비타민 vitamin E 구성 성분으로 항산화, 항암, 고지혈증 개선 등 다양한 생리활성을 나타내는 tocotrienol이 국내산 차조기에서 보고된 바, 존재 여부 확인을 위하여 국내수집 6종, 일본수집 8종 등 총 14종의 차조기 유전자원과 들깨 종실을 대상으로 HPLC 및 GC, GC/MS 비교 분석을 수행 하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 순상의 HPLC 이용시 차조기에서 4종의 tocopherol 및β-tocotrienol , λ-tocotrienol 과 매우 유사한 머무름 시간의 발견되었다. 2. 그러나 동일 시료를 GC로 재분석한 결과 13개 차조기 유전자원에서 모두 4종의 tocotrienol과 일치하는 물질은 발견되지 않았다. 3. GC 이용시 δ-tocotrienol 및 λ-tocotrienol 과 유사한 머무름 시간의 peak가 검출되었으나 GC/MS를 이용하여 확인한 결과 tocotrienol이 아닌 것으로 확인되었다. 4. 이상의 HPLC 및 GC 비교분석결과에 기초할 때, 차조기에는 tocotrienol류의 vitamin E는 존재하지 않는 것으로 추정되었으며 GC를 이용한 vitamin E isomer 분석이 HPLC 이용시 발생가능한 유사 머무름시간대 물질을 tocotrienol로 판단하는 오류 방지에 효과적임을 알 수 있었다.

미강에서 추출한 tocotrienol의 생리활성 효과를 알아보기 위하여 동물식이 실험을 통한 혈액 분석과 간 및 심장의 조직을 조사한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. Tocotrienol의 섭취는 혈중 triacylglycerol을 강하시키며 그 효과가 tocopherol보다 훨씬 큰 것으로 판단되었다. 또한 tocopherol과 tocotrienol은 모두 혈중 HDL의 농도를 증가시키는 반면 혈중 LDL 농도의 저하를 유도하는 것으로 판단되며, Duncan grouping을 통하여 tocotrienol이 tocopherol보다 더 큰 효과를 보임을 알 수 있었다. 2. Tocopherol과 tocotrienol 모두 혈능 AST의 활성을 저하시키는 것으로 나타났으며, 혈중 Alanine Transaminase(ALT) 활성의 변화도 같은 경향이었다. 따라서 tocopherol과 tocotrienol이 간 손상 억제나 복구, 간 기능의 회복 등에 효과가 있는 것으로 판단되었으며, tocotrienol이 tocopherol보다 간 기능의 보호에 더 큰 효과를 가지는 것으로 나타났다. 또한 심장이나 뇌 등의 다양한 조직에서 손상을 회복시키거나 기능을 보호하는 효과도 가지는 것으로 판단되었다. 3. 간과 심장 조직에 대한 현미경학적 조사를 한 결과 cholesterol을 투여한 군에서는 약간의 세포손상 현상을 보였으나, tocotrienol을 투여한 군들은 tocotrienol의 농도를 증가함에 따라 지방침착정도가 점점 감소하여 농도별로 간과 심장에 미치는 영향이 뚜렷이 차이가 남을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 tocotrienol의 섭취가 각 조직의 지방침착을 뚜렷하게 억제하는 효과가 있음을 증명하는 것으로 판단되었다.

Tocotrienol의 건강식품 및 의료용 가공품으로의 고부가가치화 가능성을 평가하기 위하여 미강에서 추출한 tocotrienol의 항암 효과 및 독성평가를 실시하였다. HepG2 간암 세포를 대상으로 한 항암효과 분석 결과 tocotrienol이 간암세포의 증식을 억제함을 입증할 수 있었다. 또한 랫드를 이용한 경구독성 검사를 수행한 결과 tocotrienol 최종 생산물은 경구투여 한계량인 2,000mgkg1 수준에서도 사망률, 일반 증상, 체중 변화 등에 이상을 보이지 않았으며, 부검 후 흉강 및 복강의 모든 장기에 대한 육안적 부검 소견 등에서도 아무런 독성학적 변화가 유발되지 않음을 알 수 있었다.

미강으로부터 정제된 tocotrienol은 DPPH를 기질로 확인한 결과 매우 뛰어난 항산화력을 가지는 것으로 판명되었다. 또한 정상세포와 암세포를 배양하면서 tocotrienol을 처리하고 세포내의 항산화에 가장 큰 역할을 하는 superoxide dismutase와 glutathione peroxidase 활성을 측정한 결과 두 효소 모두 tocotrienol에 의하여 활성이 증가되는 것을 볼 수 있었으며, 전체적으로 암세포에서 GPX가 SOD보다 더 민감하게 증가함을 알 수 있었다.

추청벼 등 4품종의 현미를 4.0, 6.4, 8.0, 9.6, 12.0~% 로 도정하여 벼의 도정율과 미강 중의 tocooienol 및 tocopherol 그리고 vitamin I 함량과의 관계를 구명하고자 본 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 미강의 tocotrienol 함량이 최대가 되는 도정율은 4품종 각각 다른 반응을 보였으나 공통으로 가장 높았던 도정율은 6.4~% 이었고 추청벼와 안다벼는 도정율 8.0~% 에서도 유의차가 없었다. 2. 미강의 tocopherol 함량은 4품종 모두 도정율 8.0~% 에서 가장 높게 나타났으며, 일품벼 고시히카리 안다벼 3품종은 9.6~% 에서도 유의차가 없었다. 3. 미강의 vitamin E함량이 가장 높은 도정율은 8.0~% 이나 실험 품종들 간에 다소 차이는 있으나 대체로 6.4-9.6~% 의 도정율에서는 유의차가 없었다. 4. 쌀의 tocotrienol, tocopherol 그리고 vitamin E함량은 도정율이 높아질수록 감소되는 경향으로 도정율 8~% 일때 각각의 함량은 11.0, 8.2, 19.2 mg~cdotkg1이었고, 쌀에는 tocotrienol과 tocopherol 동족체 중 α- 와 ~gamma- 가 검출되었다.

미강에 함유되어 있는 토코페롤 및 토코트리에놀의 함량을 비파괴적으로 신속하게 추정하기 위하여 NIRS(근적외선 분광분석기)를 이용한 분석 방법을 검토하였다. 벼 유전자원 80계통의 미장을 사용하여 HPLC에서 분석된 토코페롤 및 토코트리에놀의 함량치를 NIRS 스펙트럼에 적용시킨 후 검량식을 작성하였다. NIRS의 검량식을 몇가지 방법에 의하여 비교 분석한 결과 2차 미분된 스펙트럼을 MPLS(Modified Partial Least Squares)를 이용한 회귀식에 이용하는 것이 가장 적합하였다. HPLC를 이용한 유전자원들의 성분 함량과 NIRS에서 도출된 검량식과의 상관계수는 토코페롤과 토코트리에놀이 각각 0.992, 0.953을 나타내었다. 이들 검량식은 validation file 에서도 0.846 및 0.956의 높은 상관을 보여 미강 상태에서 토코페롤 및 토코트리에놀의 함량을 NIRS를 이용하여 신속하게 분석할 수 있을 것으로 판단되었다.

우리나라에서 재배되고 있는 콩 강낭콩 보리 옥수수 율무 들깨 차조기 홍화 해바라기를 비롯하여 달맞이꽃 타래붓꽃의 종실에 함유되어 있는 tocotrienol(T), tocopherol(T)과 vitamin E 함량을 탐색 하였던 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 종실 100g에 함유되어 있는 tocotrienol 함량은 차조기 25.06mg, 보리 4.50mg, 옥수수 3.54mg, 타래븟꽃 3.04mg, 율무 2.58mg, 홍화 0.12mg이었다. 2. tocotrienol이 전혀 검출되지 않은 작물은 콩 강낭콩 달맞이꽃 해바라기 들깨이었고, tocotrienol의 4가지 동족체 중 율무와 옥수수는 β-T3 , 타래못꽃과 차조기는 δ -T3 , 홍화는 α~textrm, β~textrm, δ -T3 가 검출되지 않았다. 3. 종실 100g에 함유되어 있는 tocopherol 함량은 타래붓꽃 51.82mg, 들깨 40,90mg, 콩 34.11mg, 해바라기 20.88mg 순으로 높았으며, 탐색한 작물 모두 4가지 동족체를 함유하였다. 4. vitamin E 함량은 타래붓꽃 54.86, 차조기 41.80, 들깨 40.90, 콩 34.11, 해바라기 20.88, 홍화 14.73, 옥수수 11.49, 달맞이꽃 10.07, 보리 7.48, 율무 6.24, 강낭콩 5.27mg/100g 이었다.

우리나라에서 생산된 벼 18품종의 미강을 품종별로 tocopherol, tocotrienol, vitamin E 함량을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 미강 중 tocopherol 함량은 9.12-14.76 범위에 평균은 11.14 mg/100g이었고 tocotrienol은 22.39-37.07 평균 28.03 mg/100g 이었으며, vitamin E 함량은 34.86-46.50으로 평균 39.17 mg/100g이었다. 2. tocopherol함량이 높은 품종은 서진벼 화성벼 추청벼 중안벼 등이고, tocotrienol 함량이 높은 품종은 안다 다마금 대립벼1호 진품벼 중안벼 서진벼 고시히카리 대안벼 봉광벼 등이며, vitamin E 함량이 높은 품종은 안다벼 서진벼 다마금 중안벼 고시히카리 등이었다. 3. 미강의 tocopherol(T) 및 tocotrienol(T3 ) 동족체함량은 δ~textrmT＜β~textrmT3 ＜β~textrmT＜δ~textrmT3 ＜~gamma~textrmT＜α~textrmT＜α~textrmT3 ＜~gamma~textrmT3 순으로 높았다. 특히 ~gamma~textrmT3 의 함량은 α~textrm, β~textrm, ~gamma~textrm, δ~textrmT의 합 보다 높았고 이러한 현상은 각각의 모든 품종에서도 같은 경향이었다. 4. 항산화력이 높고 유방암 항암에 효과가 뛰어난 ~gamma~textrmT3 는 평균 17.92 mg/100g으로 총 tocotrienol 중 63.9%, δ~textrmT3 는 0.88 mg/100g으로 3.1%이었고, ~gamma~textrmT3 함량은 안다벼가 33.44mg/100g으로 가장 높았으며 다마금 대립벼1호 고시히카리 중 안벼 대안벼 서진벼 진품벼 등의 품종에서 높았다