국내산과 수입산 석류의 화학적 성분과 기능적 특성

김미숙 ( Mi Sook Kim ),윤설희 ( Seol Hee Yun ),나환식 ( Hwan Sik Na ),박학재 ( Hark Jae Park ),최경철 ( Gyeong Cheol Choi ),양수인 ( Soo In Yang ),이지헌 ( Ji Heon Lee ) 한국식품저장유통학회(구 한국농산물저장유통학회) 2013 한국식품저장유통학회지 Vol.20 No.3

본 연구는 고홍산과 수입산 석류의 화학적 성분분석 및 생리활성 기능을 분석하여 기능성 물질의 소재 개발과 착즙후 버려지는 부산물 활용 방안에 기여하고자 하였다. 석류과즙 중 주요 유기산은 citric acid, malic acid가 확인되었으며 주요 유리당으로는 fructose, glucose가 확인되었다. 석류의 폴리페놀 함량은 고홍산 과피에서 149.91mg/g으로 가장 높았고 가장 낮은 함량을 보인 과즙보다는 약 100배 정도 높게 함유되어 있었다. 석류의 부위별 ellagic acid함량을 분석한 결과 고흥산 과피에서 14.22mg/g으로 미국산에 비해 두 배 이상 높게 나타났으며, 고흥산과 미국산 모두 과즙이나 씨 보다는 과피에서 ellagic acid 함령아 월등히 높게 나타났다. 석류 부위별 추출물은 농도 의존적으로 항산화 활성이 증가하였으며, 고흥산과 미국산 모두 과피, 씨, 과즙 순으로 높은 활성도를 나타냈다. 고흥산과 미국산 부위별 추출물의 전립선암 세포증식 억제능을 분석한 결과 산지에 관계없이 과피, 과즙, 씨 순으로 암세포 성장억제능이 높게 나타났으며 특히 과즙과 씨에서는 고흥산이 미국산에 비해서 암세포 성장억제능이 더 우수하였으며 과피 추출물에서는 미국산이 더 우수하였다. In recent years, polyphenol-rich herbs, fruits and processed foods, which are made of plant origin, have attracted much attention due to their potential health benefits. Pomegranate (Punica granatum L.) is an important source of bioactive compounds and has been used to treat diseases because of its medicinal properties. This research was focused on characterizing Korea`s national cultivar and a similar product from California, USA. To evaluate their bioactive compounds and pharmacological activities, their anti-oxidation and cancer inhibition properties, as well as their organic acid and free sugar contents, were investigated. The national cultivar had low total sugar and high organic acid contents, contrary to the imported product. The results showed that the peel of national cultivar had high polyphenol and ellagic acid contents compared to imported product. The free radical scavenging capacity was evaluated via 2,2-dipheny1-1-picrylhydrazyl (DPPH) and its positive correlation with the total polyphenol contents was found. The anti-cancer activity of methanol extracts revealed growth inhibition against the prostate cancer cell. These results signify that while pomegranate, national cultivar, is more sour than the imported product, its health benefits could be excellent. Also, the polyphenol compound content of the non-edible part (such as the peel and the seed) was higher than that of the juice. Thus, it is suggested that the byproduct of the juice extraction could be potentially used in other fields such as medicine or dietary agents.

도서지역「해수담수화시설」 효율적인 관리 방안 - 전라남도 소규모 해수담수화시설을 중심으로 -

정용문 ( Jung Yong-moon ),이정일 ( Lee Jeong-il ),윤설희 ( Yun Seol-hee ),정혜민 ( Jung Hae-min ),이예영 ( Lee Ye-yeong ),이무현 ( Lee Mu-hyeon ),차윤경 ( Cha Yoon-gyeong ),안길원 ( Ahn Gil-won ) 한국도서(섬)학회 2022 韓國島嶼硏究 Vol.34 No.1

국내 해수담수화시설 112개소 중 109개소는 1,000 ㎥/일 이하의 소규모 시설이며, 109개소 중 81 %는 100 ㎥/일 보다 작은 시설이다. 하지만 대부분의 해수담수화 연구는 중대형 규모의 해수담수화플랜트인 부산광역시 기장군 시설(45,000 ㎥/일), 포스코 광양제철소 시설(30,000 ㎥/일), 충남 서산시 시설(100,000 ㎥/일)을 대상으로 수행되어지고 있으며 소규모 해수담수화시설에 대한 조사 또는 연구는 극히 드물다. 본 연구에서는 해수담수화시설이 가장 많이 설치되어 있는 전라남도 신안지역을 대상으로 소규모 해수담수화시설의 설치, 운영, 관리 현황 등의 조사를 통해 효율적인 관리방안을 제시하였고, 풍속 분석을 통해 풍력에너지 도입 가능성 평가 및 온실가스 배출량을 분석하였다. 본 연구에 따르면 신안지역 해수담수화시설 중 물 생산량이 50 ㎥/일 보다 낮은 시설은 27개소 중 20개소로 조사되었으며 모두 하루 물 생산량이 100 ㎥ 이하의 시설들이다. 평균적으로 해수담수화시설은 육지에서부터 56 km 떨어져 있으며, 해수담수화시설이 설치된 섬들 중 29 %에서는 정기선편이 운항하지 않는 열악한 환경에 처해있다. 원수인 염지하수의 총용존고형물량이 2,000 mg/L 보다 낮은 시설은 12개소이며, 대부분의 공정이 취수펌프, 카트리지 필터, 활성탄 여과 필터, 고압펌프, 역삼투막, 소독장치로 구성되어 있으나 에너지회수장치는 설치되어 있지 않았다. 조사지역 중 가장 높은 10 m 풍속과 풍력에너지밀도는 7.39 m/s, 409.4 W/㎡로 제주지역 대표 섬들과 비교했을 때 비슷하거나 높아 풍력발전 도입이 가능할 것으로 판단된다. 현재 섬 지역에서 사용 중인 내연발전의 화석에너지를 신재생에너지로 전환한다면, 해수담수화시설에서 연간 1.99 tCO₂ ~ 2.53 tCO₂의 이산화탄소 배출량을 절감할 수 있다. 효율적인 소규모 해수담수화시설 운영을 위해서는 염분 농도가 낮은 시설에는 기수용 막을 적용해야하며, 현지 시설에서 해수담수화시설 운영에 필요한 최소한의 pH, 압력, 유량, 전기전도도 등의 디지털 계측기 설치가 필요하다. 또한 육지에서도 해수담수화시설을 체계적으로 관리할 수 있도록 원격제어시스템을 도입할 필요성이 높으며, 풍력에너지와 같은 신재생에너지 적용이 충분히 가능할 것으로 판단된다. Most of the studies regarding desalination focused on large and medium scale desalination plants recently. However, 109 out of 112 plants were small scale desalination ones under 1,000 ㎥/d and 81 % of small scale desalination plant were under 100 ㎥/d in Korea. The states of desalination plants regarding operation and maintenance were investigated in Shinan region of Jeollanam-do. Process analysis of small scale desalination plant and applicability of renewable energy to desalination plant was evaluated. Overall, 20 out of 27 desalination plants were shown to be responsible for just small water production under 50 ㎥/d. Desalination plants were located averagely 56 km from land and not operated by regular passenger ships in 29 % of islands. The total dissolved solids(TDS) of feed water was under 2,000 mg/L in 12 plants. Most of the desalination plants simply consisted of submersible pumps, cartridge filters, activated carbon filters, high pressure pumps, seawater reverse osmosis membranes, and disinfection systems without energy recovery devices. The highest wind speed and wind power density at 10 m were 7.39 m/s and 409.4 W/㎡. And it showed that wind power generators were applied in desalination plants. The carbon dioxide emissions were expected to decrease by 1.99 tCO₂ ~ 2.53 tCO₂ in each desalination plant when energy source was changed from oil to renewable energy. In order to efficiently manage small scale desalination plants, brackish water reverse osmosis facilities, accurate installation of measuring instruments and remote supervisory control system were needed. In addition, the possibility of utilizing wind power generation as renewable energy in island areas was confirmed.

지리산 구례지역 토양 중 게르마늄(Ge) 분포 특성

김경수 ( Gyeong-soo Kim ),배주순 ( Ju-soon Bae ),송승리 ( Seung-ri Song ),윤설희 ( Seol-hee Yun ),박귀환 ( Gui-hwan Park ),하훈 ( Hoon Ha ),양수인 ( Soo-in Yang ) 한국환경기술학회 2016 한국환경기술학회지 Vol.17 No.3

본 연구는 지리산 구례지역 토양 중 게르마늄 분포특성을 조사하기 위해 실시하였다. 지리산 구례지역 지하수에 게르마늄이 함유되어 있다는 보고에 의해 구례지역 토양과 농산물의 게르마늄 함량을 분석하였다. 그리고 토양 중에 중금속이 일정량 존재하므로 게르마늄과의 관계를 확인하기 위해 토양오염실태조사지침에 근거하여 지목별 항목을 조사하였다. 또한 이를 토대로 구례지역 토양오염도를 평가하였다. 지리산 구례지역 토양에서 게르마늄 함량은 1.032 ∼ 1.979 ㎎/kg으로 나타났다. 농산물의 게르마늄 성분은 0.943 ∼ 19.518 ㎍/kg으로 분석되었으며, 쑥부쟁이 나물과 쌀에서 과일류 보다 상대적으로 높은 농도를 보였다. 토양오염실태조사 지침의 지목별 항목 분석결과 Cd, Cr⁶⁺, Hg, CN, 유기인은 검출되지 않았으며, pH의 평균이 5.9, Cu, Pb, Zn, Ni, As는 각각의 평균이 19.3, 14.3, 66.1, 19.7, 5.44 ㎎/kg 이었다. 결과적으로 Ni를 제외한 모든 항목이 전국 평균농도 이하로 나타나 지리산 토양은 오염되지 않은 청정한 토양으로 평가된다. 토양 중 게르마늄과 유해중금속의 상관관계 분석 결과는 유의성이 없는 것으로 나타났다. This study was performed to investigate characteristics of Ge distribution in Jirisan Gurye area. Content of Ge in the soil and crops was analyzed since several previous reports said that Ge was contained in the ground water from the area. The relationship between heavy metals and Ge was identified by analyzing the heavy metal contents and the concentration of Ge, simultaneously. The analysis was based on Soil Contamination Actual Condition Survey Guideline. The content of Ge in Jirisan Gurye soil was 1.032∼1.979 mg/kg. The Ge content in crops was verified to 0.943∼19.518 ㎍/kg. It was shown that higher concentration was obtained in aster and rice than in fruits. As a result of analyzing the soil samples, Hg, Cd, Cr⁶⁺, CN, organic phosphorus were not detected and each average concentration of Cu, Pb, Zn, Ni, and As was 19.3, 14.3, 66.1, 19.7, 7.45 mg/kg. The results showed that heavy metal contents are much less than the national average concentration except Ni showing the soil of Jirisan is not contaminated with heavy metals. It is shown that there is no correlation between Ge and harmful heavy metal.

재배지역에 따른 농산물의 phytochemical 함량

나환식 ( Hwan Sik Na ),김진영 ( Jin Young Kim ),윤설희 ( Seol Hee Yun ),박학재 ( Hak Jae Park ),최경철 ( Gyeong Cheol Choi ),양수인 ( Soo In Yang ),이지헌 ( Ji Heon Lee ),조정용 ( Jeong Young Cho ) 한국식품저장유통학회(구 한국농산물저장유통학회) 2013 한국식품저장유통학회지 Vol.20 No.4

최근 건강 증진을 위해 소비가 증가하고 있는 농산물을 대상으로 phytochemical 성분을 정량하고, 다양한 phytochemical 성분을 동시에 분석하는 방법에 대해 조사하였다. Lycopene, a, β-carotene, cryptoxanthin과 lutein을 대상으로 동시분석을 실시한 결과 회수율은 각각 lycopene 120.7±4.1%, lutein 89.1±3.5%, a-carotene 91.2±2.9%, β-carotene 99.1±4.4%, cryptoxanthin 100.0±5.3%로 나타나 향후 다양한 phytochemical 성분을 동시에 분석하는데 유효하 방법이 될 것으로 판단된다. 농산물을 대상으로 4종의 phytochemical(β-carotene, lycopene, lutein 및 cryptoxanthin)을 분석한 결과, lutein은 시금치>참다래>토마토>블루베리>메론 순이었으며 시료별 분석 결과 시금치(나주, 신안산), 참다래(해남, 보성산)와 블루베리(담양산)가 타 시료에 비해 luein 함량이 더 높은 결과를 보였다. Lyeopene은 토마토와 시금치에서 검출되었으며, 분석 시료 중 흑 토마토 (56.66±7.48 mg/kg)와 장성 토마토(50.28±5.42 mg/kg)의 lyeopene 함량이 가장 높았다. β-carotene의 경우 시금치와 토마토 시료에 가장 많이 함유되어 있었으며 특히, 나주 시금치(65.03±4.83 mg/kg)와 신안 시금치(37.67±5.49 mg/kg)에 다량 함유되어 있었다. Quercetin 분석 결과 블루베리에서 가장 높게 검출되어 담양산 블루베리가 1.054.06±80.54mg/100g으로 수입산(986.57±67.85 mg/100 g)보다 높았으며, kaempferol의 경우도 비슷한 경향을 보였다. 총 폴리페놀의 경우 블루베리(213.60~229.96 mg/100 g)가 가장 높은 결과를 보였고, 시금치(112.50~141.67 mg/100g), 참다래(46.49~70.44 mg/100g) 에서도 높게 검출되었다. 총 플라보노이드 함량을 분석한 결과 블루베리, 시금치 시료에서 타 시료에 비해 함량이 높게 검출되었으며, 비타민 C 함량은 참다래(39.45~86.79 mg/100 g), 한라봉(38.65~50.96mg/100g), 토마토(5.90~15.97 mg/100g), 블루베리 순으로 나타났고, 블루베리에서 총 안토시아닌 함량을 측정한 결과 담양산 블루베리>수입산 블루베리 순으로 나타났다. 이상의 결과로 보아 유통 중인 농산물에 다양한 phytochemical 성분이 존재하는 것으로 확인되었으며, 이는 재배지역, 품종, 숙성 정도 등에 따라 조금식 차이가 나는 것으로 판단된다. The purpose of this research is to distinguish the quantitative determination of phytochemicals in various agricultural products and to optimize an HPLC method for the determination of Iycopene, lutein, a-carotene, i3-camtene and cryptoxanthin. Among the different conditions studied, the most suitable on for our sampesl were the extraction with hexane/acetone/ethanol (50:25:25 v/v/v) diolution of the dry extract in tetrahydrofuran/acetonitrile/methanol (15:3055, v/v/v) injection on a CIS column with methanol/acetonitrile (90:10 v/v) + trithylamine 9 μM as mobile phase, and □detection=475 nm. The mean percent recovery for the HPLC method were 120.7±4.1 % (Iycopene), 89.2 ±3.5% (lutein), 91.2±2.9% (a-carotene) 99.1±4.4% (β-carotene), and 100.0±5.3% (cryptoxanthin). The contents of lutein in tile agricultural products were spinach, kiwi tomato, blueberry melon, respectively. However. the Iycopene contents were the highest in the Black tomato (56.66±7.48 mg/kg) and Jangseong tomato (50.28±5.42 mg/kg). The concentration of β -carotene in all of tile agricultural products ranged from 0.07 mg/kg to 65.03 mg/kg. The quercetin content of the agricultural products increased in the order of blueberry (986.57 -1 054.06 mg/l00 g), kiwi (44.96~55.09 mg/100 g), hallabong (31.92~35.60 mg/100 g) and tomato (26.38-34.94 mg/100g). The highest kaempferol content was found in tile blueberry (47.79~76.15 mg/100 g) with results in all of the tested samples varying between 6.54-48.11 mg/100 g. The total polyphenol contents of the various agricultural products increased in the blueberry (213.60~229.96 mg/l00 g) spinach (112.50~141.67 mg/100 g) and kiwi (46.49~70.44 mg/100 g). The total flavonoid content was the highest in both blueberry and spinach. Vitamin C content was detected in kiwi > hallabong> tomato> blueberry, respectively. The total anthocyanin contents (TAC was detected in the Damyang blueberry and the imported blueberry.