측정하였다.
계절･시료의 부분･양배추의 색이 아미노산의 생산에 미치는 영향을 측정하기 위하여 다변량분산분석(MANOVA)를 이용하여 측정하였다. 아미노산과 다른 아미노산 및 이차대사산물 간의 상관관계는 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
Phenylalanine과 tyrosine 모두 phenolic acids, anthocyanidins, flavonols의 전구체 이지만(Fig. 2), 이들 간 상관관계를 조사하였을 때 tyrosine만이 flavonols와 관련이 있다고 나왔다(Table 5). Tryptophan과 methionine도 glucosinolates의 전구체이지만(Fig.
이러한 중요한 cross effect는 적색 및 녹색 양배추의 유전적인 차이에 의하여 계절 및 잎의 위치에 따른 영향도가 틀린 것을 보여준다. 계절과 부위 두 가지에 의한 유의한 차이와 계절･부위･색 세 가지의 유의한 차이는 없는 것으로 나왔다.
색에 따른 유의한 차이는 isoleucine, leucine, proline, valine 모두 적색양배추가 높은 것으로 나왔다(Table 2). 계절과 색 두 가지에 의한 유의 차이에 있어 봄･적색양배추와 가을･녹색양배추에서 glycine의 함량이 높게 나왔고, 봄･적색양배추와 가을･적색양배추에서 proline의 함량이 높은 것으로 나왔다(Table 3). 부위와 색 두 가지에 의한 유의한 차이는 안쪽･적색양배추와 바깥쪽･적색양배추에서 leucine 함량이 많은 것으로 나왔고, 안쪽･녹색양배추와 바깥쪽･적색양배추에서 phenylalanine의 함량이 높은 것으로 나왔으며, 안쪽･적색양배추와 바깥쪽･녹색양배추에서 threonine의 함량이 높은 것으로 나왔다(Table 3).
시료의 바깥과 안에 따른 유의한 차이는 alanine, glutamic aicd, glycine, isoleucine, serine, valine과 전체 아미노산(Total) 함량이 있었고, 색에 따른 유의한 차이는 isoleucine, leucine, proline, valine이 있었다. 계절과 색 두 가지에 의한 유의한 차이는 부분과 색 두 가지에 의한 유의한 차이는 leucine, phenylalanine, threonine이었으며, 계절과 부분 두 가지에 의한 유의한 차이와 계절, 부분, 색 세 가지의 유의한 차이는 없는 것으로 결과가 나왔다. Pathway에서 가까운 아미노산은 서로 영향을 주는 것으로 보이며 양 방향으로 영향을 주기도 하지만 한 방향으로 영향을 주기도 하는 것으로 보인다.
1). 그렇지만 모든 시료의 serine의 총 함량은 가장 높은데 비해 glycine의 함량은 매우 낮은 것으로 보아 serine에서 glycine의 전환 효소가 glycine에서 serine으로의 전환효소보다 더 많거나 강력한 것으로 생각된다(Table 1)(Fig. 1). 또한 glycerate-3P로부터 생성되는 serine의 함량은 성장이 빠른 여름의 속잎에 많았기 때문에 serine의 생산은 대사외 활성도를 나타내는 것으로 사료된다.
아미노산의 함량과 계절과의 관계에서 glycine은 spring의 함량이 높고, proline은 spring의 함량 낮다는 유의한 차이를 보였다. 부위에 따른 유의한 차이는 alanine, glutamic acid, glycine, isoleucine, serine, valine과 총 아미노산 모두 inside의 함량이 높은 것으로 나왔다(Table 2). 색에 따른 유의한 차이는 isoleucine, leucine, proline, valine 모두 적색양배추가 높은 것으로 나왔다(Table 2).
계절과 색 두 가지에 의한 유의 차이에 있어 봄･적색양배추와 가을･녹색양배추에서 glycine의 함량이 높게 나왔고, 봄･적색양배추와 가을･적색양배추에서 proline의 함량이 높은 것으로 나왔다(Table 3). 부위와 색 두 가지에 의한 유의한 차이는 안쪽･적색양배추와 바깥쪽･적색양배추에서 leucine 함량이 많은 것으로 나왔고, 안쪽･녹색양배추와 바깥쪽･적색양배추에서 phenylalanine의 함량이 높은 것으로 나왔으며, 안쪽･적색양배추와 바깥쪽･녹색양배추에서 threonine의 함량이 높은 것으로 나왔다(Table 3). 이러한 중요한 cross effect는 적색 및 녹색 양배추의 유전적인 차이에 의하여 계절 및 잎의 위치에 따른 영향도가 틀린 것을 보여준다.
부위에 따른 유의한 차이는 alanine, glutamic acid, glycine, isoleucine, serine, valine과 총 아미노산 모두 inside의 함량이 높은 것으로 나왔다(Table 2). 색에 따른 유의한 차이는 isoleucine, leucine, proline, valine 모두 적색양배추가 높은 것으로 나왔다(Table 2). 계절과 색 두 가지에 의한 유의 차이에 있어 봄･적색양배추와 가을･녹색양배추에서 glycine의 함량이 높게 나왔고, 봄･적색양배추와 가을･적색양배추에서 proline의 함량이 높은 것으로 나왔다(Table 3).
양배추의 아미노산 함량과 계절･부분･색에 따른 상관관계 실험결과 아미노산 함량과 계절과의 관계에서 glycine, proline이 유의한 차이를 보였다. 시료의 바깥과 안에 따른 유의한 차이는 alanine, glutamic aicd, glycine, isoleucine, serine, valine과 전체 아미노산(Total) 함량이 있었고, 색에 따른 유의한 차이는 isoleucine, leucine, proline, valine이 있었다. 계절과 색 두 가지에 의한 유의한 차이는 부분과 색 두 가지에 의한 유의한 차이는 leucine, phenylalanine, threonine이었으며, 계절과 부분 두 가지에 의한 유의한 차이와 계절, 부분, 색 세 가지의 유의한 차이는 없는 것으로 결과가 나왔다.
아미노산의 함량과 계절과의 관계에서 glycine은 spring의 함량이 높고, proline은 spring의 함량 낮다는 유의한 차이를 보였다. 부위에 따른 유의한 차이는 alanine, glutamic acid, glycine, isoleucine, serine, valine과 총 아미노산 모두 inside의 함량이 높은 것으로 나왔다(Table 2).
양배추의 아미노산 함량과 계절･부분･색에 따른 상관관계 실험결과 아미노산 함량과 계절과의 관계에서 glycine, proline이 유의한 차이를 보였다. 시료의 바깥과 안에 따른 유의한 차이는 alanine, glutamic aicd, glycine, isoleucine, serine, valine과 전체 아미노산(Total) 함량이 있었고, 색에 따른 유의한 차이는 isoleucine, leucine, proline, valine이 있었다.
35 mg/g dw이 었다. 전체 아미노산의 함량 중 필수 아미노산의 비는 GC6(fall･outside)가 23.84%로 가장 높았고 GC6(spring･inside)가 1.61%로 가장 낮았으며, 이 결과는 Cho 등(1993)에서 실험한 돌산갓의 전체 아미노산 함량 중 필수 아미노산의 비인 28.3% 보다 낮게 나왔다. 극성 아미노산(Arg, Asp, Glu, His, Lys, Ser, Thr, Tyr)을 가장 많이 함유한 것은 GC6(spring･inside)이고, 가장 적게 함유한 것은 GC3(fall･ outside)이였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
아미노산은 무엇인가?
아미노산은 생물의 몸을 구성하는 단백질의 기본 구성단위이다. 흔히 α-아미노산을 간단히 아미노산이라 부른다.
곁사슬의 성질에 따라 아미노산은 어떻게 구분되는가?
그러나 생화학적으로 다른 아미노산과 비슷한 기능을 수행하기 때문에, 아미노산으로 분류한다. 곁사슬의 성질에 따라 nonpolar, polar, aromatic, positively charged, negatively charged등으로 구분되고 있다. 곁사슬이 수소원자뿐인 글리신(glycine)을 제외하고, 다른 아미노산은 모두 두 가지 광학 활성을 가져, D형과 L형으로 구분된다(Nelson과 Cox, 2008).
양배추에 대한 성분 추출과 산업적 이용에 관한 연구가 많이 이루어지는 이유는 무엇인가?
양배추는 Brassica 속 작물의 대표적인 예로 원산지는 지중해 연안 일대와 아시아이며, 재배 역사가 가장 오래된 작물 중의 하나이다. 양배추가 속해있는 cruciferous작물은 항암성을 갖는 기능성 성분인 glucosinolates(Hayes 등, 2008), phenolics(Harbaum 등, 2007), β-carotene, vitamin C, lutein, zeaxanthin(Divisi 등, 2006) 등을 함유하고 있다. 이러한 기능성 때문에 성분 추출과 산업적 이용에 관해 연구가 많이 이루어지고 있다(Yang, 2009).
참고문헌 (12)
Cartea ME, Velasco P, Obregon S, Padilla G, Haro AD. 2008. Seasonal variation in glucosinolate content in Brassica oleracea crops grown in northwestern Spain. Phytochemistry 69(2): 403-410.
Cho YS, Park SK, Chun SS, Moon JS, Ha BS. 1993. Proximate, sugar and amino acid compositions of dolsan leaf mustard (Brassica juncea). J. Korean Soc. Food Nutr. 22(1): 48-52.
Divisi D, Di-Tommaso S, Salvemini S, Garramone M, Crisci R. 2006. Diet and cancer. Acta Biomed. 77(2): 118-123.
Harbaum B, Hubbermann EM, Wolff C, Herges R, Zhu Z, Schwarz K. 2007. Identification of flavonoids and hydroxycinnamic acids in pak choi varieties(Brassica campestris L. ssp. chinensis var. communis) by HPLC-ESI-MS and NMR and their quantification by HPLC-DAD. Journal of Agricultural and Food Chemistry 55(20): 8251-8260.
Hayes JD, Kelleher MO, Eggleston IM. 2008. The cancer chemopreventive actions of phytochemicals derived from glucosinolates. European Journal of Nutrition 47(2): 73-88.
Hounsome N, Hounsome B, Tomos D, Edwards-Jones G. 2009. Changes in antioxidant compounds in white cabbage during winter storage. Postharvest Biology and Technology 52(2): 173-179.
Lovdal T, Olsen KM, Slimestad R, Verheul M, Lilloand C. 2010. Synergetic effects of nitrogen depletion, temperature, and light on the content of phenolic compounds and gene expression in leaves of tomato. Phytochemistry 71(5-6): 605 -613.
Nelson DL, Cox MM. 2008. Lehninger Principles of Biochemistry. Freeman WH and Company, 5th ed. pp. 250-300. New York, USA.
Shallenberger RS. 1993. Taste Chemistry. pp. 226-252. Blackie Academic & Professional. New York Agricultural Experiment Station Cornell Univ., New York, USA.
The Korean Society of Food Science and Nutrition. 2000. Handbook of Experiments in Food Science and Nutrition. Nutrition ed. pp. 181-191. Hyoil, Korea. [in Korean]
Yang MO. 2009. Quality characteristics of Sulgidduk added with cabbage powder. J. East Asian Soc. Dietary Life 19(5): 729-735.
Metabolic engineering of aliphatic glucosinolates in Chinese cabbage plants expressing Arabidopsis MAM1, CYP79F1, and CYP83A1. Biochemistry and Molecular Biology Reports 41(6): 472-478.
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