[논문]채취지역에 따른 미역취 정유의 화학적 성분

최향숙

doi:10.9799/ksfan.2020.33.3.257

채취지역에 따른 미역취 정유의 화학적 성분
Chemical Composition of the Essential Oils from Solidago virga-aurea var. asiatica Nakai with Different Harvesting Area 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.33 no.3, 2020년, pp.257 - 265

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This study investigated the volatile flavor composition of essential oils from Solidago virga-aurea var. asiatica Nakai with different harvesting area. The essential oils obtained by the hydrodistillation extraction method from the aerial parts of the plants were analyzed by gas chromatography (GC) and GC-mass spectrometry (GC-MS). Ninety-five (91.61%) volatile flavor compounds were identified in the essential oils from the S. virga-aurea var. asiatica Nakai harvested in Koheung, Jeolanamdo. The major compounds were hexadecanoic acid (29.22%), 7-hexyl eicosane (9.12%), spathulenol (7.701%), 3,8-dimethyl decane (6.48%), caryophyllene oxide (4.52%) and α-copaene (4.23%). Fifty-seven (97.43%) volatile flavor compounds were identified in the essential oils from the S. virga-aurea var. asiatica Nakai harvested in Seoguipo, Jejudo. The major compounds were 2-carene (40.95%), α-copaene (10.77%), α-muurolene (5.81%), and spathulenol (3.11%). The chemical composition of the essential oils was significantly different in quality and quantity with the different harvesting area. The quantitative variations of hexadecanoic acid, 7-hexyl eicosane, spathulenol, 3,8-dimethyl decane, caryophyllene oxide, 2-carene, and α-copaene according to different harvesting area can serve as a quality index of the S. virga-aurea var. asiatica Nakai essential oils in food industries.

주제어

표/그림 (3)

표 Table 1. Essential oil composition of Solidago virga-aurea var. asiatica Nakai
표 Table 1. Continued
표 Table 1. Continued

AI 본문요약
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문제 정의

또한 2-carene의 유도체인 4-hydroxymethyl-2-carene은 꽃향기와 과일향기에 기여하며, 이것의 아세테 이트는 herb-flower note에 기여한다고 하였다. 또한 멘톨을 합성하는 데에 (+)-3-carene을 사용함을 설명하는 등 carene 및 carane 유도체들을 이용한 향기 물질의 합성에 관해 보고 함으로써 carene 화합물의 향기산업에서의 중요성을 설명한바 있다. 또한 Uzarewicz 등(2000)은2-carene의 염소화 방법을 통하여 향기산업에 유용한 p-cymene, 1-isopropylene-4-methylbenzene 및 디테르펜을 생성할 수 있음을 보고한 바 있다.
식품의 향기성분은 채취지역, 식용부위, 추출방법 등에 의해 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 산채류의 향기성분은 구매 시 소비자들에게 중요한 선정 요인이므로 본 연구에서는 전라도와 제주도 두 지역에 서식하는 미역취로부터 정유성분을 추출하여 휘발성 향기성분을 분석함으로써 향기 특성의 차이를 분석하고자 하였다. 고흥산 미역취의 정유로부터 총 95종의 화합물(994.
그러나 취나물에 대한 과학적인 성분 규명이나 화학적 조성에 대한 연구는 충분히 이루어져 있지 않다(Tsuneatsu 등 1989; Hiroshi 등 1994; Hiroshi 등 1995; Jung 등 2007). 특히 미역취에 대한 연구는 아직 본격적으로 이루어지지 않은 실정이어서 본 연구에서는 전라남도 고흥지역과 제주도 서귀포지역에서 채취한 미역취로부터 추출한 정유의 화학적 성분을 비교 분석하고자 하였다. 향기성분은 식품 구매 시중요한 선정요인이 되므로, 정확한 향기성분 분석을 통해 우리나라 산채류의 효과적인 활용을 위한 기초자료를 제시 하고자 하였다.
특히 미역취에 대한 연구는 아직 본격적으로 이루어지지 않은 실정이어서 본 연구에서는 전라남도 고흥지역과 제주도 서귀포지역에서 채취한 미역취로부터 추출한 정유의 화학적 성분을 비교 분석하고자 하였다. 향기성분은 식품 구매 시중요한 선정요인이 되므로, 정확한 향기성분 분석을 통해 우리나라 산채류의 효과적인 활용을 위한 기초자료를 제시 하고자 하였다. 고유 산채류의 식품소재로서의 활용도를 촉진하고, 새로운 신선 채소로서 이용하기 위해서는 화학적 성분 등에 대한 체계화된 기초자료 조사가 수반되어야 하므로 본 연구는 새로운 식품소재 개발 및 국민 건강향상 측면에서 유용한 자료를 제공할 것이다.

제안 방법

, NIST Database)의 데이터 시스템에 있는 기준물질과의 mass spectra를 비교하였고, 표준물질과의 coinjection을 통한 물질 동정을 병행하였다. 각각의 정유성분 확인을 위해 n-alkanes(C 7 -C 29 )을 이용한 retention index(RI) 를 구하였다. 기기분석은 3회 실시하였고, 내부표준물질을 이용하여 weight percent(Choi & Sawamura 2000)를 구하여 평균값을 제시하였다.
, NIST Database)의 데이터 시스템에 있는 기준물질과의 mass spectra를 비교하였고, 표준물질과의 coinjection을 통한 물질 동정을 병행하였다. 각각의 정유성분 확인을 위해 n-alkanes(C 7 -C 29 )을 이용한 retention index(RI) 를 구하였다. 기기분석은 3회 실시하였고, 내부표준물질을 이용하여 weight percent(Choi & Sawamura 2000)를 구하여 평균값을 제시하였다.
자연건조한 미역취의 잎과 줄기로부터 정유성분을 추출하기 위하여 Choi HS(2012)의 방법에 의해 hydro distillation extraction(HDE) 방법을 적용하였다. 시료를 4시간 동안 Clevenger-type apparatus(Hanil Lab Tech Ltd., Seoul, Korea)를 사용하여 수증기 증류한 후 기름 층만을 분리하였다. 이기름 층을 24시간 동안 무수황산나트륨으로 탈수하여 정유 만을 분리한 후 GC 및 MS 분석에 사용하였다.
asiatica Nakai)는 전라 남도 고흥과 제주도 서귀포에서 2017년 5월에 수확하여 잎과 줄기를 시료로 사용하였다. 식물학적 확인을 거친 다음, 통풍이 잘 되는 그늘에서 7일간 자연 건조시킨 후 정유 성분을 추출하였다. 추출된 정유의 구성성분을 동정하기 위하여 내부표준물질로 1-heptanol 및 myristate(Waco Pure Chemical Industies, Osaka, Japan)를 사용하였고, GC 및 MS에 사용한 표준물질로는 Sigma-Aldrich Co.
, Seoul, Korea)를 사용하여 수증기 증류한 후 기름 층만을 분리하였다. 이기름 층을 24시간 동안 무수황산나트륨으로 탈수하여 정유 만을 분리한 후 GC 및 MS 분석에 사용하였다.
정유 성분을 확인하기 위해 JEOL mass spectrometer에 연결된 Wiley library 및 NIST Mass Spectral Search Program (ChemSW Inc., NIST Database)의 데이터 시스템에 있는 기준물질과의 mass spectra를 비교하였고, 표준물질과의 coinjection을 통한 물질 동정을 병행하였다.
정유 성분을 확인하기 위해 JEOL mass spectrometer에 연결된 Wiley library 및 NIST Mass Spectral Search Program (ChemSW Inc., NIST Database)의 데이터 시스템에 있는 기준물질과의 mass spectra를 비교하였고, 표준물질과의 coinjection을 통한 물질 동정을 병행하였다. 각각의 정유성분 확인을 위해 n-alkanes(C 7 -C 29 )을 이용한 retention index(RI) 를 구하였다.
컬럼은 DB-5(30 m×0.25 mm i. d., film thickness 0.25 μm) fused-silica capillary column(J & W Scientific Inc., Folsom CA, USA)을 사용하였고, 컬럼온도는 70℃에서 2분간 유지한 후 230℃까지 분당 2℃씩 승온하여 230℃에서 20분 유지하였다.

대상 데이터

(IL, USA), Waco Pure Chemical Industries (Osaka, Japan), Bolak Co.(Osan, Korea) 및 French-Korean Aromatics(Youngin, Korea) 제품을 사용하였다.
정유는 1 μL를주입하였고, split ratio는 50 : 1로 하였다. GC-MS 분석에 사용된 GC 및 분석 조건은 위와 동일하였으며, MS는 JMS-600W MS(JEOL Ltd., Tokyo, Japan)를 사용하였다. 기기분 석은 3회 시행하여 평균값을 제시하였다.
미역취(Solidago virga-aurea var. asiatica Nakai)는 전라 남도 고흥과 제주도 서귀포에서 2017년 5월에 수확하여 잎과 줄기를 시료로 사용하였다. 식물학적 확인을 거친 다음, 통풍이 잘 되는 그늘에서 7일간 자연 건조시킨 후 정유 성분을 추출하였다.
3. GC 및 GC-MS를 활용한 정유 성분 동정

정유 성분 분석을 위해 Agilent 6890N Gas chromatograph(GC)를 사용하였다. 컬럼은 DB-5(30 m×0.

데이터처리

, Tokyo, Japan)를 사용하였다. 기기분 석은 3회 시행하여 평균값을 제시하였다.
기기분석은 3회 실시하였고, 내부표준물질을 이용하여 weight percent(Choi & Sawamura 2000)를 구하여 평균값을 제시하였다.

이론/모형

고흥산 미역취의 잎과 줄기 부분을 자연건조시킨 후 HDE 방법으로 정유를 추출하였다. 이 정유로부터 총 95종의 화합물(91.
자연건조한 미역취의 잎과 줄기로부터 정유성분을 추출하기 위하여 Choi HS(2012)의 방법에 의해 hydro distillation extraction(HDE) 방법을 적용하였다. 시료를 4시간 동안 Clevenger-type apparatus(Hanil Lab Tech Ltd.

성능/효과

고흥산 미역취 정유에서는 향기로서의 중요성보다는 식품산업에서의 활용도가 높은 hexadecanoic acid와 같은 지방산류가 다량 함유되어 있었고, 향기측면에서 활용도가 높은 성분으로는 세스퀴테르펜인 spathulenol, α-copaene 등이 함유된 것으로 확인되었다.
고흥산 미역취의 정유로부터 총 95종의 화합물(994.61%)이 분석되었고, 비교적 다량 함유된 성분은 hexadecanoic acid (29.22%), 7-hexyl eicosane(9.12%), spathulenol(7.701%), 3,8-dimethyl decane(6.48%), caryophyllene oxide(4.52%), α-copaene (4.23%)이었다.
이상의 결과를 토대로 전라남도 고흥산 미역취 정유에는hexadecanoic acid(29.22%), 7-hexyl eicosane(9.12%), spathulenol (7.701%), 3,8-dimethyl decane(6.48%)의 함량이 우세한 것으로 나타났으며, 제주산 미역취 정유에서는 2-carene(40.95%), α-copaene(10.77%), α-muurolene(5.81%)의 함량이 높은 것이 중요한 특징으로 볼 수 있겠다.
제주시 서귀포산 미역취에서 추출한 정유를 분석한 결과, 총 57종의 화합물(97.43%)이 분석되었고, 2-carene(40.95%), α-copaene(10.77%)의 함량이 높았고, α-muurolene(5.81%), spathulenol(3.11%), 2-methyl octadecane (2.46%), 3,7,11,15-tetramethyl-2-hexadecen-1-ol(2.36%)이 그뒤를 이었다.
제주시 서귀포산 미역취의 잎과 줄기 부분을 자연건조시킨 후 HDE 방법으로 추출한 정유를 분석한 결과, 총 57종의 화합물(97.43%)이 분석되었고, 컬럼에서 용출되어 나오는 순서로 [Table 1]에 제시하였다.

후속연구

향기성분은 식품 구매 시중요한 선정요인이 되므로, 정확한 향기성분 분석을 통해 우리나라 산채류의 효과적인 활용을 위한 기초자료를 제시 하고자 하였다. 고유 산채류의 식품소재로서의 활용도를 촉진하고, 새로운 신선 채소로서 이용하기 위해서는 화학적 성분 등에 대한 체계화된 기초자료 조사가 수반되어야 하므로 본 연구는 새로운 식품소재 개발 및 국민 건강향상 측면에서 유용한 자료를 제공할 것이다.
Heath & Reineccius(1986) 및 Choi HS(2016b)에 따르면 식물체에 함유된 화학물질의 성분 변화는 서식지역, 기후, 수확시기, 추출방법 등에 민감하게 영향을 받는다고 하였다. 따라서 각 서식지에 따른 유효성분의 함량변화를 조사함으 로써 기능성 소재로 적합한 식물체를 재배하는 데에 유용한 지역적 정보를 얻을 수 있을 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	최근 국내 고유 식물자원인 산채류에 대한 인식 변화는?	서구화된 식생활로 인한 개인의 건강 문제가 사회 문제로 대두되면서 건강에 이로운 자연 식품, 특히 야생에서 자란 식물성 식품소재의 기능성에 대한 관심이 증가로 국내 고유 식물자원인 산채류의 소비가 증가하고 있다. 국내 산채류의 경우 오래 전부터 건강식품으로 인식되고 있고, 산채류에 함유된 카로티노이드, 플라보노이드, 폴리페놀 성분들을 중심 으로 항산화효과, 콜레스테롤 저하작용, 항돌연변이 효능에 대한 연구가 진행되어 오고 있다(Bae 등 2009).
	미역취란 무엇인가?	미역취(Solidago virga-aurea var. asiatica Nakai)는 우리나라 전국 각지의 산과 들에 널리 자라는 높이 35~85cm인여러해살이 국화과 식물이다. 줄기는 곧게 자라며 가지를 뻗지 않는다.
	미역취는 어떠한 약제로 활용가능한가?	뿌리줄기는 옆으로 뻗으며 자라는데 굵고 잔뿌리가 많으며, 꽃은 노란색으로 7~10월에 핀다. 어린 순을 나물로 먹고, 민간에서 건위 및 이뇨제로 사용한다(Kim TJ 2009). 국화과 식물에는 우리나라 식생활에 상당히 중요한 산채류가 다수 포함되는데, 미역취, 개미취, 참취, 곰취, 한대리곰취, 수리취 등의 취나물류 외에도 쑥, 쑥부쟁이, 구절초, 민들레, 씀바귀 등도 국화과 식물이다(Kim TJ 2009).

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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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