한국콩연구회

고기능성물질 함유 나물용 콩 및 녹두 육종을 위한 고속대용량 대사체분석과 기능성물질 고함량 육종재료 육성

High-throμghput Analysis of Metabolites and Developing Breeding Materials having High Contents of Heath-Aid Substances in Sprouts of Soybean and Mung bean

주관연구기관 : 건국대학교 산학협력단

연구책임자 : 정일민

발행년월 : 2015-01

주관부처 : 농촌진흥청

원문

http://www.ndsl.kr/ndsl/commons/util/ndslOriginalView.do?dbt=TRKO&cn=TRKO201500010538&rn=&url=&pageCode=PG18

연구개발 결과

콩 유전자원의 전체 isoflavones 함량은 1030.9 μg·g-1, 콩나물 유전자원의 전체 isoflavones 함량은 630.9 μg·g-1 으로 콩 전체 isoflavones 함량은 콩나물로 발아되는 과정에서 약 38.8% 감소하였다 (p<0.05). 또한 Aglycone 그룹의 평균 함량은 콩에서 14.9 μg·g-1이였으나 콩나물에서 95.1 μg·g-1으로 발아 과정에서 약 5.5배 증가하였다 (p<0.05). 콩, 콩나물 모두 malonyl genistin이 가장 높은 함량 (340.9 μg·g-1, 248.4 μg·g-1)을 보였으며, 이는 전체 함량의 33%, 39%를 차지하였다. 발아 전후 함량 차이가 가장 큰 것은 genistin 으로, 콩에서 282.8 μg·g-1 이었으나 콩나물에서 81.8 μg·g-1 으로 발아 과정에서 69% 감소하였다 (p<0.05). 12종 Isoflavone 가운데 aglycone그룹 (daidzein, genistein, glycitein)의 함량만 증가하였으며, 그 중 daidzein의 함량이 가장 크게 증가하였는데 콩에서는 8.1 μg·g-1 이었고 콩나물에서는 64.4 μg·g-1 였다 (p<0.05). 한편 녹두에서는 daidzin (평균함량: 2.7 μg·g-1) 만 검출되었고 spike-method로 나머지 11종의 isoflavone이 검출되지 않았음을 확인하였다. 숙주나물에서는 acetyl genistin을 제외한 11종의 isoflavone이 검출되었다. 숙주나물에서 malonyl glycoside 그룹의 함량(113.2 μg·g-1)이 전체 isoflavones의 44.3% 로 가장 높은 비율을 차지하였다.

분석 대상물질인 phenolic compounds의 경우, 콩 유전자원의 평균 phenolic compounds 평균함량은 1016.2 μg·g-1 이었다. 개별 phenolic compounds 중에는 rutin의 평균함량이 316.4 μg·g-1으로 가장 높았으며, gentisic acid (137.4 μg·g-1)와 catechin (107.6 μg·g-1)도 비교적 높은 함량을 보였다. formononetin은 1.8 μg·g-1 으로 가장 낮은 함량을 보였으며, gallic acid는 검출되지 않았다. 콩나물 유전자원의 평균 phenolic compounds의 함량은 1042.6 μg·g-1 이었다. 개별 phenolic compounds중에는 gentisic acid의 함량이 평균 360.9 μg·g-1 로 가장 높았으며, rutin도135.5 μg·g-1 로 비교적 높은 함량을 보였다. t-cinnamic acid은 4.9 μg·g-1 으로 가장 낮은 함량을 보였으며, gallic acid는 검출되지 않았다. 한편 녹두 유전자원의 평균 phenolic compounds의 함량은 1244.9 μg·g-1 이었다. 개별 phenolic compounds중에는 ferulic acid의 함량이 평균 552.7μg·g-1 로 가장 높았으며, rutin도 445.6 μg·g-1 로 비교적 높은 함량을 보였다. Formononetin은0.4 μg·g-1으로 가장 낮은 함량을 보였으며, gallic acid는 검출되지 않았다. 숙주나물 유전자원의 평균 phenolic compounds의 함량은 1124.6 μg·g-1이었다. 개별 phenolic compounds중에는 chlorogenic acid의 함량이 평균 473.5 μg·g-1로 가장 높았다. resveratrol은 1.7 μg·g-1으로 가장낮은 함량을 보였으며, gallic acid는 검출되지 않았다.

Soyasapogenol 분석의 경우, 콩 유전자원의 soyasapogenol A, B의 평균 함량은 58.8 μg·g-1과311.5 μg·g-1이었으며, 콩나물에서 soyasapogenol A, B의 평균 함량은 71.2 μg·g-1과 362.7 μg·g-1으로 콩에 비해 약 16%, 21% 씩 각각 증가하였다 (p<0.05). 녹두 유전자원에서soyasapogenol A는 검출 되지 않았으며, 전체 soyasapogenol 평균 함량 (44.5 μg·g-1)은 콩과콩나물 유전자원 전체 soyasapogenol 평균 함량 (370.0 μg·g-1, 433.9 μg·g-1)에 비해 8~10배 낮은 함량을 보였다 (p<0.05).

Carotene류에는 α-carotene, β-carotene, γ-carotene, lycopene 등이 있고, xanthophyll 류에는 lutein, zeaxanthin, cryptoxanthin 등이 있는데, 각 그룹에서 대표적인 β-carotene 과 lutein을 각각 분석하였다. 콩과 녹두 유전자원에서 β-carotene 은 검출 되지 않았으며 콩나물 유전자원에서β-carotene 평균 함량은 2.6 μg·g-1이고 lutein 평균 함량은 5.6 μg·g-1이었다. 콩 유전자원의lutein 평균 함량은 1.7 μg·g-1이며 녹두 유전자원의 lutein 평균 함량은 5.0 μg·g-1이었다. 콩나물 유전자원은 콩 유전자원에 비해 lutein 평균 함량이 3.3배 가량 높았다. 한편 콩의 전체 tocopherols 함량은 184.4 μg·g-1으로 녹두의 전체 tocopherols 함량 (81.9 μg·g-1)보다 2.3배 높았다. 콩과 녹두에서 γ-tocopherol의 함량이 가장 높았으며, 콩은 전체tocopherol 함량의 65.4% (120.7 μg·g-1), 녹두는 93.0% (76.2 μg·g-1)를 차지하였으며 콩의 γ-tocopherol 함량은 녹두의 함량보다 약 1.6배 높았다.

금성녹두 M3 종자의 기능성 물질 분석 및 물질함량 특성평가의 경우, 돌연변이 처리되지 않은 녹두와 마찬가지로 , Isoflavone 12종 가운데 daidzin만 검출되었으며, Soyasapogenol은 B만,Tocopherols 4종 가운데 δ, α 2종이 검출되었다. β-carotene은 검출되지 않았으며 lutein만 정량분석 하였다. Phenolic compounds를 제외하고 평균적인 녹두의 기능성물질 함량에 비해 금성녹두 돌연변이의 기능성 물질 함량이 높게 나타났다.