본 시험은 건지황을 육계의 사료에 첨가급여하여 육계의 증체량, 사료요구율 및 도체율 등의 생산성과 육질의 근육의 색도, 혈액 조성, 다리의 뼈의 강도, 근육내 지방과 지방산 조성 등에 미치는 영향을 조사하여 고급육 생산의 기초자료와 사료 첨가제 개발을 위해 본 시험을 수행하였다. 공시동물은 브로일러 병아리 160수를 건지황 0(대조구), 0.5, 1 및 2% 첨가급여한 4개의 처리구로 나누어 6주간 사양시험을 실시하였으며, 분석시험은 사양시험이 끝난 직후 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 건지황을 육계사료에 0.5, 1 및 2%씩 첨가급여시 증체량, 사료 섭취 량, 도체율은 유의적인 차이가 없었지만 사료요구율은 대조구에 비하여 1% 첨가구에서 유의적으로 낮았다 (P<0.05) 2. 대퇴근육의 명도(L)은 타처리구에 비하여 1% 처리구에서 밝게 (P<0.05) 나타났다. 3. 혈청 총단백질, GOT및 GPT함량은 처리구간에 유의적인 차이가 없었으나, 혈청 총 cholesterol 함량은 타처리구에 비하여 0.5% 첨가구에서 낮게 (P<0.05) 나타났고 혈당함량은 타처리구에 비하여 2% 첨가구에서 낮게 (P<0.05)나타났다. 헤모글로빈 농도는 대조구 에 비하여 모든 건지황 첨가구에서 낮게 (P<0.05) 나타났다. 4. 대퇴근의 조지방 함량은 타처리구에 비하여 1% 첨가구에 높았고 다리뼈의 강도는 대조구에 비하여 모든 건지황 첨가구에서 높게 나타났다. 5. 육내 포화지방산 함량은 타처리구에 비하여 대조구와 0.5% 첨가구에서 높았으나 불포화 지방산함량은 건지황 1 및 2% 첨가구에서 높게 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 육계사료에 건지황을 l∼2% 정도 첨가하여 급여할 경우 육계의 성장과 생리적 변화가 현저히 개선되었으므로 소비자들의 욕구를 충족시킬 수 있는 질 좋은 육계를 생산할 수 있을 것으로 사료된다.
건지황과 숙지황의 에탄올 추출물에 대해 생리활성 실험을 하였는데 돌연변이 유발 억제실험에서는 MNNG의 돌연변이원성을 평가한 결과, 숙지황이 높은 억제활성을 나타내었다. 암세포 성장저해에서 건지황과 숙지황 모두 1 g/ l 의 농도에서 50%이상의 억제율을 보였고 특히, 숙지황은 1 g/ l에서 간암세포(Hep3B)의 성장을 61%까지 억제하였다. 또한 혈당강하 및 혈압조절(ACE활성저해)에서도 숙지황이 건지황보다 우수한 생리활성을 나타내 최고 농도(1 g/ l )에서 각각 63.69%, 56.58%의 억제율을 보였다.
생지황을 구증구폭하여 제조한 숙지황은 품질관리를 위한 지표물질이 아직 명확히 밝혀져 있지 않다. 생지황, 건지황과 숙지황을 methanol로 추출하고 ether, butanol, 수층으로 용매 분획하고 각 분획별로 TLC로 성분분석한 결과 ether층에서 숙지황의 특이성분이 나타났고, ether층을 증발농축하고 chloroform/methanol을 이동상으로 한 silica gel column으로 분리하고 다시 chloroform/methanol/물(7:1:1)의 preparative TLC로 단리하여 이 성분이 5-(hydroxymethyl)-2-furancarboxaldehyde(5-HMF)임이 규명되었다. 5-HMF는 생지황과 건지황에서는 숙지황에 비해 극히 미량이 존재하였다.
숙지황의 제조에 미치는 침지용매의 영향을 살펴보기 위하여 건지황을 막걸리와 증류수에 24시간 침지한 후 구증구포하여 숙지황을 제조하면서 증수에 따른 catalpol, 5-HMF, polyphenol, flavonoid, 항산화활성 및 ACE 저해활성 등을 분석하였다. Catalpol 함량은 건지황에서 631.4ppm으로 나타났으며, 증수가 증가할수록 급격히 감소하였고 막걸리 침지는 8증(75.84 ppm)까지, 증류수 침지 처리구는 9증(61.27 ppm)까지만 검출되었다. 5-HMF, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량은 증수가 증가할수록 증가하였으며, 5-HMF는 막걸리 침지는 13증(0.40%) 이후에, 증류수 침지 처리구는 11증(0.40%) 이후에 시판 숙지황의 함량과 비슷하였고 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량은 막걸리와 증류수침지 처리구 모두 14증에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 전자공여능은 건지황과 시판 숙지황 모두 1 mg/mL의 농도에서 각각 19.44 및 52.49%이었으며, 막걸리와 증류수침지 시료 모두 14증에서 각각 66.80 및 75.60%로 증가하였다. 총 항산화력도 처리증수가 증가할수록 증가하였다. ACE 저해활성은 건지황과 시판 숙지황 모두 1 mg/mL의 농도에서 각각 28.70 및 49.37%로 이었으며, 처리증수가 증가할수록 증가하여 막걸리와 증류수침지 시료 모두 10증에서 각각 93.23 및 94.78%로 가장 높은 활성을 나타내었다.
알콜 발효 증진을 위해 5L 배양조에서 혐기적으로 회분 배양 시 건지황 착즙액을 농도별로 첨가하며 알콜 발효 및 균체 생육을 측정한 결과 균체 생육 및 알콜 생산 수율 모두 착즙액 첨가량이 증가함에 따라 일반 발효에 비해 증가했으며, 30% (v/v) 첨가 시 11.8 (g/L)의 최대 균체양, 0.092 (%/hr)의 최대 알콜 생산성과 같은 최대치를 나타냈다. 하지만 40% 이상 첨가 시는 균체 생육 및 알콜 생산 두 경우 다 감소하는 경향을 보였으며 50% 에서는 심각한 생육 저해 현상이 나타났다. 또한 알콜 생산성 증진을 위해 30% 착즙액을 첨가해 유가식 배양을 실시 한 결과 회분 배양보다 월등히 높은 균체 생육 및 알콜 생산성을 보였다. 이 같은 생산성은 일반 알콜 발효에서 얻을 수 있는 수율보다 약 30-40% 이상 높은 것으로 건지황 착즙액이 알콜 발효에 직접적인 영향을 주는 것이 입증되었다. 이는 알콜 발효 시 건지황의 유용 성분의 활용과 함께 알콜 생산 수율 증진에도 이용이 가능한 지황의 이중적 활용도가 있음을 입증한 것으로 평가된다.
숙지황은 제조방법에 따라 각각 그 제조과정의 기준을 달리하고 있어 건지황을 증숙하는 횟수에 따라 5-HMF와 당류의 함량변화를 분석하여 어느 증숙단계가 바람직한지를 검토하고 그 외에 총질소, 조지방, 회분 등을 측정하였다. 건지황에서 는 5-HMF가 나타나지 않았고, 숙지황에서 증수(증수)에 따라 1증에서 6증까지 는 5-HMF의 함량이 서서히 증가하다가 7증에서 크게 증가하였다. 당류는 건지황에서 이당류인 sucrose와 단당류인 fructose 및 glucose가 함유되었으나 증숙과정을 거친 후(1증∼9증) sucrose가 나타나지 않았고, fructose와 glucose의 함량이 크게 증가하였다. 총질소는 건지 황과 증숙과정 을 거 친 숙지 황에서 큰 변화가 없었으며, 조지방의 경우 증숙과정을 거치는 동안 서서히 감소하였다. 회분은 대한약전(제8개정)의 기준(6.0%이하)에 적합하였다. 숙지황의 품질관리를 위한 지표로서 5-HMF함량이 대한약전(제8개정)의 기준(0.1% 이상)에 적합한 증숙과정은 본 연구에서는 7증 이상임을 알 수 있었다. 또한, 숙지황은 그 제조방법에 따라 그 성상 및 성분의 함량이 변화하므로 제조기준으로서 증숙단계를 어느 한 단계로 규정하기보다는 지표성분인 5-HMF가 0.1% 이상인 제조과정이 어느 단계에 해당되는 것인지를 파악하여 제품을 생산하는 것이 바람직하다고 사료된다.
지황(Rehmannia glutinosa)은 Scrophulariaceae과에 속하는 다년생 초본으로 한방에서 사용한다. 본 연구는 지황의 육종 현황과 문제점, 개선점을 도출하기 위해 수행되었다. 지금까지 발표된 연구자료를 바탕으로 국내에서 재배되는 품종의 특징을 정리하고 2008년부터 2021년까지 15년간의 재배면적, 생산, 수입, 가격 변동 현황을 비교 분석하였다. 지황의 재배면적은 점차 감소하고 있으며, 수입량은 증가와 감소를 반복하고 있는데 최근 수입량이 많이 감소했다. 수입 도중에 검역에서 많은 지황이 소독과 폐기가 되고 있었고, 건지황과 숙지황은 구분 없이 수입되고 있었다. 지황 육종은 생산자가 원하는 품종을 육성하기보다는 숙지황 생산업체에서 원하는 품종을 육성할 필요가 있으며, 생산자에게 신품종 재배기술을 교육할 필요가 있다. 지황을 수입할 때 건지황과 숙지황의 구분 없이 지황으로만 표기하여 수입하는데 정확한 수입 통계를 알기 위해서는 건지황과 숙지황의 수입코드를 구분하여 수입할 필요가 있다. 또한 지황의 기계화를 위한 수확형 농기계 개발 및 보급이 필요하다.
본 연구에서는 건지황을 증숙하여 제조하는 숙지황 제조과정 동안의 중금속과 농약의 안전성을 평가하였다. 숙지황을 제조할 때 건지황을 황주로 9번 증숙하는 과정동안 증숙한 한국 시료의 평균은 As는 $0.147{\pm}0.007\;mg/L$이었으며, Cd는 $0.025{\pm}0.001\;mg/L$이었고, Pb는 $0.193{\pm}0.021\;mg/L$이었다. 또한 중국 시료의 평균은 As, Cd와 Pb가 각각 $0.0145{\pm}0.014\;mg/L,\;0.023{\pm}0.002\;mg/L$와 $0.299{\pm}0.013\;mg/L$이었다. 건지황을 숙지황을 제조하는 동안 중금속의 농도는 큰 변화가 없었다. 일반 시중 숙지황 중에서 As는 우리나라 시료는 평균 $0.106{\pm}0.052\;mg/L$이었으므로 As의 허용기준 3.0mg/kg에 3.53%이었으며, 중국 시료는 $0.135{\pm}0.011\;mg/L$이었으므로 As의 허용기준에 4.50%이었다. 우리나라와 중국의 숙지황 중 Cd농도는 허용기준 0.3 mg/kg에 각각 6.66%와 5.33%였다. Pb의 허용기준은 5.0 mg/kg인데 우리나라와 중국의 숙지황 중 Pb농도는 허용기준의 5.16%와 7.86%였다. 이와 같이 우리나라와 중국의 숙지황 중 중금속의 농도가 허용기준의 $3{\sim}8%$ 수준으로 매우 낮았으며, 이는 중금속으로부터 안전하였다. 우리나라 안동과 중국 하남의 건지황 중 잔류농약으로 Aldrin, $BHC-{\alpha},\;BHC-{\beta},\;BHC-{\gamma},\;BHC-{\delta}$, Captan, Chlorfenapyr, Chlorpyrifos, DDD, DDE, DDT-o,p, DDT-p,p, Dieldrin, Endosulfan-sulfate, $Endosulfan-{\alpha},\;Endosulfan-{\beta}$, Fenitrothion, Penthoate, Permethrin, Quintozene, Tolyfluanid와 Vinclozolin 등이 검출되지 않았다. 숙지황 제조에 사용된 황주 시료에도 이들 농약이 모두 동일하게 불검출로 나타났다. 따라서 이를 이용하여 제조한 숙지황에도 이들 농약이 불검출 되었다. 따라서 본 연구에서 검토된 우리나라와 중국지역의 건지황으로 제조된 숙지황은 중금속과 잔류농약이 식품의약안전청 기준에 적합한 안전성이 확인되었다.
숙지황을 간편하게 제조할 수 있는 새로운 방법을 개발하고자 고온고압처리방법을 적용시켜 처리조건에 따라 지표성분인 5-HMF의 함량과 몇 가지 품질특성의 변화를 조사하여 시판 숙지황과 비교분석하였다. 색도는 처리온도와 시간이 증가할수록 L, a, b값 모두 감소하였으며, $120^{\circ}C$, 4시간 처리와 $130^{\circ}C$, 2시간 처리 이후가 시판 숙지황의 색도와 유사하였다. Fructose는 $120^{\circ}C$에서 처리시간의 증가함에 따라 약간 증가하였고 그 후에는 큰 변화를 나타내지 않았으며, glucose는 $120^{\circ}C$, 3시간 처리까지 증가하였지만 그 후에는 변화가 적었다. Sucrose는 $130^{\circ}C$, 1시간 처리부터 검출되지 않았다. 아미노산은 모두 17종이 분석되었으며, 총 함량은 건지황에서 3,029 mg/100 g이었고 열처리온도가 증가할수 록 증가하여 $140^{\circ}C$, 2시간 처리에서 4,172 mg/100 g으로 가 장 높은 함량을 나타내었다. Catalpol 함량은 건지황에서 631.4 ppm이 검출되었으나 숙지황에서는 검출되지 않았고 고온고압처리에 의한 숙지황은 $130^{\circ}C$, 1시간 처리(275.9 ppm) 이후에 검출되지 않았다. 숙지황의 지표물질인 5-HMF는 건지황과 시판 숙지황에서 각각 0.12 및 4.04 mg/g으로 나타났다. 처리온도와 시간이 증가할수록 5-HMF 함량은 증가하였으며, $150^{\circ}C$, 5시간 처리구에서 24.95 mg/g으로 가장 높은 함량을 보였다. 5-HMF의 함량이 0.1% 이상일때 숙지황의 품질요건을 충족하므로 고온고압처리에 의한 숙지황 제조는 $130^{\circ}C$, 2시간에서 $140^{\circ}C$, 2시간 처리가 적합한 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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