[논문]유통 채소류의 아피제닌 및 루테올린 함량 조사

강경자; 김범호; 김대환; 윤희정; 조영선; 한나은; 최종철; 이성남; 최옥경

doi:10.9799/ksfan.2021.34.2.233

[국내논문] 유통 채소류의 아피제닌 및 루테올린 함량 조사
Determination of the Contents of Apigenin and Luteolin in Vegetables 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.34 no.2, 2021년, pp.233 - 241

강경자 (경기도보건환경연구원 농수산물검사부 안산농수산물검사소) , 김범호 (경기도보건환경연구원 농수산물검사부 안산농수산물검사소) , 김대환 (경기도보건환경연구원 농수산물검사부 안산농수산물검사소) , 윤희정 (경기도보건환경연구원 농수산물검사부 안산농수산물검사소) , 조영선 (경기도보건환경연구원 농수산물검사부 안산농수산물검사소) , 한나은 (경기도보건환경연구원 농수산물검사부 안산농수산물검사소) , 최종철 (경기도청) , 이성남 (경기도보건환경연구원 농수산물검사부 안산농수산물검사소) , 최옥경 (경기도보건환경연구원 농수산물검사부)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate the contents of apigenin and luteolin in vegetables mainly distributed and consumed in Korea. In this study, the contents of apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin, and luteolin-7-O-glucoside in vegetables were surveyed by using liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS/MS). According to the analysis of 27 items (91 samples) in vegetables, the content of total apigenin (the sum of apigenin and apigenin-7-O-glucoside) was quantified in 8 out of the 27 items in vegetables, followed by pepper leaves, parsley, celery, chamnamul, foremost mugwort, and perilla leaves. The content of total luteolin (the sum of luteolin and luteolin-7-O-glucoside) was found in 11 of the 27 items in vegetables, followed by pepper leaves, dandelion, celery, red lettuce, foremost mugwort, and perilla leaves. Celery was divided into stalks and leaves for comparing the contents of apigenin and luteolin. Celery showed higher contents of apigenin and luteolin in leaves than in stalks.

Keyword

표/그림 (10)

표 Table 1. 27 items of vegetables for monitoring
표 Table 2. LC analytical conditions for the analysis of apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin and luteolin-7-O-glucoside
표 Table 3. LC-MS/MS analytical conditions for the analysis of apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin, and luteolin-7-O-glucoside
그림 Fig. 1. LC-MS/MS chromatogram of apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin, and luteolin-7-O-glucoside
표 Table 4. Linearity, LOD(limit of detection), and LOQ(limit of quantitation) results of analytical method for apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin, and luteolin-7-O-glucoside
표 Table 5. Recovery and intra-assay precision results of apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin, and luteolin-7-O-glucoside
표 Table 6. The content of apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin, and luteolin-7-O-glucoside of vegetables
그림 Fig. 2. Total apigenin content by part of celery. Each bar represented mean±S.D. of triplicate determinations(p<0.05).
그림 Fig. 3. Total luteolin content by part of celery. Each bar represented mean±S.D. of triplicate determinations(p<0.05).
표 Table 7. The content of apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin and luteolin-7-O-glucoside of vegetables

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 채소류의 apigenin과 luteolin 함량을 LC-MS/ MS를 이용하여 조사하여 관련분야 종사자와 소비자에게 이들 함량에 대한 기초자료로 제공하고자 하였다.
본 연구는 국내에서 주로 유통되고 소비되는 채소류의 apigenin 및 luteolin 함량을 조사하기 위한 것이다. 이를 위해 LC-MS/MS를 이용해 채소류 총 27품목(총 91 건)의 apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin 및 luteolin-7-O-glucoside 함량을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
그 결과, 셀러리 줄기보다 잎에서 모두 총 apigenin 및 총 luteolin 함량이 높게 나타났다. 본 연구결과는 채소류의 apigenin과 luteolin 함량에 대한 영양학적 기초자료로 활용하려 한다.

제안 방법

2 MΩ)한 증류수를 사용하였다. 전처리시 진탕기(MMV-1000W, Eyela, Japan)와 초음파추출기(B 8510E-DTH, Branson, USA)를 이용하여 추출하였다. 원심분리기는 1236MGR(Gyrozen Co.
, Korea), 농축은 질소농축기(TurboVap LV, Caliper Life Science, USA)를 사용하였다. Syringe filter는 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 재질의 13 mm, 0.2 μm규격을 사용하였다.
그 후 고속원심분리기로 10 분 원심분리(4, 000 rpm, 4℃)한 후 상층액을 5 mL 취한 다음 질소농축기로 40℃에서 감압농축하였다. 농축된 잔류물은 5% methanol을 5 mL넣어 재용해하고 0.2 μm PTFE(polytetraflu- orethylene) syringe filter로 여과 후 LC-MS/MS로 분석하였다.
, Tokyo, Japen)을사용하였다. 이동상 용매는 methanol(0.1% formic acid 첨가) 과 증류수(0.1% formic acid 첨가)를 사용하여 0.3 mL/min 유속으로 10분 동안 2 μL씩 주입하였다(Table 2).
정성 및 정량분석을 하였다. Tune하여 apigenin, Luteolin, apigenin-7-O-glucoside 및 luteolin-7-O-glucoside의 m/z 값, 각 물질의 이온 값을 찾았다. 이온화 효율이 negative mode에서 높은 것을 확인 후 Mass traces 프로그램으로 CE(collision energy) 값, 정성 이온 및 정량 이온을 확립하였다.
Tune하여 apigenin, Luteolin, apigenin-7-O-glucoside 및 luteolin-7-O-glucoside의 m/z 값, 각 물질의 이온 값을 찾았다. 이온화 효율이 negative mode에서 높은 것을 확인 후 Mass traces 프로그램으로 CE(collision energy) 값, 정성 이온 및 정량 이온을 확립하였다.
초음파 추출 시 추출시간이 증가할수록 총 폴리페놀 함량도 증가하지만 추출시간이 30분보다 길어지게 되면 총 플라보노이드의 함량이 감소된다는 연구(Woo 등 2010) 결과를참고하여 시료의 초음파 추출 시간을 30분으로 하였다.
직선성은 5개 농도의 혼합 표준용액을 5회 반복 분석 후, 직선성의 지표로 R²(Table 4)을 확인하였다. 분석대상물질 4 개의 R² 값은 모두 1로 나타나, AOAC 기준 R²값 0.
003 μ g/mL으로나타났다(Table 4). 정량 한계(Limit of quantification: LOQ) 는식 (2)의 공식과 같이 산출하였으며, 혼합표준용액을 조제 후 5개의 농도로 희석하여 5회 반복하여 분석하였다. 분석 결과, 정량 한계는 0.
정확성은 회수율을 이용하여 평가하였다. 셀러리 추출물의 혼합표준용액 검출 농도와 추출물이 혼합되지 않은 표준용액의 검출 농도 차이를 구하고 이 값을 셀러리 추출물만 분석하여 검출된 농도 값으로 나누어 3회 반복 측정하였다 (Table 5). 본 연구의 분석 방법은 회수율이 80.
2%로 AOAC의 회수율 기준인 75~120%(1 μg/mL)(AOAC 2013) 이내임을 확인하였다. 정밀성은 intra-assay precision으로 분석하였다(Table 5). 본 연구에서는 혼합표준용액을 첨가한 셀러리 시료를 대상으로 3회 반복하였고, 그 결과 본 연구의 분석 방법은 0.
및 luteolin 함량을 조사하기 위한 것이다. 이를 위해 LC-MS/MS를 이용해 채소류 총 27품목(총 91 건)의 apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin 및 luteolin-7-O-glucoside 함량을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 채소류 27품목 중 총 apigenin(apigenin, apigenin-7-O-glucoside 합)은 8품목에 함유된 것으로 나타났다.
05). 셀러리는 줄기 및 잎으로 나누어 총 apigenin 및 총 luteolin 함량을 비교해 보았다. 그 결과, 셀러리 줄기보다 잎에서 모두 총 apigenin 및 총 luteolin 함량이 높게 나타났다.

대상 데이터

시료는 경기도에서 유통되고 있는 채소류[식품공전(Ministry of Food and Drug Safety 2020) 분류기준: 엽채류, 엽경채류, 결구엽채류] 27품목(총 91건)(Table 1)이며, 경기도내에 있는 농수산물 도매시장과 대형 유통 매장에서 구입하여 사용하였다. 구입한 시료는 분석 전까지 냉장 보관하였다.
분석대상 표준물질은 apigenin(≥99%), luteolin(≥97%), apigenin-7-O-glucoside(≥97%), luteolin-7-O-glucoside(≥98%) 로 Supelco(USA)의 제품을 사용하였다. 표준품은 methanol에 용해하여 100~1,000 μg/mL의 표준원액으로 조제 후 혼합하여 10 μg/mL의 혼합 표준용액을 만들어 -20℃이하에서 냉동 보관하였다.
전처리 및 LC-MS/MS 분석을 위해 methanol(Burdick & Jackson, USA)과 formic acid(Wako, Japan)를 사용하였고, 초순수 제조기(Nanopure Diamond UV, Barnstead International, Massachusetts, USA)로 정제(비저항 18.2 MΩ)한 증류수를 사용하였다. 전처리시 진탕기(MMV-1000W, Eyela, Japan)와 초음파추출기(B 8510E-DTH, Branson, USA)를 이용하여 추출하였다.
LC 분석 조건은 선행연구를 참고하여 확립하였으며 (Panchal & Shah 2017), 컬럼은 Capcell Core C₁₈ 컬럼(2.1 mm×150 mm×2.7 μm, Osaka Soda Co., Ltd., Tokyo, Japen)을사용하였다. 이동상 용매는 methanol(0.
대표적인 국내 다소비 채소인 상추는 적상추, 꽃상추, 청상추 및 로메인상추 등 총 4품종으로 나누어 실험하였다. 총 apigenin 함량은 4품종이 0.

데이터처리

본 연구에서 얻어진 실험결과는 3회 반복하고 평균±표준편차(mean±S.D.)로 나타내었으며, 유의성 검증은 Microsoft Excel 2010(Microsoft, USA)을 이용하였다.
품종별 비교 결과는 one way analysis of variance(ANOVA) 를, 부위별 비교 결과는 t-test를 실시하였고, 신뢰구간(p< 0.05)의 값으로 통계적인 유의성을 확인하였다. LC-MS/MS의 분석 조건은 Table 3과 같다.
분석방법에 대한 신뢰성 확보를 위해 유효성 검증을 하였고, 특이성, 직선성, 검출 한계와 정량 한계, 정확성 및 정밀성을 확인하였다.
정확성은 회수율을 이용하여 평가하였다. 셀러리 추출물의 혼합표준용액 검출 농도와 추출물이 혼합되지 않은 표준용액의 검출 농도 차이를 구하고 이 값을 셀러리 추출물만 분석하여 검출된 농도 값으로 나누어 3회 반복 측정하였다 (Table 5).

이론/모형

시료 전처리시 추출은 페놀성 성분의 동시분석(Lee SG 2013) 및 폴리페놀과 플라보노이드 물질 추출방법에 관한 선행연구(Woo 등 2010; Choi 등 2019; Ryu 등 2020)를 참고하여 진행하였다. 믹서기로 분쇄한 시료 2 g에 90% methanol(pH 3.
LC-MS/MS의 이온화는 HESI(High Electrospray Ionization) 방법을 선택하였으며, Parallel Reaction Monitoring(PRM) mode 로 정성 및 정량분석을 하였다. Tune하여 apigenin, Luteolin, apigenin-7-O-glucoside 및 luteolin-7-O-glucoside의 m/z 값, 각 물질의 이온 값을 찾았다.
본 연구의 유효성 검증은 ‘의약품 등 시험방법 밸리데이션가이드라인(식품의약품안전처)’을 바탕으로 특이성, 직선성, 검출한계, 정량한계, 정확성 및 정밀성을 검증(Ministry of Food and Drug Safety 2015)하였다.
본 연구에서는 선행연구를 참고하여(Kim 등 2001; Park 등 2004; Kim 등 2006) 추출방법으로 초음파 추출을 선택하였다. 초음파 추출 시 추출시간이 증가할수록 총 폴리페놀 함량도 증가하지만 추출시간이 30분보다 길어지게 되면 총 플라보노이드의 함량이 감소된다는 연구(Woo 등 2010) 결과를참고하여 시료의 초음파 추출 시간을 30분으로 하였다.

성능/효과

특이성은 standard 물질과 blank 시료 각각의 chromatogram 을 함께 비교한 결과, 불순물 등의 분석 방해 물질이 없는 것을 확인하였다.
분석 결과, 검출 한계는 0.002~0.003 μ g/mL으로나타났다(Table 4). 정량 한계(Limit of quantification: LOQ) 는식 (2)의 공식과 같이 산출하였으며, 혼합표준용액을 조제 후 5개의 농도로 희석하여 5회 반복하여 분석하였다.
정량 한계(Limit of quantification: LOQ) 는식 (2)의 공식과 같이 산출하였으며, 혼합표준용액을 조제 후 5개의 농도로 희석하여 5회 반복하여 분석하였다. 분석 결과, 정량 한계는 0.006~0.011 μg/mL으로 나타났다(Table 4).
셀러리 추출물의 혼합표준용액 검출 농도와 추출물이 혼합되지 않은 표준용액의 검출 농도 차이를 구하고 이 값을 셀러리 추출물만 분석하여 검출된 농도 값으로 나누어 3회 반복 측정하였다 (Table 5). 본 연구의 분석 방법은 회수율이 80.4~88.2%로 AOAC의 회수율 기준인 75~120%(1 μg/mL)(AOAC 2013) 이내임을 확인하였다. 정밀성은 intra-assay precision으로 분석하였다(Table 5).
정밀성은 intra-assay precision으로 분석하였다(Table 5). 본 연구에서는 혼합표준용액을 첨가한 셀러리 시료를 대상으로 3회 반복하였고, 그 결과 본 연구의 분석 방법은 0.7~3.1%로 AOAC 기준인 상대표준편차 8%(1 μg/mL) 이내(AOAC 2013)임을 확인하였다.
채소류 총 27품목을 실험한 결과, 총apigenin(apigenin, apigenin- 7-O-glucoside 합)은 8품목(0.01±0.01~1.72±0.38 mg/100 g FW), 총 luteolin(luteolin, luteolin-7-O-glucoside 합)은 11품목(0.01± 0.01~2.93±0.81 mg/100 g FW)에 함유된 것으로 나타났다 (Table 6).
채소류 중 총 apigenin 함량은 고춧잎(1.72±0.38 mg/100 g FW), 파슬리(0.67±0.03 mg/100 g FW), 셀러리(0.44±0.27 mg/100 g FW), 참나물(0.16±0.04 mg/100 g FW), 쑥(0.08±0.03), 깻잎 (0.07±0.02 mg/100 g FW) 순서로 높게 나타났다
고춧잎의 총 apigenin 함량은 셀러리의 3.9배, 파슬리의 2.5 배 정도로 높은 함유량을 보유하고 있는 것을 확인하였다.
11 mg/100 g FW) 순서로 함량이 높게 나타났다. 고춧잎의 총 luteolin 함량은 민들레의 4.9배, 셀러리의 5.3배 정도로 높은 함유량을 보유하고 있음을 확인하였다.
총 apigenin 함량은 4품종이 0.02±0.01~0.03±0.03 mg/100 g FW로 종류별 차이가 없음을 알 수 있었다. 총 luteolin 함량은 적상추(0.
05 mg/100 g FW) 순서였다. 적상추에서 가장 많은 함량이 검출되었으나, 품종에 따른 유의적인 차이는 없었다(p<0.05). 고춧잎의 총 플라보노이드 함량은 생체 중 100 g당 480 mg인 것으로 보고(Ku 등 2009) 되었고, DPPH 라디컬 소거능을 가지는 플라보노이드 화합물인 apigenin과 apigenin 배당체를 분리한 연구 결과(Park 등 2007)도 있다.
또한, 고춧잎의 항산화 활성은 플라보노이드 함량에 의존적이라는 결과(Ku 등 2009) 가있다. 이번 실험에서 사용한 채소류 중 고춧잎의 총 apigenin 및 총 luteolin 함량이 가장 높았다.
셀러리 및 파슬리에서도 총 apigenin 및 총 luteolin 함량이 높게 나타났다. 셀러리, 파슬리 등의 식물에는 apigenin에 의한 항암효과 보고(Rhim JY 2003; Patel 등 2007)와 셀러리에 apigenin과 luteolin이 함유되어 있다는 결과(Hertog 등 1992) 가 있다.
반면 본 연구에서는 엽채류 중 방풍나물, 머위잎, 비름나물, 시금치, 씀바귀, 청경채, 취나물, 치커리, 호박잎, 부추, 미나리, 참두릅, 달래와 결구엽채류, 셀러리를 제외한 엽경채류에서는 apigenin과 luteolin이 검출되지 않았다.
채소류의 apigenin 및 luteolin 함량을 확인한 결과, 월별 제철 농산물(MAFRA 2017)에 이들 성분이 고르게 분포되어 있음을 확인하였다. 봄철 제철 농산물인 쑥(4월), 민들레(봄부터 여름사이), 쑥갓(5월)과 여름철 제철 농산물인 깻잎(7월), 셀러리(7월), 참나물(8월)과 가을철 제철 농산물인 고춧잎 (10~11월)을 각 계절에 섭취함으로써, 사시사철 apigenin 및 luteolin등의 우수한 생리활성효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
확인하였다. 봄철 제철 농산물인 쑥(4월), 민들레(봄부터 여름사이), 쑥갓(5월)과 여름철 제철 농산물인 깻잎(7월), 셀러리(7월), 참나물(8월)과 가을철 제철 농산물인 고춧잎 (10~11월)을 각 계절에 섭취함으로써, 사시사철 apigenin 및 luteolin등의 우수한 생리활성효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.
Apigenin 및 luteolin이 함유된 품목 중 셀러리를 줄기 및 잎으로 나누어 각 함량을 비교한 결과, apigenin, apigenin-7- O-glucoside, luteolin 및 luteolin-7-O-glucoside 함량이 모두 줄기보다 잎에서 높게 나타났다(Table 7).
총 apigenin(apigenin, apigenin-7-O-glucoside 합), 총 luteolin (luteolin, luteolin-7-O-glucoside의 합) 함량은 셀러리의 잎과 줄기에 따라 유의적인 차이를 나타내었다(p<0.05)(Fig. 2 및 Fig. 3). 이는 셀러리 잎에 apigenin 및 luteolin이 많이 함유되어 있다는 보고(Cao 등 2010)와 일치한다.
이를 위해 LC-MS/MS를 이용해 채소류 총 27품목(총 91 건)의 apigenin, apigenin-7-O-glucoside, luteolin 및 luteolin-7-O-glucoside 함량을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 채소류 27품목 중 총 apigenin(apigenin, apigenin-7-O-glucoside 합)은 8품목에 함유된 것으로 나타났다. 총 apigenin 함량은 고춧잎, 파슬리, 셀러리, 참나물, 쑥, 깻잎 순서로 높게 나타났다.
채소류 27품목 중 총 apigenin(apigenin, apigenin-7-O-glucoside 합)은 8품목에 함유된 것으로 나타났다. 총 apigenin 함량은 고춧잎, 파슬리, 셀러리, 참나물, 쑥, 깻잎 순서로 높게 나타났다. 채소류 27품목 중 총 luteolin(luteolin, luteolin-7-O-glucoside 합)은 11품목에 함유된 것으로 나타났다.
총 apigenin 함량은 고춧잎, 파슬리, 셀러리, 참나물, 쑥, 깻잎 순서로 높게 나타났다. 채소류 27품목 중 총 luteolin(luteolin, luteolin-7-O-glucoside 합)은 11품목에 함유된 것으로 나타났다. 총 luteolin 함량은 고춧잎, 민들레, 셀러리, 적상추, 쑥, 깻잎 순서로 높게 나타났다.
채소류 27품목 중 총 luteolin(luteolin, luteolin-7-O-glucoside 합)은 11품목에 함유된 것으로 나타났다. 총 luteolin 함량은 고춧잎, 민들레, 셀러리, 적상추, 쑥, 깻잎 순서로 높게 나타났다. 대표적인 국내 다소비 채소인 상추의 apigenin 및 luteolin 함량을 품종별로 분석한 결과, 적상추, 꽃상추, 청상추 및 로메인 상추 4품종의 총 apigenin 함량은 차이가 거의 없었다.
총 luteolin 함량은 고춧잎, 민들레, 셀러리, 적상추, 쑥, 깻잎 순서로 높게 나타났다. 대표적인 국내 다소비 채소인 상추의 apigenin 및 luteolin 함량을 품종별로 분석한 결과, 적상추, 꽃상추, 청상추 및 로메인 상추 4품종의 총 apigenin 함량은 차이가 거의 없었다. 총 luteolin 함량은 적상추, 꽃상추, 로메인 상추, 청상추 순서로 높게 나타났으나, 유의적인 차이는 없었다(p<0.
대표적인 국내 다소비 채소인 상추의 apigenin 및 luteolin 함량을 품종별로 분석한 결과, 적상추, 꽃상추, 청상추 및 로메인 상추 4품종의 총 apigenin 함량은 차이가 거의 없었다. 총 luteolin 함량은 적상추, 꽃상추, 로메인 상추, 청상추 순서로 높게 나타났으나, 유의적인 차이는 없었다(p<0.05). 셀러리는 줄기 및 잎으로 나누어 총 apigenin 및 총 luteolin 함량을 비교해 보았다.
셀러리는 줄기 및 잎으로 나누어 총 apigenin 및 총 luteolin 함량을 비교해 보았다. 그 결과, 셀러리 줄기보다 잎에서 모두 총 apigenin 및 총 luteolin 함량이 높게 나타났다. 본 연구결과는 채소류의 apigenin과 luteolin 함량에 대한 영양학적 기초자료로 활용하려 한다.

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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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