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문제 정의
- 오디의 경우시설 재배와 노지 재배에 따른 숙기별 기능성 성분 함량을 비교한 결과는 아직 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 시설 및 노지 재배된 오디를 대상으로 숙기별 폴리페놀, 플라보노이드, 안토시아닌의 성분 함량을 조사하여 오디를 이용한기능성 제품 개발에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.
- Joo와 Lim(44)은 광합성에 의해 체내에 탄수화물을 증가시킴으로써 색소의 형성을 촉진시키는 것으로 보고하였다. 청색 및 적색 필름 처리구에서 안토시아닌을 거의 형성하지 못하는 것으로 보고하여 광질의 차이가 안토시아닌 형성에도 크게 관여한다고 보고하였는데, 이와 관련하여 본 연구에서는 시설 재배 시 사용된 필름이 투과되는 광질에 영향을 미쳐 anthocyanin의 함량이 적게 나타난 것으로 보인다.
제안 방법
- 본 실험에 사용한 오디(mulberry)는 과상 2호 품종으로2014년 7월에 전라북도 부안지역 농가에서 시비, 관수 등 동일한 조건 하에 시설 및 노지에서 재배된 것을 육안을 통한 색깔로 구분하여 숙도별 5단계(녹색, 주황색, 밝은 적색, 어두운 적색, 흑색)로 나누어 수확한 후 시료로 사용하였다. 수확한 오디는 즉시 아이스 팩을 채운 아이스박스에 넣어 밀봉하고 실험실로 이동, 동결 건조시켜 분쇄한 후 기능성성분 함량을 측정하였다.
- 시설 및 노지에서 재배된 오디를 숙기별로 분획하여 phenolic acid, flavonoid, anthocyanin의 구성성분 함량을 HPLC를 이용하여 측정하였다. 주요 phenolic acid로 caffeic acid, coumaric acid, ferulic acid, sinapic acid가 확인되었고, 각각 96.
- 오디의 anthocyanin 구성 성분의 함량은 Lee 등(24)의 방법을 변형하여 Ultimate 3000 HPLC system(Dionex)을 이용하여 측정하였다. 동결 건조된 오디 분말 0.
- 오디의 flavonoid 함량은 Shin 등(22), Kim 등(23)의 방법을 변형하여 다음과 같이 Ultimate 3000 HPLC system (Dionex)을 이용하여 측정하였다. 동결 건조된 오디 분말 0.
- 오디의 phenolic acid 조성은 Abdel-Aal과 Rabalski(21)의 방법을 변형하여 Ultimate 3000 HPLC system(Dionex, Sunnyvale, CA, USA)으로 분석하였다. 동결 건조된 시료 0.
- 원심분리 하여(17,000 rpm, 15분)얻어진 상층액을 0.45 μm Nylon filter(Advantec)를 이용하여 여과한 다음 Ultimate 3000 HPLC system(Dionex)을 이용하여 함량을 측정하였다.
- 6 mL/min으로 하였다. 이동상으로는 0.1% formic acid(용매 A)와 methanol(B 용매)을 0~20분은 50:50, 20~30분은 35:65, 30~35분은 0:100, 35~45분은 50:50으로 설정하였다. 검출기는 photodiode array detector(Dionex)를 이용하여 360 nm에서 측정하였다.
- 6 mL/min으로 하였다. 이동상으로는 0.5% trifluoroacetic acid(용매 A)와 acetonitrile(B용매)을 0~2분은 100:0, 2~4분은 86:14, 4~7분은 73:17,7~9분은 72:28, 9~11분은 64:36, 11~12.5분은 40:60,12.5~15분 100:0의 비율로 설정하였다. 검출기는 photodiode array detector(Dionex)를 이용하여 520 nm에서 측정하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 오디(mulberry)는 과상 2호 품종으로2014년 7월에 전라북도 부안지역 농가에서 시비, 관수 등 동일한 조건 하에 시설 및 노지에서 재배된 것을 육안을 통한 색깔로 구분하여 숙도별 5단계(녹색, 주황색, 밝은 적색, 어두운 적색, 흑색)로 나누어 수확한 후 시료로 사용하였다. 수확한 오디는 즉시 아이스 팩을 채운 아이스박스에 넣어 밀봉하고 실험실로 이동, 동결 건조시켜 분쇄한 후 기능성성분 함량을 측정하였다.
데이터처리
- 3)Values with different letters in same column indicate significant difference (P<0.05) by Duncan's multiple range test.
- 05 수준에서 유의성을 검정하였다. 또한 재배방법별 차이를 알아보기 위하여 t-test를 실시하였다.
- 통계분석은 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, Ver. 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 각 측정군의 평균과 표준편차를 산출하고 처리군 간의 차이 유무를 one-way ANOVA(analysis of variation)로 분석한 뒤 Duncan's multiple range test를 이용하여 P<0.05 수준에서 유의성을 검정하였다.
성능/효과
- Anthocyanin 중 주요성분은cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin이 검출되었으며, 각각의 함량은 30.43~6,443.88 μg/g, 0~52.10 μg/g, 1.06~1,650 μg/g, 1.92~401.97 μg/g 범위 수준으로 나타났다.
- 97 μg/g 범위 수준으로 나타났다. Anthocyanin은 숙기가 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였고, 재배방법별로는 노지 재배 오디의 함량이 유의적으로 높게 나타났다. 숙성되었거나 숙성 전단계의 오디가 활성성분이 가장 많이 함유되어 있으며, 시설 재배보다는 노지 재배 오디의 성분 함량이 더 높은 것으로 나타났다.
- 시설 및 노지 오디의 caffeic acid 및 sinapic acid의 함량은 숙기 초기에는 증가하는 경향을 보였으나 점차 감소하는 경향을 보였다. Coumaric acid는 일정 함량을 유지하였다가 마지막 단계에서 감소하였으며, ferulic acid는 숙기가 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보였다. 시설 및 재배방법 간에는 전체적으로 노지 재배 오디의 phenolic acid의 함량이 높은 경향을 보였다.
- Cyanidin, delphinidin, pelargonidin모두 숙기 단계가 진행될수록 유의적으로(P<0.05) 증가하는 경향을 보였고, 재배방법별로는 노지 재배 오디의 함량이모든 단계에서 유의적으로(P<0.05) 시설 재배 오디의 함량보다 높게 나타났다.
- Ferulicacid는 숙기가 진행될수록 유의적으로(P<0.05) 감소하는 경향을 보였고, 시설 유무로는 숙기 초기에는 시설 오디의 함량이 높았으나 말기에는 노지 오디의 함량이 높게 나타났다.
- Kaempferol은 숙기가 진행됨에 따라 노지 재배 오디의 경우 큰 차이 없이 일정한 양을 유지하는 경향을 보였으나, 시설 재배 오디의 경우 숙기 후기로 갈수록 유의적으로(P<0.05) 증가하는 경향을 보였다.
- 20 μg/g의 범위 수준을 나타내었다. Quercetin은 숙기가 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보였고, kaempferol은 노지 재배 오디의 경우 일정량을 유지하였으나 시설 재배 오디의 경우 점차 증가하는 경향을 보였다. 재배방법 간에는 quercetin이 노지 재배 오디의 함량이 전체적으로 높게 나타났으나, kaempferol은 노지 재배 오디의 함량이 초기에는 높았다가 중간 단계에서는 낮았고 마지막 단계에서는 차이가 없었다.
- 05) 감소하는 경향을 보였고, 시설 유무로는 숙기 초기에는 시설 오디의 함량이 높았으나 말기에는 노지 오디의 함량이 높게 나타났다. Sinapic acid는 숙기가 진행될수록 증가하였다가 감소하는 경향을 보였고, 노지와 시설 오디의 함량 간 유의적인차이는 없었다.
- Coseteng과 Lee(28)는 사과의 숙성과정에 따른 페놀계 물질과 PPO의 활성 변화를 보고하였고, 숙성되는 동안 전분이나 hemicellulose와 같은 고분자들이 단순당과 같은 저분자로 분해되므로 pH와soluble solid가 증가하고 페놀 함량과 PPO의 활성이 감소함을 보고하였다. 감소된 페놀계 물질은 성숙과정 중 어느 시기가 되면 계속해서 감소되지 않고 일정한 함량치를 유지하였다고 보고하였는데, 본 연구에서는 성숙기에 도달함에 따라 추가로 증가하지 않은 경향은 유사하였으나 소량 감소하는 경향을 나타냈다.
- 모든 시료에서 caffeic acid, coumaric acid, ferulic acid, sinapic acid가 확인되었고, 각각 96.37~824.00 μg/g, 19.45~68.23 μg/g, 4.50~18.66 μg/g, 15.61~29.27 μg/g 범위 수준을 나타내었다.
- Anthocyanin은 숙기가 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였고, 재배방법별로는 노지 재배 오디의 함량이 유의적으로 높게 나타났다. 숙성되었거나 숙성 전단계의 오디가 활성성분이 가장 많이 함유되어 있으며, 시설 재배보다는 노지 재배 오디의 성분 함량이 더 높은 것으로 나타났다. 이를 통해 기능성 성분이 풍부한 함량을 가진 숙기 단계를 고려하여 오디를 수확한다면 기능성 소재로서 활용성이 더욱 높아질 것으로 기대된다.
- 27 μg/g 범위 수준을 나타내었다. 시설 및 노지 오디의 caffeic acid 및 sinapic acid의 함량은 숙기 초기에는 증가하는 경향을 보였으나 점차 감소하는 경향을 보였다. Coumaric acid는 일정 함량을 유지하였다가 마지막 단계에서 감소하였으며, ferulic acid는 숙기가 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보였다.
- Coumaric acid는 일정 함량을 유지하였다가 마지막 단계에서 감소하였으며, ferulic acid는 숙기가 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보였다. 시설 및 재배방법 간에는 전체적으로 노지 재배 오디의 phenolic acid의 함량이 높은 경향을 보였다. Flavonoid 성분 중 quercetin과 kaempferol의 함량은 각각 44.
- 시설 유무로 보면 숙기 초기에는 시설 오디의 함량이 유의적으로(P<0.05) 높았으나 숙기가 진행될수록 노지 오디의 함량이 더 높게 나타났다.
- 시설 유무로는 1~2단계에서 시설 오디의 함량이 높았으나, 나머지 단계에서는 노지 재배 오디의 함량이 유의적으로(P<0.01) 높게 나타났다.
- 시설 유무로는 노지 재배 오디의 quercetin 함량이 시설재배 오디에 비하여 모든 숙기 단계에서 유의적으로(P<0.01) 높게 나타났다.
- 05) 감소하는 경향이 명확히 나타났다. 시설재배 오디의 경우 감소하는 경향을 보였으나 숙기 중 감소한 후 큰 차이를 보이지 않고 일정량을 유지하는 경향을 보였다. 시설 유무로는 노지 재배 오디의 quercetin 함량이 시설재배 오디에 비하여 모든 숙기 단계에서 유의적으로(P<0.
- 광질에 따른 영향으로는 Son등(32)은 상추에 LED를 이용하여 다양하게 광질을 처리하여 청색광 처리 시 총 페놀 함량이 높음을 보고하였고, Tsormpatsidis 등(33)은 자외선 투과율이 높은 피복재에서상추의 생육은 감소하나 페놀화합물은 증가하는 경향을 보고하였다. 이러한 연구를 살펴볼 때 노지 재배의 경우 시설재배에 비하여 온도가 낮고 자외선이 투사되는 영향으로 인해 페놀성 성분의 함량이 높게 나타난 것으로 보인다.
- Quercetin은 숙기가 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보였고, kaempferol은 노지 재배 오디의 경우 일정량을 유지하였으나 시설 재배 오디의 경우 점차 증가하는 경향을 보였다. 재배방법 간에는 quercetin이 노지 재배 오디의 함량이 전체적으로 높게 나타났으나, kaempferol은 노지 재배 오디의 함량이 초기에는 높았다가 중간 단계에서는 낮았고 마지막 단계에서는 차이가 없었다. Anthocyanin 중 주요성분은cyanidin, delphinidin, malvidin, pelargonidin이 검출되었으며, 각각의 함량은 30.
- 05) 증가하는 경향을 보였다. 재배법별로는 노지 재배 오디의 함량이 시설 재배 오디에 비하여1~2단계에서는 높았으나 3~4단계에서는 낮았으며, 마지막 단계에서는 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 주요 phenolic acid는 caffeic acid로 나타났고, 함량은 노지와 시설 모두 숙기 후기로 갈수록 증가하는 경향을 보였으나 마지막 단계에서 줄어드는 경향을 보였다. 재배법별로 보면 숙기 1~3기에서는 유의적인 차이를 보이지 않았으나,4~5기에서는 유의적으로(P<0.
- 주요 phenolic acid로 caffeic acid, coumaric acid, ferulic acid, sinapic acid가 확인되었고, 각각 96.37~824.00 μg/g, 19.45~68.23 μg/g,4.50~18.66 μg/g, 15.61~29.27 μg/g 범위 수준을 나타내었다.
후속연구
- 숙성되었거나 숙성 전단계의 오디가 활성성분이 가장 많이 함유되어 있으며, 시설 재배보다는 노지 재배 오디의 성분 함량이 더 높은 것으로 나타났다. 이를 통해 기능성 성분이 풍부한 함량을 가진 숙기 단계를 고려하여 오디를 수확한다면 기능성 소재로서 활용성이 더욱 높아질 것으로 기대된다.
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