과학연구

산나물과 남새의 록색보존제

 2019.12.7.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《인민생활향상에서 중요한 몫을 담당하고있는 경공업발전에 큰 힘을 넣어야 합니다.》

김일성종합대학 화학부의 연구집단에서는 산나물과 남새의 록색보존제를 제조하고 식료품생산(각종 산나물, 남새절임제품, 말린 제품, 통졸임, 영양즙생산)에 리용하기 위한 연구사업을 진행하고있으며 일정한 성과를 이룩하였다.

산나물과 남새의 록색보존제는 식물체속의 엽록소보호성분, 펙틴질보호성분, 멜라닌형성억제성분으로 이루어져있으며 모든 성분들이 인체의 건강에 부정적인 영향을 주지 않는 물질들로 구성되였다. 티로시나제는 멜라닌생합성과정의 률속효소이다.

이전에 티로시나제저해효과를 나타내는 물질로서 히드로키논과 같은 화합물이 리용되였으나 그 독성문제로 하여 아르부틴, 비타민 C, 감초추출물과 같은것으로 교체되였으며 그후 다시 누룩산과 그 유도체들이 주로 티로시나제저해제로 리용되고있다. 최근에 벤졸디올-1,3(레조르신)의 각이한 유도체(특히 모노알킬유도체)들이 강한 티로시나제저해효과를 나타낸다는것이 밝혀짐으로써 적극적으로 개발리용되고있다.

산나물, 남새록색보존제의 기본성분인 4-에틸벤졸디올-1, 3은 벤졸디올-1, 3으로부터 합성하였다.

4-에틸벤졸디올-1,3의 합성은 2단계로 진행하였다.

합성

염화아연결정수화물을 리용하여 벤졸디올-1,3을 아실화하여 4-아세틸벤졸디올-1,3을 합성하였다. 4-아세틸벤졸디올-1,3의 적합한 합성조건은 벤졸디올-1,3:빙초산=1:3(물질량비), 벤졸디올-1,3:염화아연=1: 0.5(물질량비), 반응온도 145~148℃, 반응시간 1.2h이며 이때 합성거둠률은 64%였다.

4-에틸벤졸디올-1,3은 4-아세틸벤졸디올-1,3을 환원하여 합성하였다.

반응온도 95~100℃, 반응시간 12h, 염산농도 15%의 조건에서 환원제인 아연의 량은 4-아세틸벤졸디올-1,3:아연=1:4(물질량비)에서 4-에틸벤졸디올-1,3의 거둠률이 최대로 되였다. 4-에틸벤졸디올-1,3의 총합성거둠률은 58.6%이다.

합성한 4-에틸벤졸디올-1,3을 탑크로마토그라프법을 리용하여 순수하게 분리정제하고 녹음점측정과 적외선스펙트르분석,핵자기공명스펙트르분석을 진행하여 화합물의 동정을 진행하였다.

4-에틸벤졸디올-1,3은 황색의 바늘모양결정이며 녹음점은 97~98℃이다.

우리는 감자에서 분리하여 얻은 조제효소를 가지고 4-에틸벤졸디올-1,3의 티로시나제저해능력을 아스코르빈산과 아르부틴에 대비평가하였다.

4-에틸벤졸디올-1,3의 항산화활성; BDEH값은 360kJ/mol(기준범위 380kJ/mol이하)이였다.

표. 티로시나제저해제들의 IC50
저해제조제효소(IC50값)정제효소(IC50)
아르부틴620.0μmol/L593 μmol/L
비타민 C210.0μmol/L140 μmol/L
4-에틸벤졸디올-1,340.1μmol/L25.1 μmol/L

이 표의 값으로부터 4-에틸벤졸디올-1,3이 좋은 항산화활성을 가지고있으며 현재 리용되고있는 아르부틴이나 비타민 C에 비하여 높은 티로시나제저해활성을 가지고있다는것을 알수 있다.

록색보존제를 적용하여 생산된 각종 산나물, 남새제품들의 천연색 및 유효성분보존기일은 1년이며 독특한 맛과 풍미를 가지고있다.