Ex) Article Title, Author, Keywords
Online ISSN 2288-5978
Ex) Article Title, Author, Keywords
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2024; 53(6): 599-607
Published online June 30, 2024 https://doi.org/10.3746/jkfn.2024.53.6.599
Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.
Yoon-Kyung Lee1 , Young-Seon Jung1 , Eun-Chae Cho2 , Do-Hui Kim3 , and Kyung-Ok Shin4
1Roy Co., Ltd. 2Department of Convergence Science, 3Department of Food Science and Biotechnology, and 4Department of Food and Nutrition, Sahmyook University
Correspondence to:Kyung-Ok Shin, Department of Food and Nutrition, Sahmyook University, 815, Hwarang-ro, Nowon-gu, Seoul 01795, Korea, E-mail: skorose@syu.ac.kr
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 was conducted to investigate the physiological activity and nutritional properties of peanut sprout extract and to find ways to increase its utility as a functional food. The peanut sprout extract was high in moisture, protein, calcium, selenium, and zinc. The amount of essential amino acids per 100 g of the peanut sprout extract was as follows: arginine 1,380.3 mg> leucine 1,184.4 mg> lysine 977.2 mg> valine 953.3 mg. The highest 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) radical scavenging activity in the peanut sprout extract was measured at 89.40±0.16 μmol Trolox equivalent antioxidant capacity/g. The highest content of C18:3 per 100 g was measured in peanut sprout extract. Additionally, the highest trans-resveratrol content in the peanut sprout extract was 10.23 μg/g. Therefore, it is believed that the use of peanut sprout extract along with peanuts can enhance its use as a functional food.
Keywords: Arachis hypogaea L., mineral, amino acid, antioxidant, trans-resveratrol
땅콩(
최근에는 대두, 유채, 메밀, 약콩, 아마씨, 현미, 무 및 땅콩 등의 씨앗을 발아시킨 후 새싹 형태로 가공하여 생리활성 성분이 증가한 기능성 식품소재로써 개발과 산업화 가능성에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다(Kim과 Lee, 2015). 땅콩 새싹은 암실에서 습도와 온도를 맞추어 땅콩에 싹을 틔운 형태이며, 지방 함량은 줄어들고 aspartic acid와 resveratrol 함량이 증가한다고 보고되었다(Wang 등, 2005). Wang 등(2005)의 연구에 의하면 땅콩 새싹의 영양성분은 수분 6.69%, 조단백질 35.58%, 조지방 33.08%, 조회분 2.96% 및 탄수화물 21.69%를 함유하며, 9일 동안 암실에서 90% 상대습도와 25°C의 내부 온도 조건에서 발아되었을 때 resveratrol 함량이 빠르게 증가한다고 보고하였다. 또한 콩이나 땅콩의 발아 시 항미생물 효과를 나타내는 resveratrol과 같은 생리활성 물질을 생산한다고 알려져 있다(Hong 등, 2020; Romero-Pérez 등, 2001). 특히 땅콩 새싹에 함유된 resveratrol 성분은 식물이 자외선이나 곰팡이 같은 외부의 침입을 받았을 때, 자신을 보호하기 위해 만들어 내는 폴리페놀계의 항산화 물질로 강한 항균 효과가 있다고 보고되었다(Bae, 2021; Kim과 Hong, 2011). Resveratrol 성분은 땅콩, 포도, 오디, 크랜베리, 초콜릿류 및 코코아가루 등에 함유되어 있으며, 알코올에 잘 녹는 성질을 가졌기 때문에 적포도주(0.2~5.8 mg/L)에 많이 함유되어 있다(Kim과 Hong, 2011). 땅콩 새싹의 기능으로는 염증 조절인자인 inducible nitric oxide synthase 및 cyclooxygenase-2 발현을 억제하여 항염증 작용과 항산화 작용이 있으며(Bae, 2021), caffeic acid가 함유되어 있어서 세포의 산화적 손상 방지(Wang 등, 2017), nuclear respiratory factor 2의 활성화, ultraviolet-B 유도 산화스트레스에 대한 효율적인 세포 보호제 역할, 항혈소판 응고 작용 및 알츠하이머(Alzheimer’s disease)와 신장 기능 장애 감소 등의 효능이 보고되었다(Bae, 2021; Bertelli 등, 1995; Choi 등, 2013; Sharma 등, 2006). 또한 resveratrol 성분은 식물성 estrogen과 구조적으로 유사하여 체내에서 유사 활성을 가지며, resveratrol 함유 화장품의 경우 피부의 주름 방지, 색소 침착, 수분 유지에 영향을 준다고 보고하였다(Joo, 2011). 그러나 땅콩 새싹 추출물을 이용하여 차와 두유 등에 활용되고 있지만, 대중화로의 발전은 아직 미흡한 실정이다(Hong 등, 2020).
따라서 본 연구에서는 땅콩에서 파생되는 땅콩 새싹 추출물, 기름 제거한 땅콩 새싹 추출물을 선택하여 생리활성 및 영양학적인 특성을 조사함으로써 식품산업에서 효율적으로 적용할 수 있는 기능성식품의 소재로서 땅콩 새싹 추출물의 상업적인 활용 가능성을 알아보기 위해 실험을 실시하였다.
본 연구에 사용된 땅콩은 전라북도 고창에서 구입하여 실험에 사용하였다. 땅콩 새싹 추출물은 종자용 땅콩을 6~7일간 유기농으로 재배하여 10 cm 정도 발아시킨 것을 (주)로이에서 공급받았다. 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물은 땅콩 새싹에서 기름을 짜고 난 후 동결건조 시킨 것을 (주)로이에서 공급받았다. 분쇄한 재료 20 g씩을 500 mL의 에탄올을 가하여 각각 환류냉각기가 부착된 heating mantle에서 3시간씩 2회 추출하였다. 추출액은 압착 여과 후 원심분리(1,210×
측정용 시료 조제는 80% 메탄올 10 mL에 동결건조 분말 1 g을 가하고 1시간 초음파 처리로 용해하여 상온에서 24시간 방치 후, 원심분리(717×
일반성분 중 수분함량은 105°C 상압 가열 건조법(FS-620, Toyo Seisakusho Co., Ltd.), 조단백질 함량은 Kjeldahl 법(KjeltecTM 2300, FOSS) 및 조지방 함량은 Soxhlet(SOX606, LABTECH) 추출법 및 조회분은 회화로(KL-160, Toyo Seisakusho Co., Ltd.)를 사용한 건식회화법을 사용하여 분석하였다(Yoon과 Shin, 2023).
Kim 등(2007)이 제시한 방법을 활용하여 칼슘, 셀레늄, 아연, 구리, 망간 및 마그네슘 등의 무기질 함량은 분석하였다. 건식분해법에 따른 시료 전처리는 분해 및 여과하여 증류수로 100 mL까지 정용한 시험용액으로 하였으며, 시료를 넣지 않은 공시험도 같은 방법으로 실시하였다. 전처리된 시험용액은 유도결합 플라즈마 분광기(inductively coupled plasma-atomic emission spectrophotometer, Z-6100, Hitachi)를 사용하여 분석 조건에 맞추어 분석하였다.
아미노산 성분 분석은 Cha 등(2020), Kim 등(2021), Yoon과 Shin(2023)이 분석을 의뢰했던 한국기초과학지원연구원에 분석하였다. 시료는 일정량을 취한 후 Pico-Tag 법에 따라 phenyl isothiocyanate(PITC) labeling을 실시하였다. PITC labeling 된 시료를 400 μL의 buffer(1.4 mM NaHAc+0.1% triethylamine+6% CH3CN; pH 6.1)에 녹인 다음 그중 10 μL를 취하고, reverse phase-high performance liquid chromatography(RP-HPLC)(Waters 510, Milford)에 주입하여 분석하였다. Waters Pico-tag column(3.9×300 mm, 4.0 μm)을 이용하여 용매 A{140 mM sodium acetate(6% acetonitrile)}와 용매 B(60% acetonitrile)를 1 mL/min 유속으로 사용하였다. Waters 2487 UV detector(Youngseong Techpia)를 이용하여 254 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
총 페놀 함량 측정은 Shin과 Eum(2021)의 방법을 응용하여 측정하였다. 25 mL 용량플라스크에 1 mL 추출물을 취한 후 9 mL의 증류수를 추가하였다. 1 mL Folin-Ciocalteu’s phenol reagent(1 M)를 넣고 상온에 5분 동안 방치한 후 7% NaCO3 10 mL를 넣고 용량플라스크 총량까지 증류수를 첨가하였다. 시료를 23°C에서 1시간 동안 방치한 후 암소에서 반응시켜 분광광도계(Optizen 2120UV, Mecasys Co., Ltd.)를 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준물질 gallic acid를 사용하여 표준곡선을 작성한 후, 시료의 총 폴리페놀 함량(gallic acid equivalent, GAE)을 계산하여 mg GAE/g으로 표시하였다. 총 플라보노이드 함량 측정은 Shin과 Eum(2021)의 방법을 응용하여 측정하였다. 시료 1 mL의 추출물에 증류수 4 mL를 추가한 다음 5% NaNO2 0.3 mL를 혼합하고 상온에 5분 동안 방치하였다. 여기에 10% AlCl3 0.3 mL를 넣고 상온에서 6분 동안 방치한 다음 2 mL NaOH(1 M)를 추가한 후 증류수 2.4 mL를 넣었다. 용액의 총부피를 10 mL로 맞춘 후 분광광도계(Optizen 2120UV, Mecasys Co., Ltd.)를 이용하여 510 nm에서 흡광도를 측정하였다. Catechin을 표준물질로 표준곡선을 만들었으며, 총 플라보노이드 함량(catechin equivalent, CE)을 계산하여 mg CE/g으로 나타냈다. 2,2′-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) 라디칼 소거 활성은 Shin과 Eum(2021)의 방법을 응용하여 측정하였다. 시료는 에탄올로 용해하여 100 mg/mL 농도로 만들었다. 7.4 mM ABTS(Sigma-Aldrich) 수용액과 2.6 mM potassium persulfate(Samchun Pure Chemical) 수용액을 1:1로 혼합한 다음 실온에서 24시간 방치한 후, phosphate-buffered saline 용액과 1:72 비율로 혼합하였다. 시료 추출물 0.05 mL를 ABTS 용액 0.95 mL와 혼합 후 암소에서 10분 동안 방치한 다음 파장 732 nm에서 흡광도를 분광광도계(Optizen 2120UV, Mecasys Co., Ltd.)를 이용하여 측정하였다. Trolox를 표준품으로 이용하여 표준곡선을 작성하였으며, 시료의 항산화력(Trolox equivalent antioxidant capacity, TEAC)은 μmol TEAC/g으로 나타냈다. 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazy(DPPH) 라디칼 소거 활성 측정 과정에서 DPPH stock solution은 DPPH 24 mg을 메탄올 100 mL에 용해한 후 -20°C에서 보관하면서 사용하였다. DPPH 용액은 515 nm에서 흡광도 값 1.1(±0.02)이 되도록 메탄올로 희석하여 사용하였다. Radical inhibition(%)이 20~80%가 되도록 희석한 50 μL 조제 시료와 2 mL DPPH 용액을 혼합하여 실온의 암소에서 30분간 반응시킨 다음, 메탄올을 blank로 하여 517 nm에서 흡광도를 분광광도계(Optizen 2120UV, Mecasys Co., Ltd.)를 이용해서 측정하였다. Trolox를 표준품으로 이용하여 표준곡선을 작성하였으며, 시료의 항산화력은 μmol TEAC/g으로 나타냈다(Thaipong 등, 2006).
Table 1 . HPLC conditions for the quantitative analysis of
Parameter | Value |
---|---|
Column | A: Shiseido MF cartridge |
B: Agilent ZOBAX SB C18 (4.6 mm×250 mm) | |
Mobile phase | A: Acetonitrile (20%)+H2O (80%) (500 μL/min) |
B: Acetonitrile (50%)+H2O (50%) (500 μL/min) | |
Switching time | 4.84∼7.48 min |
Detector | UV detector (308 nm) |
Oven temp. | 35°C |
Injection volume | 10 μL |
식품공전(MFDS, 2022)의 방법에 따라 조사포닌을 분석하였다. 시료 약 5~10 g을 250 mL의 둥근바닥플라스크에 취하고, 필요시 감압농축(70~80°C, 40 mbar 이하) 건조한 후 물포화부탄올 50 mL를 가하여 환류냉각기를 붙이고 수욕 중에서 70~80°C로 약 1시간 가열 추출하였다. 냉각한 후 상등액을 250 mL 분액깔때기로 옮기고, 잔류물에 다시 물포화부탄올 50 mL를 가하여 가열 추출 과정을 2회 반복하여 얻은 상등액을 앞의 250 mL 분액깔때기에 합하였다. 250 mL 분액깔때기에 모은 상등액을 적정량의 물(검체가 분말인 경우 20 mL, 농축액의 경우 50 mL)로 수세하고 상층과 하층이 완전히 분리될 때까지 하룻밤을 방치하였다. 미리 항량을 구한 둥근바닥플라스크에 상층의 물포화부탄올 추출액 전액을 옮겨 70~80°C 수욕 중에서 감압 농축하여 부탄올을 완전히 제거한 다음, 그 잔류물에 에테르 25 mL를 넣고 환류냉각기를 붙여 수욕 중에서 36°C로 30분간 가열하여 탈지시킨 후 에테르를 조심스럽게 제거하였다. 잔류물은 105°C에서 1시간 건조하고 다시 데시케이터에서 30분간 식혀 무게를 달아 다음 식에 따라 사포닌의 양을 구하였다.
A: 물포화부탄올층을 농축 건조한 후의 플라스크의 무게(mg)
B: 항량으로 한 빈 플라스크의 무게(mg)
S: 시료(g)
지방산 분석은 한국식품과학연구원에 분석을 의뢰하여 식품공전(MFDS, 2022), Parcerisa 등(1998), Wie 등(2009)의 방법을 응용하여 실시하였다. Soxhlet 장치를 이용해 시료 5 g 중의 지방을 추출한 후 환류냉각기가 달린 실린더에 넣고 3 mL의 methanolic sodium methoxide(0.5 m/L)를 첨가하였다. 100°C에서 10분간 반응시켜 식힌 다음 14%의 methanolic boron trichloride 2 mL를 넣은 다음 잘 mixing 하여 15 mL 시험관에 옮겼다. 여기에 5 mL의 hexane과 5 mL의 0.6% NaCl을 첨가하여 mixing 하였다. 상층액 2 mL를 다른 시험관에 옮기고, 다시 5 mL의 hexane을 첨가하여 gas chromatography(GC) 분석 시료로 사용하였다. 지방산 분석은 GC(Young-Lin, Acme 6000 GC)를 사용하였다. 컬럼은 HP-INNOWax high performance capillary column(30 m×0.25 mm×0.2 μm, Agilent), 검출기는 flame ionization detector를 사용하여 측정하였다. Injector의 온도는 200°C, 검출기의 온도는 250°C로 하였으며, 오븐 온도는 215°C까지 상승시켰다. Carrier gas는 N2 gas(99.999%)를 사용하였으며, 유속은 1.0 mL/min으로 최종 주입되는 양은 1 μL였다.
EA.hy926 세포(ATCC® CRL-2922TM) 배양은 10% heat-inactivated fetal bovine serum, 1% penicillin/streptomycin을 포함하는 Dulbecco’s modified Eagle’s medium(WELGENE Inc.) 배지를 이용하여 37°C, 5% CO2 incubator(Thermo Scientific)에서 배양하였다. 세포독성은 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide(MTT; MT1036, Georgiachem) 시약을 이용하여 세포 생존율을 측정하였다. 배양 후 medium을 제거하고 MTT solution을 0.25 mg/mL의 농도로 well에 분주하여 incubator에서 3시간 동안 배양하였다. 이후 MTT solution을 제거하고 dimethyl sulfoxide(DUKSAN) 100 μL를 well에 넣어 생성된 formazan을 용해한 후, microplate reader(Synergy H1, BioTek)를 이용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하였다.
땅콩 새싹 추출물의 생리활성 및 영양학적인 특성에 대한 실험 자료는 SPSS(IBM SPSS Statistics, version 23.0, SPSS Inc.) 프로그램을 이용하여 각 시료에 대한 mean±SD로 나타내었다. 시료 간의 차이 분석을 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)을 사용하였고, 사후검증은 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의적 차이(
땅콩 새싹 추출물, 기름 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 일반성분 분석 결과는 Table 2에 제시하였다. 수분 함량은 땅콩 새싹 추출물이 11.67±0.02%로 가장 높았으며, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물과 땅콩은 각각 5.86±0.09%와 3.07±0.04%로 나타났다(
Table 2 . Proximate composition of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut
Composition (%) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Moisture | 11.67±0.02a1)2) | 5.86±0.09b | 3.07±0.04c | 0.0001 |
Crude protein | 33.10±0.77b | 42.93±0.58a | 29.48±0.46c | 0.0001 |
Crude fat | 20.58±0.27b | 16.98±0.32c | 45.33±0.10a | 0.0001 |
Crude ash | 2.44±0.03b | 3.75±0.09a | 2.29±0.04c | 0.0001 |
1)Mean±SD.
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 무기질 분석 결과는 Table 3에 제시하였다. 칼슘 함량은 100 g당 땅콩 새싹 추출물이 869.10±13.74 mg으로 가장 높았으며, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물과 땅콩에서는 각각 521.87±8.45 mg과 391.67±12.23 mg으로 나타났다(
Table 3 . Mineral content of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut
Composition (mg/100 g) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Calcium | 869.10±13.74a1)2) | 521.87±8.45b | 391.67±12.23c | 0.0001 |
Selenium | 254.77±12.96a | 266.70±25.67a | 177.10±24.51b | 0.005 |
Zinc | 79.17±4.43a | 45.37±1.25b | 39.40±11.42b | 0.001 |
Copper | 8.27±1.44b | 7.67±1.98b | 12.17±1.79a | 0.039 |
Manganese | 7.13±1.31c | 36.50±1.77a | 11.27±1.62b | 0.0001 |
Magnesium | 2,508.00±24.25b | 3,201.33±67.30a | 2,396.00±82.15b | 0.0001 |
1)Mean±SD.
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
땅콩 새싹 추출물, 기름 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 아미노산 분석 결과는 Table 4에 제시하였다. 필수아미노산의 함량은 100 g당 땅콩 새싹 추출물에서 arginine 1,380.3 mg> leucine 1,184.4 mg> lysine 977.2 mg> valine 953.3 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물은 arginine 3,755.1 mg> leucine 2,155.9 mg> phenylalanine 1,556.0 mg> lysine 1,485.8 mg, 땅콩은 arginine 2,879.3 mg> leucine 1,702.8 mg> phenylalanine 1,357.4 mg> valine 992.8 mg으로 조사되었다. 비필수아미노산의 함량은 100 g당 땅콩 새싹 추출물에서 aspartic acid 2,776.7 mg> glutamic acid 2,424.2 mg> proline 1,134.9 mg> alanine 1,083.9 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물은 glutamic acid 6,288.4 mg> aspartic acid 4,332.4 mg> glycine 2,013.1 mg> proline 1,864.7 mg, 땅콩은 glutamic acid 5,141.7 mg> aspartic acid 3,101.0 mg> glycine 1,532.5 mg> serine 1,371.7 mg으로 조사되었다. Kim(2017)의 연구에서 땅콩 새싹 중 유리 아미노산의 총함량은 건채 100 g당 3,332.80 mg이었으며, asparagine 968.20 mg> α-aminoadipic acid 514.68 mg> proline 349.43 mg> arginine 304.96 mg> valine 154.15 mg> glutamic acid 132.54 mg> serine 98.42 mg의 순으로 나타났다고 보고하였으며, 이는 본 연구와 비슷한 양상을 보였다. 특히 땅콩 새싹 중에는 간 기능 활성에 좋다고 알려진 asparagine, valine, serine, threonine, isoleucine 등이 다량 함유되었으며, 그 외에도 glycine, methionine, cystine 등이 함유되었다고 보고되었다(Kim, 2017).
Table 4 . Amino acid composition of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut
Variety (mg/100 g) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Essential amino acid | Valine | 953.3 | 1,333.4 | 992.8 |
Leucine | 1,184.4 | 2,155.9 | 1,702.8 | |
Isoleucine | 662.7 | 1,053.9 | 790.2 | |
Threonine | 757.2 | 1,169.7 | 857.7 | |
Phenylalanine | 886.4 | 1,556.0 | 1,357.4 | |
Methionine | 98.4 | 189.6 | 200.9 | |
Lysine | 977.2 | 1,485.8 | 902.3 | |
Arginine | 1,380.3 | 3,755.1 | 2,879.3 | |
Histidine | 548.0 | 824.2 | 589.1 | |
Non-essential amino acid | Aspartic acid | 2,776.7 | 4,332.4 | 3,101.0 |
Serine | 954.4 | 1,732.5 | 1,371.7 | |
Glutamic acid | 2,424.2 | 6,288.4 | 5,141.7 | |
Proline | 1,134.9 | 1,864.7 | 1,240.5 | |
Glycine | 830.0 | 2,013.1 | 1,532.5 | |
Alanine | 1,083.9 | 1,571.8 | 1,019.8 | |
Tyrosine | 481.4 | 1,047.1 | 958.5 |
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성 분석 결과는 Table 5에 제시하였다. 총 페놀 함량은 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물이 533.01±0.85 mg GAE/g으로 가장 높았으며, 땅콩 새싹 추출물 434.35±0.38 mg GAE/g, 땅콩 329.62±1.59 mg GAE/g으로 나타났다(
Table 5 . Total phenolic, total flavonoid contents, ABTS and DPPH radical scavenging activity of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut
Variables | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Total phenolic content (mg GAE/g) | 434.35±0.38b1)2) | 533.01±0.85a | 329.62±1.59c | 0.0001 |
10.23±0.01a | 4.02±0.02b | 0.17±0.01c | 0.0001 | |
Total flavonoid content (mg CE/g) | 535.50±10.19b | 863.83±13.05a | 458.33±14.43c | 0.0001 |
ABTS radical cation scavenging activity (μmol TEAC/g) | 89.40±0.16a | 72.47±0.30c | 80.91±0.15b | 0.0001 |
DPPH radical scavenging activity (μmol TEAC/g) | 56.03±0.31c | 79.26±0.54a | 62.00±0.49b | 0.0001 |
1)Mean±SD.
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
GAE, gallic acid equivalent; CE, catechin equivalent; TEAC, Trolox equivalent antioxidant capacity.
ABTS 라디칼 소거 활성은 땅콩 새싹 추출물에서 89.40±0.16 μmol TEAC/g으로 가장 높은 수치를 보였으며, 땅콩 80.91±0.15 μmol TEAC/g, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물 72.47±0.30 μmol TEAC/g으로 나타났다(
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 사포닌 분석 결과는 Table 6에 제시하였다. 땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹
Table 6 . Contents of crude saponin of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut
Peanut sprout extract | oil-removed peanut sprout extract | Peanut | ||
---|---|---|---|---|
Crude saponin (mg/g) | 1.75±0.01c1)2) | 2.35±0.01b | 4.70±0.01a | 0.05 |
1)Mean±SD.
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
추출물 및 땅콩의 사포닌 함량은 g당 각각 1.75±0.01 mg, 2.35±0.01 mg 및 4.70±0.01 mg으로 나타났다(
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 지방산 함량은 Table 7에 제시하였다. 100 g당 C16:0 함량은 땅콩 3,923.48 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물 2,289.06 mg, 땅콩 새싹 추출물 1,984.36 mg 순으로 조사되었으며, C18:0 함량은 땅콩 1,286.48 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물 681.76 mg, 땅콩 새싹 추출물 662.94 mg으로 조사되었다. 100 g당 C18:1 함량은 땅콩 15,595.19 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물 7,853.52 mg, 땅콩 새싹 추출물 7,770.80 mg 순으로 조사되었으며, C18:2 함량은 땅콩 14,242.00 mg, 땅콩 새싹 추출물 7,484.18 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물이 6,032.29 mg으로 조사되었다. 100 g당 C18:3 함량은 땅콩 새싹 추출물에서 302.27 mg으로 가장 높았으며, 땅콩에서 22.78 mg으로 가장 낮은 수치를 보였다. 땅콩의 경우 대립종(large size grain)에서 100 g당 C18:0은 2.7 g, C18:1은 48.2 g, C18:2는 35.6 g, C18:3은 1.3 g으로 보고되었다(RDA, 2006).
Table 7 . Fatty acid composition of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut
(mg/100 g) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut |
---|---|---|---|
C16:0 | 1,984.36 | 2,289.06 | 3,923.48 |
C18:0 | 662.94 | 681.76 | 1,286.48 |
C18:1 | 7,770.80 | 7,853.52 | 15,595.19 |
C18:2 | 7,484.18 | 6,032.29 | 14,242.00 |
C18:3 | 302.27 | 67.68 | 22.78 |
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 세포독성 실험은 Fig. 1에 제시하였다. EA.hy926 세포(ATCC® CRL-2922TM)에 대한 세포독성 실험 결과, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물 110.02±1.61%, 땅콩 새싹 추출물 101.53±2.20%, 땅콩 98.44±1.80%의 수치를 보여서 세 개 군 간의 유의적인 차이는 없었다. 본 연구 결과로 볼 때 3가지 형태에서 세포독성은 나타나지 않았다. Eritadenine이 혈관 확장에 관여하며, angiotensin converting enzyme의 활성을 억제한다는 보고(Afrin 등, 2016)가 있어서, 땅콩의 특성상 불포화지방산 함량과 연계하여 본 세포를 선택하여 사용하였다. MTT assay는 미토콘드리아의 탈수소 효소작용에 의하여 노란색의 수용성 기질인 MTT가 불용성의 보라색 formazan으로 환원되는 원리를 이용한 방법으로, 생성된 formazan의 흡광도는 살아있고 대사가 왕성한 세포의 농도를 반영한다(Kwak 등, 2013; Shin 등, 2023). 선행연구(Yoon, 2016)에서는 B16F10 melanin 세포에 땅콩 새싹 추출물 25, 50, 100 μg/mL 농도로 처리하여 관찰한 결과 농도에 따라 세포독성이 나타나지 않았으나, 최고 농도인 100 μg/mL에서 98% 세포 생존율을 나타냄으로써 인체에 적용하였을 때 안전성에 있어 효과적인 물질로 판단된다고 보고하였다.
본 연구는 땅콩 새싹 추출물의 생리활성 및 영양학적인 특성을 조사하여 기능성식품으로서의 활용도를 높이는 방법을 모색하고자 실시하였다. 땅콩 새싹 추출물의 수분, 단백질, 칼슘, 셀레늄, 아연이 높았으며, 필수아미노산의 함량은 100 g당 땅콩 새싹 추출물에서 arginine 1,380.3 mg> leucine 1,184.4 mg> lysine 977.2 mg> valine 953.3 mg 순이었다. ABTS 라디칼 소거 활성은 땅콩 새싹 추출물에서 89.40±0.16 μmol TEAC/g으로 가장 높은 수치를 보였으며, 땅콩 새싹 추출물에서는 100 g당 C18:3의 함량이 가장 높게 측정되었다. 또한 resveratrol 함량은 땅콩 새싹 추출물에서 10.23±0.01 μg/g으로 가장 높았다. 따라서 본 연구 결과를 종합해 볼 때 땅콩 새싹 추출물의 생리활성 및 영양학적인 특성을 확인하였으며, 이를 통해 땅콩과 함께 땅콩 새싹 추출물을 기능성식품으로의 활용도를 증가시킬 수 있을 것으로 사료된다.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition 2024; 53(6): 599-607
Published online June 30, 2024 https://doi.org/10.3746/jkfn.2024.53.6.599
Copyright © The Korean Society of Food Science and Nutrition.
이윤경1․정영선1․조은채2․김도희3․신경옥4
1(주)로이, 2삼육대학교 융합과학과 식품전공 3삼육대학교 식품생명산업학과, 4삼육대학교 식품영양학과
Yoon-Kyung Lee1 , Young-Seon Jung1 , Eun-Chae Cho2 , Do-Hui Kim3 , and Kyung-Ok Shin4
1Roy Co., Ltd. 2Department of Convergence Science, 3Department of Food Science and Biotechnology, and 4Department of Food and Nutrition, Sahmyook University
Correspondence to:Kyung-Ok Shin, Department of Food and Nutrition, Sahmyook University, 815, Hwarang-ro, Nowon-gu, Seoul 01795, Korea, E-mail: skorose@syu.ac.kr
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 was conducted to investigate the physiological activity and nutritional properties of peanut sprout extract and to find ways to increase its utility as a functional food. The peanut sprout extract was high in moisture, protein, calcium, selenium, and zinc. The amount of essential amino acids per 100 g of the peanut sprout extract was as follows: arginine 1,380.3 mg> leucine 1,184.4 mg> lysine 977.2 mg> valine 953.3 mg. The highest 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) radical scavenging activity in the peanut sprout extract was measured at 89.40±0.16 μmol Trolox equivalent antioxidant capacity/g. The highest content of C18:3 per 100 g was measured in peanut sprout extract. Additionally, the highest trans-resveratrol content in the peanut sprout extract was 10.23 μg/g. Therefore, it is believed that the use of peanut sprout extract along with peanuts can enhance its use as a functional food.
Keywords: Arachis hypogaea L., mineral, amino acid, antioxidant, trans-resveratrol
땅콩(
최근에는 대두, 유채, 메밀, 약콩, 아마씨, 현미, 무 및 땅콩 등의 씨앗을 발아시킨 후 새싹 형태로 가공하여 생리활성 성분이 증가한 기능성 식품소재로써 개발과 산업화 가능성에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다(Kim과 Lee, 2015). 땅콩 새싹은 암실에서 습도와 온도를 맞추어 땅콩에 싹을 틔운 형태이며, 지방 함량은 줄어들고 aspartic acid와 resveratrol 함량이 증가한다고 보고되었다(Wang 등, 2005). Wang 등(2005)의 연구에 의하면 땅콩 새싹의 영양성분은 수분 6.69%, 조단백질 35.58%, 조지방 33.08%, 조회분 2.96% 및 탄수화물 21.69%를 함유하며, 9일 동안 암실에서 90% 상대습도와 25°C의 내부 온도 조건에서 발아되었을 때 resveratrol 함량이 빠르게 증가한다고 보고하였다. 또한 콩이나 땅콩의 발아 시 항미생물 효과를 나타내는 resveratrol과 같은 생리활성 물질을 생산한다고 알려져 있다(Hong 등, 2020; Romero-Pérez 등, 2001). 특히 땅콩 새싹에 함유된 resveratrol 성분은 식물이 자외선이나 곰팡이 같은 외부의 침입을 받았을 때, 자신을 보호하기 위해 만들어 내는 폴리페놀계의 항산화 물질로 강한 항균 효과가 있다고 보고되었다(Bae, 2021; Kim과 Hong, 2011). Resveratrol 성분은 땅콩, 포도, 오디, 크랜베리, 초콜릿류 및 코코아가루 등에 함유되어 있으며, 알코올에 잘 녹는 성질을 가졌기 때문에 적포도주(0.2~5.8 mg/L)에 많이 함유되어 있다(Kim과 Hong, 2011). 땅콩 새싹의 기능으로는 염증 조절인자인 inducible nitric oxide synthase 및 cyclooxygenase-2 발현을 억제하여 항염증 작용과 항산화 작용이 있으며(Bae, 2021), caffeic acid가 함유되어 있어서 세포의 산화적 손상 방지(Wang 등, 2017), nuclear respiratory factor 2의 활성화, ultraviolet-B 유도 산화스트레스에 대한 효율적인 세포 보호제 역할, 항혈소판 응고 작용 및 알츠하이머(Alzheimer’s disease)와 신장 기능 장애 감소 등의 효능이 보고되었다(Bae, 2021; Bertelli 등, 1995; Choi 등, 2013; Sharma 등, 2006). 또한 resveratrol 성분은 식물성 estrogen과 구조적으로 유사하여 체내에서 유사 활성을 가지며, resveratrol 함유 화장품의 경우 피부의 주름 방지, 색소 침착, 수분 유지에 영향을 준다고 보고하였다(Joo, 2011). 그러나 땅콩 새싹 추출물을 이용하여 차와 두유 등에 활용되고 있지만, 대중화로의 발전은 아직 미흡한 실정이다(Hong 등, 2020).
따라서 본 연구에서는 땅콩에서 파생되는 땅콩 새싹 추출물, 기름 제거한 땅콩 새싹 추출물을 선택하여 생리활성 및 영양학적인 특성을 조사함으로써 식품산업에서 효율적으로 적용할 수 있는 기능성식품의 소재로서 땅콩 새싹 추출물의 상업적인 활용 가능성을 알아보기 위해 실험을 실시하였다.
본 연구에 사용된 땅콩은 전라북도 고창에서 구입하여 실험에 사용하였다. 땅콩 새싹 추출물은 종자용 땅콩을 6~7일간 유기농으로 재배하여 10 cm 정도 발아시킨 것을 (주)로이에서 공급받았다. 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물은 땅콩 새싹에서 기름을 짜고 난 후 동결건조 시킨 것을 (주)로이에서 공급받았다. 분쇄한 재료 20 g씩을 500 mL의 에탄올을 가하여 각각 환류냉각기가 부착된 heating mantle에서 3시간씩 2회 추출하였다. 추출액은 압착 여과 후 원심분리(1,210×
측정용 시료 조제는 80% 메탄올 10 mL에 동결건조 분말 1 g을 가하고 1시간 초음파 처리로 용해하여 상온에서 24시간 방치 후, 원심분리(717×
일반성분 중 수분함량은 105°C 상압 가열 건조법(FS-620, Toyo Seisakusho Co., Ltd.), 조단백질 함량은 Kjeldahl 법(KjeltecTM 2300, FOSS) 및 조지방 함량은 Soxhlet(SOX606, LABTECH) 추출법 및 조회분은 회화로(KL-160, Toyo Seisakusho Co., Ltd.)를 사용한 건식회화법을 사용하여 분석하였다(Yoon과 Shin, 2023).
Kim 등(2007)이 제시한 방법을 활용하여 칼슘, 셀레늄, 아연, 구리, 망간 및 마그네슘 등의 무기질 함량은 분석하였다. 건식분해법에 따른 시료 전처리는 분해 및 여과하여 증류수로 100 mL까지 정용한 시험용액으로 하였으며, 시료를 넣지 않은 공시험도 같은 방법으로 실시하였다. 전처리된 시험용액은 유도결합 플라즈마 분광기(inductively coupled plasma-atomic emission spectrophotometer, Z-6100, Hitachi)를 사용하여 분석 조건에 맞추어 분석하였다.
아미노산 성분 분석은 Cha 등(2020), Kim 등(2021), Yoon과 Shin(2023)이 분석을 의뢰했던 한국기초과학지원연구원에 분석하였다. 시료는 일정량을 취한 후 Pico-Tag 법에 따라 phenyl isothiocyanate(PITC) labeling을 실시하였다. PITC labeling 된 시료를 400 μL의 buffer(1.4 mM NaHAc+0.1% triethylamine+6% CH3CN; pH 6.1)에 녹인 다음 그중 10 μL를 취하고, reverse phase-high performance liquid chromatography(RP-HPLC)(Waters 510, Milford)에 주입하여 분석하였다. Waters Pico-tag column(3.9×300 mm, 4.0 μm)을 이용하여 용매 A{140 mM sodium acetate(6% acetonitrile)}와 용매 B(60% acetonitrile)를 1 mL/min 유속으로 사용하였다. Waters 2487 UV detector(Youngseong Techpia)를 이용하여 254 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다.
총 페놀 함량 측정은 Shin과 Eum(2021)의 방법을 응용하여 측정하였다. 25 mL 용량플라스크에 1 mL 추출물을 취한 후 9 mL의 증류수를 추가하였다. 1 mL Folin-Ciocalteu’s phenol reagent(1 M)를 넣고 상온에 5분 동안 방치한 후 7% NaCO3 10 mL를 넣고 용량플라스크 총량까지 증류수를 첨가하였다. 시료를 23°C에서 1시간 동안 방치한 후 암소에서 반응시켜 분광광도계(Optizen 2120UV, Mecasys Co., Ltd.)를 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준물질 gallic acid를 사용하여 표준곡선을 작성한 후, 시료의 총 폴리페놀 함량(gallic acid equivalent, GAE)을 계산하여 mg GAE/g으로 표시하였다. 총 플라보노이드 함량 측정은 Shin과 Eum(2021)의 방법을 응용하여 측정하였다. 시료 1 mL의 추출물에 증류수 4 mL를 추가한 다음 5% NaNO2 0.3 mL를 혼합하고 상온에 5분 동안 방치하였다. 여기에 10% AlCl3 0.3 mL를 넣고 상온에서 6분 동안 방치한 다음 2 mL NaOH(1 M)를 추가한 후 증류수 2.4 mL를 넣었다. 용액의 총부피를 10 mL로 맞춘 후 분광광도계(Optizen 2120UV, Mecasys Co., Ltd.)를 이용하여 510 nm에서 흡광도를 측정하였다. Catechin을 표준물질로 표준곡선을 만들었으며, 총 플라보노이드 함량(catechin equivalent, CE)을 계산하여 mg CE/g으로 나타냈다. 2,2′-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS) 라디칼 소거 활성은 Shin과 Eum(2021)의 방법을 응용하여 측정하였다. 시료는 에탄올로 용해하여 100 mg/mL 농도로 만들었다. 7.4 mM ABTS(Sigma-Aldrich) 수용액과 2.6 mM potassium persulfate(Samchun Pure Chemical) 수용액을 1:1로 혼합한 다음 실온에서 24시간 방치한 후, phosphate-buffered saline 용액과 1:72 비율로 혼합하였다. 시료 추출물 0.05 mL를 ABTS 용액 0.95 mL와 혼합 후 암소에서 10분 동안 방치한 다음 파장 732 nm에서 흡광도를 분광광도계(Optizen 2120UV, Mecasys Co., Ltd.)를 이용하여 측정하였다. Trolox를 표준품으로 이용하여 표준곡선을 작성하였으며, 시료의 항산화력(Trolox equivalent antioxidant capacity, TEAC)은 μmol TEAC/g으로 나타냈다. 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazy(DPPH) 라디칼 소거 활성 측정 과정에서 DPPH stock solution은 DPPH 24 mg을 메탄올 100 mL에 용해한 후 -20°C에서 보관하면서 사용하였다. DPPH 용액은 515 nm에서 흡광도 값 1.1(±0.02)이 되도록 메탄올로 희석하여 사용하였다. Radical inhibition(%)이 20~80%가 되도록 희석한 50 μL 조제 시료와 2 mL DPPH 용액을 혼합하여 실온의 암소에서 30분간 반응시킨 다음, 메탄올을 blank로 하여 517 nm에서 흡광도를 분광광도계(Optizen 2120UV, Mecasys Co., Ltd.)를 이용해서 측정하였다. Trolox를 표준품으로 이용하여 표준곡선을 작성하였으며, 시료의 항산화력은 μmol TEAC/g으로 나타냈다(Thaipong 등, 2006).
Table 1 . HPLC conditions for the quantitative analysis of
Parameter | Value |
---|---|
Column | A: Shiseido MF cartridge |
B: Agilent ZOBAX SB C18 (4.6 mm×250 mm) | |
Mobile phase | A: Acetonitrile (20%)+H2O (80%) (500 μL/min) |
B: Acetonitrile (50%)+H2O (50%) (500 μL/min) | |
Switching time | 4.84∼7.48 min |
Detector | UV detector (308 nm) |
Oven temp. | 35°C |
Injection volume | 10 μL |
식품공전(MFDS, 2022)의 방법에 따라 조사포닌을 분석하였다. 시료 약 5~10 g을 250 mL의 둥근바닥플라스크에 취하고, 필요시 감압농축(70~80°C, 40 mbar 이하) 건조한 후 물포화부탄올 50 mL를 가하여 환류냉각기를 붙이고 수욕 중에서 70~80°C로 약 1시간 가열 추출하였다. 냉각한 후 상등액을 250 mL 분액깔때기로 옮기고, 잔류물에 다시 물포화부탄올 50 mL를 가하여 가열 추출 과정을 2회 반복하여 얻은 상등액을 앞의 250 mL 분액깔때기에 합하였다. 250 mL 분액깔때기에 모은 상등액을 적정량의 물(검체가 분말인 경우 20 mL, 농축액의 경우 50 mL)로 수세하고 상층과 하층이 완전히 분리될 때까지 하룻밤을 방치하였다. 미리 항량을 구한 둥근바닥플라스크에 상층의 물포화부탄올 추출액 전액을 옮겨 70~80°C 수욕 중에서 감압 농축하여 부탄올을 완전히 제거한 다음, 그 잔류물에 에테르 25 mL를 넣고 환류냉각기를 붙여 수욕 중에서 36°C로 30분간 가열하여 탈지시킨 후 에테르를 조심스럽게 제거하였다. 잔류물은 105°C에서 1시간 건조하고 다시 데시케이터에서 30분간 식혀 무게를 달아 다음 식에 따라 사포닌의 양을 구하였다.
A: 물포화부탄올층을 농축 건조한 후의 플라스크의 무게(mg)
B: 항량으로 한 빈 플라스크의 무게(mg)
S: 시료(g)
지방산 분석은 한국식품과학연구원에 분석을 의뢰하여 식품공전(MFDS, 2022), Parcerisa 등(1998), Wie 등(2009)의 방법을 응용하여 실시하였다. Soxhlet 장치를 이용해 시료 5 g 중의 지방을 추출한 후 환류냉각기가 달린 실린더에 넣고 3 mL의 methanolic sodium methoxide(0.5 m/L)를 첨가하였다. 100°C에서 10분간 반응시켜 식힌 다음 14%의 methanolic boron trichloride 2 mL를 넣은 다음 잘 mixing 하여 15 mL 시험관에 옮겼다. 여기에 5 mL의 hexane과 5 mL의 0.6% NaCl을 첨가하여 mixing 하였다. 상층액 2 mL를 다른 시험관에 옮기고, 다시 5 mL의 hexane을 첨가하여 gas chromatography(GC) 분석 시료로 사용하였다. 지방산 분석은 GC(Young-Lin, Acme 6000 GC)를 사용하였다. 컬럼은 HP-INNOWax high performance capillary column(30 m×0.25 mm×0.2 μm, Agilent), 검출기는 flame ionization detector를 사용하여 측정하였다. Injector의 온도는 200°C, 검출기의 온도는 250°C로 하였으며, 오븐 온도는 215°C까지 상승시켰다. Carrier gas는 N2 gas(99.999%)를 사용하였으며, 유속은 1.0 mL/min으로 최종 주입되는 양은 1 μL였다.
EA.hy926 세포(ATCC® CRL-2922TM) 배양은 10% heat-inactivated fetal bovine serum, 1% penicillin/streptomycin을 포함하는 Dulbecco’s modified Eagle’s medium(WELGENE Inc.) 배지를 이용하여 37°C, 5% CO2 incubator(Thermo Scientific)에서 배양하였다. 세포독성은 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide(MTT; MT1036, Georgiachem) 시약을 이용하여 세포 생존율을 측정하였다. 배양 후 medium을 제거하고 MTT solution을 0.25 mg/mL의 농도로 well에 분주하여 incubator에서 3시간 동안 배양하였다. 이후 MTT solution을 제거하고 dimethyl sulfoxide(DUKSAN) 100 μL를 well에 넣어 생성된 formazan을 용해한 후, microplate reader(Synergy H1, BioTek)를 이용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하였다.
땅콩 새싹 추출물의 생리활성 및 영양학적인 특성에 대한 실험 자료는 SPSS(IBM SPSS Statistics, version 23.0, SPSS Inc.) 프로그램을 이용하여 각 시료에 대한 mean±SD로 나타내었다. 시료 간의 차이 분석을 일원배치 분산분석(one-way ANOVA)을 사용하였고, 사후검증은 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의적 차이(
땅콩 새싹 추출물, 기름 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 일반성분 분석 결과는 Table 2에 제시하였다. 수분 함량은 땅콩 새싹 추출물이 11.67±0.02%로 가장 높았으며, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물과 땅콩은 각각 5.86±0.09%와 3.07±0.04%로 나타났다(
Table 2 . Proximate composition of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
Composition (%) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Moisture | 11.67±0.02a1)2) | 5.86±0.09b | 3.07±0.04c | 0.0001 |
Crude protein | 33.10±0.77b | 42.93±0.58a | 29.48±0.46c | 0.0001 |
Crude fat | 20.58±0.27b | 16.98±0.32c | 45.33±0.10a | 0.0001 |
Crude ash | 2.44±0.03b | 3.75±0.09a | 2.29±0.04c | 0.0001 |
1)Mean±SD..
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 무기질 분석 결과는 Table 3에 제시하였다. 칼슘 함량은 100 g당 땅콩 새싹 추출물이 869.10±13.74 mg으로 가장 높았으며, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물과 땅콩에서는 각각 521.87±8.45 mg과 391.67±12.23 mg으로 나타났다(
Table 3 . Mineral content of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
Composition (mg/100 g) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Calcium | 869.10±13.74a1)2) | 521.87±8.45b | 391.67±12.23c | 0.0001 |
Selenium | 254.77±12.96a | 266.70±25.67a | 177.10±24.51b | 0.005 |
Zinc | 79.17±4.43a | 45.37±1.25b | 39.40±11.42b | 0.001 |
Copper | 8.27±1.44b | 7.67±1.98b | 12.17±1.79a | 0.039 |
Manganese | 7.13±1.31c | 36.50±1.77a | 11.27±1.62b | 0.0001 |
Magnesium | 2,508.00±24.25b | 3,201.33±67.30a | 2,396.00±82.15b | 0.0001 |
1)Mean±SD..
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
땅콩 새싹 추출물, 기름 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 아미노산 분석 결과는 Table 4에 제시하였다. 필수아미노산의 함량은 100 g당 땅콩 새싹 추출물에서 arginine 1,380.3 mg> leucine 1,184.4 mg> lysine 977.2 mg> valine 953.3 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물은 arginine 3,755.1 mg> leucine 2,155.9 mg> phenylalanine 1,556.0 mg> lysine 1,485.8 mg, 땅콩은 arginine 2,879.3 mg> leucine 1,702.8 mg> phenylalanine 1,357.4 mg> valine 992.8 mg으로 조사되었다. 비필수아미노산의 함량은 100 g당 땅콩 새싹 추출물에서 aspartic acid 2,776.7 mg> glutamic acid 2,424.2 mg> proline 1,134.9 mg> alanine 1,083.9 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물은 glutamic acid 6,288.4 mg> aspartic acid 4,332.4 mg> glycine 2,013.1 mg> proline 1,864.7 mg, 땅콩은 glutamic acid 5,141.7 mg> aspartic acid 3,101.0 mg> glycine 1,532.5 mg> serine 1,371.7 mg으로 조사되었다. Kim(2017)의 연구에서 땅콩 새싹 중 유리 아미노산의 총함량은 건채 100 g당 3,332.80 mg이었으며, asparagine 968.20 mg> α-aminoadipic acid 514.68 mg> proline 349.43 mg> arginine 304.96 mg> valine 154.15 mg> glutamic acid 132.54 mg> serine 98.42 mg의 순으로 나타났다고 보고하였으며, 이는 본 연구와 비슷한 양상을 보였다. 특히 땅콩 새싹 중에는 간 기능 활성에 좋다고 알려진 asparagine, valine, serine, threonine, isoleucine 등이 다량 함유되었으며, 그 외에도 glycine, methionine, cystine 등이 함유되었다고 보고되었다(Kim, 2017).
Table 4 . Amino acid composition of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
Variety (mg/100 g) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Essential amino acid | Valine | 953.3 | 1,333.4 | 992.8 |
Leucine | 1,184.4 | 2,155.9 | 1,702.8 | |
Isoleucine | 662.7 | 1,053.9 | 790.2 | |
Threonine | 757.2 | 1,169.7 | 857.7 | |
Phenylalanine | 886.4 | 1,556.0 | 1,357.4 | |
Methionine | 98.4 | 189.6 | 200.9 | |
Lysine | 977.2 | 1,485.8 | 902.3 | |
Arginine | 1,380.3 | 3,755.1 | 2,879.3 | |
Histidine | 548.0 | 824.2 | 589.1 | |
Non-essential amino acid | Aspartic acid | 2,776.7 | 4,332.4 | 3,101.0 |
Serine | 954.4 | 1,732.5 | 1,371.7 | |
Glutamic acid | 2,424.2 | 6,288.4 | 5,141.7 | |
Proline | 1,134.9 | 1,864.7 | 1,240.5 | |
Glycine | 830.0 | 2,013.1 | 1,532.5 | |
Alanine | 1,083.9 | 1,571.8 | 1,019.8 | |
Tyrosine | 481.4 | 1,047.1 | 958.5 |
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, ABTS 및 DPPH 라디칼 소거 활성 분석 결과는 Table 5에 제시하였다. 총 페놀 함량은 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물이 533.01±0.85 mg GAE/g으로 가장 높았으며, 땅콩 새싹 추출물 434.35±0.38 mg GAE/g, 땅콩 329.62±1.59 mg GAE/g으로 나타났다(
Table 5 . Total phenolic, total flavonoid contents, ABTS and DPPH radical scavenging activity of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
Variables | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Total phenolic content (mg GAE/g) | 434.35±0.38b1)2) | 533.01±0.85a | 329.62±1.59c | 0.0001 |
10.23±0.01a | 4.02±0.02b | 0.17±0.01c | 0.0001 | |
Total flavonoid content (mg CE/g) | 535.50±10.19b | 863.83±13.05a | 458.33±14.43c | 0.0001 |
ABTS radical cation scavenging activity (μmol TEAC/g) | 89.40±0.16a | 72.47±0.30c | 80.91±0.15b | 0.0001 |
DPPH radical scavenging activity (μmol TEAC/g) | 56.03±0.31c | 79.26±0.54a | 62.00±0.49b | 0.0001 |
1)Mean±SD..
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
GAE, gallic acid equivalent; CE, catechin equivalent; TEAC, Trolox equivalent antioxidant capacity..
ABTS 라디칼 소거 활성은 땅콩 새싹 추출물에서 89.40±0.16 μmol TEAC/g으로 가장 높은 수치를 보였으며, 땅콩 80.91±0.15 μmol TEAC/g, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물 72.47±0.30 μmol TEAC/g으로 나타났다(
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 사포닌 분석 결과는 Table 6에 제시하였다. 땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹
Table 6 . Contents of crude saponin of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
Peanut sprout extract | oil-removed peanut sprout extract | Peanut | ||
---|---|---|---|---|
Crude saponin (mg/g) | 1.75±0.01c1)2) | 2.35±0.01b | 4.70±0.01a | 0.05 |
1)Mean±SD..
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
추출물 및 땅콩의 사포닌 함량은 g당 각각 1.75±0.01 mg, 2.35±0.01 mg 및 4.70±0.01 mg으로 나타났다(
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 지방산 함량은 Table 7에 제시하였다. 100 g당 C16:0 함량은 땅콩 3,923.48 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물 2,289.06 mg, 땅콩 새싹 추출물 1,984.36 mg 순으로 조사되었으며, C18:0 함량은 땅콩 1,286.48 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물 681.76 mg, 땅콩 새싹 추출물 662.94 mg으로 조사되었다. 100 g당 C18:1 함량은 땅콩 15,595.19 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물 7,853.52 mg, 땅콩 새싹 추출물 7,770.80 mg 순으로 조사되었으며, C18:2 함량은 땅콩 14,242.00 mg, 땅콩 새싹 추출물 7,484.18 mg, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물이 6,032.29 mg으로 조사되었다. 100 g당 C18:3 함량은 땅콩 새싹 추출물에서 302.27 mg으로 가장 높았으며, 땅콩에서 22.78 mg으로 가장 낮은 수치를 보였다. 땅콩의 경우 대립종(large size grain)에서 100 g당 C18:0은 2.7 g, C18:1은 48.2 g, C18:2는 35.6 g, C18:3은 1.3 g으로 보고되었다(RDA, 2006).
Table 7 . Fatty acid composition of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
(mg/100 g) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut |
---|---|---|---|
C16:0 | 1,984.36 | 2,289.06 | 3,923.48 |
C18:0 | 662.94 | 681.76 | 1,286.48 |
C18:1 | 7,770.80 | 7,853.52 | 15,595.19 |
C18:2 | 7,484.18 | 6,032.29 | 14,242.00 |
C18:3 | 302.27 | 67.68 | 22.78 |
땅콩 새싹 추출물, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물, 땅콩의 세포독성 실험은 Fig. 1에 제시하였다. EA.hy926 세포(ATCC® CRL-2922TM)에 대한 세포독성 실험 결과, 기름을 제거한 땅콩 새싹 추출물 110.02±1.61%, 땅콩 새싹 추출물 101.53±2.20%, 땅콩 98.44±1.80%의 수치를 보여서 세 개 군 간의 유의적인 차이는 없었다. 본 연구 결과로 볼 때 3가지 형태에서 세포독성은 나타나지 않았다. Eritadenine이 혈관 확장에 관여하며, angiotensin converting enzyme의 활성을 억제한다는 보고(Afrin 등, 2016)가 있어서, 땅콩의 특성상 불포화지방산 함량과 연계하여 본 세포를 선택하여 사용하였다. MTT assay는 미토콘드리아의 탈수소 효소작용에 의하여 노란색의 수용성 기질인 MTT가 불용성의 보라색 formazan으로 환원되는 원리를 이용한 방법으로, 생성된 formazan의 흡광도는 살아있고 대사가 왕성한 세포의 농도를 반영한다(Kwak 등, 2013; Shin 등, 2023). 선행연구(Yoon, 2016)에서는 B16F10 melanin 세포에 땅콩 새싹 추출물 25, 50, 100 μg/mL 농도로 처리하여 관찰한 결과 농도에 따라 세포독성이 나타나지 않았으나, 최고 농도인 100 μg/mL에서 98% 세포 생존율을 나타냄으로써 인체에 적용하였을 때 안전성에 있어 효과적인 물질로 판단된다고 보고하였다.
본 연구는 땅콩 새싹 추출물의 생리활성 및 영양학적인 특성을 조사하여 기능성식품으로서의 활용도를 높이는 방법을 모색하고자 실시하였다. 땅콩 새싹 추출물의 수분, 단백질, 칼슘, 셀레늄, 아연이 높았으며, 필수아미노산의 함량은 100 g당 땅콩 새싹 추출물에서 arginine 1,380.3 mg> leucine 1,184.4 mg> lysine 977.2 mg> valine 953.3 mg 순이었다. ABTS 라디칼 소거 활성은 땅콩 새싹 추출물에서 89.40±0.16 μmol TEAC/g으로 가장 높은 수치를 보였으며, 땅콩 새싹 추출물에서는 100 g당 C18:3의 함량이 가장 높게 측정되었다. 또한 resveratrol 함량은 땅콩 새싹 추출물에서 10.23±0.01 μg/g으로 가장 높았다. 따라서 본 연구 결과를 종합해 볼 때 땅콩 새싹 추출물의 생리활성 및 영양학적인 특성을 확인하였으며, 이를 통해 땅콩과 함께 땅콩 새싹 추출물을 기능성식품으로의 활용도를 증가시킬 수 있을 것으로 사료된다.
본 결과물은 (주)로이의 지원을 받아 연구가 수행되었으며, 이에 감사드립니다.
Table 1 . HPLC conditions for the quantitative analysis of
Parameter | Value |
---|---|
Column | A: Shiseido MF cartridge |
B: Agilent ZOBAX SB C18 (4.6 mm×250 mm) | |
Mobile phase | A: Acetonitrile (20%)+H2O (80%) (500 μL/min) |
B: Acetonitrile (50%)+H2O (50%) (500 μL/min) | |
Switching time | 4.84∼7.48 min |
Detector | UV detector (308 nm) |
Oven temp. | 35°C |
Injection volume | 10 μL |
Table 2 . Proximate composition of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
Composition (%) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Moisture | 11.67±0.02a1)2) | 5.86±0.09b | 3.07±0.04c | 0.0001 |
Crude protein | 33.10±0.77b | 42.93±0.58a | 29.48±0.46c | 0.0001 |
Crude fat | 20.58±0.27b | 16.98±0.32c | 45.33±0.10a | 0.0001 |
Crude ash | 2.44±0.03b | 3.75±0.09a | 2.29±0.04c | 0.0001 |
1)Mean±SD..
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
Table 3 . Mineral content of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
Composition (mg/100 g) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Calcium | 869.10±13.74a1)2) | 521.87±8.45b | 391.67±12.23c | 0.0001 |
Selenium | 254.77±12.96a | 266.70±25.67a | 177.10±24.51b | 0.005 |
Zinc | 79.17±4.43a | 45.37±1.25b | 39.40±11.42b | 0.001 |
Copper | 8.27±1.44b | 7.67±1.98b | 12.17±1.79a | 0.039 |
Manganese | 7.13±1.31c | 36.50±1.77a | 11.27±1.62b | 0.0001 |
Magnesium | 2,508.00±24.25b | 3,201.33±67.30a | 2,396.00±82.15b | 0.0001 |
1)Mean±SD..
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
Table 4 . Amino acid composition of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
Variety (mg/100 g) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Essential amino acid | Valine | 953.3 | 1,333.4 | 992.8 |
Leucine | 1,184.4 | 2,155.9 | 1,702.8 | |
Isoleucine | 662.7 | 1,053.9 | 790.2 | |
Threonine | 757.2 | 1,169.7 | 857.7 | |
Phenylalanine | 886.4 | 1,556.0 | 1,357.4 | |
Methionine | 98.4 | 189.6 | 200.9 | |
Lysine | 977.2 | 1,485.8 | 902.3 | |
Arginine | 1,380.3 | 3,755.1 | 2,879.3 | |
Histidine | 548.0 | 824.2 | 589.1 | |
Non-essential amino acid | Aspartic acid | 2,776.7 | 4,332.4 | 3,101.0 |
Serine | 954.4 | 1,732.5 | 1,371.7 | |
Glutamic acid | 2,424.2 | 6,288.4 | 5,141.7 | |
Proline | 1,134.9 | 1,864.7 | 1,240.5 | |
Glycine | 830.0 | 2,013.1 | 1,532.5 | |
Alanine | 1,083.9 | 1,571.8 | 1,019.8 | |
Tyrosine | 481.4 | 1,047.1 | 958.5 |
Table 5 . Total phenolic, total flavonoid contents, ABTS and DPPH radical scavenging activity of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
Variables | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut | |
---|---|---|---|---|
Total phenolic content (mg GAE/g) | 434.35±0.38b1)2) | 533.01±0.85a | 329.62±1.59c | 0.0001 |
10.23±0.01a | 4.02±0.02b | 0.17±0.01c | 0.0001 | |
Total flavonoid content (mg CE/g) | 535.50±10.19b | 863.83±13.05a | 458.33±14.43c | 0.0001 |
ABTS radical cation scavenging activity (μmol TEAC/g) | 89.40±0.16a | 72.47±0.30c | 80.91±0.15b | 0.0001 |
DPPH radical scavenging activity (μmol TEAC/g) | 56.03±0.31c | 79.26±0.54a | 62.00±0.49b | 0.0001 |
1)Mean±SD..
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
GAE, gallic acid equivalent; CE, catechin equivalent; TEAC, Trolox equivalent antioxidant capacity..
Table 6 . Contents of crude saponin of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
Peanut sprout extract | oil-removed peanut sprout extract | Peanut | ||
---|---|---|---|---|
Crude saponin (mg/g) | 1.75±0.01c1)2) | 2.35±0.01b | 4.70±0.01a | 0.05 |
1)Mean±SD..
2)Means in a row by different superscripts (a-c) are significantly different at the
Table 7 . Fatty acid composition of peanut sprout extract, oil-removed peanut sprout extract, and peanut.
(mg/100 g) | Peanut sprout extract | Oil-removed peanut sprout extract | Peanut |
---|---|---|---|
C16:0 | 1,984.36 | 2,289.06 | 3,923.48 |
C18:0 | 662.94 | 681.76 | 1,286.48 |
C18:1 | 7,770.80 | 7,853.52 | 15,595.19 |
C18:2 | 7,484.18 | 6,032.29 | 14,242.00 |
C18:3 | 302.27 | 67.68 | 22.78 |
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