Research Article

스마트팜 생산 새싹마늘의 부위별 및 생육 기간에 따른 품질 특성

최유리1,https://orcid.org/0000-0001-6268-5568, 김수환2,https://orcid.org/0000-0002-5163-9061, 이채미3https://orcid.org/0000-0001-5203-2993, 이동훈1https://orcid.org/0000-0003-0127-9691, 이채윤1https://orcid.org/0000-0002-2609-6106, 조형우1https://orcid.org/0009-0004-8780-5879, 정재희1https://orcid.org/0000-0001-5898-8689, 오임경1https://orcid.org/0000-0001-5200-7616, 하호경4https://orcid.org/0000-0002-0773-6585, 김정실5https://orcid.org/0000-0001-5028-7554, 허창기1,2,*https://orcid.org/0000-0003-4456-8477
Yu-Ri Choi1,https://orcid.org/0000-0001-6268-5568, Su-Hwan Kim2,https://orcid.org/0000-0002-5163-9061, Chae-Mi Lee3https://orcid.org/0000-0001-5203-2993, Dong-Hun Lee1https://orcid.org/0000-0003-0127-9691, Chae-Yun Lee1https://orcid.org/0000-0002-2609-6106, Hyeong-Woo Jo1https://orcid.org/0009-0004-8780-5879, Jae-Hee Jeong1https://orcid.org/0000-0001-5898-8689, Imkyung Oh1https://orcid.org/0000-0001-5200-7616, Ho-Kyung Ha4https://orcid.org/0000-0002-0773-6585, Jungsil Kim5https://orcid.org/0000-0001-5028-7554, Chang-Ki Huh1,2,*https://orcid.org/0000-0003-4456-8477
Author Information & Copyright
1순천대학교 식품공학과
2순천대학교 식품산업연구소
3천연자원연구센터
4순천대학교 동물자원과학과
5경북대학교 생물산업기계공학전공
1Department of Food Science and Technology, Sunchon National University, Suncheon 57922, Kore
2Research Institute of Food Industry, Sunchon National University, Suncheon 57922, Korea
3Jeonnam Institute of Natural Resources Research, Jangheung 59338, Korea
4Department of Animal Science and Technology, Sunchon National University, Suncheon 57922, Korea
5Department of Bio-Industrial Machinery Engineering, Kyungpook National University, Daegu 41566, Korea
*Corresponding author Chang-Ki Huh, Tel: +82-61-750-3251, E-mail: hck1008@scnu.ac.kr

These authors contributed equally to this study.

Citation: Choi YR, Kim SH, Lee CM, Lee DH, Lee CY, Jo HW, Jeong JH, Oh I, Ha HK, Kim J, Huh CK. Quality characteristics of different parts of garlic sprouts produced by smart farms during growth. Korean J Food Preserv, 30(2), 272-286 (2023)

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Received: Feb 28, 2023; Revised: Apr 07, 2023; Accepted: Apr 09, 2023

Published Online: Apr 30, 2023

요약

본 연구에서는 스마트팜에서 생산된 새싹마늘의 부위별과 생육기간별의 품질을 비교하였다. 일반성분 함량은 수분과 조회분의 경우 생육기간에 따른 변화를 나타내지 않았으나, 조단백질과 조지방은 생육기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 모든 시료구에서 주요 유리당은 fructose로 나타났으며, 주요 유기산은 oxailc acid와 citric acid로 나타났다. 새싹마늘의 총유리당과 유기산은 생육기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 무기성분은 모든 시료구에서 K와 P가 가장 높은 함량을 나타났으며, 새싹마늘의 생육기간이 길어짐에 따라 함량이 증가하는 경향을 나타내었다. 새싹마늘의 유리아미노산은 생육기간이 길어짐에 따라 새싹마늘의 어린잎(SL)을 제외한 다른 시료구들의 argine은 감소하였으며, glutamic acid는 새싹마늘의 뿌리(SR) 시료구를 제외한 모든 시료구에서 증가하는 경향을 보였다. Alliin은 생육기간이 길어짐에 따라 함량이 감소하는 것으로 나타났고, total thiosulfinate는 일반 마늘 89.24 mmol g−1, 새싹마늘 71.16-82.36 mmol g−1으로 나타났다. 총폴리페놀과 플라보노이드 분석 결과 총폴리페놀 함량은 생육기간에 길어짐에 따라 함량이 증가하였으나 플라보노이드는 큰 변화가 나타나지 않았다. 새싹마늘의 DPPH와 ABTS 자유 라디칼 소거 활성 및 SOD 유사 활성은 각각 37.45-65.47%, 59.12-89.81% 및 89.52–98.59%로 일반 마늘 대비 발아에 의해 증가하였으나, 생육기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 본 연구결과 새싹마늘은 일반 마늘 대비 발아에 의해 기능성 성분과 생리활성이 향상되었으며, 최적 생육기간은 20일로 나타났다. 이는 기능성 및 식품 가공 소재 연구의 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

Abstract

Garlic sprouts can provide data on functional and food processing materials. This study compared the leaves, bulbs, and roots of garlic sprouts grown on smart farms during two growth periods (20 and 25 days). In addition, data for garlic bulbs grown in open fields were presented as reference materials. All garlic sprouts’ total free sugar content decreased as the growth period increased. All plant parts’ total organic acid content decreased as the growth period progressed, except for the root section. Potassium, phosphorus, and sulfur content increased during growth in all parts of the garlic sprouts. Alliin content decreased in all parts of the plant over time, whereas thiosulfinate content increased in the roots but decreased in the leaves and bulbs. Total polyphenol content increased in all parts of the plant during the growth period, except for the bulb, whereas the flavonoid content did not change significantly over time. The 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazy (DPPH) and 2,2′-azinobis (3-ethylben-zothiazoline 6-sulfonate) (ABTS) free radical scavenging activities, as well as the superoxide dismutase (SOD)-like activity of garlic sprouts were 37.45-65.47%, 59.12-89.81%, and 89.52-98.59%, respectively. These activities tend to decrease during the growth period. Here, we showed that garlic sprouts have higher levels of functional substances and physiological activities than general garlic sprouts. It was also determined that a growth period of 20 days was suitable for garlic sprouts. Data for research on functional and food-processing materials can be obtained by analyzing garlic sprouts produced by smart farms.

Keywords: garlic bulb; garlic sprout; alliin; total thiosulfinate; quality characteristics

1. 서론

마늘(Allium sativum L.)은 백합과(Liliaceae)에 속하는 조미 채소 중 하나로 다른 채소들보다 열량, 무기성분 및 비타민을 많이 함유하고 있으며 특히 인, 칼륨, 비타민 B1, 비타민 B2 등이 풍부하다(Kwon 등, 2006). 마늘은 다른 약용식물에 비해 수분함량이 낮고 황화합물의 함량이 높으며, 주성분은 diallyl disulfide 23-39%, propylally disulfide 13-19%, 정유성분 0.5% 등으로 알려져 있다(Lee 등, 2011a; Sung 등, 2007). S-ally-L-cysteine sulfoxide(Alliin)는 마늘의 기능성 물질로 알려져 있으며, allinase에 의해 allicin이 생성된 후 diallyl thiosulfinate, diallyl disulfide 및 저급 sulfide류로 분해된다(Lee 등, 2007). 특히, diallyl thiosulfinate는 비타민 B1과 비슷한 생리활성을 가질 뿐 아니라 체내에서 흡수가 빠르고 항산화, 항심혈관질환, 항암작용, 면역조절기능, 혈소판 응고 및 콜레스테롤 감소 등의 건강증진 작용이 보고되어 있다(Kim 등, 2005; Yoon 등, 2006).

새싹채소는 일반 채소나 종자에 비해 3-4배 높은 폴리페놀, 미네랄, 탄수화물, 비타민 및 아미노산 등의 영양성분을 함유하고 있다(Park 등, 2007; Yun 등, 2011). 종자의 비소화성 성분인 다당류, 사포닌 및 탄닌 성분은 발아에 의해 기능성 물질로 전환되어, 성숙한 채소 대비 4-100배 이상의 생리활성 물질이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다(Jun 등, 2012). 또한, 새싹채소는 생장을 위한 영양성분이 축적되어 있어 영양성분을 활용하여 생장한 성숙한 채소보다 인체에 유익한 영양성분을 다량 포함하고 있다(Kim 등, 2010). 이와 같이 유익한 영양성분이 포함되어 있는 새싹채소와 관련된 연구는 홍화새싹의 이화학적 특성(Choi 등, 2013)과 수수종자와 새싹채소의 기능성분 분석(Chun 등, 2017) 등 다양한 연구가 이루어져 있으나, 새싹마늘에 대한 연구는 미비한 실정이다.

스마트팜은 작물의 파종부터 수확까지 생육관련 정보를 ICT와 접목시켜 노동력, 에너지, 경영비 절감을 통해 고효율 생산을 가능하게 하는 시스템이다(Lee 등, 2019; Park 등, 2020). 스마트팜의 일종인 수경재배는 밀폐된 공간에서 작물을 재배하는 방식으로 미세먼지(Ko 등, 2019), 자연재해(Park 등, 2014) 및 해충(Kim 등, 2016) 등으로 인한 작물 피해 방지 그리고 연작장해(Jun 등, 2011)를 해결할 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 장점으로 새싹보리의 재배조건에 따른 연구(Kim, 2021; Kim 등, 2021), 새싹인삼의 생육시기에 따른 품질비교 연구(Seong 등, 2022) 등 다양한 작물을 대상으로 연구가 이루어졌으나, 스마트팜에서 생산된 새싹마늘 연구는 미비한 실정이다.

따라서 스마트팜에서 생산된 새싹마늘의 기능성 및 식품 소재 연구 그리고 최적 생육기간 설정에 대한 기초자료를 제공하고자 새싹마늘을 생육기간(20일과 25일)에 따라 부위별(어린잎, 구근, 뿌리)로 구분하여 이화학적 품질 특성 및 항산화활성을 비교하였고, 노지재배 마늘의 데이터는 참고 자료로 제시하였다.

2. 재료 및 방법

2.1. 실험 재료

본 실험에 사용된 새싹마늘은 (주)케이팜 농업회사법인(Haenam, Korea)에서 온도 20°C, 습도 46% 그리고 조도 3,600 lx 조건하에서 재배하였으며, 생육기간(수확일; 2022년 5월 16일, 2022년 5월 20일)에 따라 수확한 시료를 제공받았다. 참고 자료로 사용된 일반 마늘은 시중 판매되고 있는 깐마늘을 시료로 사용하였다. 새싹마늘은 새싹마늘 전체(garlic sprouted all, SA), 어린잎(garlic sprouted leaf, SL), 구근(garlic sprouted bulb, SB) 및 뿌리(garlic sprouted root, SR)로 각각 분류한 다음 동결 건조하여 분석에 사용하였다.

2.2. 일반성분 함량 측정

일반성분은 AOAC법(1990)에 준하여 분석하였다. 즉, 수분 함량은 미리 항량된 칭량병에 시료를 칭량한 후 105°C dry oven에서 4시간 이상 건조하는 상압 건조법으로 측정하였고, 조회분은 미리 항량된 도가니에 시료를 칭량한 후 250°C에서 예비탄화한 다음 550°C에서 백색-회백색의 회분이 얻어질 때까지 가열하는 직접회화법으로 분석하였다. 조단백질의 함량은 Kjeldahl법으로 분해, 중화, 증류 및 적정으로 측정된 질소량에 질소계수 6.25를 곱하여 산출하였으며, 조지방의 함량은 Soxhlet 추출법으로 에테르를 순환시켜 시료 중의 지방을 추출하여 구하였다.

2.3. 유리당 및 유기산 함량 분석

유리당 함량의 분석에는 Wilson 등(1981)의 방법에 따라 분석하였다. 즉 시료 1 g에 증류수 50 mL를 가하여 4시간 추출한 후, 0.45 μm membrane filter(Whatman syringe filter, Toyo Roshi Kaisha Ltd., Tokyo, Japan)로 여과한 여액을 HPLC를 이용하여 분석하였다. Column은 carbohydrate column(4.6 mm L.×250 mm I.D., Waters Co., MA, USA)을 사용하였으며, column oven 온도는 30°C, mobile phase는 acetonitrile : water(75 : 25, v/v), flow rate는 1.0 mL/min, detector는 ELSD 2000ES detector(Alltech Co., MA, USA)를 사용하였다. 유기산 함량의 분석에는 Gancedo 등(1986)의 방법에 따라 시료 1 g에 증류수 50 mL를 가하여 4시간 추출한 후, 0.45 μm membrane filter로 여과한 여액을 HPLC를 이용하여 분석하였다. Column은 organic acid column(ID 4.6× 250 mm., Grace Co., Deerfiled, IL, USA)을 사용하였으며, mobile phase는 0.2 mmol KH2PO4, flow rate는 1.0 mL/min, detector는 Waters 996을 사용하여 UV 210 nm에서 측정하였다. 각각의 함량은 외부표준법으로 나타내었다.

2.4. 무기성분 및 유리아미노산 함량 분석

무기성분 분석은 식품공전(MFDS, 2022b)의 건식분해법으로 전처리하여 분석하였다. 즉, 시료 0.5 g을 칭량하여 550-600°C로 회화시킨 후 증류수로 적신 후 염산용액 10 mL를 가해 가열시켜 증발시켰다. 이 건고물에 염산용액 10 mL를 넣고 수분 가열 후 100 mL 메스플라스크에 여과하여 분석에 사용하였다. 각 무기성분의 정량은 Atomic Absorption Spectrophotometer(Analyst 300, Perkin-Elmer Co,, Norwalk, CT, USA)로 각 원소의 표준용액 농도를 1, 3 및 5 mg L−1로 조제하여 표준검량 곡선을 작성하여 분석하였다.

유리아미노산 분석은 식품공전(MFDS, 2022a)에 준하여 분석하였다. 즉, 시료 1 g을 칭량하여 증류수 10 mL를 가하여 가열 및 여과한 후 에테르로 지방을 추출하여 제거한 물층을 감압 농축하여 얻은 잔사를 0.02 N HCl으로 용해하여 0.45 μm membrane filter로 여과한 여액을 아미노산 자동분석기를 이용하여 분석하였다.

2.5. Alliin 및 total thiosulfinate 함량 분석

Alliin 분석은 Oh 등(2011c)의 방법에 따라 분석하였다. 즉, 시료 1 g에 증류수 50 mL를 가하여 4시간 추출 후, 0.45 μm membrane filter로 여과한 여액을 HPLC를 이용하여 분석하였다. Column은 RP18 column(ID 4.6×250 mm, Waters Co.,)을 사용하였고, mobile phase는 solvent A는 20 mM sodium phosphate monobasic dihydrate + 10 mM sodium 1-heptane-sulfonic acid(pH 2.1, 85% orthophpsphoric acid로 pH 조정)와 solvent B는 solvent A : acetonitrile(50 : 50, v/v)를 사용하였다. 용매조건은 solvent B를 0 min-7%, 50 min-50%, 55 min-50%, 60 min-7%, 80 min-7%의 기울기 용리조건하에서, flow rate는 0.5 mL/min, detector로 Waters 996을 사용하여 UV 208 nm에서 측정하였고, 함량은 외부표준법으로 나타내었다.

Alliiin의 분해 생성물인 thiosulfinate는 Shin 등(2011a)의 방법에 따라 분석하였다. 시료 1 g에 증류수 50 mL를 가하여 4시간 추출한 다음 여과한 여액을 분석에 사용하였다. 이 추출액 0.1 mL에 2 mM cysteine이 함유된 pH 7.5의 50 mM N-[2-Hydroxyethyl]piperazine-N'-2-ethane sulfonic acid(HEPES) 용액 0.5 mL를 가하였다. 여기에 50 mM HEPES를 가하여 5 mL로 정용한 다음 27°C에서 10분간 반응시켰다. 이 반응액 1 mL를 취하여 50 mM HEPES로 제조한 0.4 mM 5,5'-dithio-bis[2-nitrobenzoic acid(DTNB) 1 mL를 가하여 잘 혼합한 다음 다시 27°C에서 10분간 반응시킨 후 spectrophotometer(SPECTROstar Nano, BMG Labtech, Ortenberg, Germany)를 이용하여 412 nm에서 흡광도를 측정하였다. 50 mM HEPES로 제조한 0.05-0.3 mM의 cysteine 용액을 표준물질로 하여 0.4 mM DTNB 용액을 가해 10분간 반응시킨 다음 동일한 조건에서 흡광도를 측정하여 작성한 표준검량곡선으로 사용하였다.

2.6. 폴리페놀 및 플라보노이드 함량 측정

총폴리페놀 함량은 Folin-Denis법(Folin과 Denis, 1992)에 따라 시료 1 g에 증류수 50 mL를 가하여 4시간 추출 후 여과한 여액 2 mL에 folin-denis regent 2 mL를 가하여 3분 후 5% NaCO3 5 mL를 혼합하여 발색시킨 다음 1시간 방치한 후, spectrophotometer(SPECTROstar Nano, BMG Labtech, Ortenberg, Germany)를 이용하여 660 nm에서 흡광도를 측정하였으며 gallic acid(Sigma-Aldrich Co., Louis, MO, USA)를 기준으로 환산하였다.

총플라보노이드 함량은 Park 등(2019)에 따라 측정하였다. 즉, 시료 1 g에 증류수 50 mL를 가하여 4시간 추출 후 여과한 여액 200 μL에 에탄올 600 μL, 10% 질산알루미늄 40 μL, 1M 초산칼륨용액 40 μL 그리고 증류수 1,120 μL를 혼합한 다음 spectrophotometer를 이용하여 415 nm에서 흡광도를 측정하였으며 quecetin(Sigma-Aldrich Co.,)을 기준으로 환산하였다.

2.7. 항산화 활성 측정

1,1-Diphenyl-2-picryl-hydrazyl(DPPH) 라디칼 소거 활성 측정은 Blois의 방법(Blois, 1958)을 변형하여 측정하였다. 시료 1 g에 증류수 50 mL를 가하여 4시간 추출 후 여과한 여액 150 μL에 2×10−4 M DPPH solution 150 μL를 첨가하고, voltex mixing하여 37°C에서 30분 동안 반응시켰다. 그 후 spectrophotometer를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며, A control - A sample / A control × 100으로 계산하여 전자공여능(electron donat-ing ability, EDA(%))으로 표시하였다.

2,2'-Azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt(ABTS) 라디칼 소거 활성 측정은 Re 등(1999)의 방법에 따라 측정하였다. 7 mM ABTS 용액과 2.4 mM 과황산칼륨을 혼합하여 암소에서 24시간 동안 반응시킨 후, 732 nm에서 흡광도값이 0.70±0.02가 되게 증류수로 희석하였다. 시료 1 g에 증류수 50 mL를 가하여 4시간 추출 후 여과한 여액 50 μL에 희석된 ABTS 200 μL를 voltex mixing하여 spectrophotometer를 이용하여 734 nm에서 흡광도를 측정하였으며, A control - A sample / A control × 100으로 계산하여 ABTS scavenging ability (%)를 나타내었다.

SOD 유사 활성은 Lim(2021)에 따라 측정하였다. 시료 1 g에 증류수 50 mL를 가하여 4시간 추출 후 여과한 여액 40 μL에 Tris-HCl buffer(50 mM Tris + 10 mM EDTA, pH 8.5) 120 μL와 7.2 mM pyrogallol 40 μL voltex mixing하여 실온에서 10분 반응시킨 후 1 N HCl 20 μL를 가하여 반응을 정지시키고 반응액 중 산화된 pyrogall의 양을 spectrophotometer를 이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였으며 표준물질로는 ascorbic acid를 사용하였다.

2.8. 통계처리

통계처리는 실험결과를 3회 이상 반복 실시하여 SPSS 통계분석 프로그램(26, IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 이용하였고, mean±SD를 구하였으며, Duncan’s multiple range test(p<0.05)에 의해 평균치 간의 유의성을 검정하였다.

3. 결과 및 고찰

3.1. 일반성분 조성

생육기간에 따른 새싹마늘의 부위별 일반성분 측정 결과는 Table 1과 같다. 수분과 조회분의 경우 생육기간에 따른 변화를 나타내지 않았으나, 조단백질과 조지방은 생육기간에 따른 변화를 나타내었다. 조단백질의 경우 20일 차 SL 시료구와 SR 시료구는 각각 40.37%와 45.35%로 가장 높았으며, 25일 차 또한 SL 시료구와 SR 시료구가 각각 35.54%와 31.85%로 가장 높았다. SA 시료구를 제외한 모든 시료구에서 생육기간이 길어짐에 따라 조단백질 함량이 감소하는 경향을 나타내었다. 생육에 따른 조단백질의 감소는 식물 성장을 위한 에너지원으로의 소비로 인한 것으로 판단된다(Oh 등, 2014). 조지방의 경우 SL 시료구가 20일 차 2.39%에서 25일 1.88%로 가장 큰 감소 폭을 나타내었다. 조지방 함량의 변화는 식물 성장을 위한 새로운 조직 형성과 에너지원으로 조지방이 소비로 인한 것으로 판단된다(Kim 등, 1988). 새싹마늘의 SB 시료구는 생육기간이 길어짐에 따라 조회분과 조지방은 큰 변화를 나타내지 않았으나, 조단백질은 감소하는 경향을 나타내었다. 주요 일반성분인 조단백질의 경우 일반 마늘은 26.16%였으며, 새싹마늘의 SB 시료구는 20일 차와 25일 차 각각 23.07%와 20.15%로 나타났다. Kim 등(2009b)에 따르면 산지별 마늘의 일반성분을 수분 57.4-66.4%, 조단백질 7.72-9.97%, 조지방 0.063-0.728%, 조회분 1.19-1.65%로, 수분을 제외하면 조단백질이 주요 일반성분으로 나타나 본 연구결과와 유사하였으나 함량은 차이를 나타내었다. Lee 등(2011b)은 구운마늘의 조단백질 함량을 36.89%로, Jeung 등(2008)은 동결건조 마늘의 조단백질 함량을 19.46%로 보고하여 본 연구결과와 유사하였다. 기존 연구와의 함량 차이는 마늘의 품종과 생육환경 등에 의한 영향뿐만 아니라 건조처리에 의해 수분함량이 감소되면서 상대적으로 수분 이외의 성분이 농축되는 현상에 의한 영향으로 판단된다.

Table 1. Proximate composition in garlic sprouts according to parts and growth period (%)
Components General garlic bulb 20th day 25th day
SA1) SL SB SR SA SL SB SR
Moisture 3.03±0.15 4.39±0.012)d3) 7.56±0.33a 2.54±0.04f 5.80±0.36b 3.25±0.47e 7.20±0.23a 2.03±0.32f 5.17±0.30c
Crude protein 26.16±1.09 23.21±1.67f 40.37±0.17b 23.07±0.13f 45.35±1.64a 29.62±2.24d 35.54±3.78c 20.15±0.90g 31.85±0.26d
Crude fat 0.63±0.18 0.34±0.10e 2.39±0.431a 0.47±0.06de 1.25±1.13c 0.76±0.06d 1.88±0.02b 0.54±0.24de 1.24±0.03c
Crude ash 3.89±0.15 4.45±0.30d 7.67±0.05b 3.91±0.12e 12.30±0.27a 5.51±0.13c 7.56±0.20b 3.52±0.20f 12.24±0.13a

1) SA, garlic sprouted all; SL, garlic sprouted leaf; SB, garlic sprouted bulb; SR, garlic sprouted root.

2) All values are mean±SD (n=3).

3) Means with different superscript letters in the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (a>b>c>d>e>f>g).

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3.2. 유리당 및 유기산 함량

생육기간에 따른 새싹마늘의 부위별 유리당 함량 분석 결과는 Table 2와 같다. 모든 시료구의 주요 유리당은 fructose로 일반 마늘 54.00 mg/100 g 그리고 생육기간 20일과 25일 모두 SA 시료구가 165.95 mg/100 g과 111.85 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. Gonzalez-Ramírez 등(2022)Zhao 등(2022)에 따르면 마늘의 주요 유리당을 fructose로 보고하여 본 연구결과와 유사하였다. 새싹마늘의 총유리당 함량은 20일 144.51-265.26 mg/100 g에서 25일 86.92-177.42 mg/100 g으로 모든 부위에서 생육기간이 길어짐에 따라 함량이 감소하는 경향을 나타내었으며, 이는 성장을 위한 대사과정의 탄소원으로 이용되어 생육기간이 길어짐에 따라 총유리당 함량이 감소되는 것으로 판단된다(Sheikh 등, 2022).

Table 2. Free sugar contents in garlic sprouts according to parts and growth period (mg/100 g)
Components General garlic bulb 20th day 25th day
SA1) SL SB SR SA SL SB SR
Fructose 54.00
±0.862)A3)
165.95
±3.21aA
124.83
±0.29bA
110.40
±6.84bcA
62.42
±0.90deA
111.85
±7.75bcA
84.40
±3.95cdA
50.09
±1.39deA
43.50
±0.90eA
Glucose 12.31
±1.23B
26.58
±0.37eB
112.15
±2.95aB
26.05
±1.19eB
56.50
±2.19cB
19.60
±0.59fB
70.53
±2.98bB
22.27
±0.70fB
43.47
±0.81dA
Sucrose 12.77
±0.56B
5.45
±0.16cD
7.09
±0.38bD
5.40
±0.17cC
10.51
±0.93aD
5.72
±0.79cC
9.70
±1.28aC
5.23
±0.11cD
10.71
±1.14aD
Maltose 11.81
±0.41B
13.88
±0.53bcC
21.19
±1.48aC
9.92
±0.40eC
15.08
±1.22bC
11.89
±0.23dC
12.79
±1.70cdC
9.33
±0.81eC
13.88
±1.17bcC
Total 90.89 232.86 265.26 151.77 144.51 174.06 177.42 86.92 111.56

1) SA, garlic sprouted all; SL, garlic sprouted leaf; SB, garlic sprouted bulb; SR, garlic sprouted root.

2) All values are mean±SD (n=3).

3) Means with different superscript letters in the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (a>b>c>d>e>f).

3) Means with different superscript letters in the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (A>B>C>D).

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생육기간에 새싹마늘의 부위별 유기산 함량 분석 결과는 Table 3과 같다. 일반 마늘의 경우 100 g 당 oxalic acid 33.84 mg, tartaric acid 28.76 mg, malic acid 16.64 mg, lactic acid 5.24 mg, acetic acid 25.89 mg 및 citric acid 35.81 mg 으로, oxalic acid와 citric acid가 가장 높은 함량을 나타내었다. Choi 등(2016)은 마늘 첨가량에 따른 김치의 유기산 분석 결과, 마늘 첨가에 의해 oxalic acid와 citric acid가 대조구 대비 큰 함량 증가를 보고하여 마늘의 주요 유기산이 oxalic acid와 citric acid로 사료되며, 이는 본 연구결과와 일치하였다. 새싹마늘의 경우 SL 시료구와 SB 시료구가 생육기간이 길어짐에 따라 감소하였으며, SR 시료구의 경우 다소 증가하는 경향을 나타내었다. Mandim 등(2022)에 따르면 아티초크(Cynara cardunculus L. var. altilis) 잎자루가 성숙함에 따라 유기산 농도가 감소하였으며, 이는 SR 시료구를 제외한 모든 시료구와 일치하였다. 유기산의 광합성 생성물의 산화와 관련이 있는 것으로 알려져 있어(Igamberdiev와 Eprintsev, 2016) SL > SB > SR 시료구 순으로 유기산 함량 변화가 나타난 것으로 사료된다.

Table 3. Organic acid contents in garlic sprouts according to parts and growth period (mg/100 g)
Components General garlic bulb 20th day 25th day
SA1) SL SB SR SA SL SB SR
Oxalic acid 33.84
±0.172)B3)
59.53
±0.44dB
56.66
±0.16eB
31.52
±0.13fE
319.38
±0.90aA
76.89
±0.09cA
56.69
±0.13eB
29.71
±0.03gD
299.12
±0.40bA
Tartaric acid 28.76
±0.37C
41.45
±0.59bE
24.35
±0.10eD
40.30
±0.23cD
49.10
±1.16aD
40.56
±0.26cD
20.35
±0.02fC
35.62
±0.20dC
49.41
±0.09aD
Malic acid 16.64
±0.28E
38.60
±0.66eF
224.94
±4.00aA
26.35
±0.15fF
56.80
±0.67dC
15.58
±0.27gF
151.65
±2.92bA
29.44
±0.54fD
65.90
±0.72cC
Lactic acid 5.24
±0.11F
64.75
±0.02abA
17.56
±0.32cE
57.00
±1.08bA
67.70
±0.17abB
65.45
±3.07abB
5.67
±0.12cE
74.05
±2.33aA
67.70
±0.54bB
Acetic acid 25.89
±0.13D
42.89
±0.52bD
31.03
±0.64cdC
49.27
±0.09bcB
12.65
±0.01eF
47.92
±2.46abC
14.36
±0.11eD
56.35
±1.81aB
27.54
±0.57dE
Citric acid 35.81
±0.72A
51.45
±1.41aC
15.51
±0.09eE
47.54
±1.12bC
22.97
±0.27dE
27.31
±2.51cE
14.48
±0.10eD
21.99
±0.19dE
23.93
±0.22dF
Total 146.18 319.67 370.05 251.98 528.6 298.71 263.2 247.16 533.6

1) SA, garlic sprouted all; SL, garlic sprouted leaf; SB, garlic sprouted bulb; SR, garlic sprouted root.

2) All values are mean±SD (n=3).

3) Means with different superscript letters in the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (a>b>c>d>e>f>g).

3) Means with different superscript letters in the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (A>B>C>D>E>F).

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3.3. 무기성분 및 유리아미노산 함량

생육기간에 따른 부위별 새싹마늘의 무기성분 함량 분석 결과는 Table 4와 같다. 주요 무기성분은 모든 시료구에서 potasium(K), phosphorous(P) 및 sulfur(S)가 각각 931.39-3,015.08 mg/100 g, 355.31-491.59 mg/100 g 및 201.81-836.35 mg/100 g으로 나타났으며, 일반 마늘의 경우 K, P 및 S 함량은 각각 1,007.69 mg/100 g, 355.31 mg/100 g 및 208.30 mg/100 g으로 나타났다. 농촌진흥청(RDA, 2021) 국가표준식품성분표에 따르면 동결건조 마늘의 K과 P의 함량은 각각 1,852 mg/100 g과 174 mg/100 g으로, 본 연구결과와 같이 주요 무기질은 K와 P로 확인되었으나, 함량은 차이를 보였다. 무기성분의 함량차이는 재배환경(Shin 등, 2011b)과 수확시기(Chang 등, 1999) 등에 따른 영향으로 판단된다. 새싹마늘의 생육기간이 길어짐에 따라 무기성분 함량이 증가하는 경향을 나타내었으며, 식물의 미량 원소 흡수와 축적 그리고 이동 과정(Melkikh 등, 2022a)에 의해 지하부로 알려진 구근(SB)과 뿌리(SR) 시료구의 증가폭이 큰 것으로 판단된다.

Table 4. Mineral contents in garlic sprouts according to parts and growth period (mg/100 g)
Components General garlic bulb 20th day 25th day
SA1) SL SB SR SA SL SB SR
Ca 7.29
±1.272)E3)
101.33
±13.47gE
277.84
±6.03bD
89.19
±0.92hD
192.20
±2.55dE
168.12
±2.10eD
415.33
±12.24aC
118.61
±2.47fD
224.71
±2.41cE
Mg 65.07
±3.06D
70.14
±7.95deF
133.66
±2.97aE
66.36
±0.56eE
90.13
±1.01bF
74.46
±0.67cdF
128.96
±3.74aE
77.94
±1.20cE
77.07
±1.02cF
Fe tr tr tr tr tr tr tr tr tr
Na 42.86
±0.60D
223.39
±0.98cD
89.13
±0.92fF
87.31
±0.93fF
702.28
±5.13aC
156.08
±0.00dE
119.61
±0.84eF
72.62
±0.49gF
575.76
±12.14bC
K 1,007.69
±30.41A
1,005.50
±7.56fA
2,096.19
±29.76cA
931.39
±13.07gA
2,881.22
±30.49bA
1,420.85
±4.90eA
1,997.71
±15.07dA
1,035.89
±6.54fA
3,015.08
±35.73aA
Mn tr tr tr tr tr tr tr tr tr
Zn tr tr tr tr tr tr tr tr tr
Cu tr tr tr tr tr tr tr tr tr
P 355.31
±9.98B
360.82
±1.82eB
441.84
±22.50cB
361.74
±3.87eB
468.76
±0.79bD
388.08
±4.49dB
484.59
±4.26abB
449.13
±8.02cB
491.59
±7.93aD
S 208.30
±12.08C
248.92
±12.41fC
337.12
±14.92dC
201.81
±4.49gC
783.10
±3.89bB
332.42
±6.64dC
391.23
±5.24cD
282.38
±2.02eC
836.35
±12.31aB

1) SA, garlic sprouted all; SL, garlic sprouted leaf; SB, garlic sprouted bulb; SR, garlic sprouted root.

2) All values are mean±SD (n=3).

3) Means with different superscript letters in the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (a>b>c>d>e>f>g>h).

3) Means with different superscript letters in the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (A>B>C>D>E).

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생육기간에 따른 부위별 새싹마늘의 유리 아미노산 함량 분석 결과는 Table 5와 같다. 일반 마늘의 주요 아미노산은 arginine(1,319.62 mg/100 g)으로 총아미노산의 47.58%를 차지하는 것으로 나타났다. Kwon 등(2014)에 따르면 국내외 마늘 12종의 아미노산 조성 분석을 통해 주요 아미노산은 arginine으로 총아미노산의 41.1-43.7%를 차지하는 것으로 보고하여 본 연구 결과와 유사하였다. 생육기간에 따른 새싹마늘의 부위별 주요 아미노산은 생육기간 20일의 경우 SL과 SR 시료구는 glutamic acid로 각각 528.38 mg/100 g과 1,281.00 mg/100 g이었으며, SB 시료구는 arginine(917.95 mg/100 g)으로 나타났으며, 25일의 경우 모든 부위별 시료구에서 glutamic acid(614.41-952.52 mg/100 g)로 나타났다. 새싹마늘의 생육기간이 길어짐에 따라 SL 시료구를 제외한 다른 시료구들의 argine은 감소하였으며, glutamic acid는 SR 시료구를 제외한 모든 시료구들은 증가하는 경향을 보였다. 이는 식물의 아미노산 분해와 합성 그리고 이동에 의한 변화로 알려져 있다(Liao 등, 2022; Melkikh 등, 2022b). 새싹마늘은 일반 마늘보다 필수 아미노산의 비율과 함량이 증가하는 것으로 나타나 영양학적으로 가치 있는 식품 소재로 판단된다.

Table 5. Free amino acid contents in garlic sprouts according to parts and growth period (mg/100 g)
Components General garlic bulb 20th day 25th day
SA1) SL SB SR SA SL SB SR
Aspartic acid 49.48
±27.184)D5)
168.10
±19.44cdFGH
183.51
±8.39cDE
87.64
±0.45eEFG
287.15
±6.12aE
152.54
±14.09dFG
184.08
±5.33cdEF
218.78
±0.12bE
221.40
±7.81bDE
Glutamic acid 147.75
±38.95D
466.75
±2.26dD
528.38
±82.75dC
264.49
±5.75eC
1,281.00
±12.5aB
541.11
±36.98cdD
614.41
±52.13cC
929.44
±22.10bC
952.52
±61.27bB
Serine 107.58
±20.45D
186.38
±22.51bFG
271.94
±10.12aD
107.22
±0.15dEFG
188.48
±13.44bEF
208.53
±19.21bEFG
279.42
±30.99aD
193.19
±19.47bE
154.93
±3.48cEF
Histidine 116.56
±17.52D
200.25
±26.77aFG
125.47
±2.65cdEFG
147.49
±15.49bcDEF
129.20
±12.89cdFGH
152.07
±13.69bcFG
157.91
±15.49bEF
125.97
±12.71cdFG
109.38
±0.47dFGH
Glycine 75.14
±8.91D
67.55
±9.51dGH
119.06
±2.94bEFG
40.55
±0.28eG
132.60
±9.09aFGH
67.70
±7.77dFG
122.71
±8.91abF
102.31
±8.33cG
106.48
±1.50cFGHI
Threonine 69.62
±17.08D
121.79
±33.70aGH
121.05
±3.36aEFG
58.01
±3.03cFG
114.23
±8.85abFGH
101.25
±10.33bcFG
152.52
±18.96aEF
148.29
±9.76aF
139.19
±1.84aFG
Arginine 1,319.62
±139.86B
954.69
±144.25aC
259.80
±19.14dD
917.95
±104.12aB
486.15
±41.84bD
882.32
±78.82aC
341.31
±35.27cdD
401.59
±13.37bcD
396.34
±11.03bcC
Alanine 131.05
±20.51D
185.96
±22.04bFG
220.75
±9.16aDE
117.02
±1.19deEFG
124.68
±9.71deFGH
161.28
±15.38cFG
191.72
±21.62bEF
129.92
±12.79dFG
102.16
±2.93eFGHI
Tyrosine 82.25
±12.35D
88.82
±9.95aGH
61.91
±1.10abcFG
81.13
±12.35abEFG
62.88
±6.73abcGH
59.97
±6.39bcFG
47.66
±37.45cG
10.44
±2.80dH
50.98
±1.16cHIJ
Valine 147.26
±28.20D
277.33
±53.01aEF
240.89
±14.48abD
173.76
±12.75cdCDE
164.18
±14.03cdFG
240.94
±19.19bEF
206.10
±38.32bcE
203.33
±10.64bcE
132.18
±13.77dFG
Methionine 31.52
±12.89D
74.53
±35.71aGH
30.38
±2.28bcG
29.01
±1.28bcG
28.77
±0.27bcH
50.00
±6.54bFG
23.59
±9.68cG
31.37
±8.63bcH
19.45
±1.37cIJ
Phenylalanine 137.67
±28.59D
174.95
±22.15aFGH
157.59
±7.43abDEF
99.44
±5.58eEFG
147.62
±11.01bcFG
157.78
±16.79abFG
181.80
±13.08aEF
131.53
±5.17cdFG
117.60
±4.73deFGH
Isoleucine 43.84
±15.44D
140.50
±87.20aGH
72.39
±3.39abFG
52.32
±3.16bFG
88.30
±12.75abFGH
77.85
±8.59abFG
120.58
±54.69abF
106.91
±34.96abG
65.42
±1.94abGHIJ
Leucine 51.62
±17.16D
164.48
±41.68aFGH
120.45
±9.07bcEFG
77.97
±5.04dEFG
140.91
±12.36abcFGH
126.89
±17.56abcFG
154.88
±31.16abEF
138.40
±15.71abcFG
108.18
±7.62cdFGH
Lysine 262.42
±63.90D
333.47
±25.78aE
243.96
±33.23bcD
234.30
±19.12bcCD
187.04
±43.96cEF
334.33
±37.04aE
302.50
±13.11aD
213.90
±40.12cE
279.31
±24.70abD
TAA2) 2,773.38
±468.99A
3,605.56
±29.82aA
2,757.53
±209.48bcA
2,488.30
±188cA
3,563.2
±215.02aA
3,314.54
±308.38bA
3,081.18
±26.80bA
3,085.35
±41.36bA
2,955.51
±145.62bA
EAA3) 860.51
±200.78C
1,487.31
±220.90aB
1,112.18
±75.88bcB
872.29
±65.48cB
1,000.25
±115.58cdC
1,241.10
±129.74bB
1,299.87
±137.28abB
1,099.68
±32.04bcB
970.70
±56.44cB
EAA/TAA (%) 30.86
±2.02D
41.23
±5.79aH
40.34
±0.31abG
35.06
±0.02bcG
28.02
±1.55dH
37.42
±0.43abcG
42.17
±4.09aG
35.65
±1.52bcH
32.84
±0.29bcIJ

1) SA, garlic sprouted all; SL, garlic sprouted leaf; SB, garlic sprouted bulb; SR, garlic sprouted root.

2) TAA, total amino acid.

3) EAA, essential amino acid.

4) All values are mean±SD (n=3).

5) Means with different superscript letters in the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (a>b>c>d>e).

5) Means with different superscript letters in the same column are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (A>B>C>D>E>F>G>H>I>J).

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3.4. Alliin 및 Total thiosulfinate 함량

마늘의 주요 품질 특징은 독특한 향미로서 이를 담당하는 주요 화합물은 대부분 황함유 비휘발성 아미노산(thiosulfinates)이며, 그중 alliin이 주요 풍미 전구체로 알려져 있다(Block 등, 1993; Hughes 등, 2005). 풍미 전구체는 특톡한 향미와 더불어 항산화, 항염증 및 항균 등 마늘의 기능성분으로 알려져 있다(Borlinghaus 등, 2014; Cheng 등, 2020; Lee 등, 2016; Sim 등, 2016).

생육기간에 따른 부위별 새싹마늘의 alliin과 total thiosulfinate 함량은 Table 6과 같다. Alliin 분석결과, 일반 마늘은 2.66 mg g−1으로 나타났으며, 기존 문헌(Kim 등, 2015; Lee 등, 2008a; Oh 등, 2012)에 따르면 지역별 마늘의 alliin 함량을 5.48-10.92 mg g−1으로 보고하여 본 연구결과와 함량 차이를 나타내었다. 새싹마늘의 부위별 alliin 분석결과 SR 시료구를 제외한 모든 시료구에서 3.51-12.45 mg g−1으로 나타났으며, SL 시료구가 11.11-12.45 mg g−1으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 일반 마늘 대비 마늘의 발아를 통해 alliin 함량이 증가하였으며, 생육기간이 길어짐에 따라 함량은 감소되는 것으로 나타났다.

Table 6. Alliin and total thiosulfinate contents in garlic sprouts according to parts and growth period
Components General garlic bulb 20th day 25th day
SA1) SL SB SR SA SL SB SR
Alliin (mg/g) 2.66±0.04 4.12±0.122)c3) 12.45±0.28a 3.54±0.20d - 3.93±0.09c 11.11±0.16b* 3.51±0.03d -
Total thiosulfinate (mmol/g) 89.24±0.96 82.36±1.96a 73.32±1.91b 82.11±3.26a 78.29±5.97a 71.28±1.45b** 71.16±1.17b 65.30±1.01c* 80.58±1.159a

1) SA, garlic sprouted all; SL, garlic sprouted leaf; SB, garlic sprouted bulb; SR, garlic sprouted root.

2) All values are mean±SD (n=3).

3) Means with different superscript letters in the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (a>b>c>d). Significant difference before and after fermentation of same part by t-test. *p<0.05, **p<0.01.

Download Excel Table

Total thiosulfinate 분석결과 일반 마늘은 89.24 mmol g−1 그리고 새싹마늘은 71.16-82.36 mmol g−1으로 나타났다. Shin 등(2011c)은 국내 주요 산지별 마늘의 thiosulfinate 함량을 96.28-150.81 mmol g−1으로 Jeong 등(2012)은 품종별 마늘의 thiosulfinate 함량을 93.23-152.25 mmol g−1으로 보고하여 본 연구결과와 함량 차이를 나타내었다. 생육기간에 따른 부위별 변화는 유의적인 차이를 보이지 않았다.

본 연구결과 마늘의 발아를 통해 기능성물질인 alliin 함량이 증가하는 것으로 나타났으며, 생육기간은 20일 차, 부위는 어린잎 부위가 가장 높은 것으로 나타났다. 마늘의 기능성 성분으로 알려진 황함유 물질은 재배조건에 영향을 받는 것으로 알려져 있다(Kim과 Ahn, 1983). 그러므로 수경재배로 생산한 새싹마늘의 경우 양액조성 비율 조절을 통해 기능성 증진을 도모할 수 있을 것으로 판단된다.

3.5. 폴리페놀 및 플라보노이드 함량

생육기간에 따른 부위별 새싹마늘의 총폴리페놀과 플라보노이드 분석 결과는 Table 7과 같다. 총폴리페놀 함량은 일반 마늘의 경우 484.45 mg GAE/100 g으로 Hyun 등(2008)의 제주 대정 및 전국 주요 산지별 마늘의 총폴리페놀 함량(1.90-3.77 mg GAE g−1)과 유사하였다. 새싹마늘의 총폴리페놀 함량은 514.88–690.22 mg GAE/100 g으로 나타났으며, 일반 마늘 대비 발아에 의해 SA 시료구 기준 16.96-22.28% 증가하였다.

Table 7. Total polyphenol and total flavonoid contents of garlic sprouts according to parts and growth period
Components General garlic bulb 20th day 25th day
SA1) SL SB SR SA SL SB SR
Total polyphenol
(mg GAE/100 g)
484.45
±35.96
566.63
±19.642)bc3)
525.32
±4.91d
538.75
±7.98cd
690.22
±15.64a
592.39
±1.26b
535.31
±15.30d
529.65
±18.25d
514.88
±30.51d*
Total flavonoid
(mg QE/100 g)
183.56
±18.49
144.80
±18.46bc
167.98
±16.96ab
190.77
±18.15a
89.73
±6.35e
159.62
±13.22b*
109.84
±17.29de
161.14
±13.11b*
131.12
±5.85cd***

1) SA, garlic sprouted all; SL, garlic sprouted leaf; SB, garlic sprouted bulb; SR, garlic sprouted root.

2) All values are mean±SD (n=3).

3) Means with different superscript letters in the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (a>b>c>d>e).

3) >Significant difference before and after fermentation of same part by t-test. *p<0.05, **p<0.01, ***p<0.001.

Download Excel Table

총플라보노이드 함량은 일반 마늘의 경우 183.56 mg QE/100 g이었으며, 새싹마늘의 경우 89.73-190.77 mg QE/100 g으로 발아에 의한 함량 증가는 나타나지 않았다. 새싹마늘 부위별로는 20일과 25일 시료 모두 SB 시료구가 가장 높은 함량을 나타내어, 각각 190.77 mg QE/100 g과 161.14 mg QE/100 g을 나타내었다. Lee 등(2008b)에 따르면 마늘의 폴리페놀은 106.3-146.5 mg QE/100 g, 플라보노이드는 49.5-123.5 mg QE/100 g으로 재배 토양의 특성에 따른 차이로 보고하였다. 이에 기존 연구 결과보다 본 연구 결과의 함량이 높은 것은 재배환경과 더불어 수확 후 저장에 따른 영향으로 사료된다(Martins 등, 2016; Naheed 등, 2017).

생육기간에 따른 새싹마늘의 부위별 총폴리페놀과 플라보노이드 분석 결과 총폴리페놀 함량은 생육기간에 따라 함량이 증가하였으나, 플라보노이드의 경우 증감의 차이는 미미하였다. Cho 등(2012)에 따르면 콩류의 발아를 통해 총페놀이 15.3-51.5% 증가하였음을 보고하였으며, Lee 등(2009)에 따르면 우엉 새싹채소의 폴리페놀 함량은 증가하였으나, 플라보노이드 함량의 증감은 미비한 것으로 보고하여 본 연구 결과와 유사하였다.

3.6. 항산화 활성

생육기간에 따른 부위별 새싹마늘의 항산화 활성 결과는 Table 8과 같다. DPPH 자유 라디칼 소거 활성은 일반 마늘(30.16%) 대비 새싹마늘이 37.45-65.47%로, 발아와 생육기간이 길어짐에 따라 DPPH 자유 라디칼 소거 활성이 증가하였다. 새싹마늘 부위별로는 25일 차 SR과 SB 시료구가 각각 59.81%와 61.27%로 높게 나타났다. ABTS 라디칼 소거 활성은 일반 마늘(82.31%) 대비 새싹마늘이 59.12-89.81%로 발아에 의해 ABTS 라디칼 소거 활성은 증가하였으나, 생육기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 새싹마늘 부위별로는 20일 차 SR과 SB 시료구가 각각 88.65%와 89.81%로 높게 나타났다. SOD 유사 활성은 일반 마늘(95.26%) 대비 새싹마늘이 89.52–98.59%로 발아에 의해 발아 및 생육기간이 길어짐에 따른 SOD 유사 활성의 변화는 나타나지 않았다. 새싹마늘 부위별로는 20일 차 SL과 SR 시료구가 각각 95.87%와 98.59%로 높게 나타났다. 본 연구결과 항목에 따른 차이를 보였으나 마늘의 발아는 항산화 활성을 증가시키는 것으로 나타났으며, 양파(Majid 등, 2021)와 녹두, 무 및 브로콜리 등(Pajak, 등 2014)의 발아를 통해 항산화 활성이 증가한다는 보고와 유사하였다. 항산화활성 평가 결과 새싹마늘의 생육기간은 20일이 적합한 것으로 판단되며, 부위는 지하부로 알려진 구근(SB)과 뿌리(SR)가 높은 항산화 활성을 나타내었다. 발아에 의한 항산화 활성의 증감 요인 중 하나로 재배환경에 의한 영향이 보고(Kim 등, 2014)되어 있어, 양액으로 재배하는 새싹마늘의 경우 재배환경 조절을 통해 항산화활성을 증진시킬 수 있을것으로 판단된다.

Table 8. Antioxidant activity of garlic sprouts according to parts and growth period (%)
Components General garlic bulb 20th day 25th day
SA1) SL SB SR SA SL SB SR
DPPH free radical scavenging activity 30.16
±1.89
62.21
±0.452)b3)
37.45
±0.54f
59.13
±1.12d
61.18
±0.68bc
65.47
±0.83a*
40.45
±0.54e*
61.27
±1.57bc
59.81
±1.95cd
ABTS radical scavenging activity 82.31
±0.72
88.32
±0.97a
64.68
±1.66c
89.81
±0.50a
88.65
±0.25a
84.96
±0.76b**
59.12
±2.05d
85.90
±0.53b
85.12
±0.60b
SOD-like activity 95.26
±1.81
93.85
±2.46abc
95.87
±2.64ab
91.33
±3.67bc
98.59
±2.10a
89.52
±2.10c**
95.01
±1.87ab
92.74
±2.52bc
95.06
±4.03ab

1) SA, garlic sprouted all; SL, garlic sprouted leaf; SB, garlic sprouted bulb; SR, garlic sprouted root.

2) All values are mean±SD (n=3).

3) Means with different superscript letters in the same row are significantly different at p<0.05 by Duncan’s multiple range test (a>b>c>d>e>f). Significant difference before and after fermentation of same part by t-test. *p<0.05, **p<0.01.

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새싹마늘의 생육기간과 부위별 항산화 활성은 각 평가 항목에 따라 차이를 보였으며, 이는 추출용매(Han 등, 2013; Koh 등, 2019; Woo 등, 2015)와 항목별 작용기작에 의한 영향(Ighodaro 등, 2018; Schaich 등, 2015) 등으로 사료되어 추출용매에 따른 평가가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

Acknowledgements

본 연구는 과학기술정보통신부 및 정보통신기획평가원의 지역지능화혁신인재양성(Grand ICT연구센터) 사업(IITP-2023-2020-0-01489) 연구결과의 일부로 이에 감사드립니다.

Conflict of interests

The authors declare no potential conflicts of interest.

Author contributions

Conceptualization: Huh CK. Methodology: Huh CK. Formal analysis: Choi YR, Kim SH, Lee CM, Lee DH, Lee CY, Jo HW, Jeong JH, Oh I, Ha HK, Kim J. Validation: Kim SH, Huh CK. Writing - original draft: Choi YR, Kim SH. Writing - review & editing: Choi YR, Kim SH, Huh CK.

Ethics approval

This article does not require IRB/IACUC approval because there are no human and animal participants.

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Journal Title Change

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Before (~2023.12)

After (2024.01~)

Journal Title

Korean Journal of Food Preservation

Food Science and Preservation

Journal Abbreviation

Korean J. Food Preserv.

Food Sci. Preserv.

eISSN

2287-7428

3022-5485

pISSN

1738-7248

3022-5477

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