고사리의 돌연변이 유발성 및 thiamine 분해인자에 관한 연구

Abstract

The ethanol-and water-extracts of curled tops and stalks of young bracken fronds and cooked brackens were examined for their mutagenicity by using Salmonella typhimurium mutation test first developed by B.N. Ames and coworkers. The antithiamine activities of raw and processed brackens and wild edible greens were also evaluated by means of the thiochrome fluorescence and Lactobacillus viridescens bioassay methods to determine the relationship of the antithiamine activity to the phenolic content and degree of browning of the samples. Even a small amount of water-extract of raw dry brackens was mutagenic to S. typhimurium TA1538 strain without addition of S9 mix, whereas a strong toxicity appeared in high amounts of extracted brackens. In the case of adding S9 mix, water-extracts of raw dry brackens were not mutagenic at all ad not toxic to all tested S. typhimurium strains. The amount of water-extracts of cooked bracken was one-tenth of the amount of raw bracken and had no mutagenic effect on all the S. typhimurium strains tested. Raw dry bracken possessed an antithiamine activity. Their activities increased with increasing pH, temperature, incubation time and concentration of bracken. The antithiamine activity of cooked dry bracken was less affected by various reaction conditions than those of raw dry bracken. As blanching time of bracken elapsed, its antithiamine activity was enhanced but the phenolic content and browning declined. Increased salt concentrations in boiling water also raised the antithiamine activity, phenolic content and browning of raw bracken. When brackens were treated with sodium bicarbonate solution or soaked into running water, the antithiaine activity of brackens greatly decreased with increasing phenolic content and browning. Eggplant, sweet potato stalk, bracken, red pepper leaf, Aster scober and mugwort had higher antithiamine activities than Codonopsis lanceolata, doraji, taro stalk, pumpkin, oak mushroom and acorn powder. Wild edible greens with high antithiamine activity tended to have a high phenolic content and degree of browning. The presence of caffeic acid stimulated the decomposition of thiamine, whereas cysteine showed an inhibitory effect on the antithiamine activity. These results suggest that mutagenicity(carcinogenicity) and antithiamine activity may exist in raw bracken, although being reduced by various treatments such as washing with running water and that phenolics and other substances in brackens appear to play an important role in decomposing thiamine. It is recommended that brackens and wild edible greens should ot be cooked with other foods containing a large quantity of thiamine and be eaten immediately after cooking in order to minimize the thiamine decomposition. ; 어린 고사리의 끝말린 부분(curled)과 줄기부분(stalk), 조리과정을 거친 고사리를 Ames test에 의한 돌연변이 유발성 여부를 조사하였다. 그리고 조리과정을 달리한 고사리 및 산채류에 대하여 thiamine 분해력을 thiochrome형광법과 Lactobacillus viridescens를 이용한 미생물법으로 측정하였고 페놀 화합물의 함량 및 갈색도와의 관계를 규명하였다. 생고사리의 증류수 추출물은 낮은 농도에서 Salmonella typhimurium TA 1538에 대하여 역돌연변이를 일으켰으며 높은 농도에서는 독성을 강하게 나타냈다. 그러나 S9 mix 첨가시 Salmonella typhimurium의 모든 균주에 대하여 돌연변이를 유발시키지 않았고 독성도 나타나지 않았다. 조리한 고사리의 경우 증류수 추출물의 양은 생고사리의 1/10로 감소하였고 Ames test결과 돌연변이 유발능력이 검출되지 않았다. 생체로 말린 고사리는 상당량의 thiamine 분해력을 지니며 pH, 온도, 고사리의 농도가 증가하고, 반응시간이 길어질 수록 그 능력은 현저하였다. 조리하여 말린 고사리는 생체로 말린 고사리보다 여러가지 반응조건에 대한 영향이 적었다. 생고사리를 데치는 시간이 길어지면 thiamine분해력은 증가하였으나 페놀 화합물의 함량과 갈색도는 감소하였다. 생고사리를 데칠 때 첨가한 소금의 양이 증가함에 따라 thiamine 분해량, 페놀 화합물의 함량과 갈색도가 모두 증가하였다. 말린 고사리 NaHCO₃ 용액 처리를 하거나 생고사리 및 말린 고사리를 흐르는 물에 담갔을 때 모두 thiamine분해력이 크게 감소하였으며 페놀 화합물의 함량, 갈색도 역시 감소하였다. 생고사리와 말린 고사리의 가열조리시간이 증가할수록 thiamine 분해력, 페놀 화합물의 함량 및 갈색도가 감소하였으나, 그 변화는 크지 않았다. 더덕, 도라지, 토란대, 호박, 표고, 도토리 전분 등의 산채류는 thiamine분해력이 크지 않았으나 가지, 고구마 줄기, 고사리, 고춧잎, 취, 쑥 등은 상당량의 thiamine 분해력을 가지고 있었다. Thiamine분해력이 큰 산채류는 페놀 화합물의 함량이 많은 경향이며 갈색도 또한 높았다. Thiamine에 caffeic acid를 반응시켰을 때 많은 양의 thiamine이 분해되나 cysteine을 첨가할 경우 thiamine분해 정도가 크게 감소하였다. 이상의 결과로 보아 생고사리는 발암성과 thiamine분해력을 가지나 이러한 유해 작용은 조리과정을 통하여 감소되었으며 특히 흐르는 물에 담갔을 때 감소 효과가 뚜렷하였다. 고사리내 페놀 화합물이 thiamine분해에 크게 관여하는 것 같으며 페놀이외의 다른 물질도 분해에 관여할지 모른다. 따라서, 고사리 및 산채류를 식용으로 할 때 thiamine급원식품과 함께 조리하지 말 것이며 조리 즉시 섭취하는 것이 thiamine분해를 감소시킬 수 있을 것이다.