마산 특산 미더덕 연구 및 특산물 브랜드화
마산 특산 미더덕 연구 및 특산물 브랜드화
  • 경남대인터넷신문
  • 승인 2005.03.30 22:22
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노화예방과 항암 효과 탁월
I. 미더덕의 항산화력에 대한 연구

1. 서론

산소는 생명 유지에 절대적으로 필요한 원소이지만 각종 물리적, 화학적, 환경적 요인 등에 의하여 반응성이 매우 큰 활성산소로 전환되면 생체에 치명적인 영향을 미친다. 즉, 이들 활성산소는 세포구성 성분들인 지질, 단백질, 유전자 (DNA) 등에 대하여 비선택적, 비가역적인 산화반응을 유발하여 면역체계를 파괴함으로써 노화 및 각종 질병을 일으키는 것으로 밝혀졌다.

활성산소는 정상적인 세포 대사과정에서도 일부 생성되고 있으며 체내에서는 각종 항산화효소와 항산화물질로 이를 제어하고 있다. 그러나 현대 생활에서는 각종 환경 요인에 의하여 과량의 활성산소가 생성되어 인체 내의 항산화물질은 부족한 상태이며, 이로 인해 각종 질병과 노화가 유발된다.

항산화물질은 식품산업, 의약산업, 화장품산업 등 다양한 분야에서 이용될 수 있기 때문에 국가 경제 산업적 측면에서 매우 큰 파급효과를 기대할 수 있다. 특히 지금까지 알려진 항산화제가 약한 활성, 독성 및 사용상의 한계로 인하여 의약활성물질로 사용하는 데에 있어서 많은 문제점을 내포하고 있다. 따라서 천연으로부터 보다 안전하고 강한 활성을 지닌 신규 천연 항산화제의 개발이 요구된다.

미더덕(Styela clava)은 척색동물문 미색동물아문에 속하는 해양생물로서, 독특한 향과 맛으로 인해 식품에 널리 이용되고 있다. 미더덕은 우리나라 전역에서 발견되고 있으나, 마산시 진동 고현마을에서 양식을 독점 허가 받아 우리나라 소비량의 80% 정도를 생산하고 있다. 미더덕에 대한 연구는 스테롤 함량, 계절에 따른 영양성분 조성의 변화 등 주로 성분에 대한 연구가 대부분이었으며, 기능성 성분으로는 껍질로부터 glycosaminoglycan을 추출한 예가 있었다. 또한, 미더덕 유래 용혈성 항균 펩티드에 대한 연구는 많이 시행되었으나, 아직 미더덕의 기능성 소재에 대해서는 보고된 바가 없다.

따라서, 본 연구에서는 미더덕 유래 항산화 물질을 탐색하고 그 기능성을 조사하여 미더덕의 소비 증진을 통한 어민의 수입 증대뿐만 아니라 신규 소재 발굴을 기하고자 하였다.

2. 재료 및 방법

(1) 재료

본 실험에 사용한 미더덕은 경남 마산시 진동면 고현마을에서 양식하는 미더덕을 2004년 10월에 구입하였다. 구입한 미더덕은 이물질을 제거하고 물로 깨끗이 여러 번 씻어 물기를 제거한 후, 분쇄기 (Mixer MC 811C, (주) 노비타, 한국) 를 이용하여 분쇄하여 사용하였다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 시약과 tannic acid는Sigma Chemical Co. (St. Louis. MO. USA)에서 구입하였고, potassium ferricyanide, ethanol, 염화철은 모두 일급 이상의 등급을 사용하였다.

(2) 추출물 조제

분쇄한 미더덕을 반을 나누어, 2.5kg (시료 FD)은 심온 동결기로 -70℃에서 하룻밤 저장하고, 2.5kg (시료 FR)은 용매별로 바로 추출하였다. 시료 FD는 동결건조기로 4일동안 완전히 건조시킨 후, 다시 분쇄기를 이용하여 분말로 만들어서 체 (27 mesh)로 분말의 크기를 일정하게 했다. FD시료 9g을 100mL 용매 (methanol, ethanol, acetone, water)로 진탕배양기 (25℃, 100rpm)에서 18시간 추출하였다. 시료 FR은 100mL를 용매 1L로 동일하게 추출하였다. 시료 H1과 H2는 분쇄한 미더덕을 각각 110℃에서 15분간, 120℃에서 5분간 가열 멸균한 후, 100mL를 용매 1L로 동일하게 추출하였다. 각각의 추출물은 여과지(Whatman No. 1)로 여과한 후, 회전진공농축기로 37℃에서 농축하였다. 각 농축물을 유리병에 담아 질소치환 후, 4℃ 에서 저장하였고, 분석할 때에는 DMSO (dimethyl sulfoxide)에 50mg/mL로 녹여 사용하였다.

(3) DPPH radical 소거능 측정

DPPH radical 소거능은 시료 0.1mL에 0.041mM의 DPPH 용액 0.9mL을 첨가한 후 상온에서 10분간 반응시켜 517nm에서 흡광도를 측정하였다.

전자 공여능 = [1-( S / B ) ] × 100

(4) 환원력 측정

환원력은 철 이온에 대한 환원력으로 측정하였다. 즉, 1mL의 인산염 완충용액 (0.2M, pH 6.6)에 1mL 미더덕 추출물과 1% (w/v) potassium ferricyanide 용액 1mL을 가하고 이 혼합물을 50℃에서 20분간 반응 시킨 후, 10% (w/v) trichloroacetic acid 용액 1mL을 넣었다. 반응이 끝난 혼합물을 13,400×g 에서 원심분리하여 얻은 상징액 1mL과 증류수 1mL을 넣고 0.1% 염화철 용액 0.1mL을 넣고 700nm에서 흡광도를 측정하였다.

3. 결과 및 고찰

(1) 추출수율

가공 방법과 추출 용매에 따른 미더덕의 추출수율을 측정하였다. 표1에 나타난 바와 같이 100mL의 미더덕으로부터 추출한 경우 (FR, H1, H2) 에탄올을 이용한 경우에 가장 수율이 좋았고, 열처리 온도가 증가할수록 수율은 감소하였다. 한편, 동결건조한 경우 3.62g (수분이 함유되었을 경우 100mL에 해당함)의 미더덕 분말로부터 methanol을 이용했을 경우 1.83g이 추출되었으며, 건조되지 않은 시료보다 추출 효율이 낮았다.

(2) DPPH 라디칼 소거능

유리 라디칼은 생물학적 손상의 주요 요인으로 잘 알려져 있는데, DPPH는 천연 항산화제의 유리 라디칼 소거능을 평가하는데 일반적으로 사용된다. 보랏빛을 나타내는 DPPH는 항산화제와의 반응에 의해 안정한 화합물로 변하면 노란색으로 변한다. 이러한 반응의 정도는 항산화제의 수소 공여능에 의존한다.

가공 방법에 따른 미더덕의 DPPH 라디칼 소거능은 열처리 온도가 증가할수록 감소하였다. 그러나, 동결건조한 미더덕의 ethanol 추출물은 신선한 미더덕 추출물에 비해 높은 라디칼 소거능을 나타내었고 acetone 추출물은 라디칼 소거능을 보이지 않았다. 동결건조한 시료를 제외하고는 acetone 추출물에서 가장 높은 라디칼 소거능을 나타냈고, ethanol, methanol, water 순으로 감소하였다.

이상의 결과는 동결건조 과정이 미더덕 추출물의 항산화력에 크게 영향을 미치며, 열처리 온도가 상승할수록 항산화력이 감소함을 의미한다. 미더덕은 우렁쉥이(멍게)과에 속하는 해양생물로, 우렁쉥이와 유사한 특성을 지니고 있다. 우렁쉥이의 항산화능은 carotenoid계 물질에서 유래한다고 알려져 있는데, 미더덕의 항산화능도 유사할 것으로 사료한다.

(3) 환원력 측정

미더덕 추출물의 환원력은 methanol 추출물에서 가장 뛰어났으며, ethanol, acetone, water 순으로 감소하였다. 그러나, 동결건조한 미더덕의 경우에서는 acetone 추출물이 가장 낮은 환원력을 나타내었다.

4. 소결

이상의 실험으로, 미더덕에는 활성 산소를 제거하는 항산화력이 함유되어 있으며, 이 항산화 활성은 열처리 온도가 높을수록 감소하였음을 알 수 있었다. 향후 고부가가치의 식품 소재로서의 이용을 위해서는 가공 공정에 따른 항산화력의 변화를 보다 자세히 연구할 필요가 있다. 또한, 생리활성 기능성 소재로서의 이용을 위해서는 유기용매를 이용한 추출법 및 정제가 수행되어져야 할 것이다.

II. 지역 특산물의 브랜드화

1. 문제 제기

특산물이란 농산물의 경우 다른 마을에서 생산되지 않는 마을 고유의 생산물이거나, 여러 마을에서 생산되더라도 자연환경의 영향으로 맛과 영양성분이 탁월하다는 인지도가 있을 경우 지역 특산물로 부르고 있다. 특산물로 인증받는 별도의 행정적인 절차는 없다. 대신 모든 사람들이 공감할 수 있어야 한다. 경남을 예로 들면 거창이나 밀양의 사과, 남해의 마늘, 하동의 녹차 등은 모든 사람들이 쉽게 그 지역의 특산물로 인식하고 있다.

2. 특산물의 브랜드화

미더덕은 마산 인근의 해양 조건에 잘 맞아 진동면의 고현마을에서는 대량양식되고 있으며, 마산의 특산물로 널리 인식되고 있다. 2003년도의 경우 국내에서 23,481톤의 미더덕이 생산되었으며, 그 중 진동의 고현마을에서 19,153톤으로 전체 생산량의 약 81%를 차지하고 있다. 미더덕이 현재 100g당 800원 가량 유통되고 있으므로 고현마을에서의 연간 생산되는 미더덕 시장규모는 약 1,500억원 이상으로 추산된다.

특산물로서 부가가치를 높이고 소득을 증대시키기 위해서는 브랜드화해야 한다. 이를 위해 진동 주민들의 건의에 의해 마산시에서는 진동 마을을 정보화마을로 지정하여 전국으로 전자상거래가 가능하게 하였다. 또한, 미더덕의 상표를 도안하게 하고, 캐릭터화 한 상표를 특허청에 등록하였다. 그렇게 하여 다른 지역에서 생산되는 미더덕에는 사용할 수 없도록 고유의 상표를 만들어 마산 미더덕의 인지도를 높였으며, 이런 사실을 홈페이지를 개설하여 꾸준히 홍보하였다.

그러나, 기존의 유통 과정은 저온유통을 전제로 하여 3일간의 유효기간을 가지고 있으며 장기간 유통될 때에는 품질이 저하되며 위생적인 문제가 발생하고 있다. 또한, 미더덕의 소비가 생것을 기준으로 최대 한계치에 도달해 있어 새로운 가공 방법이 절실히 요구되고 있다. 아울러, 현대의 소비자들은 갈수록 조리형태가 간편하고 위생적인 식품을 선호하고 있는 추세를 보이며, 전처리가 되어 일부 가공된 제품이 꾸준히 증가하는 경향을 나타낸다.

이에 경남대학교 식품생명공학부에서는 장기 유통이 가능하고 위생적으로 안전하며, 영양적 그리고 기호적으로 소비자에게 부응하는 미더덕 가공 제품을 개발하였고, 이 과정에서 미더덕의 항산화력이 확인됨으로써 미더덕의 브랜드화에 더욱 기여하게 되었다.

3. 마무리

마산 진동의 고현마을을 예로 들어 미더덕의 브랜드화 과정을 보면 가장 중요한 것이 주민들의 단합이었다. 고현마을은 1919년 3.1운동 때에 마산 삼진의거의 시발점이 된 곳으로, 예로부터 주민의 단결이 탁월한 고장이다. 또한 현재에는 다른 농어촌 지역과는 달리 젊은층의 비율이 높고 미더덕을 독점 생산하고 있어 경쟁력이 매우 우수하였다. 즉, 주민의 단합, 그리고 깨어있는 경영 마인드가 특산물의 브랜드화에 가장 큰 힘임을 알 수 있다.

이승철 교수(식품생명공)

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