오디의 기능성 물질 분석 및 개발식품 동향 식 품 영 양 학 과 제 5 조.

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1 오디의 기능성 물질 분석 및 개발식품 동향 식 품 영 양 학 과 제 5 조

2 밝혀진 오디의 기능 혈당강하, 혈압강하, (데옥시노지리마이신(DNJ)의 분리는 뽕잎 추
출물이 식 후 혈당상승을 억제할 수 있으며, 이 성분이 당뇨병에 도움 2. 이뇨작용, 항모세혈관 투과작용, 항알레르기 작용 및 간보호작용 등이 밝혀져 있다. 특이한 플라보노이드 골격을 갖는 화합물인 kuwanon G의 혈압강하 작용은 매우 뛰어나다. 3. 동맥경화 치료, 혈중 중성지방과 콜레스테롤 저하, β-sitosterol, campesterol, β-sitosterol glycoside, β-ecdysone 및 inosterone가 다량 존재 4. 혈액 유동성 향상, 항산화 항노화, 장내 유익한 세균의 증가, 5. 암세포의 증가 억제, 중금속의 제거 등 6. 뇌졸 증을 상대적으로 높게 예방 7. 항상화제로서의기능

3 오디란? 1. 오디의 프로필 2. 오디의 이용률이 낮은 원인 3. 오디의 주치(主治) 4. 동의보감 탕액편(湯液篇)
- 뽕나무의 열매 - 한방에서는 상심(桑　), 상실(桑實), 오심(烏　), 흑심(黑　)이라 지칭 - 취화과(聚花果)로 작은 수과(瘦果)가 많이 모여 이루어진 장원형 - 길이 1~2㎝, 지름 0.5~0.8㎝이며 황갈색, 갈홍색 또는 암자색을 띠고 작은 줄기 있음 - 작은 수과(瘦果)는 난원형으로 조금 납작한 편이며, 길이는 약 2㎜, 너비는 약1㎜이고 육직의 화편(花片) 4개가 둘러싸여 있음. 2. 오디의 이용률이 낮은 원인 - 뽕잎의 수확시기와 맞물려 있어 오디는 생식(生食), 잼, 침출주, 시럽 등으로 소량이용 - 과실의 크기가 작고 수분함량이 높아 수확작업이 어렵고, 부패하기 쉬워 저장의 어려움 3. 오디의 주치(主治) - 보혈자음(補血滋陰) 생진윤조(生津潤燥) - 현훈이명(眩暈耳鳴) 심계실면(心悸失眠) - 수발조백(鬚髮早白) 4. 동의보감 탕액편(湯液篇) - 까만 오디는 뽕나무의 정령이 모여있는 것 이며, 당뇨병에 좋고 오장에 이로우며 오래 먹으면 배고픔을 잊게 해준다. - 귀와 눈을 밝게 한다.(明耳目) - 오디를 오래 먹으면 백발이 검게 변하고 노화를 방지한다. 라고 기록되어 있다.

4 연 구 현 황 1. 현재 우리나라의 양잠산업은 누에 분말과 동충하초의 생산으로 그 명맥을 유지하고 있는 형편이다.
2. 오디에 있어서는 뽕나무 육종 목표가 뽕잎 생산이었기 때문에 오디의 성분이나 기능성에 대한 연구자료가 미흡하다. 3. 형태적 특징 및 과수화를 중심으로 물리적 생리적 연구가 일부 이루어져 지고 있음. 4. 최근 오디의 과실로서의 이용성에 대한 가능성이 제시됨에 따라 일본과 중국에서는 오디의 생식 및 기능성식품의 원료를 생산하기 위해 연구를 수행하고 있다. 5. 오디의 생리활성기능에 대해 보고되어진 연구결과 - 항당뇨 효능 - 오디 품종간 안토시아닌 색소의 취적출 대동맥의 수축 이완 작용구명 - 항산화 항염증 효능 - 뽕나무 품종별 오디추출물의 콜레스테롤 억제 효능 - 오디 분획물의 지질대사 및 간장기능에 미치는 영향 6. 현재 오디의 연구현황 - 현재 오디 속에 다량 함유되어 있는 안토시아닌 색소의 분리 정제 기술 및 기능성에 대한 연구가 추진 되고 있다. - 앞으로 식품에 첨가하는 합성 색소를 대체 할 수 있는 식용색소로서의 이용이 기대 되고 있음

5 오디의 영양학적 / 기능적 특성 1. 일반성분 종류 에너지(kcal) 수분(%) 단백질(g) 지방(g) 탄수화물 회분(g)
50 84.2 2.6 0.3 0.4 2.7 0.9 채취지역 B 46 87.2 1.6 0.2 9.3 0.9 0.7 종류 무 기 질 비 타 민 Ca(mg) P(mg) Fe(mg) Na(mg) K(mg) A(I.U) B1(mg) B2(mg) 니아신 (mg) C(mg) 채취지역 A 45 45 2.3 16 284 1.50 0.07 0.6 55 채취지역 B 61 31 2.0 17 203 1.30 0.11 0.3 49

6 오디속의 영양성분은 일반과실(후지산 사과, 신고배, 거봉포도, 감귤)에 비해 높다
Ca K Vitamin B Vitamin C 후지산사과 14배 3배 70배 13배 신고배 14배 2배 50배 18배 거봉포도 11배 2배 35배 9배 감귤 3배 2배 13배 1.5배

7 2. 유리당 조성 및 함량 디지털굴절당도계 휴애용굴절당도계
뽕나무는 교목으로서 수년 자라게 되면 오디가 착상되며, 성숙됨에 따라 <적색에서 자홍색> 또는 흑자색으로 되어 감미와 향기가 남 굴절당도계를 이용하여 오디즙 또는 오디즙의 상등액에 대하여 측정돤 값을 읽으면써 품종간 또는 계통간 단맛의 전도를 가늠하는 척도로 사용해 왔으나 당도는 기상환경과 재배조건뿐 아니라, 채취시기 및 채취부위 등에 영항을 받기 때문에 일반인들이 느끼는 입맛과는 차이가 있음이 지적 이 등(1998)은 대륙붕, Cataneo 및 국상20호의 오디에 대한 유리당의 함량을 비교·분석한 결과 뽕나무 품종(계통)에 따라 크게 차이가 있음 디지털굴절당도계 휴애용굴절당도계 glucose · fuctose - 두 성분의 함량은 비슷한 수준 sucrose · maltose - 검출되지 앟음 고(1994, 1995)는 오디의 주요 당 성분은 glucose · fuctose - 그 함량은 각각 2.85% , 2.75% sucrose · maltose ·lactose - 검출되지 않음 김 등(20030은 Supelco LC-NH₂순상칼럼으로 오디의 유리당을 분석하여 본 결과 (그림 1 참고) 유리당의 구성패턴은 이(1998)과 같은 결과이며, 품종별로 오디 채취한 결과 49계통 모두 glucose , fuctose 만 검출, 평균 함량은 각각 %와 %로서 두 성분의 조성 비율은 1:1이라고 함

8 3. GABA 함량 4. Flavonoids 함량 5. 지방산의 조성 및 함량
오디 중에 GABA 함량에 대해서는 김 등(1999)이 수로뽕 오디를 포함한 5종에 대한 평균 GABA 함량은 0.13㎎/g DW 수준으로서 dal 보고된 뽕잎과 상백피의 함량에 비해 현저히 낮았으나 야생오디의 경우에는 4.88㎎/g DW으로서 재배종 뽕잎이나 상백피에 비해 2∼3배 많은 것으로 나타나 의외의 결과를 얻음 4. Flavonoids 함량 Flavonoids계 화합물은 UV광선, 해충 및 미생물로부터 식물체의 보호, 항산화작용, 효소활성 조절작용, 타감작용 및 꽃 색깔의 결정성분으로 작용하는 등 식물체의 생존의 중요한 역할하는데 종 및 품종 분류의 기준으로 사용 5. 지방산의 조성 및 함량 고(1995)는 오디에 함유된 주요 지방산 linoleic acid 42.8% palmitic acid 32.0%이며, 포화지방산과 불포화지방산의 조성비는 39.7%, 60. 3%로 김 등(2003)은 뽕나무 계통별로 지방산을 분석한 결과 오디종자에 함유된 주요 지방산은palmitic acid, stearic acid, oleic acid 및 linoleic acid로서 4종이 확인됨 오디종자에 다량으로 함유된 linoleic acid는 linoleic acid로 및 arachidonic acid와 더불어 체내에서 합성되지 않은 필수지방산으로서 생체막의 중요한 구성성분이며( 혈중 콜레스테롤의 함량을 낮추는 작용) 또한 필수지방산 가운데 arachidonic acid는의 생리적 효력이 가장 우수, 생리적 과정의 정상적 기능을 수행하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대

9 오디함유 색소 성분의 특성 1. 당나라의 문헌 2. 동의보감 탕액편 3. 최근 천연색소에 대한 관심이 높아짐
1) '달고 차며 독이 없다', '오장과 좐절을 이롭게 하고 혈기를 통하게 한다. 2) 백발을 검게 하며 오장을 이롭게 하며 오래 먹으면 배고픔을 모르게 한다. 2. 동의보감 탕액편 1) (오디술)오디는 오장을 보하며, 귀와 눈을 밝게 한다. 2) 오디가 간장을 튼튼 정력증강 3. 최근 천연색소에 대한 관심이 높아짐 1) 식품이나 화장품 등에 첨가하여 기능성을 높이고자 하는 연구가 진행 중, 2) 오디 중에 함유되어 있는 색소를 추출하여 이용하고자 하는 연구도 시도됨 ※ 항산화색소인 ''C3G (cyanidin-3-glucoside)''가 노화억제 작용을 오디의 노화억제 주성분인C3G(cyanidin-3-glucoside)는 토코페롤(Vit. E)보다 7배나 강한 노화억제 효과 를 보이며, 오디의 C3G 함량은 1.15％로 포도(0.05％)의 23배, 유색미(0.5％)의 2.3배에 이르며 단일물질로 존재하기 때문에 분리활용이 쉬워 활용도가 높음

10 Anthocyanin 각종 곤충, 조류 등을 유인하여 화분의 수분 및 종자의 확산에 기여할 뿐만 아니라 노화억제, 당뇨병성 망막 및 시력개선 효과, 항산화 작용 등 다양한 생리활성을 갖는 것으로 최근 보고됨 (2) Ahlycon(anthocyanidin) 일반적으로 식물의 anthocyanidin은 B환의 치환기에 따라 구조와 색깔이 결정되는데, 수산기의 수가 많을수록 긴 파장의 빛을 흡수하며 푸른색 계열의 색깔을 나타내고 수산기가 메톡시기로 치환되면 약간 짧은 파장의 빛이 흡수되어 붉은색 계열의 색깔이 나타나게 됨. ※ 정제기술 및 안정성확보필요 HPLC 컬럼은 100% 디비닐벤젠 폴리머(Polydivinylbenzene; DVB) 고정상에 의해 제조되었기 때문에 높은 온도(150'C)와 높은 압력(8000 psi)에도 안정하며, 모든 유기용매를 사용할 수 있 을 뿐만 아니라 pH 0-14 범위의 이동상에도 안정하므로 분리능와 분리효율을 최적화할 수 있 습니다. (Column Heaters)

11 (3) 결합당(항산화 활성 등 생리적 효능에도 영향을 미치)
오디 색소의 농축물을 2N HCl로 가수분해하여( HPLC의 RI detector로 결합당을 확인) 오디의 anthocyanidin에 결합된 당은 glucose(RT 10.31)임을 확인 오디 색소의 anthocyanidin은 cyanidin이며 이 aglycone에 glucose가 결합된 cyanidin glucoside이다. 색소의 기본골격인 anthocyanidin에 결합하는 당의 종류에 따라 색소의 배당 체가 결정되며, 항산화 능력우수 이용가치 가장 큼 (4) 오디함유 C3G의 흡수 spectrum 및 분자량 Waters 996 Photodiods Array Detector를 이용하여 청일뽕 오디로부터 정제된 C3G의 흡수 spectrum을 조사한 결과, 색소의 특이적 흡수 파장 영역인 nm band1 280band2 전후 와 일치하여 open column에 의해 분리된 색소가 anthocyanidin 계열의 색소임을 확인하였다.

12 Fig. 1. Antioxidant effect of mulberry fruits fractions.
오디의 항산화효과 항산화물질의 가장 특징적인 기작은 oxidate free radical과 반응하는 것으로 전자공여능 작용 은 활성 radical에 전자를 공여하는 것이고, 식물중의 항산화 효과나 인체에서 노화를 억제하는 척도로 이용된다. 따라서 오디 물세분획물을 사용하였고, 환원성 물질의 분석시약으로 안정한 DPPH를 이용하여 항산화효과를 측정한 결과, 대조인 kojic acid는 항산화 효과를 보였지만 오 디의 세분 분획물에서는 효과가 없었다. Fig. 1. Antioxidant effect of mulberry fruits fractions.

13 뽕나무 부위별 Oxyresveratrol 함량(mg 100g-1 D.W.)
다음으로 가지, 잎, 오디 순이었다. 따라서 tyrosinase 억제효과에 대한 기능성을 이용한 응용 상백피를 이용하는 것이 좋을 것으로 생각된다. 또한 resveratrol 함량은 상백피와 가지에서 관찰되었고, 잎과 오디에서는 관찰되지 않았다. Table 2. oxyresveratrol content in the parts mulbeny uee(mg 100g-1 D.W. Root bark Branch Leaves Fruits Oxyresveratrol 387 74 4.4 4.1 Resveratrol 15.8 2.7 -

14 오디생산용 유망계통 선발 1. 뽕나무 오디의 과수화 연구 추진 방법 2. 특성별 유망계통 및 우량계통 실시(2002년)
1) 우수계통을 선발하는 방법 → 유전자원의 특성평가 실시 ※ 가공용(8계통) - 휘카스 4X : “휘카스”의 배수체 유전자원 계통 중 가장 과립중이 높음 수량이 양호 ⇒ 현재 각 도 잠업 사업소에 분양되어 오디생산용 장려뽕 품종으로 지정하기 위해 지역적응 시험을 추진 중 2) 과실의 크기를 조절하여 수량성을 증대시키는 방법 → 콜히친 처리에 의해 배수체를 만듬 2. 특성별 유망계통 및 우량계통 실시(2002년) - 청일뽕 외 50계통에 대한 결실 - 오디의 수량, 당도, 과중, 과폭, 과병장 등 과실적 특성조사를 실시

15 ※ 오디 생산용 우량계통의 과질적 특성(표2) ※ “수성뽕” , “강선” 및 “절곡조생(충북)”
- 수량, 과중 및 당도에 대한 과실적 특성조사에서양호한 성적을 나타냄. - C3G(항산화 색소)함량 높음 ⇒ 기능성을 경비한 오디생산용 우량 계통으로 적합 ※ 표2에 대한 결과 수량성, 과중, 당도 등 과실로서의 오디특성을 만족시키는 동시에 생리 활성물질 및 천연 색소 자원으로서 C3G 함량까지 높은 유전자원의 선발은 - 오디생산용 뽕나무 품종 육성에 있어서 육종의 효율을 높일 수 있음 - 기능성식품 소재에 대한 이용성을 증대시킬 수 있음

16 산업별 현황 1.오디 가공식품의 종류 (1) 오디쥬스 : 오디과즙에 올리고당 10∼13%를 첨가하여 제조한 쥬스의 기호도 양호
↓ 오디 → 선별 → 파쇄 → 착즙 → 여과·청징 → 과즙 → 살균(80℃, 15분) → 제품 박분리 (2) 오디양갱 : 오디과즙에 한천 2%, 설탕 17.5%, 올리고당 17.5%, 팥앙금 20%를 첨가하여 제조한 양갱의 식미가 가장 우수 한천가당 팥앙금 ↓ ↓ 오디과즙 → 가열(중불, 10분) → 농축 → 성형 → 냉각 → 절단 → 제품 (3) 오디샤베트 : 오디과즙에 첨가되는 17% 설탕의 50%를 올리고당으로 대체하여 제조한 샤베트의 식미가 가장 우수 오디과즙 → 가당 혼합 → 난백첨가 → 교반 → 냉동 → 제품 한천(0.5%) → 가수 → 가열융해 (4) 오디요구르트 : 우유에 3%의 유산종균과 10%의 오디를 첨가하여 발효시킨 요구르트의 식미가 가장 우수 오디, 종균 우유 → 살균(85℃, 30분) → 냉각(40℃) → 혼합 → 발효 → 냉각 → 제품 (5)오디발효주 : 과당으로 보당하여 제조한 오디발효주의 주정도가 가장 높았으나 기호도는 맥아당 으로 보당한 오디주가 가장 양호 오디과즙 → 살균 → 보당 → 효모접종(0.3%) → 주발효 → 후발효 → 제품

17 ※ 오디잼의 관능적 특성(표3) ※ 오디침출추의 관능적 특성 ☞ 뽕나무 품종별 관능검사 실시한 결과 (표3, 표4)
☞ 뽕나무 품종별 관능검사 실시한 결과 (표3, 표4) - 오디잼 : ·오디추출물 : 6.29 ⇒ 비교적 높은 점수를 얻음

18 ※ 그림 7에 대한 결과 : 가공적합 품종으로 청일뽕과 국상 20호 오디를 선발
- 청일뽕 - 현재 농가에서 가장 많이 보급된 품종 ⇒ 장점 : 뽕나무 식재 후 최소 3년이 경과해야 수확이 가능한 뽕나무의 특성상 식재되어 있는 성목을 바로 이용할 수 있음 - 국상 20호 오디 - ·당도가 매우 높음 · 수분함량 78.5% (타품종에 비해 낮음) ⇒수확시 작업이 용이 (가공용 오디로 바람직) · 색에 대한 기호도가 낮음 ⇒ 청일뽕 오디를 일정비율 첨가 (오디 잼 제조시 → 오디 고유의 향과 맛을 즐길 수 있음)

19 국내 가공업체 현황 혜천대에서 관능평가시 사용한 오디시 제품 ⇒ 동충하초 ⇒ 건웅식품 첨가제로 이용
뽕나무의 열매인 오디의 기능성 효과를 알아보고 오디가 함유된 탄산음료를 개발하고 관능검사를 실시한 결과, 오디에 함유된 성분의 DPPH법에 의한 항산화 효과를 측정한 결과, oxyresveratrol 성분이 강력한 항산화 효과를 보였지만 오디분획물에서는 효과가 없었다. 오디에 함유된 안토시안 성분에 대하여 tyrosinase 억제효과를 검정한 결과, 효과가 없는 것으로 판단된다. ⇒ 건웅식품 ⇒ 동충하초 첨가제로 이용

20 결론:오디는 기능성식품으로서 농가의 새로운 소득을 올릴수 있는작물
1. 오디의가공의 어려움 1) 상대적으로 작고 저장 유통기한짧다 2) 체계적인 연구부족 3) 뽕잎의 부산물이라는 인식 4) 소비자층의인식부족 5) 다양한 식품개발부족 2. 대 책 신품종육성<품종 YK-209의 특성은 생리활성물질인 GABA와 RUTIN의 함량이 높다는 것입니다. 이 물질들은 혈관을 강화하고, 혈액의 순환을 좋게 하는 것으로 알려져 있습니다. 또한 이 품종은 수량성이 매우 높은 품종 2) 향이나 맛이 우수한 다른 소재와 mixing하는 방안 모색이 필수적 3) 혁신적물류 시스템 필요 4) 다양한 식품개발 오디의 안토시안 색소를 기존의 청량음료, 빙과류, 유가공품(요구 르트, 우유 등)등에 사용되고 있는 인공색소 대용으로 개발, 앞으로 뽕잎을 포함한 양잠산물을 이용 하여 개발 가능성이 큰 가공식품 ① 뽕잎추출물이나 분말을 첨가한 유 가공품(뽕잎우유, 뽕잎요구르트, 뽕잎치즈, 뽕잎버터, 등) ② 뽕잎(분말)을 첨가한 어육연제품, 육가공품, 냉동식품, 등 ③ 뽕잎(분말)을 첨가한 제과 제빵, 제면, 두유, 두부 등 ④ 뽕잎을 이용한 김치류, 장류, 등 ⑤ 오디를 이용한 각종 소스류, 빙과류, 음료, 캔디류 ※ 오디의 기능성 물질이 분석되고 있는 시점 우리식품영양학과에서는 다양한제품을 연구하여 농민 들의 시름을 조금이라도 덜어주어야하겠다