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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 곡물과 상황진흙버섯 고유의 유용성분을 갖는 버섯배양곡물을 개발하기 위하여 상황진흙버섯 균사체를 다양한 곡물에 접종 후 온도별로 배양하였고, 식품소재로 개발 가능성을 검토하기 위하여 유리당,유기산, 무기성분, 유리아미노산, 및 지방산 분석을 수행하였다.
제안 방법
- 회분을 2배 희석한 진한 염산 10 mL를 가해 여과하여 수욕상에서 증발 건고시킨 후 4배 희석한 염산을 10 mL를 가하고 증류수를 가하여 100 mL로 정용한 다음 여액을 분석시료로 사용하였다. 각 무기성분의 정량은 원자흡광광도계 (Perkin Elmer,AAnalyst 400)로 각 원소의 표준 용액 농도를 0.1, 0.5 및 1.0 ppm으로 조제하여 표준 검량 곡선을 작성하여 분석하였다.
- 본 실험에 사용한 배양미는 적미, 흑미, 백미를 수세한후 4시간 동안 수침하고 30분간 물을 뺀 각 곡물을 배양 봉지에 600 g씩 넣은 후, 121℃에서 15분간 멸균하였다. 멸균된 곡물을 방냉한 후 (재)장흥군버섯산업연구원에서보존중인 상황진흙버섯 (Phellinus linteus) 균사체를 곡물의 표면에 접종하여 배양기의 온도를 24, 28, 30, 34, 36℃로 달리 조절하여 배양하였다. 배양이 완료된 상황진흙버섯 균사체 배양미를 동결건조시킨 후 분쇄하여 시료로 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 배양미는 적미, 흑미, 백미를 수세한후 4시간 동안 수침하고 30분간 물을 뺀 각 곡물을 배양 봉지에 600 g씩 넣은 후, 121℃에서 15분간 멸균하였다. 멸균된 곡물을 방냉한 후 (재)장흥군버섯산업연구원에서보존중인 상황진흙버섯 (Phellinus linteus) 균사체를 곡물의 표면에 접종하여 배양기의 온도를 24, 28, 30, 34, 36℃로 달리 조절하여 배양하였다.
- 여액 10 mL에 sulfosalicylic acid 25 mg을 첨가하여 4℃에서4시간 동안 방치시킨 후 원심분리(50000 rpm, 30분)하여단백질 등을 제거하고, 상등액을 0.45 µm membrane filter로 여과하여 얻은 여액을 일정량 취하여 AccQ-Tag 시약을 사용하여 유도체화시킨 후 HPLC로 분석하였다.
- 유기산은 시료 5g에 증류수를 가하여 50 mL 정용하여 추출시킨 다음 원심분리 (3,000 rpm, 30 min)하여 상징액을 취하여 여과 (Whatman No.2)하고, Sepak C18으로 정제시킨 다음 0.45 µm membrane filter (Millipore Co.,U.S.A)로 여과한 여액을 HPLC (High Performance Liquid Chromatography)를 이용하여 분석하였다.
- 45 µm membrane filter로 여과하여 분석 시료로 사용하였다. 지방산은 GC-MS를 이용하여 분석하며, 표준품으로는 SUPELCO사 EC10A-Kit를 사용하여각 peak의 retention time을 확인하였고 GC-MS의 Wiley library의 spectrum을 이용하여 동정하였다.
대상 데이터
- 멸균된 곡물을 방냉한 후 (재)장흥군버섯산업연구원에서보존중인 상황진흙버섯 (Phellinus linteus) 균사체를 곡물의 표면에 접종하여 배양기의 온도를 24, 28, 30, 34, 36℃로 달리 조절하여 배양하였다. 배양이 완료된 상황진흙버섯 균사체 배양미를 동결건조시킨 후 분쇄하여 시료로 사용하였다.
- 실험에 사용한 추출 및 chromatography용 용매 및 시약(Sigma-Aldrich Co., USA)은 일급 또는 특급시약을 구입하여 사용하였다.
이론/모형
- 시료 5g에 증류수를 가하고 homogenizer로 마쇄하여 교반 후 침출시켜 50 mL로 정용한 다음 원심분리 (3,000 rpm,30 min)하여 Sep-pak C18으로 정제시킨 다음 0.45 µmmembrane filter (Millipore Co., USA)로 여과한 여액을high performance liquid chromatography (HPLC)를 이용하여 분석 하였으며, 함량은 외부표준법으로 계산하였고,HPLC조건은 Table 1과 같다.
- 유리 아미노산 분석은 유리당 정량과 같은 방법으로 얻은 여액을 Ohara와 Ariyosh의 방법으로 분석하였다. 여액 10 mL에 sulfosalicylic acid 25 mg을 첨가하여 4℃에서4시간 동안 방치시킨 후 원심분리(50000 rpm, 30분)하여단백질 등을 제거하고, 상등액을 0.
- 유리당 성분은 Wilson 등의 방법에 따라 분석하였다. 시료 5g에 증류수를 가하고 homogenizer로 마쇄하여 교반 후 침출시켜 50 mL로 정용한 다음 원심분리 (3,000 rpm,30 min)하여 Sep-pak C18으로 정제시킨 다음 0.
성능/효과
- 필수지방산으로 분류되는linoleic acid, linolenic acid를 비롯하여 palmitic acid,stearic aicd 등 총 7종의 지방산이 검출되었다. linoleicacid가 대조구인 적미와 흑미의 지방산 함량에서 차지하는 양은 38.53 area% 및 36.64 area%로 나타났으며, 상황 진흙버섯 균사를 배양한 곡물들에서는 47.36 area%과38.67 area%로 크게 증가하였다. 상황진흙버섯균사 배양 백미와 대조구로 사용한 백미에서는 유색미와 달리palmitic acid가 매우 높은 비율을 차지하고 있는 것을 확인 할 수 있었다.
- 검출된 유리당의 종류별로 살펴보면 상황진흙버섯균사 배양 백미와 상황진흙버섯균사 배양 흑미는 glucose > maltose > fucose 순으로 높은 함량을 보였으며, 상황진흙버섯균사 배양 적미의 유리당은 fucose g', '>g')">>glucose > maltose 순으로 높게 나타났다.
- 상황진흙버섯균사 배양곡물의 유기산 함량을 분석한 결과는 Table 7과 같으며, 주요 유기산으로는 oxalic acid,malic acid, citric acid 및 succinic acid가 검출되었다. 대조구인 백미, 적미 및 흑미의 유기산 함량은 흑미가 270.76 mg%로 가장 높게 나타나고, 적미는 184.93 mg%,백미는 27.11 mg%로 가장 낮게 나타났다. 백미에서는 검출되지 않은 succinic acid가 적미와 흑미에서는 가장 높은 함량을 나타내었다.
- , 2002)된 바 있어, 미강의첨가여부가 지방산 조 성에 영향주는 것으로 생각된다. 따라서 상황진흙버섯 균사를 배양에 따라 지방산 중 linoleic acid의 함량이 높아짐을 확인하였다.
- 상황진흙버섯 배양미의 무기성분 함량을 분석한 결과는 Table 8과같으며, 주요무기성분으로는 potassium, magnesium으로 나타났으며, calcium 및 sodium이 소량 검출되다. 무기성분 함량의 경우 상황진흙버섯의 배양 온도 차이에 의해서는 큰 차이를 나타내지 않았으며, 주요 무기성분인 magnesium의 함량이 상황진흙버섯균사 배양흑미 및 상황진흙버섯균사 배양적미가 상황진흙버섯균사 배양 백미에 비하여 10배 이상 높은 함량을 나타내었다. 이는 백미의 도정과정 중에 버려지는 부산물인 미강에 의한 것으로 판단된다.
- Koh 등(1996)의 일반벼, 적색 및 자색 현미의 아미노산 조성을 조사한 결과 유색미들의 주요 아미노산은 asparticacid와 glutamic acid였으며, 가장 높은 함량을 보인 아미노산은 glutamic acid라고 보고한 바 있는데, 본 연구에서 대조구로 사용한 백미, 적미 및 흑미의 아미노산 조성과 유사하였다. 배양 온도별 함량을 살펴보면 상황진흙버섯균사 배양백미의 총 유리아미노산은 28, 30℃에서 395.85mg%로 높은 함량을 나타냈고, 주요 아미노산으로는 arginine, histidine 및 proline으로 나타났다. 상황진흙버섯균사 배양 적미의 총 유리아미노산 함량은 34oC에서724.
- 본 실험결과, 상황진흙버섯균사가 배양된 곡물에서 유리당 함량이 증가하였는데, Lee 등의 보고에 의하면 균사체가 가지고 있는 amylase 분해효소에 의해서 glucose 등과 같은 환원당으로 분해되어 control과 비교하였을 때 다량이 발견됨을 확인하였다.
- 상황진흙버섯균사를 접종한 시료구에서는 대조구에 비하여 높은 유리당의 함량과 glucose 외에 fucose 및 maltose가 검출되었다. 상황진흙버섯균사 배양 곡물별 유리당 함량은 상황진흙버섯균사 배양백미는 30℃에서 배양 한 시료가 총 유리당 함량이 12.45%로 높게 나타났고, 상황진흙버섯균사 배양적미는 36℃에서21.93%로 가장 높게 나타났으며, 상황진흙버섯균사 배양 흑미는 30℃와 34℃조건에서 가장 높은 총 유리당 함량을 나타냈다. 검출된 유리당의 종류별로 살펴보면 상황진흙버섯균사 배양 백미와 상황진흙버섯균사 배양 흑미는 glucose > maltose > fucose 순으로 높은 함량을 보였으며, 상황진흙버섯균사 배양 적미의 유리당은 fucose g', '>g')">>glucose > maltose 순으로 높게 나타났다.
- 유리당 종류별 함량을 살펴보면 상황진흙버섯균사 배양 적미 시료구에서 나머지 두 시료구와 달리 fucose의 함량이 높음을 확인할 수 있었다. 상황진흙버섯균사 배양 백미는 24~36℃범위에서 유리당 함량의 큰 차이가 없었으며, 상황진흙버섯균사 배양 적미와 상황진흙버섯균사 배양 흑미에서는 30℃이상에서 높은 함량을 나타내었다.
- 67 area%로 크게 증가하였다. 상황진흙버섯균사 배양 백미와 대조구로 사용한 백미에서는 유색미와 달리palmitic acid가 매우 높은 비율을 차지하고 있는 것을 확인 할 수 있었다. 쌀을 도정하는 과정에서 제거되는 미강의 지방산은 70% 이상이 oleic acid, linoleic acid , linolenic acid로 보고(Lee et al.
- 85mg%로 높은 함량을 나타냈고, 주요 아미노산으로는 arginine, histidine 및 proline으로 나타났다. 상황진흙버섯균사 배양 적미의 총 유리아미노산 함량은 34oC에서724.46 mg%로 가장 높게 나타났으며, 주요 아미노산으로는 arginine, proline 및 histidine으로 나타났다. 상황진흙버섯균사 배양 흑미는 36℃에서 627.
- 46 mg%로 가장 높게 나타났으며, 주요 아미노산으로는 arginine, proline 및 histidine으로 나타났다. 상황진흙버섯균사 배양 흑미는 36℃에서 627.07 mg%로 가장 높은 함량을 나타냈으며, 주요 아미노산으로는 arginine,histidine 및 proline으로 나타났다. 상황진흙버섯균사 배양곡물들의 주요 아미노산의 구성을 살펴보면, 대조구에 비하여 필수아미노산인 arginine의 함량이 높아지는 특이점이 나타났다.
- 07 mg%로 가장 높은 함량을 나타냈으며, 주요 아미노산으로는 arginine,histidine 및 proline으로 나타났다. 상황진흙버섯균사 배양곡물들의 주요 아미노산의 구성을 살펴보면, 대조구에 비하여 필수아미노산인 arginine의 함량이 높아지는 특이점이 나타났다.
- 18 mg%로 가장 높게 나타났다. 상황진흙버섯균사 배양흑미는 28℃에서 배양한 시료의 총 유기산 함량이 1203.06 mg% 가장 높게 나타났으며, 상황진흙버섯균사 배양적미와 같이 succinic acid의 함량이 가장 높게 나타났다.
- 21 mg%로 가장 높은 함량을 나타냈지만, 28℃에서는 oxalic acid의 함량이 낮게 나타났다. 상황진흙버섯균사 베양적미는 30℃에서 배양한 시료의 총 유기산 함량이 1,054.15 mg%로 가장 높은 함량을 나타내었지만, 검출된 유기산 중에서는 succinic acid의 함량이 615.18 mg%로 가장 높게 나타났다. 상황진흙버섯균사 배양흑미는 28℃에서 배양한 시료의 총 유기산 함량이 1203.
- 상황진흙버섯균사 배양미의 유리당 함량을 분석한 결과는 Table 6과 같으며, 주요 당으로 fucose, glucose 및 maltose로 나타났다. 상황진흙버섯균사를 배양하지 않고 대조구로 사용한 백미, 적미 및 흑미의 유리당은 glucose만 검출되었다. 상황진흙버섯균사를 접종한 시료구에서는 대조구에 비하여 높은 유리당의 함량과 glucose 외에 fucose 및 maltose가 검출되었다.
- 상황진흙버섯균사를 배양한 시료구에서는 대조구에 비하여 높은 유기산 함량을 나타내었다. 시료구별로 살펴보면 상황진흙버섯균사 배양백미는 30℃에서 배양한 시료의 총 유기산 함량이 1,051.
- 상황진흙버섯균사를 배양하지 않고 대조구로 사용한 백미, 적미 및 흑미의 유리당은 glucose만 검출되었다. 상황진흙버섯균사를 접종한 시료구에서는 대조구에 비하여 높은 유리당의 함량과 glucose 외에 fucose 및 maltose가 검출되었다. 상황진흙버섯균사 배양 곡물별 유리당 함량은 상황진흙버섯균사 배양백미는 30℃에서 배양 한 시료가 총 유리당 함량이 12.
- 상황진흙버섯균사를 배양한 시료구에서는 대조구에 비하여 높은 유기산 함량을 나타내었다. 시료구별로 살펴보면 상황진흙버섯균사 배양백미는 30℃에서 배양한 시료의 총 유기산 함량이 1,051.21 mg%로 가장 높은 함량을 나타냈지만, 28℃에서는 oxalic acid의 함량이 낮게 나타났다. 상황진흙버섯균사 베양적미는 30℃에서 배양한 시료의 총 유기산 함량이 1,054.
- 검출된 유리당의 종류별로 살펴보면 상황진흙버섯균사 배양 백미와 상황진흙버섯균사 배양 흑미는 glucose > maltose > fucose 순으로 높은 함량을 보였으며, 상황진흙버섯균사 배양 적미의 유리당은 fucose g', '>g')">>glucose > maltose 순으로 높게 나타났다. 유리당 종류별 함량을 살펴보면 상황진흙버섯균사 배양 적미 시료구에서 나머지 두 시료구와 달리 fucose의 함량이 높음을 확인할 수 있었다. 상황진흙버섯균사 배양 백미는 24~36℃범위에서 유리당 함량의 큰 차이가 없었으며, 상황진흙버섯균사 배양 적미와 상황진흙버섯균사 배양 흑미에서는 30℃이상에서 높은 함량을 나타내었다.
- 상황진흙버섯균사를 배양한 곡물들에서는 총 16종의 아미노산이 검출되었다. 총 유리아미노산의 함량을 살펴보면 상황진흙버섯균사 배양적미 및 상황진흙버섯균사 배양흑미에서 백미보다 약 3배가량 높은 함량을 나타냈다.
- 상황진흙버섯 균사 배양미의 지방산을 분석한 결과는 Table 12에서 보는 바와 같다. 필수지방산으로 분류되는linoleic acid, linolenic acid를 비롯하여 palmitic acid,stearic aicd 등 총 7종의 지방산이 검출되었다. linoleicacid가 대조구인 적미와 흑미의 지방산 함량에서 차지하는 양은 38.
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