국내 재배 베리류의 화학 조성 및 기능성 성분과 항산화 활성

이용철(Yongcheol Lee),이집호(Jib-Ho Lee),김성단(Sung-Dan Kim),장민수(Min-Su Chang),조인순(In-Soon Jo),김시정(Si-Jeong Kim),황금택(Keum Taek Hwang),조한빈(Han-Bin Jo),김정헌(Jung-Hun Kim) 한국식품영양과학회 2015 한국식품영양과학회지 Vol.44 No.9

국내에서 주로 재배되는 대표적인 베리류에 대한 화학 조성 및 기능성을 알아보고자 일정 시기에 수확한 오디, 블랙라즈베리, 라즈베리, 블루베리의 pH, 산도, 유리당, γ-aminobutyric acid(GABA), 무기질 함량, phenolic compound, 항산화 활성을 조사하여 비교하였다. 베리류 4종의 pH는 3.3~5.2로 블루베리가 가장 낮았고 오디가 가장 높은 반면, 산도는 0.26~1.10%(w/w)로 오디가 가장 낮았고 블랙라즈베리가 가장 높았다. 베리류에서 검출된 유리당인 fructose와 glucose는 같은 비율로 존재하였고, 그 총량은 4.80~12.93%(w/w)로 오디가 가장 높았으며 블랙라즈베리가 가장 낮았다. GABA는 오디에 69.3 mg/100 g이 함유되어 있었는데, 이는 다른 베리류에 비해 3배 이상 많은 양이다. 베리류에 함유된 주요 무기질은 칼륨, 칼슘, 마그네슘이었고, 총 무기질 함량은 92.9~256.0 mg/100 g으로 블랙라즈베리에 유의적으로 높게 함유되어 있었으며(P<0.05) 블루베리가 가장 낮았다. Total polyphenol과 total flavonoid 함량은 각각 198.2~547.2 mg/100 g과 5.0~94.6 mg/100g의 범위로 블랙라즈베리가 가장 높았고, 라즈베리는 유의적으로 가장 낮았다(P<0.05). Total anthocyanin은 19.8~385.6 mg/100 g의 범위로 블랙라즈베리가 가장 높았고, 라즈베리가 유의적으로 낮았다(P<0.05). Total PA(phenolic acids)는 블랙라즈베리와 라즈베리에 각각 14.0 mg/kg과 5.9 mg/kg이 함유되어 있었는데 이는 오디에 함유된 50.4 mg/kg보다 낮았으며, 391.4 mg/kg으로 가장 높게 함유된 블루베리에는 PA의 대부분이 chlorogenic acid였다. 베리류 4종의 항산화 활성을 DPPH 및 ABTS free radical scavenging activity를 분석하여 Trolox equivalent 값으로 나타낸 결과 Trolox equivalent antioxidant capacity와 total polyphenol, total anthocyanin, total flavonoid 함량과는 유의적인 양(+)의 상관관계(Pearson 상관계수 r≥0.85; P<0.01)를 나타내었고, 블랙라즈베리가 DPPH 및 ABTS 항산화 활성이 가장 우수하였다. Berry fruits are rich in phytochemicals, including polyphenols, anthocyanins, phenolic acids, and organic acids, which are known to have beneficial effects on health. The aim of this study was to investigate chemical composition, functional constituents, and antioxidant activities of mulberry, black raspberry, raspberry, and blueberry cultivated in Korea. Acidity of the four berries ranged from 0.26% to 1.10%, and pH ranged from 3.3 to 5.2. Total mineral contents of the four berries ranged from 92.9 to 256.0 mg/100 g. Among the berries, mulberry contained the most abundant total free sugars, and glucose and fructose were the major sugars in the berries. Mulberry contained more than three times as much γ-aminobutyric acid as the content of the other berries. Blueberry contained more free phenolic acid than the other berries. Especially, chlorogenic acids were the major free phenolic acids in blueberry. Black raspberry had the highest amount of polyphenols, anthocyanins, and flavonoids among the berries and showed the highest antioxidant activity.

어린이와 청소년의 비알콜성음료 섭취에 따른 인공감미료 섭취량 평가

김성단(Sung-Dan Kim),문현경(Hyun-Kyung Moon),이집호(Jib-Ho Lee),장민수(Min-Su Chang),신영(Young Shin),정선옥(Sun-Ok Jung),윤은선(Eun-Sun Yun),조한빈(Han-Bin Jo),김정헌(Jung-Hun Kim) 한국식품영양과학회 2014 한국식품영양과학회지 Vol.43 No.8

본 연구는 음료 651건 및 액상차 87건의 인공감미료 실측치(아스파탐, 아세설팜칼륨 및 수크랄로스)와 제4기 국민건강영양조사 중 영양조사의 섭취량을 이용하여 단위 체중당 비알콜성음료 섭취량이 가장 높았던 1~19세의 어린이 및 청소년을 대상으로 비알콜성음료를 통한 인공감미료의 추정식이섭취량(estimated daily intake, EDI)을 산출하여 평가하였다. 비알콜성음료의 섭취량은 어린이 및 청소년 6,082명 전체의 비알콜성음료의 평균소비자(average consumer)와 극단소비자(extreme consumer)의 섭취량을 파악하기 위하여 평균, 95 percentile 및 분포를 적용한 경우(시나리오Ⅰ)와 비알콜성음료를 섭취한 어린이와 청소년 1,074명의 섭취량 평균, 95 percentile 및 분포를 적용한 경우(시나리오Ⅱ)로 나누어 살펴보았다. 음료에 함유된 인공감미료의 건강 위해성 평가는 추정식이섭취량과 FAO/WHO에서 설정한 일일섭취허용량(acceptable daily intake, ADI)인 아스파탐 40 mg/kg bw/day, 아세설팜칼륨 15 mg/kg bw/day, 수크랄로스 15 mg/kg bw/day 값을 비교하여 %ADI로 평가를 하였다. 인공감미료의 인체노출량 계산에 필요한 몸무게는 국민건강영양조사 검진조사 자료를 이용하였다. 이때 위해도 평가방법은 평균과 95th percentile을 이용하는 단일값평가와 각 변수의 확률밀도함수(probabilistic density functions, PDFs)를 이용한 Monte Carlo simulation을 실시하여 확률평가를 하였다. 연구 결과를 요약하면 인공감미료는 아스파탐, 아세설탐칼륨, 수크랄로스가 평균 3.21±28.36 mg/kg(ND~342.00 mg/kg, 검출률 1.4%), 1.94±12.55 mg/kg(ND~160.00 mg/kg, 검출률 4.5%), 6.18±23.27 mg/kg(ND~290.00 mg/kg, 검출률 10.8%) 함유되어 있었다. 또한 비알콜성음료에 함유된 인공감미료 중 아스파탐은 Min Extreme 분포, 아세설팜칼륨은 Logistic 분포, 수크랄로스는 Student"s t 분포를 나타냈다. 비알콜성음료 섭취량은 어린이와 청소년 전체를 대상으로 한 시나리오Ⅰ에서는 대부분 Logistic 분포를 나타내었으나, 특히 소비자집단만을 고려한 시나리오Ⅱ 경우에는 왼쪽으로 기울어진 Max Extreme 분포가 되었다. 체중은 시나리오Ⅰ이 Logistic 분포, 시나리오Ⅱ는 Beta 분포를 나타내었다. 그리고 시나리오Ⅰ에서 확률평가한 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스의 평균 추정식이섭취량은 각각 0.09, 0.01, 0.04mg/kg bw/day였으며, 95th percentile 추정식이섭취량은 각각 0.30, 0.02, 0.13 mg/kg bw/day였다. 확률평가한 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스의 평균 %ADI는 각각 0.22, 0.04, 0.24이었고, 확률평가한 95th percentile %ADI는 각각 0.75, 0.13, 0.83으로 안전한 수준이었다. 시나리오 Ⅱ에서 확률평가한 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스의 평균 추정식이섭취량은 각각 0.52, 0.03, 0.22 mg/kg bw/day였으며, 95th percentile 추정식이섭취량은 각각 1.80, 0.12, 0.75 mg/kg bw/day였다. 확률평가한 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스의 평균 %ADI는 각각 1.32, 0.22, 1.44였고, 확률평가한 95th percentile %ADI는 4.52, 0.80, 5.06으로 나타났다. 즉 비알콜성음료 섭취를 통한 인공감미료 중 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스의 노출수준은 일일섭취허용량(ADI)을 초과하는 인구집단은 없는 것으로 나타났으며, 시나리오 Ⅰ?Ⅱ에서 아스파탐, 아세설팜칼륨, 수크랄로스의 평균 및 95th percentile %ADI는 모두 5.06이내로 낮은 수준이었다. 한편 섭취자군 중 인공감미료에서 검출률이 가장 높았던 수크랄로스의 경우 %ADI가 10 이상일 확률이 2.2%였다. The aims of this study were to estimate daily intakes of artificial sweeteners from beverages and liquid teas as well as evaluate their potential health risks in Korean children and adolescents (1 to 19 years old). Dietary intake assessment was conducted using actual levels of aspartame, acesulfame-K, and sucralose in non-alcoholic beverages (651 beverages and 87 liquid teas), and food consumption amounts were drawn from "The Fourth Korea National Health and Nutrition Examination Survey (2007~2009)". To estimate dietary intake of non-alcoholic beverages, a total of 6,082 children and adolescents (Scenario Ⅰ) were compared to 1,704 non-alcoholic beverage consumption subjects (Scenario Ⅱ). The estimated daily intake of artificial sweeteners was calculated based on point estimates and probabilistic estimates. The values of probabilistic artificial sweeteners intakes were presented by a Monte Carlo approach considering probabilistic density functions of variables. The level of safety for artificial sweeteners was evaluated by comparisons with acceptable daily intakes (ADI) of aspartame (0~40 mg/kg bw/day), acesulfame-K (0~15 mg/kg bw/day), and sucralose (0~15 mg/kg bw/day) set by the World Health Organization. For total children and adolescents (Scenario Ⅰ), mean daily intakes of aspartame, acesulfame-K, and sucralose estimated by probabilistic estimates using Monte Carlo simulation were 0.09, 0.01, and 0.04 mg/kg bw/day, respectively, and 95th percentile daily intakes were 0.30, 0.02, and 0.13 mg/kg bw/day, respectively. For consumers-only (Scenario Ⅱ), mean daily intakes of aspartame, acesulfame-K, and sucralose estimated by probabilistic estimates using Monte Carlo simulation were 0.52, 0.03, and 0.22 mg/kg bw/day, respectively, and 95th percentile daily intakes were 1.80, 0.12, and 0.75 mg/kg bw/day, respectively. For scenarios Ⅰ and Ⅱ, neither aspartame, acesulfame-K, nor sucralose had a mean and 95th percentile intake that exceeded 5.06% of ADI.

도라지(Platycodon grandiflorum A. De Candolle) 섭취에 따른 알루미늄의 노출량 평가

김성단(Sung-Dan Kim),함희진(Hee-Jin Ham),정지헌(Ji-Hun Jung),이은순(Eun-Soon Lee),이현경(Hyun-Kyung Lee),김희선(Hee-Sun Kim),이집호(Jib-Ho Lee),유인실(In-Sil Yu),정권(Kweon Jung) 한국식품영양과학회 2016 한국식품영양과학회지 Vol.45 No.8

2014~2015년 서울시내 대형마트, 소형마트 및 재래시장 등에서 유통 중인 천연 및 단순가공 도라지 총 93건(깐도라지 53건, 피도라지 40건)의 알루미늄 잔류량을 분석한 결과 평균 및 95th percentile 알루미늄 잔류량은 72.989(0.54~564.38) mg/kg 및 471.32 mg/kg이었다. 깐도라지 53건의 평균 및 95th percentile 알루미늄 잔류량은 121.235(0.54~564.38) mg/kg 및 545.622 mg/kg이었으며, 피도라지 40건의 평균 및 95th percentile 알루미늄 잔류량은 9.063(0.72~28.05) mg/kg 및 26.379 mg/kg이었다. 단순가공 깐도라지의 평균 알루미늄 잔류량은 천연 상태 피도라지에 비해 13.4배 높은 수준으로 유의적인 차이가 있었다(P<0.001). 도라지의 알루미늄 분석값과 제6기 1차 연도(2013년)의 국민건강영양조사 중 영양조사(조사1일 전 식품섭취 내용, 24시간 회상법)의 도라지 섭취량 평균값, 최소값, 최대값 및 95th percentile 값을 이용하여 단일값 분석을 실시하여 추정식이섭취량(estimated daily intake, EDI)을 산출한 결과 영양조사 대상자 전체(시나리오Ⅰ)의 도라지 섭취를 통한 평균 알루미늄 EDI는 0.001(~1.363) mg/kg bw/d였으며, 섭취자군(시나리오Ⅱ)의 평균 및 95th percentile EDI는 각각 0.033(0.000~1.309) 및 0.610 mg/kg bw/d였다. 도라지 섭취량을 연중 일상섭취량으로 가정하여 추정주간식이섭취량(estimated weekly intake, EWI)을 산출하여 잠정주간섭취허용량(provisional tolerable weekly intake, PTWI)과 비교하여 평가한 결과 섭취자군(시나리오 Ⅱ)의 평균 추정주간식이섭취량은 0.231 mg/kg bw/week(23.1% PTWI)였다. This study was performed to estimate daily intakes of aluminum from Platycodon grandiflorum A. De Candolle and evaluate their potential health risks for Koreans. Estimated daily intake of aluminum was calculated, whereas the actual level of aluminum in Platycodon grandiflorum A. De Candolle was analyzed using inductively coupled plasma mass spectrometry. Food consumption amount was drawn from Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES Ⅵ-1). In analysed samples, aluminum values ranged from 0.54∼564.38 mg/kg in peeled Platycodon grandiflorum A. De Candolle samples (n=53) and from 0.72∼28.05 mg/kg in unpeeled ones (n=40). Statistically significant difference (P<0.001) was detected according to the type of skin. To estimate the dietary intake of Platycodon grandiflorum A. De Candolle, a total of 7,242 respondents (scenario Ⅰ) were compared to 227 Platycodon grandiflorum A. De Candolle consumption subjects (scenario Ⅱ). Estimated daily intake of aluminum was calculated based on point estimates. Level of safety for aluminum was evaluated by comparison with Provisional Tolerable Weekly Intake (PTWI), 1 mg/kg bw, set by the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. For scenario Ⅰ, mean estimated daily intake of aluminum was 0.001 mg/kg bw/d. For scenario Ⅱ, mean estimated daily intake of aluminum was 0.033 mg/kg bw/d, and 95th percentile estimated daily intake was 0.610 mg/kg bw/d. For scenario Ⅱ, aluminum from Platycodon grandiflorum A. De Candolle had a mean weekly intake that was the 23.1% of PTWI.