한국산 양파의 플라보노이드류 분포에 관한 연구 = (The) study on distribution flavonoids of onion in Korea

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The flavonoid contained in the scale leaves of onion mainly constitutes quercetin, which is a kind of glycoside as agricon. In this study, we not only demarcated and identified the flavonoid according to the scale leaves of the Korean onion but also examined the change of flavonoid contents.
In chapter 1, we analyzed the flavonoid compounds in the first scale leaf of the Korean onion (the Mansang species) using HPLC, LC-MS/MS, FT-ICRMS, and NMR.
1. We can detect distinct 8 peaks in the flavonoid compounds extracted from the first scale leaf of onion as a result of HPLC analysis and also separate completely these into each of peaks within 50 minutes.
2. We could identify seven peaks as quercetin-3,7,4’-triglucoside, quercetin-7,4’-diglucoside, quercetin-3,4’-diglucoside, isorhamnetin-
3,4’-diglucoside,quercetin-3-glucoside, quercetin-4-glucoside and
isorhmnetin-4’-glucoside by LC-MS and LC-MS/MS. In addition, we
was able to find that quercetin-3, 4’-diglucoside and isorhamnetin-
3, 4’-diglucoside are major constituents of the flavonoid in scales
leaves of onion.
3. We could not analyze the peak No.1 using LC-MS because this peak did not ionize. We demarcated and examined this using FT-ICRMS and NMR, therefore, we could identify this as tryptophan.
In chpater 2, we examined the contents of the flavonoid according to scale leaves of onion (from the first to the seventh leaf), species (Caenon boll OP, Red snack, Tubo), size, and processed products (sixteen classes) being sold in USA. In addition, we analyzed the change of flavonoid contents by recipe and exposure on light-irradiation.
1. The more interior side of onion leaves, the lower contents of flavonoid in order of leaves while the contents of tryptophan were in reverse oder of those of flavonoid.
2. The contents of the flavonoid in the OP species were the lowest as 65 mg/kg. According to size in the Tubo species, the contents of the flavonoid in small size of onion were 137 mg/kg, that is 2.1 times of middle size as 65 mg/kg and 2.6 times of large size as 52 mg/kg.
3. The loss of the whole contents of the flavonoid by recipe was as followings; Baking (0.5%), boiling in 1% salt water (1.41%), boiling in 3% salt water (20.4%), Frying (34.7%), Microwaving (8.7%), Sauteing (18.3%), and Steaming (6.3%). The loss of flavonoid was the most high in case of frying and that of flavonoid was slightly increased in roasting recipe.
4. The contents of the flavonoid were increased in the irradiation time-dependent manner. In case of 72 hours-irradiation (percentage; the second and 4th scale of onion leaves), the results were as followings: Q7,4G’: 202, 395; Q3,4G’: 122, 144; IR3,4G’: 132, 229; Q3G: 236, 245; Q4’G: 158, 162; IR4’G: 137, 187; summation: 142, 166.
4. The eight-classes of samples in the sixteen commercialized onion-processed products could not be able to measure the flavonoid. The Q3,4’G was the range of 4.3 to 231.0 in the other eight-classes of samples and the Q4’G was contained in other three samples as a range of 1.9 to 63.0. The seven-classes of flavonoids except Q7,4'G were more enriched in the one of processed products being sold (the spice Hunter Granulated Onion, Organic, O) than any other products.
Key words: Korean onion, onion-processed products, HPLC. LC/MS. FT-ICRMS. NMR. flavonoids. isorhmnetin

국문 초록 (Abstract)

양파 인엽에 함유되어 있는 플라보노이드는 quercetin을 아그리콘으로 하는 배당체를 중심으로 하고 있다. 그러나 현재까지의 보고에 의하면 그 대부분이 외국산의 양파를 재료로 이용하고 있고 한국산 양파에 관한 연구 보고는 거의 없는 실정이다. 또한 플라보노이드의 아그리콘이 quercetin를 중심으로 되어있다는 보고가 대부분으로 quercetin이외의 아그리콘에 대한 것, 예를 들면 isorhamnetin에 관한보고는 적다. 본 연구는 한국산 양파의 인엽별 플라보노이드를 분리 동정하고 아울러 양파에 함유되어 있는 플라보노이드함량의 변화를 측정하였다.
제 1 장에서는 한국산 양파의 인엽(Mansang 종)의 제 1 인옆에 함유되어있는 플라보노이드 물질을 고속액체 크로마토그래피법(HPLC), 액체 크로마토그래피- 매스 스펙트로매드리법 [LC-MS/MS], 정밀 질량 분석법 (FT-ICRMS분석)과 핵자기공명분석(NMR분석)법을 이용하여 분석하였다.
1. 양파의 인엽 으로부터 80% 에탄올을 이용하여 플라보노이드 물질을 추출하여 본 실험에 이용하였다. gradient mode를 이용하여HPLC분석을 한 결과 주요한 피크가 8개 검출되었다. 또한 이 피크는 50분 이내에 각각의 피크를 완전하게 분리할 수 있었다.
2. LC-MS와 LC-MS/MS로 분석한 결과 quercetin-3,7,4’-triglucoside, quercetin-7,4’-diglucoside, quercetin-3,4’-diglucoside, isorhamnetin-3,4’- diglucoside, quercetin-4-glucoside quercetin-3-glucoside와 isorhmnetin-4’-
glucoside의 7종의 물질을 분류할 수 있었다. 또한 양파의 인엽 중에는 quercetin-3,4’-diglucoside와 isorhamnetin-3,4’-diglucoside가 주요한 플라보노이드라는 것을 알 수 있었다.
3. HPLC의 분석에서 검출된 피크 1은 이온화되지 않아 LC-MS분석을 할 수 없었다. 따라서 피크 1의 물질을 분획하여 FT-ICRMS와 NMR분석을 한 결과 이 물질은 tryptophan이라는 것을 알 수 있었다.
제 2장에서는 양파의 인엽(제 1엽에서 제7엽 까지)별, 품종별, 크기별, 그리고 미국에서 시판되고 있는 양파 가공 제품(16종)에 함유되어있는 플라보노이드의 함량을 측정함과 동시에 조리 조작과 광조사에 노출 되었을 때 플라보노이드의 변화는 다음과 같다.
1. Mansang종 양파의 제 2인엽의 에탄올 추출액을 직접 HPLC로 분석한 결과 8개의 주요한 피크가 검출되었다. 양파의 첫 번째 인엽에서 일곱 번째 인엽까지 플라보노이드 분포가 내부로 갈수록 그 함량이 낮아졌다. 그러나 tryptophan은 내부로 갈수록 그 함량이 증가하는 경향을 나타내어 플라보노이드의 함량과는 반대되는 경향을 나타내었다.
2. 양파의 종류에 따른 플라보노이드의 총 함량이 낮았던 것은 OP로 65 mg/kg 이었다. 특히 Tubo 종의 크기에 따른 플라보노이드 함량을 보면 작은 크기 양파의 전체 플라보노이드 함량은 137 mg/kg으로 중간 크기의 65 mg/kg보다 2.1배, 크기가 큰 양파의 52 mg/kg보다 2.6배 더 많았다.
3. 총 플라보노이드는 조리 조작에 따라 손실이 되었는데 범위는 다음과 같다: Baking은 0.5%, 1% 소금물에서 Boiling은 1.41%, 3%소금물에서 Boiling은 20.4%, Frying은 34.7% Microwaving은 8.7% Sauteing은 18.3%, Steaming은 6.3%로 나타내었다. 이 결과는 양파에 함유되어있는 총 플라보노이드는 튀김 조작에서 그 손실율이 가장 높았고, 구웠을 경우에는 거의 변화가 나타나지 않았다.
4. 광조사에 의하여 총 플라보노이드 함량이 빛 조사시간에 의존하여 증가하였다. 시료에 72시간 동안 빛을 조사 하였을 경우(백분율; 제 2인엽과 제 4인엽)Q7,4G’: 202, 395; Q3,4G’: 122, 144; IR3,4G’: 132, 229; Q3G: 236, 245; Q4’G: 158, 162; IR4’G: 137, 187; 합계: 142, 166 이었다.
5. 시판의 양파 가공품 16가지 시료 중에서 8종의 시료에서 플라보노이드 함량을 측정할 수 없었다. 다른 8종의 시료에서는 Q3,4’G가 4.3 에서 231.0 의 범위였고 다른 3가지 시료 또한 Q4’G가 1.9에서 63.0까지 함유되어있었다. 시판의 양파 가공품 중 하나의 시료에서(The spice Hunter Granulated Onion, Organic, O) Q7,4'G를 제외한 7종의 플라보노이드가 다른 양파 가공품 보다 그 함량이 많았다.

목차 (Table of Contents)

• 연구배경 = 1
• 제1장 한국산 양파 인엽 중 플라보노이드 성분의 High Performance Liquid Chromatography 및 Liquid Chromatography-Mass Spectrometer에 의한 분석법의 개발 = 6
• 1. 서론 = 6
• 2. 실험 재료 및 방법 = 8
• 1) 실험 재료 = 8
• (1) 플라보노이드 표준폼 = 8
• (2) HPLC의 분리 용매 및 시료 추출 용매 = 9
• (3) 양파 시료 = 9
• 2) 실험 방법 = 9
• (1) HPLC 분석장치 = 9
• (2) LC/MS분석장치 = 10
• (3) FT-ICRMS에 의한 정밀질량분석 = 11
• (4) 핵자기공명분석(NMR 분석) = 11
• (5) 양파의 플라보노이드 추출 부위 = 11
• (6) 플라보노이드 추출법 = 11
• (7) 양파 인엽의 플라보노이드 분류 및 정량 = 12
• (8) HPLC의 Rt=17.7~18.3분에 검출되는 물질의 분류와 정량 = 13
• 3. 실험 결과 및 고찰 = 13
• 1) 양파 인엽 추출물의 HPLC 크로마토그램 = 13
• 2) 양파 인엽에 함유되어 있는 플라보노이드 물질의 분류 = 16
• 3) 피크 1의 FT-ICRMS및 NMR 분석 = 23
• 4. 요 약 = 25
• 제2장 양파의 인엽별,종류별,크기별,조리방법과 시판 양파 가공품 및 광조사에 의한 플라보노이드 함량변화 = 26
• 1. 서 론 = 26
• 2. 실험 재료 및 방법 = 27
• 1) 실험 재료 = 27
• (1) 플라보노이드 표준품 = 27
• (2) HPLC 분석 용매 및 시료 추출 용매 = 27
• (3) 양파 시료 = 28
• ① 양파 인엽별 시료 = 28
• ② 양파 시료 = 28
• ③ 플라보노이드 추출 시료 제조 = 29
• ④ 양파 인엽에 따른 플라보노이드 함량 측정을 위한 시료제조 = 29
• ⑤ 양파의 종류 및 크기에 따른 플라보노이드의 측정을 위한 시료 제조 = 30
• ⑥ 조리 방법에 따른 플라보노이드 측정을 위한 시료 제조 = 30
• ㉮ Baking = 31
• ㉯ Boiling = 31
• ㉰ Frying = 31
• ㉱ Microwave oven = 31
• ㉲ Sauteing = 31
• ㉳ Steaming = 31
• (7) 광조사에 의한 플라보노이드 성분변화 측정을 위한 시료제조 = 31
• (8) 시판 양파 가공품의 플라보노이드 함량측정을 위한 시료제조 = 32
• (9) 플라보노이드류의 분석 = 33
• 4. 실험 결과 및 고찰 = 34
• 1) 양파 인엽에 따른 플라보노이드 함량 측정을 위한 시료제조 = 34
• 2) 양파의 종류 및 크기에 따른 플라보노이드의 함량 = 37
• 3) 조리방법에 의한 플라보노이드 함량 변화 = 40
• 4) 광조사에 의한 양파의 플라보노이드 함량의 변화 = 42
• 5) 시판 양파 가공품의 플라보노이드 함량 측정 = 44
• 5. 요 약 = 48
• 참고문헌 = 50
• ABSTRACT = 68