[국내논문]국가표준식품성분표 개정을 위한 국내 다소비 해조류 및 채소류의 비타민 E 및 K 분석 Analysis of vitamin E and K contents in sea algae and vegetables frequently consumed in Korea for National Standard Food Composition Database원문보기
본 연구에서는 국내에서 소비되고 있는 해조류와 채소류의 비타민 E와 K 함량을 분석하고, 사용된 분석법의 유효성과 분석품질관리를 통해 분석 데이터의 신뢰성을 확보하여 식품 영양성분 데이터베이스 구축을 위한 자료를 제공하고자 하였다. 해조류의 비타민 E는 α-tocopherol만 검출되었으며 이들의 활성은 0.15-1.14 mg α-TE/100 g으로 해조류의 종류와 조리 방법에 따라 다르게 나타났다. 해조류에서 비타민 E는 건조된 매생이(dried)가 1.14 mg α-TE/100 g으로 가장 높은 활성을 나타내었으며, 비타민 K는 건조 미역이 1,629.50 ㎍/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 채소류의 경우, 비타민 E 활성은 0.01-2.48 mg α-TE/100 g으로 나타났으며, 가열처리 방법에 따라 비타민 E 함량이 변화하였다. 채소류의 비타민 K1 함량은 16.15-979.60 ㎍/100 g의 범위를 나타내었다. 비타민 K1 은 초록 잎을 가진 시료에서 주로 검출되었으며, 뿌리 채소에서는 검출되지 않았다. 본 연구에서 사용된 비타민 E와 K의 분석법에 대한 검증은 정확성, 정밀성, 직선성, 검출한계, 정량한계를 평가하였으며, 분석품질관리를 통하여 분석 기간 동안 모든 시료에 대한 분석이 신뢰성 있게 진행되었음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 분석된 해조류와 채소류의 비타민 E와 K 데이터는 국가표준식품성분표 개정을 위한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 국내에서 소비되고 있는 해조류와 채소류의 비타민 E와 K 함량을 분석하고, 사용된 분석법의 유효성과 분석품질관리를 통해 분석 데이터의 신뢰성을 확보하여 식품 영양성분 데이터베이스 구축을 위한 자료를 제공하고자 하였다. 해조류의 비타민 E는 α-tocopherol만 검출되었으며 이들의 활성은 0.15-1.14 mg α-TE/100 g으로 해조류의 종류와 조리 방법에 따라 다르게 나타났다. 해조류에서 비타민 E는 건조된 매생이(dried)가 1.14 mg α-TE/100 g으로 가장 높은 활성을 나타내었으며, 비타민 K는 건조 미역이 1,629.50 ㎍/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 채소류의 경우, 비타민 E 활성은 0.01-2.48 mg α-TE/100 g으로 나타났으며, 가열처리 방법에 따라 비타민 E 함량이 변화하였다. 채소류의 비타민 K1 함량은 16.15-979.60 ㎍/100 g의 범위를 나타내었다. 비타민 K1 은 초록 잎을 가진 시료에서 주로 검출되었으며, 뿌리 채소에서는 검출되지 않았다. 본 연구에서 사용된 비타민 E와 K의 분석법에 대한 검증은 정확성, 정밀성, 직선성, 검출한계, 정량한계를 평가하였으며, 분석품질관리를 통하여 분석 기간 동안 모든 시료에 대한 분석이 신뢰성 있게 진행되었음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 분석된 해조류와 채소류의 비타민 E와 K 데이터는 국가표준식품성분표 개정을 위한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 판단된다.
Vitamin E and K are essential micronutrients required by our body in small amounts for proper metabolic functions; however, the content of vitamin E and K commonly consumed in foods has not been comprehensively defined. In this study, the contents of vitamins E and K in sea algae and vegetables were...
Vitamin E and K are essential micronutrients required by our body in small amounts for proper metabolic functions; however, the content of vitamin E and K commonly consumed in foods has not been comprehensively defined. In this study, the contents of vitamins E and K in sea algae and vegetables were analyzed and the analytical methods were validated. The α-tocopherol equivalent (α-TE) and vitamin K1 content in sea algae ranged from 0.15 to 1.14 mg/100 g and from 11.91 to 1,629.5 ㎍/100 g, respectively. In addition, α-TE and vitamin K1 of vegetables were detected in the range of 0.02-2.48 mg/100 g and 16.15-979.60 ㎍/100 g, respectively. In particular, β- and γ-tocopherol and α- and β-tocotrienol were detected in several vegetables. The analytical methods were accurate and reproducible. These results provide reliable data on the vitamin E and K contents of foods consumed in Korea for the development of National Standard Food Composition Database.
Vitamin E and K are essential micronutrients required by our body in small amounts for proper metabolic functions; however, the content of vitamin E and K commonly consumed in foods has not been comprehensively defined. In this study, the contents of vitamins E and K in sea algae and vegetables were analyzed and the analytical methods were validated. The α-tocopherol equivalent (α-TE) and vitamin K1 content in sea algae ranged from 0.15 to 1.14 mg/100 g and from 11.91 to 1,629.5 ㎍/100 g, respectively. In addition, α-TE and vitamin K1 of vegetables were detected in the range of 0.02-2.48 mg/100 g and 16.15-979.60 ㎍/100 g, respectively. In particular, β- and γ-tocopherol and α- and β-tocotrienol were detected in several vegetables. The analytical methods were accurate and reproducible. These results provide reliable data on the vitamin E and K contents of foods consumed in Korea for the development of National Standard Food Composition Database.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 국내에서 다소비되는 식품군 중 해조류와 채소류에 함유된 비타민 E와 K 함량 데이터베이스 구축을 위해 분석법 검증 및 분석품질관리를 실시하고, 이를 적용하여 정확한 비타민 E와 K 함량을 조사함으로써 분석 신뢰성을 확보하고자 하였다.
가설 설정
2) T and T3 correspond to tocopherol and tocotrienol, respectively. 3)- means not detected.
2)T corresponds to tocopherol. 3)- means not detected.
3)- means not detected.
4) T corresponds to tocopherol.
제안 방법
약 2시간 냉각 후, 2% NaCl 용액 30mL를 첨가하여 에탄올 농도를 조절하였다. 0.01% BHT를 함유한 추출용매(n-hexane:ethyl acetate=90:10, v/v) 20mL를 첨가 후 총 3회 반복하여 비타민 E를 추출하였으며, 추출액은 무수 MgSO4를 통하여 수분을 제거하고 총 50mL로 정용하였다. 이 추출액 2mL를 취하여 질소가스로 용매를 제거한 뒤, 1mL의 n- hexane으로 재용해시킨 후, 0.
모든 기간 동안 수행하였다. 관리 한계선의 설정은 품질관리 시료의 비타민 E, K 함량을 10회 이상 반복 분석하고, 상대 표준편차가 5% 안에 들어가는 값을 선택하여 평균값을 기준값으로 하였다. 관리 상한선 및 하한선, 조치 상한선 및 하한선을 아래의 식과 같이 계산하여 설정하였다.
시료 정보와 전처리 방법o은 Table 1과 Table 2에 명시하였다. 모든 시료는 −18 C의 냉동고(IBK -500F, Infobiotech, Daejeon, Korea)에서 저장하였으며, 추o출 과정 전 4 C 냉장고(IBK-700RFA, Infobiotech)에서 해동한 후 실험을 진행하였다.
관리 상한선 및 하한선, 조치 상한선 및 하한선을 아래의 식과 같이 계산하여 설정하였다. 본 연구 기간 동안 시료 분석 시, QC 시료를 함께 분석하여 품질관리도표(quality control chart, QC chart)를 작성하면서 분석품질관리를 실시하였다.
본 연구에서 비타민 E 분석을 위해 α-tocopherol과 γ-tocopherol, 비타민 K 분석을 위해 phylloquinone과 menaquinone 표준물질을 희석한 후 HPLC로 분석하여 얻은 결과를 이용하여 직선성, 검2출한계, 정량한계를 제시하였다(Table 7). 검량선의 상관계수(R ) 는 0.
1에 나타냈다. 비타민 E와 K 품질관리를 위해 잣, 브로콜리와 표고버섯 혼합물을 사용하여 분석 기간 동안 시료와 함께 분석하였다. 분석관리 차트 기준값을 정하기 위해 시료를 10회 이상 반복하여 분석한 결과, α-tocopherol과 γ-tocopherol의 평균값은 각각 6.
형광 검출기(fluorometric detector, FLD)의 파장은 excitation wavelength 290nm, emission wavelength 300 nm에서 측정하였다. 비타민 K 분석 컬럼은 ZORBAX Eclipse XDB-C18 column (150mm×4.6 mm, 5μm, Agilent Technologies)과 quinone류를 hydroquinone으로 환원시키기 위해(Kim 등, 2014a) 아연을 충진한 post-column (2.0mm×50mm, YMC Co., Wilmington, NC, USA)을 연결하여 사용하였다. 이동상은 methanol과 dichloromethane을 혼합한 용매 (methanol:dichloromethane=9:1, v/v)를 1L로 제조하여 zinc chloride 1.
, Daejeon, Korea) 하였다. 상층액 1mL를 취하여 질소가스를 이용하여 용매를 제거한 후, methanol 1mL를 가하여 재용해시켜, 0.45μm PTFE syringe filter (Whatman, Maidstone, UK)로 여과하고 HPLC를 이용하여 분석하였다.
01% BHT를 함유한 추출용매(n-hexane:ethyl acetate=90:10, v/v) 20mL를 첨가 후 총 3회 반복하여 비타민 E를 추출하였으며, 추출액은 무수 MgSO4를 통하여 수분을 제거하고 총 50mL로 정용하였다. 이 추출액 2mL를 취하여 질소가스로 용매를 제거한 뒤, 1mL의 n- hexane으로 재용해시킨 후, 0.45μm PTFE syringe filter (Whatman International Ltd., Piscataway, NJ, USA)로 여과하고 HPLC를 이용하여 분석하였다.
23μg/100 g을 얻었다. 이를 기준 값으로 설정하여 평균값의 상·하위 10%를 관리상한선(UCL), 관리 하한선(LCL)으로 정하여 분석품질관리를 시행하였다. 모든 분석 데이터는 UCL, LCL 범위 안에 있는 것을 확인하였으며, 해조류와 채소류의 비타민 E 및 K 분석이 신뢰성 있게 수행되었음을 확인하였다.
정확성은 표준참고물질 SRM 3280 (soy milk), SRM 3235 (multi vitamin)의 비타민 E와 K 함량을 분석하고 NIST (National Institute of Standards and Technology)에서 제시한 인증값과 비교하여 회수율(recovery, %) 을 계산하였다. 정밀성은 QC 시료인 잣과 브로콜리, 표고버섯 혼합물을 하루에 5반복 실험하여 repeatability (intraday, RSDr)와 5 일 동안 1회씩 실험하여 reproducibility (interday precision, RSDR) 의 coefficient variation (CV, %)을 계산하여 나타냈다. 직선성은 표준물질인 α-, β-, γ-, δ-tocopherol 및 tocotrienol, phylloquinone 과 menaquinone을 일반적인 식품 중의 비타민 E 및 K 함량을 포함하는 농도로 제조하여 측정된 peak의 면적과 농도와의 상관성을 분석하였다.
LOQ)를 측정하였다. 정확성은 표준참고물질 SRM 3280 (soy milk), SRM 3235 (multi vitamin)의 비타민 E와 K 함량을 분석하고 NIST (National Institute of Standards and Technology)에서 제시한 인증값과 비교하여 회수율(recovery, %) 을 계산하였다. 정밀성은 QC 시료인 잣과 브로콜리, 표고버섯 혼합물을 하루에 5반복 실험하여 repeatability (intraday, RSDr)와 5 일 동안 1회씩 실험하여 reproducibility (interday precision, RSDR) 의 coefficient variation (CV, %)을 계산하여 나타냈다.
정밀성은 QC 시료인 잣과 브로콜리, 표고버섯 혼합물을 하루에 5반복 실험하여 repeatability (intraday, RSDr)와 5 일 동안 1회씩 실험하여 reproducibility (interday precision, RSDR) 의 coefficient variation (CV, %)을 계산하여 나타냈다. 직선성은 표준물질인 α-, β-, γ-, δ-tocopherol 및 tocotrienol, phylloquinone 과 menaquinone을 일반적인 식품 중의 비타민 E 및 K 함량을 포함하는 농도로 제조하여 측정된 peak의 면적과 농도와의 상관성을 분석하였다. 검출한계와 정량한계는 ICH (2005)의 분석법 검증 가이드라인에 따라 수행하였다.
대상 데이터
Louis, MO, USA)에서 구입하여 사용하였다. Potassium hydroxide, potassium carbonate, pyrogallole Daejung Chemical Co. (Siheung, Korea), sodium chloride는 Junsei Chemical Co. (Tokyo, Japan) 제품을 사용하였다. n-Hexane, isopropanol, ethyl acetate (J.
(Tokyo, Japan) 제품을 사용하였다. n-Hexane, isopropanol, ethyl acetate (J. T. Baker, Philipsburg, NJ, USA)와 methanol, ethanol, dichloromethane, water (Burdick & Jackson Co., Muskegon, MI, USA)은 HPLC 등급으로 사용하였다. 내부 분석품질관리를 위해 사용된 품질관리 시료는 농촌진흥청(Jeonju, Korea)에서 잣과 브로콜리, 표고버섯 혼합물을 제공받아 사용하였다.
, Muskegon, MI, USA)은 HPLC 등급으로 사용하였다. 내부 분석품질관리를 위해 사용된 품질관리 시료는 농촌진흥청(Jeonju, Korea)에서 잣과 브로콜리, 표고버섯 혼합물을 제공받아 사용하였다.
본 연구에서 사용된 총 34종의 식품은 국가표준식품성분표 제 10 개정판 발간을 위해 선정된 시료로 농촌진흥청에서 2019년과 2020년에 제공받아 실험에 사용하였다. 시료 정보와 전처리 방법o은 Table 1과 Table 2에 명시하였다.
0mL/min였으며, 시료 주입량은 20μL였다. 형광 검출기(fluorometric detector, FLD)의 파장은 excitation wavelength 290nm, emission wavelength 300 nm에서 측정하였다. 비타민 K 분석 컬럼은 ZORBAX Eclipse XDB-C18 column (150mm×4.
데이터처리
본 연구에서 분석된 비타민 E와 K 분석방법에 관한 유효성 검증은 AOAC (2002) 분석법 검증 가이드라인에 준하여 정확성 (Table 5), 정밀성(Table 6), 직선성, 검출한계 및 정량한계(Table 7)를 평가하였다. 정확성 평가를 위해 비타민 E와 K의 표준인증물질인 SRM 3280과 SRM 3235을 사용하였으며, 측정값의 신뢰도를 판단하는 정확성은 회수율을 이용하여 검증하였다(Lee 등, 2015).
, Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 분석 결과의 평균과 표준편차를 구하였다. 세 그룹 이상의 시료 간의 유의적 차이는 Duncan’s multiple range test를 이용하였으며, 두 그룹 시료 간 유의적 차이는 t-test를 이용하여 모두 p<0.05 수준에서 검증하였다.
평가하였다. 정확성 평가를 위해 비타민 E와 K의 표준인증물질인 SRM 3280과 SRM 3235을 사용하였으며, 측정값의 신뢰도를 판단하는 정확성은 회수율을 이용하여 검증하였다(Lee 등, 2015). 비타민 E의 회수율은 110.
통계는 SPSS 23.0 (Statistics Package for the Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 이용하여 분석 결과의 평균과 표준편차를 구하였다. 세 그룹 이상의 시료 간의 유의적 차이는 Duncan’s multiple range test를 이용하였으며, 두 그룹 시료 간 유의적 차이는 t-test를 이용하여 모두 p<0.
이론/모형
직선성은 표준물질인 α-, β-, γ-, δ-tocopherol 및 tocotrienol, phylloquinone 과 menaquinone을 일반적인 식품 중의 비타민 E 및 K 함량을 포함하는 농도로 제조하여 측정된 peak의 면적과 농도와의 상관성을 분석하였다. 검출한계와 정량한계는 ICH (2005)의 분석법 검증 가이드라인에 따라 수행하였다. 공시험 chromatogram의 signal- to-noise (S/N)의 평균값에 표준편차를 각각 3.
본 연구의 비타민 E와 K 분석은 AOAC (2002) 검증 가이드라인에 따라 분석법의 정확성(accuracy), 정밀성(precision), 직선성 (linearity), 검출 한계(limit of detection, LOD)와 정량한계(limit of quantification, LOQ)를 측정하였다. 정확성은 표준참고물질 SRM 3280 (soy milk), SRM 3235 (multi vitamin)의 비타민 E와 K 함량을 분석하고 NIST (National Institute of Standards and Technology)에서 제시한 인증값과 비교하여 회수율(recovery, %) 을 계산하였다.
분석품질관리는 AOAC (2002) 가이드라인에 준하여 시료를 분석하는 모든 기간 동안 수행하였다. 관리 한계선의 설정은 품질관리 시료의 비타민 E, K 함량을 10회 이상 반복 분석하고, 상대 표준편차가 5% 안에 들어가는 값을 선택하여 평균값을 기준값으로 하였다.
시료 중 비타민 E는 Sim 등(2018)의 검화방법에 따라 추출하였다. 2g의 시료를 시험관(200mm×24mm)에 취하여 6% pyrogallol를 함유한 에탄올 20mL를 첨가하고 질소가스로 충진후 초음파기(ESW-2850B, Hwashin Tech Co.
시료 중 비타민 K 추출은 Lee 등(2015)의 용매 추출법에 따라 추출하였다. 시료 1g을 50mL 비커에 취하여 dichloromethane과 methanol 혼합용매(dichloromethane:methanol=2:1, v/v)를 30mL 첨가하였다.
성능/효과
3)Reproducibility refers to the results of 5 independent determinations carried out in a sample by analyzing 5 replicates at different assay day.
35 μg/100 g이고, 생미역을 끓인 것(boiled)에는 검출되지 않았다. 건조 미역(dried)의 비타민 K1 함량은 1, 629.50μg/100g으로 생미역(raw)보다 높았으며, 건조 미역을 물에 불린 것(dried, soaked in water)은 35.89μg/100g으로 감소하였다. 또한 불린 것을 끓인 것(dried, soaked in water, boiled) 은 비타민 K1이 검출되지 않았다.
09mg/100g으로 검출되었다. 건조 토란대(dried)는 α-tocopherol 과 α-tocotrienol이 각각 0.61, 0.25mg/100g이 검출되었으며 건조된 토란대를 끓인 것(dried, boiled)에는 α-tocopherol만 0.49mg/ 100g 검출되었다. 생도라지(raw)와 이를 데친 것(blanched)에서 α- tocopherol이 검출되었으며 그 함량은 각각 1.
50μg/100g으로 약 10배 감소하였다. 게걸무의 뿌리(root, raw)에서는 비타민 K가 검출되지 않았으며 잎(leaves, raw)에서는 비타민 K1이 62.55μg/100g 검출되었다. 건조 토란대(dried)와 이를 끓인 것(dried, boiled)의 비타민 K1 함량이 각각 85.
00μg/100g으로 증가하였다. 따라서 해조류의 비타민 K1 함량은 11.91-1, 629.50μg/100g이였으며, 해조류에서는 비타민 K2는 검출되지 않았다. 이는 식품성분표에서 제시한 해조류의 비타민 K1 함량인 4.
53μg/100g에 비해 높게 나타났는데, 이는 초록 잎을 갖는 채소류에서 높은 비타민 K1 함량을 나타낸다는 기존의 연구결과와 일치하였다(Booth 등, 2012; Lee 등, 2018b). 또한 찐숙주나물(steamed)을 제외하고 채소류를 가열처리 하였을 때 생 것에 비해 더 높은 함량의 비타민 K1 가 검출되는 것을 확인하였으며, 찐숙주나물(steamed)의 영양소 보존율이 113.5%로 비타민 K1의 손실이 일어나지 않았다. Damon 등 (2005)의 연구에 따르면 비타민 K 함량과 조리 방법의 상관관계는 밝혀지지 않았지만 열처리로 인해 식물 조직이 파괴되면서 더 많은 함량의 비타민 K1이 추출될 수 있다고 보고하였으며 이는 본 연구의 결과와도 유사하였다.
이를 기준 값으로 설정하여 평균값의 상·하위 10%를 관리상한선(UCL), 관리 하한선(LCL)으로 정하여 분석품질관리를 시행하였다. 모든 분석 데이터는 UCL, LCL 범위 안에 있는 것을 확인하였으며, 해조류와 채소류의 비타민 E 및 K 분석이 신뢰성 있게 수행되었음을 확인하였다.
14mg/100g으로 다른 채소류에 비해 높았다. 반면 열풍건조된 도라지(dried, hot-air drying)는 α-tocopherol 함량이 2.45mg/100g으로 생 것과 데친 것에 비해 약 2배 증가하였으며, γ-tocopherol (2.45mg/100 g)이 추가로 검출되었다. 생숙주나물(raw)과 이를 데친 것(blanched) 에서 γ-tocopherol이 검출되었으며 그 함량은 각각 0.
06mg/100g으로 감소하였다. 백오이(white, with skin, raw)는 비타민 E가 검출되지 않은 반면 취청오이(green, with skin, raw)는 α-tocopherol과 γ-tocopherol의 함량이 각각 0.13, 0.10mg/ 100 g이였으며, 오이지(picked, salted)로 조리한 경우 α-tocopherol 만 0.40mg/100g 검출되었다. 생부추(raw)와 생더덕(without skin, raw)은 α-tocopherol이 각각 0.
86μg/100g으로 비타민 K1의 함량이 약 18 μg/100g 증가하였다. 백오이(white, with skin, raw)와 취청오이(green, with skin, raw)의 비타민 K1 함량은 각각 66.98, 16.15 μg/100g으로 백오이(white, with skin, raw)가 취청오이(green, with skin, raw)에 비해 약 4배 높은 함량을 나타내었다. 생부추(raw)의 비타민 K1 함량은 134.
비타민 E와 K 품질관리를 위해 잣, 브로콜리와 표고버섯 혼합물을 사용하여 분석 기간 동안 시료와 함께 분석하였다. 분석관리 차트 기준값을 정하기 위해 시료를 10회 이상 반복하여 분석한 결과, α-tocopherol과 γ-tocopherol의 평균값은 각각 6.40, 9.61mg/100g을 얻었으며, phylloquinone의 평균값은 901.23μg/100 g을 얻었다. 이를 기준 값으로 설정하여 평균값의 상·하위 10%를 관리상한선(UCL), 관리 하한선(LCL)으로 정하여 분석품질관리를 시행하였다.
정확성 평가를 위해 비타민 E와 K의 표준인증물질인 SRM 3280과 SRM 3235을 사용하였으며, 측정값의 신뢰도를 판단하는 정확성은 회수율을 이용하여 검증하였다(Lee 등, 2015). 비타민 E의 회수율은 110.38%, 비타민 K의 회수율은 100.62%로 AOAC 가이드라인 범위 기준에 충족하는 우수한 결과를 나타냈다. 정밀성 확인을 위해 측정값의 오차 정도를 반복성(repeatability)과 재현성(reproducibility)을 이용하여 검증하였는데(Table 6), 비타민 E의 반복성과 재현성의 변동계수(coefficient of variation, CV)값은 2.
49mg/ 100g 검출되었다. 생도라지(raw)와 이를 데친 것(blanched)에서 α- tocopherol이 검출되었으며 그 함량은 각각 1.01, 1.14mg/100g으로 다른 채소류에 비해 높았다. 반면 열풍건조된 도라지(dried, hot-air drying)는 α-tocopherol 함량이 2.
40mg/100g 검출되었다. 생부추(raw)와 생더덕(without skin, raw)은 α-tocopherol이 각각 0.40, 0.22mg/100g 검출되었으며, 생부추를 데친 것(blanched)은 0.21mg/100g으로 감소하였고, 구운 더덕(without skin, roasted)은 0.54mg/100g으로 증가하였다. 전체적으로, 채소류의 α-TE는 0.
15 μg/100g으로 백오이(white, with skin, raw)가 취청오이(green, with skin, raw)에 비해 약 4배 높은 함량을 나타내었다. 생부추(raw)의 비타민 K1 함량은 134.16μg/100g, 데친 부추(blanched)는 147.44 μg/100 g으로 가열처리 후 비타민 K1 함량이 증가하였고, 도라지 뿌리 및 더덕에서는 비타민 K가 검출되지 않았다. 비타민 K1의 함량을 분석한 결과 채소류는 16.
45mg/100 g)이 추가로 검출되었다. 생숙주나물(raw)과 이를 데친 것(blanched) 에서 γ-tocopherol이 검출되었으며 그 함량은 각각 0.49, 0.79 mg/ 100g으로 데친 후 함량이 증가하였고, 숙주나물을 찐 것(steamed) 에서는 0.06mg/100g으로 감소하였다. 백오이(white, with skin, raw)는 비타민 E가 검출되지 않은 반면 취청오이(green, with skin, raw)는 α-tocopherol과 γ-tocopherol의 함량이 각각 0.
보통 게걸무와 같은 십자화과 채소의 경우 뿌리에서는 비타민 E가 검출되지 않고 잎에서 검출되는 것으로 보고되었는데(Park 등, 2017), 본 연구에서는 게걸무에서도 뿌리와 잎에 서로 다른 비타민 E 이성체가 검출되었고 잎에서 그 함량이 높은 것으로 나타났다. 열풍건조된 도라지는 본 연구에서 분석된 채소류 중 α-tocopherol 함량이 가장 높았으며 γ-tocopherol이 추가로 검출되었다. 이는 열풍건조 과정에서 건조, 데치기, 끓이기 과정 동안 해조류나 채소류에 존재하는 tocopherol oxidase의 활성이 저해되어 비타민 E 손실을 방지하였으며, 가열처리에 의한 세포막의 파괴로 식품 내 성분과 결합되어 있던 비타민 E가 추출되었을 것으로 보인다(Lee 등, 2018b).
Table 3의 해조류 결과와 달리 일부 채소류에서는 비타민 E 이성체 중 α-, β-, 및 γ-tocopherol과 α- 및 β- tocotrienol이 검출되었다. 우선, 생고추냉이(raw, with stem)와 고추냉이 장아찌(pickled)에서는 비타민 E가 검출되지 않았고, 게걸무의 뿌리(root, raw)에서는 β-tocopherol (0.03mg/100g)이, 잎 (leaves, raw)에서는 α-tocopherol 및 β-tocotrienol이 각각 0.58, 0.09mg/100g으로 검출되었다. 건조 토란대(dried)는 α-tocopherol 과 α-tocotrienol이 각각 0.
함량 및 α-TE를 Table 3에 나타내었다. 전반적으로 미역(생 것, 끓인 것, 불린 것, 끓인 후 불린 것, 줄기 생 것) 에서는비타민 E가 검출되지 않았지만, 건조 미역(dried)은 α-tocopherol 의 함량이 0.96mg/100g으로 나타났다. 마찬가지로, 생다시마(raw) 에도 비타민 E가 검출되지 않았지만 건조 다시마(dried)에서는 0.
54mg/100g으로 증가하였다. 전체적으로, 채소류의 α-TE는 0.01-2.48mg/100g으로 식품성분표(RDA, 2016)에서 채소류의 비타민 E의 함량인 0.00-37.56mg/100g보다 낮았지만 이는 식품성분표에 표시된 말린 고추나 구기자 잎 등 비타민 E 함량이 높은 채소류가 포함되어 있어 차이를 나타낸 것으로 보인다. 보통 게걸무와 같은 십자화과 채소의 경우 뿌리에서는 비타민 E가 검출되지 않고 잎에서 검출되는 것으로 보고되었는데(Park 등, 2017), 본 연구에서는 게걸무에서도 뿌리와 잎에 서로 다른 비타민 E 이성체가 검출되었고 잎에서 그 함량이 높은 것으로 나타났다.
62%로 AOAC 가이드라인 범위 기준에 충족하는 우수한 결과를 나타냈다. 정밀성 확인을 위해 측정값의 오차 정도를 반복성(repeatability)과 재현성(reproducibility)을 이용하여 검증하였는데(Table 6), 비타민 E의 반복성과 재현성의 변동계수(coefficient of variation, CV)값은 2.09-4.25%로, 또한 비타민 K의 계수도4.45 및 2.30%로 우수하였다.
후속연구
이는 열풍건조 과정에서 건조, 데치기, 끓이기 과정 동안 해조류나 채소류에 존재하는 tocopherol oxidase의 활성이 저해되어 비타민 E 손실을 방지하였으며, 가열처리에 의한 세포막의 파괴로 식품 내 성분과 결합되어 있던 비타민 E가 추출되었을 것으로 보인다(Lee 등, 2018b). 또한 채소류의 영양소 보존율은 116.66-226.95% (data not shown)로 높았으나, 숙주나물 찐 것(steamed)과 부추 데친 것(blanched)은 각각 12.41, 41.44%로 낮았는데 이는 시료의 조직이 손상되었거나 효소가 불활성화 할 정도로 충분히 처리되지 않아 tocopherol oxidase 활성으로 인해 비타민 E 함량이 감소한다는 보고(Knecht 등, 2015)에 따라 가열처리 방법 및 시료 조직의 구조적 특성이 비타민 E 손실에 영향을 미친 것으로 보이며 이에 대한 연구가 더 필요하다고 생각된다.
참고문헌 (26)
Ahn SE, Jun SY, Kum SA, Ha KH, Joung HJ. Current status and trends in estimated intakes and major food groups of vitamin E among Korean adults: Using the 1-6th Korea National Health and Nutrition Examination Survey. J. Nutr. Health 50: 483-493 (2017)
Amorim K, Lage-Yusty MA, Lopex-hernandez J. Changes in bioactive compounds content and antioxidant activity of seaweed after cooking processing. J. Food 10: 321-324 (2012)
AOAC. Official Methods of Analysis of AOAC. AOAC guidelines for single laboratory validation of chemical methods for dietary supplements and botanicals. Association of Official Analytical Chemists, Gaithersburg, MD, USA. pp. 12-27 (2002)
Booth SL. Vitamin K: food composition and dietary intakes. Food Nutr. Res. 56: 5505 (2012)
Damon M, Zhang NZ, Haytowitz DB, Booth SL. Phylloquinone (vitamin K 1 ) content of vegetables. J. Food Compost. Anal. 18: 751-758 (2005)
ICH. Validation of analytical procedures: text and methodology Q2 (R1). Complementary guideline on methodology dated on 6 November, 1996 incorporated in November 2005. International Conference on Harmonization. Geneva Switzerland. pp. 11-12 (2005)
Jiang GH, Na MO, Eun JB. Physicochemical characteristics and sensory evaluation of bracken (Pteridium aquilinum) and aster scaber dried by different methods. Korean J. Food Preserv. 23: 819-824 (2016)
Jeong YN, Park SJ, Lee SH, Choi YM, Chun JY. Analysis and verification of vitamin B 12 in animal foods for update of national standard food composition table. Korean J. Food Sci. Technol. 52: 1-8 (2020)
Kim HG, Choi YM, Cho YS, Sung JH, Ham HM, Lee JS. Comparison of extraction methods for the determination of vitamin K 1 in vegetables. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 43: 1791-1795 (2014a)
Kim AR, Lee HJ, Jung HO, Lee JJ. Physicochemical composition of ramie leaf according to drying methods. Korean J. Food Nutr. 43: 118-127 (2014b)
Knecht K, Sandfuchs K, Kulling SE, Bunzel D. Tocopherol and tocotrienol analysis in raw and cooked vegetables: a validated method with emphasis on sample preparation. Food Chem. 169: 20-27 (2015)
Lee HS, Chang MJ, Kim HY, Shim JS, Lee JS, Kim KN. Survey on utilization and demand for national food composition database. J. Nutr. Health 51: 186-198 (2018a)
Lee SG, Choi YM, Jeong HS, Lee JS, Sung JH. Effect of different cooking methods on the content of vitamins and true retention in selected vegetables. Food Sci. Biotechnol. 27: 333-342 (2018b)
Lee AR, Kim JH, Park JH, Kim YH, Hong EY, Kim HR, Choi YM, Lee JS, Eom HJ. A study on contents of vitamin K 1 in local agricultural products. Korean J. Food Nutr. 29: 301-306 (2016)
Lee SM, Lee HB, Lee JS. Comparison of extraction methods for the determination of Vitamin E in some grains. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 35: 248-253 (2006)
Lee S, Sung J, Choi Y, Kim Y, Jeong HS, Lee J. Analysis of vitamin K 1 in commonly consumed foods in Korea. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 44: 1194-1199 (2015)
Moon HG, Islam MA, Chun JY. Analysis of retinol, β-carotene, vitamin E, and cholesterol contents in steamed and braised dishes of the Korean diet. Korean J. Food Preserv. 26: 796-807 (2019)
Ottaway PN. The stability of vitamins during food processing: vitamin K. pp. 247-264. In: The Nutrition Handbook for Food Processor, Henry CJK and Chapman C (eds). CRC Press, Inc., Boca Raton, FL, USA (2002)
Park SJ, Kim OL, Rha YA. Component analysis and antioxidant activity of maca. Culi. Sci. & Hos. Res. 28: 137-144 (2017)
Park YJ, Sung JH, Choi YM, Kim YW, Kim MH, Jeong HS, Lee JS. Analysis of vitamin E in agricultural processed foods in Korea. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 45:771-777 (2016)
RDA. Korean Food Composition Table. 9th ed. Rural Development Administration. Jeonju, Korea. pp. 93-177, 367-375 (2016)
Shrivas K, Nirmalkar N, Thakur SS, Deb MK, Shinde SS, Shankar R. Sucrose capped gold nanoparticles as a plasmonic chemical sensor based on non-covalent interactions: Application for selective detection of vitamins B 1 and B 6 in brown and white rice food samples. Food Chem. 250: 14-21 (2018)
Shin SR, Lee SM. Relation between the total diet quality based on Korean Healthy Eating Index and the incidence of metabolic syndrome constituents and metabolic syndrome among a prospective cohort of Korean adults. Korean J. Community Nutr. 25: 61-70 (2020)
Sim U, Lee SE, Lee SH, Choi YM, Lee JS. Change in Vitamin E and K contents and true retention of cereal and legume by cooking. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 47: 675-681 (2018)
Vinas P, Bravo-Bravo M, Lopez-Garcia I, Hernandez-Cordoba M. Dispersive liquid-liquid microextraction for the determination of vitamins D and K in foods by liquid chromatography with diodearray and atmospheric pressure chemical ionization-mass spectrometry detection. Talanta 115: 806-813 (2013)
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