관행농업,유기농업,자연농업으로 재배된 배추 및 김치의 성분분석 및 기능성 연구 :Component analysis and functional study for Chinese cabbage and Kimchi produced by conventional, organic, and natural farming

김주진

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김주진 (건국대학교, 건국대학교 대학원)

지도교수: 김두환

발행연도: 2014

저작권: 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수15

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2014

관행농업, 유기농업과의 비교를 통한 자연농업에 대한 분석 및 미래 농업으로서의 가능성 고찰

김주진 , 진기준 , 김두환 외 3명 한국원예학회 학술발표요지 2014.05 학술대회자료

관행농업,유기농업,자연농업으로 재배된 배추 및 김치의 성분분석 및 기능성 연구

김주진 분자생명공학과 2014.01 학위논문

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관행농업, 유기농업, 자연농업으로 재배한 배추에 대하여 형태학적, 이화학적, 생화학적 분석을 하였으며, 각 농업방법으로 재배한 배추로 제조한 김치에서 대사물질 및 항산화능을 분석 하였다.
1. 배추의 뿌리 길이는 관행농업과 유기농업에서 자연농업보다 더 길었으나 뿌리수는 비슷하였고 실뿌리 수는 자연농업에서 가장 많았다, 배추 잎의 생중량은 관행농업과 유기농업에서 자연농업보다 더 높았으나 배추잎 100g당 건조 중량은 자연농업에서 가장 높게 나타났다.
2. 수분함량, 조단백질, pH는 관행농업과 유기농업 배추가 더 높았으나 조지질, 회분, 탄수화물, 당 함량은 자연농업에서 가장 높게 나타났다.
3. 자연농업배추에서 Ca함량이 가장 높았고 Na함량이 가장 낮게 나타났으며, 사과산과 같은 유기산 함유량은 자연농업에서 가장 높았고, 아세트산은 관행농업에서 가장 높았다, 배추의 과당 함유량은 유기농업과 관행농업에서 자연농업보다 더 높았으며 자당 함유량은 자연농업에서 가장 높았다, 대부분의 아미노산 함량이 자연농업 배추에서 낮게 나타났으나, phosphoethanolamone, sarcosine, arginine의 함량은 자연농업배추에서 더 높게 나타났다.
4. 배추의 총 페놀, DPPH 라디칼 소거능, 아질산염 소거능 모두 자연농업에서 가장 높게 나타났으며, 자연농업에서 재배된 배추의 향과 맛이 좋다고 응답한 사람이 가장 많았다.
5. 일차 대사물질 중 피루브산, L-페닐알라닌, 구연산, 만니톨, 이노시톨 함량은 자연농업으로 재배한 배추로 만든 김치에서 가장 높게 나타났으며, L-알라닌, L-프롤린, L-글리신, L-세린, L- 트레오닌, 이소류신 , 아스파라긴산, 글루탐산 함량은 관행농업으로 재배한 배추로 만든 김치에서 가장 높게 나타났다. 과당 및 글루시톨 함량은 유기농업으로 재배한 배추로 만든 김치에서 가장 높게 나타났다.
6. 이차 대사물질 glucosinolates를 LC-MS로 분석한 결과 자연 농업으로 재배한 배추로 만든 김치에서 gluconapin, prgoitrin, 4-methoxyglucobrassicn의 함량이 가장 높게 나타났고 glucobrassicanapin 함량만 유기농업으로 재배한 배추로 만든 김치에서 가장 높게 나타났다.
7. 총 플라보노이드 및 총 페놀 함량과 DPPH 및 ABTS 소거능 모두 자연농업으로 재배한 배추로 만든 김치에서 가장 높게 나타났다.

자연농업으로 재배된 배추와 이로 만든 김치에 대부분의 기능성 성분이 높게 나타났다. 따라서 인체 건강 및 환경 측면에서 자연농업이 미래농업으로 고려되어야 할 것이며, 이를 위하여 자연농업에 대한 많은 연구가 수행되어야 할 것이다.

Morphological and biochemical characteristics of Chinese cabbage grown by conventional, organic, and natural farming were analyzed. Metabolites and antioxidant potential was measured for the kimchi manufactured with the Chinese cabbage grown by the different farming practices.

1. Root length of the Chinese cabbage grown by natural farming was shorter than that by conventional and organic farming, but fibrous root number was the opposite. Fresh weight of the Chinese cabbage leaves grown by natural farming was greater, but dry weight per 100g was the opposite.
2. Moisture, protein, and pH of the Chinese cabbage grown by natural farming shorter than that by conventional and organic farming, but lipids, ash, carbohydrate, and sugar content is the opposite.
3. Ca content was the highest in the Chinese cabbage grown by natural farming, and Na content was the lowest. Acetic acid is highest in the Chinese cabbage grown by natural farming. Most of the amino acid contents were the lowest, but phosphoethanolamone, sarcosine, and arginine is the highest in in the Chinese cabbage grown by natural farming.
4. Total phenolic content, DPPH radical scavenging activity, and nitrite scavenging activity were the highest in the Chinese cabbage grown by natural farming, and flavor and taste of the cabbage grown by natural farming has the highest score in sensory evaluation.
5. Pyruvate, L-phenylalanine, citric acid, mannitol and inositol contents among primary metabolites were the highest in the kimch made of the Chinese cabbage grown by natural farming. L-alanine, L-proline, L-glycine, L-serine, L-threonine, isoleucine, aspartic acid, and glutamic acid contents were the highest in the kimchi by conventional farming. Fructose and glucitol contents were the highest in the kimchi by organic farming.
6. From LC-MS analysis of the secondary metabolites, three kinds of glucosinolates such as gluconapin, prgoitrin, and 4-methoxyglucobrassicn showed the highest contents in the kimchi by natural farming, and only glucobrassicanapin content was the highest in the kimchi by organic farming.
7. Total flavonoid and total phenolic contents, and DPPH and ABTS scavenging activity were the highest in the kimchi by natural farming.
Cabbage grown in natural farming practices has high functional component due to high active contents except for the moisture content, the metabolites and most antioxidant is higher in kimchi made of cabbage grown by natural farming practice. Thus, natural farming will have to be considered as the future farming practice in terms of human health and the natural environment, which is also required a lot of research in other plants. Especially, because the yield of cabbage in natural farming is very low compared to organic and conventional farming practices, variety improvement and breed development for the cabbage suitable to natural farming should be studied. Further study for natural farming is required in terms of cultivation practice and conditions.

#관행농업 #유기농업 #자연농업 #배추 #배추김치 #기능성물질

I. 서언1
II. 연구사 4
1. 관행농업 4
2. 유기농업 6
3. 자연농업20
4. 관행, 유기, 자연농업 방법의 비교 26
가. 토양 관리 26
나. 시비 관리31
다. 병?해충 관리 39
5. 배추김치44
III. 재료 및 방법52
1. 공시재료52
가. 유기농업52
나. 관행농업52
다. 자연농업53
2. 실험방법53
가. 형태학적 분석 53
나. 바이오매스 중량 53
다. 성분분석54
1) 분석시료 준비 54
2) 일반성분분석54
3) 이화학적 분석 54
가) pH 측정 54
나) 당도 측정55
다)색도 측정 55
4) 기능성 성분분석 55
가) 무기 성분분석55
나) 유기산 성분분석56
다) 유리당 성분분석57
라) 아미노산 성분분석58
마) 총페놀 함유량 분석 58
바) DPPH 라디칼 소거능59
사) 아질산염 소거능59
라. 김치의 대사물질 및 항산화능 60
1) 김치 제조 및 분석 시료 준비 60
2) 대사물질 분석 60
가) 일차 대사물질 추출 60
나) 일차 대사물질 GC-MS 분석61
다) Glucosinolate추출 63
라) Glucosinolate의 LC-MS분석63
마) 테이터의 다변량 통계분석65
3) 항산화능 분석65
가) 총 폴리페놀 함량 분석 (TPC) 65
나) 총 플라보노이드 함량 분석 (TFC66
다) DPPH 라디칼 소거능 66
라) ABTS 라디칼 소거능 66
마) 통계분석 67
IV. 결과 및 고찰 68
1. 형태학적 분석68
2. 바이오메스 중량69
3. 생화학적 분석71
가. 이화학적 분석 71
1) 일반분석71
2) 당 함량 및 pH73
3) 색도74
나. 기능성 성분 분석75
1) 무기질 함량 75
2) 유기산 및 당 함량 77
3) 아미노산 함량 79
4) 항산화능84
5) 관능 검사 85
4. 김치의 대사물질 및 항산화능 비교 86
가. GC-MS 및 LC-MS 데이터의 PLS-DA 분석86
나. 김치의 일차 대사물질 분석 88
다. 김치의 Glucosinolates 분석 91
라. 김치의 TPC, TFC와 산화방지능 분석차이94
참고문헌 97
국문초록115

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