우량 나물콩 품종 육성을 위한 자료로 활용하고자 시판 콩나물 및 장려품종 나물콩으로 재배된 콩나물을 사용하여 콩나물의 무기이온 함량과 비타민 함량을 분석하였다. 1. 콩나물의 무기이온 함량은 K, Ca, Mg, Na, Fe, Zn, Mn, Cu의 순으로 많이 함유되어 있었으며, 콩나물을 자엽과 배축으로 분리하여 함량을 분석한 결과 자엽에서의 무기이온 함량은 전체 콩나물과 같은 양상으로 축적되어 있었으나 배축에서는 다른 경향을 나타내었다. 2. 뜨거운 물에 콩나물을 데칠 경우 많은 양의 무기이온이 물로 용출되며 특히 K의 함량 감소가 컸다. 3. 콩나물의 비타민 C 함량은 품종에 따라 변이가 있었으며, 콩나물을 열처리할 경우 비타민 C는 급속하게 감소되었다. 4. 콩나물에서의 비타민 B군(niacine, thiamin, pyridoxin)은 품종별로 함량 차이가 있었으며 대부분 자엽부위에 축적되어 있었다.
Ames test와 SOS chromotest를 이용하여 유기 게르마늄과 게르마늄을 첨가하여 재배한 콩나물의 항돌연변이 효과를 검토하였다. 균주 Salmonella typhimurium TA100에서 AFB$_1$에 의하여 유발된 돌연변이는 Ge-132와 게르마늄 가루에 의하여 농도 의존적으로 저해 효과가 높게 나타났으며, 특히 유기 게르마늄을 20 mg/plate 첨가하였을 때 대조군에 비하여 87%의 돌연변이 유발 억제율을 나타내었다. 똑같은 실험계에서 게르마늄을 첨가하여 재배한 콩나물의 즙액과 methanol 추출물은 수돗물로 재배한 콩나물에 비하여 돌연변이 유발억제 작용이 유의적으로 높게 나타났다. 또한 직접돌연변이원인 MNNG와 4-NQO에 의해 유발된 돌연변이는 일반콩나물의 즙액을 200 $\mu$L/plate 첨가하였을 때 각각 37∼39%, 38∼48%의 저해효과를 나타낸 반면 같은 농도에서 게르마늄 콩나물의 즙액은 61%와 75%의 억제율을 나타내어 게르마늄 첨가 콩나물은 간접 돌연변이원뿐만 아니라 직접 돌연변이원에 의해서 유발된 돌연변이도 억제함을 알 수 있었다. 한편 E. coli PQ37 균주를 사용한 SOS chromotest에서 유기 게르마늄은 사용된 농도의 증가에 따라 돌연변이 유발억제작용이 증가하였으며, 게르마늄 콩나물의 methanol 추출물은 일반 콩나물에 비하여 높은 돌연변이 유발 억제작용을 나타내었다. 따라서 Ames test와 SOS chromotest를 통하여 게르마늄을 첨가하여 재배한 콩나물은 수돗물로 재배한 콩나물에 비하여 항돌연변이 효과가 우수한 것을 알 수 있었다.
본 연구는 콩나물 처리방법에 따른 추출물의 항산화능 평가를 위해 콩나물을 초고압 처리, 효소 처리 및 무처리 후 물 추출하여 유리아미노산, 총 페놀, 이소플라본 함량을 확인하고 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능과 HepG2 세포에서의 산화적 스트레스 방어 효과를 확인하였다. 또한 콩나물 처리방법에 따른 추출물의 총 페놀 함량 및 이소플라본의 함량은 효소 처리 추출물> 초고압 처리 추출물> 물 추출물 순이었다. DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능 또한 효소 처리 추출물> 초고압 처리 추출물> 물 추출물 순으로 나타나 페놀 함량과 이소플라본 함량이 DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능에 영향을 미치는 것으로 보였다. HepG2 세포에서 $H_2O_2$로 유도된 산화적 손상에 대해서는 콩나물 효소 처리 추출물과 콩나물 초고압 처리 추출물이 콩나물 무처리 추출물보다 유의적으로 높은 세포보호 활성을 나타냈다. 이상의 결과로부터 콩나물을 효소 처리한 추출물과 초고압 처리한 추출물은 콩나물에 별도의 처리를 하지 않고 물 추출한 것보다 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스로부터 방어 효과가 높게 나타나는 것을 확인하였다. 결과적으로 본 연구를 통해 콩나물의 효소 처리 및 초고압 처리 후 물 추출하는 것은 콩나물의 항산화 성분의 추출을 증대시키고 항산화능 및 세포의 산화적 스트레스를 방어하는 효과를 높이는 것으로 확인되었으며 그중에서도 콩나물을 효소처리하는 것이 더 유용한 것으로 판단되었다. 이에 콩나물을 효소 처리하거나 초고압 처리하여 추출하는 것이 항산화능을 증대시킬 수 있는 효과적인 방법이며 이러한 방법을 통해 얻은 콩나물 추출물은 항산화능을 갖는 기능성 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
재배중인 콩나물의 용기 내 품온의 저하 및 부패 경감을 통하여 콩나물 생산성을 증대코다 콩나물 재배 용기(30$\times$28$\times$25cm) 내부에 다공성 PVC 환기봉(지름 32mm$\times$높이25cm ; 128개의 지름 2mm 환기구)을 1, 3, 5개씩 수직방향으로 설치하고 6일간 콩나물을 재배하며 품온의 변화 및 수량, 상품성 개체비율, 부패율 등을 조사한 결과 환기봉 설치에 의하여 용기 내부의 온도가 저하됨을 알 수 있었는데, 특히 바닥에서 5cm 높이의 하층 및 10cm 높이의 증측 부위가 15cm 상층 부위(3.$0^{\circ}C$)에서 보다 효율적으로 온도가 저하되어 각각 4.7$^{\circ}C$ 및 3.9$^{\circ}C$의 온도 저하효과가 나타났으며, 용기 내부 상/중/하층의 온도 편차가 감소되어 균일한 콩나물 생산이 가능할 것으로 사료되며 수확된 콩나물의 성상 및 수량 조사결과 수율과 상품성 개체 비율이 무처리에 비해 각각 3.9%, 4.0% 증대되고 부패율은 4% 감소되는 등 콩나물 재배시 환기봉을 사용함으로써 농약을 사용치 않으면서 콩나물의 재배 용기 내 품온 저하를 통한 부패 경감과 콩나물생산성 향상이 가능할 것으로 나타났다.
나물콩 5품종(녹채콩, 다원콩, 서남콩, 오리알태, 풍산나물콩)으로 재배한 콩나물을 실험재료로 사용하여 콩나물의 맛 관련지표를 탐색하였다. 공시재료로 재배된 콩나물들의 이화학적 성분함량과 관능평가와의 상관관계 등을 분석하여 콩나물의 맛에 관련된 지표를 판단하였으며, 분석결과 아미노산, 지방산, 무기질 함량이 콩나물의 관능 특성과 연관이 있었다. 아미노산 중 histidine, aspartic acid, serine 등이 콩나물의 비린 맛과 부의 상관을 보이는 동시에 달콤한 맛과는 유의성은 없었으나 어느 정도 정의 상관 경향이 나타났다. 지방산에서는 콩나물의 전체적 선호도에 linolenic acid가 정의 상관인 반면 oleic acid와는 부의 상관을 보였다. 무기질 중에는 Ca 함량이 콩나물의 전체적 선호도와 정의 상관을 나타내었다. 한편, 콩나물 맛 관련 지표를 탐색하기 위하여 콩나물의 화학성분 47개를 다중회귀식으로 검토한 결과 콩나물의 전체적 선호도에는 linolenic acid 등 지방산 함량의 영향이 크게 나타났다. 아미노산 중에는 arginine과 serine의 영향이 컸으며 무기이온 중에는 Ca의 함량이 콩나물 맛에 영향을 끼치는 것으로 나타났다.
황토 지장수로 콩나물을 재배하여 콩나물의 생장과 품질에 미치는 효과를 조사하였다. 황토 지장수와 대조구인 수돗물로 콩나물을 재배하여 생육을 비교한 결과, 황토 지장수로 재배한 콩나물이 수돗물로 재배한 콩나물보다 생장이 빨랐는데, $20^{\circ}C$에서 5일간 재배 시 무게와 길이에서 각각 11.4%, 14.9%의 증가를 나타내었으며, $25^{\circ}C$에서 5일간 재배 시는 무게와 길이에서 각각 9.9%, 11.0%의 증가를 나타내었다. 이에 대한 원인을 조사하기 위해 황토 지장수와 수돗물의 무기이온 함량과 pH를 비교하였는데, Ca, Mg, K, Na, Zn, Mn, Cu 등에서 차이가 없었으며 다만 P는 수돗물에서 높게 검출되었다. pH도 거의 차이가 없게 나타나, 무기이온 함량과 지장수의 pH가 콩나물의 생장에 영향을 미쳤다고 할 수 없었다. 한편 황토 지장수로 재배한 콩나물의 무기이온 함량과 아미노산 함량을 조사한 결과 수돗물로 재배한 콩나물과 차이가 없었으며, 황토 지장수와 수돗물로 재배한 콩나물의 색깔과 맛, 향, 전체적인 기호도를 관능검사로 비교한 결과, 색깔과 전체적인 기호도면에서 황토 지장수로 재배한 콩나물이 수돗물로 재배한 콩나물보다 우수했으나, 맛, 향의 경우 유의수준 5%에서 차이가 없었다.
Cook-chill 및 sous vide 콩나물무침과 콩나물국을 단체급식소에 적용시키기 위해 3$^{\circ}C$에서 1일, 3일, 5일간 냉장 저장시킨 후 비타민의 보존율을 분석하였고 소비자 검사를 통해 기호도를 조사하였으며 이에 대한 결과는 다음과 같다. 3$^{\circ}C$에서 저장한 cook-chill 콩나물무침의 thiamin 함량은 1일 저장 후 0.027 mg%,3일 저장 후에는 0.033 mg% 5일 저장 후에는 0.029 mg%이었고 riboflavin 함량은 1일 저장 후 0.060 mg%, 3일 저장 후에는 0.063 mg%, 5일 저장 후에는 0.061 mg%를 나타냈다. Ascorbic acid 함량은 1일 저장 후 4.18 mg%, 3일 저장 후 4.45 mg%, 5일 저장 후 4.42 mg%이었다. 3$^{\circ}C$에서 저장한 cook-chill 콩나물국의 thiamin 함량은 1일 저장 후 0.027 mg%, 3일 저장 후에는 0.035 mg%, 5일 저장 후에는 0.022 mg%이었고 riboflavin 함량은 1일 저장 후 0.027 mg%, 3일 저잘 후에는 0.035 mg%, 5일 저장 후에는 0.025 mg%를 나타냈다. Ascorbic acid 함량은 1일 저장 후 1.32 mg%, 3일 저장 후 1.63 mg%, 5일 저장 후 1.01 mg%이었다. 소비자 검사에서, 콩나물무침은 급식소에서 즉석에서 만든 콩나물무침의 소비자 기호도는 총 평균 3.73점이고 cook-chill콩나물무침의 기호도는 총 평균 3.67점이었다. 콩나물국은 급식소에서 즉석에서 만든 콩나물국의 소비자 기호도는 372점이고 cook-chill콩나물국은 3.54점이었으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 그러나 cook-chill 콩나물국이 전통적인 콩나물국보다 색(p<0.05)과 전체적인 수응도 (p<0.01)에서 유의적으로 낮은 기호도를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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