지식과 기술이 급격히 발달하면서 건강한 육체와 정신을 추구하는 라이프스타일이 선진국 사람들에게 궁극적인 추구가 되고 있다. 현재 큰 인기를 얻고 있는 진정한 웰빙(well-being)은 건강한 녹색 라이프스타일인 십자화과에 속하는 채소들이 주목받고 특히 소비자들이 2차 대사산물이 풍부한 식용 작물에 특별한 관심을 기울이고 있으며, 근래에는 이러한 식물 화학 물질의 항산화 활성에 관한 관심이 증대되었다(Bhandari와 Kwak, 2015; Byers와 Perry, 1992; Kwon 등, 2008). 최근 보고서에 따르면 십자화과 채소는 높은 수준의 아스코르브산(ascorbic acid), 카로티노이드(carotenoid), 토코페롤(tocopherol) 등으로 인해 천연 항산화제의 좋은 공급원으로 작용하며, 이러한 화합물이 활성산소에 의한 손상으로부터 인체를 보호하는 데 도움이 된다고 한다. 이러한 측면에서 십자화과에 속하는 브로콜리의 인기와 소비가 증가하고 있다(Cartea 등, 2011; Jahangir 등, 2009; Podsędek, 2007).

웰빙에 관한 관심 증대로 십자화과에 속하는 채소들이 주목받고 있다(Kwon 등, 2008). 브로콜리(Brassica oleracea L. var. italica)는 무, 콜리플라워, 겨자, 양배추 등과 함께 십자화과의 주된 작물이며 전 세계적으로 인기 있는 채소로 널리 재배되고 있다. 브로콜리는 비타민 C, 단백질 및 미네랄, 특히 sulforaphane 및 indole-3-carbinol 등의 물질에서 항암 효능이 있는 것으로 나타났으며, 이외 항산화, 심혈관 보호 활동 등에 기여한다(Li 등, 2019, 2021; Xie 등, 2022).

브로콜리는 항암효과에 뛰어난 sulforaphane이 함유되어 있어 암을 억제하는 면역효소를 활성화하고 항균･항암, 면역증강 등의 기능적 및 영양학적으로 우수한 채소로 알려져 있다. 뿐만 아니라 철분과 비타민 C 물질을 다량 함유하고 있어 인체에 유해한 활성산소를 제거해 피로회복, 노화 방지 등에 좋은 성분들을 가지고 있다(Yagishita 등, 2019; Zhang 등, 1992). 브로콜리는 미국 시사주간지 ‘타임’에서 10대 건강식품으로 선정되어 해외뿐만 아니라 국내에서도 큰 인기를 얻고 있다. 그러나 십자화과 채소의 경우 품종, 수확 시 성숙도, 재배 조건, 토양 상태, 수확 후 저장 조건 등 많은 요인에 의해 항산화 성분의 변화가 발생하며, 기후 조건에 따라 비타민 C 함량이 크게 차이 나는 것으로 밝혀졌다(Bhandari와 Kwak, 2014; Podsędek, 2007; Scalzo 등, 2007; Singh 등, 2007).

브로콜리의 원산지는 지중해 연안 등으로 중국과 인도에서 75% 이상을 생산하고 있다(Lee, 2008; Sang 등, 2021). 2000년 이후 기술 및 지식 발달로 한국에서는 건강 기능성 십자화과에 대한 선호도 증가와 함께 브로콜리 소비와 재배가 증가하고 있다. 주요 재배지역은 제주도와 강원도, 충청도이며, 각각 전체 재배면적의 약 79%와 10%, 9%를 차지하고 있다. 브로콜리에 대한 인기와 요구가 많아지면서 국내에서는 재배면적이 매년 증가 추세를 보여 왔다. 그 결과 2011년 국내 브로콜리 재배면적은 1,737 ha로 2000년 대비 약 60배 증가하였다(Ko 등, 2013).

제주도는 화산회토의 지대로 감귤 외에 당근, 양배추, 콜라비, 브로콜리 등이 재배되는데, 그중 브로콜리는 제주지역에서 감귤 이외의 대체 작물로 자리하고 있다(Choi 등, 2011; Kim, 2016). 제주도산 브로콜리는 저온기에 생산되기 때문에 국내에서 가장 많은 재배면적을 가지며 화뢰의 밀도가 높고, 화뢰 표면이 매끈하며 단맛이 강하고 상품이 우수한 특징이 있다(Ko 등, 2013). 그러나 제주특별자치도 농업기술원에 따르면 도내에서 재배하는 브로콜리는 대부분 일본 종자 의존도가 99%에 달해 매년 종자 가격 상승으로 농가의 부담 증대로 작용하고 있으며 품종 선택권이 없어 일부 품종에만 집중하게 된다. 이에 농업기술원은 2006년부터 품종 개발에 착수한 결과, 2017년에 ‘뉴탐라그린’을 육성하였으며, 이어서 지난해에는 ‘한라그린’과 ‘삼다그린’ 품종을 출원하였다. 수확기는 한라그린이 1월 27일에 수확하여 대조품종인 ‘SK3-085’의 2월 3일보다 다소 빠르며, 화경은 한라그린 61.0 mm, 삼다그린 54.5 mm, 구중은 각각 428 g, 427 g으로 ‘SK3-085’보다 두껍고 무거운 것으로 확인되었다. 색은 한라그린이 대조품종만큼 진하며, 삼다그린은 꽃봉오리 입자의 크기가 작고 치밀하다. 이번 실증에서 선발된 계통 한라그린, 삼다그린을 2023년 7월에 품종보호 출원할 예정이었으며, 보급해 품종의 우수성 입증 및 홍보에 나설 계획이었다(Jeju Special Self-Governing Province Agricultural Research and Extension Services, 2022). 본 연구는 제주도산 브로콜리인 뉴탐라그린, 한라그린 및 삼다그린에 대한 성분이나 품질 특성을 시판 중인 브로콜리인 SK3-085 품질 특성과 비교하여 이후 브로콜리 선택이나 우량종자를 보급하는 데 큰 도움을 주고자 실행하였다.

실험재료

본 실험에서 사용된 브로콜리는 제주특별자치도 농업기술원에서 기증받은 것으로, 품종에 따라 분류하여 연구에 이용하였다. 시중에 많이 판매되고 있는 SK3-085(B1)와 제주도에서 개발된 뉴탐라그린(B2), 한라그린(B3), 삼다그린(B4) 총 4가지 품종을 재료로 사용하였다. 시료 건조 방법은 105°C 상압가열건조법(Puriven 150 Drying Oven, CRYSTE), 70°C Hot-air 건조법(D-cube RLD-9000, L’EQUIP) 그리고 동결건조법의 3가지 방법으로 나눠서 실험을 진행하였다. 동결건조 시료는 제주특별자치도 농업기술원에서 기증받아 실험에 사용하였다.

일반성분 분석

일부 성분 분석은 식품공전에 준하여 실시하였고(MFDS, 2022), 수분함량, 지방 함량 및 조단백질 함량을 측정하였다. 수분함량은 105°C 상압가열건조법으로 분석하였고, 조지방은 Soxhlet 추출법(C-WBS-A6, Top outer joint 45/50, Chang Shin)을 사용하였고, 조단백질은 BCA assay 법으로(Smith 등, 1985) 분석하였다.

BCA assay

단백질 함량을 측정하기 위하여 단백질 정량 Bicinchoninic acid(BCA) Pierce kit(Thermo Fisher) 시약을 사용하여 측정하였다(Smith 등, 1985). Diluted albumin(BSA) standard 표준 곡선을 그리기 위해 먼저 BSA standard와 BCA working agent(WR)를 준비하고, 각각의 표준 시료와 미지 시료를 96-well plate 안에 넣고 잘 섞은 다음 cover plate를 덮고 37°C에서 30분 동안 보온 처리하였다. 처리한 후에는 microplate reader(Versa Max, Molecular Devices)로 562 nm에서 흡광도를 측정하였다. 모든 표준 시료와 미지 시료의 흡광도 기계에서 대조 시료의 평균 흡광도 값을 뺀 다음 각각의 BSA standard의 평균 흡광도 값과 μg/μL 농도를 그래프로 나타내 표준 곡선을 그려 미지 시료 각각의 단백질 농도를 계산하였다.

ABTS assay

ABTS 라디칼 소거능 활성은 Re 등(1999)의 ABTS cation decolorization assay 방법을 일부 변형하여 실험에 적용하였다. 2.45 mM potassium persulfate(Sigma Aldrich)에 용해한 7 mM 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) diammonium salt(Sigma Aldrich)를 불투명한 튜브로 24시간 동안 실온에서 방치하여 라디칼을 형성시켰다. ABTS 용액의 농도는 사용 전에 734 nm에서 흡광도 값이 0.7~0.9가 되도록 증류수와 희석하여 실험에 사용하였다. 준비한 추출물 시료(0.1 g/10 mL) 100 μL에 ABTS 용액 100 μL를 첨가하여 10분간 반응시킨 후 734 nm에서 흡광도 값을 측정하였다. Positive control로 L-ascorbic acid(Sigma Aldrich)를 동일한 농도로 사용하였으며, 대조군은 시료 용액의 무첨가군의 흡광도로 진행했다. 각 시료의 ABTS 라디칼 소거능은 아래의 식을 적용하여 계산하였다.

총 폴리페놀 함량 측정

총 폴리페놀 정량은 AOAC의 일부를 변형하여 정량하였다(Matić 등, 2017). 1 N Folin-Ciocalteu’s phenol reagent(Sigma Aldrich) 시약을 2배로 희석하고 난 후 10% sodium carbonate(Na₂CO₃)를 제조하였다. 시료(0.1 g/10 mL) 50 μL에 Folin-Ciocalteu phenol reagent 시약 100 μL를 가하고 10% Na₂CO₃ 100 μL를 가하여 혼합한 후 1시간 동안 실온에서 방치하고 750 nm에서 흡광도를 측정한 후 표준물질인 gallic acid(Sigma Aldrich)를 이용하여 표준곡선으로 함량을 3회 반복하여 계산하였다.

용해도(solubility) 측정

용해도 측정은 Yin 등(2007)의 방법을 사용하여 측정하였다. 각각의 브로콜리 분말 0.1 g을 micro centrifuge tube에 넣고 1 M sodium phosphate, pH 7.0 buffer(Biosesang Reagent) 1 mL 첨가 후 원심분리하였다(13,000×g, 10 min). 상등액을 제거하고 남은 불용성 성분을 60°C dry oven에서 함량이 될 때까지 건조한 후 무게 중량을 측정 계산하였다.

S: 용해도(%)

MT: 건조 전 브로콜리 분말 무게(g)

MF: 60°C 건조 후 브로콜리 분말 무게(g)

Sulforaphane standard 용액의 조제

DL-Sulforaphane standard는 Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.에서 구매하여 사용하였고, Standard 용액 제조에는 high performance liquid chromatography(HPLC) grade의 acetonitrile을 용매로 사용해서 표준 곡선(calibration curve)을 그렸다(Liang 등, 2006).

Solid phase extraction을 이용한 sulforaphane 추출

생브로콜리 5 g을 식품용 분쇄기(FM-909T, Hanil)에 갈고 나서 비커 안에 넣고 실온에서 30분 동안 두었다가 50 mL dichloromethane(Samchun Chemical)과 anhydrous sodium sulfate 2.5 g(Samchun Chemical)을 가하였다. 이후 30°C에서 회전증발기로 dichloromethane을 날려버린 뒤 위의 과정을 다시 반복하여 추출하였다. 그 후 acetonitrile(Fisher Scientific Korea Ltd.)로 용해한 다음 HPLC에 주입하기 전에 0.2 μm filter(Henke-Ject, Whatman)를 통해 여과하였다(Liang 등, 2006). 분말 샘플들은 각각 1 g씩 측량한 후 10 mL dichloromethane과 0.5 g anhydrous sodium sulfate를 가하여 30°C에서 회전증발기로 dichloromethane을 휘발시키고, acetonitrile로 용해한 후 HPLC에 주입 전 0.2 μm filter를 통해 여과하였다.

HPLC에 의한 sulforaphane 함량의 정량 분석

시료는 Hitachi Chromaster 5160 pumps, 5410 UV Detector, 5310 Column oven, 5280 autosampler가 창작되어 있는 HPLC와 LC Column C18(4.6×250 mm, 5 μm)을 통해 분석을 시행하였고, 흡광도는 202 nm로 설정해 분석하였다. 용매 이동상은 Gradient 방법을 사용하지 않고, acetonitrile:water를 30:70(v/v) 비율로 사용하여 flow rate는 0.6 mL/min으로 유지한 채 20분 동안 흘려주었다. 분석 시 column oven을 36°C로 온도를 유지하여 분석을 시행하였고 sample 10 μL를 주입하여 분석하였다(Campas-Baypoli 등, 2010).

통계처리

본 실험의 모든 실험 결과는 통계 프로그램 IBM SPSS Statistics를 이용하여 평균과 표준편차를 계산하고 3번 반복하여 실시하였으며, t-test 분석, ANOVA 분석 후 P<0.05, P<0.01, P<0.001 수준에서 Scheffe’s multiple range test를 이용하여 각 실험군의 유의성을 검증하였다.

일반성분 분석

105°C에서 건조된 브로콜리 샘플의 일반성분 함량을 분석한 결과 Table 1과 같다. 꽃봉오리의 단백질 함량은 5.50~7.28%, 지방 함량은 3.13~4.63%로 나타났다. 줄기는 단백질 함량이 4.64~6.53%, 지방 함량은 0.80~1.37%로 나타났다. 브로콜리 꽃봉오리와 줄기의 전체 단백질 함량은 7.28%, 6.53%로 B4가 가장 높게 나타났으며, 지방 함량은 4.63%, 1.37%로 B2가 가장 높게 나타났다.

Table 1

Protein and fat composition with 105°C hot-air drying broccoli varieties.

Drying condition	Part	Cultivar	Protein (%)	Fat (%)
105°C Hot-air drying	Floret	B1	5.50±0.03c1)2)	3.13±0.15d
		B2	6.80±0.01b	4.63±0.21a
		B3	5.80±0.01b	3.73±0.06c
		B4	7.28±0.02a	4.13±0.23b
	Stem	B1	6.14±0.03b	0.83±0.06b
		B2	5.28±0.01c	1.37±0.06a
		B3	4.64±0.06c	0.80±0.00b
		B4	6.53±0.01a	1.03±0.06a

B1: SK3-085, B2: New-Tamnagreen, B3: Hallagreen, B4: Samdagreen..

¹⁾Values are mean±SD (n=3)..

²⁾Values with different letters are significantly different at P<0.01 by Scheffe’s multiple range test..

동결건조 분말의 일반성분 함량을 분석한 결과 Table 2와 같다. 꽃봉오리의 단백질 함량은 4.44~6.00%, 지방 함량은 2.57~3.47%로 나타났다. 줄기에서의 단백질 함량은 4.30~4.57%, 지방 함량은 1.00~1.27%로 나타났다. 동결건조 꽃봉오리의 전체 단백질 함량은 6.00%로 B4가 가장 높게 나타났고, 지방 함량은 3.47%로 B2가 가장 높게 나타났다. 꽃봉오리 부분의 단백질 함량과 지방 함량은 모두 집단 간 유의적인 차이를 가졌으나, 줄기 부위에서는 집단 간 유의적인 차이를 보이지 않았다(P<0.01). 이 결과는 브로콜리 줄기를 활용한 Jeong과 Cho(2022)의 연구 결과와 경향은 유사하나 수치상으로 크게 나타나고 있다. 실험 방법상 민감도의 차이에 기인하는 것으로 판단된다.

Table 2

Protein and fat composition with freeze drying broccoli varieties.

Drying condition	Part or form	Cultivar	Protein (%)	Fat (%)
Freeze drying	Floret	B1	4.44±0.08c1)2)	3.13±0.12b
		B2	5.89±0.03b	3.47±0.12a
		B3	5.80±0.08b	2.57±0.06c
		B4	6.00±0.08a	3.07±0.06b
	Stem	B1	4.30±0.04a	1.27±0.12a
		B2	4.57±0.06a	1.20±0.00a
		B3	4.50±0.04a	1.13±0.12a
		B4	4.30±0.05a	1.00±0.10a

B1: SK3-085, B2: New-Tamnagreen, B3: Hallagreen, B4: Samdagreen..

¹⁾Values are mean±SD (n=3)..

²⁾Values with different letters are significantly different at P<0.01 by Scheffe’s multiple range test..

ABTS assay

모든 브로콜리의 꽃봉오리 부분에서 건조 방법에 따른 ABTS 라디칼 소거능 활성 측정 결과는 Table 3과 같다. 70°C와 105°C에서 건조된 브로콜리의 꽃봉오리는 각각 93.40~94.24%, 93.76~94.00%로 나타났으며, 줄기는 94.48~95.08%, 93.28~93.88%로 나타나 대표적인 항산화제인 비타민 C와 활성이 유사한 것으로 나타났다. 동결건조에서 ABTS 라디칼 소거능은 비타민 C에 비해 활성이 반 정도 감소하는 것으로 나타났다. 70°C, 105°C에서 건조된 브로콜리 분말의 ABTS 라디칼 소거능 측정 결과 부위별 및 건조 방법에 따른 브로콜리의 품종 간 유의적인 차이를 보이지 않았으나 동결건조에서는 모든 품종 간 유의적인 차이를 가졌다(P<0.01). 고온에서 브로콜리 부위별 추출물의 항산화성을 비교한 연구(Lee와 Park, 2005) 결과에서는 주로 DPPH 라디칼 소거 활성을 비교하여 본 연구와 항산화능을 비교하기 어려우나, 온도의 상승에 의해 항산화성은 낮아지는 경향을 나타내어 본 연구의 경향과는 일치하지 않았다. 그러나 Jeong과 Cho(2022)의 연구와 같이 줄기 부분의 ABTS 라디칼 소거 활성이 본 연구의 결과에서는 동결건조한 브로콜리 줄기의 항산화능과 유사하게 나타났다.

Table 3

ABTS scavenging activity of broccoli powder with varieties (Unit: %).

Drying condition	Part or form	Sample	ABTS scavenging activity
		Vt. C	94.47±0.0011)
			70°C2)	105°C
Hot-air drying	Floret	B1	94.24±0.00	93.76±0.001
		B2	94.24±0.001	94.00±0.001
		B3	93.40±0.008	94.00±0.001
		B4	94.24±0.000	93.76±0.001
	Stem	B1	94.48±0.001	93.28±0.001
		B2	94.72±0.001	93.88±0.001
		B3	94.72±0.000	93.52±0.002
		B4	95.08±0.001	93.76±0.000
Freeze drying	Floret	B1	43.03±0.005b3)
		B2	47.50±0.003a
		B3	46.97±0.013b
		B4	49.61±0.006a
	Stem	B1	49.61±0.006a
		B2	39.74±0.027b
		B3	48.95±0.006a
		B4	39.47±0.011b

B1: SK3-085, B2: New-Tamnagreen, B3: Hallagreen, B4: Samdagreen. Vt. C: vitamin C..

¹⁾Values are mean±SD (n=3)..

²⁾Dried temperatures..

³⁾Values with different letters are significantly different at P<0.01 by Scheffe’s multiple range test..

총 폴리페놀 함량 측정 결과

70°C, 105°C에서 건조 및 동결건조된 브로콜리 꽃봉오리 분말의 총 폴리페놀 함량 측정 결과는 Table 4에서 나타내었다. 70°C와 105°C에서 건조된 꽃봉오리의 총 폴리페놀 함량은 각각 110.10 μg/mL, 111.87 μg/mL로 B4가 가장 높게 나타났으며, 줄기 부위에서는 각각 79.10 μg/mL, 116.92 μg/mL로 SK3-085가 가장 높게 나타났다. 동결건조는 부위별 70°C 및 105°C에 비하여 총 폴리페놀 함량이 다량 감소한 것으로 나타났다. 조리된 브로콜리의 항산화 효과를 분석한 연구(Kim 등, 2009)에서 처리온도가 증가하면 꽃과 줄기 부분에 총 페놀 함량의 감소가 나타나며 이는 본 연구의 결과 경향과 유사하게 나타났다.

Table 4

Total polyphenol contents of broccoli powder with varieties (Unit: μg/mL).

Drying condition	Part or form	Sample	Total phenolic content
Hot-air drying			70°C1)	105°C
	Floret	B1	93.10±0.045c2)	70.45±0.000d
		B2	104.50±0.012b	78.54±0.001c
		B3	91.40±0.032c	108.08±0.001b
		B4	110.10±0.037a	111.87±0.001a
	Stem	B1	79.10±0.027a	116.92±0.001a
		B2	69.30±0.028b	81.82±0.002c
		B3	69.00±0.022b	69.95±0.001d
		B4	73.40±0.039ab	115.91±0.000b
Freeze drying	Floret	B1	32.10±0.000d
		B2	39.90±0.002b
		B3	35.60±0.001c
		B4	42.40±0.001a
	Stem	B1	22.20±0.001c
		B2	27.30±0.001a
		B3	25.50±0.000b
		B4	26.80±0.001a

B1: SK3-085, B2: New-Tamnagreen, B3: Hallagreen, B4: Samdagreen..

¹⁾Dried temperatures..

²⁾Values are mean±SD (n=3). Values with different letters are significantly different at P<0.01 by Scheffe’s multiple range test..

용해도 측정

건조 조건에 따른 4종 브로콜리 분말의 용해성은 Table 5와 같이 나타내었다. 70°C와 동결건조에서는 용해도가 높게 나타난 반면에 105°C에서는 다른 건조 방법에 비해 용해도가 낮은 것으로 나타났다. 용해도는 분말 입자의 크기에 따라 용해성이 증가하는 것으로 알려져 있다(Yin 등, 2007). 따라서 더 정확한 데이터를 보기 위해 입자 크기에 따른 브로콜리 분말의 용해도 측정 연구가 필요한 것으로 사료된다.

Table 5

Solubility of broccoli powder prepared by different drying methods with varieties.

Drying condition	Part or form	Sample	Solubility (%)
Hot-air drying at 70°C & 21 h	Floret	B1	34.62±0.37a1)
		B2	35.99±2.23a
		B3	32.03±1.28b
		B4	33.69±1.16b
	Stem	B1	35.83±0.70b
		B2	38.56±0.52a
		B3	39.10±0.43a
		B4	35.42±0.95b
Hot-air drying at 105°C & 5 h	Floret	B1	22.01±0.43a
		B2	20.48±2.29ab
		B3	18.16±0.15b
		B4	19.67±0.62ab
	Stem	B1	23.31±0.76a
		B2	23.95±0.35a
		B3	21.44±2.95a
		B4	23.25±2.60a
Freeze drying	Floret	B1	32.91±0.41b
		B2	35.54±1.01a
		B3	35.30±1.28ab
		B4	33.30±0.57ab
	Stem	B1	29.16±0.66c
		B2	35.69±1.92ab
		B3	37.22±0.95a
		B4	33.32±1.04b

B1: SK3-085, B2: New-Tamnagreen, B3: Hallagreen, B4: Samdagreen..

¹⁾Values are mean±SD (n=3). Values with different letters are significantly different at P<0.01 by Scheffe’s multiple range test..

HPLC로 분석한 생 브로콜리의 sulforaphane 함량

HPLC 분석 방법은 Table 6과 같이 분석하였다. 다른 연구 보고(Kim 등, 1997a)에 따르면 브로콜리의 sulforaphane 함량은 지역별, 품종별, 부위별로 다양한 차이를 나타낸다고 보고되어 있다. 생브로콜리로부터 sulforaphane을 추출한 후 HPLC를 활용한 함량 측정 결과는 sulforaphane standard의 spectrogram(Fig. 1)과 비교하여 계산하였으며, Table 7과 같이 나타내었다. 생브로콜리를 꽃봉오리 부위와 줄기 부위로 나누어 sulforaphane 함량을 측정한 결과, 브로콜리 꽃봉오리의 sulforaphane 함량은 580~610 μg/g으로 측정되어 브로콜리 B4가 가장 높은 sulforaphane 함량을 가진 것으로 나타났다. 줄기 부위에는 80~550 μg/g으로 측정되었으며, 줄기 부위에도 브로콜리 B4가 가장 높게 나타났다. 이에 주로 먹는 꽃봉오리뿐만 아니라 줄기에도 sulforaphane 함량이 많이 존재하는 것을 알 수 있었다.

Fig 1. HPLC chromatograms of sulforaphane standard.

Table 6

Operating condition of HPLC for analysis sulforaphane.

Item	Conditions
Instrument	HPLC system (Hitachi High-Tech Science Corporation)
Column type	ZORBAX Eclipse Plus C18 4.6×250 nm, 5 μm
Column temperature	36°C
Mobile phase	Acentonitrile/ Distilled water (30:70)
Flow rate	0.6 mL/min
Detector	5,410 UV (202 nm)
Injection volume	10 μL

Table 7

Sulforaphane concentration in two part of fresh broccoli with varieties.

Part or form	Sample	Sulforaphane concentration (μg/g FW1))
Floret	B1	580.00±0.47b2)
	B2	520.00±0.75c
	B3	540.00±0.59c
	B4	610.00±1.23a
Stem	B1	230.00±0.34b
	B2	100.00±0.12c
	B3	80.00±0.06c
	B4	550.00±0.02a

B1: SK3-085, B2: New-Tamnagreen, B3: Hallagreen, B4: Samdagreen..

¹⁾Fresh weight..

²⁾Values are mean±SD (n=3). Values with different letters are significantly different at P<0.01 by Scheffe’s multiple range test..

건조 방법에 따른 브로콜리 분말의 sulforaphane 함량

이전 연구 보고서에 따르면 sulforaphane 함량은 가열에 의해 감소하는 것으로 보고되어 있다(Kim 등, 1997b). 이에 건조 방법에 따른 브로콜리 분말의 sulforaphane 함량을 측정한 결과는 Table 8과 같이 나타내었다. 꽃봉오리의 경우 70°C에서는 46.67~173.33 μg/g, 105°C에서는 110.00~156.67 μg/g으로 나타났으며, 동결건조에서는 16.67~66.67 μg/g으로 나타났다. 줄기 부위에도 꽃봉오리와 비슷하게 나타났다. 70°C, 105°C 건조 및 동결건조에서 sulforaphane의 함량을 측정한 결과 특히 꽃봉오리 부위에서 생브로콜리(Table 7)와 비교하여 70°C, 105°C 실험구는 평균적으로 5.8배, 4.1배 감소한 것으로 나타났다.

Table 8

Sulforaphane concentration in two part of broccoli powder prepared by different drying methods with varieties.

Part or form	Sample	Dry condition (μg/g DW1))
		70°C	105°C	Freeze drying
Floret	B1	46.67±5.8c2)	156.67±5.8a	16.67±5.8c
	B2	120.00±0.0b	146.67±5.8ab	66.67±5.8a
	B3	173.33±5.8a	110.00±0.0c	60.00±0.0a
	B4	50.00±0.0c	140.00±0.0b	30.00±0.0b
Stem	B1	16.67±5.8c	13.33±5.8a	11.67±2.9a
	B2	13.33±5.8c	36.67±5.8c	11.67±2.9a
	B3	63.33±5.8a	13.33±5.8a	10.00±0.0a
	B4	30.00±0.0b	70.00±0.0b	ND

B1: SK3-085, B2: New-Tamnagreen, B3: Hallagreen, B4: Samdagreen..

¹⁾Dry weight..

²⁾Values are mean±SD (n=3). Values with different letters are significantly different at P<0.01 by Scheffe’s multiple range test..

본 연구는 제주도산 특산작물의 품종별 성분 및 품질 특성 연구를 수행하기 위하여 총 4품종의 브로콜리를 실험 재료로 선정하였다. 제주도에서 개발한 신품종 3종 뉴탐라그린, 한라그린, 삼다그린과 국내에서 대량으로 재배되고 있는 SK3-085 브로콜리 품종을 재배 후 수확하여 사용하였다. 성분 및 품질 특성을 비교하기 위해 일반성분 분석, 항산화 활성 측정, 용해성 측정, 그리고 sulforaphane의 함량 분석 실험을 실시하였고 다음과 같은 결론을 얻었다. 품종별 가장 높은 단백질 함량을 가진 브로콜리는 삼다그린이었으며, 꽃봉오리 및 줄기 부위에 각각 7.28%, 6.53%의 단백질을 함유하였다. 또한 지방 함량은 모든 브로콜리의 품종 간 유의미한 차이를 나타난 것으로 확인되었다. 항산화 활성 능력 측정은 70°C와 105°C에서 건조된 브로콜리 분말의 항산화 능력이 대표적 항산화제인 비타민 C와 활성이 유사하였으며, 동결건조 분말은 다른 건조 방법에 비해 항산화 활성이 감소한 것으로 나타났다. 총 폴리페놀 함량에서는 3가지 건조 방법에 품종마다 높은 함량을 가졌으나 동결건조에서만 폴리페놀 함량이 감소한 것으로 나타났다. Sulforaphane의 함량은 건조 방법 및 품종에 따라 차이가 나타났는데, 생브로콜리에서 sulforaphane의 함량은 삼다그린이 각각 610 μg/g, 550 μg/g FW로 모든 부위에서 유의적으로 가장 많은 함량이 나타났다. 70°C, 105°C 및 동결건조해서 sulforaphane의 함량을 측정한 결과 생브로콜리보다 5배 정도 감소한 것으로 나타났다. Sulforaphane 성분은 건조방법에 의해 큰 영향을 미친 것으로 확인되었다. 본 연구 결과 2023년에 개발한 신품종 브로콜리인 삼다그린은 단백질, 항산화 능력 및 sulforaphane 함량이 다른 품종들보다 가장 높게 나타났다. 한라그린 브로콜리 또한 시판에 팔고 있는 브로콜리 성분과 유사하거나 높게 나타났다. 이는 해외 품종인 SK3-085 브로콜리보다 국내 품종인 한라그린 및 삼다그린이 더 뛰어난 성분 함량 및 품질을 가진 것으로 확인되었다. 이를 바탕으로 브로콜리 품종에 따라서 상이한 영양성분을 함유하고 있어 브로콜리 섭취 및 가공 시 특성에 맞는 품종을 선택하는 것이 중요하다고 사료된다. 또한 해외 품종이 아닌 국내 품종으로 나라의 경제적인 도움이 될 수 있는 적합한 판단이 필요하다고 생각된다.

본 연구는 농촌진흥청 지역농업연구기반 및 전략작목육성사업(RS-2022-RD010393)의 지원에 의하여 이루어진 것으로 이에 감사드립니다.