재배조건과 조리, 가공방법에 따른 산채류의 품질 특성 및 생리활성 변화연구

Abstract

본 연구에서는 약리적 기능을 가진 산채류 3종(곤달비, 참취, 참나물)을 대상으로 재배방법별 및 조리방법에 따른 이화학적·생리적 특성의 차이를 조사하였다. 즉, 재배방법별로는 재배와 야생으로 나누어 이화학적성분 함량과 암세포 MCF-7에 대한 세포독성 효과와 Ames test에 의한 돌연변이 억제효과, 그리고 항산화 효과 등을 조사했다. 또한 조리과학적인 측면에서 전통적으로 이용되어 오던 조리방법인 데침과 건조나물에 이르는 과정 중에 이화학적 특성과 생리적 유용성분이 어떻게 변화하는지, 그리고 이러한 조리과정이 생리활성 효과에는 어떠한 영향을 미치는 지를 살펴보았으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 재배방법에 의한 일반성분 함량의 차이는 없었으며 단지 회분, 무기질, Vitamin C와 beta-carotene, 및 chlorophyll 함량은 재배산채가 높은 반면 flavonoid 와 polyphenol 함량 및 SOD 활성과 수소전자공여능 등의 야생산채가 높은 경향이었다. 휘발성 향기성분으로 곤달비의 경우 야생 52종, 재배 48종의 성분이 확인되었으며 참취는 야생 61종, 재배 38종이, 그리고 참나물의 경우는 야생 56종, 재배 36종이 확인되었다. 모든 산채에서 linalool, x-terpene이 확인되었고, 이들 산채류에 함유된 주요 휘발성 향기성분은 beta-pinene, myrcene, beta-caryophyllene 및 germacrene-D 등이었다. 데침과정 중 데침시간과 데침액의 소금농도에 따른 영향은 이화학적 성분의 특성에 따라 다르게 나타났다. 즉 데침시간이 경과함에 따라 Vitamin C. 총 flavonoid, 그리고 polyphenol함량이 감소한 반면 beta-carotene함량은 변화가 없었다. 데침액에 1∼2%의 소금 첨가는 chlorophyll b 및 데친 잎으 색도에는 영향을 미치지 않았으나 flavonoid와 polyphenol의 손실을 억제하는 효과가 있었다. 데침액에 용출되는 성분의 농도를 측정한 흡광도도 소금첨가시 낮아짐으로써 데침액에 우러나오는 성분의 억제에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 건조방법을 달리하여 건조하고 품질 특성과 생리활성물질을 분석한 결과, 세가지 산채에서 냉동, 열풍, 천일건조의 순으로 성분 함량의 보유율이 높았다. 산채의 성분 변화는 데침보다 건조방법에 의해 더 크게 영향을 받았다. 또한 수소전자 공여능과 SOD활성은 산채의 종류에 따라 차이는 있으나 냉동과 열풍의 차이가 적었으며 천일 건조시 상당히 감소되었다. 생리활성효과로서는 야생 곤달비와 재배 참취가 암세포(MCF-7)에 대한 억제 효과가 높았고 참나물은 억제효과가 나타나지 않았다. 그러므로 재배와 야생의 차이보다는 산채의 종류에 의한 차이가 크게 작용한다고 할 수 있다. 건조방법을 달리한 곤달비 추출물은 냉동, 열풍, 천일건조의 순으로 무처리보다 암세포 억제효과가 낮아졌다. 반면 참취는 건조방법에 따른 차이가 없었고 생시료 추출물과 유사한 억제효과가 있었다. 암세포에 대한 건조방법별 차이가 뚜렷하게 나타났던 곤달비의 경우 건조방법에 의한 항돌연변이 효과 건조방법별로 차이가 생시료 추출물에 비해 냉동, 열풍, 천일의 순으로 돌연변이 억제 효과가 감소하였으며, 냉동과 열풍건조 사이에는 차이가 없는 것으로 나타났다. 참취의 경우는 건조방법에 의한 항돌연변이 효과에 변화가 없었다. 주요 생리활성성분과 항산화력의 상관성을 조사한 결과, 총 flavonoid와 polyphenol함량이 SOD 활성, 수소전자공여능과 높은 상관성이 있는 것으로 나타났다. 이상의 결과들에서 본 바와 같이 식품은 섭취되기까지 조리·가공과정을 통해 영양 및 생리활성성분, 항산화력과 생리활성 효과 등의 변화를 가져올 수 있음을 알 수있다. 산채류 원료는 재배조건, 종, 계절, 기후등에 따라 성분의 많은 차이가 있으며, 산채류에 함유된 성분은 수용성·지용성인지와 식품에서의 결합 형태, 식품내의 성분의 농도 등으로 인해 데침과 건조방법에 따른 영향을 다르게 미치는 것을 알 수 있다. 데치는 과정 중에도 소금을 1∼2% 첨가하면 생리활성 성분이 더 보유될 수 있음을 알 수 있으며. 데침액에 소금의 첨가는 산채잎의 색에 관여하는 것보다 데칠 때 우러나오는 성분에 더 영향을 미치는 것으로 보인다. 건조 방법으로서는 생리활성 측면에서 냉동, 열풍, 천일의 순으로 더 효과가 있는 것으로 나타났으며 생리효과 측면에서는 저장방법으로서 냉동건조가 가장 바람직할 것으로 보인다. 이러한 결과를 통해 우리나라에서 묵나물이라 하여 천일건조 형태로 저장하였던 산채류들의 생리활성이 더 높았고 건조과정에 의해서도 flavonoid, polyphenol화합물과 같은 생리활성물질이 상당량 남아있는 것을 알 수 있었다. 또한 독성이 강한 나물은 건조해 연중 나물로 먹었던 우리 조상들의 지혜를 엿볼 수 있었다. 최근 일부에서 건강식품이라 하여 과신하고 지속적으로 한가지 식품만 먹거나 정제된 상태로 먹는 것은 생리활성 효과가 있는 식품에 대한 섭취량의 설정이 되어 있지 않으므로 지양해야 할 것으로 보인다. 그러므로 조리·가공방법에 따른 식품의 생리활성 물질의 함량과 효과가 감소할 수 잇을 것으로 보인다. 이러한 영향의 변화정도는 식품 자체가 가지고 있는 물리 화학적 특성에 따라서도 달라질 수 있다. 따라서 다양한 식품을 섭최하고 좋은 식품이라 하여 다량 섭취하기보다는 효과적인 식품 섭취방법을 고려해야 하며, 생리활성성분의 체내 이용, 그리고 기능성 함유 식품의 최대 섭취량에 대한 설정이 필요하리라고 본다. 따라서 우리나라에서 섭취되어지는 산채 종류의 생리활성 등을 조사하고 특히 건조나물로 이용되었던 산채류의 생리활성 기능을 조리법에 따라 조사하여 잊혀져 가는 우리 선조들의 식품에 대하 지혜를 밝혀냄으로써 후세에 이를 계승하고 더 나아가서는 우리 식품과 조리방법의 우수성을 과학적으로 구명하는 연구가 앞으로 수행되어야 할 것으로 보인다. ; This study was carried out to investigte the quality properties, the change of biological activities and the composition of flavors by cultivation conditions, blanching conditions and drying methods. Ligularia stinos ephala (LS), A ster scaber(AS) and Pimpinella brachycarpa(PB) are wild edible plants in the mountain used on this study. And they are differentiated by cultivation methods. The 3kinds of wild edibld plants in the mountain were blanched by various amounts of salt addition and blanching time and were dried by freezing, hot-air and sun. As the quality properties, nutrient composition of samples, ash, mineral, vitamin C, beta-carotene, chloropghyll, flavonoid and polyphinol compound were analyzed. And biological activities were determined through antioxidant activity, electron donating activity, the effect of antimutagenicity and cytotoxicity. The results are summairzed as follows: There are no differences of nutrient composition between cultivated and wild vegetable. Cultivated edible plants in the mountain have more ash, mineral, vitimin C, beta-carotend and chlorophyll than wild vegetable, but wild vegetabld has more flavonoid, and electron donationg activity, polyphenol compound and biological actitities than cultivated and wild LS, 61, 38 volatile compounds in the wild, cultivated AS, 56, 36 volatile compounds in the wild, cultivated PB. As the main volatile flavor element, linalool, - terthepene(gasoline flavor) were identified in the wild edivle plants in the mountain, and the characteristic volatile flavor compounds were contained beta-pinene, myrcene, beta-caryophyllene and germacrene D. There was change of chemical components by blanching condition in the edible plants in the mountain. As the blanching time took long, there decreased the results of vitamin C, flavonoids and polyphenol compounds but there was no change of beta-carotene contints. Adding 1∼2% of salt was not related to chlorophyll b contents and color of edible plants in the mountain but held back loss od flavonoids and polyphenol compounds. In edible plants in the moyntain dried by various dying method, nutritional components were decreased very much when was dried by sun-drying. But edible plants in the mountain dried by freeze-dring had less loss of flavonoid and polyphenol. Therefore they had high biological activity, antimutagenicity and cytotoxicity. Wild LS and cultivated AS had cytotoxicity effects but PB gave no effects on the biological activity. This is that biological activity is mord concerned with rather kinds of edible plants in the moyntain than difference of cultivation methods. AS LS extract that has different drying method, freeze-drying extract had high effects but sun-drying extract has no effects in antimutagenicity and cytotoxicity. From this study the cooking and processing methods of in the edibld plants in the mountain was important on biological activity and its effects. Biological activity and antioxidant effects were correlated with the values of flavonoid and polyphenol compounds contents.