[논문]밤의 품종에 따른 Gallic acid 함량 비교분석

전홍남; 박혜원; 김동현

doi:10.5762/kais.2020.21.12.362

밤의 품종에 따른 Gallic acid 함량 비교분석
Comparative Analysis of Gallic Acid Content by Chestnut Varieties 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.12, 2020년, pp.362 - 368

전홍남 (공주시 농업기술센터 축산과) , 박혜원 (호서대학교 안전환경기술융합학과) , 김동현 (호서대학교 안전환경기술융합학과)

초록
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본 연구에서는 밤의 품종(대보, 옥광, 축파, 삼조생)에 따른 Gallic acid 함량을 알아보았다. 밤나무 종류별로 알밤, 내피, 외피, 가지, 밤송이, 수꽃, 낙화수꽃의 추출물을 사용하여 HPLC로 정량분석하였다. Gallic acid의 동정은 표준품인 Gallic acid를 물에 녹여 100, 200, 250, 500ppm의 농도 범위에서 3회씩 분석하였고, 각 농도에서 피크면적비로 직선성을 확인하였다. 실험 기간은 2018년 5월부터 2019년 7월까지 진행했으며 밤 품종과 부위별 Gallic acid 함량을 확인한 결과는 다음과 같다. 밤에서 Gallic acid 함량은 축파가 0.0863%로 가장 높았고, 대보, 옥광, 삼조생순이었다. 밤나무의 부위별 Gallic acid 평균 함량에서는 낙화 수꽃에서 1.2100%로 가장 높았으며, 밤나무 잎, 밤송이, 가지의 순이었다. 내피에서는 대보 품종이 0.7463%로 가장 높았고, 축파, 옥광, 삼조생 순이었다. 외피에서는 삼조생품종이 0.4918%로 가장 높았고, 축파, 대보, 옥광 순이었다. 밤송이에서는 삼조생 품종이 1.3035%로 가장 높았고 대보, 축파, 옥광 순이었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, the gallic acid content of various varieties of chestnuts (Daebo, Okgwang, Chukpa, Samjosaeng) was investigated during the period between May 2018 to July 2019. A quantitative analysis was performed by HPLC using extracts of chestnut, inner skin, outer skin, branches, chestnut, male flower, and the male flower for each type of chestnut tree. Gallic acid was identified by dissolving standard gallic acid in water and analyzed three times in the concentration range of 100, 200, 250, and 500ppm. Linearity was confirmed by the peak area ratio at each concentration. Among the different chestnut varieties, the gallic acid content was highest at 0.0863% in Chukpa, followed by Daebo, Okgwang, and Samjosaeng. While comparing the average gallic acid content of each part of the chestnut tree, it was observed that the falling male flower had the highest content at 1.2100%, followed by chestnut leaves, chestnut pines, and branches. In a comparison of the inner skins, the Daebo variety had the highest gallic acid content at 0.7463% followed by Chukpa, Okgwang, and Samjosaeng. The outer skin of Samjosaeng had the highest content at 0.4918%, followed by Chukpa, Daebo, and Okgwang. The pines of the Samjosaeng chestnut had the highest content at 1.3035%, followed by Daebo, Chukpa, and Okgwang.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. HPLC conditions for quantitative analysis of Gallic acid
표 Table 2. Gallic acid content by part and variety of chestnut [Unit: : %]
그림 Fig. 1. Total Gallic acid concentrations in parts of chestnut wood
표 Table 3. Gallic acid content by male flower, leaf, fallen male flower [ Unit: : %]
표 Table 4. Gallic acid content by branch [ Unit: : %]

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 밤과 밤나무의 Gallic acid의 함량을 알아보기 위해 진행되었다. 실험을 진행하기 전 밤의 외피와내피 중 어떤 부분에 더 많은 Gallic acid가 함유되어 있는지, 밤나무의 종류별로 확인했을 때 어떤 종류에서 더많은 Gallic acid가 함유되어있는지 본질적인 궁금증을결과를 확인하고 알 수 있었다.
이러한 밤의 품종과 부위별 Gallic acid 성분 분석으로 밤의 기능성 식품과 사료 등의 재료로서의연구 자료로 사용하고자 한다.

제안 방법

HPLC 분석조건은 Table 1과 같다. Gallic acid의 동정은 표준품인 Gallic acid를 물에 녹여 100, 200, 250, 500ppm의 농도범위에서 3회씩 분석하였고, 각 농도에서 피크면적비로 직선성을 확인하였다. 직선범위는 LOQ 10배 범위까지 설정하여 상관계수(R²) 0.
정밀성은 직선성 범위 내의 최저정량한계(저), 중, 고농도에서 3번 반복 시행하여 변동계수를 확인하였고, 그 결과, 최저 정량한계에서 이론값의 ±20% 이내 나머지는 ±15% 이내임을 확인하였다. 검출한계(limit of detection, LOD) 는신호 대 잡음(signal of noise) 비율 S/N > 3을 기준으로 설정하였다. Noise levele 바탕 피크가 나타나는 경우에 해당하는 피크의 높이로 하였다.
이에 본 연구에서는 밤의 품종과 부위별Gallic acid 의 함량을 알아보기 위해 밤(옥광, 삼조생, 축파, 대보)을사용하여 밤 부위별로 Gallic acid의 함량을 HPLC로분석하였다. 이러한 밤의 품종과 부위별 Gallic acid 성분 분석으로 밤의 기능성 식품과 사료 등의 재료로서의연구 자료로 사용하고자 한다.

대상 데이터

본 실험에서 사용된 밤 품종은 국내에서 소비되는 품종으로서 대보, 축파, 옥광, 삼조생 품종을 이용하여 부위별로 각각 분리한 뒤 시료 1에 주정(31.7%) 3의 중량비로 추출하여 그 추출물을 사용하였다.
본 실험에서 사용된 밤은 2018년 5월부터 2019년 7 월까지 공주시 인근에 재배되고 있는 농가에서 제공받아사용하였다. 실험에 사용된 밤 품종은 국내에서 소비되는 품종으로서 대보(Daebo), 축파(Chugpa), 옥광(Oggwang), 삼조생(Samjosaeng)품종을 이용하여, 냉장 보관(4℃)하였으며 알밤, 외피, 밤송이, 내피, 잎, 수꽃, 낙화 수꽃, 가지로 부위를 분리하여 실험을 진행하였다.
Noise levele 바탕 피크가 나타나는 경우에 해당하는 피크의 높이로 하였다. 분석에 사용되는 인산, Methanol, water는 HPLC grade로 DAEJUNG 제품을 사용하였고, Gallic acid는 Sigma-Aldrich(St. Louis, Mo, USA)에서 구입하였다.
45µm membrane filter로 여과하여 이를 HPLC 분석시료로 사용하였다. 사용한 HPLC 는 Agilent사의 1260Infinity G1311C 1260 Quat Pump VL, 1260Infinity ⅡG7129A 1260 vial sampler, 1260Infinity G7129A 1260DAD VL을 사용하였으며, UV 254, 280nm 파장에서 측정하였다. HPLC 분석조건은 Table 1과 같다.
실험에 사용된 밤 품종은 국내에서 소비되는 품종으로서 대보(Daebo), 축파(Chugpa), 옥광(Oggwang), 삼조생(Samjosaeng)품종을 이용하여, 냉장 보관(4℃)하였으며 알밤, 외피, 밤송이, 내피, 잎, 수꽃, 낙화 수꽃, 가지로 부위를 분리하여 실험을 진행하였다.

성능/효과

있다.[1] 국내 밤 생산량은 충남 1, 802kg/ha 전남 1, 186kg/ha, 경남 1, 219kg/ha 등이다. 밤의 주성분은수분 65.
밤 부위별 Gallic acid 함량을 확인한 결과 알밤에서는 축파 품종이 0.0863±0.0076%로 가장 높았고, 대보 0.0524±0.0028%, 옥광0.0601± 0.0042%, 삼조생 0.0560±0.0048% 순이었다. 내피에서는 대보 품종이 0.
결과는 다음과 같다. 밤 품종과 부위별 Gallic acid 함량을 확인한 결과 알밤에서는 축파 품종이 0.0863±0.0076%로 가장 높았고, 대보0.0524±0.0028%, 옥광0.0601±0.0042%, 삼조생0.0560±0.0048% 순이었다. 밤나무의 부위별 Gallic acid 평균 함량에서는 낙화 수꽃에서 1.
이러한 결과는 본 실험에서 사용한 국내산 주요 4품종 밤의 내피와 외피, 과육 등에서 Gallic acid가 검출되었다는 것과 일치하는 결과를보였다[20]. 밤나무 부위별 Gallic acid 함량에 대한 연구는 대부분 내피와 과육 등에 국한되었으나 본 연구에서 품종별, 부위별로 구분하여 실험을 진행한 결과 대보품종의 수꽃이 가장 많은 Gallic acid를 함유하고 있는것으로 분석되었다. 실험 시작 전에 예상했던 결과로는밤의 과육이 가장 많은 Gallic acid를 함유할 것이라고예측했었는데 결과를 보니 낙화수꽃, 밤나무 잎, 밤송이순으로 많은 Gallic acid를 함유한다는 사실을 새롭게알게 되었다.
0048% 순이었다. 밤나무의 부위별 Gallic acid 평균 함량에서는 낙화 수꽃에서 1.2100±0.1955%로 가장 높았으며, 밤나무 잎 1.1125±0.1756%, 밤송이 0.8988±0.1349%, 가지 0.5543±0.2513% 순이었다. 내피에서는 대보 품종이 0.
밤나무의 부위별 Gallic acid 평균 함량에서는 낙화수꽃에서 1.2100±0.1955%로 가장 높았으며, 밤나무잎 1.1125±0.1756%, 밤송이 0.8988±0.1349%, 내피 0.5133±0.1134%의 순이었다.
밤의 내피(속껍질)가 외피(겉껍질)보다 대부분 Gallic acid 함량이 높았으며, 조사된 모든 품종이 과육에 비해내피(속껍질)에서 Gallic acid 함량이 더 높았다. 이는이(2008)등의 연구와 일치하는 결과를 보였다.
밤나무 부위별 Gallic acid 함량에 대한 연구는 대부분 내피와 과육 등에 국한되었으나 본 연구에서 품종별, 부위별로 구분하여 실험을 진행한 결과 대보품종의 수꽃이 가장 많은 Gallic acid를 함유하고 있는것으로 분석되었다. 실험 시작 전에 예상했던 결과로는밤의 과육이 가장 많은 Gallic acid를 함유할 것이라고예측했었는데 결과를 보니 낙화수꽃, 밤나무 잎, 밤송이순으로 많은 Gallic acid를 함유한다는 사실을 새롭게알게 되었다. 이를 바탕으로 앞으로 밤나무의 낙화수꽃이나 잎을 이용해 항염증, 항산화에 도움을 주는 Gallic acid를 추출하여 여러 연구를 진행할 것이고 이러한 밤의 품종과 부위별 Gallic acid 성분은 향후 밤의 기능성사료와 식품 및 제약 등의 재료로서 의미 있는 연구 자료로 향후 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.
위해 진행되었다. 실험을 진행하기 전 밤의 외피와내피 중 어떤 부분에 더 많은 Gallic acid가 함유되어 있는지, 밤나무의 종류별로 확인했을 때 어떤 종류에서 더많은 Gallic acid가 함유되어있는지 본질적인 궁금증을결과를 확인하고 알 수 있었다. 이(2008)등은 Gallic acid의 경우 밤의 내피 부분과 과육 등에 모두 함유되어있으며, 밤의 모든 품종이 과육 내 함유량에 비해 내피가함유하고 있는 양이 더 많았다는 결과는 본 연구와 일치하는 내용을 보였다[19].
전체 평균을 보면 낙화수꽃이 가장 높은 Gallic acid 함량을 가지고 있는 것을 알 수 있었고, 다음으로 잎, 밤송이, 가지, 수꽃, 내피, 외피, 알밤의 순이었다. (그림 1)
전체적으로 살펴보면 Gallic acid 함량이 대보의 수꽃이 2.2227%로 가장 많은 함량을 보였고, 그 다음으로삼조생의 낙화수꽃, 대보의 낙화수꽃 순으로 Gallic acid 함량을 보였다.
정확성은 직선성 범위 내의 최저 정량한계(저), 중, 고농도에서 3번 반복시행하여 그 평균값을 확인하였고, 그 결과, 최저 정량한계에서 이론값의 ±20% 이내 나머지는 ±15% 이내임을 확인하였다. 정밀성은 직선성 범위 내의 최저정량한계(저), 중, 고농도에서 3번 반복 시행하여 변동계수를 확인하였고, 그 결과, 최저 정량한계에서 이론값의 ±20% 이내 나머지는 ±15% 이내임을 확인하였다. 검출한계(limit of detection, LOD) 는신호 대 잡음(signal of noise) 비율 S/N > 3을 기준으로 설정하였다.
95 이상의 직선성을 나타내었다. 정확성은 직선성 범위 내의 최저 정량한계(저), 중, 고농도에서 3번 반복시행하여 그 평균값을 확인하였고, 그 결과, 최저 정량한계에서 이론값의 ±20% 이내 나머지는 ±15% 이내임을 확인하였다. 정밀성은 직선성 범위 내의 최저정량한계(저), 중, 고농도에서 3번 반복 시행하여 변동계수를 확인하였고, 그 결과, 최저 정량한계에서 이론값의 ±20% 이내 나머지는 ±15% 이내임을 확인하였다.
5799% 순이었다. 지금까지 국내에서 밤의 기능성분 추출에 대한 연구가 미진하였으나, 본 연구를 통하여 밤의 부위별, 종류별의 Gallic acid 함량을 비교할 수 있는 사실을 확인할 수 있었다. 본 연구는 항염증, 항산화에 효과가 있는 Gallic acid의 밤과 밤나무 속 함량에 관한 구체적인 자료로 향후 밤을 기능성 소재로 사용될 때 필요한 연구자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

후속연구

지금까지 국내에서 밤의 기능성분 추출에 대한 연구가 미진하였으나, 본 연구를 통하여 밤의 부위별, 종류별의 Gallic acid 함량을 비교할 수 있는 사실을 확인할 수 있었다. 본 연구는 항염증, 항산화에 효과가 있는 Gallic acid의 밤과 밤나무 속 함량에 관한 구체적인 자료로 향후 밤을 기능성 소재로 사용될 때 필요한 연구자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 이러한 밤나무의 품종과 부위별 Gallic acid 성분은 밤나무의 기능성 사료와 식품 및 제약 등의 재료로서 사용이 가능할 것으로 기대된다.
본 연구는 항염증, 항산화에 효과가 있는 Gallic acid의 밤과 밤나무 속 함량에 관한 구체적인 자료로 향후 밤을 기능성 소재로 사용될 때 필요한 연구자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 이러한 밤나무의 품종과 부위별 Gallic acid 성분은 밤나무의 기능성 사료와 식품 및 제약 등의 재료로서 사용이 가능할 것으로 기대된다.
실험 시작 전에 예상했던 결과로는밤의 과육이 가장 많은 Gallic acid를 함유할 것이라고예측했었는데 결과를 보니 낙화수꽃, 밤나무 잎, 밤송이순으로 많은 Gallic acid를 함유한다는 사실을 새롭게알게 되었다. 이를 바탕으로 앞으로 밤나무의 낙화수꽃이나 잎을 이용해 항염증, 항산화에 도움을 주는 Gallic acid를 추출하여 여러 연구를 진행할 것이고 이러한 밤의 품종과 부위별 Gallic acid 성분은 향후 밤의 기능성사료와 식품 및 제약 등의 재료로서 의미 있는 연구 자료로 향후 지속적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

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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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