[논문]방울토마토 라이코펜 품종의 유리아미노산 및 폴리페놀 화합물의 분석

김현룡; 안준배

방울토마토 라이코펜 품종의 유리아미노산 및 폴리페놀 화합물의 분석
Analysis of Free Amino Acids and Polyphenol Compounds from Lycopene Variety of Cherry Tomatoes 원문보기

한국조리학회지 = The Korean journal of culinary research, v.20 no.3, 2014년, pp.37 - 49

김현룡 (서원대학교 호텔외식조리학과) , 안준배 (서원대학교 호텔외식조리학과)

초록
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본 연구에서는 방울토마토 라이코펜 품종의 식품학적 유용성을 알아보기 위해 유리아미노산, 아미노산 대사물질 및 폴리페놀 화합물의 조성을 분석하였다. 방울토마토 라이코펜 품종은 L-Cys과 L-Try을 제외한 18종의 유리아미노산을 함유하고 있었다. 방울토마토 라이코펜 품종의 유리아미노산 중 L-Glu이 건조 중량 100 g 당 2,499.02 mg이 함유되어 전체 아미노산 중 55.5%를 차지하고 있어 유리아미노산 중 가장 많은 함유량을 보였다. 그리고 L-Gln이 전체 아미노산 중 15.9%, L-Asp가 9.9% 함유되어 있어 L-Glu, L-Gln 및 L-Asp가 전체 아미노산 함량의 81% 이상을 차지하는 주요 구성 아미노산임을 알 수 있었다. 또한, 트립토판을 제외한 히스티딘, 이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌 및 발린 등 필수아미노산이 고루 함유되어 있어 영양적인 측면에서 좋은 식품소재로 판단된다. 라이코펜 품종은 ${\gamma}$-aminobutyric acid(GABA), carnitine(L-Car), o-phosphoethanolamine(o-Pea), hydroxylysine(Hyl) phosphoserine(p-Ser), N-methyl-histidine(Me-His), ethanolamine($EtNH_2$) 등 아미노산 대사물질을 함유하고 있었으며 이 중 GABA가 건조 중량 100 g 당 305.99 mg으로 유리아미노산 대사물질 중 가장 많이 함유되어 있었다. LC/MS/MS 분석을 통해 라이코펜 품종으로부터 caffeic acid-hexose isomer I (CH I), caffeic acid-hexose isomer II (CHII), 3-caffeoylquinic acid(3-CQA), 5-caffeoylquinic acid(5-CQA), caffeoylquinic acid isomer(CQAI), quercetin-hexose-deoxyhexose-pentose(QTS), quercetin-3-rutinoside(Q-3-R), di-caffeoylquinic acid(di-CQA), tri-caffeoylquinic acid(tri-CQA), naringenin chalcone(NGC) 등 10종의 폴리페놀 화합물을 확인하였다. 특히, 항알러지효과, 2형 당뇨 억제 및 비만억제효과를 보이는 NGC이 건조 중량 100 g 당 67.6 mg으로 가장 많이 함유되어 있었고 Q-3-R이 50.9 mg으로 다량 함유되어 있었다. 결과적으로 방울토마토 라이코펜 품종은 18종의 유리아미노산과 트립토판을 제외한 8종의 필수아미노산이 고루 함유되어 있고 GABA, NGC, Q-3-R 등 생리활성 물질이 다량 함유되어 있어 영양이나 건강 측면에서 매우 유용한 식품 소재라 할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

In order to elucidate the usefulness of Lycopene, a cherry tomato variety, as a food material, the compositions of free amino acids, amino acid metabolites and polyphenol compounds were analyzed using HPLC and LC-MS/MS method. Lycopene contained eighteen free amino acids except for L-Cys and L-Try. L-Glu was the most abundant free amino acid, followed by L-Gln and L-Asp. The percentages of L-Glu, L-Gln and L-Asp of total free amino acid were 55.5%, 15.9% and 9.9% respectively. Lycopene contained essential amino acids with the exception of tryptophan. The following amino acid metabolites were found : ${\gamma}$-aminobutyric acid(GABA), carnitine(L-Car), o-phosphoethanolamine(o-Pea), hydroxylysine(Hyl) phosphoserine (p-Ser), N-methyl-histidine(Me-His), ethanolamine($EtNH_2$). Especially, GABA known as a neurotransmitter was present at a high level(305.99 mg/100 g dry weight). We identified the following polyphenol compounds in the cherry tomatoes : caffeic acid-hexose isomer I (CH I), caffeic acid-hexose isomer II (CH II), 3-caffeoylquinic acid(3-CQA), 5-caffeoylquinic acid(5-CQA), caffeoylquinic acid isomer(CQAI), quercetin-hexose-deoxyhexose-pentose(QTS), quercetin-3-rutinoside(Q-3-R), di-caffeoylquinic acid(di-CQA), tri-caffeoylquinic acid(tri-CQA), naringenin chalcone(NGC). Large quantities of Q-3-R and NGC known as bioactive compounds were found. These results revealed that Lycopene variety contained various nutritional and bioactive compounds and would be a potent functional food material.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 방울토마토 라이코펜 품종의 유리아미노산, 아미노산 대사물질 및 폴리페놀성 물질의 조성을 확인하여 방울토마토의 식품학적 가치와 활용성을 알아보기 위해 수행되었다. 방울토마토 라이코펜 품종에는 18종의 아미노산이 고루 포함되어 있고 트립토판을 제외한 8종의 필수아미산이 함유되어 있으며 신경전달물질 증가 효과가 있는 GABA가 다량 함유되어 있어 영양적인 면이나 기능적인 면에서 매우 우수한 식품소재임을 알 수 있었다.
본 연구는 방울토마토의 식품학적 가치와 유용성을 밝히는데 목적을 두었으며 연구결과는 방울토마토의 식재료, 가공제품 원료로서의 활용성을 높이기 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
본 연구에서는 방울토마토의 식품학적 가치를 규명하고 활용도를 높이는데 일조하기 위하여 국내에서 재배된 방울토마토 라이코펜 품종을 대상으로 HPLC를 사용하여 유리아미노산, 아미노산 대사물질을 분석함으로써 영양학적 가치를 알아보았다. 또한, 방울토마토 라이코펜 품종에 포함된 폴리페놀성 물질을 HPLC, LC-MS/MS로 분석 및 동정함으로써 생리활성 성분의 존재를 확인하였다.

제안 방법

LC 시스템(Agilent Technologies 1200 series, Santa Clara, CA, USA)과 연결된 3200Q Trap LC-MS/MS 시스템(Applied Biosystems Inc., Foster City, CA, USA)을 사용하여 폴리페놀 성분을 동정하였다. LC분석을 위한 컬럼, mobile phase 및 농도구배, 유속 등 분석조건은 상기의 HPLC 분석조건과 같았다.
Mass와 tandem mass spectrometry(MS/MS)는 m/z 160 - 1200 범위에서 negative ion mode로 분석되었으며 collision gas는 헬륨, 이온의 분리는 2 Da로 하였다. LC-MS/MS 결과를 선행연구 및 표준물질과 비교하여 미지의 peak를 동정하였다. 분리, 동정된 폴리페놀 성분의 함량을 정량하기 위해서는 5-CQA, Q-3-R, NGC 표준물질을 상기의 HPLC에 농도별로 주입하여 검량선을 얻었다.
방울토마토 라이코펜 품종의 수분함량을 정량하기 위해서 과육을 4-5 mm 두께로 썰어 동결건조 수기에 넣고 무게를 측정하고 동결건조 후 수기와 함께 105℃ dry oven에서 8시간동안 2차 건조하여 항량에 도달하도록 하고 무게를 측정하였다. 건조 전, 후 감량을 측정하여 수분함량을 정량하였다.
5 g을 채취하여 Kieltec 2300 Analyzer Unit(Foss, Sweden)을 사용하여 총 질소함량을 정량하였다. 기기 공급자의 매뉴얼에 따라 시료 100 g당 조단백질 함량을 측정하였다. 수분 및 조단백질 정량은 3회 시행하여 평균과 표준편차로 나타내었다.
본 연구에서는 방울토마토의 식품학적 가치를 규명하고 활용도를 높이는데 일조하기 위하여 국내에서 재배된 방울토마토 라이코펜 품종을 대상으로 HPLC를 사용하여 유리아미노산, 아미노산 대사물질을 분석함으로써 영양학적 가치를 알아보았다. 또한, 방울토마토 라이코펜 품종에 포함된 폴리페놀성 물질을 HPLC, LC-MS/MS로 분석 및 동정함으로써 생리활성 성분의 존재를 확인하였다.
방울토마토 라이코펜 품종의 수분함량을 정량하기 위해서 과육을 4-5 mm 두께로 썰어 동결건조 수기에 넣고 무게를 측정하고 동결건조 후 수기와 함께 105℃ dry oven에서 8시간동안 2차 건조하여 항량에 도달하도록 하고 무게를 측정하였다. 건조 전, 후 감량을 측정하여 수분함량을 정량하였다.
LC-MS/MS 결과를 선행연구 및 표준물질과 비교하여 미지의 peak를 동정하였다. 분리, 동정된 폴리페놀 성분의 함량을 정량하기 위해서는 5-CQA, Q-3-R, NGC 표준물질을 상기의 HPLC에 농도별로 주입하여 검량선을 얻었다. 폴리페놀성분의 함량을 정량하기 위한 검량식은 5-CQA은 y = 661.
분석을 위해 시료 추출 여과액 20 μL를 주입하였고 컬럼은 Inertsil ODS-3V(5 μm, 4.6 - 250 mm) HPLC column (GL Sciences Inc., Tokyo, Japan), 검출기는 SPD-M20A photodiode array(PDA)를 사용하였다.
상등액을 회수하여 0.45 μm nylon filter (Millipore, Bedford, MA, USA)를 통과시켜 여과액을 아미노산 분석과 폴리페놀 화합물의 분석에 사용하였다.
시료의 아미노산은 아미노산 분석기(Hitachi L-8800, Hitachi Co. Ltd., Tokyo, Japan)를 사용하여 분석하였다. 시료 추출 여과액 10 μL를 아미노산 분석기에 주입하여 다음과 같은 조건으로 분석하였다.
시료의 폴리페놀 성분은 HPLC(Shimadzu Prominance LC-20A, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 사용하여 분석하였다. 분석을 위해 시료 추출 여과액 20 μL를 주입하였고 컬럼은 Inertsil ODS-3V(5 μm, 4.
조단백질 정량을 위해서는 방울토마토 시료1.5 g을 채취하여 Kieltec 2300 Analyzer Unit(Foss, Sweden)을 사용하여 총 질소함량을 정량하였다. 기기 공급자의 매뉴얼에 따라 시료 100 g당 조단백질 함량을 측정하였다.

대상 데이터

Quercetin-3-rutinoside(Q-3-R)과 5-caffeoylquinic acid(5-CQA)은 Sigma-Aldrich사 (St. Louis, MO, USA)로부터 구입하였고, naringenin chalcone (NGC)은 ChromaDex Inc. (Laguna Hills, CA, USA)에서 구입하여 사용하였다. 분석을 위해 HPLC-grade acetonitrile과 formic acid는 각각 J.
Korea)를 사용하여 건조하였다. 동결건조된 방울토마토를 Wiley mill(Thomas Model 4, Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA)로 곱게 분쇄한 후 20 mesh 체를 통과시켜 분말 시료를 제조하였다. 습기, 빛 및 산도 등 외부 요인의 영향을 배제하기 위하여 P2O5가 포함된 데시케이터에 시료를 넣고 -25°C에서 보관하면서 분석에 사용하였다.
방울토마토 라이코펜 품종은 부여 토마토시험장(Chung-Nam, Korea) 비닐하우스에서 2012년 1월에 파종하여 5월에 수확된 것을 사용하였다. 생육 중 비닐하우스의 온도는 낮에는 25-28°C, 밤에는 13-18°C를 유지하였다.
생육 중 비닐하우스의 온도는 낮에는 25-28°C, 밤에는 13-18°C를 유지하였다. 방울토마토는 최대한 균일한 크기의 20개 개체를 모아 꼭지를 제거하고 과육을 4-5 mm 두께로 썰어 액체 질소에 담가 급냉시킨 후 동결건조기(model PVTFD 10R, Ilsinbiobase Co., Ltd. Korea)를 사용하여 건조하였다. 동결건조된 방울토마토를 Wiley mill(Thomas Model 4, Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA)로 곱게 분쇄한 후 20 mesh 체를 통과시켜 분말 시료를 제조하였다.
분석을 위해 HPLC-grade acetonitrile과 formic acid는 각각 J. T. Baker (Phillipsburg, NJ, USA)와 Sigma-Aldrich사 제품을 사용하였고 용매는 pore size가 0.45 μm인 membrane filter (Millipore, Bedford, MA, USA)로 여과한 후 초음파 수조에서 탈기(degassing)하여 사용하였다.
방울토마토 라이코펜 품종에 포함된 폴리페놀 화합물의 함량을 측정한 결과는 [Table 5]와 같다. 화학구조가 유사한 CHI(peak 1), CHII(peak 2), 3-CQA(peak 3), 5-CQA(peak 4), CQAI(peak 5) di-CQA(peak 8) 및 tri-CQA(peak 9)의 함량은 5-CQA 표준물질을 대표물질로 사용하여 정량하였고 QTS(peak 6), Q-3-R(peak 7)의 정량을 위해서는 Q-3-R 표준물질을 사용하였으며 NGC(peak 10)은 NGC 표준물질을 사용하였다.

데이터처리

각 화합물의 함량을 구하기 위한 검량식은 선형회귀분석(linear regression)을 통해 얻었으며 시료는 3회 분석을 실시하여 각 성분의 함량을 평균과 표준편차로 표시하였다. 선형회귀분석과 표준편차 산정은 Microsoft Office Excell 2007 을 사용하여 실시하였다.
각 화합물의 함량을 구하기 위한 검량식은 선형회귀분석(linear regression)을 통해 얻었으며 시료는 3회 분석을 실시하여 각 성분의 함량을 평균과 표준편차로 표시하였다. 선형회귀분석과 표준편차 산정은 Microsoft Office Excell 2007 을 사용하여 실시하였다.
기기 공급자의 매뉴얼에 따라 시료 100 g당 조단백질 함량을 측정하였다. 수분 및 조단백질 정량은 3회 시행하여 평균과 표준편차로 나타내었다.
컬럼 온도는 30-70℃로 단계별로 승온하였고 reaction coil의 온도는 135℃로 유지하였다. 시료는 3회 추출하여 분석한 후 평균과 표준편차로 각 아미노산의 함량을 산출하였다.
분리, 동정된 폴리페놀 성분의 함량을 정량하기 위해서는 5-CQA, Q-3-R, NGC 표준물질을 상기의 HPLC에 농도별로 주입하여 검량선을 얻었다. 폴리페놀성분의 함량을 정량하기 위한 검량식은 5-CQA은 y = 661.6x + 9170.9(R²=0.9937), Q-3-R은 y = 1617x + 7786.6(R²=0.9871) 및 NGC은 y = 813.7x +3653.9(R²=0.9999)이었으며 분석은 3회 실시하여 평균과 표준편차로 각 폴리페놀 화합물의 함량을 산출하였다.

성능/효과

9%가 함유되어 있었다. L-Glu, L-Gln 및 L-Asp가 전체 아미노산 함량의 81% 이상을 구성하고 있어 주요 구성 아미노산임을 알 수 있었다. Lee HB et al(1972)은 일반 토마토의 유리아미노산 함량을 측정한 결과 원물(수분포함 생과실) 100 g 당 L-Glu가 13.
유리아미노산은 L-글루탐산(L-Glu), L-글루타민(L-Gln), L-아스파르트산(L-Asp) 등 18종의 아미노산이 함유되어 있었다. L-Glu는 건조 중량 100g 당 2,499.02 mg이 함유되어 있어 전체 아미노산 중 55.5%를 차지하였고 유리아미노산 중 가장 많이 함유되어 있음을 알 수 있었다. 그 다음으로 L-Gln이 건조 중량 100 g 당 715.
LC/MS/MS를 사용하여 방울토마토 라이코펜 품종의 폴리페놀 화합물을 분석, 동정한 결과 caffeic acid-hexose isomer I (CH I), caffeic acid-hexose isomer II (CH II), 3-caffeoylquinic acid(3-CQA), 5-caffeoylquinic acid(5-CQA), caffeoylquinic acid isomer(CQAI), quercetin-hexose- deoxyhexose-pentose(QTS), quercetin-3-rutinoside(Q-3-R), di-caffeoylquinic acid(di-CQA), tri-caffeoylquinic acid(tri-CQA), naringenin chalcone(NGC) 등 10종 화합물의 존재를 확인할 수 있었다. 이들 중 생리활성이 밝혀진 폴리페놀 화합물이 다수 존재함을 알 수 있었다.
, Foster City, CA, USA)을 사용하여 폴리페놀 성분을 동정하였다. LC분석을 위한 컬럼, mobile phase 및 농도구배, 유속 등 분석조건은 상기의 HPLC 분석조건과 같았다. Mass와 tandem mass spectrometry(MS/MS)는 m/z 160 - 1200 범위에서 negative ion mode로 분석되었으며 collision gas는 헬륨, 이온의 분리는 2 Da로 하였다.
5%를 차지하였고 유리아미노산 중 가장 많이 함유되어 있음을 알 수 있었다. 그 다음으로 L-Gln이 건조 중량 100 g 당 715.66 mg이 함유되어 전체 아미노산 중 15.9%를 차지하였고 세 번째로 L-Asp가 건조 중량 100 g 당 444.97 mg, 전체 아미노산 중 9.9%가 함유되어 있었다. L-Glu, L-Gln 및 L-Asp가 전체 아미노산 함량의 81% 이상을 구성하고 있어 주요 구성 아미노산임을 알 수 있었다.
반면, L-시스테인(L-Cys)과 L-트립토판(L-Try)은 방울토마토 라이코펜 품종에서는 발견되지 않았다. 단백질의 질은 필수아미노산인 히스티딘, 이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판 및 발린의 함량으로 평가 될 수 있는데 방울토마토 라이코펜 품종은 트립토판을 제외한 8개 필수아미노산을 고루 함유하고 있고 전체 유리아미노산 중 8%를 차지하고 있어 영양적인 측면에서 좋은 식품소재임을 알 수 있었다. 그러나 방울토마토 라이코펜 품종의 영양적 가치를 정확히 평가하기 위해서는 유리아미노산 이외에 방울토마토에 포함된 단백질을 구성하는 아미노산에 대한 분석이 이루어져야 할 것으로 사료된다.
9 mg 함유되어 그 다음으로 많았다. 또한 일반토마토에 많이 함유된 것으로 알려진 5-CQA도 방울토마토 라이코펜 품종에 35.5 mg 함유되어 있음이 밝혀졌다.
방울토마토 라이코펜 품종에는 18종의 아미노산이 고루 포함되어 있고 트립토판을 제외한 8종의 필수아미산이 함유되어 있으며 신경전달물질 증가 효과가 있는 GABA가 다량 함유되어 있어 영양적인 면이나 기능적인 면에서 매우 우수한 식품소재임을 알 수 있었다. 또한, 방울토마토의 폴리페놀 성분 중에는 항산화효과, 혈전생성억제, 항염증작용 등이 잘 알려져 있는 Q-3-R, 최근에 알러지 억제효능, 염증억제효과, 2형 당뇨 및 비만억제 효과가 밝혀져 주목 받는 NGC 등 생리활성 물질이 다량 함유되어 있음이 밝혀져 방울토마토 라이코펜 품종은 식품소재뿐만 아니라 건강기능식품소재로도 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 향후 방울토마토의 식품학적 가치를 좀더 정확히 규명하기 위해서는 다양한 품종의 방울토마토에 대한 성분 분석과 기대되는 효능에 대한 검증이 필요할 것으로 생각된다.
본 연구는 방울토마토 라이코펜 품종의 유리아미노산, 아미노산 대사물질 및 폴리페놀성 물질의 조성을 확인하여 방울토마토의 식품학적 가치와 활용성을 알아보기 위해 수행되었다. 방울토마토 라이코펜 품종에는 18종의 아미노산이 고루 포함되어 있고 트립토판을 제외한 8종의 필수아미산이 함유되어 있으며 신경전달물질 증가 효과가 있는 GABA가 다량 함유되어 있어 영양적인 면이나 기능적인 면에서 매우 우수한 식품소재임을 알 수 있었다. 또한, 방울토마토의 폴리페놀 성분 중에는 항산화효과, 혈전생성억제, 항염증작용 등이 잘 알려져 있는 Q-3-R, 최근에 알러지 억제효능, 염증억제효과, 2형 당뇨 및 비만억제 효과가 밝혀져 주목 받는 NGC 등 생리활성 물질이 다량 함유되어 있음이 밝혀져 방울토마토 라이코펜 품종은 식품소재뿐만 아니라 건강기능식품소재로도 활용이 가능할 것으로 판단되었다.
국내에서 재배된 방울토마토 라이코펜 품종을 대상으로 수분, 조단백질 등 일반성분과 아미노산과 아미노산 유도체의 구성 및 함량, 폴리페놀 화합물의 구성 및 함량 등 이화학적 특성을 알아본 결과는 다음과 같다. 방울토마토 라이코펜 품종은 무게가 14.57 g으로 방울토마토 품종 중에서는 다소 작은 편에 속하며 수분함량과 조단백함량이 각각 87.78 %, 1.25%로 일반 토마토의 수분함량 및 조단백질 함량과 유사한 특성을 보였다.
방울토마토 라이코펜 품종의 유리아미노산 대사물질을 정량한 결과 γ-aminobutyric acid(GABA), carnitine(L-Car), o-phosphoethanolamine(o-Pea), hydroxylysine(Hyl) phosphoserine(p-Ser), N-methyl-histidine(Me-His), ethanolamine(EtNH2) 등이 발견되었다.
또한, Boggio SB et al(2000)과 Pratta G et al(2004)은 완숙기의 토마토에서 질소대사 관련 효소의 역가와 완숙과정에서의 L-Glu 축적과 상관관계가 있음을 밝혔고 Choi SH et al(2010)은 토마토의 생육단계별 유리아미노산 함량을 추적함으로써 토마토가 완숙기에 접어들면서 L-Glu 함량이 증가하여 유리아미노산 중 가장 많은 양을 차지한다고 하였다. 본 연구에 사용된 라이코펜 품종의 방울토마토에서도 L-Glu가 유리아미노산 중에서 가장 많은 함량을 보여 일반 토마토와 유사한 경향을 나타냄을 알 수 있었다. 그 외 L-프롤린(L-Pro), L-페닐알라닌(L-Phe), L-알라닌(L-Ala) 및 L-세린(L-Ser)이 전체 아미노산 함량 중 각각 4.
또한, Choi SH et al(2010)은 일반 토마토로부터 Peak 3, 4와 동일한 UV/Vis spectrum, MS 및 MS/MS값을 갖는 폴리페놀성 물질을 분리하여 3-CQA, 5-CQA로 동정하였다. 본 연구에서는 5-CQA 표준품(standard)을 사용하여 UV/Vis spectrum, MS 및 MS/MS 값을 비교한 결과 peak 4와 일치함을 알 수 있었다. 따라서 peak 3을 3-CQA, peak 4를 5-CQA로 동정하였다.
방울토마토 라이코펜 품종에서 γ-aminobutyric acid(GABA), carnitine(L-Car), o-phosphoethanolamine(o-Pea), hydroxylysine(Hyl) phosphoserine(p-Ser), N-methyl-histidine(Me-His), ethanolamine(EtNH2) 등 유리아미노산으로부터 유도된 대사산물이 발견되었다. 아미노산 대사물질 중 GABA의 함유량이 가장 많아 건조 중량 100 g 당 305.99 mg이 함유되어 있음을 알 수 있었다. Choi SH et al(2011a)은 일반 토마토에 대해 아미노산 대사산물을 정량한 결과 방울토마토 라이코펜 품종에서 발견된 아미노산 대사물질 이외에도 β-alanine, citrulline 등이 소량 함유되어 있고 토마토 품종에 따라 GABA가 건조물 당 282.
유리아미노산 함량을 조사한 결과 L-글루탐산(L-Glu), L-글루타민(L-Gln), L-아스파르트산(L-Asp), L-프롤린(L-Pro), L-페닐알라닌(L-Phe), L-알라닌(L-Ala) 및 L-세린(L-Ser) 등 18종의 아미노산이 고루 함유되어 있었다. 반면 L-시스테인(L-Cys)과 L-트립토판(L-Try)은 방울토마토 라이코펜 품종에서는 발견되지 않았다.
5%를 차지하고 있어 유리아미노산 중 가장 많은 함유량을 보였다. 이어서 L-Gln이 전체 아미노산 중 15.9%, L-Asp가 9.9% 함유되어 있어 L-Glu, L-Gln 및 L-Asp가 전체 아미노산 함량의 81% 이상을 차지하는 주요 구성 아미노산임을 알 수 있었다. 또한, 방울토마토 라이코펜은 트립토판을 제외한 히스티딘, 이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌 및 발린 등 필수아미노산이 고루 함유되어 있어 식품소재로서 가치가 높다고 할 수 있다.
이들 중 생리활성이 밝혀진 폴리페놀 화합물이 다수 존재함을 알 수 있었다. 즉, NGC이 건조 중량 100 g 당 67.6 mg으로 가장 많이 함유되어 있었고 Q-3-R이 50.9 mg 함유되어 그 다음으로 많았다. 또한 일반토마토에 많이 함유된 것으로 알려진 5-CQA도 방울토마토 라이코펜 품종에 35.
방울토마토 라이코펜 품종의 유리아미노산 대사물질을 정량한 결과 γ-aminobutyric acid(GABA), carnitine(L-Car), o-phosphoethanolamine(o-Pea), hydroxylysine(Hyl) phosphoserine(p-Ser), N-methyl-histidine(Me-His), ethanolamine(EtNH2) 등이 발견되었다. 특히, 신경전달물질 증가, 혈압저하, 항산화효과 등 생리활성이 잘 알려진 GABA가 건조 중량 100 g 당 305.99 mg으로 유리아미노산 대사물질 중 가장 많이 함유되어 있음이 밝혀졌다.

후속연구

단백질의 질은 필수아미노산인 히스티딘, 이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판 및 발린의 함량으로 평가 될 수 있는데 방울토마토 라이코펜 품종은 트립토판을 제외한 8개 필수아미노산을 고루 함유하고 있고 전체 유리아미노산 중 8%를 차지하고 있어 영양적인 측면에서 좋은 식품소재임을 알 수 있었다. 그러나 방울토마토 라이코펜 품종의 영양적 가치를 정확히 평가하기 위해서는 유리아미노산 이외에 방울토마토에 포함된 단백질을 구성하는 아미노산에 대한 분석이 이루어져야 할 것으로 사료된다. 또한, 방울토마토의 아미노산 함량에 대한 체계적인 보고는 찾기 어려운 실정인데 방울토마토의 영양학적 가치를 폭넓게 검증하기 위해서는 더 많은 방울토마토 품종의 아미노산 함량에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
9% 함유되어 있어 L-Glu, L-Gln 및 L-Asp가 전체 아미노산 함량의 81% 이상을 차지하는 주요 구성 아미노산임을 알 수 있었다. 또한, 방울토마토 라이코펜은 트립토판을 제외한 히스티딘, 이소류신, 류신, 라이신, 메티오닌, 페닐알라닌, 트레오닌 및 발린 등 필수아미노산이 고루 함유되어 있어 식품소재로서 가치가 높다고 할 수 있다.
그러나 방울토마토 라이코펜 품종의 영양적 가치를 정확히 평가하기 위해서는 유리아미노산 이외에 방울토마토에 포함된 단백질을 구성하는 아미노산에 대한 분석이 이루어져야 할 것으로 사료된다. 또한, 방울토마토의 아미노산 함량에 대한 체계적인 보고는 찾기 어려운 실정인데 방울토마토의 영양학적 가치를 폭넓게 검증하기 위해서는 더 많은 방울토마토 품종의 아미노산 함량에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.
또한 GABA는 사람의 신경계, 혈액 등에 소량 함유되어 있고 대부분은 뇌의 골수에 존재하여 신경전달 물질을 증가시키고 뇌기능을 촉진시킬뿐만 아니라 혈압저하, 이뇨작용, 항산화효과, 성장호르몬의 분비조절 및 통증완화 효과가 있는 것으로 알려져 있어(Nicolas B & Hilled F 2004 ; Chang JS et al 1992; Leventhal AG et al 2003) 생리활성이 우수한 소재로 각광받고 있다. 방울토마토 라이코펜 품종에도 일반 토마토와 같이 다량의 GABA가 함유되어 있어 기능성 식품소재로 활용될 가능성이 높다고 할 수 있다.
그리고 Q-3-R은 rutin으로불리는 물질로 항산화효과(Metodiewa D et al 1997), 혈액응집억제(Navarro-Núñez et al 2008), 천식억제작용(Jung CH et al 2007) 등 생리활성 효과가 잘 알려진 물질이다. 본 연구를 통해 방울토마토에 NGC, Q-3-R이 다량 함유되어 있음이 밝혀져 방울토마토를 조리나 가공에 활용할 경우 유용한 효과를 기대 할 수 있을 것으로 판단된다.
또한, 방울토마토의 폴리페놀 성분 중에는 항산화효과, 혈전생성억제, 항염증작용 등이 잘 알려져 있는 Q-3-R, 최근에 알러지 억제효능, 염증억제효과, 2형 당뇨 및 비만억제 효과가 밝혀져 주목 받는 NGC 등 생리활성 물질이 다량 함유되어 있음이 밝혀져 방울토마토 라이코펜 품종은 식품소재뿐만 아니라 건강기능식품소재로도 활용이 가능할 것으로 판단되었다. 향후 방울토마토의 식품학적 가치를 좀더 정확히 규명하기 위해서는 다양한 품종의 방울토마토에 대한 성분 분석과 기대되는 효능에 대한 검증이 필요할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	토마토란?	토마토는 다양한 영양소와 생리활성물질의 좋은 급원이며 세계적으로 소비량이 많은 중요한 채소이다(Friedman M 2002 ; Frusciante L et al 2007). 국내에서 재배되는 토마토는 일반 완숙토마토와 방울토마토(cherry tomato)가 있으며 육종을 통해 다양한 품종이 개발되어 농가에 보급되어 있다(Choi SH et al 2011c).
	국내에서 재배되는 토마토의 종류는?	토마토는 다양한 영양소와 생리활성물질의 좋은 급원이며 세계적으로 소비량이 많은 중요한 채소이다(Friedman M 2002 ; Frusciante L et al 2007). 국내에서 재배되는 토마토는 일반 완숙토마토와 방울토마토(cherry tomato)가 있으며 육종을 통해 다양한 품종이 개발되어 농가에 보급되어 있다(Choi SH et al 2011c). 토마토를 식재료로 유용하게 활용하기 위해서는 조리나 가공 특성뿐만 아니라 함유 성분에 관한 체계적인 연구가 필요하다.
	일반 토마토의 함유 성분은?	일반 토마토의 경우는 성분과 기능성에 관한 다양한 연구가 수행되었다. 토마토는 비타민 A, B, C, E, K 등과 미네랄, 카로틴 및 라이코펜이 풍부하게 함유되어 있다고 알려져 있다(Lee HB et al 1972). 토마토의 영양성분 및 생리활성 성분의 농도와 특성은 생육환경, 숙도 등에 영향을 받으며 품종간에도 많은 차이가 있다(Davies JN & Hobson GE 1981 ; Lenucci MS et al 2006).

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저자의 다른 논문 :

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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