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문제 정의
- 본 연구는 국내에 자생하고 있는 대표적 수종인 상수리나무, 졸참나무, 굴참나무 및 신갈나무를 대상으로 동일 환경조건(동일 지역)에서 생산된 도토리 종자에 대한 탄닌류, 식이섬유소, 무기성분, 아미노산 등의 성분함량 특성을 수종별로 비교 분석하고자하였다.
- 종실에는 페놀성 화합물로 유리형태의 gallic acid와 같은 단순 페놀화합물인 비탄닌성 페놀화합물과, 탄수화물이나 단백질, 알카로이드 등과 결합하고 있는 탄닌성 화합물로 구분하며, 탄닌성 화합물은 다시 물에 가수분해 되어 물에 녹는 수용성 탄닌과 고분자형태로 물에 녹지 않는 비수용성 탄닌으로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 참나무 수종별에 따른 종실내의 페놀성 화합물의 특성을 비교 분석하고자 전체 페놀화합물, 탄닌, 비탄닌성 페놀화합물, 수용성 탄닌, 비수용성 탄닌으로 구분하여 정량하였다(Table 2).
제안 방법
- 각각의 추출물 및 상등액을 Folin & Ciocalteu’s Phenol reagent를 사용하여 흡광도 640 ㎚ 에서 각기 추출물의 페놀농도를 측정하였다.
- , 2004). 본 연구에서 참나무의 수종별 전체 식이섬유소 함량을 비교하였다(Fig. 1). 신갈나무 종실이 42%로 가장 높았고 졸참나무 종실이 38%, 상수리 및 굴참나무가 26%로 나타났고, 특히 졸참나무와 상수리나무 간에 유의적 차이(p = 0.
- 비타민 C의 정량은 식품공전(2008) 방법으로 분석하였다. 분말 시료 2 g에 5% metaphosphoric acid 20 ㎖로 균질화하여 추출 후 추출액을 HPLC (Shiseido, SP2, Japan)로 분석하였다. 컬럼은 C18 column (Shiseido MG, 100Å, 4.
- 수종별, 클론별로 채취된 종자는 음지에서 풍건 후 클론당 10립의 종자무게, 길이, 폭, 부피를 측정하였다(Table 1). 종실 부피는 클론 당 5립을 메스실린더를 이용하여 측정하였다.
- 25 g 분말 시료를 초순수 8 ㎖로 진탕기에서 24시간 추출한 추출물을 분석에 이용하였다. 전체 비탄닌성 페놀은 상기 80% 메탄올 추출물을 수용성 비탄닌성 페놀은 상기 초순수 추출물을 이용하여 일정량에 polyvinyl polypyrrolidone를 첨가하여 교반 혼합하고 40℃에 15분간 반응 후 원심분리한 각각의 상등액을 분석에 이용하였다. 각각의 추출물 및 상등액을 Folin & Ciocalteu’s Phenol reagent를 사용하여 흡광도 640 ㎚ 에서 각기 추출물의 페놀농도를 측정하였다.
- (2007)의 방법을 변형하여 전체 페놀, 수용성 페놀, 비탄닌성 페놀, 탄닌성 페놀로 구분하여 페놀화합물을 정량하였다. 전체 페놀은 0.25 g 분말 시료를 80% 메탄올 8 ㎖로 진탕기에서 24시간 추출한 추출물을, 수용성 페놀은 0.25 g 분말 시료를 초순수 8 ㎖로 진탕기에서 24시간 추출한 추출물을 분석에 이용하였다. 전체 비탄닌성 페놀은 상기 80% 메탄올 추출물을 수용성 비탄닌성 페놀은 상기 초순수 추출물을 이용하여 일정량에 polyvinyl polypyrrolidone를 첨가하여 교반 혼합하고 40℃에 15분간 반응 후 원심분리한 각각의 상등액을 분석에 이용하였다.
- 종실 부피는 클론 당 5립을 메스실린더를 이용하여 측정하였다. 종실의 성분 함량분석을 위하여 상수리나무 및 졸참나무 종실은 각각 4개 클론별로 구분하여 채취, 종피 제거 후 동결건조하여 분석용 시료로 사용하였고, 굴참나무와 신갈나무는 10개 클론으로 부터 종실을 채취, 동일수의 종실을 혼합하여 종피를 제거한 후 동결건조하여 분석용 시료로 사용하였다. 동결 건조된 종실은 분쇄기로 분쇄하여 성분 함량분석에 사용하였다.
- 종실의 페놀성분은 Rakić et al. (2007)의 방법을 변형하여 전체 페놀, 수용성 페놀, 비탄닌성 페놀, 탄닌성 페놀로 구분하여 페놀화합물을 정량하였다. 전체 페놀은 0.
- 참나무류 종실에 대한 수종별 성분함량 특성을 비교하기 위하여 동일 환경조건에서 생산된 채종원산 상수리나무, 졸참나무, 굴참나무 및 신갈나무 종실의 전체 페놀, 탄닌류, 아미노산, 무기원소, 식이섬유소, 베타카로틴 등의 함량을 분석하였다. 탄닌의 함량은 수종간에 유의적 차이(p < 0.
대상 데이터
- 각 수종별 채종원은 동일지역에 10 클론 이상으로 400본/ha의 비율로 조성되었다. 본 연구에는 상수리나무 및 졸참나무 채종원에서 각각 4개 클론으로부터, 굴참나무와 신갈나무는 10개 클론으로부터 2012년 10월에 클론별로 종실을 구분 채취하여 사용하였다.
- 참나무류 종실는 참나무 수형목 클론의 접목묘로 2005년도에 경기도 화성군(위도 37° 16′15″, 경도 126° 55′30″, 해발고 90-100 m)에 조성된 상수리나무, 졸참나무, 신갈나무 및 굴참나무 채종원의 채종목으로부터 채취하였다.
데이터처리
- 분석된 성적은 SAS 통계프로그램(ver. 8.01; SAS Institute Inc., 1999)을 사용하여 수종간의 종실 특성과 성분함량 차이를 확인하기 위하여 던컨검정과 t-검정을 실시하였다.
이론/모형
- , 1992)로 분석하였다. 무기성분 분석은 A.O.A.C (1990)법으로 분석하였다. 요약하면 종실 분말시료 0.
- 시료액은 Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer (GBC, Integra XL, Australia)로 P, K, Ca, Mg, Fe 함량을 정량하였다. 베타카로틴은 건강기능식품공전(2008) 방법으로 분석하였다. 시료 1 g을 0.
- 1 (v:v:v:v)을 1 ㎖/min로 흘려 450 nm에서 정성, 정량하였다. 비타민 C의 정량은 식품공전(2008) 방법으로 분석하였다. 분말 시료 2 g에 5% metaphosphoric acid 20 ㎖로 균질화하여 추출 후 추출액을 HPLC (Shiseido, SP2, Japan)로 분석하였다.
- 5 ㎖/min로 흘려 254 ㎚에서 정성, 정량하였다. 아미노산은 식품공전(2008) 방법으로 분석하였다. 분말시료 100 ㎎을 6N-HCL 40 ㎖를 가하고 질소가스를 주입하여 막고 110℃에서 24시간 가수분해 시킨 후 농축 건고하여 증류수로 녹여 분석용 시료액으로 사용하였다.
- 종실의 전체 식이섬유소함량은 효소 중량법(Lee et al., 1992)로 분석하였다. 무기성분 분석은 A.
성능/효과
- Amino acid contents (%) in the acorn of Quercus species. The values of Q. actissima and Q. serrata were clonnal means of four clones and Q. variabilis and Q. mongolica were gained from mixed acorns of ten clones. The values of Q.
- 1). 그러나 베타카로틴 함량은 상수리나무 종실은 150 ㎍/100 g, 졸참나무는 350 ㎍/100 g, 굴참나무는 500 ㎍/100 g으로 나타났고, 신갈나무는 거의 없는 것으로 분석되어 수종 간에 차이가 있는 것으로 추정되었다. 이상과 같이 참나무 4수종에 대한 종실내의 아미노산, 식이섬유소, 회분, 무기성분 및 베타카로틴 함량을 수종별 비교한 결과 수종 간에 차이가 있는 것으로 추정되었다.
- 이들 무기원소의 분포 순서는 수종 간에 차이가 없는 경향이었다. 그러나 전체 무기원소 함량은 신갈나무에서 다른 수종에 비해 높게 함유하고 있는 경향으로 나타났다.
- 동일 환경에서 조건에서 생장하고 있는 참나무로부터 채취한 수종별에 따른 종실내 전체 아미노산의 함량은 상수리나무, 졸참나무 및 굴참나무에서 각각 5.88%, 5.40%, 5.33%로 유사한 함량을 보였고, 신갈나무가 6.52%로 다른 수종에 비해 높은 경향으로 나타났다. 그러나 수종별 아미노산류의 함량 분포 비율은 유사한 경향이었다(Table 3).
- 01). 반면 물에 녹지 않는 즉 고분자의 비수용성 탄닌 함량은 졸참나무가 8.1 ㎎/g으로 가장 낮았고, 상수리나무 13.4 mg/g, 신갈나무 18.8 ㎎/g, 굴참나무 23.5 ㎎/g 순으로 높아 굴참나무에서 비수용성 탄닌을 가장 높게 함유하고 있는 경향으로 나타났다. 특히 졸참나무와 상수리나무의 비수용성 탄닌 함량이 유의적 차이(p = 0.
- 수용성 탄닌 함량은 졸참나무가 71 ㎎/g 을, 이외의 수종은 45 ㎎/g 전후로 나타났다. 반면 비수용성 탄닌 함량은 졸참나무가 8.2 ㎎/g으로 가장 낮았고, 굴참나무 23.5 ㎎/g으로 가장 높게 함유하고 있는 것으로 나타났다. 전체 식이섬유소 함량은 신갈나무 종실이 42%로 가장 높았고 졸참나무 38%, 상수리 및 굴참나무가 26% 전후로, 특히 졸참나무와 상수리나무의 클론간의 식이섬유소 함량을 비교한 결과 두 수종 간에 유의적 차이(p < 0.
- 1). 신갈나무 종실이 42%로 가장 높았고 졸참나무 종실이 38%, 상수리 및 굴참나무가 26%로 나타났고, 특히 졸참나무와 상수리나무 간에 유의적 차이(p = 0.001) 가 있어 참나무 종실의 식이섬유소 함량은 수종 간에 차이가 있는 것으로 추정되었다. 도토리의 전체 식이섬유소 함량은 식물 중에서 많은 양을 함유하고 있는 다시마 등 해초류에 함유된 수준(Lee et al.
- 그러나 베타카로틴 함량은 상수리나무 종실은 150 ㎍/100 g, 졸참나무는 350 ㎍/100 g, 굴참나무는 500 ㎍/100 g으로 나타났고, 신갈나무는 거의 없는 것으로 분석되어 수종 간에 차이가 있는 것으로 추정되었다. 이상과 같이 참나무 4수종에 대한 종실내의 아미노산, 식이섬유소, 회분, 무기성분 및 베타카로틴 함량을 수종별 비교한 결과 수종 간에 차이가 있는 것으로 추정되었다.
- 반면 베타카로틴은 신갈나무가 10 ㎍/100 g으로 가장 낮았고 굴참나무가 520 ㎍/100 g으로 가장 높은 경향이었다. 이상의 결과로 참나무 수종에 따른 도토리의 페놀성 화합물이나 영양 성분의 함량은 수종 간에 차이가 있어 참나무 도토리의 종류에 따라 맛이나 영양학적으로 차이가 있을 것으로 추정된다.
- 5 ㎎/g으로 가장 높게 함유하고 있는 것으로 나타났다. 전체 식이섬유소 함량은 신갈나무 종실이 42%로 가장 높았고 졸참나무 38%, 상수리 및 굴참나무가 26% 전후로, 특히 졸참나무와 상수리나무의 클론간의 식이섬유소 함량을 비교한 결과 두 수종 간에 유의적 차이(p < 0.01)가 있었다. 무기성분 및 아미노산 함량은 신갈나무 종실이 다른 수종에 비해 높게 함유하는 경향이 었다.
- 전체 페놀성 화합물 함량은 졸참나무 종실이 85.8 ㎎/g으로 가장 많이 함유하고 있었고, 이어서 상수리나무, 굴참나무 및 신갈나무 모두가 70 ㎎/g 전후로 유사한 경향으로 나타났다. Gallic acid 당량으로 표기한 탄닌의 함량도 전체 페놀화합물 함량과 같이 졸참나무에서 79 ㎎/g으로 가장 높았고, 이외의 수종은 62 ㎎/g 전후로 유사 하였다.
- 졸참나무 종실이 다른 참나무류 종실보다 가장 많은 양의 탄닌을 함유하고 있었고 또한 수용성 탄닌도 가장 높게 함유하였으나 반면 비소용성 탄닌은 가장 낮게 함유하는 경향이 있었다. 이러한 결과는 수침법으로 참나무류 종실의 탄닌성분을 제거할 경우 졸참나무의 종실(도토리)에서 가장 많은 양의 탄닌 성분이 제거되어 가장 낮은 농도로 도토리 전분에 함유하게 된다는 것을 의미한다.
- 종실의 부피는 굴참나무 4.5 ㎤, 상수리나무 4.4 ㎤, 신갈나무 3.5 ㎤, 졸참나무 3.2 ㎤로 굴참나무와 상수리나무 간에 또한 신갈나무와 졸참나무 간에는 유의적 차이가 없었으나 이 두그룹 간에는 차이가 있었다(p < 0.05).
- 종실의 아미노산류 함량은 glutamic acid = aspartic acid > leucine = arginine 순으로 높게 함유하는 것으로 나타났다.
- 참나무류 종실의 조회분 함량은 신갈나무 종실에서 2.68 g/100 g으로 가장 높게 함유되어 있었고, 졸참나무 종실은 2.48 g/100 g, 상수리나무와 굴참나무의 종실은 2.28 g/100 g 전후로 나타났다(Table 4). 특히 졸참나무와 상수리나무의 클론간의 조회분 함량은 두 수종 간에는 유의적 차이(p < 0.
- 참나무류의 비타민 C 함량은 60∼90 ㎎/100 g으로 특히 졸참나무와 상수리나무 간에는 유의적 차이(p = 0.023)가 나타나 수종 간에 차이가 있는 것으로 나타났다(Fig. 1).
- 정량을 위한 표준 물질로 gallic acid를 이용하였다. 탄닌성 페놀은 전체 페놀함량에서 전체 비탄닌성 페놀을, 수용성 탄닌은 수용성 페놀에서 수용성 비탄닌성 페놀을 각각 감한 값으로 하였다.
- 특히 졸참나무와 상수리나무의 클론간의 페놀 및 탄닌 함량을 비교한 결과 두 수종 간에는 유의적 차이(p < 0.05)가 있었다.
후속연구
- 전체 식이섬유소는 다시 수용성 식이섬유 소와 비수용성 식이섬유소로 구분된다. 한편 본 연구에서는 구분하여 분석을 하지 않아 이에 대한 연구가 필요하다. 그러나 도토리의 비수용성 식이섬유소의 일부인 조섬유소의 함량은 다양한 참나무를 대상으로 조사한 결과 1.
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