[논문]이기작에 따른 옥수수의 지방산 조성 및 Phytosterol 함량 변화

김선림; 정건호; 김미정; 손범영; 김정태; 배환희; 고영삼; 이기범; 이진석; 백성범

doi:10.7740/kjcs.2020.65.2.093

이기작에 따른 옥수수의 지방산 조성 및 Phytosterol 함량 변화
Changes in Fatty Acid Composition and Phytosterol Content in Double Cropping Maize 원문보기

Korean journal of crop science = 韓國作物學會誌, v.65 no.2, 2020년, pp.93 - 103

초록
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옥수수 이기작에 따른 종실의 지방산조성과 phytosterol 함량의 변화를 검토하여 이기작의 조기정착화 및 수확된 농산물의 부가가치 향상을 위한 기초자료로 활용하고자 본 연구를 실시하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전기작(4월 10일 파종) 옥수수 11품종의 평균 출사일수는 89.5일이었고, 후기작(7월 30일 파종) 옥수수의 평균 출사일수는 46.7일로서 후기작의 출사일수가 전기작에 비해 약 43일 빨랐다. 2. 전기작 옥수수 11품종의 평균 백립중은 28.4 g이었으나 후기작은 18.1 g으로 전기작에 비해 약 10.3 g (36.4%) 백립중이 감소되었고, 조지방 함량은 전기작이 3.97%, 후기작은 3.08%로서 전기작에 비해 약 0.89% 함량이 낮았다. 3. 전기작 옥수수의 지방산 조성은 linoleic 51.66% > oleic 29.52% > palmitic 14.33% > linolenic 2.30% > stearic acid 2.18%이었고, 후기작은 linoleic 53.06% > oleic 27.33% > palmitic 15.43% > linolenic 2.58% > stearic acid 1.61% 였다. 4. Stearic과 oleic acid의 조성비는 전기작이 통계적으로 유의하게 높았고, palmitic과 linoleic acid는 후기작이 높았으나 linolenic acid는 차이가 없었다. 5. 조지방 함량은 전·후기작 모두 linoleic acid와 부상관(전기작 -0.264^ns, 후기작 -0.504**), linolenic acid와 정상관(0.526**)이 있었고, 불포화지방산 비율은 전기작 83.48%, 후기작 82.96%로서 이기작에 따른 유의차가 있었다. 6. 총 phytosterol 함량은 전기작이 598.3 mg/100g, 후기작은 701.9 mg/100g으로 이기작에 따른 유의차가 있었고, β-sitosterol은 이기작간 차이가 없었으나 campesterol 및 stigmasterol은 후기작의 함량이 전기작 보다 유의하게 높았으며, 불포화지방산은 phytosterol 함량과 전·후기작모두 유의한 부의 상관(전기작 -0.346*, 후기작 -0.468**)을 보였다. 7. Phytosterol 함량이 후기작에서 높았던 것은 등숙 중기부터 기온이 저하되면서 전분축적이 지연되어 종실의 충실도가 낮아진 반면 phytosterol은 전분보다 상대적으로 빠르게 종실 축적이 이루어졌기 때문인 것으로 사료되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The average growth day of 11 maize varieties from planting to silking in the first cropping (FC) was 89.5 days and in the second cropping (SC) was 46.7 days, which was 43 days faster than in the FC. The average 100-kernel weight (100 KW) in the FC was 28.4 g and 18.3 g in the SC, which was approximately 36.4% lower than that in the FC. The average crude oil content of FC was 3.97% and SC was 3.08%, which was about 0.89% lower than that of FC. The composition of stearic and oleic acid was significantly higher in FC, whereas palmitic and linoleic acid were higher in SC; however, linolenic acid was not statistically different between the two crops. The crude oil content was negatively correlated with linoleic acid (FC -0.264ns, SC -0.504**) and positively correlated with linolenic acid (0.526**). Unsaturated fatty acid (USFA) composition showed a significant difference between FC (83.48%) and SC (82.96%). Total phytosterol content was 598.3 mg/100 g and 701.9 mg/100 g in FC and SC, respectively, and showed significant difference by planting dates. The β-sitosterol content showed no statistical difference between the planting dates, but campesterol and stigmasterol were significantly higher in SC than in FC. Therefore, it was considered that the temperature condition during the ripening period affects the 100 KW of maize, and this leads to the variation in phytosterol content. However, among phytosterols, β-sitosterol was relatively little affected by the planting dates. USFA composition showed a significantly negative correlation with phytosterol content. Considering the results, the relatively high phytosterol content in SC was mainly because of the delay in progress of starch accumulation as daily air temperature decreased from the middle of the ripening period, whereas progress of phytosterol accumulation in the maize kernel was considered relatively faster than that of starch accumulation.

주제어

표/그림 (9)

표 Table 1. Comparison of the silking date of maize varieties by planting dates.
그림 Fig. 1. Changes in the daily temperature from planting to harvesting of maize in Suwon.
표 Table 2. Comparison of the 100-kernel weight of maize varieties by planting dates.
그림 Fig. 2. Comparison of the ears of 11 maize varieties by planting dates.
표 Table 3. Comparison of the crude oil contents of maize varieties by planting dates.
표 Table 4.　Comparison of the fatty acid compositions of maize varieties by planting dates.
그림 Fig. 3. Comparison of phytosterol composition of maize varieties by planting dates.
표 Table 5.　Comparison of phytosterol contents of maize varieties by planting dates.
표 Table 6. Relationship between 100-kernel weight, crude oil contents, fatty acid composition, and phytosterol contents in maize tested.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 국내육성 일반옥수수 주요 11 품종을 이기작을 하였을 때 종실의 지방산 조성과 phytosterol의 함량 변이를 검토하여 이기작의 안정생산 및 부가가치 향상을 위
한 기초자료로 활용하고자 하였다.

제안 방법

이기작으로 수확된 옥수수 종실은 시험용 분쇄기(Brabender, Duisburg Germany)로 시료를 제조 후 조지방 함량은 지방 자동분석기(Gerhardt Soxtherm 2000, Hoffmannstre, Germany)로 분석을 하였다. 지방산 조성의 분석은 시료 0.

대상 데이터

이기작(2기작)에 따른 옥수수의 지방산 조성과 phytosterol 함량의 변화를 검토하기 위하여 농촌진흥청 국립식량과학원에서 육성된 일대 교잡종(F1 hybrid) 11품종(강다옥, 광평옥, 다평옥, 신광옥, 안다옥, 양안옥, 장다옥, 청다옥, 청안옥, 평강옥, 평안옥)을 수원시 권선구 소재 국립식량과학원 밭작물 시험연구포장에서 2013년 4월 10일과 7월 30일에 각각 노지직파 하여 수확된 옥수수를 이용하였다. 옥수수의 재식거리는 70 × 25 cm (휴폭×주간거리)로 하였고, 비료는 10 a당 15-3-6-2,000 kg (N-P₂O₅-K₂O-퇴비)을 시용하였는데, 인산, 칼리 및 퇴비는 전량기비로, 질소는 기비와 추비(5~6엽기)로 분시를 하였다.

데이터처리

본 시험을 통하여 얻어진 결과는 SAS 프로그램(Ver. 9.4, Statistical Analysis Systems Institute Inc., Raleigh, NC, USA)으로 통계분석을 하였다.

이론/모형

옥수수 불검화물(unsaponifiables)의 제조는 시료에 10% KOH-MeOH 용액을 가하고 60°C에서 90분간 가열하여 비누화 반응(saponification)을 유도 후 탈지면으로 여과시켜 얻어진 여액을 hexane으로 분액하여 불검화물을 얻었다. 옥수수 불검화물(ZML)에 함유된 phytosterol의 분석은 Kim et al. (2018)의 방법에 따라 ZML에 BSA [N,O-bis(trimethylsilyl) acetamide], pyridine, hexane을 가하여 TMS 유도체화 (trimethylsilyl derivatization) 후 GC (gas chromatography)에서 HP-5ms capillary column (30 m × 0.25 mm, 0.25 μm, Agilent J&W, Wilmington, DE, USA)을 이용하여 분석을 하였다. 이때 GC의 chamber는 150°C~320°C까지 10°C/min를 상승시켰고, injector는 260°C, FID는 310°C를 유지하였다.

성능/효과

이기작에 따른 옥수수 11 품종의 개화(출사) 반응은 Table1에 나타낸 바와 같다. 4월 10일에 전기작으로 파종된 옥수수 11품종은 7월 4일(신광옥)~7월 14일(강다옥)까지 약 10일간 출사하여 평균 89.5일의 출사일수를 보였고, 7월 30일에 후기작으로 파종된 옥수수는 9월 9일(신광옥)~9월 18일(청안옥, 평강옥)까지 약 9일간 출사를 하여 평균 46.7일의 출사일수가 소요되어 후기작은 전기작보다 약 43일 출사일수가 빨랐다. 후기작의 출사일수가 빨라진 것은 옥수수가 대표적인 단일성 작물(short-day plant)로서 파종 후 고온과 단일조건에 의해 출사반응이 촉진되었기 때문인 것으로 판단된다.
504**)을 보였고, linolenic acid와는 유의한 정상관을 나타내 Orhun & Korkut (2011)의 보고와는 결과가 상이했다. 또한 전기작 옥수수의 불포화 지방산의 비율은 83.48%였으나, 후기작 옥수수는 82.96%로 나타나 이기작에 따른 불포화 지방산의 조성이 유의하게 변화됨을 알 수 있었다(Table 4). 이러한 결과는 재배환경이 지방산 조성은 물론 다중불포화지방산의 조성에 영향을 미쳤기 때문인 것으로 판단된다.
옥수수 불검화물(ZML)에 함유된 phytosterol은 β-sitosterol, campesterol 및 stigmasterol이 주요 성분임을 알 수 있었는데, 전기작의 평균 phytosterol 함량은 598.3 mg/100g이었으나, 후기작은 701.9 mg/100g으로서 전기작에 비해 후기작의 phytosterol 함량이 통계적으로 유의하게 높았다. 총 phytosterol 함량을 품종별로 살펴볼 때 전기작은 436.
전기작 옥수수 11품종의 평균 조지방 함량은 3.97%였고, 후기작은 3.08%로서 전기작에 비해 조지방 함량이 약 0.89% 낮았다. 품종별로 볼 때 전기작은 2.
Table 4는 이기작에 따른 옥수수 11품종의 지방산 조성의 변화를 나타낸 것이다. 전기작 옥수수의 경우 linoleic 51.66% > oleic 29.52% > palmitic 14.33% > linolenic 2.30% > stearic acid 2.18% 순의 지방산 조성을 보였고, 후기작 옥수수는 linoleic 53.06% > oleic 27.33% > palmitic 15.43% > linolenic 2.58% > stearic acid 1.61% 순의 조성을 보였다. 얻어진 결과로 볼 때 stearic과 oleic acid는 전기작 옥수수에서 통계적으로 유의하게 조성비가 높았으며, palmitic과 linoleic acid는 후기작 옥수수에서 유의적으로 조성비가 높았으나 linolenic acid는 통계적인 차이가 없었다.

후속연구

Kemp & Mercer(1968)는 옥수수의 sterol ester에서 분리한 지방산은 C12~C22 계열의 palmitic, palmitoleic, lauric, myristic 및 linolenic acid라고 보고한바 있다. 따라서 phytosterol과 지방산이 결합된 sterol esters의 생합성에 영향을 미치는 환경요인 등을 정확히 고찰할 필요가 있다.
, 2007). 따라서 본 연구를 통해 얻어진 옥수수 이기작 재배에 따른 지방산의 조성 및 phytosterol등 유용성분 기초결과는 이기작재배의 조기정착화 및 부가가치 향상에 도움이 될 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	온난화 현상의 특징은?	기후변화에 따른 온난화 현상은 각종 기상재해 및 병해충 발생 등 다양한 피해들이 심화되는 문제점이 지적되고 있으나 한편으로는 작물재배 가능기간이 연장되어 오히려 기회요인이 되기도 한다. 최근 우리나라의 기상은 초상일이 늦어지고 종상일이 빨라지는 기후변화 현상으로 작물재배 가능기간이 길어져 이에 따른 작물의 작부체계 재설정 연구의 필요성이 대두되고 있다.
	옥수수 이기작에 따른 옥수수 평균 출사일수는?	1. 전기작(4월 10일 파종) 옥수수 11품종의 평균 출사일수는 89.5일이었고, 후기작(7월 30일 파종) 옥수수의 평균 출사일수는 46.7일로서 후기작의 출사일수가 전기작에
	온난화 연상에 대응하여 변화한 찰옥수수의 재배법은?	찰옥수수의 경우 관행적으로 4월에 파종하여 7월 중·하순에 수확하는 재배법이 적용되어 왔으나, 최근 온난화 현상에 대응하여 개발된 찰옥수수 이기작 기술은 풋옥수수수확시기를 전기작에서는 7월 상순으로 앞당기고, 후기작은 10월 중· 하순으로 늦춰줌으로서 한해에 두 번 풋옥수수를 수확할 수 있는 계기를 마련하였다(Kim et al., 2014a, 2014b; Kim et al.

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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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