초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
1. 밀원식물 DB 구축 및 입지 분석
국내 분포하는 식물자원을 분석하여 밀원식물로 가능한 식물자원 96과 315속 600종류를 분류하였다. 이중 초본류는 337종류, 목본류는 263종류로 분석되었고 이중 산지에 주로 발생하는 식물이 496종류, 재배를 주로 하는 식물이 104종류로 구분되었다. 600종의 밀원식물 중 전국적으로 분포하는 밀원식물이 478종으로 가장 많이 차지하였고 중부지방에 분포범위를 가지고 있는 밀원식물이 56종으로 조사되었다. 밀원식물은 66종은 남부지방의 따뜻한 지역에 주로 분포하

Ⅳ. 연구개발결과
1. 밀원식물 DB 구축 및 입지 분석
국내 분포하는 식물자원을 분석하여 밀원식물로 가능한 식물자원 96과 315속 600종류를 분류하였다. 이중 초본류는 337종류, 목본류는 263종류로 분석되었고 이중 산지에 주로 발생하는 식물이 496종류, 재배를 주로 하는 식물이 104종류로 구분되었다. 600종의 밀원식물 중 전국적으로 분포하는 밀원식물이 478종으로 가장 많이 차지하였고 중부지방에 분포범위를 가지고 있는 밀원식물이 56종으로 조사되었다. 밀원식물은 66종은 남부지방의 따뜻한 지역에 주로 분포하는 것으로 분석되었다. 밀원식물의 약용이용에 관한 분석을 통하여 밀원식물이 주로 감기, 강장, 고혈압, 당뇨병, 진통, 이뇨, 해열, 요통, 위궤양, 출현, 해열 등 다양한 부분에 한방에서 약용으로 사용하는 것을 확인할 수 있었다. 주요 밀원식물 18종류에 대해 분석하여 개화기, 분포지, 약효, 재배현황, 재배방법 등을 조사하였고 MaxEnt를 통하여 전국의 재배 적지를 예측하여 분석하였다.

2. 국내산 벌꿀의 기능성 비교 분석
가. 성분물질의 추출과 분리
성분물질을 추출 및 농축하여 얻은 결과 총 18종 실험꿀의 수유율은 67%∼93.06%로 평균 84.81%였는데, 최다량이 농축된 H₂O층에서 54.56g∼83.26g범위로 평균 72.18g으로 분석되었다. 각 추출용매별 분획량은 Butanol층에서 4.01g∼14.8g로 평균 8.12g, Ethyl acetate층에서 0.36∼5.52g로 평균 2.27g으로 분석되었고, Chloroform층에서는 0.03g∼3.87g로 평균 0.98g였으며 Hexane층에서는 0.43g∼1.91g로 평균 0.8%로 분석되었다.
나. 유기화합물 및 향기성분 물질 규명
GS-MS분석에 의하여 검출된 주요 유기화합물을 분석한 결과 Chloroform용매층에서의 더덕꿀은 7종, 대추꿀은 6종, 때죽나무꿀은 5종, 밀감꿀은 3종, 메밀꿀은 3종, 벚나무꿀은 10종, 선인장굴 10종, 오갈피꿀은 9종, 팥배나무꿀은 21종, 피나무꿀은 19종, 황기꿀은 7종, 헛개나무꿀은 10종, 헤어리베치꿀은 7종, 밤꿀은 6종, 아카시아꿀은 5종, 유채꿀은 3종, 마누카꿀은 10종, 해바라기꿀은 4종이 검출되었다. 이중 팥배나무꿀이 21종으로 가장 많은 유기화합물이 검출되었다.
Butanol용매층에서 유기화합물을 분석한 결과 더덕꿀은 10종, 대추꿀은 9종, 때죽나무꿀은 5종, 밀감꿀은 10종, 메밀꿀은 8종, 벚나무꿀은 20종, 선인장꿀은 11종, 오갈피꿀은 9종, 팥배나무꿀은 11종, 피나무꿀은 11종, 황기꿀은 13종, 헛개나무꿀은 33종, 헤어리베치꿀은 7종, 밤꿀은 17종, 아카시아꿀은 8종, 유채꿀은 9종, 마누카꿀이 27종, 해바라기꿀은 9종이 검출되었다. 이 중 헛개나무꿀이 33종으로 가장 많은 유기화합물이 검출되었다.
Haxane용매층에서 유기화합물을 분석한 결과 더덕꿀은 5종, 대추꿀은 6종, 때죽나무꿀은 8종, 밀감꿀은 7종, 메밀꿀은 13종, 벚나무꿀은 10종, 선인장꿀은 9종, 오갈피꿀은 11종, 팥배나무꿀은 7종, 피나무 꿀은 10종, 황기꿀은 10종, 헛개나무꿀은 15종, 헤어리베치꿀은 5종, 밤꿀은 11종, 아카시아꿀은 12종, 유채꿀은 9종, 마누카꿀은 12종, 해바라기꿀은 6종이 검출되었다. 이 중 헛개나무꿀이 15종으로 가장 많은 유기화합물이 검출되었다.
Ethyl acetate용매층서 유기화합물을 분석한 결과 더덕꿀은 7종, 대추꿀은 8종, 때죽나무꿀은 9종, 밀감꿀은 7종, 메밀꿀은 7종, 벚나무꿀은 20종, 선인장꿀은 7종, 오갈피꿀은 10종, 팥배나무꿀은 12종, 피나무꿀은 10종, 황기꿀은 7종, 헛개나무꿀은 26종, 헤어리베치꿀은 7종, 밤꿀은 19종, 아카시아꿀은 7종, 유채꿀은 8종, 마누카꿀은 23종, 해바라기꿀은 8종이 검출되었다. 이 중 마누카꿀 23종으로 가장 많은 유기화합물이 검출되었다.
SPME분석에 의해 검출된 주요 향기성분 물질은 더덕꿀에서 23종, 대추꿀에서59종, 때죽나무꿀에서 31종, 밀감꿀에서 19종, 메밀꿀에서 29종, 벚나무꿀에서 20종, 선인장꿀에서 33종, 오갈피꿀에서 39종, 팥배나무꿀에서 29종, 피나무꿀에서 14종, 황기꿀에서 27종, 헛개나무꿀에서 50종, 헤어리베치꿀에서 60종, 밤꿀에서 12종, 아카시아꿀에서 26종, 유채꿀에서 43종, 마누카꿀에서 30종, 해바라기꿀에서 29종이 검출되었다. 이 중 대추꿀이 59종으로 가장 많은 향기성분 물질이 검출되었다.
다. 일반성분 분석
각 시료 꿀들의 일반성분 분석결과는 검체 100g당 수분함량은 18.75%∼29.74%, 조단백질은 0.10%∼0.95%, 조지방은 0.02%∼0.57%로 조회분은 0.01%∼0.15%, 탄수화물은 67.97%∼80.65%로 분석되었다. 조회분은 밤나무꿀, 대추꿀, 황기꿀, 더덕꿀 등 9종이 마누카꿀(0.24%) 보다 함량이 높았고, 조단백질은 메밀꿀, 밤나무꿀, 팥배나무꿀, 오갈피꿀, 더덕꿀, 벚나무꿀 등 10종이 마누카꿀(0.23%) 보다 함량이 높았으며, 조지방은 밀감꿀, 메밀꿀, 선인장꿀, 황기꿀, 피나무꿀 등 10종이 마누카꿀(0.34%)보다 저함량이었고 탄수화물은 67.90%∼80.94% 범위로 밤나무꿀, 밀감꿀, 메밀꿀 등이 마누카꿀(79.39%)보다 낮은 함량이었다. 따라서 일부 국내산 벌꿀이 고단백, 저지방, 저칼로리의 영양기능적 측면에서 마누카꿀 보다 상대적으로 유리함이 확인되었다.
라. 비타민C 및 유리당 함량 분석
각 시료 꿀의 유리당 조성과 함량을 HPLC로 분석한 결과 유리당은 Fructose, Glucose가 분리 및 동정되었고 Sucrose, Lactose, Maltose는 함유되지 않는 것으로 나타났으며, Total suger은 47.22%∼75.86%로 평균은 65.15%이로 분석되었다. 체내 빠른 흡수로, 피로회복 기능에 탁월한 건강 기능성 식품으로 유리한 실험꿀에서 Fructose은 26.81%∼48.52%로 평균은 37.61%로 분석되었다. Fructose에서 가장 많은 꿀은 아카시아꿀(48.52%)이고 가장 적은 꿀은 팥배나무꿀(26.81%)로 나왔다. Glucose은 19.66%∼35.87%로 평균은 27.53%이로 분석되었다. Glucose에서 가장 많은 꿀은 선인장꿀(35.87%)이고 가장 적은 꿀은 밤꿀(19.66%)로 분석되었다. 과당과 포도당의 함량은 마누카꿀에 비해 낮았으며, 총당 함량이 평균 64.16%로 마누카꿀(70.23%) 보다 저함량으로 비교분석 되어 상대적으로 마누카꿀보다 저칼로리 영양식품으로 평가되었다. 또한 본 실험결과에서 비타민 C는 검출되지 않았다.
마. 무기질 성분 분석
ICP분석에 의해 검출된 다량무기질 성분으로 마그네슘(Mg)은 0.312ppm∼1.302ppm, 칼슘(Ca)은 1.068ppm∼6.818ppm, 나트륨(Na)은 2.34ppm∼8.414ppm, 칼륨(K)은 0.63ppm∼45.69ppm로 분석되었다. 소량무기질 성분은 망간(Mo)은 0.015ppm∼0.057ppm, 아연(Zn)은 0.042ppm∼0.972ppm, 철(Fe)은 0.055ppm∼0.485ppm, 망간(Mn)은 0.006ppm∼0.164ppm, 구리(Cu)은 0.033ppm∼0.21ppm 범위로 분석되었으며, 그외 기타무기질 성분들도 검출되었다. 이 가운데 뼈건강에 유리한 Ca이 피나무꿀(6.818ppm), 유채꿀(5.934ppm), 더덕꿀(3.708ppm) 등에서 마누카꿀 보다 높게 측정되었고, Na 배출작용으로 고혈압 예방에 좋은 K은 밤꿀(45.69ppm), 황기꿀(29.315ppm), 더덕꿀(24.63ppm) 등에서 높게 검출되었다. 결핍시 빈혈을 유발하는 Fe은 오갈피꿀(0.485ppm), 메밀꿀(0.365ppm), 밀감꿀(0.348ppm), 유채꿀(1.21ppm), 더덕꿀(0.319ppm) 등에서, 신경근육계에 영향이 있는 Mn은 밤꿀(0.164ppm), 메밀꿀(0.109ppm), 밤꿀(0.164ppm) 등에서, 면역기능에 관여하는 Zn은 헤어리베치꿀(1.615ppm), 헛개나무꿀(0.972ppm), 벚나무꿀(0.911ppm) 등에서 마누카꿀 보다 높게 검출되었다. 따라서 국내산 벌꿀들은 상대적으로 무기질 조성이 다양하였고, 일부 꿀들은 영양 및 건강 기능적 측면에서 좋은 무기질 성분들을 마누카꿀보다 높게 함유하고 있음을 확인할 수 있었다.
바. DPPH에 의한 라디컬 소거능의 항산화 기능 탐색
DPPH에 의한 라디컬 소거능 활성시험결과 항산화능은 농도의존적으로 높았으며 5%처리시 밤꿀, 메밀꿀, 마누카꿀, 더덕꿀, 헛개나무꿀의 순으로 높게 나타났다. 이들 벌꿀에서 공통적으로 검출된 유기화합물의 종류는 주요물질이 Freon 20, Pentane, 4-Heptanone, Hexyl hydride, Carbamide, Isourea, Pseudourea 등이었으며, 공통물질로 Hemostyp이 검출되었다. 이로써 일부 국내산 벌꿀의 경우 마누카꿀에 비하여 차이는 미미하게 항산화능을 통한 세포 보호 및 개선 소재로 건강 기능성 가치가 확인되었다.
사. 미백 기능(Melanocyte유래 멜라닌 생합성 저해 시험) 탐색
멜라닌 생합성 저해 효과에 의한 미백기능 탐색 실험결과, 꿀시료 1% 처리시를 기준으로 미백효과를 보인 5종류의 꿀들 중, 그 차이가 근소하나 미백효과의 정도를 비교해 보면 마누카꿀(43.41%) > 벚나무꿀(29.94%) > 때죽나무꿀(12.4%) > 헤어리베치꿀(12.08%) > 아카시아꿀(10.31%) 순으로 나타났다. 이는 국내산 실험벌꿀이 뉴질랜드산 마누카꿀 보다 상대적으로 미백기능이 낮은 것으로 확인되었다.
아. 항균기능 탐색
항균기능 탐색 실험결과, 대장균과 포도상 구균, 고초균, 광합성세균의 활성에 대한 최소저해농도(MIC, minimum inhibitory concentration)는 약간의 차이를 보였으나 전반적으로 꿀추출물 5000ppm농도 처리시 균 생장 증식이 높았고, 그 이상의 농도에서 생장둔화, 240000ppm이상의 농도에서 항균(증식 및 생장억제) 효과가 있었다. 이로써 상대적으로 고농도 벌꿀일수록 세균 생장억제 효과가 있음이 확인되었다.

3. 녹비약용식물의 꿀생산 및 경제성 분석
국내 양봉농가에서 생산되는 꿀의 약 70%는 아까시나무에서 생산되어 단일수종에 의존도가 매우 높다. 아까시나무는 2000년대 중반 이후 노후화, 황화현상 및 기후변화 등으로 아까시아꿀 생산량이 변동되어 이에 대한 대체 밀원 개발이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 양봉농가의 새로운 밀원으로써 16종의 약용식물을 대상으로 소화당 화밀분비량, 시간대별 화밀분비량, 1㎡당 소화수 등을 측정하여 아까시 대체 밀원으로서의 가능성을 타진하였으며, ha당 화밀양을 추정하여 보았다. 소화당 화밀분비량은 더덕꽃에서 소화당 176.1㎕가 분비되어 아까시나무 소화 대비 약 80배 높은 결과를 얻어 우수한 밀원으로 조사 되었으며, 황기는 127,333.4㎕/㎡로 추정되어 아까시나무 개화종료 후 무밀기 대체 밀원으로 가능성이 확인되었다.

Abstract ▼

In order to use as a new functional food material, we compared with New Zealand manuka honey by measuring the proximate components, vitamin C, minerals, whitening effect, antioxidant and antibacteria cacpcity of 16 kinds honey which were harvested in South Korea. The proximate composition of each sa

In order to use as a new functional food material, we compared with New Zealand manuka honey by measuring the proximate components, vitamin C, minerals, whitening effect, antioxidant and antibacteria cacpcity of 16 kinds honey which were harvested in South Korea. The proximate composition of each sample honey was moisture content 18.75~25.06%, crude protein 0.10~0.95%, crude fat 0.02~0.57%, crude ash 0.01~0.70% and carbohydrate 70.11~80.65% range, respectively. In the case of free sugars that analyze by HPLC, fructose was 26.81~48.52% but was the lowest in sorbus honey and glucose was the lowest in chestnut honey though it was 19.66~35.87%, and sucrose, lactose, maltose was not contained. Total sugars was low content more than manuka honey(70.23%) by average 64.16% and vitamin C was not detected in all samples of honey. Minerals by ICP analysis were detected total 15~25 kinds, some Korean honeys contained ingredients including K, Ca, Mg, Zn, Fe, Cu, Mo and so on that is beneficial in human health. K was measured high more than manuka honey in order of chestnut > hedysarum > codonopsis > jujube honey, and Ca was high in order of linden > canola > codonopsis > hedysarum honey etc. The antioxidation test result by DPPH free radical scavenge effect of each honey was high in order of chestnut > buckwheat > manuka > codonopsis > hedysarum honey and so on. The inhibitory effects of melanin synthesis for whitening cosmetics in experimental honey 1% concentration was higher in the order of manuka(43.41) > cherry(29.94%) > snowbell(12.4%) > hairyvetch(12.08%) > acacia honey(10.31%). This was confirmed by experiments domestic honey is relatively low whitening than manuka honey. In addition, experimental results, minimum inhibitory concentration for Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Bacillus subtilis for the antibacterial function is a slight difference, but overall was relatively confirmed that the bacterial growth inhibiting effect in a high concentration. About 70% of total honey products produced by Korean bee keepers were acacia honey. The remaining 30% was chestnut honey, jujube honey, snowbell honey, and others. Robinia pseudoacasia, went down in payability since the middle 2000s because simultaneous blooming etiolation chlorsis decreases productivity after aging. Therefore, substitution honey plants were necessary. This study estimated nectar secretion amount of each flower and productivity per ha at 12 medical herbs. Each flower, Codonopsis lanceloata, estimated a majority nectar secretion amount at 176.08 ul for each of the 16 medical herbs. Astragalus membranaceus estimated majority nectar secretion amount at 1273.3 L per ha for each of the 12 medical herbs. Medical herbs were hypothesized with valuable honey plants.