KOREAN J. SOC, FOOD SCI. Vol, 13, No, 2, May, 1997 버섯의 Ergocalciferol(Vit D2) 과 Cholecalciferol(Vit D3) 의함량측정 이진설 안령미 *. 최희숙 ** 동덕여자대학교식품영양학과, * 보건관리학

KOREAN J. SOC, FOOD SCI. Vol, 13, No, 2, May, 1997 버섯의 Ergocalciferol(Vit D2) 과 Cholecalciferol(Vit D3) 의함량측정 이진설 안령미 *. 최희숙 ** 동덕여자대학교식품영양학과, * 보건관리학과, ** 건국대학교통물자원연구센터 Determinations of Ergocalciferol and Cholecalciferol in Mushrooms Jinsil Lee, Ryoung-Me Ahn* and Ree-Sook Choi** Department of Food and Nutrition, *Health Science, Dongduk Women's Universiη **Animal Resources Research Center, Kon-Kuk University Abstract The contents of ergocalciferol (vit D,) and cholecalciferol (vit D,) in mushrooms (Lentinus edodes, Agaricus bisporus, Pleurotus ostreatus, Flammulina velut,ψes, Auricularia auricular, Gyropora esculenta, Romaria botrytis, Coriorus versicolar, Ganoderma luc 띠 um) were determined by high-performance liquid chromatography (HPLC), using external standard method. The methods included saponification, extraction, drying, filtering and quantification with analytical HPLC 아 'aters Inc.). 까 le contents of vit D, and D, found in different mushroom species. A. auriculaκ and L. edodes contained high amounts of vit D, 167.8, 72.6 μg/ 100 g of edible portion, respectively. On the other hand A. bisporus showed the lowest contents of vit D among analyzed mushrooms. Key words: Vit D" Vit D" HPLC, Mushroom I. 서 론 버섯은곰팡이의일종으로대부분은담자균류에속 하는고등균류로서지구상에는수천종의 버섯이있 는것으로알려졌으며국내에는 800여종이자생하고 있다. 버섯은식용버섯 ( 약 700여종 ), 약용버섯 (50여 종 ), 독버섯등으로분류된다 I) 우리나라에서많이애용되는식용버섯으로는표고 μ entinus edodes), 송이 (Tricholoma matsutake), 양송이 (Agaricus bisporus), 느다리 (Pleurotus ostreat따 ), 팽이 (Flammulina velutipes), 목이어 uriularia auricular), 석 이 (Gyropora esculenta), 싸리버섯 (Romaria botηtis) 등 이 었으며약용버섯류로는영지 (Ganoderma lucidum), 운지 (Coriorus versicola끼, 상황버섯 (Phellinus Linκus) 등이 었다. 버섯은수분, 단백질, 지질, 탄수화물의함 량이 적어 에너지원으로는가치가적지만비타민 B, 와나이아신이비교척다른채소에비해많이들어있 으며특히비타민 D의 전구체인 ergosterol이 많은양 존재한다 Ergosterol과 cholesterol은자외선조사에의해각각 비타민 DC( ergocalciflεrol) 와비타민 Dlcholecalciferol) 로전환되며이들은신장에서비다민 D의활성형언 1, 25-dihydroxyvitamin D(I, 25-(OH),D) 로전환되어체내의칼숨및골격대사를조절하여골격의성장및유지에필수적인생리적역할을하는것으로알려졌다까비타민 D는칼습과언의향상성유지에중요한역할을하는유가화합물로서비타민 D" D" D., D" D6, D7 등척어도 107" 이상의물질들이발견되었다. 이중에서도식품에존재하는비타민 D는주로비타 민 D, 와비다민 D, 이다. 이스트나식물성식품에존재하는 εrgostεrol 은자외선조사에의해 ergocalciferol ( 비타민 D,) 로전환된다. 동물의경우에는피부와럴에 7-dehydrocholesterol이라는비타민 D, 의전구체가틀어였고 1 묻칭도자외션을받게되면 choleclciferol( 비다민 D,) 로전환된다. 이들두형태는바다민 D로서인처체l 에동얼한효과를나타낸다ι 비타민 D에관련된연구로는주로대사, 생리효과, 분석법, 등에관한것들이주종을이루며, 식품에존재하는비타민 D의양에대한연구, 특히버섯에존재하는비타민 D의함량에관한연구는아주미미한상황이다 2 시 1935년에 Scheunert 등6에식용버섯의비타민 D 함량을측청하였으며, 그이후로는 1980년대에들 -173-

88 1 진실안령마 최희숙 어서 Holland 등끼 Souci 등 R), Takamura 등9), Takeuchi 등 10) 이버섯의비타민 D 함량을측정하였으나그측정치가서로많은차이를보였다. 비타민 D에관한분석이가장많이이루어진국가는일본으호일본식품성분표 11). 에는일본에서많이이용되고있는버섯의비타민 0, 함량치가나와었으며우리나라의식품성분표12) 에는, 팽이버섯과표고섯에는비타민 D가전혀존재하지않는것드로보고되고있다. 이와같이식품의비타민 D 함량에대한연구가부진했던이유는피부가자외선을받음으로써비타민 D가합성될수있기때문에비타민 D의중요성에대해관심이적었을것이라는것과식품에존재하는비타민 D의함량이매우적어분석에어려움이많았기때문으로생각된다. 그러나최근엔비타민 D의중요성이강조되면서식품, 특히우유나유제품에비타민 D를강화시키거나골다공증의예방을위한칼숨제에비타민 D를첨가하는등칼숨의흉수융을증가시키기위해여러방면으로노력을기울이는것드로보아앞으로는식품에존재하는비타민 D의함량에도관심을기울일것으로예측된다 4.13) 앞서언급된바와같이비타민 D에대한관심은높아지고있지만아직도식품중에들어있는비타민 D 함량에관한자료는매우제한되어있는것이현실이다식품중에들어있는비타민 D의정확한양을제공할수있다면한국언을위한국민영양조사시비타민 D의성취량을보다정확하게계산할수있을뿐아니라단체급식소와가정에서의식단작성시중요한지침이될수있을것이라고사료된다. 그러므로본연구는 high performance liquid chromatography(hplc} 를이용해식물성식품중에서비타민 D가비교적많이존재한다고알려진버섯들의비타민 D 함량을측정함으후써우리나라실정에맞는연구자료를제공하고자수행되었다. II. 실험재료및방법 1. 실험재료본실험에사용원표고버섯중生동고는경기도산, 乾동고와乾화고는제주도산, 生느타리버섯은충청북도산, 生팽이버섯은경상북도산, 生양송이버섯은한국산 ( 지역불명 ), 乾목이버섯은중국산, 乾석이버섯은강원도산, 乾운지버섯은충청북도산, 乾영지버섯은한국산 ( 지역불명 ) 이었다. 버섯들은 1996년 12월부터 199까건 2월사이에서울에소재한경동시장과웰곡시장에서구입하였다 HPLC 의표준시약인비타민 Or(ergocalciferol), 바다민 0,(cholecalciferol) 는 Sigma Chemical Co. 에서구업하여사용하였다. 이외에비타민 D 분석에 λf용된시약들은모두특급시약이였다. 2. 실험방법 (1) 수분함량측정수분함량은상법에의하여측정하였다. 무게뜰알고있는평량병에 5g의시료를첨가하여 100 C에서 2시간동안가열한후데시케이터로옮겨방냉을 30분간시켰다. 방냉시킨시료를정량하여무게의오차가 1 mg이될때까지 3번반복하였다. 수분함량은수분우게를시료무게로나눈후이값에 log을곱하여 % 값을구하였다. (2) 비타민 O 2와비타민 0, 의추출비타민 O2와비타띤 0, 의 stock solution(lo m셀10 m/) 를 0.1 mg/10 m! 의농도로희석하여 10μl씩 HPLC에투입하였다. 비타민 O 2, 비타민 0, 의함량은 external standard 방법 A로정량하였고 Brubacher와 Southgate l4 ) 의방법을응용하여 Fig. 1과같은방법으로실시하였다 먼저버섯을균질화시킨후 109돼시료를 250 m! 환류용플라스크에넣었다.40 m! 의에탄 올, 50% potassium hydroxide 용액 10 m!, 항산화제인 hydroquinone 100 mg, sodium sulfide 2 m! 를함께넣고환류장치에서 90 C에서 25분간검화시켰다. 검화가완료된시료는약 40 C로냉각시켜 500 m! 분액여두로옮긴후 120 m! 의 diethyl ether를 2차례첨가해비타민 0, 와 0, 를추출하였다. 추출된시료는 50m! 의 10% NaCl 용액, 50 m! 의증류수, 50 m! 의 ethanol 용액, 50 m! 의증류수순으로 ether 용액을세척하였다. Ether 층을 250ml의정량플라스크에옮기고산화방지제 dibutyl hydroxy toluene(bht) 100 mg을넣고다시 ether로 250 m! 표시선까지맞추였다. 이용액 A로 부터 50 m! 의 사료를취해질소가스로진공증발시킨 다음 5 m! 의 methanol 에 녹여 filter(acrodisc, LCB, PVDF, Gelman Sci.)-를이용하여여과시킨후 20 μl를 취해 HPLC(Waters Inc.) 에주업시켰다 HPLC의 조건은 Waters Inc 의 Watεrs 510 pump, 486 UV 검출기, U6K 주업기및 746 Data module로 서, 분석조건중 column은 Lichrospher 100RP-18(4 x 244 mm, 5 μm; Merck & Co., Inc.), 이통상은 95% methanol, 유속은 1.2 m!lmin, column oven 온도는 60 C, 시료주입량은 20 μ!, 검출기파장은 280 nm 에 서분석하였다. 버섯시료의비다민 D, 와 0, 의 농도는다음식찰이 한국조리과학회지제 13 권제 2 호 (1997) -174-

버섯의 Ergocalciferol(Vit D 2) 과 Cholecalciferol(Vit D 3) 의함량측정 89 Exσ'act Sample IOg(Homogenizedl 40m! EtOH 50% KOH IOmtl Hydroquinone IOOmg 2mt sodiurn sulfide 잃 ponifica빼 (90'C, 잃min).--J I W 뼈 a 잃 sh 뼈때 m 뼈 t I Co 뼈 'C) vit D.l &03 with diethyl ether! 020mt, twice) (2) 50이 nil 얘뼈 l H2O ClJ50m! 10% EtOH @50ml H2O Transfer ether layer to 250뼈 vol. flask Add loomg BHT & ether Take 50뼈 & evaporate 본연구에서는버섯에존재하는비타민 D갱 } 비타민 D 3의함량을 HPLC를통해측정하였으며비타민 D2와비타민 D3의함량을함한값을비타민 D로표시하였다비타민 D의분석법중에서 paper chromatogtaphy, thin layer chromatography를이용한방법들은분석시간과분석력측면에서는그기능이떨어지지만기기가제대로발달되지않았던때에는중요한분석법으로사용이되었으며, 그이후로는 ultraviolet adsorption, colorimetry, fluorescence spectroscopy, gas chromatography를이용한방법들이이용이되었으며최근엔소량의시료로도여러가지비타민 D 대사물질의분석이가능한 competitive binding assay 법, HPLC법이많이이용이되고있다4) 이들분석방법들중에서 HPLC볍은식품에존재하는비타민 D의측정에가장알맞은방법으로판단되어이방법을이용하여비타민 D를분석하였다비타만 D 2와비타민 D, 의 standard, 시료인건동고의 chromatogram 은 Fig. 양 } Fig. 3에제시하였다. 비타민 D2는 retention time이 14.54분, 비타민 D 3는 15.34분대에서분리되었다. 건동고의비타민 D갱4 비다민 D3는각각 14.88, 15.76분대에서분리되였다비다민 D2와비타민 Dissolve sample with 5n1l MeOH (A) Filtering HPLC An alysis<20 따 injection) Fig. 1. Scheme for procedure for determination of vit D2and D 3 in mushroom. 관 a π54 Vit D2 용하여계산하였다. 버섯시료의비타민 D2(D3 ) 의농도 (μg/100 g 가식부 ) 버섯시료의 peak 면적비타민 Dz{D 3 ) standard의 peak 면적 비타민 D2 (D3) 의 standard 농도 x 12500* " HPLC 에주업된시료 20 μl 에는버섯시료 0.008 g 에 존재하는비타민 D2(D3 ) 가녹아였으므로버섯시료 100g 에존재하는양부로환산하기위해 12500- 을곱해없주 III. 결과및고찰 뚫원려 (B) f -- 그 Vit D:l Fig. 2. Analytical HPLC chromatograms fo standards of vit D2 (A) and D 3 (8). "Numbers represent retention time. -175- 한국조리과학회지제 13 권제 2 호 (1997)

90 이진실 얀령미최희숙 낼옆 % 11.58 9:99.. Vit D.! 1? Vit OJ, 나 == 그 Fig. 3. Analytical HPLC chromatogram of vit D 2 and D 3 in L edodes (Drγ Donko). *Numbers represent retention time. D, 의 함량은 Table 1 에제시하였다표고버섯류에서는 건동고, 생동고와건화고를분석하였다건조된버 섯들의수분함량은 6.8-10.7%, 생버섯들은 83.0 90.5% 로측정되었다. 건동고, 생동고, 건화고, 느타 리, 팽이, 양송이, 목이, 석이, 운지, 영지의비타민 D 2 의양은각각 34.6, 28.9, 7.9, 27.1, 25.3, 3.1, 51.5, 11.4, 5.4, 9.9μg/ 100 g 로측정되었다. 건버섯중에서 는목이버섯이 5 1. 5μ.g/ 100 g 로비타민 D, 의양이가 장많았으며그다음은동고, 석이, 영지, 화고, 운지 순이였다. 생버섯인동고, 느타리 - 팽이의비타민 D2 함량은각각 28.9, 27.1, 25.3 μg/100 g 로서로비슷한 수준이였으며 양송이는 3.1 μ.g/ 100 g 로다른버섯에 비해함량이매우낮았다. Soud 등 ') 은양송이의비타 민 D, 함량이 1.94 μg/100 g 로본연구의함량치의 2/ 3 정도가된다고보고하였으며 Holland 등 7) 은 0 μg/ 100 g, Sondergaard 와 Leerbeck l5 ) 은 1 μg/100 g 이하, Mat- tila 등16) 은 0.21 μg/ 100 g로보고하였다. 이와같이버섯에존재하는비타민 D의함량치는연구자에따라 서로많은차이를보이는데이는같은종류의버섯이라도기후, 재배장소등이다르기때문에나타닐수있는결과라고 Mattila 등 16) 은해석했다. 이러한경향은 Takamura 등 10) 의표고버섯을이용한연구에서도나타났다. 그들은품질수준이다른 3가지표고버섯을건조시켜 HPLC로 1년에한번씩 3년간분석한결과비타민 D의함량이가장낮은시료는 21.8 μ.g/100 g, 가장높은시료는 109.6 μg/100 g로그값의차이는 5배이상이었다. 본연구자들이분석한건동고와화고는각각 34.6, 7.9 μg/ 100 g로건동고의경우는 Takamura 등 9) 의함량치중낮은편에속하였으며화고의경우는그함량이매우낮아그들의분석치에는훨씬못미치는수준이었다. Takamura 등 9) 도역시표고버섯의비타민 D2의함량은수확시기, 버섯의품질, 재배조건등에의해많은영향을받아그함량의차이가크게나타난것으로분석했다. 앞서언급된버섯의비타민 D 2 함량에영향을뚱수있는조건들외에중요한요인 ξ 로건조조건을뜰수있겠다. 버섯에는비타민 D2의전구체인 ergosterol이많이존재하므로버섯이적당량의햇빛을받게되띤즉자외션을쪼이게되면 ergosterol야비타민 D2로전환될가능성이높아버섯내의비타민 D, 의함량이높아질확률이커진다고할수있겠다. 그러나최근에는자연건조볍보다는열풍건조법을많이이용하기때문에자외선에의한비타민 D, 의생성효과는기대할수없을뿐아니라고온을이용하므로비타민 D, 의파괴가일어났기때문인것으로사료된다. 이는본연구결과로부터도유추할수있다. 건동고의경우수분함량이생동고의 1/8정도밖에안되었음에도불구하고비타민 D, 의함량은건동고가 34.6, 생동고는 28.9 μg/ 100 g Table 1. Vit D 2 and vit D 3 contents of mushrooms Name of mushroom Lentinus edodes Donko (Dry) Donko (Fresh) Whago (Dry) PI,αIOto S ostreatus (Fresh) Flammulina velutipes (Fresh) Agaricus bisporus (Fresh) Auricularia autκular (Dry) Gyropora esculenta (Dry) Coriorus versicolar (Dry) Ganoderma luc띠 um (Drv) Vitamin D=Vitamin D 2 +Vitamin D 3 Mean±S.D. (n=3) % Water 10.3 83.0 6.8 90.0 89.7 90.5 10.7 8.2 7.5 9.4 Vitamin D, 34.6±0.36 28. 9±0.22 7.9±0.41 27.1±3.05 25.3±0.50 3.1±0.15 51.5± 1.41 l 1.4±0.12 5.4±0.11 9.9±0.83 (μg/100 g edible POI1ion) Vitamin D, Vitamin D 38.0+0.16 21.6±0.11 19.6±0.01 29.7±3.91 27.5± 1.04 4.1+0.46 116.3+4.52 18.0±0.61 7.6±0.1O 14.3±0.32 72.6 50.5 27.5 56.8 52.8 7.2 167.8 29.4 13.0 24.2 한국조리과학회지제 13 권제 2 호 (1997) -176-

버섯의 Ergocalciferol(Vit D 2 pt Ch 이 e 때 ciferolαit 0,) 의함량측정 91 로차이가크게냐지않았던것으로보아버섯이건조 되면서비다민 D 27} 많은양파괴되었기때문에나다 난결과로사료된다. 본실험에서사용된건동고는열 풍건조가된시료이었다. 이러한현상은건조된상태 에서이용이되고있는다른버섯들에서도나타날수 있는현상으후버섯의최적건조조건에대한연구가 하루빨리행하여져야할것으로사료된다 비타민 D, 함량은건동고, 생동고, 건화고, 느타 리, 팽이, 양송이, 목이, 석이, 운지, 영지가각각 38.0, 21.6, 19.6, 29.7, 27.5, 4.1, 116.3, 18.0, 7.6, 14.3 μg/ 100g로나타났다. 비타민 D, 역시시료버섯중목이 의 함량이 116.3 μg/ 100 g로가장높게나타났다. 이 수치는일본식품성분표 II) 에 보고된 400μ g/ 100 g보다 는훨씬적은수치이다그다음으로동고는 38.0 μ.g/ 100 g로일본식품분석표11) 에 보고된 16 μg/ 100 g보다 는높은수치를보였다동고의경우목이에비해비 타민 D3의 함량은적었지만동고도비타민 D, 의 급원 으로손색이없다고하겠다. 그다음으로는화고, 석 이, 영지, 운지로약용버섯들은식용버섯들보다비타 민 D, 의 함량이많지않았다 생버섯의비타민 D, 의 함량은느타리가 29.7 μg/ 100 g로일본분석치 10) 인 1.3 μg/ 100 g의 23배높은수치로생버섯중에서는가장 비타민 D, 의 함량이높았다. 그다음으로동고는 21.6 μg/100 g, 양송이는 4.1 μg/100 g로비타민 D, 의 함량 을보였다. 비다민 D, 와 D, 를 함한비타민 D값역시 목이가 167.8 μg/100 g로분석된버섯중가장비타민 D의함 량이많았다. 이러한결과로보아목이버섯은비타민 D의 좋은급원체라고생각된다. 표고버섯의한종류 인동고역시비타민 D의 함량 72.6μg/100 g로비타 민 D의홀륭한급원처l 라고사료된다. 버섯들은비다민 D의 함량이전무하다시피하는식 물성식품 ( 양배추, 시금치 0.005 μg/ 100 g) 에 비해비 타민 D의 함량이월등히많을뿐아니라비타민 D, 의 전구체인 ergosterol이많은양존재하는것으로보아버섯은비타민 D의좋은급원체이다4) 특히목이버섯과동고는칼숨의필요량이높은시기언유아기, 청소년기, 갱년기여성에게좋은식품이될수있을것으로사료된다. 본연구에서는대부분한국산버섯틀을분석하였으므로외국에서측정된비타민 D의함량치보다는우리나라실정에맞는결과치라고사료되며본연구결과가국민영양조사나영양권장량제정시조금이나마참고가되었으면하는것이본연구자들의바램이다. 앞으로의연구과제로는버섯에존재하는비다민 D 의함량뿐만아니라 ergosterol 의함량측정도의미가 있을것으로보이며버섯이외의식품에존재하는비타 민 D 의함량도측정하여식품분석표에등재시켜야보 다더정확한영양조사및그외영양에관련된자료를 보다정확하게분석을할수있을것으로사료된다. IV. 요약 HPLC 를이용하여표고 ( 동고, 화고 ), 팽이, 양송이, 목이, 석이, 운지, 영지버섯에존재하는비타민 D 2 와 비타민 D, 의양을측정했다. HPLC 는 external standard 방법을이용하였다. 검화, 추출, 건조, 거름, 과정 을거친시료 20 μl 를 HPLC 에투입해비타민 D2 와비 타민 D, 의 비타민 D, 의 양을측정했다. 버섯들중에비다민 D2 와 양이가장많은것은목이버섯 (167.8 μ.g/ 100 g) 이였으며가장척은것은양송이로 (7.2μg/100 g) 로분석됐다. 버섯에존재하는비다민 D 의함량이연구자에따라 많은차이가있는데이는버섯의수확시기, 재배조건, 재배종자, 건조조건에기언한것 A 로보언다 참고문헌 1 김병각, 김양섭, 석순자, 성재모, 신재용, 안영남, 한정 혜 : 버섯건강요법 가럼출판사, (1995) 2. Friedeich, W.: Vitamins. pp. 143-216, de Gruyter, (1988). 3. Norman, AW.: Vitamin 0: The Calcium Homeostatic Steroid Hormone. Academic Press, (1979). 4. Collins, D. Elaine and Norman, Anthony W.: Vitamin D in Handbook of Vitamins edited by Machlin Lawrence J., 2nd ed. pp. 59-98 (1991). 5. 김숙희, 유춘희, 강병희, 김선희, 컴경진, 이종미, 이현옥 : 영양학. 이화여자대학교출판부, pp. 269-275 (1991). 6. Scheunεrt, A, Reschkε, J., Schieblich, M.: About the vitamin 0 contents in somε edible mushrooms. Hoppe Seyler s Z. Physiol. Chern., 235: 91 (1935). 7. Holland, B., Welch, A.A., Unwin, 1.0., Buss, D.H., Paul, AA, Southgate, D.AT.: McCance and Siddowson s The composition of foods; The Royal Society of Chemistry and Ministry of Agriculture, Fisheries and Food. Richard Clay ltd. (1991). 8. Souci, S.W., Fachman, W., Kraut, H.: Food Composition and Nutrition Tablεs 1986/87: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbh. (1986) 9. Takamura, K., Hoshino H., Sugahara, T., Amano, H.: Determination of vitamin O 2 in shiitake mushroom by high performance liquid chromatography. J. Chro- 177 한국조리과학회지제 13 권제 2 호 (1997)

92 이진실 안령미 최희숙 matogr., 545(20): 2041 (1991). 10. Takeuchi, A., Okano, T., Teraoka, S., Murakami, T.: High-performance liquid chromatographic determination of vitamin D in foods, feeds and pharmaceuticals by successive use of reversed-phase and straightphase columns. J. Nutr. Sci. Vitaminol., 30(11): 25 (1984). 11. 團醫學出版林式會社 : 日本食品成分表第 4 版 (1996). 12 농촌생활연구소 : 식품분석표. 제 5 개정판. 농촌진흥청 (1996). 13. 김정현 : 한국여성의 vitamin D 영양상태와골밀도에 관한생태학적연구. 연세대학교대학원박사학위논문 (1996). 14. Brubacher, G.W. Muller-Mulot and Southgate D.A.T. Methods for the determination of vitamins in food. El sevier. pp. 23-32, 97-106 (1991). 15. Sondergaad, H., and Leebeck, E.: Vitamin D-in dholdet I danske leunedsmidler (the content of vi tamin D in Danish Foods): Publication 69, Status Lev nedsmiddelinstitut (National Food Institute) (1982). 16. Mattila, Pirjo H., Piironen, Vieno I., Unsi-Rauva Esko J., and Koivistoinen, Pekka E.: Vitamin D Con tents in Edible Mushrooms. J. Agric. Food Chern. 42(11): 2449 (1994). (199 까년 4 월 22 일접수 ) 한국조리과학회지제 13 권제 2 호 (1997) 178-