도라지 건조 온도에 대한 기본 정보를 제공하고자 건조 온도에 따른 환원당 그리고 사포닌 함량을 조사한 결과를 요약하면 아래와 같다. Sucrose 함량은 $85^{\circ}C$에서 3,825 mg% $45^{\circ}C$에서 1,226 mg%로 건조 온도가 낮을수록 감소하였지만, glucose함량은 건조 온도가 높을수록 감소하였다. 본 시험에서 분석한 도라지 4종의 사포닌 중에 platycodin D 함량은 $85^{\circ}C$에서 197.5 mg%, $65^{\circ}C$에서는 334.7 mg%로 $45^{\circ}C$에서 956.0 mg%로 가장 높게 나타나 건조 온도가 낮을수록 증가하였으며, 고온(85) 건조에서 사포닌 중 polygalacin D의 함량이 가장 많았다. Sucrose와 사포닌 함량 간의 상관계수는 각각$-0.987^{**}$로 고도의 음의 상관을 보였다(p<0.01). 건조 온도 $45^{\circ}C$가 다른 건조 온도에 비해 색이 밝게 나타남을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 통하여 도라지의 건조 온도가 도라지의 사포닌 함량과 당 함량에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, 도라지의 이용 용도에 따라 건조 온도를 달리 할 필요성이 있을 것으로 사료된다.
도라지 건조 온도에 대한 기본 정보를 제공하고자 건조 온도에 따른 환원당 그리고 사포닌 함량을 조사한 결과를 요약하면 아래와 같다. Sucrose 함량은 $85^{\circ}C$에서 3,825 mg% $45^{\circ}C$에서 1,226 mg%로 건조 온도가 낮을수록 감소하였지만, glucose함량은 건조 온도가 높을수록 감소하였다. 본 시험에서 분석한 도라지 4종의 사포닌 중에 platycodin D 함량은 $85^{\circ}C$에서 197.5 mg%, $65^{\circ}C$에서는 334.7 mg%로 $45^{\circ}C$에서 956.0 mg%로 가장 높게 나타나 건조 온도가 낮을수록 증가하였으며, 고온(85) 건조에서 사포닌 중 polygalacin D의 함량이 가장 많았다. Sucrose와 사포닌 함량 간의 상관계수는 각각$-0.987^{**}$로 고도의 음의 상관을 보였다(p<0.01). 건조 온도 $45^{\circ}C$가 다른 건조 온도에 비해 색이 밝게 나타남을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 통하여 도라지의 건조 온도가 도라지의 사포닌 함량과 당 함량에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, 도라지의 이용 용도에 따라 건조 온도를 달리 할 필요성이 있을 것으로 사료된다.
This study was conducted to provide basic information on the effects of drying temperatures (45, 65, and $85^{\circ}C$) on saponins and free sugar contents of a 5-year-old Platycodon grandiflorum Radix. Platycodin D levels decreased with increase in drying temperature (956, 334, and 197 m...
This study was conducted to provide basic information on the effects of drying temperatures (45, 65, and $85^{\circ}C$) on saponins and free sugar contents of a 5-year-old Platycodon grandiflorum Radix. Platycodin D levels decreased with increase in drying temperature (956, 334, and 197 mg% at 45, 65, and $85^{\circ}C$, respectively). Polygalacin D levels were the highest at $45^{\circ}C$ (577 mg%), while platycodin $D_3$ and deapioplatycodin D were high at $65^{\circ}C$ (304 and 272 mg%, respectively). Sucrose levels were 3,825 mg% at $85^{\circ}C$ and 1,226 mg% at $45^{\circ}C$, and decreased when the drying temperature was decreased. The sucrose content showed significant negative correlation with saponin levels in dried P. grandiflorum ($-0.987^{**}$, p<0.01). These results suggested that drying P. grandiflorum at low temperatures is more economically viable.
This study was conducted to provide basic information on the effects of drying temperatures (45, 65, and $85^{\circ}C$) on saponins and free sugar contents of a 5-year-old Platycodon grandiflorum Radix. Platycodin D levels decreased with increase in drying temperature (956, 334, and 197 mg% at 45, 65, and $85^{\circ}C$, respectively). Polygalacin D levels were the highest at $45^{\circ}C$ (577 mg%), while platycodin $D_3$ and deapioplatycodin D were high at $65^{\circ}C$ (304 and 272 mg%, respectively). Sucrose levels were 3,825 mg% at $85^{\circ}C$ and 1,226 mg% at $45^{\circ}C$, and decreased when the drying temperature was decreased. The sucrose content showed significant negative correlation with saponin levels in dried P. grandiflorum ($-0.987^{**}$, p<0.01). These results suggested that drying P. grandiflorum at low temperatures is more economically viable.
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문제 정의
본 연구에서는 건조 온도가 도라지의 약리적 성분과 당 함량에 미치는 영향을 분석하여 도라지의 약리적 소재 활용에 필요한 실험적 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
각 당 표준액 10 µL를 취하여 HPLC로 검량하고 작성한 검량선으로부터 환산하였다.
각 사포닌 표준액 10 µL를 취하여 HPLC로 검량하고 작성한 검량선으로부터 환산하였다.
건조 도라지를 분쇄기로 분쇄하여 색도를 측정하였다(Table 2). 건조 온도 45℃의 도라지 명도는 81로 적색도와 황색도를 나타내는 a값과 b값은 −1.
색도의 측정은 건조 도라지를 분쇄하여 0.5 mm 체망을 통과시켜 색채색차계(Chroma meter CR-200, Minolta Co., Tokyo, Japan)의 측정대에 고르게 담은 후 L (lightness), a (redness) 및 b (yellowness) 값을 각각 5회 반복하여 측정하였다.
대상 데이터
Column 온도는 35℃로 유지 하였고, injection volume은 10 µL, 유속은 1 mL/min 로 하였다. 검출파장은 203 nm에서 측정하였다.
경남과학기술대학교 종합농장에서 재배한 5년 근 도라지를 2014년 3월에 수확 후 세척하고 도라지를 절단하지 않고 원 뿌리를 온도 45, 65, 85℃로 설정하여 건조하였다. 건조 중 24시간 간격으로 무게를 측정하여 무게의 변화가 없으면 건조가 끝난 것으로 판단하여 건조된 시료는 분쇄기(Hibell, Super grinder JL-1000, Hwaseong, Korea)로 분쇄하여 0.
유리당 분석에 사용된 HPLC는 Agilent 1260 Series HPLC system (Agilent Techolgies, Delaware, OH, USA)을 이용하였고 column은 Hi-Plex Pb (300×7.7 mm, Agilent Techolgies)를 사용하였다.
7 mm, Agilent Techolgies)를 사용하였다. 이동상은 water, acetonitrile를 3:7 (v:v)로 혼합하여 사용하였다. 당 표준 시료는 sucrose, glucose (Sigma Co.
데이터처리
모든 실험은 3회 반복하였으며, 실험결과는 평균과 표준편차로 나타내고 SAS Enterprise guide 4.0을 이용하여 계산하였고, one-way ANOVA test를 실시한 후 최소 유의차 검정(LSD)에 의해 평균간의 유의차를 p<0.05 수준에서 LSD로 시료 간의 유의적인 차이를 검증하였고, 건조 온도에 따른 사포닌과 당 함량과의 상관관계는 Pearson’s correlation으로 95%와 99% 수준에서 처리하였다.
이론/모형
사포닌 추출방법은 Park 등(16)이 제안한 방법으로, 분쇄한 도라지 가루 1 g을 70% 에탄올 50 mL에 혼합하여 50℃ 항온수조에서 2시간 동안 진탕한 후, 4,000 rpm에서 15분 원심분리하여 상등액을 회수하였다.
도라지 추출물은 회전농축기(Rotavapor R-210, Buchi, Flawil, Switzerland)를 이용하여 감압 농축하여 HPLC-grade 증류수 10 mL에 녹였다. 사포닌 함량 분석에 사용된 HPLC는 Agilent 1260 Series HPLC system (Agilent Technologies)을 이용하여 측정하였다. HPLC 분석은 C18 column (4.
성능/효과
3과 같다. Sucrose의 함량은 45℃에서 1,226 mg%, 65℃에서 2,548 mg% 그리고 85℃에서 3,825 mg%로 건조 온도가 높을수록 증가하는 경향을 보인 반면, glucose 함량은 45℃에서 362 mg%, 65 ℃에서 198 mg% 그리고 85℃에서 195.9 mg% 감소하는 경향을 보였다. 도라지의 당 함량은 생도라지에서 sucrose가 가장 많으며, 열을 가해 흑도라지를 제조하는 동안 단당류로 분해되어 sucrose가 검출되지 않았다는 보고(17)와 같은 경향을 보였다.
2로 나타내었다. 건조 온도에 따른 건조 속도는 온도가 증가할수록 빨랐으며, 85℃에서는 1일만에 건조가 되었으며, 65℃에서는 2일이 소요되었지만 45℃에서는 9일이 소요되었다. 고온인 85℃에서 건조할 경우 24시간을 기준으로 하지 않고 시간단위로 측정할 필요성이 있으며, 본 시험에서는 도라지를 절단하지 않고 뿌리 통째 건조하였는데 도라지를 절단하여 건조할 경우 45℃에서도 건조기간을 단축시킬 수 있을 것이라 사료되며, 또한 절단하여 저온에서 건조할 경우 도라지의 성분 변화에 어떤 영향을 미치는지에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
본 연구에서는 건조 온도가 낮으면 건조시간이 길어져 도라지의 sucrose 함량이 낮아지고 사포닌 함량의 증가 하는 것을 확인했다. 도라지의 당 함량과 사포닌과의 상관관계가 정확히 밝혀지지는 않았지만 본 연구에서 건조 온도에 따라 당의 함량과 사포닌의 함량에 변화가 일어나는 것을 확인할 수 있었다.
Park 등(23)은 도라지 팽화에 의해 일부 당류가 분해되어 사포닌의 함량이 증가하는 것으로 판단했으며, Kim과 Rue (24)는 고온 고압에서 세포벽과 분자구조가 파괴되어 사포닌이 증가 한다고 하였다. 본 연구에서는 건조 온도가 낮으면 건조시간이 길어져 도라지의 sucrose 함량이 낮아지고 사포닌 함량의 증가 하는 것을 확인했다. 도라지의 당 함량과 사포닌과의 상관관계가 정확히 밝혀지지는 않았지만 본 연구에서 건조 온도에 따라 당의 함량과 사포닌의 함량에 변화가 일어나는 것을 확인할 수 있었다.
Lee 등(21)은 도라지 수확 후 상온과 저온 저장에서 사포닌 함량이 증가 한다고 보고 하였으며, 도라지와 성상이 비슷한 더덕에서도 채취 직후사포닌 함량보다 건조한 더덕의 사포닌 함량이 약 2배 정도 높다고 보고되고 있다(22). 본 연구에서는 건조 온도에 따라 도라 지의 사포닌 함량이 다르다는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서 도라지의 사포닌 함량 측면에서는 도라지의 건조 온도를 45℃로 설정하는 것이 좋을 것으로 사료된다.
사포닌 표준시료는 천연물 물질은행으로부터 분양받은 순도 95% 이상의 platycodin D, platycodin D3, deapioplatycodin D, polygalacin D를 각각 1 mg씩 취하여 증류수 10 mL에 녹여 HPLC용 표준 사포닌 용액을 조제하여, 표준품을 각각 100, 50, 25 µm/ mL로 조절하여 표준액을 만들었으며 각 사포닌이 검출되는 시간대는 a, platycodin D3 b, deapioplatycodin D, c, platycodin D, d, polygalacin D 순서로 33.84, 36.57, 37.16, 그리고 37.55로 나타났다(Fig. 1).
4로 나타내었다. 전체 사포닌 함량은 건조 온도가 낮을수록 증가하는 경향을 보였으며, 특히 4종류의 사포닌 중에 platycodin D의 함량은 45℃에서 956 mg%, 65℃에서 334 mg% 그리고 85℃에서 197 mg%로 건조 온도가 높을수록 사포닌 함량이 낮아지는 경향을 보였으며, polygalacin D 함량은 건조 온도 45℃에서 577 mg%로 가장 높았으며, platycodin D3와 deapioplatycodin D의 함량은 건조 온도 65℃에서 304 mg%와 272 mg%으로 가장 높게 나타났다. 이러한 결과는 Lee 등(20)이 수삼 건조 시 사포닌의 성분만을 고려하여총 사포닌 함량을 높이기 위해서는 되도록이면 낮은 온도에서 건조하는 것이 바람직하다는 결과와 일치하였다.
후속연구
건조 온도에 따른 건조 속도는 온도가 증가할수록 빨랐으며, 85℃에서는 1일만에 건조가 되었으며, 65℃에서는 2일이 소요되었지만 45℃에서는 9일이 소요되었다. 고온인 85℃에서 건조할 경우 24시간을 기준으로 하지 않고 시간단위로 측정할 필요성이 있으며, 본 시험에서는 도라지를 절단하지 않고 뿌리 통째 건조하였는데 도라지를 절단하여 건조할 경우 45℃에서도 건조기간을 단축시킬 수 있을 것이라 사료되며, 또한 절단하여 저온에서 건조할 경우 도라지의 성분 변화에 어떤 영향을 미치는지에 관한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
도라지 뿌리에 함유된 사포닌의 성분은 무엇인가?
DC)는 초롱꽃과에 속하는 식물로(1) 뿌리부분을 주로 나물과 약용으로 사용되고 있다. 약용으로 사용되는 도라지의 뿌리는 길경(Platycodi Radix)이라고 불리며 다량의 사포닌이 함유되어 있는데, 이러한 사포닌에는 platycodin A, C, D와 polygalacin D 등의 성분이 알려져 있다 (2,3). 이 중에서 platycodin D는 동물실험에서 진해 거담작용, 중추신경억제작용(4), 혈당강화작용 및 콜레스테롤 대사개선작용(5), 항암활성 효과(6,7) 항염증 효과(8,9), 항비만 효과(10) 등이 있는 것으로 밝혀졌다.
도라지란 무엇인가?
도라지(Platycodon grandiflorum A. DC)는 초롱꽃과에 속하는 식물로(1) 뿌리부분을 주로 나물과 약용으로 사용되고 있다. 약용으로 사용되는 도라지의 뿌리는 길경(Platycodi Radix)이라고 불리며 다량의 사포닌이 함유되어 있는데, 이러한 사포닌에는 platycodin A, C, D와 polygalacin D 등의 성분이 알려져 있다 (2,3).
5년 근 도라지의 건조 온도에 따른 사포닌 중 platycodin D 함량의 변화 추이는?
4로 나타내었다. 전체 사포닌 함량은 건조 온도가 낮을수록 증가하는 경향을 보였으며, 특히 4종류의 사포닌 중에 platycodin D의 함량은 45oC 에서 956 mg%, 65oC에서 334 mg% 그리고 85oC에서 197 mg%로 건조 온도가 높을수록 사포닌 함량이 낮아지는 경향을 보였으며, polygalacin D 함량은 건조 온도 45oC에서 577 mg%로 가장 높았으며, platycodin D 3와 deapioplatycodin D의 함량은 건조 온도 65oC에서 304 mg%와 272 mg%으로 가장 높게 나타났다. 이러한 결과는 Lee 등(20)이 수삼 건조 시 사포닌의 성분만을 고려하여총 사포닌 함량을 높이기 위해서는 되도록이면 낮은 온도에서 건조하는 것이 바람직하다는 결과와 일치하였다.
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