한국 재배포도 품종의 플라보노이드 조성과 레스베라트롤 함량에 관한 연구|RISS 상세보기

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Flavonol profiles and resveratrol contents were analyzed in seed, leaves and exocarps from the various grape cultivars by HPLC and compared them according to the harvesting times (June - September), collecting locations (five regions on August) and drying methods (freeze vs. air).
Resveratrol analysis: The overall mean of resveratrol contents in the leaves of 36 grapevines cultivars was 2.0 mg/g, and the cultivars with high level more than 3.0 mg/g were 'Cheongsoo' (3.1 mg/g) and ‘High Bailey’ (3.0 mg/g).
In addition to the cultivar's variation, resveratrol contents were affected by regional population of 'Kyoho' and 'Campbell Early'. It's content in the leaves of 'Kyoho' (Suwon, Senggeo and Mokcheon) and 'Campbell Early' (Senggeo, Onyang and Yeongdong) on August by localities was found the highest in those of ‘Senggeo’ population in both cultivars, as 1.5 and 1.1 mg/gDW, respectively.
The resveratrol content of exocarps of ‘Kyoho’ according to the harvesting times showed higher level on June (0.3 mg/gDW) than those of July-September, but this value of 0.3 mg/gDW represents only one-fifth of the amount in leaves. The resveratrol content was also different by organs, and revealed higher level in leaves than exocarps or seeds. In addition, its content in leaves was influenced by drying methods, with higher level by freeze drying (1.5 mg/gDW) than air drying (0.9 mg/gDW) in ‘Kyoho’.
Flavonoid analysis : Three kinds of conjugated flavonols were detected: kaempferol, quercetin, isorhamnetin. And, total nineteen compounds of sugar conjugated flavonols were identified from 30 grapevines cultivars. Among them, the most abundant flavonol was quercetin 3-O-glucoside 7-O-glucuronide. These results suggest that the kinds of flavonols are present differently among grape species or cultivars.
Flavonoid in callus : I identified two major flavonols, isorhamnetin 3-O-glucoside and quercetin 3-O-glucoside in calli induced from exocarps of grape 'Kyoho'.
The contents of flavonoid compounds in grape calli varied with the kinds of phytohormones in B5 medium. In summary, the relative amount of flavonols (isorhamnetin 3-O-glucoside plus quercetin 3-O-glucoside) in calli was the highest in TDZ medium by 200% increase of control, and the addition of kinetin led to decrease to 20% level of control which included 0.1 mg/L 2,4-D and 0.2 mg/L BA in same medium.
The wavelengths also influenced the flavonoid metabolism in cultured grape cells. Among the light sources treated, flavonoid contents decreased under blue light, but increased under red or green light.
From above results, the information of flavonoid profiles could provide chemical indicator for the identification of grapes at cultivar levels and consequently, 'Cheongsoo' or 'High Bailey' could be selected as parent lines for improving grape qualities in breeding program.
In the future research, the availability of abandoned grape leaves in the vineyards will be focused as potentially valuable resources on medicinal areas.

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국문 초록 (Abstract)

포도는 지역과 세대를 초월하여 모두에게 사랑받는 과실이다. 과피는 흑색, 적색 또는 연한 녹색 등으로 다양하며 우리나라에서 최근 10여 년간 여러 품종이 도입되고 있다. 1900년대에는 소수의 품종만이 우리나라에 재배되어 특용작물로써 고가의 상품으로 판매되었다. 근래 2000년대에는 다양한 재배 품종으로 인하여 소비자의 선호도가 가격뿐만 아니라 기호에 따라 선택의 범위가 넓어지게 되었다.
또한 이전에는 소비자의 소비형태가 과실에 국한되었으나 근래에는 건강에 관심을 갖게 되면서 와인에 대한 관심이 높아지게 되어 포도를 생식용뿐만 아니라 건강보조식품으로 활용하는 다양한 상품들이 만들어지고 있다.
국외의 연구에 따르면 포도에는 다량의 항산화물질이 함유되어 있어 매일 일정량 이상 섭취하게 되면 고혈압 및 심장병 등의 예방과 항암효과가 있다는 보고가 있다.
본 연구는 포도가 지닌 이러한 유용성분인 resveratrol과 flavonoid의 함량을 생식용으로 사용되는 과실과 생식하지 않는 부분으로 나누어 분석하여, 우수한 포도 품종을 판단하고 이들의 이용가치를 찾고자 한다. 또한 이들 함량에 영향을 주는 환경적 요인에 관해 분석하고자 한다.
이러한 목적으로 천안 인근 지역에 분포된 포도 품종을 재료로 하고 타 품종의 resveratrol의 함량과 flavonoid 조성을 HPLC, TLC, UV spec, PC 등의 방법을 이용하여 살펴본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
첫째로 resveratrol의 함량을 채집 기관, 채집 시기, 채집 장소, 건조방법 및 품종에 따라 분석한 결과,
1) 기관 중 잎에서의 함량이 씨와 과피보다 높았다.
2) 채집 시기인 6월-10월 중 6월의 잎에서 함량이 가장 높게 확인되었다.
3) 채집 장소에 따른 함량은 'Kyoho'와 'Campbell Early' 둘 다 ‘성거’의 것에서 높게 확인되었다.
4) 건조 방법에서는 동결건조 방법이 대기 건조 방법에 비해 함량이 높았다.
5) 분석한 36개 품종의 잎에서 평균 함유량은 2.0 mg/g으로 확인되었으며, 이들 중 ‘Cheongsoo'와 ’High Bailey'에서 3.0 mg/g으로 가장 높은 함량을 보였다.
다음으로 flavonoid에 관한 분석은
1) 채집 시기인 6월에서 9월 중 8월의 잎에서 함량이 높게 확인되었다.
2) 채집 지역에 따르면, ‘Kyoho’는 ‘성거’의 것이, 'Campbell Early'는 ‘온양’의 것이 높은 함량을 보였다.
3) 30 개의 포도품종의 잎에서 flavonoid의 조성을 분석한 결과, 모두 19개의 화합물을 확인하였으며, 이들은 유형이 quercetin-, isorhamnetin- 및 kaempferol-glycosylate의 세 가지 유형으로 나눌 수 있다. 그 중 quercetin 3-O-glucoside-7-O-glucuronide가 모든 품종에서 공통으로 발견되었고, 나머지 18개의 화합물은 각 품종에 따라 특이적인 유형으로 나타나는 것을 확인하였다.
마지막으로 Kyoho 과피 유래 callus의 flavonoid 조성 분석에서는
1) 잎과 과피의 실험 결과와는 달리, quercetin 3-O-glucoside와 isorhamnetin 3-O-glucoside만이 확인되었다.
2) 배지 내 식물생장조절제의 효과에서는 auxin인 IAA의 처리에 비해 cytokinin인 TDZ의 처리가 flavonoid 함량을 높여주었으나, 반대로 kinetin 처리는 함량을 낮추어 주었다.
3) 광처리에서는 일반 형광등에 비해 녹색광은 flavonoid 함량을 높이고 청색광은 낮추었다.
이상의 결과로부터 포도 잎의 resveratrol과 flavonoid 조성 분석은 다음과 같은 측면에서 유용한 정보를 제공해 줄 수 있을 것이라 여겨진다.
첫째, 각 품종의 생화학적인 분류에 이들 정보를 이용하여 각 품종의 특이성을 자료화함으로써 유용한 정보로 활용할 수 있을 것이다.
둘째, 미래의 포도 농업 분야에 각 품종의 우수성을 알리는 특성화산업에 보다 나은 정보를 제공해 줄 수 있을 것이라 여겨진다.
셋째, 과거에 포도원에서 폐기 처분되었던 잎을 이용하여 유용 물질을 분리할 수 있는 자원을 확보함으로 갈수록 심각해지는 농촌 경제에 보탬을 줄 수 있을 것이다.
넷째, 이 연구로부터 분석된 물질들의 임상적 실험을 통해 새로운 유용물질로써 산업적 측면에서 실용화 할 수 있을 것으로 기대된다.

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포도는 지역과 세대를 초월하여 모두에게 사랑받는 과실이다. 과피는 흑색, 적색 또는 연한 녹색 등으로 다양하며 우리나라에서 최근 10여 년간 여러 품종이 도입되고 있다. 1900년대에는 소...