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고 이소플라본 함유 콩잎의 저장 온도와 기간에 따른 영양학적 성분과 항산화 활성 변화
Changes in nutritional components and antioxidant activities from soybean leaves containing high isoflavone contents according to different storage temperatures and periods 원문보기

Journal of applied biological chemistry, v.63 no.4, 2020년, pp.305 - 317  

이희율 (Department of Food Science, Gyeongnam National University of Science and Technology) ,  이동희 (Industry Academy Cooperation Foundation, Andong National University) ,  김수철 (Department of Food Science, Gyeongnam National University of Science and Technology) ,  조두용 (Department of Food Science, Gyeongnam National University of Science and Technology) ,  조계만 (Department of Food Science, Gyeongnam National University of Science and Technology)

초록
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본 연구는 고 이소플라본 함유 콩잎을 5, 25 및 55 ℃에서 180일간 저장하면서 지방산, 아미노산, 무기질, 이소플라본, 총 phenolics, 총 flavonoids 및 라디칼 소거활성 변화를 확인하였다. 총 지방산 함량은 저장 기간에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 총 아미노산 함량은 저장 0일에 1313.81 mg/100 g에서 5, 25 및 55 ℃에서 180일째 각각 1776.15, 1693.93 및 1551.18 mg/100 g로 증가하였다. 총 무기질 함량은 저장 초기(51.65 mg/100 g)에 비해 5, 25 및 55 ℃에서 180일째 각각 49.93, 50.20 및 61.21 mg/100 g로 검출되었다. 총 이소플라본 함량은 저장기간 중 비교적 큰 변화가 없었다. 55 ℃에서 180일 저장의 경우, glycosides와 aglycones은 각각 2195.13과 480.61 ㎍/g로 증가하였으며, malonylglycosides는 1289.48 ㎍/g로 감소하였다. 한편, 총 phenolics 및 총 flavonoids 함량은 0일 저장 시료에서 각각 9.31과 8.61 mg/g에서 180일째 각각 9.97과 9.30 mg/g으로 약간 증가하였고, 이에 상응하여 DPPH, ABTShydroxyl 라디칼 소거활성은 저장 0일째 각각 30.91, 55.98 및 23.27%에서 180일째 37.10, 62.54 및 30.95%로 증가하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study investigated that change of the nutrients (including fatty acids, amino acids, and minerals) and total phenolic (TP), total flavonoid (TF), and isoflavone contents and antioxidant activities during the storage of soybean leaves containing high isoflavone contents at 5, 25, and 55 ℃ ...

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • 2% acetic acid 함유 HPLC 등급의 acetonitrile (B용매)로 분석하였다. 각 이동상 용매의 조건은 A 용매 기준으로 100% (0분), 90% (15분), 80% (25분), 75% (35분), 65% (45분) 및 65% (50분)로 설정하였다. 시료 주입량은 20μL로 설정하였고 이동상 속도는 30oC에서분당 1mL의 유속으로 diode array detector를 통과하여 254 nm에서 검출하였다.
  • 각각의 콩잎 분말 1g에 80% 주정을 30mL 가하여 상온에서 12-16시간 추출하여 원심분리 후 상층액을 0.45μm-membrane filter로 여과하여 추출물을 제조하였다. 이 추출물은 이소플라본, 총 phenolics, 총 flavonoids 및 라디칼 소거활성 측정 시료로사용하였다.
  • 각각의 콩잎 시료 0.1g을 정확히 칭량하여 시험관에 넣고 여기에 증류수 5mL를 가하여 균질화한 후 heating block (HB-48P, DAIHAN Scientific, Korea)을 사용하여 60oC에서 1 시간 가수분해하였다. 가수분해 후 10%의 5-sulfosalicylic acid dihydrate 1mL를 첨가 및 혼합하여 4oC에서 2시간 방치한 후 15, 000rpm에서 3분간 원심분리 및 syringe filter로 여과하였다.
  • 습도의 영향을 최소화하기 위해 건조 시료를 공급받아 분쇄하고 100g씩 칭량하여 크린팩에 담은 후 크린팩을 다시 락앤락 (20cm×20cm×10cm) 밀폐용기에 담아 준비하였다. 건조된 콩잎이 들어있는 밀폐용기는 냉장고(TRS30MHBFA, Samsung, Korea), 저온 배양기(ThermoStable IR-250, DAIHAN Scientific, Korea) 및 건조기(WOF-W155, DAIHAN Scientific, Korea)를사용하여 각각 5±1, 25±1 및 55±1oC를 유지하며 60일, 120일 및 180일간 저장하였으며 0일, 60일 및 120일 시료는 180일 시료와 동시 분석을 위하여 −70oC 보관한 후 최종 180일 시료와 같이 본 연구에 사용하였다. 이소플라본 표준품 중 malonylgenistin과 malonyldaidzine LC Laboratories (Woburn, MA, USA)에서 구입하였고, genistin과 daidzin, daidzein, gesnistein 은 Sigma-Aldrich Co.
  • , Tokyo, Japan)를 사용하여 분석하였다. 무기질 분석은 liquid chromatography-inductively coupled plasma mass spectrometer (NexION 350 ICP MS, PerkinElmer Inc., Waltham, USA)를 사용하였고 이소플라본 분석은 high performance liquid chromatography (HPLC, Agilent 1200 system, Agilent Technologies Inc., Waldbronn, Germany)를사용하여 분석하였다. 이 외 총 phenolics, 총 flavonoids 및 라디칼 소거활성 측정은 분광광도계(UV-1800 240V, Shimadzu Corp.
  • 이어 삼불화붕소(BF3) 2mL를 가하여 교반 후 30분간 다시 가열하여 지방산 메틸에스테르화를 진행하였다. 반응 종료 후 이소옥탄 1mL를 첨가하여 격렬히 흔든 후 방치시켜 이소옥탄 층에 녹아 든 유지층만을 회수하여 무수아황산나트륨과 함께 탈수한 뒤 0.45μm-membrane filter (Dismic- 25CS, Toyoroshikaisha, Ltd., Tokyo, Japan)로 여과하여 GC로분석하였다. GC는 질소 및 수소 가스와 SP-2560 capillary column (100mT×Τ0.
  • 4mL를 순차적으로 첨가 하고 37oC에서 4시간반응시켰다. 반응 후 여기에 HPLC water에 용해된 1% TBA와 2.8% TCA를 각각 1mL씩 가한 후 100oC 끓는 물에서 20분간 발색 시키고 냉각 후 525nm에서 흡광도를 측정하였다[23]. 음성 대조구는 시료 대신에 PBS 취하여 실험하였다.
  • 본 연구는 고 이소플라본 함유 콩잎을 5, 25 및 55oC에서 180 일간 저장하면서 지방산, 아미노산, 무기질, 이소플라본, 총 phenolics, 총 flavonoids 및 라디칼 소거활성 변화를 확인하였다. 총 지방산 함량은 저장 기간에 따라 큰 차이를 보이지 않았다.
  • 최소화할 수 있는 저장 조건에 대한 연구가 필요하다. 연구에서는 고 이소플라본 함유 콩잎을 수확 후 건조 및 분쇄하여 저장 온도 및 기간에 따라 지방산, 아미노산, 무기질, 이소플라본, 총 phenolics, 총 flavonoids 및 라디칼 소거활성 변화를 분석하였다.
  • 분석에 사용된 컬럼은 Lichrophore 100 RP C18 (LichroCART 125-4, 5μm, 125mm×4mm, Merck KGaA, Darmstadt, Germany)이며 이동상 용매는 0.2% acetic acid 함유 HPLC 등급의 water (A용매)와 0.2% acetic acid 함유 HPLC 등급의 acetonitrile (B용매)로 분석하였다. 각 이동상 용매의 조건은 A 용매 기준으로 100% (0분), 90% (15분), 80% (25분), 75% (35분), 65% (45분) 및 65% (50분)로 설정하였다.
  • 5g에 70% 질산 용액 10mL을 첨가하여 microwave로 분해하였다. 분해 이후 멸균증류수로 최종 50 mL가 되도록 정용하여 시험 용액을 제조하였고, 나트륨은 550- 600oC 회화로에서 회화한 후 3% 질산 용액으로 최종 30mL로 정용하여 시험 용액을 제조한 후 ICP-MS로 분석하였다.
  • Louis, MO, USA) 및 flame ion detector (FID)가 장착된 것을 사용하였다. 상세 분석조건으로는 oven 초기 온도 140oC에서 5분간 유지 후, 180oC까지 1분당 20oC만큼 상승시켜 2분간 유지하고 최종 230oC까지 분당 5oC만큼 상승시켰으며 각각의 시료량은 10μL를 주입하여 35분간 FID상에서 지방산 함량을 검출하였다.
  • , Waldbronn, Germany)를사용하여 분석하였다. 이 외 총 phenolics, 총 flavonoids 및 라디칼 소거활성 측정은 분광광도계(UV-1800 240V, Shimadzu Corp., Kyoto, Japan)를 사용하여 측정하였다.
  • 5N 메탄올성 NaOH 용액 3 mL를 가하여 100oC에서 10분간 가열하여 지방산과 글리세롤가수분해하였다. 이어 삼불화붕소(BF3) 2mL를 가하여 교반 후 30분간 다시 가열하여 지방산 메틸에스테르화를 진행하였다. 반응 종료 후 이소옥탄 1mL를 첨가하여 격렬히 흔든 후 방치시켜 이소옥탄 층에 녹아 든 유지층만을 회수하여 무수아황산나트륨과 함께 탈수한 뒤 0.
  • 가수분해 후 10%의 5-sulfosalicylic acid dihydrate 1mL를 첨가 및 혼합하여 4oC에서 2시간 방치한 후 15, 000rpm에서 3분간 원심분리 및 syringe filter로 여과하였다. 이후 여과액은 회전식 감압농축기를 이용하여 50oC 온도로 감압 농축하여 pH 2.2 lithium buffer 2mL을 가하여 용해시켜 0.45μm-membrane filter로 여과한 후 아미노산 자동분석기로 정량 분석하였다.
  • 즉, 대원콩 종자를 파종 후 약 60일(R3 생육단계: 까투리가 맺히기 전 최대 성장 시기) 동안 재배된 콩잎에 에테폰을 200μg/mL 농도로 약액이 흐를 정도로 충분히 24시간 간격으로 2회 살포하였다[12]. 첫 살포 후 96시간 후에 콩잎을 수확하여 물로 깨끗이 세척 후 식품건조기(35oC)에서 건조하였다.
  • 지방산 분석은 gas chromatography (GC, Agilent 7890A system, Agilent Technologies Inc., Wilmington, DE, USA)를 사용하였고 아미노산 분석은 자동아미노산 분석기 (L-8900, Hitachi High-Technologies Corp., Tokyo, Japan)를 사용하여 분석하였다. 무기질 분석은 liquid chromatography-inductively coupled plasma mass spectrometer (NexION 350 ICP MS, PerkinElmer Inc.

대상 데이터

  • 본 연구에 사용한 고 이소플라본 함유 콩잎은 선행연구의 방법에 따라 2019년도 남해군일대에서 재배된 것을 농업회사법인 주식회사 제이씨엔팜으로부터 건조된 상태로 공급받아 사용하였다. 즉, 대원콩 종자를 파종 후 약 60일(R3 생육단계: 까투리가 맺히기 전 최대 성장 시기) 동안 재배된 콩잎에 에테폰을 200μg/mL 농도로 약액이 흐를 정도로 충분히 24시간 간격으로 2회 살포하였다[12].
  • 45μm-membrane filter로 여과하여 추출물을 제조하였다. 이 추출물은 이소플라본, 총 phenolics, 총 flavonoids 및 라디칼 소거활성 측정 시료로사용하였다.
  • 건조된 콩잎이 들어있는 밀폐용기는 냉장고(TRS30MHBFA, Samsung, Korea), 저온 배양기(ThermoStable IR-250, DAIHAN Scientific, Korea) 및 건조기(WOF-W155, DAIHAN Scientific, Korea)를사용하여 각각 5±1, 25±1 및 55±1oC를 유지하며 60일, 120일 및 180일간 저장하였으며 0일, 60일 및 120일 시료는 180일 시료와 동시 분석을 위하여 −70oC 보관한 후 최종 180일 시료와 같이 본 연구에 사용하였다. 이소플라본 표준품 중 malonylgenistin과 malonyldaidzine LC Laboratories (Woburn, MA, USA)에서 구입하였고, genistin과 daidzin, daidzein, gesnistein 은 Sigma-Aldrich Co. (St, Louis, MO, USA)에서 구입하였다. Folin-cioalteu reagent, diethylen glycol, 2, 4, 6-azino-bis (3- ethylbenzthiazoline-6-sulphnoic acid) (ABTS), 2, 2-diphenyl-1- picrydrazyl (DPPH), thiobarbituric acid (TBA) 및 trichloroacetic acid (TCA) 역시 Sigma-Aldrich Co.
  • 에서 구입하여 사용하였다. 추출물 제조와 라디칼 소거활성 및 기기 분석 등에 사용한 유기용매(methanol, acetonitrile, water 및 acetic acid 등)는 J.T.Baker (Philpsbug, NJ, USA)에서 구입하여 사용하였고 이외 기타 시약은 필요에 따라서 분석용 특급 또는 1급을 구입하여 사용하였다.

데이터처리

  • 0 package를 사용하여 분산 분석을 수행하였고 평균±표준편차로 나타내었다. 각 시료 분석 결과에 대한 유의성 검정은 분산 분석 후 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 실시하였다
  • 통계분석

    통계처리 실험 결과는 SPSS 12.0 package를 사용하여 분산 분석을 수행하였고 평균±표준편차로 나타내었다. 각 시료 분석 결과에 대한 유의성 검정은 분산 분석 후 p<0.

이론/모형

  • DPPH 라디칼 소거활성은 Hwang 등[22]의 방법에 준하여 측정하였다. 1.
  • 무기질 분석은 Kim 등[18]의 무기질 분석법에 준하여 수행하였다. 각각의 콩잎 분말 0.
  • 이소플라본 분석은 Lee 등[19]의 연구방법에 준하여 HPLC로 분석하였다. 분석에 사용된 컬럼은 Lichrophore 100 RP C18 (LichroCART 125-4, 5μm, 125mm×4mm, Merck KGaA, Darmstadt, Germany)이며 이동상 용매는 0.
  • 총 flavonoids 함량은 Lee 등[21]의 방법에 준하여 측정하였다. 추출물 0.
  • 총 phenolics 함량은 Folin Denis법[20]으로 측정하였다. 추출물 0.
  • 콩잎의 지방산 함량은 Hwang 등[16]의 연구에 준하여 분석하였다. 각각의 콩잎 분말 1g에 0.
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