본 연구에서는 24개의 다른 시, 군에서 재배하여 수확된 금고추의 capsaicin과 dihydrocapsaicin의 함량을 분석함으로써 동일품종의 고추에 대한 재배지역의 영향을 살펴보고자 하였다. Capsaicin 및 dihydrocapsaicin 분석을 위해 methanol을 이용한 추출법과 역상 HPLC가 사용되었다. 분석방법을 검증하기 위하여 재현성, 반복성, 회수율 및 peak purity를 구하였으며, 그 결과 재현성과 반복성의 CV는 5%이하였고 회수율은 90% 이상으로 우수하였다. 분석결과 금고추의 capsaicin 함량 평균값은 37.35 mg/100 g, dihydrocapsaicin은 dihydrocapsaicin은 19.15 mg/100 g으로 나타났다. 양평군에서 재배된 금고추의 capsaicin 및 dihydrocapsaicin 함량이 77.68, 41.42 mg/100 g으로 가장 높았으며, 무주군에서는 capsaicin 14.98 mg/100 g, dihydrocapsaicin 7.46 mg/100 g으로 가장 작은 값을 보였다. 금고추의 capsaicin 함량 및 dihydrocapsaicin 함량은 도별로 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구결과는 동일한 품종의 고추의 capsaicinoid 함량에 대한 재배지역의 차이를 알아봄과 앞으로의 추후 연구의 기초 데이터로 사용될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 24개의 다른 시, 군에서 재배하여 수확된 금고추의 capsaicin과 dihydrocapsaicin의 함량을 분석함으로써 동일품종의 고추에 대한 재배지역의 영향을 살펴보고자 하였다. Capsaicin 및 dihydrocapsaicin 분석을 위해 methanol을 이용한 추출법과 역상 HPLC가 사용되었다. 분석방법을 검증하기 위하여 재현성, 반복성, 회수율 및 peak purity를 구하였으며, 그 결과 재현성과 반복성의 CV는 5%이하였고 회수율은 90% 이상으로 우수하였다. 분석결과 금고추의 capsaicin 함량 평균값은 37.35 mg/100 g, dihydrocapsaicin은 dihydrocapsaicin은 19.15 mg/100 g으로 나타났다. 양평군에서 재배된 금고추의 capsaicin 및 dihydrocapsaicin 함량이 77.68, 41.42 mg/100 g으로 가장 높았으며, 무주군에서는 capsaicin 14.98 mg/100 g, dihydrocapsaicin 7.46 mg/100 g으로 가장 작은 값을 보였다. 금고추의 capsaicin 함량 및 dihydrocapsaicin 함량은 도별로 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구결과는 동일한 품종의 고추의 capsaicinoid 함량에 대한 재배지역의 차이를 알아봄과 앞으로의 추후 연구의 기초 데이터로 사용될 수 있을 것이다.
Hot pepper (Capsicum annum L.) is one of the most important ingredients in Asian food. The capsaicinoids, capsaicin and dihydrocapsaicin are responsible for more than 90% of the pepper's pungency. The objective of this study was to determine the amounts of these two major capsaicinoids in hot pepper...
Hot pepper (Capsicum annum L.) is one of the most important ingredients in Asian food. The capsaicinoids, capsaicin and dihydrocapsaicin are responsible for more than 90% of the pepper's pungency. The objective of this study was to determine the amounts of these two major capsaicinoids in hot peppers cultivated from different regions in Korea. Peppers (Geumgochu) cultivated in 24 different regions of Korea were collected in 2011. The capsaicinoids of these plants were extracted with methanol and determined quantitatively by HPLC with a fluorescence detector. The capsaicinoid value ranged from 22.4 mg/100 g to 119.1 mg/100 g depending upon different regions. The average capsaicinoid content of the peppers from Gangwon and Gyeonggi was 66.73 mg/100 g, and the content from Jeonbuk and Jeonnam was 50.34 mg/100 g. However, average capsaicinoid content from these four different cultivation regions were not significantly different. Finally, analytical method validation parameters such as recovery, reproducibility, repeatability, were calculated to ensure the method's validity.
Hot pepper (Capsicum annum L.) is one of the most important ingredients in Asian food. The capsaicinoids, capsaicin and dihydrocapsaicin are responsible for more than 90% of the pepper's pungency. The objective of this study was to determine the amounts of these two major capsaicinoids in hot peppers cultivated from different regions in Korea. Peppers (Geumgochu) cultivated in 24 different regions of Korea were collected in 2011. The capsaicinoids of these plants were extracted with methanol and determined quantitatively by HPLC with a fluorescence detector. The capsaicinoid value ranged from 22.4 mg/100 g to 119.1 mg/100 g depending upon different regions. The average capsaicinoid content of the peppers from Gangwon and Gyeonggi was 66.73 mg/100 g, and the content from Jeonbuk and Jeonnam was 50.34 mg/100 g. However, average capsaicinoid content from these four different cultivation regions were not significantly different. Finally, analytical method validation parameters such as recovery, reproducibility, repeatability, were calculated to ensure the method's validity.
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문제 정의
그러나 고추의 매운맛에 대한 동일한 품종에서 지역적 함량 차이를 알아본 연구는 찾아보기 어려운 실정이다. 따라서 본 연구에서는 대한민국의 8개도의 24개시, 군에서 재배된 동일한 품종의 고추(금고추) capsaicin과 dihydrocapsaicin의 함량을 분석하였으며 분석방법 검증과정을 통하여 분석결과의 신뢰도를 얻었다. 이 결과를 토대로 고추의 매운맛에 대한 지역적 함량 차이를 살펴보고자 하였다.
본 연구에서는 24개의 다른 시, 군에서 재배하여 수확된 금고추의 capsaicin과 dihydrocapsaicin의 함량을 분석함으로써 동일품종의 고추에 대한 재배지역의 영향을 살펴보고자 하였다. Capsaicin 및 dihydrocapsaicin 분석을 위해 methanol을 이용한 추출법과 역상 HPLC가 사용되었다.
따라서 본 연구에서는 대한민국의 8개도의 24개시, 군에서 재배된 동일한 품종의 고추(금고추) capsaicin과 dihydrocapsaicin의 함량을 분석하였으며 분석방법 검증과정을 통하여 분석결과의 신뢰도를 얻었다. 이 결과를 토대로 고추의 매운맛에 대한 지역적 함량 차이를 살펴보고자 하였다.
제안 방법
Capsaicin과 dihydrocapsaicin 표준용액을 시료에 spike하고, 시료 전처리 과정에 따라 추출한 뒤 HPLC 분석을 통하여 얻은 피크의 면적의 비를 이용하여 회수율(recovery)을 구하였으며 아래의 공식에 의해서 계산되었다.
Capsaicin과 dihydrocapsaicin의 추출은 Jeon과 Lee(19)의 방법에 따라 실행하였다. 동결 건조된 고추시료 1 g을 methanol 50 mL와 혼합하여 homogenizer(Ultra-Turrax T25, IKA Labortechnik Co., Staufen im Breisgau, Germany)로 2분간 교반하여 추출을 진행하였다. 균질화 후 100 mL volumetric flask에 깔대기를 놓고 Whatman filter paper(Whatman No.
본 연구에서 사용한 분석방법을 검증하기 위하여 측정값의 신뢰도를 판단하는 정확도(accuracy)와 측정치의 오차정도를 판단하는 정밀도(precision)를 구하였다. 정확도를 보여주는 척도인 회수율 경우 capsaicin에서 98.
분석법의 반복성(repeatability)을 평가하기 위하여 하루 5회 반복 실험을 진행하였으며, 재현성(reproducibility)은 5일간 동일한 실험을 반복하여서 진행하였다. Peak purity의 경우 세 가지의 excitation 파장(270 nm, 280 nm, 290 nm)과 320 nm의 emission 파장을 이용하여 얻어진 표준용액의 면적과 시료의 면적의 비를 이용하여 평가하였다(20).
수확된 시료는 분석을 위하여 고추의 꼭지를 제거한 후 과피를 2∼3등분으로 절단하였다.
고추의 capsaicinoids 함량은 고추품종에 따라서 큰 차이를 보이지만 동일한 품종이라도 재배방식, 환경적, 지역적 영향에 따라서 차이를 보이는 것으로 보고되어 있다(23). 이에 한국의 24개의 시, 군에서 재배된 금고추 품종의 capsaicin과 dihydrocapsaicin을 분석하였고 capsaicinoid의 함량을 capsacin과 dihydrocapsaicin 함량의 합으로 나타내었다. 지역별 금고추의 capsaicinoid의 함량을 분석한 결과는 Table 3과 같이 capsaicin의 함량은 14.
대상 데이터
한국산 고추의 매운맛은 capsaicin과 dihydrocapsaicin으로부터 기인한다고 알려져 있다(22). Fig. 1은 본 연구에서 사용된 capsaicin과 dihydrocapsaicin의 크로마토그램으로 7.10분에 검출된 피크가 capsaicin이었으며, 9.30분에 검출된 피크는 dihydrocapsaicin이었다. 고추의 capsaicinoids 함량은 고추품종에 따라서 큰 차이를 보이지만 동일한 품종이라도 재배방식, 환경적, 지역적 영향에 따라서 차이를 보이는 것으로 보고되어 있다(23).
본 연구에서 사용된 고추(금고추 품종)는 충청남도 논산시 연무읍 소재의 논산육묘장에서 육묘된 후 5월경 전국 24개 시, 군(Table 2) 소재의 농가로 정식되었고, 7∼8월경 수확되었다.
분석에 이용된 HPLC는 solvent delivery pump(PU-2089, Jasco Corporation, Tokyo, Japan), 형광 검출기(Exλ=280 nm, Emλ=320 nm, FP-2020, Jasco Corporation), 그리고 Luna 5 μ C18(2) 100A column(5 μm, 4.6×250 mm, Phenomenex Inc., Torrance, CA, USA)으로 구성되었다.
데이터처리
통계처리는 각 측정군의 평균과 표준편차를 산출하고 반복실험에 대하여 평균과 표준편차로 나타내었고 처리간의 차이 유무를 one-way ANOVA(Analysis of Variation)로 분석한뒤 Duncan's multiple range test를 이용하여 p＜0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.
이론/모형
본 연구에서는 24개의 다른 시, 군에서 재배하여 수확된 금고추의 capsaicin과 dihydrocapsaicin의 함량을 분석함으로써 동일품종의 고추에 대한 재배지역의 영향을 살펴보고자 하였다. Capsaicin 및 dihydrocapsaicin 분석을 위해 methanol을 이용한 추출법과 역상 HPLC가 사용되었다. 분석방법을 검증하기 위하여 재현성, 반복성, 회수율 및 peak purity를 구하였으며, 그 결과 재현성과 반복성의 CV는 5% 이하였고 회수율은 90% 이상으로 우수하였다.
1)Fluorescence ratio shown were calculated by dividing the values for the 2 peak height for each analyte (capsaicin and dihydrocapsaicin) obtained from separate chromatographic runs at 2 different excitation wavelength constant at 320 nm.
4)All samples were assayed in duplicates and all values are mean±standard deviation.
15 mg/ 100 g이었다. Capsaicinoid 함량은 경기 양평(119.18 mg/100 g), 경북 상주(108.00 mg/100 g) 그리고 전남 화순(105.54 mg/100 g)을 제외한 나머지 지역에서 모두 90 mg/100 g 이하의 함량을 보였다. Yu 등(18)의 선행연구에서 충청북도 괴산지역에서 재배된 금고추 품종의 capsaicin 함량은 55.
모든 회수율의 값이 90%∼110% 범위로 매우 우수하였다. 또한 정밀도의 척도인 반복성과 재현성의 CV(coefficients of variation)는 모두 5% 이하로 우수하였다(Table 1). Peak purity의 결과는 Table 2에서와 같이 시료와 표준용액의 비의 값의 차이가 없었으므로 우수하였다.
모든 회수율의 값이 90%∼110% 범위로 매우 우수하였다.
본 연구의 분석결과 금고추 품종에서는 재배지역에 따라서 22.44∼119.10 mg/100 g 범위의 capsaicinoids 함량의 차이를 나타내었지만 지역적 평균값은 통계적으로 유의적인 차이가 없음을 알 수 있었으며 capsaicinoids 함량을 결정하는데 있어 재배지역의 영향보다 품종의 영향이 크다는 것을 확인할 수 있었다.
분석방법을 검증하기 위하여 재현성, 반복성, 회수율 및 peak purity를 구하였으며, 그 결과 재현성과 반복성의 CV는 5% 이하였고 회수율은 90% 이상으로 우수하였다. 분석결과 금고추의 capsaicin 함량 평균값은 37.35 mg/100 g, dihydrocapsaicin은 19.15 mg/100 g으로 나타났다. 양평군에서 재배된 금고추의 capsaicin 및 dihydrocapsaicin 함량이 77.
Capsaicin 및 dihydrocapsaicin 분석을 위해 methanol을 이용한 추출법과 역상 HPLC가 사용되었다. 분석방법을 검증하기 위하여 재현성, 반복성, 회수율 및 peak purity를 구하였으며, 그 결과 재현성과 반복성의 CV는 5% 이하였고 회수율은 90% 이상으로 우수하였다. 분석결과 금고추의 capsaicin 함량 평균값은 37.
15 mg/100 g으로 나타났다. 양평군에서 재배된 금고추의 capsaicin 및 dihydrocapsaicin 함량이 77.68, 41.42 mg/100 g으로 가장 높았으며, 무주군에서는 capsaicin 14.98 mg/100 g, dihydrocapsaicin 7.46 mg/100 g으로 가장 작은 값을 보였다. 금고추의 capsaicin 함량 및 dihydrocapsaicin 함량은 도별로 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았다.
본 연구에서 사용한 분석방법을 검증하기 위하여 측정값의 신뢰도를 판단하는 정확도(accuracy)와 측정치의 오차정도를 판단하는 정밀도(precision)를 구하였다. 정확도를 보여주는 척도인 회수율 경우 capsaicin에서 98.44%를 보였으며 dihydrocapsaicin에서 98.30% 나타냈다. 모든 회수율의 값이 90%∼110% 범위로 매우 우수하였다.
지역별 금고추의 capsaicinoid의 함량을 분석한 결과는 Table 3과 같이 capsaicin의 함량은 14.98∼77.68 mg/100 g, dihydrocapsaicin의 함량은 7.4∼41.42 mg/100 g 범위를 보였으며, 평균값은 capsaicin의 경우 37.35 mg/100 g이었고 dihydrocapsaicin은 19.15 mg/ 100 g이었다.
후속연구
하지만 재배기간 중의 외부 환경적 스트레스에 의해서도 capsacinoid 함량 차이를 나타낼 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 차후 연구에서는 재배지역뿐만 아니라 토양, 수분공급량, 일조량과 같이 capsaicinoid 함량에 영향을 미치는 다른 조건들에 대한 연구가 함께 진행되어야 할 것으로 여겨지며, 금고추 품종 외에도 다른 품종의 capsaicinoids 함량에 대한 지역적 영향을 살펴보아야 할 것으로 여겨진다.
금고추의 capsaicin 함량 및 dihydrocapsaicin 함량은 도별로 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구결과는 동일한 품종의 고추의 capsaicinoid 함량에 대한 재배지역의 차이를 알아봄과 앞으로의 추후 연구의 기초 데이터로 사용될 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고추가 우리나라로 유입된 계기는 어떻게 되는가?
)는 가지과(Solanaceae) 작물로서 남아메리카 대륙이 원산지이다. 고추는 약 400년 전 임진왜란 후에 일본을 통하여 우리나라로 도입되었고 이후 매운맛을 내는 대표적인 향신료로서 우리 식생활에서 중요한 위치를 차지하고 있다(1,2). 과거 고추는 음식의 매운맛과 고추 특유의 붉은색을 내는 향신료로서 주로 이용되어졌지만 최근 신체와 정신의 건강한 삶을 추구하는 ‘웰빙(well-being)’이 하나의 중요한 문화적 패턴으로 주목받으면서 고추의 생리활성 성분과 그 활성에 대한 관심이 높아지고 있다(3).
고추란 무엇인가?
고추(Capsicum annum L.)는 가지과(Solanaceae) 작물로서 남아메리카 대륙이 원산지이다. 고추는 약 400년 전 임진왜란 후에 일본을 통하여 우리나라로 도입되었고 이후 매운맛을 내는 대표적인 향신료로서 우리 식생활에서 중요한 위치를 차지하고 있다(1,2).
금고추의 capsaicin과 dihydrocapsaicin의 함량을 분석함으로써 동일품종의 고추에 대한 재배지역의 영향에 대해 분석한 결과는 어떠한가?
분석방법을 검증하기 위하여 재현성, 반복성, 회수율 및 peak purity를 구하였으며, 그 결과 재현성과 반복성의 CV는 5%이하였고 회수율은 90% 이상으로 우수하였다. 분석결과 금고추의 capsaicin 함량 평균값은 37.35 mg/100 g, dihydrocapsaicin은 dihydrocapsaicin은 19.15 mg/100 g으로 나타났다. 양평군에서 재배된 금고추의 capsaicin 및 dihydrocapsaicin 함량이 77.68, 41.42 mg/100 g으로 가장 높았으며, 무주군에서는 capsaicin 14.98 mg/100 g, dihydrocapsaicin 7.46 mg/100 g으로 가장 작은 값을 보였다. 금고추의 capsaicin 함량 및 dihydrocapsaicin 함량은 도별로 통계적으로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구결과는 동일한 품종의 고추의 capsaicinoid 함량에 대한 재배지역의 차이를 알아봄과 앞으로의 추후 연구의 기초 데이터로 사용될 수 있을 것이다.
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