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JKFN Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition



Online ISSN 2288-5978

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Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2025; 54(1): 42-49

Published online January 31, 2025 https://doi.org/10.3746/jkfn.2025.54.1.42

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

Lignan Content and Antioxidant Activity of Commercial Sesame Oils in Korea

Jihwan Kim1 , Yoonjeong Kim1 , Myeongbin Park2 , Yejin Kim2 , Daejung Kim2 , and Younghwa Kim1 ,3

1Department of Food Science and Biotechnology, BB21plus Project Team and
3Food and Life Science Research Institute, Kyungsung University
2Experiment Research Institute, National Agricultural Products Quality Management Service

Correspondence to:Younghwa Kim, Department of Food Science and Biotechnology, Kyungsung University, 309, Suyeong-ro, Nam-gu, Busan 48434, Korea, E-mail: younghwakim@ks.ac.kr

*These authors contributed equally to this work.

Received: September 30, 2024; Revised: November 7, 2024; Accepted: November 19, 2024

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

This study investigated the lignan content and antioxidant activity of 13 commercially available sesame oils consumed in Korea. The total lignan content was analyzed using liquid chromatography-tandem mass spectrometry or high-performance liquid chromatography-ultraviolet. In addition, the antioxidant activities were assessed. Among the quantified lignans in sesame oil, sesamolin showed the highest content, ranging from 7.8282 to 12.6193 mg/g, while medioresinol was not detected in any samples. The total lignan content ranged from 11.0730 to 17.9906 mg/g, with the highest content observed in the SO-7 sample. Antioxidant activity assays revealed that the SO-3 sample exhibited significantly higher 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activity, as well as higher total polyphenol and flavonoid contents, compared to the other samples. Additionally, the total flavonoid content of sesame oil exhibited the highest correlation with its radical scavenging activity. The findings of this study provide essential data for evaluating the value of sesame oil as a functional food.

Keywords: sesame oil, sesamolin, lignan, antioxidant, radical scavenging activity

참깨(sesame, Sesamum indicum L.)는 호마과(Pedaliaceae)의 호마속(Sesamum)에 속하는 열대, 아열대 초본식물의 종자로 우리나라를 비롯한 아시아 지역에서 전통적으로 사용되었던 기호식품이며, 현재까지도 사용되고 있는 중요한 유지자원 중 하나이다(Kang 등, 1999). 참깨의 원산지는 중앙아프리카로 중동, 인도, 중국을 거쳐 우리나라에 들어온 것으로 추정되며, 동양의 국가에서는 노화방지의 기능을 갖는 건강식품으로 널리 이용되어 왔다(Suja 등, 2005). 참기름은 참깨를 180~260°C에서 볶은 후 가열 압착하여 제조해 볶음 참깨의 고소한 미적 특징을 그대로 가지고 있으며, 이로 인해 각종 음식의 조리에 널리 사용되는 대표적인 식용유이다. 그뿐만 아니라 일반 식용유와 달리 참기름은 정제 과정을 거치지 않아 여러 생리활성 물질이 다량 함유되어 있으며(Kim 등, 2009), 그중에서도 항산화 효과를 나타내는 화합물을 다량 함유하고 있어 식물성 유지 중에서도 산화 안정성이 높은 것으로 알려져 있다(Hwang 등, 1984). 생체 내의 대사 과정 중 발생하는 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 산화적 스트레스의 주요 요인으로 인체 내 안정한 상태의 산소가 각종 오염원이나 약물, 환원 대사와 같은 환경 및 생화학적 요인에 의하여 반응성이 큰 superoxide anion radical, singlet oxygen, hydrogen peroxide 등으로 전환되어 생성된다(Kim 등, 2009). 활성산소종은 화학적 활성이 매우 높고 불안정하여 체내의 DNA, 단백질, 세포 분자의 산화적 손상 등을 유발하며(Jung 등, 2016), 암이나 심혈관계 질환, 피부 노화, 당뇨 등과 같은 다양한 질병의 원인으로 작용한다(Bokov 등, 2004). 리그난 화합물은 식물성 에스트로겐으로 다양한 생리활성 기능을 가지며 인체 내에서 에스트로겐과 유사한 활성을 갖는 것으로 보고되었다(Schwartz와 Sontag, 2011). 참기름의 항산화 활성은 주로 sesamol(Ses), sesamin(Sem), sesamolin(Sel) 등과 같은 리그난류 화합물에 기인하며, 참깨에는 3종의 리그난 화합물 외에도 secolariciresinol(Seco)과 matairesinol(Mat), lariciresinol(Lar), pinoresinol(Pin) 등과 같은 다양한 리그난 화합물의 존재가 보고되어 있다(Sacco와 Thompson, 2010). 특히, Ses, Sem 및 Sel은 참깨에서 발견되는 주요 리그난으로, 활성 산소를 제거하고 지질 과산화를 억제하는 항산화 활성을 통해 산화 스트레스를 완화해 세포 손상을 줄이고 심혈관 질환을 예방할 수 있는 것으로 알려져 있다(Hadeel 등, 2020; Oboulbiga 등, 2023). 또한 secoisolariciresinol diglucoside, Pin, Mat 및 Lar은 곡류나 종자에 함유된 리그난으로, 자유 라디칼을 제거하고 지질 과산화를 억제하여 염증과 세포 손상을 완화할 수 있으며, 이 리그난 성분들은 장내 미생물에 의해 enterolactone, enterodiol로 전환되어 높은 항산화 활성을 나타내어 항암 효과와 산화 스트레스를 완화하는 것으로 보고되어 있다(Imran 등, 2015; Jang 등, 2022). 이전 연구에서 보고된 리그난 화합물의 연구로는 sesamol의 항노화 효과(Sharma와 Kaur, 2006), 피부미용 효과(Srisayam 등, 2014), 항산화 활성(Jung 등, 2016), 신경 세포 보호 효과(Hou 등, 2003) 등이 있다. 그러나, 참깨의 대표적 리그난인 Ses, Sem, Sel과 리그난 6종인 Seco, Mat, Lar, Pin 및 syringaresinol(Syr), medioresinol(Med)을 정량 분석한 연구와 항산화 활성 간의 관계에 관한 연구는 미비한 실정이다. 또한, 참기름 제조 시 이용되는 로스팅 및 압착 방법에 따라 리그난의 함량에 차이가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 유통되는 시판 참기름에 대하여 9종 리그난(Ses, Sem, Sel, Seco, Lar, Pin, Med, Mat, Syr) 함량을 알아보고자 하였다. 또한, 각 시판 참기름에 함유된 총 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량을 측정하였고 라디칼 소거능을 평가하였다.

재료 및 시약

본 연구에 사용된 참기름 시료는 국내에서 다소비 되는 13종류의 제품을 선정하여 2023년 부산광역시 남구 대형마트 및 인터넷에서 구입하여 사용하였다. 표준품인 gallic acid는 Santa Cruz Biotechnology Inc.에서 구입하였으며, 리그난 표준품인 Syr와 Med는 ChemFaces Biochemical Co., Ltd.에서 구입하여 실험에 사용하였다. 또한 Ses, Sem, Sel, Lar, Mat, Pin, Seco와 catechin, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) 및 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS)는 Sigma-Aldrich사에서 구입하였다. 추출용매 제조 및 high-performance liquid chromatography(HPLC) 이동상에 사용되는 메탄올(MeOH)은 Honeywell Burdick & Jackson으로부터 구입하여 사용하였으며, LC-MS/MS 이동상인 acetonitrile(ACN)은 Thermo Fisher Scientific에서 구매하여 사용하였다. 이 외에 사용된 용매 및 시약은 HPLC 등급 및 특급 시약을 사용하였다.

리그난 분석을 위한 시료의 전처리

LC-MS/MS를 이용한 리그난(Lar, Mat, Pin, Seco, Syr, Med) 분석을 위해 시료 약 0.1 g을 2 mL microtube에 취한 뒤 100% MeOH 1.5 mL를 가하여 1분간 vortexing 하였다. 이후 초음파 추출기(SD-350H, Sungdong Ultrasonic Co.)를 이용하여 상온에서 30분간 추출하였고, -4°C에서 60분간 방치하였다. 층 분리가 발생하면 MeOH 층을 분리하여 22,250×g, 4°C 조건에서 10분간 원심분리 하였다. 상층액을 0.2 μm nylon syringe filter를 이용하여 여과한 뒤, 추출물을 100% MeOH을 이용해 10배 희석하고 insert vial에 250 μL를 취해 LC-MS/MS 분석에 이용하였다.

한편, HPLC-UV를 이용한 Ses, Sem, Sel 분석은 Gu 등(2023)의 연구를 참고하여 수행하였다. 시료 약 0.1 g을 15 mL conical tube에 취한 뒤 MeOH 10 mL를 가하여 5분간 vortexing 하였다. 이후 상온에서 1시간 동안 20°C에 방치한 후 층 분리가 일어나면 MeOH 층을 전량 수집하였고, 이를 0.2 μm nylon syringe filter로 여과하여 HPLC 분석에 사용하였다.

리그난 9종의 표준용액 제조 및 검량선 작성

Ses와 Sem은 100 μg/mL 농도로, Sel은 180 μg/mL의 농도로 제조하여 표준 원액으로 사용하였고, 미량 리그난(Lar, Mat, Pin, Seco, Syr, Med) 표준품은 MeOH로 용해한 후, 1 μg/mL의 농도로 제조하여 표준 원액으로 사용하였다. Ses와 Sem은 312.5, 625, 1,250, 2,500, 5,000, 10,000 ng/mL의 농도가 되도록, Sel은 613, 1,125, 2,250, 4,500, 9,000, 18,000 ng/mL의 농도가 되도록, 미량 리그난 6종(Lar, Mat, Pin, Seco, Syr, Med)의 표준 원액은 3.125, 6.25, 12.5, 25, 50, 100, 200 ng/mL의 농도가 되도록 MeOH로 단계적으로 희석하여 표준곡선 작성에 사용하였다.

Ses, Sem 및 Sel의 HPLC-UV 분석 조건

참기름에 함유된 리그난 3종인 Ses, Sem 및 Sel의 분석은 HPLC-UV(Hitachi 5000 chromaster, Hitachi Ltd.)를 이용하여 분석하였으며, 분석에 사용된 컬럼은 Agilent Zorbax Eclipse XDB-C18 column(5 µm, 150 mm×4.6 mm)을 사용하였다. 분석 중 컬럼 오븐의 온도는 30°C를 유지하였으며, 이동상으로 70% MeOH을 사용하여 isocratic 방식으로 20분간 분석하였다. 분석에 사용된 이동상 조건 및 기기 조건은 Table 1에 나타내었다.

Table 1 . HPLC-UV condition of sesamol, sesamin, and sesamolin analysis

InstrumentHitachi 5000 chromaster
HPLC-UVColumnAgilent Zorbax Eclipse XDB-C18 column (5 µm, 150 mm×4.6 mm)
Column oven temp.30°C
Injection volume20 µL
Flow rate0.7 mL/min
Mobile phase ADistilled water
Mobile phase BMeOH

GradientTime (min)Mobile phase

A (%)B (%)

03070
203070


미량 리그난의 LC-MS/MS 분석 조건

참기름에 함유된 미량 리그난 6종(Lar, Mat, Pin, Seco, Syr, Med)의 분석은 LC-MS/MS(Shimadzu Nexera X3 system, Shimadzu LCMS-8050 Triple quadrupole mass spectrometry)를 이용하여 분석하였으며, 분석에 사용된 컬럼은 Agilent Poroshell 120 EC-C18(1.9 µm, 2.1×50 mm)을 사용하였다. 분석 중 컬럼 오븐의 온도는 30°C를 유지하였으며, 이동상으로 증류수와 ACN을 이용하였다. 분석에 사용된 이동상 조건 및 MS/MS의 분석 파라미터는 Table 2에 나타내었다.

Table 2 . The LC-MS/MS conditions of lignan analysis

InstrumentShimadzu Nexera X3 system, Shimadzu LCMS-8050 triple quadrupole mass spectrometry
UHPLCColumnAgilent Poroshell 120 EC-C18 (1.9 µm, 2.1×50 mm)
Column oven temp.30°C
Injection volume3 µL
Flow rate0.3 mL/min
Mobile phase ADistilled water
Mobile phase BAcetonitrile

GradientTime (min)Mobile phase

A (%)B (%)

0955
4.505050
6.505050
6.51955
9.0955

MS/MSIonization methodESIDrying gas10 L/min
Data acquisitionMRMInterface temp.350°C
Nebulizer gas3 L/minDL temp.100°C
Heating gas10 L/minHeat block temp.400°C

MS/MS parameters

CompoundRT (min)PolarityQuantifier ion (m/z)Qualifier ion (m/z)

Seco3.204361.05>165.15361.05>121.10
Mat4.033357.45>83.05357.45>122.05
Lar3.315359.45>329.15359.45>160
Pin3.766357.45>151.15357.45>135.90
Syr3.647417.45>181.15417.45>166.10
Med4.026387.45>99.0387.45>193

Seco, secoisolariciresinol; Mat, matairesinol; Lar, lariciresinol; Pin, pinoresinol; Syr, syringaresinol; Med, medioresinol.



항산화 활성 측정을 위한 추출물 제조

항산화 분석을 위해 시료 약 10 mL를 50 mL conical tube에 취한 뒤 MeOH 10 mL를 가하여 5분간 vortexing 하였다. 상온에서 1분간 방치한 후 상층액을 새로운 tube에 수집하였다. 이후, MeOH을 이용해 희석하여 분석에 사용하였다.

총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 측정

참기름 시료 13종의 총 폴리페놀 함량 측정은 Folin과 Denis(1912)의 방법을 변형하여 실시하였다. 분석을 위해 1.5 mL microtube에 참기름 시료 추출물 25 μL와 2% Na2CO3 500 μL를 첨가한 후 50% Folin-Ciocalteu’s 시약 50 μL를 충분히 혼합하여 30초간 vortexing 하였다. 혼합물을 상온 조건의 암소에서 5분간 반응시킨 후, 각 시료를 96-well plate에 200 μL씩 옮겨 ELISA reader(Thermo Scientific Ltd.)를 이용하여 750 nm에서 측정하였다. 시료의 총 폴리페놀의 함량은 표준품인 gallic acid를 사용하여 계산하였으며, 값은 mg gallic acid equivalent(GAE)/mL로 나타내었다.

총 플라보노이드 함량 측정은 Zhishen 등(1999)의 방법을 변형하여 사용하였다. 분석을 위해 1.5 mL microtube에 추출물 50 μL, 증류수 250 μL, 5% NaNO2 15 μL를 가한 후 vortexing 하여 상온의 암소에서 6분간 반응시켰다. 이후, 10% AlCl3・6H2O를 30 μL 가해 vortexing 하여 상온의 암소에서 5분간 반응시켰다. 반응액에 1 M NaOH 100 μL를 첨가하여 vortexing 하였고, 이를 96-well plate에 200 μL씩 옮겨 ELISA reader를 이용하여 510 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 총 플라보노이드 함량은 표준물질인 catechin을 사용하여 검량선을 작성하여 계산하였으며, 결과는 mg catechin equivalent(CE)/mL로 나타내었다.

ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성

ABTS 라디칼 소거능 측정은 Re 등(1999)의 실험 방법을 변형하여 측정하였다. 7.4 mM ABTS 용액에 2.6 mM의 potassium persulfate를 첨가한 후 상온, 암소에서 12시간 동안 반응시켜 라디칼을 형성시켰다. 형성된 ABTS 라디칼 용액은 735 nm에서 흡광도가 1.000±0.1이 되도록 증류수를 사용하여 희석하였다. 이후, 1.5 mL microtube에 희석된 ABTS 용액 500 μL와 참기름 시료 추출물 25 μL를 첨가하고 30초간 vortexing 한 후 30분간 암소에서 반응시켰다. 반응 후, 200 μL씩 96-well plate에 옮긴 후 735 nm에서 흡광도를 측정하였다.

DPPH 라디칼 소거능 측정은 Blois(1958)의 방법을 이용하여 측정하였다. 1.5 mL microtube에 참기름 시료 추출물 25 μL와 0.2 mM DPPH 용액 500 μL를 혼합하고, 30초간 vortexing 한 후 암소에서 30분간 방치하였다. 반응 후, 520 nm에서 ELISA reader를 이용하여 흡광도를 측정하였다. ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성은 표준품인 gallic acid를 사용하여 계산하였으며, 값은 mg GAE/mL로 나타내었다.

통계분석

본 연구의 참기름에 함유된 리그난 함량은 평균±표준편차의 값으로 표기하였다. One-way ANOVA는 SAS ver. 9.4(Statistical Analysis System, SAS Institute Inc.) 프로그램을 이용하여 실시하였으며, 각 시료 간 함량에 대한 통계적인 유의성을 검출하기 위해 P<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 이용하였다. 또한 총 리그난 함량과 항산화능의 상관계수는 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, ver. 12.0, SPSS Inc.)을 이용하여 측정하였다.

시판 참기름에 함유된 총 리그난 함량

시판 참기름의 총 리그난 함량을 분석한 결과는 Table 3에 나타내었다. 참기름 13종의 총 리그난 함량은 11.0730~17.9906 mg/g의 수준으로, 참기름 시료의 총 리그난 함량은 시료에 따라 큰 차이를 나타내었다. 총 리그난 중 가장 함량이 높은 리그난 성분은 Sel로, 그 함량은 7.8282~12.6193 mg/g의 수준으로 나타났다. 발아 과정에 따른 참기름의 기능성 성분을 분석한 연구에 따르면(Gu 등, 2023), 참기름의 Sel 함량은 5.28±0.06 mg/g으로 본 연구의 Sel 함량과 유사하였다. 그다음으로 함량이 높은 리그난은 Sem으로 3.1747~5.4591 mg/g의 수준으로 나타났으며, Ses는 0.0230~0.1479 mg/g 수준이었다. 또한, Lar, Mat, Pin, Seco, Syr, Med와 같은 미량 리그난 성분 중에서는 Pin의 함량이 가장 높은 것으로 나타났다. 시판 참기름 13종의 Pin 함량은 0.0008~0.0893 mg/g으로 나타났으며, 반면 모든 시료에서 Med는 검출되지 않았다. 참깨의 이전 연구(Gerstenmeyer 등, 2013)에 따르면 Pin의 함량은 0.4071 mg/g으로 나타났으며, 본 연구에서 분석한 참기름의 Pin 함량과는 차이가 났다. Gerstenmeyer 등(2013)의 연구에 따르면 참깨와 흑임자를 200°C 및 250°C의 온도 조건에서 로스팅하였을 때 리그난 함량이 감소하며, 특히 250°C에서 10분 이상 가열하였을 때 Pin이 전량 소실되었다고 보고하였다. 또한, Wu(2007)의 연구에 따르면 참기름을 180°C 이상 가열하였을 때 Ses와 Sel의 손실이 나타났으며, 특히 200°C로 가열하였을 때는 90% 이상의 손실이 나타난다고 하였다. 따라서 본 연구에서 분석한 시판 13종의 참기름은 총 리그난 함량이 다양하게 나타났으며, 이는 참기름 제조 시 겪는 가열 및 볶음 처리 공정에 따른 차이일 것으로 사료된다.

Table 3 . Comparison of lignan contents in commercial sesame oil (mg/g)

SamplesSesSemSelSecoMatLarPinSyrMedTotal lignans1)
SO-10.0769±0.0029c3)3.4712±0.0685ef7.8389±0.1086dND2)0.0047±0.0005c0.0029±0.0004h0.0148±0.0013e0.0003±0.0000cND11.4097±0.1797cd
SO-20.0592±0.0001fg3.5676±0.0187ef8.5147±0.0490cd0.0002±0.0000ab0.0091±0.0000a0.0065±0.0007e0.0168±0.0000e0.0006±0.0001aND12.1747±0.0683bcd
SO-30.0900±0.0004b3.6668±0.0593ef10.0129±0.1679b0.0001±0.0000b0.0087±0.0004a0.0095±0.0008c0.0251±0.0032d0.0003±0.0000cND13.8134±0.2304b
SO-40.0511±0.0066hi3.1747±0.8612f7.8282±1.9713dND0.0019±0.0001ef0.0022±0.0001h0.0148±0.0007e0.0001±0.0000eND11.0730±2.8387d
SO-50.0645±0.0023ef4.4627±0.0742cd8.5304±0.1467cdND0.0038±0.0004d0.0060±0.0002ef0.0440±0.0052b0.0005±0.0001aND13.1119±0.2244bc
SO-60.0559±0.0011gh5.3157±0.1687ab11.9731±0.4862a0.0001±0.0000b0.0024±0.0002e0.0070±0.0002de0.0216±0.0005d0.0003±0.0000cdND17.3761±0.6539a
SO-70.0677±0.0016de5.4591±0.0273a12.4442±0.1710aND0.0014±0.0000f0.0023±0.0000h0.0157±0.0005e0.0002±0.0000deND17.9906±0.1961a
SO-80.0580±0.0063fg3.7874±0.1219ef8.9110±0.0178bcd0.0001±0.0000b0.0055±0.0008c0.0038±0.0006gh0.0170±0.0021e0.0004±0.0000cND12.7832±0.1097bcd
SO-90.1479±0.0003a3.3190±0.0854ef9.5712±0.2872bc0.0002±0.0000a0.0066±0.0001b0.0244±0.0005a0.0893±0.0001a0.0005±0.0000abND13.1591±0.3726bc
SO-100.0704±0.0004cde5.2910±0.1774ab11.3980±0.3032a0.0002±0.0000a0.0039±0.0003d0.0152±0.0019b0.0473±0.0034b0.0004±0.0000cND16.8264±0.4866a
SO-110.0732±0.0026cd4.7568±0.1318bc12.2631±0.3439a0.0001±0.0000b0.0019±0.0001ef0.0084±0.0010cd0.0356±0.0007c0.0004±0.0000cND17.1395±0.4736a
SO-120.0484±0.0026i3.9187±0.0920de9.4686±0.3351bc0.0001±0.0000b0.0052±0.0005c0.0047±0.0005fg0.0122±0.0002e0.0004±0.0000bcND13.4583±0.4285bc
SO-130.0230±0.0010j5.0570±0.1280ab12.6193±0.2962aNDND0.0000±0.0000i0.0008±0.0000fNDND17.7001±0.4252a

Ses, sesamol; Sem, sesamin; Sel, sesamolin; Seco, secoisolariciresinol; Mat, matairesinol; Lar, lariciresinol; Pin, pinoresinol; Syr, syringaresinol; Med, medioresinol.

1)Total lignans = Ses + Sem + Sel + Seco + Mat + Lar + Pin + Syr + Med

2)ND = not detected.

Mean±standard deviation with different superscripts (a-j) in the same column are significantly different at P<0.05 by Duncan's multiple range test.



시판 참기름의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량

본 연구에서는 시판 참기름 13종에 함유된 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였다. 참기름 13종의 총 폴리페놀 함량은 gallic acid 당량 값으로 환산하였고, 플라보노이드 함량은 catechin의 당량 값으로 환산하여 Table 4에 나타내었다. 분석 결과, 참기름의 총 폴리페놀 함량은 0.022~0.564 mg GAE/mL의 수준으로 나타났으며, 참기름 sesame oil(SO)-3과 SO-6에서 가장 높은 함량(0.544 및 0.564 mg GAE/mL)을 나타내었다. 반면, 가장 낮은 총 플라보노이드 함량을 나타낸 시료는 SO-13(0.022 mg GAE/mL)으로, 총 폴리페놀의 함량은 시료에 따라 최대 26배가량의 차이를 보였다. Kim 등(2022)의 연구에 따르면 품종별 참기름의 총 폴리페놀 함량은 0.37~0.61 mg GAE/g sample 수준으로, 본 연구와 유사한 함량을 나타내었다. 또한, 이전 보고에 따르면 참기름의 페놀성 화합물은 정제 및 탈색 등의 공정에 따라 증감을 나타내는 것으로 알려져 있다(Kim, 2000). Jin 등(2021)의 연구에 따르면 페놀성 화합물의 생성은 고온 조건에서 더욱 증가하는 것으로 나타났으며, Kim 등(2008)의 연구에서 또한 냉압착 참기름에 비해 볶은 후 압착한 참기름의 폴리페놀 함량이 높다고 하였다. 따라서 본 연구의 참기름 13종의 총 폴리페놀의 함량 차이는 제품별 제조 공정의 차이일 것으로 생각된다. 본 연구에서 알아본 총 플라보노이드 함량은 0.039~0.078 mg CE/mL로 나타났으며, 시료 간 총 플라보노이드 함량은 SO-3(0.078 mg CE/mL)이 가장 높았고, 총 폴리페놀 함량과 마찬가지로 SO-13이 가장 낮은 함량(0.039 mg CE/mL)을 보여주었다. Kim 등(2022)의 연구에서도 다흑 품종 참기름의 총 플라보노이드 함량을 0.03 mg CE/g으로 보고하여, 본 연구 결과와 유사한 함량을 나타내었다. 본 연구에서는 시판 참기름의 총 폴리페놀 화합물과 총 플라보노이드 함량을 알아보았으며, 제품별 그 함량의 차이가 있음을 확인하였다.

Table 4 . Total polyphenols and total flavonoids content of commercial sesame oil

SampleTotal polyphenols (mg GAE1)/mL oil)Total flavonoids (mg CE2)/mL oil)
SO-10.434±0.021cd0.068±0.003bc
SO-20.467±0.011bc0.070±0.003b
SO-30.544±0.004a0.078±0.003a
SO-40.411±0.011d0.068±0.001bc
SO-50.419±0.023d0.068±0.004bc
SO-60.564±0.009a0.067±0.001bc
SO-70.473±0.024bc0.062±0.003cd
SO-80.413±0.032d0.067±0.007bc
SO-90.465±0.006bc0.069±0.005bc
SO-100.491±0.001b0.057±0.007d
SO-110.481±0.036bc0.057±0.003d
SO-120.338±0.023e0.046±0.003e
SO-130.022±0.003f0.039±0.007f

1)GAE, gallic acid equivalent.

2)CE, catechin equivalent.

All results were expressed as the mean±standard deviation of triplicate determination.

Values with different superscripts (a-f) in the same column are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.



시판 참기름의 ABTS, DPPH 라디칼 소거능

참기름 시료 13종의 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능에 대해 측정한 결과는 Table 5에 나타내었다. 분석 결과, ABTS 라디칼 소거능은 시료에 따라 0.021~0.201 mg GAE/mL 수준으로 나타났고, 이는 시료에 따라 최대 9배가량의 차이가 나타났다. Dossou 등(2022)이 진행한 연구에 따르면, 참깨의 종피색에 따라 라디칼 소거능 및 FRAP 등의 항산화 활성이 다른 것으로 나타났다. 또한, 같은 시료 군이라도 품종, 수확기의 기상 환경 또는 재배 지역 등에 따라 구성성분에 차이가 나타날 수 있음이 보고되어 있다(Jeong 등, 2016; Kim 등, 2011). 따라서 본 연구 결과도 원료인 참깨의 종이나 재배 환경에 따른 차이일 것으로 사료된다. 참기름 13종 중 SO-3에서 가장 높은 ABTS 라디칼 소거능(0.201 mg GAE/mL)을 갖는 것으로 나타났으며, SO-13에서 가장 낮은 소거능(0.022 mg GAE/mL)을 나타내었다. 또한, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 가장 높았던 SO-3은 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능이 가장 높으며, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 낮았던 SO-13은 낮은 라디칼 소거능을 나타내었다. 폴리페놀 및 플라보노이드 화합물은 식품에 함유된 효과적인 항산화 물질로 잘 알려져 있으며, 자유라디칼을 안정화해 항산화 효과를 나타내는 것으로 보고되어 있다(Zhang과 Tsao, 2016). 그뿐만 아니라 Seo 등(2008)의 연구에 따르면, 곡류 메탄올 추출물의 항산화 활성과 페놀성 화합물의 함량은 상관관계가 매우 높다고 하였고, Lee 등(2020)의 연구에서도 여러 시료 중 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 가장 높았던 시료에서 ABTS와 DPPH 라디칼 소거능 및 환원력 등의 항산화 활성이 가장 높은 것으로 보고하였다. 따라서 본 연구에서 알아본 시판 참기름의 라디칼 소거 활성 또한 시료에 함유된 폴리페놀 및 플라보노이드 화합물에 의한 것으로 판단된다.

Table 5 . ABTS and DPPH radical scavenging activities of commercial sesame oil

SampleABTS (mg GAE1)/mL oil)DPPH (mg GAE/mL oil)
SO-10.111±0.006i0.055±0.005bc
SO-20.168±0.006bc0.056±0.003bc
SO-30.201±0.013a0.073±0.003a
SO-40.140±0.003fg0.047±0.003fg
SO-50.160±0.008cd0.052±0.001cde
SO-60.149±0.013def0.051±0.003def
SO-70.131±0.006gh0.040±0.002h
SO-80.154±0.010de0.058±0.001b
SO-90.176±0.006b0.055±0.001bcd
SO-100.125±0.004h0.043±0.002gh
SO-110.143±0.005efg0.048±0.003ef
SO-120.074±0.004j0.035±0.002i
SO-130.021±0.000k0.012±0.001j

1)GAE, gallic acid equivalent.

All results were expressed as the mean±standard deviation of triplicate determination.

Values with different superscripts (a-k) in the same column are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.



참기름의 기능성분과 항산화능 상관관계

시판 참기름의 총 리그난 함량, 총 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능의 상관관계를 분석한 결과는 Table 6에 나타내었다. 상관관계 분석 결과, 총 플라보노이드 함량과 DPPH 라디칼 소거능이 0.929로 가장 높은 상관관계를 나타냈으나, 총 리그난 함량과 라디칼 소거능의 상관관계는 음의 상관관계를 나타내었다. 특히 총 리그난 함량은 총 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량 및 라디칼 소거능과는 모두 음의 상관관계를 보여주었다. 기존 연구들에 의하면 항산화 활성은 폴리페놀, 플라보노이드 화합물의 금속이온이나 하이드록실기 패턴 등 구조적인 특성에 따라 차이가 나타나는 것으로 보고되어 있다(Lv 등, 2021; Mucha 등, 2021). Wan 등(2015)의 연구에서는 리그난 계열 화합물 중 Sel 및 Sem은 항산화 활성을 나타내었으나, Kim 등(2022)의 연구에서는 Sel과 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능이 음의 상관관계를 갖는 것으로 보고하여 리그난 화합물의 종류에 따라 라디칼 소거능과의 상관관계가 다를 수 있는 것으로 나타났다. Pi 등(2012)의 연구에서는 리그난 화합물인 schizandrol A와 schizandrol B가 지질 과산화 억제 및 DPPH 라디칼 소거능과 양의 상관관계를 보인 반면, 같은 리그난 화합물인 deoxyschizandrin은 지질 과산화 억제 및 DPPH 라디칼 소거능과 음의 상관관계를 나타내는 것으로 보고하였다. 또한 플라보노이드 중 catechin류 화합물은 라디칼 소거능과 높은 양의 상관관계(Kim 등, 2019)를 보여주었으며, 이러한 결과는 참기름에 함유된 catechin과 quercetin 등의 성분이 라디칼 소거 활성에 영향을 준 것으로 보고하였다(Kenari와 Razavi, 2022). 그뿐만 아니라 Suja 등(2004)의 연구에서는 참깨 케이크 추출물에서 분리된 Sem, Sel 및 sesaminol 배당체 리그난의 DPPH 라디칼 소거능이 α-토코페롤에 비해 상대적으로 낮은 것으로 보고하였다. 이러한 결과는 시료에 함유된 화합물 모두 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내지만, 그 활성 정도는 화합물의 종류에 따라 다르다는 것을 의미하며, 본 연구 결과 참기름에 함유된 토코페롤 및 페놀 화합물들이 리그난에 비해 항산화 활성에 더 큰 영향을 주었을 가능성이 있는 것으로 판단된다. 참기름에는 Sel 및 Sem 등 리그난 화합물 외에 단백질, 토코페롤, 지방산 등 다양한 항산화 기능을 나타내는 기능성 물질들이 함유된 것으로 보고되어 있다(Morris 등, 2021). 참기름의 압착 공정 중 로스팅은 참깨의 풍미를 향상시키고 특유의 색을 부여하는 공정으로, 로스팅의 온도와 시간에 따라 토코페롤, 리그난 등 다양한 물질이 변형되면서 이들의 함량과 항산화 활성에 변화가 발생할 수 있다(Mohamed Ahmed 등, 2020). El-Beltagi 등(2022)의 연구에서는 참깨의 로스팅 방법에 따라 파이토스테롤, 지방산 등의 프로파일과 함량이 다르게 나타났으며, 이에 따라 항산화 활성 차이가 있는 것으로 보고하였다. 또한 Arab 등(2022)의 연구에 따르면 로스팅 조건에 따라 참기름의 토코페롤, Sem 및 Sel 등 기능성 성분들의 함량이 변화하였으며, 높은 온도에서 장시간 로스팅하면 Sem 및 Sel 함량이 감소하였으나, 총 페놀 함량 및 DPPH 라디칼 소거능은 로스팅 온도가 높아질수록 증가한 것으로 보고하였다. 따라서 본 연구에서 리그난 화합물과 항산화 활성 간의 음의 상관관계를 나타낸 것은 참기름의 항산화 활성이 리그난보다 토코페롤, 폴리페놀 화합물 등의 다양한 화합물에 의한 영향이 더욱 주요하게 작용했을 것으로 판단되며, 그뿐만 아니라 참기름의 로스팅 과정이 리그난의 구조적 변화를 초래하기 때문에 이 또한 항산화 활성에 영향을 미쳤을 것으로 생각된다.

Table 6 . Correlation coefficients among total lignans, total polyphenols, total flavonoids, ABTS and DPPH radical scavenging capacity

ABTS radical scavenging activityDPPH radical scavenging activityTotal polyphenolsTotal flavonoidsTotal lignans contents
ABTS radical scavenging activity1
DPPH radical scavenging activity0.920**1
Total polyphenols0.842**0.815**1
Total flavonoids0.916**0.929**0.766**1
Total lignans contents−0.327−0.498−0.125−0.4981

**P values less than 0.01 are summarized with two asterisks.


본 연구에서는 우리나라에서 유통되고 있는 시판 참기름의 리그난 함량과 항산화 활성을 알아보았다. 시판되는 13종 참기름의 총 리그난 함량은 11.0730~17.9960 mg/g이었으며, 리그난 화합물 중 Sel의 함량이 모든 시료에서 가장 함량이 높은 것으로 나타났다. 총 폴리페놀 함량은 0.022~0.564 mg GAE/mL로 나타났으며, SO-3에서 가장 높은 함량을, SO-13에서 가장 낮은 함량을 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 0.039~0.078 mg CE/mL였으며, 총 폴리페놀과 마찬가지로 SO-3에서 가장 높은 플라보노이드 함량을, SO-13에서 가장 낮은 함량을 나타내었다. ABTS 라디칼 소거능은 0.021~0.201 mg GAE/mL였고, DPPH 라디칼 소거능 또한 0.012~0.078 mg GAE/mL로 나타났다. 상관관계를 분석한 결과 총 플라보노이드 함량과 라디칼 소거능이 가장 높은 양의 상관관계를 보여주었다. 본 연구를 통해 우리나라에 유통되는 시판 참기름의 성분 및 항산화 활성에 대해 알아보았으며, 이는 참기름의 품질관리와 기능성 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

이 논문은 농촌진흥청 연구사업(과제번호: RS-2022-RD009982)에 의하여 지원되었으며, 이에 감사드립니다.

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Article

Article

Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2025; 54(1): 42-49

Published online January 31, 2025 https://doi.org/10.3746/jkfn.2025.54.1.42

Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.

국내 시판 참기름의 리그난 함량 및 항산화 활성

김지환1*․김윤정1*․박명빈2․김예진2․김대중2․김영화1,3

1경성대학교 식품생명공학과 BB21plus 프로젝트팀
2국립농산물품질관리원 시험연구소
3경성대학교 식품생명과학연구소

Received: September 30, 2024; Revised: November 7, 2024; Accepted: November 19, 2024

Lignan Content and Antioxidant Activity of Commercial Sesame Oils in Korea

Jihwan Kim1* , Yoonjeong Kim1* , Myeongbin Park2 , Yejin Kim2 , Daejung Kim2 , and Younghwa Kim1,3

1Department of Food Science and Biotechnology, BB21plus Project Team and
3Food and Life Science Research Institute, Kyungsung University
2Experiment Research Institute, National Agricultural Products Quality Management Service

Correspondence to:Younghwa Kim, Department of Food Science and Biotechnology, Kyungsung University, 309, Suyeong-ro, Nam-gu, Busan 48434, Korea, E-mail: younghwakim@ks.ac.kr

*These authors contributed equally to this work.

Received: September 30, 2024; Revised: November 7, 2024; Accepted: November 19, 2024

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

This study investigated the lignan content and antioxidant activity of 13 commercially available sesame oils consumed in Korea. The total lignan content was analyzed using liquid chromatography-tandem mass spectrometry or high-performance liquid chromatography-ultraviolet. In addition, the antioxidant activities were assessed. Among the quantified lignans in sesame oil, sesamolin showed the highest content, ranging from 7.8282 to 12.6193 mg/g, while medioresinol was not detected in any samples. The total lignan content ranged from 11.0730 to 17.9906 mg/g, with the highest content observed in the SO-7 sample. Antioxidant activity assays revealed that the SO-3 sample exhibited significantly higher 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activity, as well as higher total polyphenol and flavonoid contents, compared to the other samples. Additionally, the total flavonoid content of sesame oil exhibited the highest correlation with its radical scavenging activity. The findings of this study provide essential data for evaluating the value of sesame oil as a functional food.

Keywords: sesame oil, sesamolin, lignan, antioxidant, radical scavenging activity

서 론

참깨(sesame, Sesamum indicum L.)는 호마과(Pedaliaceae)의 호마속(Sesamum)에 속하는 열대, 아열대 초본식물의 종자로 우리나라를 비롯한 아시아 지역에서 전통적으로 사용되었던 기호식품이며, 현재까지도 사용되고 있는 중요한 유지자원 중 하나이다(Kang 등, 1999). 참깨의 원산지는 중앙아프리카로 중동, 인도, 중국을 거쳐 우리나라에 들어온 것으로 추정되며, 동양의 국가에서는 노화방지의 기능을 갖는 건강식품으로 널리 이용되어 왔다(Suja 등, 2005). 참기름은 참깨를 180~260°C에서 볶은 후 가열 압착하여 제조해 볶음 참깨의 고소한 미적 특징을 그대로 가지고 있으며, 이로 인해 각종 음식의 조리에 널리 사용되는 대표적인 식용유이다. 그뿐만 아니라 일반 식용유와 달리 참기름은 정제 과정을 거치지 않아 여러 생리활성 물질이 다량 함유되어 있으며(Kim 등, 2009), 그중에서도 항산화 효과를 나타내는 화합물을 다량 함유하고 있어 식물성 유지 중에서도 산화 안정성이 높은 것으로 알려져 있다(Hwang 등, 1984). 생체 내의 대사 과정 중 발생하는 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)은 산화적 스트레스의 주요 요인으로 인체 내 안정한 상태의 산소가 각종 오염원이나 약물, 환원 대사와 같은 환경 및 생화학적 요인에 의하여 반응성이 큰 superoxide anion radical, singlet oxygen, hydrogen peroxide 등으로 전환되어 생성된다(Kim 등, 2009). 활성산소종은 화학적 활성이 매우 높고 불안정하여 체내의 DNA, 단백질, 세포 분자의 산화적 손상 등을 유발하며(Jung 등, 2016), 암이나 심혈관계 질환, 피부 노화, 당뇨 등과 같은 다양한 질병의 원인으로 작용한다(Bokov 등, 2004). 리그난 화합물은 식물성 에스트로겐으로 다양한 생리활성 기능을 가지며 인체 내에서 에스트로겐과 유사한 활성을 갖는 것으로 보고되었다(Schwartz와 Sontag, 2011). 참기름의 항산화 활성은 주로 sesamol(Ses), sesamin(Sem), sesamolin(Sel) 등과 같은 리그난류 화합물에 기인하며, 참깨에는 3종의 리그난 화합물 외에도 secolariciresinol(Seco)과 matairesinol(Mat), lariciresinol(Lar), pinoresinol(Pin) 등과 같은 다양한 리그난 화합물의 존재가 보고되어 있다(Sacco와 Thompson, 2010). 특히, Ses, Sem 및 Sel은 참깨에서 발견되는 주요 리그난으로, 활성 산소를 제거하고 지질 과산화를 억제하는 항산화 활성을 통해 산화 스트레스를 완화해 세포 손상을 줄이고 심혈관 질환을 예방할 수 있는 것으로 알려져 있다(Hadeel 등, 2020; Oboulbiga 등, 2023). 또한 secoisolariciresinol diglucoside, Pin, Mat 및 Lar은 곡류나 종자에 함유된 리그난으로, 자유 라디칼을 제거하고 지질 과산화를 억제하여 염증과 세포 손상을 완화할 수 있으며, 이 리그난 성분들은 장내 미생물에 의해 enterolactone, enterodiol로 전환되어 높은 항산화 활성을 나타내어 항암 효과와 산화 스트레스를 완화하는 것으로 보고되어 있다(Imran 등, 2015; Jang 등, 2022). 이전 연구에서 보고된 리그난 화합물의 연구로는 sesamol의 항노화 효과(Sharma와 Kaur, 2006), 피부미용 효과(Srisayam 등, 2014), 항산화 활성(Jung 등, 2016), 신경 세포 보호 효과(Hou 등, 2003) 등이 있다. 그러나, 참깨의 대표적 리그난인 Ses, Sem, Sel과 리그난 6종인 Seco, Mat, Lar, Pin 및 syringaresinol(Syr), medioresinol(Med)을 정량 분석한 연구와 항산화 활성 간의 관계에 관한 연구는 미비한 실정이다. 또한, 참기름 제조 시 이용되는 로스팅 및 압착 방법에 따라 리그난의 함량에 차이가 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 국내에서 유통되는 시판 참기름에 대하여 9종 리그난(Ses, Sem, Sel, Seco, Lar, Pin, Med, Mat, Syr) 함량을 알아보고자 하였다. 또한, 각 시판 참기름에 함유된 총 폴리페놀 함량 및 플라보노이드 함량을 측정하였고 라디칼 소거능을 평가하였다.

재료 및 방법

재료 및 시약

본 연구에 사용된 참기름 시료는 국내에서 다소비 되는 13종류의 제품을 선정하여 2023년 부산광역시 남구 대형마트 및 인터넷에서 구입하여 사용하였다. 표준품인 gallic acid는 Santa Cruz Biotechnology Inc.에서 구입하였으며, 리그난 표준품인 Syr와 Med는 ChemFaces Biochemical Co., Ltd.에서 구입하여 실험에 사용하였다. 또한 Ses, Sem, Sel, Lar, Mat, Pin, Seco와 catechin, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) 및 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS)는 Sigma-Aldrich사에서 구입하였다. 추출용매 제조 및 high-performance liquid chromatography(HPLC) 이동상에 사용되는 메탄올(MeOH)은 Honeywell Burdick & Jackson으로부터 구입하여 사용하였으며, LC-MS/MS 이동상인 acetonitrile(ACN)은 Thermo Fisher Scientific에서 구매하여 사용하였다. 이 외에 사용된 용매 및 시약은 HPLC 등급 및 특급 시약을 사용하였다.

리그난 분석을 위한 시료의 전처리

LC-MS/MS를 이용한 리그난(Lar, Mat, Pin, Seco, Syr, Med) 분석을 위해 시료 약 0.1 g을 2 mL microtube에 취한 뒤 100% MeOH 1.5 mL를 가하여 1분간 vortexing 하였다. 이후 초음파 추출기(SD-350H, Sungdong Ultrasonic Co.)를 이용하여 상온에서 30분간 추출하였고, -4°C에서 60분간 방치하였다. 층 분리가 발생하면 MeOH 층을 분리하여 22,250×g, 4°C 조건에서 10분간 원심분리 하였다. 상층액을 0.2 μm nylon syringe filter를 이용하여 여과한 뒤, 추출물을 100% MeOH을 이용해 10배 희석하고 insert vial에 250 μL를 취해 LC-MS/MS 분석에 이용하였다.

한편, HPLC-UV를 이용한 Ses, Sem, Sel 분석은 Gu 등(2023)의 연구를 참고하여 수행하였다. 시료 약 0.1 g을 15 mL conical tube에 취한 뒤 MeOH 10 mL를 가하여 5분간 vortexing 하였다. 이후 상온에서 1시간 동안 20°C에 방치한 후 층 분리가 일어나면 MeOH 층을 전량 수집하였고, 이를 0.2 μm nylon syringe filter로 여과하여 HPLC 분석에 사용하였다.

리그난 9종의 표준용액 제조 및 검량선 작성

Ses와 Sem은 100 μg/mL 농도로, Sel은 180 μg/mL의 농도로 제조하여 표준 원액으로 사용하였고, 미량 리그난(Lar, Mat, Pin, Seco, Syr, Med) 표준품은 MeOH로 용해한 후, 1 μg/mL의 농도로 제조하여 표준 원액으로 사용하였다. Ses와 Sem은 312.5, 625, 1,250, 2,500, 5,000, 10,000 ng/mL의 농도가 되도록, Sel은 613, 1,125, 2,250, 4,500, 9,000, 18,000 ng/mL의 농도가 되도록, 미량 리그난 6종(Lar, Mat, Pin, Seco, Syr, Med)의 표준 원액은 3.125, 6.25, 12.5, 25, 50, 100, 200 ng/mL의 농도가 되도록 MeOH로 단계적으로 희석하여 표준곡선 작성에 사용하였다.

Ses, Sem 및 Sel의 HPLC-UV 분석 조건

참기름에 함유된 리그난 3종인 Ses, Sem 및 Sel의 분석은 HPLC-UV(Hitachi 5000 chromaster, Hitachi Ltd.)를 이용하여 분석하였으며, 분석에 사용된 컬럼은 Agilent Zorbax Eclipse XDB-C18 column(5 µm, 150 mm×4.6 mm)을 사용하였다. 분석 중 컬럼 오븐의 온도는 30°C를 유지하였으며, 이동상으로 70% MeOH을 사용하여 isocratic 방식으로 20분간 분석하였다. 분석에 사용된 이동상 조건 및 기기 조건은 Table 1에 나타내었다.

Table 1 . HPLC-UV condition of sesamol, sesamin, and sesamolin analysis.

InstrumentHitachi 5000 chromaster
HPLC-UVColumnAgilent Zorbax Eclipse XDB-C18 column (5 µm, 150 mm×4.6 mm)
Column oven temp.30°C
Injection volume20 µL
Flow rate0.7 mL/min
Mobile phase ADistilled water
Mobile phase BMeOH

GradientTime (min)Mobile phase

A (%)B (%)

03070
203070


미량 리그난의 LC-MS/MS 분석 조건

참기름에 함유된 미량 리그난 6종(Lar, Mat, Pin, Seco, Syr, Med)의 분석은 LC-MS/MS(Shimadzu Nexera X3 system, Shimadzu LCMS-8050 Triple quadrupole mass spectrometry)를 이용하여 분석하였으며, 분석에 사용된 컬럼은 Agilent Poroshell 120 EC-C18(1.9 µm, 2.1×50 mm)을 사용하였다. 분석 중 컬럼 오븐의 온도는 30°C를 유지하였으며, 이동상으로 증류수와 ACN을 이용하였다. 분석에 사용된 이동상 조건 및 MS/MS의 분석 파라미터는 Table 2에 나타내었다.

Table 2 . The LC-MS/MS conditions of lignan analysis.

InstrumentShimadzu Nexera X3 system, Shimadzu LCMS-8050 triple quadrupole mass spectrometry
UHPLCColumnAgilent Poroshell 120 EC-C18 (1.9 µm, 2.1×50 mm)
Column oven temp.30°C
Injection volume3 µL
Flow rate0.3 mL/min
Mobile phase ADistilled water
Mobile phase BAcetonitrile

GradientTime (min)Mobile phase

A (%)B (%)

0955
4.505050
6.505050
6.51955
9.0955

MS/MSIonization methodESIDrying gas10 L/min
Data acquisitionMRMInterface temp.350°C
Nebulizer gas3 L/minDL temp.100°C
Heating gas10 L/minHeat block temp.400°C

MS/MS parameters

CompoundRT (min)PolarityQuantifier ion (m/z)Qualifier ion (m/z)

Seco3.204361.05>165.15361.05>121.10
Mat4.033357.45>83.05357.45>122.05
Lar3.315359.45>329.15359.45>160
Pin3.766357.45>151.15357.45>135.90
Syr3.647417.45>181.15417.45>166.10
Med4.026387.45>99.0387.45>193

Seco, secoisolariciresinol; Mat, matairesinol; Lar, lariciresinol; Pin, pinoresinol; Syr, syringaresinol; Med, medioresinol..



항산화 활성 측정을 위한 추출물 제조

항산화 분석을 위해 시료 약 10 mL를 50 mL conical tube에 취한 뒤 MeOH 10 mL를 가하여 5분간 vortexing 하였다. 상온에서 1분간 방치한 후 상층액을 새로운 tube에 수집하였다. 이후, MeOH을 이용해 희석하여 분석에 사용하였다.

총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 측정

참기름 시료 13종의 총 폴리페놀 함량 측정은 Folin과 Denis(1912)의 방법을 변형하여 실시하였다. 분석을 위해 1.5 mL microtube에 참기름 시료 추출물 25 μL와 2% Na2CO3 500 μL를 첨가한 후 50% Folin-Ciocalteu’s 시약 50 μL를 충분히 혼합하여 30초간 vortexing 하였다. 혼합물을 상온 조건의 암소에서 5분간 반응시킨 후, 각 시료를 96-well plate에 200 μL씩 옮겨 ELISA reader(Thermo Scientific Ltd.)를 이용하여 750 nm에서 측정하였다. 시료의 총 폴리페놀의 함량은 표준품인 gallic acid를 사용하여 계산하였으며, 값은 mg gallic acid equivalent(GAE)/mL로 나타내었다.

총 플라보노이드 함량 측정은 Zhishen 등(1999)의 방법을 변형하여 사용하였다. 분석을 위해 1.5 mL microtube에 추출물 50 μL, 증류수 250 μL, 5% NaNO2 15 μL를 가한 후 vortexing 하여 상온의 암소에서 6분간 반응시켰다. 이후, 10% AlCl3・6H2O를 30 μL 가해 vortexing 하여 상온의 암소에서 5분간 반응시켰다. 반응액에 1 M NaOH 100 μL를 첨가하여 vortexing 하였고, 이를 96-well plate에 200 μL씩 옮겨 ELISA reader를 이용하여 510 nm에서 흡광도를 측정하였다. 시료의 총 플라보노이드 함량은 표준물질인 catechin을 사용하여 검량선을 작성하여 계산하였으며, 결과는 mg catechin equivalent(CE)/mL로 나타내었다.

ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성

ABTS 라디칼 소거능 측정은 Re 등(1999)의 실험 방법을 변형하여 측정하였다. 7.4 mM ABTS 용액에 2.6 mM의 potassium persulfate를 첨가한 후 상온, 암소에서 12시간 동안 반응시켜 라디칼을 형성시켰다. 형성된 ABTS 라디칼 용액은 735 nm에서 흡광도가 1.000±0.1이 되도록 증류수를 사용하여 희석하였다. 이후, 1.5 mL microtube에 희석된 ABTS 용액 500 μL와 참기름 시료 추출물 25 μL를 첨가하고 30초간 vortexing 한 후 30분간 암소에서 반응시켰다. 반응 후, 200 μL씩 96-well plate에 옮긴 후 735 nm에서 흡광도를 측정하였다.

DPPH 라디칼 소거능 측정은 Blois(1958)의 방법을 이용하여 측정하였다. 1.5 mL microtube에 참기름 시료 추출물 25 μL와 0.2 mM DPPH 용액 500 μL를 혼합하고, 30초간 vortexing 한 후 암소에서 30분간 방치하였다. 반응 후, 520 nm에서 ELISA reader를 이용하여 흡광도를 측정하였다. ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성은 표준품인 gallic acid를 사용하여 계산하였으며, 값은 mg GAE/mL로 나타내었다.

통계분석

본 연구의 참기름에 함유된 리그난 함량은 평균±표준편차의 값으로 표기하였다. One-way ANOVA는 SAS ver. 9.4(Statistical Analysis System, SAS Institute Inc.) 프로그램을 이용하여 실시하였으며, 각 시료 간 함량에 대한 통계적인 유의성을 검출하기 위해 P<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 이용하였다. 또한 총 리그난 함량과 항산화능의 상관계수는 SPSS 통계프로그램(Statistical Package for the Social Science, ver. 12.0, SPSS Inc.)을 이용하여 측정하였다.

결과 및 고찰

시판 참기름에 함유된 총 리그난 함량

시판 참기름의 총 리그난 함량을 분석한 결과는 Table 3에 나타내었다. 참기름 13종의 총 리그난 함량은 11.0730~17.9906 mg/g의 수준으로, 참기름 시료의 총 리그난 함량은 시료에 따라 큰 차이를 나타내었다. 총 리그난 중 가장 함량이 높은 리그난 성분은 Sel로, 그 함량은 7.8282~12.6193 mg/g의 수준으로 나타났다. 발아 과정에 따른 참기름의 기능성 성분을 분석한 연구에 따르면(Gu 등, 2023), 참기름의 Sel 함량은 5.28±0.06 mg/g으로 본 연구의 Sel 함량과 유사하였다. 그다음으로 함량이 높은 리그난은 Sem으로 3.1747~5.4591 mg/g의 수준으로 나타났으며, Ses는 0.0230~0.1479 mg/g 수준이었다. 또한, Lar, Mat, Pin, Seco, Syr, Med와 같은 미량 리그난 성분 중에서는 Pin의 함량이 가장 높은 것으로 나타났다. 시판 참기름 13종의 Pin 함량은 0.0008~0.0893 mg/g으로 나타났으며, 반면 모든 시료에서 Med는 검출되지 않았다. 참깨의 이전 연구(Gerstenmeyer 등, 2013)에 따르면 Pin의 함량은 0.4071 mg/g으로 나타났으며, 본 연구에서 분석한 참기름의 Pin 함량과는 차이가 났다. Gerstenmeyer 등(2013)의 연구에 따르면 참깨와 흑임자를 200°C 및 250°C의 온도 조건에서 로스팅하였을 때 리그난 함량이 감소하며, 특히 250°C에서 10분 이상 가열하였을 때 Pin이 전량 소실되었다고 보고하였다. 또한, Wu(2007)의 연구에 따르면 참기름을 180°C 이상 가열하였을 때 Ses와 Sel의 손실이 나타났으며, 특히 200°C로 가열하였을 때는 90% 이상의 손실이 나타난다고 하였다. 따라서 본 연구에서 분석한 시판 13종의 참기름은 총 리그난 함량이 다양하게 나타났으며, 이는 참기름 제조 시 겪는 가열 및 볶음 처리 공정에 따른 차이일 것으로 사료된다.

Table 3 . Comparison of lignan contents in commercial sesame oil (mg/g).

SamplesSesSemSelSecoMatLarPinSyrMedTotal lignans1)
SO-10.0769±0.0029c3)3.4712±0.0685ef7.8389±0.1086dND2)0.0047±0.0005c0.0029±0.0004h0.0148±0.0013e0.0003±0.0000cND11.4097±0.1797cd
SO-20.0592±0.0001fg3.5676±0.0187ef8.5147±0.0490cd0.0002±0.0000ab0.0091±0.0000a0.0065±0.0007e0.0168±0.0000e0.0006±0.0001aND12.1747±0.0683bcd
SO-30.0900±0.0004b3.6668±0.0593ef10.0129±0.1679b0.0001±0.0000b0.0087±0.0004a0.0095±0.0008c0.0251±0.0032d0.0003±0.0000cND13.8134±0.2304b
SO-40.0511±0.0066hi3.1747±0.8612f7.8282±1.9713dND0.0019±0.0001ef0.0022±0.0001h0.0148±0.0007e0.0001±0.0000eND11.0730±2.8387d
SO-50.0645±0.0023ef4.4627±0.0742cd8.5304±0.1467cdND0.0038±0.0004d0.0060±0.0002ef0.0440±0.0052b0.0005±0.0001aND13.1119±0.2244bc
SO-60.0559±0.0011gh5.3157±0.1687ab11.9731±0.4862a0.0001±0.0000b0.0024±0.0002e0.0070±0.0002de0.0216±0.0005d0.0003±0.0000cdND17.3761±0.6539a
SO-70.0677±0.0016de5.4591±0.0273a12.4442±0.1710aND0.0014±0.0000f0.0023±0.0000h0.0157±0.0005e0.0002±0.0000deND17.9906±0.1961a
SO-80.0580±0.0063fg3.7874±0.1219ef8.9110±0.0178bcd0.0001±0.0000b0.0055±0.0008c0.0038±0.0006gh0.0170±0.0021e0.0004±0.0000cND12.7832±0.1097bcd
SO-90.1479±0.0003a3.3190±0.0854ef9.5712±0.2872bc0.0002±0.0000a0.0066±0.0001b0.0244±0.0005a0.0893±0.0001a0.0005±0.0000abND13.1591±0.3726bc
SO-100.0704±0.0004cde5.2910±0.1774ab11.3980±0.3032a0.0002±0.0000a0.0039±0.0003d0.0152±0.0019b0.0473±0.0034b0.0004±0.0000cND16.8264±0.4866a
SO-110.0732±0.0026cd4.7568±0.1318bc12.2631±0.3439a0.0001±0.0000b0.0019±0.0001ef0.0084±0.0010cd0.0356±0.0007c0.0004±0.0000cND17.1395±0.4736a
SO-120.0484±0.0026i3.9187±0.0920de9.4686±0.3351bc0.0001±0.0000b0.0052±0.0005c0.0047±0.0005fg0.0122±0.0002e0.0004±0.0000bcND13.4583±0.4285bc
SO-130.0230±0.0010j5.0570±0.1280ab12.6193±0.2962aNDND0.0000±0.0000i0.0008±0.0000fNDND17.7001±0.4252a

Ses, sesamol; Sem, sesamin; Sel, sesamolin; Seco, secoisolariciresinol; Mat, matairesinol; Lar, lariciresinol; Pin, pinoresinol; Syr, syringaresinol; Med, medioresinol..

1)Total lignans = Ses + Sem + Sel + Seco + Mat + Lar + Pin + Syr + Med.

2)ND = not detected..

Mean±standard deviation with different superscripts (a-j) in the same column are significantly different at P<0.05 by Duncan's multiple range test..



시판 참기름의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량

본 연구에서는 시판 참기름 13종에 함유된 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였다. 참기름 13종의 총 폴리페놀 함량은 gallic acid 당량 값으로 환산하였고, 플라보노이드 함량은 catechin의 당량 값으로 환산하여 Table 4에 나타내었다. 분석 결과, 참기름의 총 폴리페놀 함량은 0.022~0.564 mg GAE/mL의 수준으로 나타났으며, 참기름 sesame oil(SO)-3과 SO-6에서 가장 높은 함량(0.544 및 0.564 mg GAE/mL)을 나타내었다. 반면, 가장 낮은 총 플라보노이드 함량을 나타낸 시료는 SO-13(0.022 mg GAE/mL)으로, 총 폴리페놀의 함량은 시료에 따라 최대 26배가량의 차이를 보였다. Kim 등(2022)의 연구에 따르면 품종별 참기름의 총 폴리페놀 함량은 0.37~0.61 mg GAE/g sample 수준으로, 본 연구와 유사한 함량을 나타내었다. 또한, 이전 보고에 따르면 참기름의 페놀성 화합물은 정제 및 탈색 등의 공정에 따라 증감을 나타내는 것으로 알려져 있다(Kim, 2000). Jin 등(2021)의 연구에 따르면 페놀성 화합물의 생성은 고온 조건에서 더욱 증가하는 것으로 나타났으며, Kim 등(2008)의 연구에서 또한 냉압착 참기름에 비해 볶은 후 압착한 참기름의 폴리페놀 함량이 높다고 하였다. 따라서 본 연구의 참기름 13종의 총 폴리페놀의 함량 차이는 제품별 제조 공정의 차이일 것으로 생각된다. 본 연구에서 알아본 총 플라보노이드 함량은 0.039~0.078 mg CE/mL로 나타났으며, 시료 간 총 플라보노이드 함량은 SO-3(0.078 mg CE/mL)이 가장 높았고, 총 폴리페놀 함량과 마찬가지로 SO-13이 가장 낮은 함량(0.039 mg CE/mL)을 보여주었다. Kim 등(2022)의 연구에서도 다흑 품종 참기름의 총 플라보노이드 함량을 0.03 mg CE/g으로 보고하여, 본 연구 결과와 유사한 함량을 나타내었다. 본 연구에서는 시판 참기름의 총 폴리페놀 화합물과 총 플라보노이드 함량을 알아보았으며, 제품별 그 함량의 차이가 있음을 확인하였다.

Table 4 . Total polyphenols and total flavonoids content of commercial sesame oil.

SampleTotal polyphenols (mg GAE1)/mL oil)Total flavonoids (mg CE2)/mL oil)
SO-10.434±0.021cd0.068±0.003bc
SO-20.467±0.011bc0.070±0.003b
SO-30.544±0.004a0.078±0.003a
SO-40.411±0.011d0.068±0.001bc
SO-50.419±0.023d0.068±0.004bc
SO-60.564±0.009a0.067±0.001bc
SO-70.473±0.024bc0.062±0.003cd
SO-80.413±0.032d0.067±0.007bc
SO-90.465±0.006bc0.069±0.005bc
SO-100.491±0.001b0.057±0.007d
SO-110.481±0.036bc0.057±0.003d
SO-120.338±0.023e0.046±0.003e
SO-130.022±0.003f0.039±0.007f

1)GAE, gallic acid equivalent..

2)CE, catechin equivalent..

All results were expressed as the mean±standard deviation of triplicate determination..

Values with different superscripts (a-f) in the same column are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..



시판 참기름의 ABTS, DPPH 라디칼 소거능

참기름 시료 13종의 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능에 대해 측정한 결과는 Table 5에 나타내었다. 분석 결과, ABTS 라디칼 소거능은 시료에 따라 0.021~0.201 mg GAE/mL 수준으로 나타났고, 이는 시료에 따라 최대 9배가량의 차이가 나타났다. Dossou 등(2022)이 진행한 연구에 따르면, 참깨의 종피색에 따라 라디칼 소거능 및 FRAP 등의 항산화 활성이 다른 것으로 나타났다. 또한, 같은 시료 군이라도 품종, 수확기의 기상 환경 또는 재배 지역 등에 따라 구성성분에 차이가 나타날 수 있음이 보고되어 있다(Jeong 등, 2016; Kim 등, 2011). 따라서 본 연구 결과도 원료인 참깨의 종이나 재배 환경에 따른 차이일 것으로 사료된다. 참기름 13종 중 SO-3에서 가장 높은 ABTS 라디칼 소거능(0.201 mg GAE/mL)을 갖는 것으로 나타났으며, SO-13에서 가장 낮은 소거능(0.022 mg GAE/mL)을 나타내었다. 또한, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 가장 높았던 SO-3은 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능이 가장 높으며, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 낮았던 SO-13은 낮은 라디칼 소거능을 나타내었다. 폴리페놀 및 플라보노이드 화합물은 식품에 함유된 효과적인 항산화 물질로 잘 알려져 있으며, 자유라디칼을 안정화해 항산화 효과를 나타내는 것으로 보고되어 있다(Zhang과 Tsao, 2016). 그뿐만 아니라 Seo 등(2008)의 연구에 따르면, 곡류 메탄올 추출물의 항산화 활성과 페놀성 화합물의 함량은 상관관계가 매우 높다고 하였고, Lee 등(2020)의 연구에서도 여러 시료 중 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 가장 높았던 시료에서 ABTS와 DPPH 라디칼 소거능 및 환원력 등의 항산화 활성이 가장 높은 것으로 보고하였다. 따라서 본 연구에서 알아본 시판 참기름의 라디칼 소거 활성 또한 시료에 함유된 폴리페놀 및 플라보노이드 화합물에 의한 것으로 판단된다.

Table 5 . ABTS and DPPH radical scavenging activities of commercial sesame oil.

SampleABTS (mg GAE1)/mL oil)DPPH (mg GAE/mL oil)
SO-10.111±0.006i0.055±0.005bc
SO-20.168±0.006bc0.056±0.003bc
SO-30.201±0.013a0.073±0.003a
SO-40.140±0.003fg0.047±0.003fg
SO-50.160±0.008cd0.052±0.001cde
SO-60.149±0.013def0.051±0.003def
SO-70.131±0.006gh0.040±0.002h
SO-80.154±0.010de0.058±0.001b
SO-90.176±0.006b0.055±0.001bcd
SO-100.125±0.004h0.043±0.002gh
SO-110.143±0.005efg0.048±0.003ef
SO-120.074±0.004j0.035±0.002i
SO-130.021±0.000k0.012±0.001j

1)GAE, gallic acid equivalent..

All results were expressed as the mean±standard deviation of triplicate determination..

Values with different superscripts (a-k) in the same column are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..



참기름의 기능성분과 항산화능 상관관계

시판 참기름의 총 리그난 함량, 총 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능의 상관관계를 분석한 결과는 Table 6에 나타내었다. 상관관계 분석 결과, 총 플라보노이드 함량과 DPPH 라디칼 소거능이 0.929로 가장 높은 상관관계를 나타냈으나, 총 리그난 함량과 라디칼 소거능의 상관관계는 음의 상관관계를 나타내었다. 특히 총 리그난 함량은 총 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량 및 라디칼 소거능과는 모두 음의 상관관계를 보여주었다. 기존 연구들에 의하면 항산화 활성은 폴리페놀, 플라보노이드 화합물의 금속이온이나 하이드록실기 패턴 등 구조적인 특성에 따라 차이가 나타나는 것으로 보고되어 있다(Lv 등, 2021; Mucha 등, 2021). Wan 등(2015)의 연구에서는 리그난 계열 화합물 중 Sel 및 Sem은 항산화 활성을 나타내었으나, Kim 등(2022)의 연구에서는 Sel과 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능이 음의 상관관계를 갖는 것으로 보고하여 리그난 화합물의 종류에 따라 라디칼 소거능과의 상관관계가 다를 수 있는 것으로 나타났다. Pi 등(2012)의 연구에서는 리그난 화합물인 schizandrol A와 schizandrol B가 지질 과산화 억제 및 DPPH 라디칼 소거능과 양의 상관관계를 보인 반면, 같은 리그난 화합물인 deoxyschizandrin은 지질 과산화 억제 및 DPPH 라디칼 소거능과 음의 상관관계를 나타내는 것으로 보고하였다. 또한 플라보노이드 중 catechin류 화합물은 라디칼 소거능과 높은 양의 상관관계(Kim 등, 2019)를 보여주었으며, 이러한 결과는 참기름에 함유된 catechin과 quercetin 등의 성분이 라디칼 소거 활성에 영향을 준 것으로 보고하였다(Kenari와 Razavi, 2022). 그뿐만 아니라 Suja 등(2004)의 연구에서는 참깨 케이크 추출물에서 분리된 Sem, Sel 및 sesaminol 배당체 리그난의 DPPH 라디칼 소거능이 α-토코페롤에 비해 상대적으로 낮은 것으로 보고하였다. 이러한 결과는 시료에 함유된 화합물 모두 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내지만, 그 활성 정도는 화합물의 종류에 따라 다르다는 것을 의미하며, 본 연구 결과 참기름에 함유된 토코페롤 및 페놀 화합물들이 리그난에 비해 항산화 활성에 더 큰 영향을 주었을 가능성이 있는 것으로 판단된다. 참기름에는 Sel 및 Sem 등 리그난 화합물 외에 단백질, 토코페롤, 지방산 등 다양한 항산화 기능을 나타내는 기능성 물질들이 함유된 것으로 보고되어 있다(Morris 등, 2021). 참기름의 압착 공정 중 로스팅은 참깨의 풍미를 향상시키고 특유의 색을 부여하는 공정으로, 로스팅의 온도와 시간에 따라 토코페롤, 리그난 등 다양한 물질이 변형되면서 이들의 함량과 항산화 활성에 변화가 발생할 수 있다(Mohamed Ahmed 등, 2020). El-Beltagi 등(2022)의 연구에서는 참깨의 로스팅 방법에 따라 파이토스테롤, 지방산 등의 프로파일과 함량이 다르게 나타났으며, 이에 따라 항산화 활성 차이가 있는 것으로 보고하였다. 또한 Arab 등(2022)의 연구에 따르면 로스팅 조건에 따라 참기름의 토코페롤, Sem 및 Sel 등 기능성 성분들의 함량이 변화하였으며, 높은 온도에서 장시간 로스팅하면 Sem 및 Sel 함량이 감소하였으나, 총 페놀 함량 및 DPPH 라디칼 소거능은 로스팅 온도가 높아질수록 증가한 것으로 보고하였다. 따라서 본 연구에서 리그난 화합물과 항산화 활성 간의 음의 상관관계를 나타낸 것은 참기름의 항산화 활성이 리그난보다 토코페롤, 폴리페놀 화합물 등의 다양한 화합물에 의한 영향이 더욱 주요하게 작용했을 것으로 판단되며, 그뿐만 아니라 참기름의 로스팅 과정이 리그난의 구조적 변화를 초래하기 때문에 이 또한 항산화 활성에 영향을 미쳤을 것으로 생각된다.

Table 6 . Correlation coefficients among total lignans, total polyphenols, total flavonoids, ABTS and DPPH radical scavenging capacity.

ABTS radical scavenging activityDPPH radical scavenging activityTotal polyphenolsTotal flavonoidsTotal lignans contents
ABTS radical scavenging activity1
DPPH radical scavenging activity0.920**1
Total polyphenols0.842**0.815**1
Total flavonoids0.916**0.929**0.766**1
Total lignans contents−0.327−0.498−0.125−0.4981

**P values less than 0.01 are summarized with two asterisks..


요 약

본 연구에서는 우리나라에서 유통되고 있는 시판 참기름의 리그난 함량과 항산화 활성을 알아보았다. 시판되는 13종 참기름의 총 리그난 함량은 11.0730~17.9960 mg/g이었으며, 리그난 화합물 중 Sel의 함량이 모든 시료에서 가장 함량이 높은 것으로 나타났다. 총 폴리페놀 함량은 0.022~0.564 mg GAE/mL로 나타났으며, SO-3에서 가장 높은 함량을, SO-13에서 가장 낮은 함량을 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 0.039~0.078 mg CE/mL였으며, 총 폴리페놀과 마찬가지로 SO-3에서 가장 높은 플라보노이드 함량을, SO-13에서 가장 낮은 함량을 나타내었다. ABTS 라디칼 소거능은 0.021~0.201 mg GAE/mL였고, DPPH 라디칼 소거능 또한 0.012~0.078 mg GAE/mL로 나타났다. 상관관계를 분석한 결과 총 플라보노이드 함량과 라디칼 소거능이 가장 높은 양의 상관관계를 보여주었다. 본 연구를 통해 우리나라에 유통되는 시판 참기름의 성분 및 항산화 활성에 대해 알아보았으며, 이는 참기름의 품질관리와 기능성 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

감사의 글

이 논문은 농촌진흥청 연구사업(과제번호: RS-2022-RD009982)에 의하여 지원되었으며, 이에 감사드립니다.

Table 1 . HPLC-UV condition of sesamol, sesamin, and sesamolin analysis.

InstrumentHitachi 5000 chromaster
HPLC-UVColumnAgilent Zorbax Eclipse XDB-C18 column (5 µm, 150 mm×4.6 mm)
Column oven temp.30°C
Injection volume20 µL
Flow rate0.7 mL/min
Mobile phase ADistilled water
Mobile phase BMeOH

GradientTime (min)Mobile phase

A (%)B (%)

03070
203070

Table 2 . The LC-MS/MS conditions of lignan analysis.

InstrumentShimadzu Nexera X3 system, Shimadzu LCMS-8050 triple quadrupole mass spectrometry
UHPLCColumnAgilent Poroshell 120 EC-C18 (1.9 µm, 2.1×50 mm)
Column oven temp.30°C
Injection volume3 µL
Flow rate0.3 mL/min
Mobile phase ADistilled water
Mobile phase BAcetonitrile

GradientTime (min)Mobile phase

A (%)B (%)

0955
4.505050
6.505050
6.51955
9.0955

MS/MSIonization methodESIDrying gas10 L/min
Data acquisitionMRMInterface temp.350°C
Nebulizer gas3 L/minDL temp.100°C
Heating gas10 L/minHeat block temp.400°C

MS/MS parameters

CompoundRT (min)PolarityQuantifier ion (m/z)Qualifier ion (m/z)

Seco3.204361.05>165.15361.05>121.10
Mat4.033357.45>83.05357.45>122.05
Lar3.315359.45>329.15359.45>160
Pin3.766357.45>151.15357.45>135.90
Syr3.647417.45>181.15417.45>166.10
Med4.026387.45>99.0387.45>193

Seco, secoisolariciresinol; Mat, matairesinol; Lar, lariciresinol; Pin, pinoresinol; Syr, syringaresinol; Med, medioresinol..


Table 3 . Comparison of lignan contents in commercial sesame oil (mg/g).

SamplesSesSemSelSecoMatLarPinSyrMedTotal lignans1)
SO-10.0769±0.0029c3)3.4712±0.0685ef7.8389±0.1086dND2)0.0047±0.0005c0.0029±0.0004h0.0148±0.0013e0.0003±0.0000cND11.4097±0.1797cd
SO-20.0592±0.0001fg3.5676±0.0187ef8.5147±0.0490cd0.0002±0.0000ab0.0091±0.0000a0.0065±0.0007e0.0168±0.0000e0.0006±0.0001aND12.1747±0.0683bcd
SO-30.0900±0.0004b3.6668±0.0593ef10.0129±0.1679b0.0001±0.0000b0.0087±0.0004a0.0095±0.0008c0.0251±0.0032d0.0003±0.0000cND13.8134±0.2304b
SO-40.0511±0.0066hi3.1747±0.8612f7.8282±1.9713dND0.0019±0.0001ef0.0022±0.0001h0.0148±0.0007e0.0001±0.0000eND11.0730±2.8387d
SO-50.0645±0.0023ef4.4627±0.0742cd8.5304±0.1467cdND0.0038±0.0004d0.0060±0.0002ef0.0440±0.0052b0.0005±0.0001aND13.1119±0.2244bc
SO-60.0559±0.0011gh5.3157±0.1687ab11.9731±0.4862a0.0001±0.0000b0.0024±0.0002e0.0070±0.0002de0.0216±0.0005d0.0003±0.0000cdND17.3761±0.6539a
SO-70.0677±0.0016de5.4591±0.0273a12.4442±0.1710aND0.0014±0.0000f0.0023±0.0000h0.0157±0.0005e0.0002±0.0000deND17.9906±0.1961a
SO-80.0580±0.0063fg3.7874±0.1219ef8.9110±0.0178bcd0.0001±0.0000b0.0055±0.0008c0.0038±0.0006gh0.0170±0.0021e0.0004±0.0000cND12.7832±0.1097bcd
SO-90.1479±0.0003a3.3190±0.0854ef9.5712±0.2872bc0.0002±0.0000a0.0066±0.0001b0.0244±0.0005a0.0893±0.0001a0.0005±0.0000abND13.1591±0.3726bc
SO-100.0704±0.0004cde5.2910±0.1774ab11.3980±0.3032a0.0002±0.0000a0.0039±0.0003d0.0152±0.0019b0.0473±0.0034b0.0004±0.0000cND16.8264±0.4866a
SO-110.0732±0.0026cd4.7568±0.1318bc12.2631±0.3439a0.0001±0.0000b0.0019±0.0001ef0.0084±0.0010cd0.0356±0.0007c0.0004±0.0000cND17.1395±0.4736a
SO-120.0484±0.0026i3.9187±0.0920de9.4686±0.3351bc0.0001±0.0000b0.0052±0.0005c0.0047±0.0005fg0.0122±0.0002e0.0004±0.0000bcND13.4583±0.4285bc
SO-130.0230±0.0010j5.0570±0.1280ab12.6193±0.2962aNDND0.0000±0.0000i0.0008±0.0000fNDND17.7001±0.4252a

Ses, sesamol; Sem, sesamin; Sel, sesamolin; Seco, secoisolariciresinol; Mat, matairesinol; Lar, lariciresinol; Pin, pinoresinol; Syr, syringaresinol; Med, medioresinol..

1)Total lignans = Ses + Sem + Sel + Seco + Mat + Lar + Pin + Syr + Med.

2)ND = not detected..

Mean±standard deviation with different superscripts (a-j) in the same column are significantly different at P<0.05 by Duncan's multiple range test..


Table 4 . Total polyphenols and total flavonoids content of commercial sesame oil.

SampleTotal polyphenols (mg GAE1)/mL oil)Total flavonoids (mg CE2)/mL oil)
SO-10.434±0.021cd0.068±0.003bc
SO-20.467±0.011bc0.070±0.003b
SO-30.544±0.004a0.078±0.003a
SO-40.411±0.011d0.068±0.001bc
SO-50.419±0.023d0.068±0.004bc
SO-60.564±0.009a0.067±0.001bc
SO-70.473±0.024bc0.062±0.003cd
SO-80.413±0.032d0.067±0.007bc
SO-90.465±0.006bc0.069±0.005bc
SO-100.491±0.001b0.057±0.007d
SO-110.481±0.036bc0.057±0.003d
SO-120.338±0.023e0.046±0.003e
SO-130.022±0.003f0.039±0.007f

1)GAE, gallic acid equivalent..

2)CE, catechin equivalent..

All results were expressed as the mean±standard deviation of triplicate determination..

Values with different superscripts (a-f) in the same column are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..


Table 5 . ABTS and DPPH radical scavenging activities of commercial sesame oil.

SampleABTS (mg GAE1)/mL oil)DPPH (mg GAE/mL oil)
SO-10.111±0.006i0.055±0.005bc
SO-20.168±0.006bc0.056±0.003bc
SO-30.201±0.013a0.073±0.003a
SO-40.140±0.003fg0.047±0.003fg
SO-50.160±0.008cd0.052±0.001cde
SO-60.149±0.013def0.051±0.003def
SO-70.131±0.006gh0.040±0.002h
SO-80.154±0.010de0.058±0.001b
SO-90.176±0.006b0.055±0.001bcd
SO-100.125±0.004h0.043±0.002gh
SO-110.143±0.005efg0.048±0.003ef
SO-120.074±0.004j0.035±0.002i
SO-130.021±0.000k0.012±0.001j

1)GAE, gallic acid equivalent..

All results were expressed as the mean±standard deviation of triplicate determination..

Values with different superscripts (a-k) in the same column are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..


Table 6 . Correlation coefficients among total lignans, total polyphenols, total flavonoids, ABTS and DPPH radical scavenging capacity.

ABTS radical scavenging activityDPPH radical scavenging activityTotal polyphenolsTotal flavonoidsTotal lignans contents
ABTS radical scavenging activity1
DPPH radical scavenging activity0.920**1
Total polyphenols0.842**0.815**1
Total flavonoids0.916**0.929**0.766**1
Total lignans contents−0.327−0.498−0.125−0.4981

**P values less than 0.01 are summarized with two asterisks..


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