Investigation on bitter taste-active compounds in Omija (Schisandra chinensis Baillon) tea

Abstract

Bitter taste-active compounds in Omija tea infusions were investigated using a series of analytical methods (such as ultrafiltration, gel filtration chromatography (GFC), and reverse phase - high performance liquid chromatography (RP-HPLC)) and human bioresponse. To screen the key compounds imparting bitter taste, a taste dilution analysis (TDA) was performed by determining the taste dilution (TD) factors for each fraction obtained as explained above. On the base of ultrafiltration, the low molecular weight ( <1 kDa) fraction of Omija tea was found to have stronger bitterness than the high molecular weight one. The low molecular weight fraction (LMW fraction) was then subjected to GFC to obtain 8 sub-fractions (fractionⅠ─Ⅷ) before TDA was performed on each fraction. Due to their high TD factors, fractions Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, and Ⅵ were considered to contain the main contributors to the bitter taste of Omija tea. Therefore, these fractions were further separated by RP-HPLC. The sequential application of RP-HPLC and TDA allowed the four comparatively strong bitter-taste compounds with high bitter-taste activity to be determined. The exact molecular weights of those unknown compounds (P1, P3, P4, and P7) could be measured using liquid chromatography – high resolution mass spectrometry (LC-HRMS). The molecular weight of P1, P3, P4, and P7 were 151.05710, 117.08653, 138.05054, and 283.10001. In addition, the structural identification of P7 was made by nuclear magnetic resonance (NMR) spectrometry.;본 연구에서는 오미자차의 성분 중 쓴맛활성이 큰 쓴맛활성성분을 규명하고자 하였다. 오미자차에서 쓴맛 활성이 큰 물질을 탐색하는 과정은 sensomics mapping 기법으로서 초미세여과장치, 겔 여과 크로마토그래피, 고 성능 액체 크로마토그래피의 장치를 이용한 연속적 분리 및 분획 과정에 패널 검사를 통한 인간의 감각 반응 검사인 맛성분 추출희석분석법을 접목시켜 활용하였다. 초미세여과장치를 이용하여 분자량 1 kDa를 기준으로 분리한 결과 작은 분자량 분획물이 큰분자량 분획물보다 쓴맛을 가지는 것으로 나타났으며, 작은 분자량 분획물은 다시 겔 여과 크로마토그래피를 이용하여 여덟개의 분획물로 분리하여 TDA를 수행한 결과 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, 그리고 Ⅵ의 분획물이 오미자차에서 주요한 쓴맛 성분을 포함할 것으로 판명되었다. 다시 이 분획물들을 가지고 고 성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 연속적으로 분획, 패널검사를 수행한 결과 겔 여과 크로마토 그래피에서의 여섯 번째 peak인 Ⅵ으로부터 분리 된 peak들 중 P1, P3, P4, 그리고 P7의 4개의 peak의 물질이 쓴맛을 가지면서 희석배수가 16 (TD factor 16) 이상일 때까지 맛 활성을 보여주어, 오미자차에서 쓴맛활성이 가장 높은 성분들로 판명 되었으며, 이들은 액체 크로마토그래피-고해상도 질량 분석기를 사용하여 정확한 분자량의 산출이 가능하였으며, 각각의 molecular weight는 P1은 151.05710, P3은 117.08653, P4는 138.05054, P7의 경우 283.10001으로 밝혀졌다. 또한 P7의 경우에는 순수물질의 분리를 거친 후 핵자기 공명 분광기를 이용하여 분자구조를 규명하고자 하였다.