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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 재배조건(하우스재배, 노지재배), 수확시기(어린잎, 성잎) 및 열처리에 따른 영양성분 및 항산화활성의 변화를 비교·분석하여 국가표준식품성분표 발간을 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
- 5 g에 질산(HNO3) 5 mL와 과염소산 1 mL를 가하여 microwave digestor (Mls 1200 Mega, Milestone, Bergamo, Italy)로 분해한 후 증류수로 100 mL되게 정용하여 분석시료로 사용하였다. 무기성분 함량은 유도결합플라즈마(ICP, Inductively Coupled Plasma Spectrometer, Integra XL, GBC Scientific, Melbourne, Australia)를 이용하여 시료에 함유된 무기성분 함량을 측정하였다.
- 엽산은 DeVries 등(13)의 효소가수분해법을 이용한 미생물학적 분석법에 의해 실시하였다. 삼각플라스크에 균질화된 시료 0.5~1 g을 담아 증류수 30 mL와 0.1 M phosphate buffer(pH 7.8, 1% ascorbic acid 첨가) 20 mL를 각각 가한 뒤 100℃에서 15분간 열처리 하였다. Protease(2 mg/mL), α-amylase(20 mg/mL), chicken pancreas conjugase(20 mg/mL)를 각각 가하여 가수분해 한 뒤 5분간 100℃에서 열처리하여 amylase와 conjugase를 불활성화 시켰다.
- 상징액을 50 mL로 정용하고 syringe filter(0.45 μm, hydrophilic)를 이용하여 여과한 후 HPLC(Nanospace SI-2, Shiseido, Tokyo, Japan)로 비타민 C함량을 분석하였다.
- 시료용액 80 μL와Folin-Denis reagent 80 μL를 혼합하여 3분간 반응시키고 10% Na2CO3 80 μL를 혼합하여 3분간 암실에서 반응시킨 후 상등액 120 μL를 취하여 microplate reader(spectramax M2, Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 700 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 노지와 하우스에서 재배된 갯기름나물을 어린잎과 성잎으로 분류하여 2013년 보령에서 수집하여 시료로 사용하였으며 열처리에 따른 영양성분 및 항산화활성의 변화를 분석하기 위해 시료 무게의 10배에 해당하는 물(100℃)에서 30초간 데친 후 흐르는 냉수에 수세하고 물기를 제거한 뒤마쇄 중 영양소 손실을 최소화하기 위하여 액체질소로 급속냉동 한 후 균질기(Robot Coupe Blixer, Robot Coupe USA, Jackson, MS, USA)로 마쇄하여 성분분석 전까지 –70℃에서 냉동 보관하였다. 시료의 총 폴리페놀 함량과 DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA) 라디칼 제거능을 측정하기 위하여 각시료 10 g에 80% 메탄올 500 mL를 가하여 24시간동안 진탕추출한 후 감압농축장치를 이용하여 methanol을 휘발시킨 뒤 물층을 회수하여 동결건조 하였다.
- 잔유물은 diethyl ether에 녹인 후 30% 수산화칼륨을 첨가하여 상온에서 비누화 반응을 시켰다. 잔유물은 혼합용매(methanol:tert-butyl methyl ether=1:1, v/v)에 녹인 후 1% butylated hydroxyl toluene(BHT)을 가하여 시험용액으로 사용하여 HPLC(Alliance e2695, Waters Co., Milford, MA, USA)를 이용하여 함량을 측정하였다. 사용된 컬럼은 YMC(4.
대상 데이터
- 노지와 하우스에서 재배된 갯기름나물을 어린잎과 성잎으로 분류하여 2013년 보령에서 수집하여 시료로 사용하였으며 열처리에 따른 영양성분 및 항산화활성의 변화를 분석하기 위해 시료 무게의 10배에 해당하는 물(100℃)에서 30초간 데친 후 흐르는 냉수에 수세하고 물기를 제거한 뒤마쇄 중 영양소 손실을 최소화하기 위하여 액체질소로 급속냉동 한 후 균질기(Robot Coupe Blixer, Robot Coupe USA, Jackson, MS, USA)로 마쇄하여 성분분석 전까지 –70℃에서 냉동 보관하였다.
- 사용된 컬럼은 Phenomenex(250×4.6 mm, 4 μm, Torrance, CA, USA), 검출기는 ACCELA PDA detector(Shiseido), 파장은245 nm를 사용하였다.
- 사용된 컬럼은 YMC(4.6×250 mm, YMC Europe, Schembeck, Germany), 검출기는 2998 photodiode array detector(Waters Co.), 파장 450 nm를 사용하였다.
- 6 mm, 4 μm, Torrance, CA, USA), 검출기는 ACCELA PDA detector(Shiseido), 파장은245 nm를 사용하였다. 이동상으로는 0.05% formic acid가함유된 물을 사용하였으며 이동상의 유속은 0.8 mL/min,컬럼온도는 35℃로 설정하였다.
- ), 파장 450 nm를 사용하였다. 이동상으로는 methanol:tert-butyl methyl ether:water: tryethylamine=6:90:4:0.1(v/v/v/v)과 methanol:tert-butyl methyl ether:water:tryethylamine=81:15:4:0.1(v/v/v/v)의 혼합용액을 사용하였고 이동상의 유속은 1.0 mL/min이었으며 컬럼온도는 40 ℃로 설정하였다.
데이터처리
- 본 연구의 실험 결과는 평균(mean)과 표준편차(SD)로 나타내었고, SAS program(9.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 일원배치 분산분석(one-way analysis of variance)을 실시한 후 p<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test에 의해 각 실험군 평균치 간의 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- β-Carotene 분석은 Kim 등(14)이 행한 방법에 따라 시행하였다.
- 갯기름나물의 일반성분 함량은 식품공전(11)에 따라 수분함량은 105℃상압건조법으로 분석하였고 회분은 550℃직접회화법으로 분석하였다. 조단백질은 킬달(Kjeldahl)분해법으로 분석하였고 조지방은 Soxhlet 추출법으로 분석하였다.
- 비타민 C 정량은 Phillips 등(12)의 방법에 의하여 실시하였다. 시료에 5% meta-phosphoric acid용액(1 mM ethylenediaminetetraacetate disodium salt, 5 mM tris (2-carboxyethyl) phosphine 첨가) 30 mL을 넣고 호모게나이저를 이용하여 균질화하고 3,000 rpm에서 10분간 원심 분리하였다.
- 엽산은 DeVries 등(13)의 효소가수분해법을 이용한 미생물학적 분석법에 의해 실시하였다. 삼각플라스크에 균질화된 시료 0.
- 갯기름나물의 일반성분 함량은 식품공전(11)에 따라 수분함량은 105℃상압건조법으로 분석하였고 회분은 550℃직접회화법으로 분석하였다. 조단백질은 킬달(Kjeldahl)분해법으로 분석하였고 조지방은 Soxhlet 추출법으로 분석하였다.
- 총 폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(15)을 이용하여 분석하였다. 총 폴리페놀 함량 분석을 위해 동결 건조된 시료를 메탄올에 10 mg/mL 농도로 용해하였다.
성능/효과
- 1)YGR: young leaves cultivated in greenhouse of raw sample; YGB: young leaves cultivated in greenhouse of blanching sample; YFR: young leaves cultivated in field of raw sample; YFB: young leaves cultivated in field of blanching sample; MGR: mature leaves cultivated in greenhouse of raw sample; MGB: mature leaves cultivated in greenhouse of blanching sample; MFR: mature leaves cultivated in field of raw sample; MFB: mature leaves cultivated in field of blanching sample.
- 2에 나타내었다. IC50값이 열처리한 시료가 생시료보다 낮게 나타났으며 열처리 시료에서는 어린잎 하우스재배, 어린잎 노지재배, 성잎 노지재배, 성잎 하우스재배 순으로 감소하여 성잎 하우스재배 갯기름나물이 2.0 mg/mL로 가장 높은 항산화능을 나타내었다. 항산화 활성도 폴리페놀 화합물함량 변이와 비슷한 경향을 나타내었는데 이는 폴리페놀화합물과 항산화활성에 양의 상관관계가 존재하기 때문인 것으로 생각된다(25).
- 마그네슘함량은 어린잎이 성잎에 비해 높게 나타났으며 하우스재배가 노지재배보다 높은 함량을 나타내었다. 나트륨함량은 성잎이 어린잎에 비해 높은 값을 보여주었으며 하우스재배가 노지재배보다 높은 함량을 나타내었다. Shin 등(17)의 연구에 의하면 하우스재배한 참죽나무 순채의 Ca, Mg 등 무기질함량이 노지재배보다 높게 나타났다고 하여 본 연구결과와 유사한 경향을 나타내었다.
- 39 mg/g extract)에 비해 높은 함량을 나타내었다. 또한 열처리를 하면 시료에 따라 차이가 있지만 생시료에 비해 평균 5배증가하는 것으로 나타났다. 이는 열처리에 의해 식물체에 존재하는 polyphenol oxidase가 불활성화 될 뿐만 아니라 식물조직에 결합된 형태로 존재하던 폴리페놀 화합물이 열처리에 의해 유리 형태로 분해되거나 앞서 언급한 것처럼 세포조직의 견고성이 저하되어 추출 효율이 증가하였기 때문인 것으로 생각된다(23,24).
- 5 mg/100 g)보다 높게 나타나는 경향을 보여주었으며 철함량은 이와는 상반되게 노지재배가 하우스재배보다 높게 나타났다. 마그네슘함량은 어린잎이 성잎에 비해 높게 나타났으며 하우스재배가 노지재배보다 높은 함량을 나타내었다. 나트륨함량은 성잎이 어린잎에 비해 높은 값을 보여주었으며 하우스재배가 노지재배보다 높은 함량을 나타내었다.
- 연구 결과 총 폴리페놀 함량은 수확시기보다는 재배조건과 열처리에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 생시료를 기준으로 어린 갯기름나물의 재배조건에 따른 폴리페놀 함량을 비교하였을 때 노지재배가 3.08 mg/g extract으로 하우스재배법(2.39 mg/g extract)에 비해 높은 함량을 나타내었다. 또한 열처리를 하면 시료에 따라 차이가 있지만 생시료에 비해 평균 5배증가하는 것으로 나타났다.
- 생시료를 기준으로 재배조건과 수확시기에 따른 비타민 함량 변화를 분석한 결과 노지재배 시료의 비타민 C와엽산의 평균함량은 각각 18.4 mg/100 g과 199.2 μg/100 g으로 하우스재배 시료(13.3 mg/100 g, 134.7 μg/100 g) 보다 높은 함량을 나타내었으며 베타카로틴은 재배조건에 따른 유의적 함량 차이를 나타내지 않았다(p<0.05).
- 수확시기에 따른 조단백질은 노지재배나 하우스재배 모두에서 어린잎이 성잎에 비해 유의적(p<0.05)으로 높은 함량을 나타내었다.
- 1에 나타내었다. 연구 결과 총 폴리페놀 함량은 수확시기보다는 재배조건과 열처리에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 생시료를 기준으로 어린 갯기름나물의 재배조건에 따른 폴리페놀 함량을 비교하였을 때 노지재배가 3.
- 재배조건과 수확시기가 동일한 조건에서 열처리에 따른 갯기름나물의 비타민 C, 엽산, 베타카로틴의 함량 비교 결과 생시료보다 데친 시료의 비타민 C와 베타카로틴이 증가하였다. 예를 들어 하우스재배 어린잎 생것(13.
- 조지방 함량은 데친 시료가 생시료에 비해 유의적(p<0.05)으로 높은 함량을 보여주었다.
- 조회분 함량은 어린잎이 성잎에 비해 다소 높게 나타나는 경향을 나타내었으며 데친 시료(1.7~1.9%)가 생시료에 비해 유의적(p<0.05)으로 낮아지는 경향을 보여주었다.
- 갯기름나물의 무기성분을 분석한 결과는 Table 2와 같다. 칼슘함량은 수확시기와 상관없이 하우스재배(225.9~259.2 mg/100 g)가 노지재배(178.7~199.5 mg/100 g)보다 높게 나타나는 경향을 보여주었으며 철함량은 이와는 상반되게 노지재배가 하우스재배보다 높게 나타났다. 마그네슘함량은 어린잎이 성잎에 비해 높게 나타났으며 하우스재배가 노지재배보다 높은 함량을 나타내었다.
후속연구
- 5 mg/100 g)가 높은 함량을 나타내었다 비타민 C의 경우 기존논문(22)에서는 열처리 결과 그 함량이 감소하는 것이 일반적이지만 본 연구에서는 기존 보고와 상반된 결과를 나타내었다. 따라서 다양한 열처리 온도와 시간 조건을 적용한 갯기름나물의 비타민 C 함량 변화 연구가 추후 필요한 것으로 사료된다. 반면 베타카로틴의 경우 열처리에 의해 세포벽 구조의 견고성이 저하되어 베타카로틴의 추출 효율이 증가하여 생시료에 비해 그 함량이 증가하는 것으로 보고되고 있다(23).
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