선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 콩의 화합물 중 극성 성분인 soyasaponin은 배당체로서 지용성 steroid 또는 triterpenoid ring에 1-개 이상의 sugar chain이 결합된 구조를 갖고 있으며, aglycon과 결합된 당의 수와 종류에 따라서 groupA saponin과 groupB saponin, 그리고 DDMP saponin으로 분류할 수 있다. 이와 같은 내용을 바탕으로 본 연구에서는 콩에서 대표적인 활성을 보이는 groupB saponin 중심으로 연구를 수행하였으며, 이를 이용하여 유효성분을 개발하고 건강보조식품화를 위해서는 우수한 품질의 원료공급이 원활하게 이루어져야 한다고 사료되므로 콩의 종류와 재배환경에 따른 soyasaponin 화합물을 정량･비교하였고, 그 중 고랭지와 평난지를 비교하기 위해 진부(해발 600 m)와 강릉(해발 20 m) 지역을 선발하여 함량을 조사하였다.
제안 방법
- 0 ml/min로 조절하였으며, UV detector의 검출파장은 210 nm였다. Soyasaponin을 메탄올에 용해시켜 0.1~25 ㎍/ml 범위의 표준용액을 조제하여 HPLC 분석을 실시하고 peak area로부터 검량선을 작성하였다(Fig. 3; Lee et al., 2005; Kim et al., 2006; Lee et al., 2009).
- 컬럼 크로마토그래피용 silica gel은 Kiesel gel 60(Merck, Germany)과 LiChroprep C-18(Merck, Germany)을 사용하였고, molecular sieve 컬럼 크로마토그래피용 packing물질은 Sephadex LH-20(GE, USA)을 사용하였다. TLC plate는 Kiesel gel 60 F254 precoated plate(Merck, Germany)를 사용하였고, 박층 크로마토 그래피 발색시약은 10% H2SO4을(Deajung chemical, Korea)사용하였으며 UV 254 nm, 365 nm detection(LF-206, Uvitec, UK)을 병행 하였다. 추출 및 컬럼 크로마토그래피용 용매는 1급 시약을, 기타시약은 1급 또는 특급을 각각 사용하였다.
- n-butanol 분획을 농축 후 H2O:MeOH(100:0~0:100)을 유출 용매로 하여 DIAION HP-20 컬럼 크로마토그래피를 실시하여 5개의 분획(SB1~SB5)으로 나누었으며, 그 중 SB3분획을 메탄올(100%)을 전개용 매로 이용한 Sephadex LH-20 컬럼 크로마토그래피를 실시하여 2개의 분획(SB51-SB52)으로 나누고 다시 CHCl3:MeOH:H2O(65:35:10)을 용매로 하여 SiO2 컬럼 크로마토그래피실시 후 정제하여 9개의 분획(SB521~SB529)으로 나누었다. 이중 분획SB526~SB529는 TLC를 이용하여 10% H2SO4 시약으로 발색하여 r.
- 건조중량 약 20 kg의 10종의 콩 각각을 동량으로 혼합하여 상온에서 메탄올로 환류냉각 하에 3회 가열 추출하였다. 추출액을 감압 농축하여 메탄올 엑기스 720 g를 얻었다.
- 본 화합물의 구조결정은 표준품과 융점, 선광도, I.R, U.V스펙트럼, 1H-NMR, 13C-NMR 스펙트럼 자료를 문헌치와 비교동정하여 구조를 확정하였다(Fig. 1, 2; Burrows et al., 1987; Kim et al., 1994; Lee et al., 2005; Chang et al., 2009).
- 사포닌의 함량을 측정하기 위하여 크로마토그래피를 통하여 분리된 soyasaponin I, II, III, IV를 80% 메탄올에 녹여 검량선 작성을 위한 표준액으로 사용하였다. 표준액을 100, 250, 500, 1000 ㎍/g의 농도로 제조한 후 HPLC로 측정하였으며 측정된 피크의 면적값에 대한 검량선을 작성하였다.
- 용출액을 농축한 후 Diaion HP-20(1 kg, 5 × 100 cm)에서 증류수 10 L로 전개하여 당분획을 제거한 다음, 3 L의 메탄올로 용출하여 농축하였으며, 이를 조사포닌 분획으로 하였다.
- 추출액을 감압 농축하여 메탄올 엑기스 720 g를 얻었다. 이를 chloroform(CHCl3), ethyl-acetate(EtOAc), n-butanol (BuOH)로 용매분획 하였다.
- 컬럼 크로마토그래피실시 후 정제하여 9개의 분획(SB521~SB529)으로 나누었다. 이중 분획SB526~SB529는 TLC를 이용하여 10% H2SO4 시약으로 발색하여 r.f(rate of flow) 수치가 서로 상이한 흰색 분말상 화합물 4종을 분리하였다(Scheme 1).
-
조사포닌의 제조
조사포닌을 제조하기 위하여 n-butanol분획 후 감압 농축한 분획물을 증류수 800 ml에 현탁하여 100 g의 활성탄으로 충진된 컬럼에 통과시켰다. 용출액을 농축한 후 Diaion HP-20(1 kg, 5 × 100 cm)에서 증류수 10 L로 전개하여 당분획을 제거한 다음, 3 L의 메탄올로 용출하여 농축하였으며, 이를 조사포닌 분획으로 하였다.
- 콩으로부터 분리된 soyasaponin을 80% 메탄올에 녹인 다음 이를 0.5 ㎛ syringefilter로 여과하였고 HPLC분석을 위한 시료로 사용하였다. soyasaponin I, II는 이동상으로는 solvent A는 0.
- 사포닌의 함량을 측정하기 위하여 크로마토그래피를 통하여 분리된 soyasaponin I, II, III, IV를 80% 메탄올에 녹여 검량선 작성을 위한 표준액으로 사용하였다. 표준액을 100, 250, 500, 1000 ㎍/g의 농도로 제조한 후 HPLC로 측정하였으며 측정된 피크의 면적값에 대한 검량선을 작성하였다. 각 사포닌의 회귀방정식과 R2값은 Table2와 같으며 HPLC분석조건은 아래의 soyasaponin 분석법을 사용하였다(Table 2; Kim et al.
대상 데이터
- NMR은 Varian Unity-Inova-500 spectrophotometer(Varian, USA)를 사용하였다. EI-MS spectrum은 JMS-700(Jeol, Japan)과 FAB-MS는 VG70-VSEG(VG Analytical, UK)를 사용 측정하였다. 컬럼 크로마토그래피용 silica gel은 Kiesel gel 60(Merck, Germany)과 LiChroprep C-18(Merck, Germany)을 사용하였고, molecular sieve 컬럼 크로마토그래피용 packing물질은 Sephadex LH-20(GE, USA)을 사용하였다.
- 화합물 분리와 구조동정 시 융점측정은 Electrothermal digital melting point apparatus, IA9100(Jepson Bolton, UK)를 사용하였다. NMR은 Varian Unity-Inova-500 spectrophotometer(Varian, USA)를 사용하였다. EI-MS spectrum은 JMS-700(Jeol, Japan)과 FAB-MS는 VG70-VSEG(VG Analytical, UK)를 사용 측정하였다.
- 5 ㎛ syringefilter로 여과하였고 HPLC분석을 위한 시료로 사용하였다. soyasaponin I, II는 이동상으로는 solvent A는 0.1% acetic-acid를 함유한 water, solvent B는 100% acetonitrile을 이용하였다. 이때 시간에 따른 이동상 조건(% solvent A:% solvent B)은 60 min(58:42)에 따라 분석하였고, soyasaponin III, IV는 이동상으로 solvent는 0.
- 본 연구에 사용된 실험재료는 농촌진흥청 식량과학원에서 육성된 흑미콩 외 9개 품종(대풍, 은하, 일품, 소청, 태광, 풍산, 검정, 서목, 청자)을 사용하여 표고 600 m(고랭지: 진부)와 20 m(평난지: 강릉) 지역에서 포장 시험재배를 실시하여 수확 후 시료로 사용하였다(Table 1).
- EI-MS spectrum은 JMS-700(Jeol, Japan)과 FAB-MS는 VG70-VSEG(VG Analytical, UK)를 사용 측정하였다. 컬럼 크로마토그래피용 silica gel은 Kiesel gel 60(Merck, Germany)과 LiChroprep C-18(Merck, Germany)을 사용하였고, molecular sieve 컬럼 크로마토그래피용 packing물질은 Sephadex LH-20(GE, USA)을 사용하였다. TLC plate는 Kiesel gel 60 F254 precoated plate(Merck, Germany)를 사용하였고, 박층 크로마토 그래피 발색시약은 10% H2SO4을(Deajung chemical, Korea)사용하였으며 UV 254 nm, 365 nm detection(LF-206, Uvitec, UK)을 병행 하였다.
- 화합물의 함량 분석실험 시 Waters(USA)사의 Alliancesystem을 이용하였고, 컬럼은 Hyper cil ODS C18(5 ㎛, 4.6 mm × 250 mm, YMC, Japan)을 사용하였으며, 이동상으로 사용된 용매는 HPLC급이었다.
이론/모형
- 표준액을 100, 250, 500, 1000 ㎍/g의 농도로 제조한 후 HPLC로 측정하였으며 측정된 피크의 면적값에 대한 검량선을 작성하였다. 각 사포닌의 회귀방정식과 R2값은 Table2와 같으며 HPLC분석조건은 아래의 soyasaponin 분석법을 사용하였다(Table 2; Kim et al., 2007).
성능/효과
- Soyasaponin III의 함량은 재배지대간인 평난지와 고랭지를 비교 시 종실이 검정색 종피인 흑미, 소청, 검정, 서목(쥐눈이콩)이 평난지 재배지역에서 높은 함량을 나타내었고, 품종별로는 평난지의 검정색 종피의 소청이 653.9㎍/g으로 가장 높게 나타났으며, 고랭지의 소청과 비교 시 soyasaponin III의 함량이 약 3.5배 정도의 큰 차이를 보였다. 그 다음으로는 흑미(589.
- Soyasaponin II의 함량은 재배지대간인 평난지와 고랭지를 비교 시 종실이 검정색 종피인 흑미, 청자가 두 지역 모두 비슷한 수치의 함량을 나타냈으며, 품종별로는 고랭지의 서목(쥐눈이콩)이 408.8 ㎍/g으로 가장 높게 나타났고, 가장 낮은 함량을 보이는 것은 검정색 종피의 일품이었다. 특이 사항으로 평난지의 서목(쥐눈이콩)과 비교 시soyasaponin II의 함량이 약 5배 정도의 매우 큰 차이를 보였다(Fig.
- Soyasaponin IV의 함량은 재배지대간인 평난지와 고랭지를 비교 시 종피색과 상관없이 고랭지에서는 흑미, 대풍, 은하, 일품, 검정, 서목, 청자가 높은 함량을 나타냈고 평난지에서는 소청과, 태광, 풍산이 높은 함량을 나타내었다. 품종별로는 평난지의 검정색 종피의 소청이 994.
- Soyasaponin I의 함량은 재배 지대간인 평난지와 고랭지를 비교 시 종실이 검정색 종피인 흑미, 소청, 검정, 청자가 두 지역 모두 비슷한 수치의 함량을 나타냈으며, 노란색 종피의 풍산이 가장 낮은 함량을 보였다. 품종별로는 평난지의 검정색 종피의 서목(쥐눈이콩)이 32.
- Soyasaponin group B함량의 재배지대간 비교에서는 고랭지와 평난지에서 상이한 차이를 보였으며 품종 간에는 대부분 자엽색이 녹색이고 종피색이 검정색인 콩의 soyasaponin group B함량이 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 soyasaponin성분의 함량은 재배종의 종류 즉 유전적인 요인뿐만 아니라 고랭지와 평난지처럼 환경적 요인이라고 것을 확인할 수 있었으며 이는 식물이 환경적인 스트레스에 대한 생명유지 및 공격방어물질(Secondary matabolites,이차대사산물)이 식물내 생합성과정 중에서 변이를 보이는 것으로 사료되어 진다.
- 3 ㎍/g으로 가장 높게 나타났다. 대부분 자엽색이 녹색이고 종피색이 검정색인 콩이 soyasaponin group B의 함량이 높은 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 환경적 요인에 따른 재배종 및 야생종간의 soyasaponin 성분의 함량비교 연구에 대해서는 아직 연구가 미미한 편인데 앞으로 soyasaponin성분의 생리활성 연구를 제고하기 위해서는 이와 관련된 연구가 반드시 이루어져야 할 것으로 사료되는 바이다.
- Soyasaponin group B함량의 재배지대간 비교에서는 고랭지와 평난지에서 상이한 차이를 보였으며 품종 간에는 대부분 자엽색이 녹색이고 종피색이 검정색인 콩의 soyasaponin group B함량이 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 soyasaponin성분의 함량은 재배종의 종류 즉 유전적인 요인뿐만 아니라 고랭지와 평난지처럼 환경적 요인이라고 것을 확인할 수 있었으며 이는 식물이 환경적인 스트레스에 대한 생명유지 및 공격방어물질(Secondary matabolites,이차대사산물)이 식물내 생합성과정 중에서 변이를 보이는 것으로 사료되어 진다.
- 지대 및 품종별로 재배된 콩의 soyasaponin group B 즉 soyasaponin I, II, III, IV의 함량은 soyasaponin의 종류에 따라 차이를 보였으며 콩의 유전적인 요인 이외에도 환경적인 요인도 soyasaponin 함량에 영향을 미치는 것으로 확인할 수 있었다. 재배종에 따라 지대간 soyasaponin I~IV의 함량이 각각의 차이를 보였는데 soyasaponin I은 평난지의 서목이 32.9 ㎍/g로 가장 높게 나타났으며, soyasaponin II는 고랭지의 서목이 408.8 ㎍/g으로 가장 높게 나타났으며, soyasaponin III는 평난지의 소청이 653.9 ㎍/g로 가장 높게 나타났으며, soyasaponin IV는 평난지의 소청이 994.3 ㎍/g으로 가장 높게 나타났다. 대부분 자엽색이 녹색이고 종피색이 검정색인 콩이 soyasaponin group B의 함량이 높은 것을 확인 할 수 있었다.
- 지대 및 품종별로 재배된 콩의 soyasaponin group B 즉 soyasaponin I, II, III, IV의 함량은 soyasaponin의 종류에 따라 차이를 보였으며 콩의 유전적인 요인 이외에도 환경적인 요인도 soyasaponin 함량에 영향을 미치는 것으로 확인할 수 있었다. 재배종에 따라 지대간 soyasaponin I~IV의 함량이 각각의 차이를 보였는데 soyasaponin I은 평난지의 서목이 32.
- 8 ㎍/g으로 가장 높게 나타났고, 가장 낮은 함량을 보이는 것은 검정색 종피의 일품이었다. 특이 사항으로 평난지의 서목(쥐눈이콩)과 비교 시soyasaponin II의 함량이 약 5배 정도의 매우 큰 차이를 보였다(Fig. 5).
후속연구
- 대부분 자엽색이 녹색이고 종피색이 검정색인 콩이 soyasaponin group B의 함량이 높은 것을 확인 할 수 있었다. 그리고 환경적 요인에 따른 재배종 및 야생종간의 soyasaponin 성분의 함량비교 연구에 대해서는 아직 연구가 미미한 편인데 앞으로 soyasaponin성분의 생리활성 연구를 제고하기 위해서는 이와 관련된 연구가 반드시 이루어져야 할 것으로 사료되는 바이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.