[논문]재배 두메부추로부터 추출한 정유의 휘발성 성분 분석

오미; 배선영; 정미숙

doi:10.9724/kfcs.2012.28.2.143

재배 두메부추로부터 추출한 정유의 휘발성 성분 분석
Volatile Compounds of Essential Oils from Allium senescens L. var. senescens 원문보기

한국식품조리과학회지 = Korean Journal of Food & Cookery Science, v.28 no.2, 2012년, pp.143 - 148

오미 (덕성여자대학교 자연과학대학 식품영양학과) , 배선영 (덕성여자대학교 자연과학대학 식품영양학과) , 정미숙 (덕성여자대학교 자연과학대학 식품영양학과)

Abstract ▼ AI-Helper

$Dumebuchu$ ($Allium$ $senescens$ L. var. $senescens$) has a peculiar and long-lasting odor that resembles the flavor of garlic and onions. This study was conducted to examine the volatile compounds of essential oils extracted from $dumebuchu$. The essential oils of $dumebuchu$ were extracted by hydrodistillation using a clavenger-type apparatus and analyzed by GC-MS. A total of 25 compounds were identified in the essential oils from $dumebuchu$. Among sulfur-containing compounds, 4 disulfides and 3 trisulfides were identified. The most abundant sulfur-containing compound was 5-dimethylthiophene (peak area 41.15%) and the second and the third most abundant compound were dipropyl disulfide (18.91%) and propyl allyl disulfide (12.23%), respectively.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

현재까지 수증기증류 추출법으로 두메부추의 정유를 추출하여 휘발성 성분 분석을 시도한 연구는 보고되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 두메부추의 정유를 수증기증류 추출법으로 추출한 후 휘발성 성분을 분석하여 우리나라에서 재배되고 있는 두메부추의 식품 소재로서의 활용도를 높이기 위한 기초자료로 이용하고자 한다.
식물소재에 함유된 휘발성 성분은 추출방법에 따라 많은 영향을 받으며 식품과 같이 복합적인 물질로 구성되어 있는 시료는 휘발성 성분의 추출방법에 더 의존하므로 수증기증류, 유기용매 추출, 초임계유체추출 및 SPME 추출 등의 다양한 추출법이 시도되고 있으며(Kataoka H 2000), 정유의 추출을 위해서는 수증기증류 추출법이 이용되고 있다. 따라서 우리나라 고유 식품 소재인 두메부추의 정유를 식품저장성 향상 등의 목적으로 그 활용 도를 높이기 위하여 향기성분을 규명할 필요가 있다. 현재까지 수증기증류 추출법으로 두메부추의 정유를 추출하여 휘발성 성분 분석을 시도한 연구는 보고되지 않았다.

제안 방법

두메부추 정유에서 분리된 각 휘발성 성분은 MS에 장착된 on-line computer library(Wiley 275, Agilent Co., PaloAlto, CA, USA)의 mass spectra와 비교하여 확인하였다. 또한 휘발성 성분의 retention indices (RIs)는 external references로 n-paraffins(Aldrich Co, Cat No.
, PaloAlto, CA, USA)의 mass spectra와 비교하여 확인하였다. 또한 휘발성 성분의 retention indices (RIs)는 external references로 n-paraffins(Aldrich Co, Cat No. 29850-6, hydrocarbon C5-C30, Milwaukee WI, USA)을 이용하여 구한 후 (van den Dool H와 Kratz PD 1963), 문헌에 제시된 RI와 비교하여 확인하였다 (Kondjoyan N와 Berdague JL 1996).
재배 두메부추의 정유에 함유된 향기를 분석하기 위하여 수증기 증류추출법으로 휘발성 향기성분인 정유를 추출하였다. 정유 추출에 사용된 2차 증류수는 30분 이상 끓여서 증류수에 잔존할 수 있는 휘발성 물질을 완전히 제거한 후 이용하였다.
정유의 휘발성 성분 분석은 5973 mass selective detector가 장착된 Agilent 6890 gas chromatograph(Encino, CA, USA)를 이용 하였다. 정유는 dichloromethane(Sigma-Aldrich, CHROMASOLV® Plus, St.

대상 데이터

전라북도 고창군에서 노지 재배한 두메부추를 2010년 4월에 수확하여 시료로 사용하였다. 두메부추의 평균 길이는 27 cm, 너비 8 mm로 일반 부추보다 크고 살찐 형태이며, 뿌리 부분은 제거하고 잎 부위를 흐르는 수돗물로 3회 세척한 후 가열하여 휘발성 물질을 완전히 제거한 2차 증류수로 3회 헹군 다음 동결건조기(IlShin Lab Co.

성능/효과

노지 재배한 두메부추의 정유를 분석한 결과, 총 25종의 성분이 확인되었으며 이 가운데 함황화합물 8종, 알데히드류 3종, 탄화수소류 10종 및 테르펜류 4종이 함유되었다(Table 1). 함황화합물 가운데 5-dimethylthiophene이 peak area 41.
노지에서 재배한 두메부추의 뿌리를 제거한 가식부위를 동결건조하여 clavenger-type 수증기증류장치로 추출한 휘발성 성분을 GC-MS로 분석한 결과, 총 92.34% peak area가 확인되 었으며, 이 가운데 함황화합물이 80.33%로 가장 많았고 탄화수소류 9.23%, 터르펜류 2.49% 및 알데히드류 0.29%로 나타났다. 또한 확인된 휘발성 성분의 종류는 총 25종이었으며이 가운데 함황화합물 8종, 알데히드류 3종, 탄화수소류 10종및 테르펜류 4종이 함유되었다.
노지에서 재배한 두메부추의 뿌리를 제거한 가식부위를 동결건조하여 clavenger-type 수증기증류장치로 추출한 휘발성 성분인 정유를 GC-MS로 분석한 결과, 총 92.34% peak area가 확인되었으며, 이 가운데 함황화합물이 80.33%로 가장 많았고 탄화수소류 9.23%, 터르펜류 2.49% 및 알데히드류 0.29%로 나타났다(Fig 1). 두메부추의 휘발성 성분을 SPME로 추출한 경우, bipolar fiber인 CAR/PDMS를 사용하였을 때 함황화합물이 84.
함황화합물 가운데 3 dialk(en)yl trisulfide 는 SPME fiber에 잘 흡착하지 않는다고 보고되어 있는데 (Keusgen M 등 2002) 수증기증류법으로 추출한 본 시료에서 methyl propyl trisulfide, dipropyl trisulfide, propenyl propyl trisulfide이 확인 되었다. 두메부추의 휘발성 함황화합물의 조성 및 함량은 부추와 다르며, 휘발성 성분의 추출방법에 따라서 함황화합물이 매우 다르게 확인됨을 알 수 있다.
23% 순으로 그 함량이 많았다. 또한 disulfides는 4종(33.55%), trisulfides는 3종(5.63%)이 확인되었다. 휘발성 성분의 추출방법에 따라 두메부추에 함유된 주요 함황화합물의 종류가 다르게 보고되었는데, diethyl ether를 용매로 하여 연속증류추출법으로 추출하였을 때는 1,2,4-trithiolane, 3-thione carboxylic acid trimethyl silly ester가 주요 함황화합물이었으며, SPME 방법에서는 dipropyl disulfide 가 주요 함황화합물로 나타났다(Lee MS와 Chung MS 2001, Chung MS 2010).
23% 순으로 그 함량이 많았다. 또한 disulfides는 4종(33.55%), trisulfides는 3종(5.63%)이 확인되었다. 휘발성 성분의 추출방법에 따라 두메부추에 함유된 주요 함황화합물의 종류가 다르게 보고되었는데, diethyl ether를 용매로 하여 연속증류추출법으로 추출하였을 때는 1,2,4-trithiolane, 3-thione carboxylic acid trimethyl silly ester가 주요 함황화합물이었으며, SPME 방법에서는 dipropyl disulfide 가 주요 함황화합물로 나타났다(Lee MS와 Chung MS 2001, Chung MS 2010).
29%로 나타났다. 또한 확인된 휘발성 성분의 종류는 총 25종이었으며이 가운데 함황화합물 8종, 알데히드류 3종, 탄화수소류 10종및 테르펜류 4종이 함유되었다. 함황화합물은 5-dimethylthiophene이 peak area 41.
본 실험 시료에서 확인된 8종의 함황화합물 중에서, 2,5-dimethylthiophene, methyl propyl disulfide, dipropyl trisulfide의 3종은 diethyl ether를 용매로 하여 연속증류추출법으로 휘발성 성분을 추출 한 두메부추에서 확인되었다(Lee MS와 Chung MS 2001). SPME로 추출하였을 때는 본 실험에서 확인된 8종 함황화합물 가운데, methyl propyl disulfide, propyl allyl disulfide, dipropyl disulfide, methyl propyl trisulfide, dipropyl trisulfide의 5종이 확인되었다(Chung MS 2010).
최근 연구에 의하면 분류학 측면에서 Allium senescens는 isoalliicin(1-propenyl-L-cysteine sulfoxide)이 풍부한 식물로 보고되었으며, isoalliicin이 propiin(S-propylderivatives)과 결합하면 특징적인 leek 향을 내고 methiin(S-methylderivatives)은 강하면서 불쾌한 향과 맛에 관여한다고 알려져 있다(Fritsch RM 와 Keusgen M 2006). 본 연구에서는 isoalliicin, propiin 및 methiin이 확인되지 않았다.
노지 재배한 두메부추의 정유를 분석한 결과, 총 25종의 성분이 확인되었으며 이 가운데 함황화합물 8종, 알데히드류 3종, 탄화수소류 10종 및 테르펜류 4종이 함유되었다(Table 1). 함황화합물 가운데 5-dimethylthiophene이 peak area 41.15%로 가장 많이 확인 되었으며 dipropyl disulfide 18.91%및 propyl allyl disulfide 12.23% 순으로 그 함량이 많았다. 또한 disulfides는 4종(33.

후속연구

63%)이 확인되었다. 이와 같은 결과를 통하여, 두메부추 정유에 함황화합물의 함량이 매우 높음을 확인하였고, 추후 두메부추 정유를 식품저장성 향상 등의 목적으로 활용하기 위하여 항미생물작용 분석이 필요하다고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	두메부추는 왜 두메부추라고 명명한 것인가?	var. senescens)는 일반부추에 비하여 잎이 두껍고 길며, 향이 매우 강한 특성을 지니고 있고 산에 자생하여 두메부추라고 명명하였다. 두메부추는 비늘줄기와 잎을 이뇨 및 강장의 약용 목적으로 이용해 왔으며, 나물 및 김치류로 만들어 부식으로도 섭취해 온 식용식물이다.
	두메부추의 정유와 같은 식물의 휘발성 성분은 어떤 방법으로 추출할 수 있는가?	부추와 향기가 유사한 두메부추의 정유도 이와 같은 목적으로 활용하여 식품 저장성을 향상시키는 것이 가능하다고 예측되고 있다. 식물소재에 함유된 휘발성 성분은 추출방법에 따라 많은 영향을 받으며 식품과 같이 복합적인 물질로 구성되어 있는 시료는 휘발성 성분의 추출방법에 더 의존하므로 수증기증류, 유기용매 추출, 초임계유체추출 및 SPME 추출 등의 다양한 추출법이 시도되고 있으며(Kataoka H 2000), 정유의 추출을 위해서는 수증기증류 추출법이 이용되고 있다. 따라서 우리나라 고유 식품 소재인 두메부추의 정유를 식품저장성 향상 등의 목적으로 그 활용 도를 높이기 위하여 향기성분을 규명할 필요가 있다.
	두메부추의 재배 방법에 따른 향기를 SPME 방법으로 추출하였을 때 발견된 함황화합물 중 함량이 높게 나타난 것은?	두메부추에 대한 연구로는 proline, glutamine, valine, leucine 및 threonine이 자생 두메부추의 주요 아미노산으로 보고되었으며(Chung MS와 Lee MS 2001), 자생 두메부추의 향기성분을 diethyl ether를 용매로 하여 연속증류추출법으로 추출하였을 때 함황화합물이 신선한 시료와 동결건조 시료에서 각각 9종과 4종이 확인되었다(Lee MS와 Chung MS 2001). 두메부추의 재배 방법에 따른 향기를 solid phase microextraction(SPME) 방법으로 추출하였을 때, 9가지 함황화합물이 확인되었고 그 가운데 dipropyl disulfide, propyl allyl disulfide의 함량이 높았으며 carboxen/polydimethylsiloxane (CAR/PDMS) fiber가 함황화합물 추출에 효율적임이 보고되었다. 또한 비닐하우스 보다 노지에서 재배한 시료에서 terpene 화합물이 더 많이 확인 보고되었다(Chung MS 2010).

참고문헌 (21)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

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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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