[논문]남해지역 마늘종의 이화학적 특성

윤환식; 강민정; 황초롱; 심혜진; 김경민; 신정혜

doi:10.11002/kjfp.2014.21.3.321

남해지역 마늘종의 이화학적 특성
Physicochemical characteristics of garlic (Allium sativum L.) shoots from different areas in Namhae 원문보기

한국식품저장유통학회지 = Korean journal of food preservation, v.21 no.3, 2014년, pp.321 - 327

윤환식 ((재)남해마늘연구소) , 강민정 ((재)남해마늘연구소) , 황초롱 ((재)남해마늘연구소) , 심혜진 ((재)남해마늘연구소) , 김경민 ((재)남해마늘연구소) , 신정혜 ((재)남해마늘연구소)

초록
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마늘종의 주요 성분 함량에 대한 기초자료를 확보하고자 마늘의 주산지인 남해군 8개 지역에서 마늘종을 수거하여 비교 분석하였다. 수분은 $80.15{\pm}0.37{\sim}83.87{\pm}0.15g/100g$, 조단백 및 조지방은 각각 $1.59{\pm}0.02{\sim}2.25{\pm}0.09g/100g$ 및 $0.35{\pm}0.01{\sim}0.48{\pm}0.03g/100g$이었으며 회분은 $0.65{\pm}0.03{\sim}0.71{\pm}0.03g/100g$이었다. 총페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 $33.02{\pm}1.78{\sim}58.41{\pm}1.08mg/100g$과 $11.60{\pm}3.36{\sim}23.95{\pm}2.04mg/100g$이었다. 총 클로로필 함량은 이동면 지역의 마늘종에서 $170.58{\pm}1.04{\mu}g/g$으로 가장 높았고 창선면 지역의 마늘종은 $116.65{\pm}0.00{\mu}g/g$으로 가장 낮았다. 무기물은 총 8종이 검출되었으며, 검출된 무기물 중 칼륨($7257.0{\pm}87.9{\sim}10070.0{\pm}9.7mg/kg$)의 함량이 가장 높았고, 총량은 이동면과 남해읍 지역의 마늘종이 각각 21,163.7 mg/kg과 20,608.3 mg/kg으로 타 지역산에 비해 높은 함량이었다. 알리신 함량은 $78.03{\pm}6.15{\sim}203.43{\pm}18.47mg/kg$으로 재배지역에 따라 함량 차이가 컸으며, 함황화합물 5종을 분석한 결과 diallyl trisulfide가 약 70%로 가장 함유 비율이 높았는데, 이동면 지역 마늘종에서 $427.03{\pm}27.72mg/kg$으로 가장 높은 함량이었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 지리적 환경이 유사한 남해군내 8개 지역에서 재배된 마늘종의 성분간 함량 차이는 시비량, 일조량 등의 재배 환경과 재배품종 및 재배기술에 의한 것으로 추정되며, 마늘종 재배지역간의 함량차이는 있으나 마늘의 유효물질을 함유하고 있어 식품소재로서 활용 가치가 우수할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper introduces the physicochemical characteristics of garlic shoots investigated in the 8 areas of Namhae, Gohyeon-myeon (GHM), Nam-myeon (NM), Samdong-myeon (SDM), Namhae-eup (NHE), Seo-myeon (SM), Seolcheon-myeon (SCM), Idong-myeon (IDM) and Changsoen-myeon (CSM). The moisture was $80.15{\pm}0.37{\sim}83.87{\pm}0.15g/100g$. The crude protein and lipid were $1.59{\pm}0.02{\sim}2.25{\pm}0.09g/100g$ and $0.35{\pm}0.01{\sim}0.48{\pm}0.03g/100g$, respectively. Ash was $0.65{\pm}0.03{\sim}0.71{\pm}0.03g/100g$. In addition, the total levels of phenol and flavonoid were searched as $33.02{\pm}1.78{\sim}58.41{\pm}1.08mg/100g$ and $11.60{\pm}3.36{\sim}23.95{\pm}2.04mg/100g$, respectively. The garlic shoots in IDM, where the highest total chlorophyll level detected as $170.58{\pm}1.04{\mu}g/g$ and in CSM, where the lowest total chlorophyll level investigated as $116.65{\pm}0.00{\mu}g/g$, were unveiled. The mineral elements (S, Ca, Fe, K, Mg, Na, Mn and Zn) were analyzed by ICP-OES, and K was the most highly contained mineral with $7257.0{\pm}87.9{\sim}10070.0{\pm}9.7mg/kg$. Significant feature of garlic shoots in IDM and NHE was that the total amounts of mineral were relatively higher than other regions as 21,143.5 mg/kg and 20,581.2 mg/kg, respectively. The cultivating regions were revealed as the one of important matters with the level of allicin ($78.03{\pm}6.15{\sim}203.43{\pm}18.47mg/kg$). In particular, the level of allicin of garlic raised in SDM ($203.43{\pm}18.47mg/kg$) was approximately 2.2~2.6 times higher than those in CSM ($92.86{\pm}8.70mg/kg$) and SCM ($78.03{\pm}6.15mg/kg$). The sulfur compounds content of diallyl trisulde was remarkably higher, especially the garlic shoots in IDM with $830.62{\pm}14.69{\sim}1281.10{\pm}27.71mg/kg$.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한, 관련된 연구도 미진하여 마늘종의 특성을 홍보할 수 있는 근거도 부족하므로 이와 관련한 기초 데이터의 확보가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 마늘종의 성분과 생리활성 규명에 대한 연구를 통하여 마늘종의 품질특성에 대한 기초 자료를 제공하고자 한다.

제안 방법

, Cambridge, England)로 700 nm에서 시료 무첨가구를 대조로 하여 흡광도를 측정하였다(20). Gallic acid(Sigma Co., St. Louis, MO, USA)로부터 얻은 표준 검량곡선으로부터 시료 추출물 중 총 페놀 함량을 산출하였다.
플라보노이드 함량은 시료액 1 mL에 10% aluminum nitrate, 1 M potassium acetate 및 에탄올을 각 1 mL씩 차례로 가하여 잘 혼합하고 상기와 동일한 방법으로 반응시켜 415nm에서 흡광도를 측정하였다(21). Quercetin(Sigma Co.)을 표준물질로 하여 얻은 검량선에 따라 플라보노이드 화합물의 함량을 계산하였다.
무기물 함량은 식품공전 방법(23)에 준하여 측정하였다. 균일하게 마쇄한 마늘종 1 g을 마이크로웨이브용 teflon vessel에 칭량하고 질산(70%) 10 mL를 가한 다음 hood내에서 4시간동안 정치시켜 예비 분해 한 후 microwave digestion system (QWAVE 1000, Questron Technologies Corp., Mississauga, ON, Canada)을 이용하여 분해하였다. 분해된 액에 증류수를 가하여 25 mL로 정용한 다음 여과지로 여과한 후 시험용액으로 사용하였다.
마늘종의 주요 성분 함량에 대한 기초자료를 확보하고자 마늘의 주산지인 남해군 8개 지역에서 마늘종을 수거하여 비교 분석하였다. 수분은 80.
)를 이용하였으며 주입구 및 검출기 온도는 각각 220℃ 및 250℃로 유지하였다. 이때 분석조건으로 알리신은 오븐 온도 40℃에서 1분간 유지 후 분당 3 씩 상승시킨 후 140℃에서 5분간 유지하여 분석하였으며 황화합물은 오븐 온도를 40℃에서 1분간 유지한 후 분당 3 씩 상승시키면서 70℃에서 3분간 유지하다가 분당 5℃씩 상승시켜 160℃에서 5분간 유지하면서 분석하였다. 알리신(ChromaDex Inc.
총 페놀 함량은 마늘종 추출물에 동량의 Foline-ciocalteau 시약을 혼합하여 3분간 반응시킨 후 10% Na₂CO₃ 용액을 넣어 진탕한 다음 실온의 암실에서 1시간 반응시켜 spectrophotometer(Libra S35, Biochrome Ltd., Cambridge, England)로 700 nm에서 시료 무첨가구를 대조로 하여 흡광도를 측정하였다(20). Gallic acid(Sigma Co.
플라보노이드 함량은 시료액 1 mL에 10% aluminum nitrate, 1 M potassium acetate 및 에탄올을 각 1 mL씩 차례로 가하여 잘 혼합하고 상기와 동일한 방법으로 반응시켜 415nm에서 흡광도를 측정하였다(21). Quercetin(Sigma Co.

대상 데이터

본 실험에 사용한 마늘종은 2013년 경남 남해군(고현면, 남면, 삼동면, 남해읍, 서면, 설천면, 이동면, 창선면)에서 재배된 것을 각 지역별 산지 위판장에서 동일 일자에 수거 하였다. 각각의 마늘종은 흐르는 물에 세척하여 물기를 제거 한 것을 실험 직전에 분쇄하여 시료로 사용하였다.
분해된 액에 증류수를 가하여 25 mL로 정용한 다음 여과지로 여과한 후 시험용액으로 사용하였다. 시험용액 중 S, Ca, Fe, K, Mg, Na, Mn 및 Zn은 ICP-OES (Optima 7300DV, Perkin-Elmer Co., Shelton, CT, USA)를 이용하여 측정하였다. 이때, RF power는 1300 W, plasma argon gas flow rate 15 L/min, auxiliary argon gas flow rate 0.

데이터처리

2)a-dAll values are mean±standard deviation (n=3), means in the column with different superscripts are significantly different by Duncan’s multiple range test at p<0.05.
2)a-eAll values are mean±standard deviation (n=3), means in the column with different superscripts are significantly different by Duncan’s multiple range test at p<0.05.
2)a-eAll values are mean±standard deviation (n=5), means in the column with different superscripts are significantly different by Duncan’s multiple range test at p<0.05.
2)a-hAll values are mean±standard deviation (n=3), means in the row with different superscripts are significantly different by Duncan’s multiple range test at p<0.05.
2)a-hAll values are mean±standard deviation (n=5), means in the column with different superscripts are significantly different by Duncan’s multiple range test at p<0.05.
실험결과는 3~5회 반복 실험한 결과로부터 평균치와 표준편차(means±SD)로 나타내었으며 통계분석은 SPSS 12.0 package program software(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 Duncan's multiple range test에 의해 시료간의 유의적 차이(p<0.05)를 검정하였다.

이론/모형

무기물 함량은 식품공전 방법(23)에 준하여 측정하였다. 균일하게 마쇄한 마늘종 1 g을 마이크로웨이브용 teflon vessel에 칭량하고 질산(70%) 10 mL를 가한 다음 hood내에서 4시간동안 정치시켜 예비 분해 한 후 microwave digestion system (QWAVE 1000, Questron Technologies Corp.
수분함량은 분쇄한 시료 약 1.0 g을 취하여 적외선 수분 측정기(MB 25, OHAUS, Nanikon, Switzerland)로 측정하였으며 조단백, 조지방, 회분은 AOAC방법(19)에 준하여 분석하였다. 즉, 조단백질은 Kjeldahl 질소정량법, 조지방은 Soxhet 추출법, 조회분은 직접 회화법으로 분석하였다.
0 g을 취하여 적외선 수분 측정기(MB 25, OHAUS, Nanikon, Switzerland)로 측정하였으며 조단백, 조지방, 회분은 AOAC방법(19)에 준하여 분석하였다. 즉, 조단백질은 Kjeldahl 질소정량법, 조지방은 Soxhet 추출법, 조회분은 직접 회화법으로 분석하였다.

성능/효과

검출된 무기물 중 칼륨 함량이 가장 높아 7,257.0±87.9~10,070.0±19.7 mg/kg이었고, 다음으로 황이 5,190.0±20.0~8,194.0±30.2 mg/kg의 범위로 함유되어 있었으며, 칼슘은 1,463.0±7.0~2,109.0±10.2 mg/kg으로 다량 함유되어 있었다.
2 mg/kg으로 다량 함유되어 있었다. 그 외 철, 망간, 아연은 35.0 mg/kg 미만으로 미량 함유되어 있어 마늘종 중의 무기물 함량은 무기물의 종류에 따라 함량에 대차가 있음을 확인할 수 있었다.
남해 8개 지역의 마늘종 중 클로로필 a의 함량은 고현면, 남면, 설천면 및 이동면 마늘종에서 101.58±1.18~126.06±0.39 μg/g으로 타 지역산에 비해 유의적으로 높은 함량이었고, 삼동면 마늘종이 87.60±0.29 μg/g으로 가장 낮은 함량이었다.
남해군 관내 지역별 마늘종의 알리신 함량은 Table 5에나타낸 바와 같이 재배 지역에 따라 함량 차이가 컸는데, 가장 함량이 높은 삼동면 지역의 마늘종에서는 203.43±18.47 mg/kg이었으나, 가장 함량이 낮은 설천면 및 창선면 지역 마늘종에서 알리신 함량이 각각 78.03±6.15 mg/kg, 92.86±8.70 mg/kg으로 함량 차는 2.2~2.6배 였으며, 이외 지역의 마늘종에서 알리신은 100 mg/kg 이상 함유되어 있었다.
02 g/100 g의 범위였다. 남해군 지역 마늘종의 일반성분은 수분함량이 81.73% 이상이며 조단백, 회분, 조지방 순으로 함량이 높았다.
다음으로 diallyl disulfide가 69.51±1.76~121.97±14.60 mg/kg으로 함량이 높았고, 이어 propyl disulfide, ethyl disulfide 및 propyl sulfide의 순이었다.
마늘종 중 함황화합물은 diallyl trisulfide의 함량이 월등히 높았는데, 이동면 마늘종에서 427.03±27.72 mg/kg으로 가장 높았고, 남해읍과 설천산 마늘종에서는 각각 276.87±14.70 mg/kg과 294.43±51.9 mg/kg으로 타지역산에 비해 유의적으로 낮은 함량이었다.
마늘종 중의 황화합물 분석을 위하여 ethyl disulfide, methyl disulfide, propyl sulfide, diallyl disulfide, propyl disulfide 및 diallyl trisulfide를 분석한 결과 모든 시료에서 methyl disulfide를 제외한 5종의 황화합물만이 검출되었으며, 그 결과는 Table 6과 같다. 마늘종 중 함황화합물은 diallyl trisulfide의 함량이 월등히 높았는데, 이동면 마늘종에서 427.
마늘종에서 8종의 무기물 함량을 분석한 결과(Table 4), 무기물 총량은 이동면과 남해읍에서 재배된 마늘종에서 각각 21,163.7 mg/kg과 20,608.3 mg/kg으로 타 지역산에 비해 높은 함량이었고, 남면산에서 15,870.3 mg/kg으로 함량이 가장 낮았으며 고현면, 삼동면, 설천면, 창선면 마늘종 간에는 유의적인 차이가 없었다.
마늘종의 총페놀 함량은 재배지역에 따라 차이를 나타내었는데, 서면, 이동면 및 창선면 마늘종에서는 50.97±1.91~58.41±1.08 mg/100 g으로 여타 지역산에 비해 유의적으로 높은 함량이었고, 고현면, 남면, 삼동면과 남해읍 마늘종에서 33.02±1.78~37.52±2.63 mg/100 g으로 유의적으로 낮은 함량이었다.
무기물 중 나트륨 함량은 고현면, 서면, 설천면 및 창선면 지역에서 생산된 마늘종에서 100 mg/kg 이하로 낮은 반면 남면, 남해읍, 이동면 지역 마늘종에서는 209.8±6.2~356.3±4.0 mg/kg으로 높은 함량이었다.
무기물은 총 8종이 검출되었으며, 검출된 무기물 중 칼륨(7257.0±87.9~10 70.0±9.7 mg/kg)의 함량이 가장 높았고, 총량은 이동면과 남해읍 지역의 마늘종이 각각 21,163.7 mg/kg과 20,608.3 mg/kg으로 타 지역산에 비해 높은 함량이었다.
64%) 등이 알려져 있다(6). 본 연구 결과 마늘종의 황화합물은 diallyl trisulfide가 약 70%, diallyl disulfide가 약 18.0%를 차지하고 있어 마늘의 함황화합물과 비교할때 이들 두 화합물이 주요 함황화합물임은 동일하나 그 함량의 범위는 서로 상이함을 알 수 있었다.
분석되어진 함황화합물 총량은 이동면 지역 마늘종에서 588.43 mg/kg으로 가장 높았으며, 남해읍 지역 마늘종에서는 396.87 mg/kg으로 가장 함량이 낮았다. 함황화합물의 종류와 함량 차이는 재배되는 지역의 환경에 따라 달라지는 것으로 추정된다.
알리신 함량은 78.03±6.15~203.43±18.47 mg/kg으로 재배 지역에 따라 함량 차이가 컸으며, 함황화합물 5종을 분석한 결과 diallyl trisulfide가 약 70%로 가장 함유 비율이 높았는데, 이동면 지역 마늘종에서 427.03±27.72 mg/kg으로 가장 높은 함량이었다.
72 mg/kg으로 가장 높은 함량이었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 지리적 환경이 유사한 남해군내 8개 지역에서 재배된 마늘종의 성분간 함량 차이는 시비량, 일조량 등의 재배 환경과 재배 품종 및 재배기술에 의한 것으로 추정되며, 마늘종 재배지역간의 함량차이는 있으나 마늘의 유효물질을 함유하고 있어 식품소재로서 활용 가치가 우수할 것으로 판단된다.
일반성분수분, 조단백, 조지방 및 회분의 함량을 측정한 결과 (Table 1), 수분은 80.15±0.37~83.87±0.15 g/100 g의 범위였으며, 조단백은 창선면 마늘종에서 2.25±0.09 g/100 g으로 가장 높았고 나머지 마늘종에서는 1.59±0.02~1.92±0.07 g/100 g의 범위였다.
조지방은 0.35±0.01~0.48±0.03 g/100 g의 범위였는데 고현면, 남면, 삼동면 지역의 마늘종이 0.42 g/100 g으로 함량이 동일하였고, 이동면 지역 마늘종이 0.48±0.03 g/100 g으로 조지방 함량이 가장 높았다.
총 클로로필 함량은 이동면 지역의 마늘종에서 170.58±1.04 μg/g으로 가장 높았고 창선면 지역의 마늘종은 116.65±0.0 μg/g으로 가장 낮았다.
총클로로필의 함량은 이동면 마늘종에서 170.58±1.04 μg/g으로 가장 높았고, 창선면 마늘종에서 116.65±0.0 μg/g으로 가장 함량이 낮았다.
플라보노이드 함량은 삼동면, 설천면, 이동면 및 창선면 마늘종이 21.65±1.1 ~23.95±2.04 mg/100 g의 범위로 유의적으로 높은 함량이었고, 타지역산에서는 16 mg/100 g 미만으로 낮은 함량이었다.

후속연구

마늘종은 마늘의 줄기 안쪽 속대가 발달한 것으로 마늘과 유사하게 함황화합물을 지니고 있으며, 클로로필, 식이섬유, 비타민류 등의 함량이 마늘구에 비해 더 높아 마늘과 성분이 유사하면서도 차별화되는 성분들이 함유되어 있을 것으로 추정되며 마늘에 비하여 매운맛이나 향이 약하여 식용이 용이하다는 장점(4)이 있고, 마늘종으로부터 분리된 플라보노이드들은 항산화 활성을 지니고 있음이 보고(5,6)되어 있어 기능성 식품소재로서 충분한 활용 가능성이 제시되고 있다. 마늘이 DNA 손상억제 작용(7), 돌연변이 유발억제 작용(8), 항암효과(9), 콜레스테롤 저하작용(10), 혈당저하효과(11), 간 조직 보호작용(12), 항균작용(13,14), 항산화작용(15-18) 등 다양한 생리활성이 있음이 보고되어있으므로, 동체에서 생산되는 마늘종도 이와 유사한 효능들을 가질 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	마늘종이란 무엇인가?	마늘종은 마늘의 줄기 안쪽 속대가 발달한 것으로 마늘과 유사하게 함황화합물을 지니고 있으며, 클로로필, 식이 섬유, 비타민류 등의 함량이 마늘구에 비해 더 높아 마늘과 성분이 유사하면서도 차별화되는 성분들이 함유되어 있을 것으로 추정되며 마늘에 비하여 매운맛이나 향이 약하여 식용이 용이하다는 장점(4)이 있고, 마늘종으로부터 분리된 플라보노이드들은 항산화 활성을 지니고 있음이 보고(5,6)되어 있어 기능성 식품소재로서 충분한 활용 가능성이 제시되고 있다. 마늘이 DNA 손상억제 작용(7), 돌연변이 유발억제 작용(8), 항암효과(9), 콜레스테롤 저하작용(10), 혈당저하효과(11), 간 조직 보호작용(12), 항균작용(13,14), 항산화작용(15-18) 등 다양한 생리활성이 있음이 보고되어있으므로, 동체에서 생산되는 마늘종도 이와 유사한 효능들을 가질 것으로 기대된다.
	삼동면 마늘종 중의 클로로필 a 함량은?	06±0.39 μg/g으로 타 지역산에 비해 유의적으로 높은 함량이었고, 삼동면 마늘종이 87.60±0.29 μg/g으로 가장 낮은 함량이었다. 클로로필 b는 남면산과 이동면 마늘종에서 각각 41.
	마늘종의 주 사용 용도는?	마늘이 수확, 손질, 건조 등 수확이후 수매까지 상당한 노동력을 요구함을 감안할 때 마늘종은 수확기 1~2주 사이에 상당한 수입을 확보할 수 있는 장점을 지니고 있다. 하지만 유통되는 마늘종은 대부분 마늘종 볶음, 장아찌, 무침 등의 부식 원료로 사용되고 있으며, 별다른 활용방안이 없어 그 소비가 한정되고 있다. 마늘종의 가공법으로는 장기간 저장을 위하여 소금물이나 간장, 고추장에 담구어 장아찌류로 가공하는 방법이 활용되고 있으나 이 외 가공법은 거의 없다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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