전남산 김치의 영양 및 기능성 성분 연구

김연경, 김은희, 김아현, 김현지, 박  숙

식품분석과

A Study on the Nutritional and Functional Ingredients of Jeollanam-do Kimchi

Y. K. Kim, E. H. Kim, A. H. Kim, H. J. Kim, S. Park

Food Analysis Division

Abstract

This study analyzed the nutrition, function and safety of Kimchi produced in Jeollanam-do. Twelve samples were collected: each of the 4 kinds of Kimchi(Chinese cabbage Kimchi, Chonggak Kimchi, Green onion(leek) Kimchi, and Mustard leaf Kimchi) is made in three regions(Haenam, Suncheon, Yeosu). Moisture content was 80.68 % ～ 89.08 %, acidity was 0.271% ～ 0.571 % and pH was 4.75 ～ 6.34. The total free sugar was 5,759.04 mg/100 g ～ 12,674.54 mg/100 g and the content of fructose and glucose were the highest compared to other samples. The total organic acid content was 461.18 mg/100 g ～ 965.96 mg/100 g. The total mineral content was 5,469.74 mg/kg ～ 10,490.47 mg/kg and sodium, potassium, calcium and magnesium were the highest in order. 4 Four kinds of heavy metal(Pb, Cd, Mo, As) were not detected in all samples and pesticide residues were within the acceptable range. The total polyphenolic compounds in the kimchi extracted with hot water was 46.99 mg GAE/g ～ 95.07 mg GAE/g and the total flavonoid content was 25.75 mg QE/g ～ 81.53 mg QE/g. Haenam mustard leaf kimchi and green onion kimchi extract were the highest compared to other samples. DPPH radical scavenging activity was 13.85 % ～ 37.93 % and Haenam mustard leaf kimchi and green onion kimchi extract had the highest scavenging activity. Yeosu green onion kimchi extract and Yeosu mustard leaf kimchi extract reduced the number of lipid droplets in MDI-treated 3T3-L1 cells. As a result of measuring cell viability by treating 3T3-L1 cells with the extract, there was no cytotoxicity at all concentrations. The mRNA expression levels of PPARγ, C/EBPα, SREBP-1c, LPL, ACC, aP2, leptin and FAS in Yeosu green onion kimchi and leaf mustard kimchi extract were decreased compared to the MDI-treated cell group.

Keywords: Kimchi, nutritional compositions, antioxidant activity, anti-obesity, 3T3-L1, mRNA expression

전라남도 해남, 순천, 여수 3개 지역에서 제조된 김치 4종(배추김치, 총각김치, 갓김치, 파김치)에 대하여 영양성분(수분, 산도, pH, 유리당, 유기산, 무기질), 기능성 성분(총 폴리페놀 화합물 및 총 플라보노이드, DPPH 라디칼 소거능, 항비만 효과), 안전성(중금속, 잔류농약)을 분석한 결과는 아래와 같다.

1.  수분함량은 80.68 % ~ 89.08 %의 분석결과를 보였다. pH의 결과는 4.75 ~ 6.34의 분포를 보였고, 산도는 0.271 % ~ 0.571 %의 결과로 산도와 pH는 매우 높은 상관관계(R2=0.9108)를 보였으며, 전반적으로 미숙성 김치(< 0.5 %)의 범위에 속했다.

2.  유리당 5종을 분석한 결과, 총 유리당 함량은 5,759.04 mg/100 g ~ 12,674.54 mg/100 g의 범위를 보였으며, Fructose가 658.23 mg/100 g ~ 5,252.14 mg/100 g, Glucose의 함량이 4,454.65 mg/100 g ~ 6,769.76 mg/100 g으로 가장 높았다. Sucrose 함량은 129.22 mg/100 g ~ 567.01 mg/100 g의 함량을 보였으며, maltose는 82.86 mg/100 g ~ 320.7 mg/100 g의 함량을 보였으며, 여수 배추김치, 총각김치, 갓김치에서는 maltose가 검출되지 않았다. Lactose는 모든 시료에서 검출되지 않았다.

3.  유기산 6종을 분석한 결과, 총 유기산 함량은 461.18 mg/100 g ~ 965.96 mg/100 g의 범위를 보였다. Tartaric acid는 53.64 mg/100 g ~ 102.62 mg/100 g의 함량을 보였으며, 해남 갓김치에서는 검출되지 않았다. Malic acid는 34.64 mg/100 g ~ 349.18 mg/100 g의 범위를 보였으며, 순천 총각김치와 해남 갓김치는 검출되지 않았다. Citric acid와 Lactic acid는 각각 40.75 mg/100 g ~ 256.39 mg/100 g, 97.99 mg/100 g ~ 526.3 mg/100 g의 범위를 보였다. Acetic acid는 여수 파김치와 여수 갓김치에서 검출되지 않았고, 76.98 mg/100 g ~ 241.65 mg/100 g의 함량을 보였으며, Succinic acid는 모든 시료에서 검출되지 않았다.

4.  무기질을 분석한 결과, 전체 무기질 함량은 5,469.74 mg/kg ~ 10,490.47 mg/kg를 보였으며 나트륨이 2,227.4 mg/kg ~ 6,609.4 mg/kg으로 가장 높게 나왔다. 그 다음으로 칼륨, 칼슘, 마그네슘이 각각 1,891 mg/kg ~ 3,136.4 mg/kg, 206.62 mg/kg ~ 853.25 mg/kg, 211.98 mg/kg ~ 370.75 mg/kg의 범위를 보였다. 철은 0.88 mg/kg ~ 9.63 mg/kg의 함량을 보였으며, 망간은 해남 배추김치, 해남 파김치, 순천 파김치가 1.12 mg/kg ~ 6.99 mg/kg 범위를 보였으며, 나머지 김치시료에서는 모두 검출되지 않았다. 구리는 해남 배추김치, 순천 배추김치, 해남 파김치, 순천 파김치, 여수 갓김치의 함량이 0.03 mg/kg ~ 1.13 mg/kg을 보였으며, 나머지 김치시료에서는 모두 불검출이었다.

5.  중금속은 납(Pb), 카드뮴(Cd), 몰리브덴(Mo), 비소(As)를 분석결과 모두 불검출이었으며, 잔류농약 402종 분석결과 잔류허용기준 및 PLS기준 이하였다.

6.  김치 열수추출물의 총 폴리페놀 화합물은 46.99 mg GAE/g ~ 95.07 mg GAE/g, 총 플라보노이드 함량은 25.75 mg QE/g ~ 81.53 mg QE/g의 함량을 보였으며, 해남 갓김치, 파김치 추출물이 가장 높았다. DPPH 라디칼 소거능 분석 결과, 13.85 % ~ 37.93 %의 범위를 보였으며, 해남 갓김치, 파김치 추출물이 가장 높은 소거능을 보였다.

7.  MDI 처리된 3T3-L1 세포에 12종의 김치추출물을 처리하였을 때 여수 파김치추출물과 여수 갓김치추출물만이 지방구 수를 감소시키는 것으로 관찰되었다. 두 김치 추출물은 3T3-L1 세포에 추출물을 처리한 후 세포 생존율을 측정한 결과, 모든 농도에서 세포독성을 나타내지 않았다. 여수 파김치, 갓김치 추출물을 처리한 세포군의 PPARγ, C/EBPα, SREBP-1c, LPL, ACC, aP2, leptin, FAS mRNA 발현양은 MDI를 처리한 세포군과 비교하여 유의하게 감소하였다.

본 연구 결과가 전남산 김치의 영양 및 기능성 성분과 안전성에 대한 과학적 기초 자료뿐만 아니라 전남산 김치의 우수성을 알리는 홍보자료로 활용되기를 기대한다.