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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 음나무 신품종 ‘청송’, ‘청산’, ‘청순1’의 기능성 검토와 이용개발을 위하여 일반성분, 무기질, 아미노산 분석 등을 통하여 영양적 가치를 평가하고 생리활성 효과를 검토하기 위해 총페놀, 총플라보노이드 함량 및 항산화활성 분석을 통하여 기능성 품종으로서의 개발 가능성을 모색하고자 하였다.
제안 방법
- 6 mm × 60 mm)을 사용하였다. Ultraviolet Ray (UV) detector를 이용하여 570 nm, 440 nm에서의 흡광도를 측정하여 분석하였으며,이동상으로는 유속 0.35 mL/min인 Buffer solution (lithium citrate) (pump 1)과 유속 0.3 mL/min인 Ninhydrin reagents(pump 2)로 하였다.
- 각 시료는 다시 100°C에서 증발 시킨후 500°C에서 1시간 연소시켜 5 N HCl에 용해시킨 다음 원심 분리하여 membrance filter로 여과 후 ICP (Inductively Coupled Plasma, ICPS-1000III, Shimadzu Co. Japan)로 측정하였다(Yun et al., 2003).
- 수분은 시료 1 g을 각각 칭량병에 담고 105°C dry oven에서 항량이 될 때까지 건조시킨 후 무게를 측정하여 구하였다.
- 총폴리페놀 함량은 Folin-denis법(Gulcin et al., 2004)에 따라 1 µg/mL의 농도로 제조한 MeOH 추출물 0.2 mL에 10% Folin-Ciocalteau 시약 1 mL를 첨가하여 3분간 반응시킨 뒤, 10% Na2CO3 0.8 mL를 첨가하였다.
- 표준물질로 Gallic acid 0~1 µg/mL의 농도로 제조하여 시료와 동일한 방법으로 표준검량선을 작성하고 총폴리페놀 함량을 mg/g으로 나타내었다.
- 항산화 활성측정법 중 하나인 DPPH법(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)에 의한 free radical 소거능은 Blois의 방법(Brand Williams et al., 1995)을 본 실험에 맞게 변형하여 측정하였다. 즉, 농도별로 제조한 각 시료용액 1 mL를 0.
대상 데이터
- 공시재료는 국립산림과학원 산림유전자원부 음나무 클론보존원에서 품종으로 개발된 청산, 청송, 청순1을 대상으로 2013년에 새순 수확이 가능한 4월에 새순을 채취하여 사용하였다. 채취한 새순은 수확 즉시 동결건조하여 다음 분석에 사용하였다.
- 본 문제점을 해결하고자 국립산림과학원에서는 1996년부터 전국 10개 지역에서 새순이 굵고 발생량이 많은 개체, 가시가 없거나 적은 개체 등 우량개체 후보목을 선발하여 2009년까지 재배 안정성 검정을 실시하고 가시가 전혀 없는 ‘청송’(신품종보호등록 제21호), 가시가 거의 없는 ‘청산’(신품종보호등록 제26호), 새순의 맛이 좋은 ‘청순1’(신품종보호등록 제33호) 품종을 육성하였다.
- 아미노산 분석기(Amino Acid Analyzer)는 HITACHI사의 L-8900을 사용하였고, column은 HITACHI사의 cation exchange resin(Lithium form, 4.6 mm × 60 mm)을 사용하였다.
이론/모형
- 일반성분은 AOAC방법(AOAC, 1980)에 따라 분석하였다. 수분은 시료 1 g을 각각 칭량병에 담고 105°C dry oven에서 항량이 될 때까지 건조시킨 후 무게를 측정하여 구하였다.
- 조회분은 시료를 250°C에서 예비 회화한 후 600°C에서 직접 회화법으로 실시하였고, 조단백질의 함량은 Kjeldahl법으로 측정된 질소량에 질소계수 6.25를 곱하여 산출하였으며, 조지방의 함량은 Soxhlet 추출법으로 분석하였다.
- 총플라보노이드 함량 측정은 Davis법(Abeysinghe et al., 2007)을 변형한 방법에 따라 1 mg/mL의 농도로 제조한 MeOH 추출물 35 µL에 10% aluminum nitrate 7 µL, 1M potassium acetate 7 µL, 95% ethanol 105 µL를 차례로 가하여 혼합하고 실온에서 40분간 반응시킨 후 spectrophotometer를 이용하여 415 nm에서 흡광도를 측정하였다.
성능/효과
- Ca, Fe, K, Na, Mg, Mn, Zn 등 총 7종의 무기질을 분석한 결과는 Table 2와 같다. 3품종 모두 K이 2.22-2.29%로 가장 함량이 높았고, 그 다음으로는 Ca과 Mg순으로 함량이 높았다. 또한, 미량영양소인 Zn, Mn, Fe, Na도 함유되어 있는 것으로 분석되었으며, 3품종 간에 차이는 크지 않는 것으로 나타났다.
- 28%로 함량이 가장 높았으며, 단백질, 수분, 조회분, 조지방 순으로 함량이 높게 나타났다. 3품종 모두 일반성분의 함량에 따른 순서는 같았으나, 품종에 따라 탄수화물과 수분의 경우 5% 이상의 함량 차이가 나타남을 알 수 있었다. 또한 Standard Food Composition Table(Rural Resources Development Institute, 2011)과 비교하였을 때, 일반성분 함량의 차이는 보였으나, 수분을 제외한 탄수화물과 단백질의 함량 순서에서는 같은 경향을 보였다.
- ABTS 라디칼 소거활성 결과는 Figure 2에 나타냈다. 농도가 높아짐에 따라 활성이 높아지는 농도 의존적 경향을 나타냈으며, 100 ppm을 기준으로 에탄올 추출물에서는 청순1이 67.4%로 다른 품종보다 높은 활성을 보였으며, 물 추출물에서는 청산과 청송이 각각 58.3%와 54.5%의 활성을 나타냈다. 또한, 500 ppm에서는 3품종 모두 모든 추출물에서 85% 이상의 활성을 나타냈으며, 청산 에탄올 추출물을 제외한 다른 추출물은 합성항산제로 사용되고 있는 BHT (Butyl Hydroxy Toluen)와 유사한 활성을 나타냈다.
- 3품종의 DPPH 라디칼 소거활성 결과는 Figure 1에 나타냈다. 농도가 높아짐에 따라 활성이 높아지는 농도 의존적 경향을 나타냈으며, 100 ppm을 기준으로 청산과 청송 품종의 소거활성이 76.8%와 77.4%로 청순1 품종의 항산화활성(33.4%)보다 2배 이상 높게 나타났다. 또한, 1,000 ppm에서는 3품종 모두 78% 이상의 활성을 나타내, 기능성 소재로써의 가능성을 예측할 수 있었다.
- 4%)보다 2배 이상 높게 나타났다. 또한, 1,000 ppm에서는 3품종 모두 78% 이상의 활성을 나타내, 기능성 소재로써의 가능성을 예측할 수 있었다. Im et al.
- 5%의 활성을 나타냈다. 또한, 500 ppm에서는 3품종 모두 모든 추출물에서 85% 이상의 활성을 나타냈으며, 청산 에탄올 추출물을 제외한 다른 추출물은 합성항산제로 사용되고 있는 BHT (Butyl Hydroxy Toluen)와 유사한 활성을 나타냈다. Jun et al.
- 29%로 가장 함량이 높았고, 그 다음으로는 Ca과 Mg순으로 함량이 높았다. 또한, 미량영양소인 Zn, Mn, Fe, Na도 함유되어 있는 것으로 분석되었으며, 3품종 간에 차이는 크지 않는 것으로 나타났다. Hu et al.
- 음나무 새순의 일반성분 함량 분석결과는 Table 1에 나타냈다. 신품종 청산, 청송, 청순1 모두 탄수화물이 52.90, 53.12, 55.28%로 함량이 가장 높았으며, 단백질, 수분, 조회분, 조지방 순으로 함량이 높게 나타났다. 3품종 모두 일반성분의 함량에 따른 순서는 같았으나, 품종에 따라 탄수화물과 수분의 경우 5% 이상의 함량 차이가 나타남을 알 수 있었다.
- 청산, 청송의 경우,threonine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine,lysine의 6개의 필수아미노산이 검출되었으며, 청순1은 valine까지 총 7개의 필수아미노산이 검출되었다. 청산과 청송 품종은 콜라겐, 엘라스틴 및 enamel 단백질의 주요 구성요소이면서 간에 지방이 축적되는 것을 막는 threonine이 각각 111.93, 101.59 mg/g으로 필수아미노산 중 함량이 높았으며, 청순1은 정신적 활력을 촉진시키며 근력을 높여주는 valine이 375.75 mg/g으로 함량이 가장 높게 나타났다. 또한 필수아미노산의 총 함량은 청순1이 1517.
- 음나무 3품종 새순의 유리아미노산 분석 결과는 Table 3과 같다. 청산에서 26종, 청송에서 25종, 청순1에서 28종의 유리아미노산이 각각 검출되었다. 청산, 청송의 경우,threonine, methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine,lysine의 6개의 필수아미노산이 검출되었으며, 청순1은 valine까지 총 7개의 필수아미노산이 검출되었다.
- 8 mg/g에 비해 7배 이상 높게 나타났다. 총플라보노이드 함량에서는 청송이 71.3 mg/g으로 높게 나타났으며, 청산이 19.1 mg/g으로 가장 작게 나타났다. Kim et al.
후속연구
- 이상의 결과를 종합해 볼 때 신품종 음나무 3종 중 청산과 청송의 경우 총폴리페놀 함량, 70% 에탄올과 물추출물의 DPPH 라디칼 소거활성 및 물추출물의 ABTS 라디칼 소거활성이 높아 항산화활성이 우수한 기능성과 동시에 가시가 없거나 적은 형태적 특성을 활용 할 수 있을 것으로 판단되어지며, 청순1의 경우 단맛을 나타내는 아미노산의 함량이 높아 음나무 고유의 쓴맛과 동시에 단맛이 나는 맛 특성을 활용할 수 있을 것으로 판단되어진다.
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