[논문]UV-Vis spectrophotometry법을 이용한 다양한 유지류로부터 헴프씨드 오일의 진위 판별법

이윤진; 강덕경; 김영민; 손호용

doi:10.5352/jls.2022.32.5.362

[국내논문] UV-Vis spectrophotometry법을 이용한 다양한 유지류로부터 헴프씨드 오일의 진위 판별법
Authentication of Hempseed Oil from Different Commercial Oils Using Simple UV-Vis Spectrophotomety 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.32 no.5, 2022년, pp.362 - 367

이윤진 (안동대학교 식품영양학과) , 강덕경 (안동대학교 식품영양학과) , 김영민 ((주)헴프앤알바이오) , 손호용 (안동대학교 식품영양학과)

초록
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대마씨의 외종피를 탈각하여 Tetrahydrocanabinol이 제거된 헴프씨드는 건강식품으로 각광받고 있으며, 헴프씨드 오일은 α-linolenic acid 및 γ-linolenic acid 등의 다가 불포화 지방산 및 지용성 비타민 등이 풍부하여, 인지 기능 및 운동기능 개선, 콜레스테롤 감소, 혈관 염증 완화, 혈전 생성 억제, 신경세포 손상 방지 등의 효능이 알려지면서 수요가 급증하고 있다. 현재 헴프씨드 오일은 여타의 식물성 유지(콩기름, 옥수수유, 올리브유, 카놀라유, 아미씨유)보다 45~140배 이상 고가로 판매되고 있다. 본 연구에서는 FTIR, FTIR-Raman, ATR-FTIR-MIR spectroscopy와 같은 고가의 장비와 전문인력에 의한 분석 없이도 헴프씨드 오일의 진위여부를 판별할 수 있는 간편한 UV-Vis spectrophotometry법을 개발하고자 하였으며, 다양한 오일의 245, 305, 및 415 nm 흡광도를 측정하고, 245/415 nm 및 305/415 nm에서의 흡광도의 비를 계산하여 12.9 및 9.6이 나타나는 경우 헴프씨드 오일임을 확인하였다. 콩기름, 옥수수유, 카놀라유 및 아미씨유의 경우에는 각각 35.4~61.8 및 29.7~50.8을 나타내어 헴프씨드 오일과 쉽게 구분 가능하였다. 상기의 방법은 헴프씨드 오일에 여타의 식물성 유지류를 혼합하는 경우에도 혼합 여부 판별에 이용 가능하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Hempseed, a dehulled Cannabis fructus, has high nutraceutical potential. It has plenty of essential amino acids, vitamins, and essential polyunsaturated fatty acids, including α- and γ-linolenic acid. Increased exercise capacity, cognitive function, and ameliorative effects against hypercholesterolemia, neuro-inflammation, thrombus formation, and learning and memory impairment were reported in hemp-seed oil-administered models. Therefore, the market prices of hempseed oil are 45~140-fold higher than the other plant-derived oils, such as soy, corn, olive, canola, or linseed oil. In this study, instead of FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) or FTIR-Raman spectroscopy, a simple UV-Vis spectrophotometry method was developed to authenticate the hempseed oil. Measurements of absorbance at 245, 305, and 415 nm of oils and calculations of 245/415 and 315/415 nm provided that the ratios of 245/415 and 315/415 nm of authentic hempseed oils were 12.9 and 9.6, respectively. The 245/415 and 315/415 nm of soy oil, corn oil, canola oil, and linseed oil were 35.4~61.8 and 29.7~50.8, respectively. This simple UV-Vis spectrophotometry method could also be applied to differentiate hempseed oil from blended oil products in markets.

Keyword

표/그림 (5)

표 Table 1. Specific gravity and volatility of various commercial oils
표 Table 2. Hunter's value and color differences of various commercial oils
그림 Fig. 1. Absorbance profiles between 200～700 nm of various commercial oils measured by UV-Visible spectrophotometry.
표 Table 3. The ratio of absorbance at 230/415, 245/415, 270/415 and 305/415 nm of various commercial oils
표 Table 4. The ratio of absorbance at 245/415 and 305/415 nm of various blended edible oils

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 고가의 장비나 전문인력 없이, UV-Vis spectrophotometry 방법을 이용하여 헴프씨드 오일의 진위 및 여타 식용유지와의 혼용 여부를 평가할 수 있는 간단한 방법을 개발하고자 하였으며, 그 결과 식용유지의 245, 305 및 415 nm 흡광도를 측정하고 245/415 nm 및 305/415 nm의 비를 계산하여 다양한 식물성 유지류로부터 헴프씨드 오일을 판별할 수 있음을 확인하여 이에 보고하는 바이다.

제안 방법

식용유지류의 구분을 위해, 시판 헴프씨드 오일을 포함한 식용유지 6종 및 비식용 유지 2종의 비중 및 휘발성을 평가하였다. 그 결과, 아마씨유를 제외한 5종 식용유지의 비중은 0.
또한 국내의 경우 헴프씨드 오일분석을 위한 감마 리놀렌산 등의 지표성분 설정 및 함량도 확정되어 있지 않은 상태이며, 헴프씨드 오일의 국내규격으로는 [THC 10 mg/kg 이하, cannabidiol 20 mg/kg 이하] 기준이 고시되어 있다. 따라서 헴프씨드 오일과 여타의 식용유지를 혼합한 경우, 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 비의 변화를 측정하여 혼입 여부를 추정할 수 있는지를 평가하였다. 헴프씨드 오일에 콩기름, 올리브유, 옥수수유 및 카놀라유를 각각 1:1 (v/v)로 혼합 후 245, 305 및 415 nm에서의 흡광도를 측정하고 245/415 및 305/ 415 nm에서의 흡광도 비의 변화를 측정한 결과, 헴프 씨드 오일(100%)은 각각 12.

대상 데이터

본 실험에 사용된 식용유지로는 시판 중인 헴프씨드 오일, 콩기름, 올리브유, 옥수수유, 카놀라유, 아마씨유를 각각 구입하여 사용하였으며, 비식용 유지로 페인팅유 및 테르펜유를 구입하여 사용하였다(Table 1). 기타 시약은 Sigma Co.

데이터처리

실험 결과는 SPSS 26.0 버전을 사용하여 mean ± SD로 나타내었으며, 각 군 간의 차이는 ANOVA로 분석하였으며 유의수준은 p<0.05로 하였다.

이론/모형

유지의 비중은 식품공전에서 규정한 방법대로 비중 측량 병을 이용하여 측정하였으며[14], 유지의 휘발성 분석은 filter paper (MF-Membrane filters, Milipore, Ireland)에 1 ml를 올린 후 24시간 실온에서 방치한 후 휘발에 따른 무게 감소를 평가하였다[12]. 각각의 분석결과는 3회 반복한 실험의 평균과 편차로 나타내었다.
유지의 UV-Vis 흡광도 분석은 Biotek Epoch Spectrophotometer (Biotek Instruments, Inc, VT, USA)를 이용하여 200 ~700 nm 흡광도를 5 nm 간격으로 측정하였으며. 각각의 분석 결과는 3회 반복한 실험의 대표 결과로 나타내었다.

성능/효과

식용유지류의 구분을 위해, 시판 헴프씨드 오일을 포함한 식용유지 6종 및 비식용 유지 2종의 비중 및 휘발성을 평가하였다. 그 결과, 아마씨유를 제외한 5종 식용유지의 비중은 0.9로 차이가 없었으며, 휘발성 역시 차이가 인정되지 않았다(Table 1). 반면 비식용 유지인 페인팅유와 테르펜유의 경우 0.
0%의 높은 휘발성을 나타내어 여타의 식용유지류와 쉽게 판별되었다. 그러나 다양한 식용유지류의 간편 구별법으로 비중과 휘발성은 적합하지 않음을 확인하였다.
식용유지류의 구분을 위해 개봉 직후의 유지류의 명도, 적색도, 황색도 및 색차를 분석한 결과, 6종 식용유지류의 명도는 24.92~30.89를 보였으며, 헴프씨드 오일은 26.58 을 나타내었다. 반면 2종 비식용 유지의 경우 51.
02를 보여 큰 차이를 보였다. 한편 24시간 경과 시 유지들의 색차분석 결과, 6종의 식용유지들은 명도와 적색도는 증가되고황색도와 색차는 감소하는 반면, 비식용 페인팅유와 테르핀 유의 경우에는 명도, 황색도는 증가되고 적색도와 색 차는 감소되어, 식용유지와 비식용 유지에서 24시간 경과 시 적색도와 황색도의 변화가 상반됨을 알 수 있었다 (Table 2). 전체적으로 식용유지의 색차는 구분 가능하나 그 변화가 미미하며, 또한 시간 경과에 따라 크게 변화되므로 식용유지류의 간편 구별법으로 색차 측정은 적합하지 않음을 확인하였다.
한편 24시간 경과 시 유지들의 색차분석 결과, 6종의 식용유지들은 명도와 적색도는 증가되고황색도와 색차는 감소하는 반면, 비식용 페인팅유와 테르핀 유의 경우에는 명도, 황색도는 증가되고 적색도와 색 차는 감소되어, 식용유지와 비식용 유지에서 24시간 경과 시 적색도와 황색도의 변화가 상반됨을 알 수 있었다 (Table 2). 전체적으로 식용유지의 색차는 구분 가능하나 그 변화가 미미하며, 또한 시간 경과에 따라 크게 변화되므로 식용유지류의 간편 구별법으로 색차 측정은 적합하지 않음을 확인하였다.
상기의 결과를 바탕으로 각각의 유지에 대한 230, 245, 270 및 305 nm에서의 흡광도를 415 nm 흡광도로 나눈 값을 계산하였으며, 그 결과 헴프씨드 오일의 235/415, 245/415, 270/415 및 305/415 nm 값은 각각 12.98, 12, 99, 12.12 및 9.61을 나타내어 여타의 유지류와는 매우 다른 결과를 보였다(Table 3). 콩기름의 경우 상기 흡광도의 비는 50.
61을 나타내어 여타의 유지류와는 매우 다른 결과를 보였다(Table 3). 콩기름의 경우 상기 흡광도의 비는 50.85~62.14, 옥수수유의 경우 33.94~40.53, 카놀라유의 경우 37.89~53.4, 아마씨유의 경우 29.69~36.21를 나타내어 헴프씨드 오일의 9.61~12.98과는 매우 큰 차이를 나타내었다 가장 유사한 경우는 6.77~15.73을 나타낸 올리브유였으나, 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 비를 비교하면, 헴프씨드 오일은 12.99 및 9.61인 반면 올리브유는 15.73 및 6.77로 나타나 헴프씨드 오일과 올리브유의 경우에도 쉽게 판별이 가능함을 알 수 있었다. 따라서 고가의 장비나 전문인력 없이 대량의 오일시료로부터 UV- Vis spectrophotometer 흡광도 분석을 통해 헴프씨드 오일을 구분할 수 있음을 확인하였다.
77로 나타나 헴프씨드 오일과 올리브유의 경우에도 쉽게 판별이 가능함을 알 수 있었다. 따라서 고가의 장비나 전문인력 없이 대량의 오일시료로부터 UV- Vis spectrophotometer 흡광도 분석을 통해 헴프씨드 오일을 구분할 수 있음을 확인하였다.
따라서 헴프씨드 오일과 여타의 식용유지를 혼합한 경우, 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 비의 변화를 측정하여 혼입 여부를 추정할 수 있는지를 평가하였다. 헴프씨드 오일에 콩기름, 올리브유, 옥수수유 및 카놀라유를 각각 1:1 (v/v)로 혼합 후 245, 305 및 415 nm에서의 흡광도를 측정하고 245/415 및 305/ 415 nm에서의 흡광도 비의 변화를 측정한 결과, 헴프 씨드 오일(100%)은 각각 12.97 및 9.61을 나타낸 반면 헴프 씨드 오일에 콩기름, 옥수수유 및 카놀라유를 각각 1:1 (v/v)로혼합한 경우 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 비는 각각 19.49~19.84 및 15.27~16.7을 나타내어 확연히 구분되었다. 헴프씨드 오일에 올리브유를 1:1 (v/v)로 혼합한 경우 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 비는 14.
그러나 헴프씨드 오일에 5% 이하의 미량의 여타 식용유지류가 혼입된 경우 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 비 측정에 의한 혼입도 여부 판정은 한계가 있을 것으로 판단된다. 이상의 결과는 식용유지류의 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 평가법은 헴프씨드 오일의 진위 및 타 오일과의 혼합 여부를 판별하는 간편하면서도 실제적으로 적용 가능한 방법임을 제시하고 있다.
7을 나타내어 확연히 구분되었다. 헴프씨드 오일에 올리브유를 1:1 (v/v)로 혼합한 경우 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 비는 14.1 및 8.7로 나타나 헴프씨드 오일(100%)과 가장 유사한 값을 보였으나, 구분 가능한 차이가 확인되었다. 그러나 헴프씨드 오일에 5% 이하의 미량의 여타 식용유지류가 혼입된 경우 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 비 측정에 의한 혼입도 여부 판정은 한계가 있을 것으로 판단된다.

후속연구

7로 나타나 헴프씨드 오일(100%)과 가장 유사한 값을 보였으나, 구분 가능한 차이가 확인되었다. 그러나 헴프씨드 오일에 5% 이하의 미량의 여타 식용유지류가 혼입된 경우 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 비 측정에 의한 혼입도 여부 판정은 한계가 있을 것으로 판단된다. 이상의 결과는 식용유지류의 245/415 및 305/415 nm에서의 흡광도 평가법은 헴프씨드 오일의 진위 및 타 오일과의 혼합 여부를 판별하는 간편하면서도 실제적으로 적용 가능한 방법임을 제시하고 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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