Accumulation of oxyresveratrol in Ramulus mori upon postharvest storage

숙성에 의한 뽕나무 상지 내 옥시레스베라트롤 축적

Oxyresveratrol (trans-2, 3', 4, 5'-tetrahydroxystilbene), found in many plants including grape, peanut and mulberry, is a phytoalexin, an antimicrobial and antioxidative substance that rapidly accumulates in areas infected by the pathogen. We examined the accumulation of oxyresveratrol in nine Morus alba L. cultivars with respect to storage time and temperature postharvest and infection with GRAS microorganisms. Among the nine cultivars, the Suwon cultivar showed the highest oxyresveratrol content (9.6-fold increase) postharvest, when stored at $30^{\circ}C$ for 7 days. The optimal temperature and postharvest storage time for oxyresveratrol accumulation was $30^{\circ}C$ and 6 days. When Ramulus mori was infected with five microorganisms, the accumulation of oxyresveratrol increased over 4-fold in response to B. coagulans infection. These results suggest that oxyresveratrol accumulation is influenced by storage temperature, storage time, Ramulus mori cultivars, and microbial attack. Therefore, postharvest storage for an appropriate time period at a suitable temperature might be a useful way to industrially produce Ramulus mori cultivars with high oxyresveratrol content.

뽕나무의 어린 가지인 상지에서 기능성 물질인 옥시레스베라트롤이 발견됨에 따라 상지를 고부가 건강 기능성 식품 소재로 개발을 위해 옥시레스베라트롤 함량 증대 연구가 필요하였다. 따라서 본 연구에서는 상지의 옥시레스베라트롤 함량을 증가시키기 위하여 국내산 상지의 품종, 숙성 기간, 숙성 온도, 미생물에 의한 접종 등의 숙성 방법에 따른 옥시레스베라트롤 함량 변화를 조사하였다. 국내에서 재배되는 뽕나무 9품종의 상지를 절단 후 7일 숙성하여 옥시레스베라트롤 함량을 비교한 결과, 품종들 간에 큰 차이가 있었으며, 그 중 수원 품종이 숙성에 의해 옥시레스베라트롤 축적이 가장 높게 나타났다. 상지의 옥시레스베라트롤 축적을 위한 최적 숙성 온도를 조사한 결과, $30^{\circ}C$가 최적 온도이었으며 $70^{\circ}C$의 고온 숙성 시에는 옥시레스베라트롤의 축적 효과가 없었다. 뽕나무 9품종 중에서 선발된 수원 품종과 청일 품종에 대한 숙성 기간에 따른 옥시레스베라트롤 함량 변화를 확인한 결과, $30^{\circ}C$, 6일 숙성 시 수원 품종은 약 14배, 청일 품종은 약 7.8배 증가하였으나 8일 이후는 급속히 감소하였다. GRAS 등급의 L. acidophilus, B. coagulans, R. capsulatus, S. cerevisiae, E. faecium 등을 상지에 접종한 후 숙성 기간에 따른 옥시레스베라트롤 함량 변화를 조사한 결과, 미생물이 접종된 실험군들은 대조군에 비해 옥시레스베라트롤 함량이 약 1.7-4.0배 증가하였다. 특히 5균주 중에서 B. coagulans가 옥시레스베라트롤 축적에 가장 뛰어난 효과를 보였다. 따라서 상지 내 미생물 접종에 의한 생물학적 스트레스는 옥시레스베라트롤 축적에 매우 효과적인 방법으로 확인되었다. 결과적으로 상지 내 축적되는 옥시레스베라트롤 함량은 건조 온도, 건조 시간, 수분의 상태 등의 물리적인 요인뿐만 아니라 감염 미생물의 종류에 의해서도 큰 차이가 있음을 확인하였다. 또한 상지 내 옥시레스베라트롤의 함량을 증대시키기 위해서 자외선, 햇빛 등의 물리적 스트레스, 오존, 락스, 재스몬산메틸 등의 화학적 스트레스에 의한 효과도 검토해야 할 것이다. 게다가 숙성동안 옥시레스베라트롤 합성의 주효소인 스틸벤 합성효소 발현량이 조사된다면 숙성에 의한 옥시레스베라트롤 함량 증대 원인을 보다 명확하게 규명할 수 있을 것이다.