[논문]뽕나무 계통(품종)별 뽕잎의 rutin 함량 변이(I)

김현복; 김선림; 석영식; 이선호; 조유영; 권해용; 이광길

doi:10.7852/jses.2014.52.1.52

뽕나무 계통(품종)별 뽕잎의 rutin 함량 변이(I)
Quantitative analysis of rutin with mulberry leaves (I) 원문보기

한국잠사곤충학회지 = Journal of sericultural and entomological science, v.52 no.1, 2014년, pp.52 - 58

김현복 (국립농업과학원) , 김선림 (국립식량과학원) , 석영식 (강원도 농산물원종장) , 이선호 (국립농업과학원) , 조유영 (국립농업과학원) , 권해용 (국립농업과학원) , 이광길 (국립농업과학원)

초록
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뽕나무를 포함한 식물유전자원은 수집, 보존 및 이용 방법에 따라 그 자체로 이용하거나 새로운 품종 및 물질 등을 개발하여 막대한 경제적 이익을 창출할 수 있다. 현재 뽕나무 유전자원에 대한 가치와 활용도를 높이기 위해 형태적, 유전적 특성을 분석평가하여 데이터베이스를 구축중에 있으며, 기능성 성분이나 효능에 대한 소비자들의 관심이 높아짐에 따라 기초정보 외에 이들의 항목에 대한 정보를 추가할 필요성이 제기되었다. 따라서 우리나라 620 계통(품종)의 뽕나무 유전자원 중 재배환경 및 재배법이 동일한 219 계통(품종)의 춘기 5개엽기 뽕잎을 채취한 후 동결건조 및 분말로 제조하여 뽕나무 유전자원의 계통별 rutin 함량을 분석하였다. 그 결과, 뽕잎의 rutin 평균 함량은 $0.52{\pm}0.25%$이었으며, 변이계수(CV)는 47.9%로 계통간 변이가 매우 심하게 나타났다. '부영상'의 rutin 함량이 1.37%로 가장 높았으며, '천근십문자', '무전십문자'는 0.06%로 가장 낮았다. 뽕나무 유전자원 중 전체 평균 함량의 2배 이상 되는 rutin 고함유 계통을 9 계통 선발하였다. '부영상', '율본', '당상5호', 'A8', '아자', '성수5', '사원뽕12호', '환엽조생노상', '환십조생'이다. 또한 누에 사육용 뽕품종(16 품종)의 rutin 함량을 비교한 결과, 공시품종 중 '청올뽕'의 함량은 0.69%로 가장 높았으며, '청일뽕'은 0.14%로 가장 낮았다.

Abstract ▼ AI-Helper

We analyzed rutin content using mulberry genetic resources. They were grown under the same environment and conditions. Mulberry leaves were collected and then freeze-dried and powdered for rutin test. As a result, mean content of mulberry strains was $0.52{\pm}0.25%$, and the coefficient of variation (CV) was 47.9%. The variation between the strains was greatly severe. Among the tested strains, 'Buyoungsang' was showed the highest content of 1.37%, whereas 'Cheongeunsipmunja' and 'Mujeonsipmunja' were showed the lowest content of 0.06% respectively. The content of rutin of 16 mulberry varieties for silkworm rearing were compared. 'Cheongolppong' was showed the highest content of 0.69%, whereas 'Cheongilppong' was showed the lowest content of 0.14 %. Finally we selected rutin high-containing 9 strains. They are as follows. 'Buyoungsang', 'Yeulbon', 'Dangsang 5', 'A8', 'Aja', 'Seongsu 5', 'Sawonppong 12', 'Hwanyoupjosaengnosang' and 'Hwansipjosaeng' which are more than twice of the overall average content.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

국립농업과학원에서는 잠상유전자원의 데이터베이스 정보 구축시 형태적, 유전적 특성을 분석, 평가하는 동시에 유전자원의 기능성물질 함량에 대한 정보를 추가, 제공하 여 유전자원에 대한 가치와 활용도를 높임으로써 이를 해결하고자 하였다.
그 결과, 잠상유전자원 중 뽕잎의 계통(품종)별 rutin 함량을 비교 분석함으로써 정확한 함량정보를 제시함은 물론 고함유 계통을 선발하였기에 보고하는 바이다.

제안 방법

현재 뽕나무 유전자원에 대한 가치와 활용도를 높이기 위해 형태적, 유전적 특성을 분석평가하여 데이터베이스를 구축 중에 있으며, 기능성 성분이나 효능에 대한 소비자들의 관심이 높아짐에 따라 기초정보 외에 이들의 항목에 대한 정보를 추가할 필요성이 제기되었다. 따라서 우리나라 620 계통(품종)의 뽕나무 유전자원 중 재배환경 및 재배법이 동일한 219 계통(품종)의 춘기 5개엽기 뽕잎을 채취한 후 동결건조 및 분말로 제조하여 뽕나무 유전자원의 계통별 rutin 함량을 분석하였다. 그 결과, 뽕잎의 rutin 평균 함량은 0.
뽕나무 계통(품종)별 뽕잎의 rutin 함량 분석은 Waters Nova-Pak C18 column(300 × 3.9 mm)을 사용하여 HPLC로 분석하였다.
뽕나무 유전자원 중 누에사육용 16 품종의 rutin 함량을 비교하였다(표 3). ‘개량뽕’, ‘청일뽕’, ‘신일뽕’, ‘수성뽕’, ‘수계뽕’, ‘수원뽕’, ‘용천뽕’, ‘검설뽕’, ‘수봉뽕’, ‘신 광뽕’, ‘청운뽕’, ‘밀성뽕’, ‘상일뽕’, ‘대륙뽕’, ‘청올뽕’ 및 ‘홍올뽕’으로서 전체 평균 함량은 0.
채취한 뽕잎은 즉시 −70°C 냉동고에 보관하였으며, rutin 분석을 위해 동결건조(−85°C, 48 hr, Ilshin Lab Co., Ltd)하여 분말로 제조하였다.

대상 데이터

기기분석 조건은 표 1과 같다. 검출기는 Waters 486 Tunable Absorbance Detector를 사용하였으며, 파장은 355 nm에서 실시하였다. 이동상으로는 2.
06%로 가장 낮았다. 뽕나무 유전자원 중 전체 평균 함량의 2배 이상 되는 rutin 고함유 계통을 9 계통 선발하였다. ‘부영상’, ‘율본’, ‘당상5호’, ‘A8’, ‘아자’, ‘성수 5’, ‘사원뽕12호’, ‘환엽조생노상’, ‘환십조생’이다.
본 시험에 공시한 계통은 뽕나무 유전자원 중 재배환경 및 재배법이 동일한 219 계통으로서, 국립농업과학원 농업생물부 유전자원 시험포장(수원시 권선구 서둔동 소재) 에서 누에사육용 뽕나무 재배방법에 근거하여 매년 낮추베기 하벌하는 방식으로 보존하고 있는 뽕나무이다. 즉 전년도 하벌 후 새로 자란 가지로 겨울을 나고 이듬해 새로 눈이 터서 자란 춘기 5개엽기의 뽕잎을 채취하였다.

성능/효과

‘개량뽕’, ‘청일뽕’, ‘신일뽕’, ‘수성뽕’, ‘수계뽕’, ‘수원뽕’, ‘용천뽕’, ‘검설뽕’, ‘수봉뽕’, ‘신 광뽕’, ‘청운뽕’, ‘밀성뽕’, ‘상일뽕’, ‘대륙뽕’, ‘청올뽕’ 및 ‘홍올뽕’으로서 전체 평균 함량은 0.41%이었다.
‘휘카스’의 배수체이며, 뽕나무 유전자원 중에서 과중 7.8 g으로 가장 큰 오디를 맺는 ‘대성뽕’(휘카스 4x)의 rutin 함량을 분석한 결과, 0.16% DW로서 ‘휘카스’ 0.27% DW의 절 반수준보다 약간 높았으며, ‘강선’은 0.23% DW의 함량을 나타냄으로써 오디의 수량성과 기능성 식품원료로의 이용을 고려한 품종을 선택할 경우 이들 특성을 모두 만족시켜줄 수 있는 우수계통이라고 하였다.
공시품종 중 ‘청올뽕’의 함량은 0.69%로 가장 높았으며, ‘청일뽕’은 0.14%로 가장 낮았다.
그 결과, 뽕잎의 rutin 평균 함량은 0.52 ± 0.25%이었으며, 변이계수(CV)는 47.9% 로 계통간 변이가 매우 심하게 나타났다.
9 μg/g DW으로 적어 본 시험의 결과와는 차이가 있었다. 따라서 무엇보다 가공 전, 고함유 품 종을 선택하여 가공기술을 접목하는 것이 효과적이라는 것을 알 수 있었다.
또한 누에 사육용 뽕품종(16 품종)의 rutin 함량을 비교한 결과, 공시품종 중 ‘청올뽕’의 함량은 0.69%로 가장 높았으며, ‘청일뽕’은 0.14%로 가장 낮았다.
우리나라 뽕나무 유전자원 중 재배환경 및 재배법이 동일한 219 계통(품종)을 대상으로 춘기 5개엽기 뽕잎을 대상으로 분석한 rutin의 평균 함량은 0.52 ± 0.25%이었으며, 변이계수(CV)는 47.9%로 계통간 변이가 매우 심하게 나타났다.
재배환경 및 재배법이 동일한 우리나라 뽕나무 유전자원 219 계통(품종)을 대상으로 분석한 춘기 5개엽기 뽕잎의 rutin 평균 함량은 0.52 ± 0.25%이었으며, ‘상부지’ 등 94 계통(품종)은 평균 값보다 높은 함량을 나타냈다.
특히 tin 함량이 평균 값보다 높은 뽕나무 유전자원 중 전체 평균 함량의 2배 값(1% 이상)에 해당하는 rutin 고함유 계통을 9 계통 선발하였는데, ‘부영상’, ‘율본’, ‘당상5호’, ‘A8’, ‘아자’, ‘성수5’, ‘사원뽕12호’, ‘환엽조생노상’, ‘환십조생’이 해당되었다.

후속연구

따라서 본 시험 결과로 얻어진 뽕나무 유전자원의 rutin 함량 정보를 일반인에게 제공함과 동시에 금후 rutin 고함유 품종을 선발하거나 식품이나 화장품 또는 의약용 소재로 개발한다면 뽕나무 유전자원의 가치는 물론 육종 및 이용효율을 높일 수 있을 것으로 기대된다.
특히 ‘국상 20호’ 오디는 뽕잎보다도 높은 함량을 나타내어 기능성 식품 등으로 오디 이용의 다양화를 가능케 할 것으로 기대하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	rutin은 어떤 용액에 잘 녹는가?	메밀에서 최초로 분리된 rutin(C27H20O16)은 비타민 P 복합체인 동시에 quercetin의 배당체(quercetin-3-O-rutinoside) 로서 기본적으로 수용성이나 alcohol, acetone, alkaline 용액에 잘 녹고, chloroform, ether 등에는 용해되지 않는 특징이 있다(Kim et al. 1998, Park 2003).
	메밀에서 최초로 분리된 rutin은 무엇인가?	메밀에서 최초로 분리된 rutin(C27H20O16)은 비타민 P 복합체인 동시에 quercetin의 배당체(quercetin-3-O-rutinoside) 로서 기본적으로 수용성이나 alcohol, acetone, alkaline 용액에 잘 녹고, chloroform, ether 등에는 용해되지 않는 특징이 있다(Kim et al. 1998, Park 2003).
	Rutin은 메밀 이외에 어디에 많이 함유되어 있는가?	Rutin의 정확한 화합물명은 2-(phenyl)-3,5,7,3’,4’-pentahydroxy benzopyrone)이며, 식물계에 널리 분포되어 있는 flavonoid의한 화합물이다. 메밀 이외에 회화나무, 태산목, 팬지, 마로니에 꽃, 담배, 플라타너스 잎, 대황, 차나무 잎, 감나무 잎, 강낭콩 잎 등에도 많이 함유되어 있다.

참고문헌 (11)

Bae HA, Baek H, Park HI, Lim JD, Yu CY (2011) Rutin and GABA contents of extracts and beverage of fermented leaves in Morus alba L. Korean Society of Medicinal Crops for 2011 Spring conference. pp. 254-255.
Choi YS, Sur JH, Kim CH, Kim YM, Ham SS, Lee SY (1994) Effects of dietary buckwheat vegetables on lipid metabolism in rats. J Korean Soc Food Nutr 23(2), 212-218.
Kim HB, Kim SL (2004) Quantification and varietal variation of rutin in mulberry fruits. Korean J Seric Sci 46(1), 1-5.
Kim JS, Park YJ, Yang MH, Shim JW (1994) Variation of rutin content in seed and plant of buckwheat germplasms (Fagopyrum esculentum Moench). Korean J Breed 26(4), 384-388.
Kim SL, Son YK, Hwang JJ, Kim SK, Hur HS (1998) Development of buckwheat sprout as a functional vegetable. RDA J Crop Sci 40(2), 191-199.
Lee HW, Shin DH, Lee WC (1998) Morphological and chemical characteristics of mulberry (Morus) fruit with varietes. Korean J Seric Sci 40(1), 1-7.
Lee WC, Kim AJ, Kim SY (2003) The study on the functional materials and effects of mulberry leaf. Food Science and Industry 36(3), 2-14.
Maeng YS, Park HY, Kwon TB (1990) Analysis of rutin contents in buckwheat and buckwheat foods. KOREAN J FOOD SCI TECHNOL 22(7), 732-737.
Markham KR (1989) Flavones, flavonols and their glycosides; In methods in plant biochemistry Vol. 1 (Plant phenolics). Harborne J.B. (eds), pp. 197-235, Academic press, London.
Park CH (2003) This is makguksu with buckwheat. Unveil a secret of the rutin. pp. 24-27, Jinsol press, Seoul.
Yun SJ, Lee WC (1995) Studies on the utilization of pharmacologically active constituents in mulberry 1. varietal and seasonal variations of flavonol glycoside content in leaves. RDA J Agri Sci 37, 201-205.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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