[논문]수산물 조리 식품에 함유된 수용성 비타민 함량

김나은; 김영화

doi:10.9799/ksfan.2020.33.4.390

수산물 조리 식품에 함유된 수용성 비타민 함량
Water-Soluble Vitamins Contents in Seafood-Based Dishes 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.33 no.4, 2020년, pp.390 - 398

김나은 (경성대학교 식품생명공학과) , 김영화 (경성대학교 식품응용공학부)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to determine the contents of water-soluble vitamins B1 (thiamine), B2 (riboflavin), B3 (niacin) and B12 (cyanocobalamin) in seafood-based dishes by using the high-performance liquid chromatography with the ultra violet and fluorescence detector. The vitamin B1, B2, B3 and B12 contents were analyzed in 29 seafood-based dishes. The method validation was performed on the method to determine the linearity, accuracy, limits of quantification, limits of detection and precision for vitamin B1, B2, B3 and B12. An excellent linearity range (R2=0.999~1.000) in the calibration curve for the water-soluble vitamins was observed. All analytical methods for the water-soluble vitamins showed the acceptable accuracy (89.4~119.7% recovery) and the precision (0.6~4.8% repeatability and 1.0~4.2% reproducibility). The highest content of vitamin B1 was 2.646 mg/100 g in the kkongchi-jorim, and the highest contents of vitamin B2, B3 and B12 were 0.370 mg/100 g, 10.971 mg/100 g, and 17.193 ㎍/100 g, respectively, in the kkongchi-gui. Our results provide reliable data on the contents of the water-soluble vitamins of seafood-based dishes in Korea.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Comparison on vitamin B₁ and B₃ contents of seafood-based dishes
표 Table 2. Comparison on vitamin B₂ and B₁₂ contents of seafood-based dishes
표 Table 3. The linearity, LOD, and LOQ of vitamin B₁, B₂, B₃ and B₁₂
그림 Fig. 1. Quality control charts of vitamin B₁ (A), B₂ (B), B₃ (C), and B₁₂ (D) analysis for quality control sample.
표 Table 4. Accuracy of vitamin B₁, B₂, B₃ and B₁₂ contents for SRM 1849a (infant/adult nutritional formula)
표 Table 5. Precision of vitamin B₁, B₂, B₃ and B₁₂ contents for quality control sample

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

000으로 본 실험에서 사용된 분석법은 모두 우수한 직선성을 나타내었다. 또한, 본 연구에서는 수용성 비타민 분석에 대한 검출이 가능한 최저 농도인 LOD와 정량이 가능한 최저 농도인 LOQ를 알아보았다. HPLC 또는 GC 등을 이용한 분석법의 LOD와 LOQ 값은 낮을수록 분석하고자 하는 물질의 검출 감도가 우수한 것으로 알려져 있다(Macdougall & Crummett 1980).
본 연구는 국내에서 소비되는 수산물 조리 식품 29종의 수용성 비타민 B₁, B₂, B₃ 및 B₁₂의 함량을 분석하고, 분석한 데이터의 신뢰성 확보를 위하여 각 성분의 분석법 검증 및 내부분석품질관리를 실시하였다. 본 연구에 사용된 분석법의 직선성, LOD, LOQ, 정확성, 정밀성을 알아본 결과, 모든 성분의 검량선에서 상관계수(R²)값은 0.
따라서 본 연구에서는 국내에서 섭취되는 수산물 조리 식품 29종을 선정하여 비타민 B₁, B₂, B₃ 및 B₁₂의 함량을 분석하였다. 아울러 본 연구에서는 각 수용성 비타민의 분석법에 대한 검증 및 내부분석 품질관리를 수행하여 분석결과의 신뢰성을 확보하고자 하였다.

가설 설정

1) ND: not detected.
3) ND: not detected.

제안 방법

내부분석품질관리는 AOAC 분석법 검증 가이드라인(AOAC 2016)에 준수하여 분석품질관리도표(quality control chart, QC chart)를 작성하여 관리하였다. 각 수용성 비타민 성분마다 QC 시료를 10회 이상 반복 분석하여 분석값을 얻은 후 평균값을 이용하여 관리 상한선 및 하한선(upper and lower control line, UCL and LCL)과 조치 상한선 및 하한선(upper and lower action line, UAL and LAL)을 설정하였다. 본 연구가 진행되는 모든 기간 동안 분석품질관리 물질을 분석하여 QC chart를 작성하였고, 분석값에 대한 신뢰도를 확인하였다.
본 연구에서 진행한 분석법을 검증하기 위해서 AOAC 분석법 검증 가이드라인(AOAC 2016)에 준하여 직선성(linearity), 정확성(accuracy), 반복성(repeatability) 및 재현성(reproducibility)을 확인하였다. 각 수용성 비타민의 표준물질을 단계적으로 희석하여 검량선을 작성한 후 직선성을 구하였다. 본 연구에서 사용된 분석방법의 정확성 및 회수율을 평가하기 위하여 미국 국립표준기술소(National Institute of Standards and Technology, NIST)의 표준인증물질 SRM 1849a(infant/adult nutritional formula)를 사용하여 제시된 인증값과 비교하여 회수율(%)을 구했다.
비타민 B₁₂ 기기 분석에 사용된 column은 C₁₈ ACE 3 AQ(3 mm×150 mm, ACE, Scotland, UK)이었으며, column oven의 온도는 35℃로 유지하였다. 검출기는 ultra violet detector를 이용하여 361 nm에서 비타민 B₁₂를 검출하였다.
게다가 우리나라 국민들의 식생활이 반영된 조리 식품에 함유되어 있는 영양성분에 대한 데이터베이스 구축이 필요하다고 판단된다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 섭취되는 수산물 조리 식품 29종을 선정하여 비타민 B₁, B₂, B₃ 및 B₁₂의 함량을 분석하였다. 아울러 본 연구에서는 각 수용성 비타민의 분석법에 대한 검증 및 내부분석 품질관리를 수행하여 분석결과의 신뢰성을 확보하고자 하였다.
본 연구에서 사용된 분석방법의 정확성 및 회수율을 평가하기 위하여 미국 국립표준기술소(National Institute of Standards and Technology, NIST)의 표준인증물질 SRM 1849a(infant/adult nutritional formula)를 사용하여 제시된 인증값과 비교하여 회수율(%)을 구했다. 또한, 반복성 및 재현성을 검증하기 위해 시판 중인 영아용 분유(Imperial dream XO)를 분석품질관리(quality control, QC) 시료로 사용하였고, 하루에 5반복 및 5일 동안 하루에 3반복의 실험을 진행하였다. 검출한계(limit of detection, LOD)와 정량한계(limit of quantification, LOQ)는 신호/잡음(signal/noise, S/N)의 비율을 이용하여 HPLC로 분석하여 얻어지는 각 수용성 비타민 표준물질 chromatogram의 S/N 값의 평균값과 표준편차를 사용하여 구했다.
그리고 95℃ 조건의 항온수조에 1시간 동안 진탕 추출하였다. 방랭한 추출액은 여과지(Qualitative filter paper No.2, Advantec, Tokyo, Japan)로 여과하여 immunoaffinity column(Easi-extract vitamin B₁₂ r-biopharm, Glasgow, UK)을 사용해 추출액의 비타민 B₁₂를 농축하였다. 비타민 B₁₂ 기기 분석에 사용된 column은 C₁₈ ACE 3 AQ(3 mm×150 mm, ACE, Scotland, UK)이었으며, column oven의 온도는 35℃로 유지하였다.
각 수용성 비타민의 표준물질을 단계적으로 희석하여 검량선을 작성한 후 직선성을 구하였다. 본 연구에서 사용된 분석방법의 정확성 및 회수율을 평가하기 위하여 미국 국립표준기술소(National Institute of Standards and Technology, NIST)의 표준인증물질 SRM 1849a(infant/adult nutritional formula)를 사용하여 제시된 인증값과 비교하여 회수율(%)을 구했다. 또한, 반복성 및 재현성을 검증하기 위해 시판 중인 영아용 분유(Imperial dream XO)를 분석품질관리(quality control, QC) 시료로 사용하였고, 하루에 5반복 및 5일 동안 하루에 3반복의 실험을 진행하였다.
218%로 우수한 결과를 나타내었다. 분석 데이터는 분석 기간 동안 다양한 변수에 의해 영향을 받을 수 있어, 분석을 품질관리하기 위해 시판 중인 분유를 사용하여 QC chart를 작성하여 내부분석품질관리를 실시하였다(Fig. 1). 전 기간에 걸쳐 모든 성분에서 분석한 QC 시료의 분석값이 관리 상․하한선 범위 내에 들어가는 것을 확인함으로써, 이와 같은 내부분석품질관리를 통해 모든 분석에 대한 관리가 제대로 이행되었다는 것을 확인하였다.
비타민 B₁₂ 분석은 이전에 보고된 방법을 응용하여 실험에 사용하였다(Jang 등 2014). 시료(5 g)에 0.
의 추출은 Kim 등(2014)과 식품공전(MFDS 2018)에 등재되어 있는 분석법을 이용하였다. 즉, 약 5 g의 균질화된 검체에 3차 증류수 50 mL를 첨가한 후 80℃ 조건의 항온수조(HB-205SW, Hanbaek scientific Co., Bucheon, Korea)에서 30분간 환류 추출하였다. 추출액을 10분간 15,000 rpm으로 원심분리하고, 상등액을 0.
수용성 비타민의 직선성, LOD 및 LOQ는 Table 3에 나타냈다. 직선성을 확인하기 위해 사용된 검량선은 비타민 B₁, B₂, B₃ 및 B₁₂ 표준물질을 단계적으로 희석하여 7개 농도에 대해 작성하였다. 모든 성분의 검량선에서 상관계수(R²)값은0.

대상 데이터

HPLC 분석 시 이동상으로 사용된 3차 증류수, acetonitrile 및 methanol은 Honeywell Burdick & Jackson(Muskegon, MI, USA)로부터 구입하였다.
, Seongnam, Korea)이며, column oven 온도는 40℃로 설정하였다. 검출기는 fluorescence detector를 이용하였고, 여기파장(excitation)은 445 nm, 방출파장(emission)은 530 nm에서 측정되었다.
HPLC 분석 시 이동상으로 사용된 3차 증류수, acetonitrile 및 methanol은 Honeywell Burdick & Jackson(Muskegon, MI, USA)로부터 구입하였다. 내부분석품질관리로 사용된 시료는 시판 중인 영아용 분유(Imperial dream XO, Namyang, Seoul, Korea)를 구입하여 -20℃에서 냉동 보관해 사용하였다.
본 실험에서 사용된 시료 29종은 숙명여자대학교의 National Laboratory System(NLS, Seoul, Korea) 센터로부터 제공받아 -20℃의 냉동상태로 보관하며 실험에 사용하였다. 비타민 B₁의 분석에 사용된 표준물질은 thiamine hydrochloride이며 비타민 B₂는 riboflavin-5'-adenosyldiphosphate(FAD), riboflavin-5'-phosphate(FMN), riboflavin이고, 비타민 B₃는 nicotinic acid와 nicotinamide, 비타민 B₁₂는 cyano- cobalamin을 Sigma-Aldrich Co.
분석에 사용된 column은 YMC-Pack ODS AM(250 mm×4.6 mm, 5 μm, YMC- Korea Co., Seongnam, Korea)이며, column oven 온도는 40℃로 유지하였다.
사용된 column은 YMC-Pack Pro RS C18(250 mm×4.6 mm, 5 μm, YMC-Korea Co., Seongnam, Korea)이며, column oven 온도는 40℃로 설정하였다.

데이터처리

각 수용성 비타민의 분석 값은 평균값과 표준편차로 나타내었고, SAS 9.4(Statistical Analysis System, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 통계분석을 하였다. 유의성 검증은 일원분산분석(one-way ANOVA)과 다중범위검정법(Duncan's multiple range test)으로 시료간의 차이를 분석하였다(p<0.
또한, 반복성 및 재현성을 검증하기 위해 시판 중인 영아용 분유(Imperial dream XO)를 분석품질관리(quality control, QC) 시료로 사용하였고, 하루에 5반복 및 5일 동안 하루에 3반복의 실험을 진행하였다. 검출한계(limit of detection, LOD)와 정량한계(limit of quantification, LOQ)는 신호/잡음(signal/noise, S/N)의 비율을 이용하여 HPLC로 분석하여 얻어지는 각 수용성 비타민 표준물질 chromatogram의 S/N 값의 평균값과 표준편차를 사용하여 구했다.
각 수용성 비타민 성분마다 QC 시료를 10회 이상 반복 분석하여 분석값을 얻은 후 평균값을 이용하여 관리 상한선 및 하한선(upper and lower control line, UCL and LCL)과 조치 상한선 및 하한선(upper and lower action line, UAL and LAL)을 설정하였다. 본 연구가 진행되는 모든 기간 동안 분석품질관리 물질을 분석하여 QC chart를 작성하였고, 분석값에 대한 신뢰도를 확인하였다.
유의성 검증은 일원분산분석(one-way ANOVA)과 다중범위검정법(Duncan's multiple range test)으로 시료간의 차이를 분석하였다(p<0.05).

이론/모형

내부분석품질관리는 AOAC 분석법 검증 가이드라인(AOAC 2016)에 준수하여 분석품질관리도표(quality control chart, QC chart)를 작성하여 관리하였다. 각 수용성 비타민 성분마다 QC 시료를 10회 이상 반복 분석하여 분석값을 얻은 후 평균값을 이용하여 관리 상한선 및 하한선(upper and lower control line, UCL and LCL)과 조치 상한선 및 하한선(upper and lower action line, UAL and LAL)을 설정하였다.
본 실험에서 분석한 수용성 비타민의 유효성 검증은 AOAC 분석법 검증 가이드라인(AOAC 2016)에 따라 직선성, LOD, LOQ, 정확성, 반복성 및 재현성을 검토하였다. 수용성 비타민의 직선성, LOD 및 LOQ는 Table 3에 나타냈다.
본 연구에서 진행한 분석법을 검증하기 위해서 AOAC 분석법 검증 가이드라인(AOAC 2016)에 준하여 직선성(linearity), 정확성(accuracy), 반복성(repeatability) 및 재현성(reproducibility)을 확인하였다. 각 수용성 비타민의 표준물질을 단계적으로 희석하여 검량선을 작성한 후 직선성을 구하였다.
비타민 B₂의 추출은 Kim 등(2014)과 식품공전(MFDS 2018)에 등재되어 있는 분석법을 이용하였다. 즉, 약 5 g의 균질화된 검체에 3차 증류수 50 mL를 첨가한 후 80℃ 조건의 항온수조(HB-205SW, Hanbaek scientific Co.
수산물 조리 식품 29종의 비타민 B₁ 및 B₃의 추출은 동시 분석법을 이용하여 진행하였고, Kim 등(2014)의 방법에 따라 분석하였다. 시료 약 5 g에 5 mM sodium 1-hexanesulfonate 용액 50 mL를 첨가하여 초음파 추출기(SD-350H, Sungdong Ultrasonic Co.

성능/효과

0000 사이를 보여 우수한 직선성을 보여주었다. 각 수용성 비타민 성분의 LOD, LOQ, 정확성 및 정밀성은 AOAC 가이드라인에서 제시한 기준에 충족되었으며, 또한 QC chart를 작성함으로써 전 연구 기간 동안 얻은 분석값의 신뢰성을 확보하였다. 수산물 조리 식품 중 비타민 B₁은 꽁치조림(2.
등푸른 생선은 DHA 및 EPA와 같은 고도불포화 지방산과 아미노산을 다량 함유하고 있어서 영양 기능성이 매우 우수한 어종으로 알려져 있다(Lee 등 2012). 등푸른 생선의 종류인 꽁치 및 고등어는 구이를 하였을 때 비타민 B₃의 함량이 높게 검출되는 것을 확인할 수 있었으며, 갈치에서도 구이(4.149 mg/100 g)가 조림(2.568 mg/100 g)에 비해 높은 것을 확인할 수 있었다. 따라서 등푸른 생선은 비타민 B₃의 좋은 급원 식품이 될 수 있을 것으로 사료된다.
직선성을 확인하기 위해 사용된 검량선은 비타민 B₁, B₂, B₃ 및 B₁₂ 표준물질을 단계적으로 희석하여 7개 농도에 대해 작성하였다. 모든 성분의 검량선에서 상관계수(R²)값은0.9997~1.000으로 본 실험에서 사용된 분석법은 모두 우수한 직선성을 나타내었다. 또한, 본 연구에서는 수용성 비타민 분석에 대한 검출이 가능한 최저 농도인 LOD와 정량이 가능한 최저 농도인 LOQ를 알아보았다.
정밀성을 확인하기 위해서 반복성과 재현성을 구해 Table 5에 나타내었다. 모든 수용성 비타민에서 반복성과 재현성의 상대표준편차(relative standard deviation, RSD)는 각각 0.607~4.827%, 1.003~4.218%로 우수한 결과를 나타내었다. 분석 데이터는 분석 기간 동안 다양한 변수에 의해 영향을 받을 수 있어, 분석을 품질관리하기 위해 시판 중인 분유를 사용하여 QC chart를 작성하여 내부분석품질관리를 실시하였다(Fig.
꽁치와 고등어의 경우, 구이류에 비해 조림류에서 비타민 B₁의 함량이 높게 나타났는데, 이는 비타민 B₁은 소량의 조리수와 짧은 조리 시간으로써 잔존율을 증가시킬 수 있다는 보고가 있어 조리 방법에 따른 영향인 것으로 판단된다(Chung 등 2016). 본 실험에서는 갈치구이와 갈치조림에서 비타민 B₁이 검출되지 않았다. 일본 문부과학성의 MEXT(2015)에는 갈치 생것의 함량이 0.
의 함량을 분석하고, 분석한 데이터의 신뢰성 확보를 위하여 각 성분의 분석법 검증 및 내부분석품질관리를 실시하였다. 본 연구에 사용된 분석법의 직선성, LOD, LOQ, 정확성, 정밀성을 알아본 결과, 모든 성분의 검량선에서 상관계수(R²)값은 0.9997~1.0000 사이를 보여 우수한 직선성을 보여주었다. 각 수용성 비타민 성분의 LOD, LOQ, 정확성 및 정밀성은 AOAC 가이드라인에서 제시한 기준에 충족되었으며, 또한 QC chart를 작성함으로써 전 연구 기간 동안 얻은 분석값의 신뢰성을 확보하였다.
본 연구에서 정확성을 검증하기 위해서 표준인증물질 SRM 1849a(infant/adult nutritional formula)를 분석하고, 분석값을 NIST가 제시한 인증값과 비교하여 Table 4에 나타내었다. 비타민 B₁, B₂ 및 B₃는 89.4~105.0%의 회수율 범위를 나타내었고, 비타민 B₁₂ 는 119.7%의 회수율을 보여 AOAC 가이드라인에서 제시한 수용 가능 범위에 충족하는 것을 확인하였다. 정밀성을 확인하기 위해서 반복성과 재현성을 구해 Table 5에 나타내었다.
비타민 B12의 함량은 장어탕(0.207 μg/100 g)이 가장 낮은 함량을 보였으며, 꽁치구이(17.193 μg/100 g)가 가장 높은 함량으로 나타났다.
125 μg/mL로 보고하였다. 이와 같이, 본 실험에서 사용한 수용성 비타민의 각 분석법은 우수한 감도를 보여주었고, 식품 내 함유된 미량의 수용성 비타민을 정량하기에 적합하다고 판단하였다. 정확성 및 정밀성은 동일한 분석방법일지라도 분석하고자 하는 물질의 농도에 따라 영향을 받을 수 있다.
1). 전 기간에 걸쳐 모든 성분에서 분석한 QC 시료의 분석값이 관리 상․하한선 범위 내에 들어가는 것을 확인함으로써, 이와 같은 내부분석품질관리를 통해 모든 분석에 대한 관리가 제대로 이행되었다는 것을 확인하였다.
함량의 결과는 Table 1과 같다. 총 29종의 수산물 조리 식품에 함유된 비타민 B₁ 함량은 0.055~2.646 mg/100 g의 범위였고, 비타민 B₃는 0.098~10.971 mg/100 g의 범위를 나타내었다. 비타민 B₁은 꽃게탕(0.

후속연구

이와 같이 꽁치를 이용한 조리 식품은 비타민 B₁, B₂, B₃ 및 B₁₂의 우수한 급원 식품으로 판단된다. 또한 수산물의 소비 증대에 따른 수산물을 활용한 각종 식품의 수용성 비타민 함량에 대한 정보는 더욱 확충되어야 할 것으로 생각되며, 본 연구 결과는 국가 식품 영양성분 데이터베이스 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	2016년도 기준 한국인의 1인당 연간 수산물 평균 섭취량은 ?	최근 우리나라의 수산물 소비량은 지속적으로 증가하여 2016년도 기준 한국인의 1인당 연간 수산물 평균 섭취량은 58.4 kg으로 전 세계 평균 섭취량인 20.2 kg보다 월등히 높은 수치를 기록하였다(FAO 2016).
	우리나라에서 수산물은은 어떻게 이용하는가?	2 kg보다 월등히 높은 수치를 기록하였다(FAO 2016). 우리나라에서 수산물은 생식, 국, 찌개, 조림 및 구이 등의 조리방법을 통해 부식으로서 섭취하거나 염장, 건어물 등과 같은 보조식품으로도 이용한다(Han BH 1997; Yun OH 2008). 어패류는 단백질의 영양적 가치가 우수하고 오메가-3 지방산 함량이 높아 심혈관질환 예방에 효능을 나타낸다고 보고되어 있다(KrisEtherton 등 2002).
	수산물 조리 식품 29종의 비타민 B2의 함량은 어떻게 되는가?	국내에서 소비되는 수산물 조리 식품 29종의 비타민 B2 및 B12 함량은 Table 2에 나타내었다. 비타민 B2의 함량은 0.029~0.370 mg/100 g의 범위를 나타냈으며, 비타민 B12는 0.207~17.

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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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