한국약용작물학회

Current Issue

Korean Journal of Medicinal Crop Science - Vol. 27 , No. 3

[ Research Articles ]
Korean Journal of Medicinal Crop Science - Vol. 27, No. 2, pp.96-107
Abbreviation: Korean J. Medicinal Crop Sci
ISSN: 1225-9306 (Print) 2288-0186 (Online)
Print publication date 30 Apr 2019
Received 25 Mar 2019 Revised 12 Apr 2019 Accepted 12 Apr 2019
DOI: https://doi.org/10.7783/KJMCS.2019.27.2.96

들깨 유전자원의 지방산 변이 및 rosmarinic acid와 caffeic acid의 함량에 따른 항산화 활성 비교
김다정*Awraris Derbie Assefa*정이진*전영아**이재은*이명철*이호선*이주희*성정숙*
*농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터
**농촌진흥청 국제기술협력과

Variation in Fatty Acid Composition, Caffeic and Rosmarinic Acid Content, and Antioxidant Activity of Perilla Accessions
Da Jeong Kim*Awraris Derbie Assefa*Yi Jin Jeong*Young Ah Jeon**Jae Eun Lee*Myeong Chul Lee*Ho Sun Lee*Ju Hee Rhee*Jung Sook Sung*
*National Agrobiodiversity Center, NIAS, RDA, Jeonju 54874, Korea
**International Technology Cooperation Center, RDA, Jeonju 54875, Korea
Correspondence to : (Phone) +82-63-238-4931 (E-mail) sjs31@korea.kr


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Funding Information ▼

ABSTRACT
Background

The aim of this study was to compare the fatty acid composition, antioxidant activity, and the content of two major phenolic acids, caffeic and rosmarinic acids, of 45 Perilla accessions collected from Russia.

Methods and Results

A total of 45 accessions of the genus Perilla were used in this study. The antioxidant activities of these accessions were analyzed using a spectrophotometer, and their caffeic and rosmarinic acid contents were determined using a reversed-phase ultraperformance liquid chromatography (UPLC) system. The Perilla seed oil was recovered using hexane in a soxhlet extraction method. The fatty acid compositions were analyzed using a Shimadzu QP2010 gas chromatography-mass spectoroscopy system. The results showed that accessions IT226732 and IT274300 had the highest content of caffeic and rosmarinic acid, respectively. A cluster analysis based on antioxidant assay results and concentration of phenolic acids led to the categorization of Perilla accessions into three major groups. The accessions in Group I were characterized by higher caffeic and rosmarinic acid content and antioxidant activity, compared to the accessions in the other two groups (p < 0.05). The total oil content ranged between 28.39 and 46.89%. The compositions of oleic, linoleic, and linolenic acid ranged from 11.83 to 19.55%, 11.92 to 16.71%, and 59.19 to 67.28%, respectively.

Conclusions

The results of this study indicated that accessions IT274300, IT226732, IT274293, IT235818, and IT235820 could be used as a source of functional materials.


KeyWords: Perilla, Plant Germplasm, Functional Component, Oil Composition

서 언

들깨 [Perilla frutescens var. japonica (Hassk.) Hara.]는 우리나라의 대표 유지작물 중 하나로 인도에서 중국, 동아시아에 이르는 지역에 주로 분포하는 꿀풀과 들깨속에 속하는 한해살이 식물이며 최근 미국, 남아프리카, 이집트, 러시아 등지에서도 재배되고 있다. 들깨는 식용 외에도 예로부터 기관지, 염증 관련 치료제로 쓰이거나 등불 연료로 사용하는 등 다양한 용도로 사용되어져 왔으며 깻잎에서 추출한 정유는 소스, 치약 등의 향료로도 이용되고 강한 방부 효과를 가지고 있어 항 곰팡이 제재로도 사용되고 있다 (Hong et al., 1986).

들깻잎은 상추와 함께 쌈 채소로 많이 활용되는 식재료로 육류와 해산물의 소비가 늘어나고 깻잎의 기능성이 알려지며 쌈용으로 소비가 늘어나고 있으며 이에 따라 잎들깨의 품종 개발을 하여 연중생산이 가능해졌다 (Hyun et al., 2003).

들깻잎에는 β-carotene, caffeic acid, luteolin, quercetin, rosmarinic acid 등의 안토시아닌 계열 색소 및 플라보노이드 성분이 다량 함유되어져 있는 것으로 알려져 있으며 (Yamazaki and Saito, 2006; Asif, 2012), 특히 caffeic acid 는 폴리페놀계 화합물로서 발암억제제로 작용하고 산화스트레스 유발 및 아플라톡신의 생산을 억제할 수 있다고 알려져 있다 (Oh and Lee, 2003). Caffeic acid의 이합체인 rosmarinic acid는 체내에서 생성되는 활성산소를 제거하는 역할을 함으로써 인체 노화 및 각종 질병을 예방해주고 항돌연변이작용, 항바이러스작용, 항암활성을 가지고 있다고 알려져 있다 (Cho, 2003; Oh, 2003; Ryu and Kim, 2008).

들깨 종실은 예로부터 기름을 짜거나 가루로 만들어 식용으로 많이 이용되어져 왔으며 최근에는 기능성 식품으로 체내에서 생성하지 못하여 필수로 섭취해야하는 오메가-3 지방산이 많이 포함되어있어 들기름에 대한 주목도가 더욱 높아지고 있다. 들깨 종실에는 α-linolenic acid가 높은 함량으로 포함되어 있는데 이는 체내에서 DHA와 EPA로 변하여 혈중 콜레스테롤을 낮추며, 항암 효과, 뇌의 기능을 촉진하는 효과 등이 알려져 있다.

최근 다양한 질병의 원인으로 알려진 활성산소 (reactive oxygen radical, ROS)는 쌍을 이루지 못한 전자에 의해 높은 반응성을 가지며 이는 산화적 스트레스의 직접적 원인이 된다. 활성산소는 체내 고분자들을 공격하여 세포와 조직에 손상을 일으키며, 돌연변이, 세포독성, 심혈관계 질환, 암, 동맥경화, 신경 전달물질에 영향을 미치는 등 인체 내 치명적인 문제를 주게 된다. 따라서 체내 활성산소를 제거하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있을 뿐 아니라 (Jennings and Barnett, 1988; Fridovich, 1989) 천연 항산화제에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다 (Um et al., 2017; Jeong et al., 2018; Seong et al., 2018).

본 연구는 러시아 지역에서 수집한 들깨 자원을 대상으로 종자의 지방 조성과 들깻잎의 항산화 활성 평가를 하였으며 그 결과에 따라 유용 지방성분 또는 천연 항산화제로 이용가치가 높은 우수한 들깨 유전자원을 선발하여 기능성 천연물관련 연구 기초자료로 제공하고자 한다.


재료 및 방법
1. 실험재료

본 연구에 사용된 러시아 수집 들깨 [Perilla frutescens var. japonica (Hassk.) Hara.] 45 자원과 한국 대조품종 3 자원은 농업유전자원센터 보존자원을 이용하였으며 2017년 전라북도 전주 소재 시험포장에서 표준재배법을 적용하여 재배하여 수확하였다.

Caffeic acid와 rosmarinic acid 성분 분석 및 항산화 활성실험에 사용된 시료는 건조된 들깻잎 2 g을 고속용매추출장치 ASE-200 (Dionex, Sunnyvale, CA, USA)를 이용하여 추출하였으며 추출용매는 75% 에탄올, 질소가스 1,200 psi, 70℃ 조건으로 하였다. 추출된 시료는 진공농축기 HT-4X (American Laboratory Trading Inc., East Lyme, CT, USA)를 이용하여 40℃ 조건에서 농축하여 준비하였다. 조지방 함량 분석에 사용된 시료는 건조된 들깨 종자를 5 g을 분쇄하여 준비하였으며 추출된 조지방을 이용하여 지방산 분석 시료로 이용하였다.

2. 시약

항산화 활성 평가용 시약인 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS), 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazil (DPPH), folin–Ciocalteu reagent, potassium ferricyanide [K3Fe(CN)6], phosphate buffer (NaH2PO4-Na2HPO4), trichloroacetic acid (TCA), ferric chloride (FeCl3·6H2O), sodium acetate (CH3COONa), HCl, acetic acid, 2,4,6-tripyridyl-s-triazine (TPTZ) 및 표준품으로 사용한 gallic acid, L-ascorbic acid는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였다. 위의 모든 시약은 analytical grade로 사용하였다.

3. Caffeic acid 와 rosmarinic acid 함량 측정

들깻잎 시료의 caffeic acid와 rosmarinic acid의 함량은 Ultra High Performance Liquid Chromatography (UHPLC, 초고속액체크로마토그래피, Agilent 1290 Infinity II LC, Agilent Technologies Co., Ltd., Santa Clara, CA, USA)를 이용하여 측정 하였으며 분석 조건은 Table 1과 같다.

Table 1. 
Conditions of UPLC for identification and determination of caffeic acid and rosmarinic acid.
Instrument Agilent Technologies 1290 series
Column Eclipseplus C18 (1.8 ㎛, 2.1 ㎜ × 50 ㎜)
Mobile
phase
0.1% formic acid in water (A) :
0.1% formic acid in acetonitrile (B)
Flow rate 0.4 ㎖/min
Injection 2 ㎕
Wavelength 330㎚
Time (min) A (%) B (%)
5 85 15
10 82 18
15 10 90

4. 총 폴리페놀 함량 (Total polyphenol contents, TPC) 측정

총 폴리페놀 함량은 Waterhouse (2002)의 Folin-Ciocalteu 방법을 참고하여 측정하였다. 96 well plate에 1,000 ppm 시료 100㎕와 1 N Folin & Ciocalteu’ phenol 100㎕를 반응시킨 후 호일을 덮고 3 분간 실온 보관하였다. 2% Na2CO3 100㎕ 를 넣은 뒤 호일을 덮고 30 분간 실온에서 반응 후 마이크로플레이트리더 (Eon, BIO-TEK, Winooski, VT, USA)를 이용하여 750㎚로 흡광도를 측정하였다. Garlic acid를 표준물질로 사용하여 측정된 값을 환산하여 비교하였다.

5. DPPH assay

라디칼 제거 활성을 측정할 수 있는 DPPH assay는 Piao 등 (2013)의 방법을 참고하였다. 96 well plate에 sample 100㎕ 150 μM DPPH 용액 150㎕를 섞어 호일로 빛 차단 후 30 분간 실온에 반응시킨 뒤 마이크로플레이트리더 (Epoch, BIO-TEK, Winooski, VT, USA) 를 이용하여 517㎚에서 흡광도를 측정하였다. Ascorbic acid equivalent 농도로 환산하여 비교하였다.

6. ABTS assay

라디칼 제거 활성을 측정할 수 있는 ABTS assay는 Re 등 (1999)의 방법을 참고하였다. ABTS용액은 7 mM ABTS와 2.45 mM potassim persulphate를 섞어 12 시간 이상 빛 차단 후 냉장보관 하여 준비하였다. 96 well plate에 sample 10㎕와 준비된 ABTS 용액 190㎕를 섞어 호일로 빛 차단 후 30분간 실온에서 반응시킨 뒤 마이크로플레이트리더 (Epoch, BIO-TEK, Winooski, VT, USA)를 이용하여 734㎚에서 흡광도를 측정하였다. 측정값은 ascorbic acid equivalent 농도로 환산하여 비교하였다.

7. Ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay

항산화 활성을 측정할 수 있는 FRAP assay는 Benzie 과 Strain (1996)의 방법을 참고하였다. FRAP용액은 0.1M acetate buffer (pH 3.6), 10 mM tripydyltriazine (TPTZ)/40 mM HCl, 20 mM ferric chloride solution (FeCl3·6H2O)을 10 : 1 : 1의 비율로 혼합하여 준비하고 37℃에 보관하였다. 96 well plate에 시료 10㎕에 준비한 FRAP용액 300㎕를 혼합 후 호일로 빛을 차단하였다. 37℃에서 30 분간 반응시킨 후 마이크로플레이트리더 (Epoch, BIO-TEK, Winooski, VT, USA)를 이용하여 593㎚로 흡광도를 측정하였다. 측정값은 ascorbic acid equivalent 농도로 환산하여 비교하였다.

8. Reducing Power (RP) assay

Yen 과 Chen (1995)의 방법을 참고하여 reducing power assay를 통해 항산화 활성을 측정하였다. 1.5㎖ tube에 시료 60㎕, 0.2M phosphate buffer (pH 6.6) 150㎕, 1% K3Fe(CN)6 150㎕를 넣은 후 50℃에서 20 분간 반응시켰다. 여기에 10% trichloroacetic acid 150㎕를 넣고 13,000 rpm으로 10 분간 원심분리하였다. 96 well plate에 상층액 100㎕, 3차 증류수 100㎕, 0.1% ferric chloride 20㎕ 분주한 후 호일로 빛을 차단하였다. 상온에서 10 분간 반응시킨 후 마이크로플레이트리더 (Epoch, BIO-TEK, Winooski, VT, USA)를 이용하여 700㎚로 흡광도를 측정하였다. 측정값은 ascorbic acid equivalent 농도로 환산하여 비교하였다.

9. 조지방 함량 측정

조지방 함량을 측정하기 위하여 건조 분쇄하여 준비한 종자시료 1 g에 헥산을 용매로 하여 SoxtecTM 2043 (FOSS Tecator AB, Hilleroed, Denmark)을 이용하여 분석하였다.

10. 지방산 조성

추출한 지방 50㎕를 튜브에 담고 0.5 N NaOH를 가한 후 80℃에서 10 분간 처리한 후, 14% boron trifluoride-methanol 용액을 가하고 헥산과 water 용액을 넣는다. 처리한 용액을 원심분리 하여 상층액을 취한 후 황산나트륨 (Na2SO4)에 반응시킨다. 다시 이를 여과시키고 상층액을 취하여 가스크로마토그래피 (QP2010 Ultra, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 이용하여 지방산 조성을 분석하였다. Silica capillary 컬럼[HP-INNOWAX (Agilent Technologies Inc., Santa Clara, CA, USA), 30m × 0.32㎜ × 0.25㎛]을 이용하여, 주입부 온도는 200℃, flame ionization detector는 250℃에서 사용하였고 질소가스 흐름은 0.6㎖·min−1를 유지하였다. 오븐온도는 분당 4℃씩 250℃까지 상승시키고 250℃에서 10 분간 유지하여 각각의 머무름 시간을 확인하고 각 peak의 면적을 상대적인 백분율로 나타냈다.

11. 통계처리

모든 실험의 결과의 통계분석은 R 프로그램 (www.r-project.org, R i386 3.5.1, Vienna, Austria)를 이용하였으며, p < 0.05의 조건에서 값의 유의성을 인정하였다.


결 과
1. Caffeic acid와 rosmarinic acid 함량 측정

UHPLC를 통한 분석 결과 3.2 분에 caffeic acid, 11.3 분에 rosmarinic acid가 검출되었다 (Fig. 1).


Fig. 1.  Peak of caffeic acid was detected at 3.2 min (a) and a peak of rosmarinic acid was found at 11.3 min (b) by UHPLC system.


Caffeic acid는 0.54 - 1.09㎎·g−1의 범위를 보이고 평균 0.78㎎·g−1을 함유하고 있었다. 한국 대조품종인 안유 (0.73㎎·g−1), 다유 (0.37㎎·g−1)가 러시아 수집자원 평균 함량인 0.78㎎·g−1보다 낮은 함량을 보였으며 가장 높은 caffeic acid를 함유한 자원은 IT226732 (1.09㎎·g−1)으로 한국 대조 품종 중 가장 높은 함유량을 보인 대유 (0.90㎎·g−1)보다 높은 함량을 보였다.

Rosmarinic acid는 37.70 - 98.50㎎·g−1의 넓은 범위를 보였으며 평균 60.75㎎·g−1의 함유량을 보였다. 한국 대조품종인 안유는 30.22㎎·g−1, 다유는 4.47㎎·g−1로 러시아 수집자원 평균 함량인 60.75㎎·g−1보다 낮은 함량을 보였으며 가장 높은 rosamrinic acid를 함유한 자원은 IT274300 (98.50㎎·g−1)으로 한국 대조품종 중 가장 높은 함유량을 보인 대유 (46.38㎎·g−1)의 약 2 배 높은 함량을 보였다 (Table 2).

Table 2. 
Caffeic, rosmarinic acid contents and antioxidant activities of leaf extracts from 45 perilla accessions.
No. Accession
Number
Caffeic acid Rosmarinic acid TPC DPPH ABTS FRAP RP
㎎·g−1 ㎍·GAE·㎎−1DE ㎍·ASCE·㎎−1DE
1 IT220385 0.65±0.04cdefgh 45.58±3.33bcdefgh 96.97±2.11cdefghi 81.75±0.09abc 108.28±2.96ghijk 162.73±1.12efghi 143.05±1.37cdefghi
2 IT220387 0.72±0.04bcdefgh 41.07±2.95cefgh 88.77±1.34i 68.11±0.30c 98.87±2.45hijk 114.85±4.88ij 103.20±1.37ij
3 IT220388 0.78±0.04abcdefg 47.98±2.28bcdefgh 98.57±0.48cdefghi 80.55±0.38abc 109.06±5.13ghijk 196.20±3.69cdefghi 125.64±0.79fghi
4 IT220389 0.90±0.01abcdef 81.96±1.66abcd 113.59±0.24abcdefghi 91.33±0.38abc 138.07±0.68bcdefghi 213.30±2.77bcdefgh 155.87±0.79cdefghi
5 IT220390 0.77±0.07abcdefg 64.29±0.78abcdefg 105.53±0.43cdefghi 87.97±1.38abc 125.92±1.36defghij 216.96±8.86bcdefgh 138.01±0.79cefghi
6 IT220391 0.73±0.03bcdefg 73.38±2.51abcdefg 115.19±1.45abcdefghi 89.23±0.43abc 129.45±3.59cdefghij 196.20±3.76cdefghi 153.58±0.79cdefghi
7 IT220392 0.79±0.01abcdefg 75.81±1.86abcdef 126.60±1.20abcdef 93.14±1.22ab 149.43±4.90abcdefg 287.80±5.30ab 192.51±2.38bcdefg
8 IT220393 0.83±0.07abcdefg 73.70±6.01abcdefg 97.32±0.60cdefghi 78.24±1.00abc 112.59±2.04ghij 172.01±4.23efghi 137.55±1.37cefghi
9 IT220394 0.67±0.02cdefgh 50.87±3.57bcdefg 100.66±0.99cdefghi 80.30±0.66abc 116.12±3.53fghij 164.69±1.12efghi 138.92±1.37cdefghi
10 IT220395 0.83±0.02abcdefg 58.80±1.04abcdefg 119.43±0.52abcdefghi 91.69±0.68abc 136.50±4.75bcdefghi 182.52±2.57defghi 155.41±1.37cdefghi
11 IT220396 0.98±0.04ab 60.91±2.56abcdefg 129.24±1.03abcd 85.57±0.15abc 114.16±1.80fghij 175.68±5.69efghi 138.01±1.59cefghi
12 IT220397 0.68±0.03cdefgh 64.82±3.18abcdefg 113.87±0.67abcdefghi 92.34±0.92ab 140.42±0.68bcdefghi 203.52±5.20bcdefghi 159.53±3.64bcdefghi
13 IT220398 0.93±0.08abcd 84.74±6.51ab 129.59±0.75abcd 93.44±0.09ab 168.64±1.80abcd 261.42±1.84abcd 196.18±2.10bcdef
14 IT226731 0.82±0.05abcdefg 51.57±2.31bcdefg 104.35±0.72cdefghi 80.35±0.71abc 109.85±2.45ghijk 158.82±3.46fghi 120.14±1.59hi
15 IT226732 1.09±0.08a 85.94±5.81ab 140.99±2.14ab 93.74±0.35ab 171.38±2.04abc 285.60±9.90abc 210.38±2.38abcd
16 IT226733 0.74±0.05bcdefg 77.52±1.12abcde 124.72±1.05abcdefgh 93.69±0.52ab 149.04±2.35abcdefg 225.75±0.42bcdef 209.46±2.86abcd
17 IT226735 0.58±0.03fgh 39.94±2.55fgh 91.06±1.48gi 76.49±0.86abc 105.54±0.00ghijk 133.91±3.76ghij 116.94±1.37i
18 IT226737 0.71±0.06bcdefgh 51.50±4.30bcdefg 94.19±0.12efghi 78.54±0.53abc 113.38±0.68fghij 176.65±7.63defghi 121.06±2.38gi
19 IT226738 0.84±0.04abcdefg 54.78±2.72bcdefg 113.38±0.43abcdefghi 85.67±0.43abc 120.43±1.80efghij 171.53±3.46efghi 138.47±0.79cefghi
20 IT226739 0.94±0.03abcd 55.02±1.35bcdefg 115.19±0.36abcdefghi 86.02±0.60abc 131.01±2.45bcdefghij 176.17±1.27defghi 134.80±1.37efghi
21 IT226742 0.80±0.01abcdefg 57.41±0.36abcdefg 105.60±0.21cdefghi 85.01±0.57abc 122.39±2.45efghij 175.92±6.40defghi 130.22±0.79efghi
22 IT226743 0.58±0.03fgh 56.49±1.68abcdefg 115.26±0.73abcdefghi 91.03±0.17abc 125.92±0.68defghij 242.12±11.79abcdef 151.75±2.86cdefghi
23 IT226744 0.55±0.03gh 54.44±3.54bcdefg 115.40±0.55abcdefghi 90.38±0.45abc 134.54±1.36bcdefghi 226.97±6.40bcdef 157.24±3.46bcdefghi
24 IT226745 0.84±0.08abcdefg 74.24±5.70abcdef 127.92±0.75abcdef 93.84±0.15ab 156.10±4.24abcdef 236.50±7.19abcdef 189.77±1.37bcdefgh
25 IT235818 0.59±0.01efgh 38.80±0.13fgh 108.38±0.99bcdefghi 83.31±0.45abc 119.65±3.53efghij 158.58±2.64fghi 123.81±0.00fgi
26 IT235819 0.66±0.03cdefgh 47.25±2.53bcdefgh 106.92±0.64bcdefghi 86.82±0.35abc 123.57±0.68defghij 166.88±2.24efghi 129.76±0.79efghi
27 IT235820 0.81±0.03abcdefg 48.24±1.12bcdefg 100.10±0.60cdefghi 83.06±0.46abc 112.98±2.72ghij 157.36±1.53fghi 122.89±0.79fgi
28 IT246851 0.88±0.07abcdef 74.67±4.26abcdef 125.55±0.84abcdefg 88.68±1.35abc 139.64±2.35bcdefghi 216.71±3.61bcdefgh 159.53±1.37bcdefghi
29 IT246852 0.82±0.08abcdefg 64.60±6.08abcdefg 115.89±0.79abcdefghi 89.88±0.09abc 136.11±2.35bcdefghi 198.88±7.22bcdefghi 145.79±0.00cdefghi
30 IT260616 0.64±0.02defgh 55.32±1.67bcdefg 107.89±0.42bcdefghi 87.47±0.31abc 119.26±3.59efghij 216.96±4.71bcdefg 126.10±0.79fghi
31 IT274282 0.86±0.07abcdefg 58.06±4.73abcdefg 100.45±0.43cdefghi 85.42±0.94abc 111.81±2.45ghij 164.93±5.50efghi 149.00±2.10cdefghi
32 IT274283 0.77±0.02abcdefg 61.46±3.37abcdefg 114.78±0.36abcdefghi 90.73±0.23abc 129.84±2.45cdefghij 187.16±1.47defghi 165.49±1.59bcdefghi
33 IT274284 0.60±0.04dfgh 46.31±2.81bcdefgh 93.71±1.08fghi 76.89±0.23abc 104.75±3.78gijk 133.66±5.08ghij 121.98±0.79fgi
34 IT274285 0.65±0.04defgh 59.38±1.33abcdefg 113.38±0.12bcdefghi 89.08±0.23abc 136.11±3.11bcdefghi 180.07±7.84defghi 156.79±1.37cdefghi
35 IT274286 0.89±0.08abcdef 51.85±3.54bcdefg 117.00±1.19abcdefghi 89.83±0.91abc 134.54±2.96bcdefghi 173.24±1.94efghi 148.54±1.37cdefghi
36 IT274287 0.97±0.05abc 55.48±3.30bcdefg 114.78±0.55abcdefghi 91.79±0.35abc 143.95±0.68bcdefgh 203.52±1.12bcdefghi 154.95±0.79cdefghi
37 IT274288 0.72±0.02bcdefg 37.70±0.17fgh 94.54±0.36dfghi 75.03±0.26abc 105.15±1.80gijk 148.08±5.40fghi 110.98±0.79i
38 IT274290 0.93±0.08abcd 40.52±2.10defgh 89.67±0.12hi 72.68±0.35bc 86.33±3.59jk 119.98±4.99hij 113.73±1.59i
39 IT274291 0.62±0.03dfgh 47.84±0.62bcdefgh 116.72±0.64abcdefghi 87.32±0.46abc 113.77±1.18fghij 178.61±7.12defghi 135.26±0.79defghi
40 IT274292 0.86±0.00abcdefg 55.78±1.58bcdefg 106.92±1.47bcdefghi 86.02±0.69abc 116.51±0.68fghij 161.75±4.04fghi 129.76±1.59fghi
41 IT274293 0.88±0.00abcdefg 95.02±2.25a 133.48±0.87abc 93.89±0.31a 163.94±4.13abcde 242.36±5.92abcde 264.88±1.59a
42 IT274296 0.76±0.02abcdefg 76.61±3.93abcdef 128.75±1.37abcde 93.59±0.31ab 176.48±3.39ab 225.75±3.38bcdefg 215.87±1.37abc
43 IT274299 0.76±0.03abcdefg 82.52±0.62abc 132.16±1.34abc 93.64±0.23ab 160.41±0.68abcde 255.06±2.24abcde 198.93±1.59bcde
44 IT274300 0.92±0.05abcde 98.50±2.40a 148.85±1.05a 94.80±0.09a 190.59±3.39a 326.39±5.13a 234.65±1.59ab
45 IT274301 0.62±0.05dfgh 55.21±3.65bcdefg 110.88±1.39bcdefghi 90.58±0.38abc 116.12±5.13fghij 187.65±8.56cdefghi 148.54±2.38cdefghi
Mean 0.78±0.04 60.75±2.59 112.54±0.81 86.64±0.48 129.52±2.46 194.70±4.56 152.78±1.44
Max 1.09±0.08 98.50±2.40 148.85±1.05 94.80±0.09 190.59±3.39 326.39±5.13 264.88±1.59
Min 0.55±0.03 37.70±0.17 88.77±1.34 68.11±0.30 86.33±3.59 114.85±4.88 103.20±1.37
Anyu IT229431 0.73±0.01bcdefg 30.22±0.25gh 88.21±0.43i 76.29±0.17abc 126.31±0.68cdefghij 146.12±5.13fghi 115.56±0.00i
Dayu IT274277 0.37±0.03h 4.47±0.22h 29.32±0.24j 19.26±0.17d 62.82±3.59k 49.15±1.12j 27.16±0.79j
Daeyu IT276227 0.90±0.06abcdef 46.38±2.96bcdefgh 107.54±0.12bcdefghi 90.08±0.30abc 129.45±4.45cdefghij 192.29±9.58cdefghi 146.25±0.79cdefghi

2. 총 폴리페놀 함량 (Total polyphenol contents, TPC) 측정

러시아 수집 들깨 [Perilla frutescens var. japonica (Hassk.) Hara.] 자원의 총 폴리페놀 함량은 평균 112.54㎍·gallic acid equivalent (GAE)·㎎−1 dried extract (DE)을 보였으며 88.77 - 148.85㎍·GAE·㎎−1DE의 범위를 보였다. 한국 대조품종 다유의 경우 29.32㎍·GAE·㎎−1DE의 낮은 폴리페놀함량을 보였으며 대유의 경우 107.54㎍·GAE·㎎−1DE의 함량으로 한국 대조품종 중 가장 높은 값을 보였으나 러시아 수집자원 평균보다 낮은 값을 보였다. 안유의 경우 88.21㎍·GAE·㎎−1DE으로 러시아 수집자원의 가장 낮은 TPC 값을 보인 자원 IT220387 (88.77㎍·GAE·㎎−1DE)과 비슷한 값을 보였다 (Table 2).

3. 항산화 활성 측정

각 수집자원의 DPPH radical 소거 활성을 측정한 결과, 한국 대조품종 중 가장 높은 값을 보인 대유는 90.08㎍·ascorbic acid equivalent (ASCE)·㎎−1DE 값을 보였으며 러시아 자원의 평균값은 86.64㎍·ASCE·㎎−1DE로 안유 (76.29㎍·ASCE·㎎-1DE), 다유 (19.26㎍·ASCE·㎎−1DE)보다 높은 값을 보였으며, 러시아 수집 자원은 68.11 - 94.80㎍·ASCE·㎎−1DE 범위의 값을 보였으며 가장 높은 값을 보인 자원은 IT274300였다 (Table 1).

ABTS의 양이온 소거능을 측정한 결과, 러시아 자원의 평균값은 129.52㎍·ASCE·㎎−1DE의 값을 보였으며 86.33 - 190.59㎍·ASCE·㎎−1DE의 넓은 범위를 보였다. 가장 높은 값을 보인 자원은 IT274300이었으며, 한국 대조품종 중 가장 높은 값을 보인 대유는 129.45㎍·ASCE·㎎−1DE로 러시아 자원의 평균값과 비슷한 값을 보였다 (Table 2).

FRAP 평가 결과, 한국 대조품종 안유, 다유, 대유의 값은 146.12, 49.15, 129.45㎍·ASCE·㎎−1DE로 러시아 자원의 평균값인 194.70㎍·ASCE·㎎−1DE보다 낮은 값을 보였다. 러시아 수집 자원 중 가장 높은 값을 보인 자원은 IT274300였으며 114.85 - 326.39㎍·ASCE·㎎−1DE의 넓은 분포를 보였다 (Table 1).

각 자원의 환원력 측정을 위해 RP assay를 진행한 결과 한국 대조품종 대유의 값은 145.25㎍·ASCE·㎎−1DE, 안유는 115.56㎍·ASCE·㎎−1DE, 다유는 7.16㎍·ASCE·㎎−1DE의 값을 보였다. 러시아 자원의 평균값은 152.78㎍·ASCE·㎎−1DE을 보였으며 103.20 - 264.88㎍·ASCE·㎎−1DE의 분포를 보였다 (Table 2).

4. 조지방 함량 및 지방산 조성

조지방 함량은 평균 38.76%를 보였으며 가장 낮은 값은 28.39% (IT220391), 가장 높은 값은 46.89% (IT220389)으로 확인되었다. 다음으로 높은 값을 보이는 자원은 46.21% (IT226742), 45.76% (IT226732)의 값으로 뒤를 이었다 (Table 3).

Table 3. 
Total oil and fatty acid contents of seed extracts from 45 perilla accessions.
No. Accession
No.
Total oil
(%)
Palmitic acid
(%)
Stearic acid
(%)
Oleic acid
(%)
Linoleic acid
(%)
Linolenic acid
(%)
1 IT220385 35.55±0.08abcd 6.86±0.01abcde 1.97±0.03abc 16.29±0.21abcde 13.00±0.33b 61.88±0.62abc
2 IT220387 39.94±0.35abcd 6.16±0.00abcdef 1.84±0.01abc 14.68±0.10bcde 12.54±0.12b 64.77±0.44abc
3 IT220388 37.95±0.67abcd 6.25±0.01abcdef 1.58±0.01abc 14.09±0.09bcde 11.92±0.08b 66.16±0.21ab
4 IT220389 46.89±0.47a 5.57±0.02f 1.76±0.02abc 12.91±0.11bde 13.56±0.11ab 66.21±0.17ab
5 IT220390 39.39±0.71abcd 6.16±0.01abcdef 1.34±0.01bc 16.83±0.45abc 14.78±0.45ab 60.90±0.27abc
6 IT220391 28.39±0.35d 7.09±0.01a 2.24±0.01a 19.55±0.23a 11.93±0.78b 59.19±0.58c
7 IT220392 35.80±0.18abcd 6.56±0.03abcdef 1.16±0.02c 13.62±0.55bcde 13.45±0.55ab 65.21±0.74abc
8 IT220393 38.15±0.00abcd 6.61±0.02abcdef 1.44±0.00abc 13.70±0.42bcde 13.00±0.41b 65.26±0.41abc
9 IT220394 35.34±0.39abcd 6.83±0.01abcde 1.62±0.01abc 14.57±0.25bcde 12.83±0.21b 64.16±0.84abc
10 IT220395 40.45±0.17abcd 6.09±0.03abcdef 1.41±0.02bc 15.21±0.10bcde 12.14±0.23b 65.15±0.54abc
11 IT220396 30.32±0.47cd 6.97±0.04ab 2.15±0.01a 16.23±0.11abcde 12.96±0.34b 61.69±0.63abc
12 IT220397 32.28±0.44bcd 6.63±0.04abcdef 1.89±0.00abc 16.62±0.47abcd 13.58±0.36ab 61.27±0.12abc
13 IT220398 35.52±0.08abcd 6.90±0.02abcd 2.06±0.00ab 17.10±0.20ab 14.20±0.58ab 59.74±0.86bc
14 IT226731 38.92±0.51abcd 6.05±0.03abcdef 2.27±0.01a 13.88±0.44bcde 13.40±0.75ab 64.40±0.61abc
15 IT226732 45.76±0.13a 5.74±0.01cdef 1.82±0.00abc 14.31±0.23abcde 12.63±0.52b 65.50±0.54abc
16 IT226733 41.18±0.80abcd 6.30±0.00abcdef 1.31±0.01bc 12.87±0.31bde 14.15±0.53ab 65.36±0.71abc
17 IT226735 37.52±0.22abcd 6.52±0.00abcdef 1.65±0.01abc 14.78±0.26bcde 12.38±0.12b 64.66±0.62abc
18 IT226737 35.89±0.88abcd 6.27±0.04abcdef 1.48±0.02abc 13.95±0.15bcde 13.02±0.12b 65.28±0.43abc
19 IT226738 38.23±0.11abcd 6.22±0.04abcdef 1.35±0.02bc 12.29±0.13bde 14.11±0.47ab 66.03±0.35ab
20 IT226739 40.27±0.02abcd 6.11±0.02abcdef 1.35±0.01bc 13.04±0.58bcde 12.74±0.85b 66.75±0.62a
21 IT226742 46.21±0.36a 6.33±0.03abcdef 1.46±0.01abc 13.73±0.69bcde 14.41±0.52ab 64.07±0.64abc
22 IT226743 43.18±0.24abc 6.46±0.02abcdef 1.51±0.02abc 13.47±0.74bcde 14.89±0.23ab 63.68±0.15abc
23 IT226744 43.23±0.28abc 6.20±0.01abcdef 1.68±0.02abc 13.92±0.54bcde 15.00±0.33ab 63.20±0.71abc
24 IT226745 43.74±1.29ab 5.94±0.02abcdef 1.48±0.01abc 14.63±0.85bcde 12.81±0.42b 65.14±0.58abc
25 IT235818 40.94±0.17abcd 6.21±0.04abcdef 1.40±0.01bc 12.28±0.71de 12.83±0.63b 67.28±0.41a
26 IT235819 38.53±0.51abcd 6.37±0.03abcdef 1.52±0.02abc 13.21±0.85bcde 13.31±0.85b 65.60±0.16abc
27 IT235820 41.43±0.08abcd 5.86±0.01bcdef 1.45±0.02abc 11.83±0.47e 13.69±0.23ab 67.17±0.74a
28 IT246851 34.94±0.20abcd 6.75±0.02abcdef 1.35±0.04bc 14.06±0.58bcde 13.60±0.41ab 64.25±0.56abc
29 IT246852 33.62±0.42abcd 6.26±0.02abcdef 1.74±0.01abc 14.85±0.57bcde 14.52±0.10ab 62.63±0.67abc
30 IT260616 38.11±1.08abcd 6.30±0.01abcdef 1.68±0.01abc 12.70±0.51bde 13.17±0.45b 66.15±0.63ab
31 IT274282 39.48±0.56abcd 6.33±0.01abcdef 1.76±0.05abc 14.07±0.16bcde 12.78±0.85b 65.06±0.18abc
32 IT274283 36.90±0.25abcd 6.62±0.04abcdef 1.85±0.04abc 14.12±0.24bcde 14.39±0.68ab 63.02±0.27abc
33 IT274284 38.70±0.55abcd 6.39±0.02abcdef 1.59±0.04abc 12.79±0.10bde 12.79±0.65b 66.44±0.45a
34 IT274285 38.71±0.19abcd 6.46±0.02abcdef 1.31±0.00bc 13.31±0.22bcde 15.12±0.58ab 63.81±0.28abc
35 IT274286 44.78±0.64ab 5.73±0.04def 1.63±0.02abc 13.01±0.21bcde 16.71±0.52a 62.92±0.27abc
36 IT274287 38.87±0.55abcd 6.26±0.01abcdef 1.82±0.02abc 14.19±0.07bcde 15.32±0.07ab 62.41±0.85abc
37 IT274288 36.43±0.97abcd 6.43±0.02abcdef 1.71±0.01abc 13.31±0.84bcde 14.35±0.42ab 64.20±0.64abc
38 IT274290 36.74±0.46abcd 6.47±0.02abcdef 1.47±0.01abc 14.45±0.57bcde 12.96±0.75b 64.65±0.47abc
39 IT274291 39.18±0.51abcd 6.63±0.01abcdef 1.48±0.02abc 14.79±0.27bcde 12.87±0.54b 64.24±0.55abc
40 IT274292 42.83±0.36abc 6.29±0.01abcdef 1.62±0.04abc 14.06±0.12bcde 14.63±0.41ab 63.40±0.32abc
41 IT274293 38.47±0.14abcd 6.83±0.02abcde 1.55±0.03abc 14.65±0.17bcde 14.98±0.56ab 61.99±0.47abc
42 IT274296 40.12±0.17abcd 6.12±0.05abcdef 1.88±0.01abc 15.14±0.25bcde 15.24±0.74ab 61.62±0.25abc
43 IT274299 37.17±0.15abcd 6.92±0.04abc 1.29±0.01bc 14.02±0.74bcde 13.35±0.15b 64.42±0.61abc
44 IT274300 40.04±0.53abcd 6.58±0.05abcdef 1.36±0.02bc 14.52±0.45bcde 12.62±0.14b 64.92±0.81abc
45 IT274301 37.98±0.15abcd 6.14±0.06abcdef 1.77±0.02abc 13.25±0.87bcde 12.47±0.56b 66.37±0.21ab
Mean 38.76±0.40 6.37±0.02 1.62±0.02 14.24±0.38 13.58±0.44 64.18±0.50
Max 46.89±0.47 7.09±0.01 2.27±0.01 19.55±0.23 16.71±0.52 67.28±0.41
Min 28.39±0.35 5.57±0.02 1.16±0.02 11.83±0.47 11.92±0.08 59.19±0.58
Anyu IT229431 45.56±0.36a 5.81±0.02bcdef 1.81±0.10abc 17.61±0.12ab 13.97±0.01ab 60.80±0.01abc
Dayu IT274277 47.71±0.44a 6.11±0.05abcdef 2.58±0.06a 17.01±0.43ab 14.98±0.01ab 59.32±0.01c
Daeyu IT276227 35.66±0.24abcd 6.15±0.01abcdef 2.18±0.04a 15.34±0.45bcde 16.59±0.01a 59.74±0.01bc
*Values are expressed means ± SD (standard deviation).

들깨 종자의 지방산 구성은 포화 지방산보다 불포화 지방산의 함량이 높게 함유되어 있으며, 지방산 조성 중 가장 높은 함량을 보인 linolenic acid는 평균 64.18%의 값을 보였으며 59.19 - 67.28%의 범위를 보였다. 그 다음으로 높은 함량을 가진 oleic acid와 linoleic acid가 각각 14.24%, 13.58%로 구성되어있고 11.83 - 19.55%, 11.92 - 16.71%의 범위를 보였다. 상대적으로 낮은 함량을 가진 palmitic acid, stearic acid는 6.37%, 1.62%의 평균값을 보였으며 5.57 - 7.09%, 1.16 - 2.27%의 범위를 보였다 (Table 3).


고 찰

Rosmarinic acid와 caffeic acid는 항염, 항산화 효과가 있는 것으로 알려져 있으며 (Villalva et al., 2018; Choi et al., 2018), 꿀풀과 29 종의 rosmarinic acid 함량을 비교한 연구결과에 따르면 스피아민트 (Mentha spicata L.)의 함량이 58.5㎎·g−1 으로 가장 높은 값을 가지고 있는 것으로 보고되었다 (Shekarchi et al., 2012). 본 연구결과 들깻잎의 한국품종 중 가장 높은 함량을 가진 대유는 46.38㎎·g−1 이였으며, 러시아 수집자원 중 가장 높은 함량을 가진 자원은 98.5㎎·g−1 (IT274300)으로 대유의 약 2 배 높은 함량을 보였다 (Table 2).

품종별 들깻잎 열수추출물의 caffeic acid와 rosmarinic acid의 함량을 비교한 연구에 따르면 생물 100 g 기준으로 품종 보라들깨의 caffeic acid의 함량은 0.87㎎, 동글 2 호의 rosmarinic acid의 함량은 121㎎ 으로 보고되었으며 (Lee et al., 2009), 본 연구 결과를 생물 100 g 기준 함량으로 환산하였을 때 caffeic acid 함량이 높은 러시아 수집 자원의 IT274287 자원은 4.89㎎으로 보라들깨의 약 6 배, rosmarinic acid 함량이 높은 IT274293 자원은 494.59 ㎎으로 동글 2 호의 약 4 배 높은 값을 보였다.

체내 활성산소로 인하여 염증, 암 관련 다양한 질병이 꾸준하게 증가하고 있으며 이에 따라 세포손상을 초래하는 free radical 제거를 위해 마름, 지유, 비타민나무, 잇꽃 등 다양한 천연 추출물을 이용한 항산화제 연구가 활발히 이루어지고 있다 (Han et al., 2016; Jo et al., 2016; Park et al., 2018; Sung et al., 2018).

본 연구 결과에 따르면, IT274300는 총폴리페놀 함량 (148.85㎍·GAE·㎎−1DE), DPPH (94.80㎍·ASCE·㎎−1DE), ABTS (190.59㎍·ASCE·㎎−1DE), FRAP (326.39㎍·ASCE·㎎−1DE)에서 가장 높은 값을 보였고, IT274293는 RP (264.88㎍·ASCE·㎎−1DE)에서 가장 높은 값을 보였다.

주성분 분석 결과 제 1, 제 2 주성분으로 전체 변이의 89.5%를 해석 가능하며 제 1 주성분만으로도 76.9%를 해석할 수 있었고 ABTS 값과 총 폴리페놀 함량의 기여도가 높았다 (Table 4).

Table 4. 
Eigenvector and eigenvalues generated by principal component analysis of perilla 45 accessions.
Characters PC1 PC2 PC3 PC4 PC5
Caffeic acid 0.196 0.942 -0.169 0.039 0.000
Rosmarinic acid 0.399 0.108 0.499 0.076 -0.580
TPC1) 0.409 -0.005 -0.332 -0.093 0.426
DPPH2) 0.381 -0.241 -0.658 -0.129 -0.543
ABTS3) 0.414 -0.078 0.045 -0.155 0.390
FRAP4) 0.396 -0.167 0.092 0.817 0.156
RP5) 0.402 -0.090 0.410 -0.525 0.101
Standard deviation 2.320 0.938 0.536 0.418 0.356
Proportion of variance 0.769 0.126 0.041 0.025 0.018
Cumulative proportion 0.769 0.895 0.936 0.960 0.979
1)Total polyphenol content (TPC, ㎍·GAE·㎎−1DE), 2)1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazil (DPPH, ㎍·ASCE·㎎−1DE), 3)2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS, ㎍·ASCE·㎎−1DE), 4)Ferric reducing antioxidant power (FRAP, ㎍·ASCE·㎎−1DE), 5)Reducing Power (RP, ㎍·ASCE·㎎−1DE).

ABTS는 RP와 0.906*, 총 폴리페놀 함량과 0.902* 의 높은 양의 상관관계를 보였으며 rosmarinic acid와 항산화 활성 평가 값들과의 상관관계는 모두 0.7이 넘는 높은 양의 상관관계를 보였다 (p < 0.05) (Table 5).

Table 5. 
Pearson correlation coefficients between antioxidant activities and major phenolic phytochemicals.
Characters Caffeic acid Rosmarinic acid TPC1) DPPH2) ABTS3) FRAP4) RP5)
Caffeic acid 1.000* 0.481* 0.433* 0.237 0.371* 0.286 0.334*
Rosmarinic acid 1.000* 0.818* 0.731* 0.859* 0.837* 0.882*
TPC 1.000* 0.862* 0.902* 0.850* 0.852*
DPPH 1.000* 0.837* 0.805* 0.776
ABTS 1.000* 0.874* 0.906*
FRAP 1.000* 0.822*
RP 1.000*
1)Total polyphenol content (TPC), 2)1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazil (DPPH), 3)2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS), 4)Ferric reducing antioxidant power (FRAP), 5)Reducing Power (RP). Pearson correlation coefficients was conducted using average values of each variable (n = 45) by R statistical analysis. *Correlation is significant p ≤ 0.05.

Rosmarinic acid의 성분이 높게 함유된 자원 (IT274300)은 RP를 제외한 나머지 항산화 활성 평가 값에서도 가장 높게 나타난 것을 확인 할 수 있었다. RP에서는 IT274293 자원이 264.88㎍·ASCE·㎎−1DE로 가장 높게 나타났다. 러시아 수집 들깻잎의 caffeic acid와 rosmarinic acid 함량 측정값과 항산화활성 평가 값의 군집분석 결과 3 개의 그룹으로 나뉘어 졌으며 그룹 I 은 높은 caffeic acid (0.86㎎·g−1), rosmarinic acid (83.43㎎·g−1) 성분, 높은 항산화 활성 값을 보이며 총 9개의 자원이 포함되어 있다. 다음으로는 그룹 II (18 자원), 그룹 III (18 자원) 순으로 높은 성분, 항산화 활성 값을 보였다 (Table 6, Fig. 2).

Table 6. 
Average values of each groups based on antioxidant activities and major phenolic phytochemicals.
Name Caffeic acid Rosmarinic acid TPC1) DPPH2) ABTS3) FRAP4) RP5)
Group I
(n = 9)
0.86a 83.43a 132.56a 93.75a 165.11a 260.74a 212.51a
Group II
(n = 18)
0.77ab 60.88b 115.53b 89.50b 130.30b 198.68b 149.18b
Group III
(n = 18)
0.75b 49.28c 99.53c 80.24c 110.96c 157.70c 126.51c
1)Total polyphenol content (TPC), 2)1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazil (DPPH), 3)2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid (ABTS), 4)Ferric reducing antioxidant power (FRAP), 5)Reducing Power (RP). *Same letter between rows are not significantly different by Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) (p < 0.05).


Fig. 2.  Hierarchical clustering analysis of antioxidant activities in perilla 45 accessions.

Cluster analysis is one of the methods for analyzing unsupervised learning, and is an analysis that classifies entities based on the similarity of information. Hierarchical cluster analysis used R statistics to standardize variables, measured the similarity of entities, and connected close entities.



상대 항산화능 지수 결과, 한국 대조품종 대유는 0.06으로 22 순위, 안유는 –0.76으로 42 순위, 다유는 –3.78로 48 순위를 보였으며 러시아 수집자원 중 상위 3 자원 IT274300, IT226732, IT274293은 2.12, 1.56, 1.52로 한국 대조품종과 비교하여 높은 상대 항산화능 지수를 보였다 (Fig. 3). 위의 상위 3 자원은 rosmarinic acid 함량도 높은 자원이었다.


Fig. 3.  Relative antioxidant capacity index (RACI) of perilla 48 accessions.

Relative antioxidant capacity index (RACI) is a relative index, and the antioxidant capacities obtained by other chemical methods can be compared. The antioxidant value obtained with each chemical method was converted to a standard score and the data compared. The standard score is thus calculated as fellows; (x-μ)/σ where x is the measured data, μ is the mean, and σ is the standard deviation.



조지방 함량은 한국 대조품종인 다유 (47.71%)가 가장 높은 값을 보였으며 러시아 자원 중 가장 높은 함량을 가진 자원은 46.89% (IT220389)로 한국 대조품종인 안유 (45.56%), 대유 (35.66%)보다 높은 값을 보였다.

최근 연구에 따르면, alpha linolenic acid의 효과로 신경세포사멸을 보호하거나 심근 세포 내에서 세포 자멸 스트레스 반응을 완화시키는 효과가 보고되었으며 (Lee et al., 2018; Ganguly et al., 2018), 금번 러시아 수집 들깨 지방산 성분 중 linolenic acid가 평균 64.18%로 높은 함량을 보였다. 러시아 자원의 평균 함량이 3 개의 한국 대조품종 자원 안유 (60.80%), 다유 (59.32%), 대유 (59.74%)의 함량보다 높게 나타났으며 그 중 가장 높은 함량을 보인 자원은 67.28% (IT235818) 그 다음 높은 함량을 보인 자원은 67.17% (IT235820) 값을 보였다.

다른 조지방 성분인 oleic acid와 linoleic acid의 경우, 평균 함량값은 한국 대조품종에 비하여 높게 나타나지 않았으나 IT220391과 IT274286은 각각 19.55%, 16.71%로 한국 대조품종보다 높은 함량을 보였다 (Table 3).

조지방 함량과 지방산 조성의 주성분 분석 결과 제 1, 제 2 주성분으로 전체 변이의 74.4%를 해석 가능하며 이를 설명하는데 oleic acid와 linolenic acid의 기여도가 높았다 (Table 7). linolenic acid와 oleic acid는 -0.825로 강한 음의 상관관계를 보였으며 palmitic acid와 조지방 성분 또한 -0.747의 높은 음의 상관관계를 보였다 (p < 0.05) (Table 8). 군집분석 결과 3 개의 그룹으로 나뉘어졌으며, 그룹 III (28 자원)은 linolenic acid 성분이 65.37%로 다른 그룹에 비하여 높게 나타났으며 그룹 I (5 자원)은 oleic acid 성분이 17.16%로 다른 그룹보다 높게 나타났다 (Table 9).

Table 7. 
Eigenvector and eigenvalues generated by Principal Component Analysis of fatty acid composition.
PC1 PC2 PC3 PC4 PC5
Total oil 0.452 -0.330 0.211 -0.463 -0.654
Palmitic acid -0.431 0.254 -0.511 0.121 -0.676
Stearic acid -0.348 -0.185 0.710 0.505 -0.275
Oleic acid -0.509 -0.051 0.171 -0.622 0.169
Linoleic acid 0.057 -0.769 -0.392 0.285 0.098
Linolenic acid 0.476 0.445 0.084 0.219 -0.023
Standard deviation 1.757 1.173 0.951 0.652 0.455
Proportion of variance 0.515 0.229 0.151 0.071 0.035
Cumulative proportion 0.515 0.744 0.895 0.966 1.000

Table 8. 
Pearson correlation coefficients for oil composition of perilla.
Total
oil
Palmitic
acid
Stearic
acid
Oleic
acid
Linoleic
acid
Linolenic
acid
Total oil 1.000 -0.747* -0.327* -0.555* 0.284 0.438*
Palmitic acid 1.000 0.135 0.526* -0.162 -0.503*
Stearic acid 1.000 0.526* -0.061 -0.522*
Oleic acid 1.000 -0.167 -0.825*
Linoleic acid 1.000 -0.392*
Linolenic acid 1.000
Pearson correlation coefficients was conducted using average values of each variable (n = 45) by R statistical analysis. *Correlation is significant p ≤ 0.05.

Table 9. 
Average values of each groups based on fatty acid composition.
Total
oil
Palmitic
acid
Stearic
acid
Oleic
acid
Linoleic
acid
Linolenic
acid
Group I
(n = 5)
32.41b 6.89a 2.06a 17.16a 13.14b 60.75c
Group II
(n = 12)
40.34a 6.31b 1.65b 14.27b 14.94a 62.84b
Group III
(n = 28)
39.21a 6.31b 1.53b 13.71b 13.08b 65.37a
*Same letter between rows are not significantly different by Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) (p < 0.05).

본 연구 결과, 러시아 수집 자원 중 한국 대조품종 안유, 다유, 대유와 비교하여 rosmarinic acid 함량이 높고 항산화 활성이 높게 나타난 IT274300, IT226732, IT274293과 linolenic acid 함량이 높은 IT235818, IT235820자원은 기능성 들깨 연구의 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

또한, 항산화성분 고함량 유용자원을 선발 활용함으로서 기능성 성분 확보에 투자되는 비용절감과 시장활성화가 기대된다. 향후, 국가보존 들깨 자원에 대한 대량평가를 수행하여 보다 양질의 들깨 자원을 선발하여 관련연구자들에게 정보와 자원을 공유할 수 있도록 연구를 지속할 예정이다.


Acknowledgments

본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과학기술연구개발사업(과제번호: PJ01249301)의 지원에 의해 이루어진 결과로 이에 감사드립니다.


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