- 전국에서 수집된 식방풍의 종류·조직·수확 시기에 따른 성분 차이를 규명하여 식방풍의 자원화 및 산업화 비전 제시 -
[연구필요성]
서울대학교 양태진 교수팀은 전국에서 수집한 식방풍 자원을 바탕으로 우수 품종 종자 개발 연구를 진행하고 있으며, 본 연구에서는 지금까지 개발한 식방풍 우수 계통을 재배하며 계절별 수량성과 기능성 성분 함량 차이를 확인하였다.
항산화 활성 분석 결과, 총 폴리페놀(TPC), 총 플라보노이드(TFC)는 잎에서 더 높게 검출되었으며, DPPH와 ABTS 항산화 활성은 뿌리에서 더 우수하게 나타났다.
잎과 뿌리에서 9가지 주요 화합물을 분석한 결과, 공통으로 존재하는 성분 외에도 특정 조직에서만 발견되는 성분들이 확인되었으며, 이는 잎과 뿌리가 각각 고유의 기능성 성분을 지니고 있어 용도에 따라 선택적 활용이 가능함을 시사한다.
서울대학교 양태진 교수팀은 기존의 봄나물로 인식되던 식방풍을 연중 재배하며 월별 수확을 통해 생산량과 기능성 성분 농도 변화를 추적하였고, 수확 시기에 따라 성분 농도가 크게 변하는 패턴을 규명하였다.
이번 연구는 품종 개발 중인 우수 식방풍 자원들의 조직 간 생리활성 화합물 함량 차이와 환경적 요인에 따른 변동을 규명하였으며, 이를 바탕으로 맞춤형 기능성 식품 개발 및 건강증진을 위한 다양한 활용 가능성을 제시하였다.
[연구성과/기대효과]
서울대학교 양태진 교수팀은 월별 수확을 통한 생산량과 기능성 성분 농도 변화를 추적하였고, 수확 시기에 따라 특정 기능성 성분 농도가 최대 6배까지 변화하는 패턴을 확인하였다. 이러한 결과는 식방풍의 기능성 성분이 계절적으로 변화함을 시사하며, 특정 기능성 제품 생산을 위한 방풍나물의 최적 수확 시기를 결정하는데 기초 자료로 활용될 수 있다.
이번 연구는 식방풍의 품종 개발중인 우수 자원들의 조직 간 생리활성 화합물 함량 차이와 환경적 요인에 따른 변동을 밝혀내어, 이를 기반으로 맞춤형 기능성 식품 개발 및 건강증진을 위한 다양한 활용 가능성을 제시하였다.
[본문]
[주제문]
최근 개인의 건강한 식생활과 이를 위한 기능성 채소의 중요성이 부각되면서, 국내 고유 식물인 ‘식방풍(갯기름나물)’이 새롭게 주목받고 있다. 식방풍은 우리나라에서는‘방풍(防風): 풍을 예방한다’는 의미를 지니며 봄나물로 주로 이용되고 있으며, 일본에서는 수명 연장의 뜻을 담은 '장명초(長命草)'로 불리며 다양한 기능성 식품과 제품으로 활용되고 있다.
방풍이라는 명칭은 중국의 원방풍(Saposhnikovia divaricata), 우리나라의 식방풍과 해방풍 등 3가지 다른 식물에 통용되는데 이들 3종의 식물은 완전히 다른 식물이다. 특히 식방풍(Peucedanum japonicum)과 해방풍(Glehnia littoralis)은 전혀 다른 식물이지만 우리나라가 원산지이므로 서로 혼용되어 불리기도 하며 이들에 대한 연구 개발이 아직 부족한 상황이다.
우리나라 고유식물인 식방풍의 체계적인 연구 및 개발을 위해 서울대학교 농업생명과학대학 김진태, 양태진 교수팀과 중앙대학교 이상현 교수팀은 국내 다양한 지역에서 수집·육성한 식방풍 자원을 대상으로, 우수 자원 간의 기능성 성분 차이를 분석하고, 부위·수확 시기에 따른 특정 생리활성 화합물의 농도 차이를 과학적으로 규명하여, 최근 국제 학술지인 ACS Omega에 논문을 게재하였다.
[주요내용]
서울대학교 양태진 교수팀은 전국에서 수집한 식방풍 자원을 기반으로 우수 품종 개발을 진행 중이며, 본 연구에서는 수집 자원을 육성하고, 그중 우수한 6개의 육성계통간에 수량과 품질은 물론 기능성 성분 함량에 큰 차이가 있음을 확인하였다.
항산화 활성 분석을 위해 총 폴리페놀(TPC), 총 플라보노이드(TFC), DPPH, ABTS 활성을 측정한 결과, TPC와 TFC는 뿌리보다 잎에서 각각 최대 2.7배, 25배 높은 농도로 검출되었으며, DPPH와 ABTS 분석에서는 뿌리의 항산화 활성이 각각 최대 2.1배, 2.3배 더 높은 것으로 나타났다.
잎과 뿌리에서 9가지 주요 화합물을 분석한 결과, chlorogenic acid, peucedanol 7-O-glucoside, 그리고 3-O-coumaroylquinic acid는 잎과 뿌리 모두에서 검출되어 뿌리는 물론 잎에서도 기능성 성분이 많이 함유되어 있음을 확인할 수 있었다. 반면, neochlorogenic acid, cryptochlorogenic acid, rutin, diosomin은 잎에만, hyperoside와 peucedanol은 뿌리에만 특이적으로 존재하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 잎과 뿌리가 각각 독특한 기능성 성분을 지니고 있어, 용도에 따라 특정 부위를 선택적으로 활용할 수 있음을 시사한다.
식방풍 우수계통간 월별 잎 생산성, 항산화 및 주요 성분함량 차이가 많이 나타났는데 이 중 S3, S4, S5 계통은 잎의 생산성은 물론 기능성분 함량도 우수해 우수한 품종의 개발 가능성을 보여주었다.
식방풍은 현재 봄나물로서만 인지되고 있는데 본 연구를 통해 8월 고온기에 생육은 저조하지만 연중 생산이 가능하며, 각 시기별 다양한 효능을 즐길 수 있음을 시사하고 있다.
서울대학교 양태진 교수팀은 월별 수확을 통한 생산량과 기능성 성분 농도 변화를 추적하였고, 수확 시기에 따라 특정 기능성 성분 농도가 최대 6배까지 변화하는 패턴을 확인하였다. 이러한 결과는 식방풍의 기능성 성분이 계절적으로 변화함을 시사하며, 특정 기능성 제품 생산을 위한 방풍나물의 최적 수확 시기를 결정하는데 기초 자료로 활용될 수 있다.
이번 연구는 식방풍의 품종 개발중인 우수 자원들의 조직 간 생리활성 화합물 함량 차이와 환경적 요인에 따른 변동을 밝혀내어, 이를 기반으로 맞춤형 기능성 식품 개발 및 건강증진을 위한 다양한 활용 가능성을 제시하였다.
양태진 교수는 현재 BK21 농림생물자원창의인재양성사업단장과 서울대학교 평창캠퍼스 그린바이오과학기술원장을 겸무하고 있는데 식방풍은 우리나라 고유식물로 개발가치가 높다고 평가하고 있다.
식방풍은 우리나라와 일본, 대만, 필리핀 바닷가에 분포하지만 우리나라 산간지방에서도 매우 잘 생육하므로 다양한 환경에 적합한 우수 품종 개발 및 생산과 유통체계 개선을 위한 종합적인 노력이 지원될 경우 나고야의정서에 대응하는 우수한 작물로서 발전하리라 기대된다.
[마무리]
식방풍은 현재 주로 봄나물로만 알려져 있고 연중 이용은 제한적으로만 되고 있지만, 이번 연구를 통해 연중 생산과 다양한 활용 가능성이 확인되었다. 스마트팜 등 첨단 농업 기술을 활용하여 신선한 채소로서의 연중 공급 가능성을 입증한 이번 연구는, 식방풍을 신선한 기능성 채소로서 안정적으로 생산할 수 있는 품종육종 및 산업화 기반을 마련하는 기초 자료로 활용될 수 있다. 우수한 품종 개발과 맞춤형 제품 출시를 통해 식방풍 재배 농가의 소득 증대와 관련 산업 발전에 기여할 것으로 기대된다.
[연구결과]
Comprehensive Determination of Phenolic Compounds and Antioxidant Potential in the Leaves and Roots of Peucedanum japonicum Harvested from Different Accessions and Growth Periods
Neil Patrick Uy, Jin-Tae Kim, Sullim Lee, Tae-Jin Yang, and Sanghyun Lee
(ACS Omega, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.4c05561)
식방풍(Peucedanum japonicum Thunberg)은 잠재적인 채소로서의 가치와 우수한 약효에도 불구하고 관련 연구가 부족하다. 본 연구는 다양한 식방풍 자원에서 추출한 총 폴리페놀(TPC) 및 플라보노이드(TFC) 함량과 DPPH 및 ABTS 항산화 활성 평가를 통해 식방풍의 생리활성 화합물과 항산화 능력을 확인하였다. 또한, LC–MS/MS 및 HPLC 분석을 통해 9가지 화합물을 정량화한 결과, Chlorogenic acid (CA)가 가장 풍부하게 존재하며 Hyperoside와 Peucedanol은 가장 적은 것으로 나타났다. 가장 풍부한 Chlorogenic acid의 경우 자원들(2.01–21.31 mg/g)과 식물 부위(0.34–19.57 mg/g)에 따라 함량에 차이가 있었고, 일반적으로 잎에서 높은 항산화 활성을 보였다. 이번 분석 결과는 잘 알려지지 않은 식방풍의 생리활성 화합물 구성과 항산화 활성에 대한 이해를 넓히며, 천연물 화학 및 잠재적 치료 응용 분야의 발전에 중요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
[그림설명]
본 그림은 연구에 사용된 다양한 식방풍 자원과 연구에 사용된 우수계통 6개의 모양과(왼쪽) 시기별 및 부위별 기능성 성분 분석 결과(오른쪽)를 나타낸다. 분석에 이용된 9개 성분은 6개 계통간 차이를 보이며 잎과 뿌리 및 월별 수확시기에 따라서도 다르게 나타났다. Chlorogenic acid, Peucedanol 7-O-glucoside, 3-O-coumaroylquinic acid는 모든 조직에서 발견되었으나, Cryptochlorogenic acid, Rutin, Diosmin은 잎에서만, Hyperoside와 Peucedanol은 뿌리에서만 특이적으로 검출되었다.