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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)

Journal of the Korean Society of International Agriculture Vol.28 No.3 pp.342-351
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2016.28.3.342

Fatty Acid Composition and Antioxidant Activity in Safflower Germplasm Collected from South Asia and Africa

Jungsook Sung

, Yijin Jeong, Sanggyu Kim, Binod P. Luitel, Hocheol Ko, Onsook Hur, Moonsup Yoon, Juhee Rhee, Hyungjin Baek, Kyungyul Ryu†

National Agrobiodiversity Center, National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration, Jeonju 54874, Korea

Corresponding author : (+82-63-238-4931) (sjs31@korea.kr)

Received May 10, 2016 Review July 7, 2016 Accepted August 17, 2016

Abstract

This study was conducted to get beneficial information of fatty acid compositions and antioxidant resources from safflower genetic resources. The fatty acid compositions and antioxidant activities in 128 safflower germplasm collected from South Asia and Africa were evaluated using gas chromatography and spectrophotometer, respectively. The total oil contents in safflower germplasm were 15.8 ~ 32.2%. The unsaturated fatty acid and linoleic acid were 89.4 ~ 93.3%, and 15.5 ~ 80.4%, respectively. Six accessions (K184652, K184658, K184662, K184671, K185831, and K185832) from South Asia exhibited high oleic acid contents. Variation of DPPH and ABTS activities ranged from 0.8 ± 0.28 to 7.6 ± 0.06 μg ASC mg-1 and from 23.1 ± 1.72 to 134.7 ± 1.25 μg Trolox mg-1, respectively. Total polyphenol contents ranged from 5.1 ± 0.17 to 52.0 ± 1.24 μg GAE mg-1. The antioxidant activities and fatty acid compositions were not different between the South Asia and Africa germplasm, while oil contents of seeds were higher in South Asia germplasm. DPPH values had positive correlation with ABTS activity (r = 0.862**) and total polyphenol contents (r = 0.864**) whereas oleic and linoleic acid showed strong negative correlation (r = −0.998**). Principal component analysis based on oil and antioxidant traits exhibited that the first four principal components together expained 85.0% of the total variation.

Key Words : Safflower , Germplasm , Fatty acid , Antioxidant activity

남아시아 및 아프리카로부터 수집된 잇꽃자원의 지방산 조성 및 항산화 활성

성 정숙

, 정 이진, 김 상규, Binod P. Luitel, 고 호철, 허 온숙, 윤 문섭, 이 주희, 백 형진, 류 경열†

농촌진흥청 국립농업과학원 농업유전자원센터

초록

키워드 :

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Cited-By

Funding:

Rural Development Administration
PJ01011802

잇꽃(Carthamus tinctorius L.)은 지중해 지역에서 유래되었 으며, 국화과에 속하는 일년생 초본으로 꽃잎을 ‘홍화’, 씨를 ‘홍 화자’로 하여 생약으로 사용하고 있다. 국내에서는 꽃잎보다 잇 꽃씨의 이용이 많은 편이다. 꽃에는 수용성의 황색색소인 safflower yellow와 불용성의 적색색소인 carthamin 등이 함유되 어 혈소판 응고를 억제하는 등 한방에서는 어혈을 푸는 약재로 널리 이용했다(Lee & Choi, 1998). 일반적으로 재배되는 종은 C. tinctorius이며 야생종으로는 C. persicus (syn. C. lavescens), C. lanatus, C. oxyacanthus, C. palaestinus가 있고, 이들은 다양 한 병충해의 저항성이나 내성을 가지고 있는 자원으로 알려져 있 다(Kumar & Agrawal,1989; Dajue & Mündel, 1996).

잇꽃씨에는 불포화지방산인 linoleic acid의 함량이 높은 것으 로 알려져 있으나, oleic acid 함량이 높은 자원들도 보고되고 있 다(Knowles,1965). Linoleic acid 같은 다중불포화지방은 혈액의 콜레스테롤을 낮추는 작용을 하고, oleic acid 같은 단순불포화지 방은 혈액의 좋은 콜레스테롤로 알려진 HDL-C에 영향을 주지 않으면서 나쁜 콜레스테롤인 LDL-C만 저하시키는 효과가 있 다(Choi et al., 2011). 국산 잇꽃씨에도 불포화지방산이 90% 이상으로 보고되고 있으며, 이중 linoleic acid 함량이 높은 편 이다(Sung et al., 2011; Yu et al., 2013). 씨의 기름함량과 조성은 파종시기, 토양수분 및 품종에 따라 차이가 있는 것으 로 알려져 있다(Coşge et al., 2007; Ashrafi & Razmjoo, 2010). 잇꽃 기름은 혈중 콜레스테롤 농도를 저하시키고, 고혈 압, 고지혈증, 동맥경화증의 순환기질환 치료에 사용되고 있으 며, 이러한 효능을 나타내는 물질은 serotonin, lignin 및 flavonoid 등의 폴리페놀 화합물로 보고되고 있다(Kang, 2001). 폴리페놀 화합물은 flavonoids, anthocyanins, tannins, catechins, isoflavones, lignans, resveratrols 등을 총칭하며 식 물계에 널리 분포하고 있고, 폴리페놀에 존재하는 다수의 히 드록실기가 여러 화합물들과 쉽게 결합하여 생체 내에서 활성 산소에 의한 산화적 스트레스를 감소시켜, 노화 억제, 심장혈 관계 질환 예방 및 지연시키며, 항암, 항염 등의 효능을 가진 다(Urquiaga & Leighton, 2000; Lu & Foo, 2000; Kalt, 2005; Kim et al., 2007).

잇꽃씨 오일은 식용이나 약용 뿐 아니라 화장품 원료로 이 용이 증가하고 있으며 오일의 항산화능에 대한 연구결과도 다 수 보고되어 있다(Zhang et. al., 1996; Espin et al., 2000; Prescha et al., 2014). 최근에는 안전성에 문제가 없고, 항산화 효과가 뛰어난 천연 항산화제 소재의 발굴을 위해 각종 생약 과 식물 추출물을 대상으로 많은 연구가 이루어지고 있다(Cai, 2006). 일반적인 항산화 효과를 측정하는 방법으로 총페놀 측 정법, 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazil (DPPH) 소거능 측정 등 다수의 방법이 보고되고 있으며, 항산화 효과를 측정하는 방법 들 중, 대상 물질에 존재하는 모든 가능한 항산화 효과를 측정 할 수 있는 방법인 총 항산화능 측정방법으로 Ferric reducing antioxidant power (FRAP), Total radical-trapping antioxidant parameter (TRAP)등이 알려져 있다(Suh et al., 2013).

본 연구는 지리적으로 격리되어 있는 남아시아 및 아프리카 지역으로부터 수집한 잇꽃 128자원을 대상으로, 지방조성과 항 산화 효능평가를 통하여 수집지간의 차이가 있는지 알아보고 수집자원들 중 기능적으로 유용한 자원에 대한 정보를 얻고자 하였다.

재료 및 방법

남아시아와 아프리카 지역에서 수집된 잇꽃 128자원은 2014 년 농업유전자원센터 시험포장에서 농촌진흥청의 작물표준재 배법에 따라 증식하여 신선한 종자를 확보하였다. 재식거리는 30 × 20 cm였으며 자원간 거리는 1m를 유지하였다.

잇꽃씨의 조지방 추출을 위하여 Soxtec^TM 2043 (FOSS, Denmark)을 사용하였으며 추출용매는 헥산(Fisher)을 이용하 였다. Gas chromatography(GC, Agilent 7890A, USA)를 이 용하여 지방산 조성을 분석하였다. Silica capillary 컬럼(HPINNOWAX, 30 m × 0.32 mm × 0.25 μm)을 이용하여, 주입부 온도는 200°C, flame ionization detector (Agilent, USA) 검 출기는 250°C에서 사용하였다. 오븐온도는 100°C에서 1분간 유지한 후, 분당 8°C씩 250°C까지 상승시키고 250°C에서 10 분간 유지하여 각각의 머무름 시간을 확인하고 각 peak의 면 적을 상대적인 백분율로 나타냈다.

씨추출물의 항산화 활성 실험에 사용된 1,1-diphenyl-2- picryl-hydrazil (DPPH), L-ascorbic acid, 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline- 6-sulphonic acid) (ABTS), 6-hydroxy-2,5,7,8- tetramethylchroman-2-carboxylic acid (Trolox), Folin–Ciocalteu reagent, gallic acid 는 Sigma-Aldrich(USA)에서 구입하였다. 항산화 활성실험을 위한 75% 에탄올 잇꽃씨 추출물은 ASE 200 (Dionex, USA)를 사용하여 추출하였으며, Genevac HT- 4X (Ipswich, UK)를 이용해 농축처리하였다.

잇꽃씨 추출물에 대한 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 양이온 소거능 및 총폴리페놀 함량 측정방법은 전보와 같다(Sung et al., 2015).

모든 실험의 결과는 평균과 표준편차로 산출하였으며, 통계 처리를 위하여 R 프로그램(http://www.r-project.org)과 SPSS를 이용하였다.

결과 및 고찰

남아시아 및 아프리카에서 수집된 잇꽃 128자원의 조지방 및 지방산 조성의 분석 결과는 Table 1과 같다. 전체자원의 조지방은 15.8 ~ 32.2%의 함량을 보였다. 남아시아 수집자원의 평균 조지방 함량은 23.2%였으며, 15.8 ~ 32.2%의 분포를 보 였다. 아프리카 수집자원은 평균 21.3%였으며, 17.6 ~ 26.8%로 분포하였다. 남아시아자원의 75.0%와 아프리카자원의 46.4% 가 조지방 함량 20 ~ 25%를 함유하는 것으로 나타났다. 25% 이상 조지방을 함유하는 자원은 남아시아자원 중 18.0%를 차 지하는 반면 아프리카자원에서는 14.3%를 차지하였다. 이는 이란 수집자원의 조지방 함량보다 낮았으며(Sabzalian et al., 2008), Yu et al. (2013)이 보고한 국산 잇꽃씨의 조지방 함량 이 13.6%라고 한 것에 비해 높았다. 그러나, 아프리카자원의 평균 조지방 함량은 Park (2003)의 서울수집종 조지방 함량과 유사했으며, 남아시아자원의 최대값을 가지는 자원은 나주종 과 유사하였다. 남아시아 수집자원의 조지방 함량은 아프리카 수집자원에 비해 다소 높은 편이었다(Table 2와 Fig. 1).

잇꽃씨의 주요지방산은 포화지방산인 palmitic acid (C16:0) 와 stearic acid (C18:0), 불포화지방산인 oleic acid (C18:1), linoleic acid (C18:2)와 linolenic acid (C18:3)로 구성되어 있 으며, 전체 지방산 중 포화지방산은 6.7 ~ 10.6%를 함유하였으 며, 불포화지방산은 89.4 ~ 93.3%를 함유하는 것으로 나타났다 . 남아시아 수집자원은 불포화지방산이 평균 91.8%로 높았으 며 이중 linoleic acid 함량이 평균 70.9%로 높았고, oleric acid는 19.9%, linolenic acid는 1.0%였다. Linoleic acid는 15.5 ~ 79.9%로 함량의 변이가 컸으며, oleic acid의 경우, 평 균 19.90%를 함유하는 것으로 나타났으나, 75.7%의 고함유 자원을 포함하고 있었다. Oleic acid 고함유 자원들은 Knowles (1965) 및 Fernάndez-Martinez et al. (1993)가 보 고한 파키스탄 수집종들과 유사한 특성을 가진 자원으로 사료 된다. 아프리카 수집자원의 불포화지방산 함량도 평균 91.3% 로 남아시아 자원들과 유사하게 높았으며, 이중 linoleic acid 는 53.5 ~ 80.4%로 분포하고 있었으며 평균 75.4%였다. Oleic acid 함량은 10.6 ~ 38.0%가 함유되어 있었으며, 평균 14.8%였 다(Table 2). 남아시아 및 아프리카 수집자원의 불포화지방산 및 linoleic acid의 평균 함량은 국산 잇꽃씨와 유사한 특성을 보였다. 그러나, 남아시아자원 중 K184652, K184658, K184662, K184671, K185831, K185832는 혈중 콜레스테롤 수치를 조절함으로서 혈행개선의 효과가 있는 것으로 알려진 (Heo et al., 2012) oleic cid 함량이 60%이상 높은 것으로 나타나 혈액순환과 관련된 기능성성분 연구의 좋은 재료가 될 것으로 본다.

수집된 잇꽃씨의 항산화 효능은 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 양이온 소거능 및 총폴리페놀 함량을 측정하여 Table 1 의 결과를 얻었다. 남아시아 수집자원에 대한 DPPH 라디컬 소 거능을 평가한 결과, 평균 3.40 ± 1.77 μg ASC mg-1의 활성을 가지고 있었으며, 최저 0.8±0.28 μg ASC mg-1에서 최고 7.6±0.06 μg ASCmg⁻¹의 범위로 활성을 보였다. 아프리카 수집 자원의 평균 DPPH 라디컬 소거능은 3.0 ± 0.99 μg ASC mg⁻¹ 이었으며, 최저 1.3 ± 0.18 μg ASCmg⁻¹에서 최고 5.3 ± 0.15 μg ASCmg⁻¹의 활성을 보였다. 남아시아 수집자원 중 DPPH 라디 컬 소거능이 2 μg ASC mg-1이하인 자원은 전체의 30%, 2 ~ 4μg ASCmg⁻¹의 자원은 35%, 4 ~ 6μg ASCmg⁻¹의 자원이 21%, 6 μg ASC mg-1이상은 14%였다. 소거능이 높은 자원은 K184530을 포함한 인도 재배종 14자원이었다. 아프리카 자원 중에는 소거능이 6 μg ASCmg⁻¹이상의 자원은 없었다. 2 μg ASC mg⁻¹이하인 자원 10.7%, 2 ~ 4 μg ASC mg⁻¹인 자원 78.6%, 4 ~ 6 μg ASC mg-1의 자원이 10.7%였다. 아프리카 수집자원은 남아시아 수집자원에 비해 대체적으로 낮은 소거 능을 가진 자원들이었다(Fig. 2).

남아시아 수집자원의 ABTS 활성은 평균 57.4±20.62 μg Trolox mg-1였으며, 23.2 ± 1.72 μg Trolox mg⁻¹에서 134.7 ± 1.25 μg Trolox mg-1의 넓은 범위로 나타났다. 아프리카 자원 에서는 평균 55.7 ± 10.82 μg Trolox mg⁻¹였으며, 28.2 ± 1.51 μg Trolox mg⁻¹에서 83.0 ± 0.72 μg Trolox mg⁻¹의 범위로 나타났다. 남아시아 자원들 중 ABTS 양이온 소거능이 100 μg Trolox mg⁻¹이상 자원은 2%였으며, 20 ~ 40 μg Trolox mg⁻¹ 22%, 40 ~ 60 μg Trolox mg⁻¹ 35%, 60 ~ 80 μg Trolox mg⁻¹ 29%, 80 ~ 100 μg Trolox mg⁻¹인 자원은 12%였다. 아프리카 수집자원 중, 64.3%가 40 ~ 60 μg Trolox mg-1의 소거능을 가 지는 것으로 나타났으며 28.6%가 60 ~ 80 μg Trolox mg⁻¹의 소거능을 가지고 있었고, 20 ~ 40 μg Trolox mg⁻¹ 및 80 μg Trolox mg⁻¹이상인 자원은 각각 전체의 3.6%였다. 남아시아 자원의 64%와 아프리카 자원의 92.9%가 ABTS 양이온 소거 능에서 40 ~ 80 μg Trolox mg⁻¹의 효능을 가지는 것으로 나 타났다(Fig. 3).

남아시아 수집자원의 총 Polyphenol 함량은 5.1 ± 0.17 μg GAE mg⁻¹에서 52.0 ± 1.24 μg GAE mg⁻¹의 범위로 분포하였 으며 평균 22.2 ± 10.15 μg GAE mg⁻¹이었다. 아프리카 수집자 원의 총 Polyphenol 함량은 11.7 ± 0.20 μg GAE mg⁻¹에서 33.3 ± 0.37 μg GAE mg⁻¹의 범위에 있었으며, 평균 20.7 ± 6.20 μg GAE mg⁻¹였다. 30 μg GAE mg⁻¹이상의 총폴리페 놀 함량을 가지는 자원은 남아시아 수집자원의 23% 및 아프 리카 수집자원의 3%로 차지하며 낮은 비율을 보였다. 10 ~ 30 μg GAE mg⁻¹의 함량을 가지는 자원은 남아시아 67%, 아프리카 89.3%로 다수의 자원을 포함하였다(Fig. 4).

잇꽃씨의 항산화 활성물질은 N-feruloylserotonin이며, 이는 기존 항산화제로 알려진 α-tocopherol, BHA 및 BHT와 비교 했을 때 활성이 더 높은 것으로 보고되고 있다(Baeg et al., 1999; Song et al., 2000). 또한, 수용성 추출물보다는 메탄올 추출물이 항산화 활성이 높은 것으로 알려져 있다(Kim et al., 2000). 남아시아 및 아프리카 수집 잇꽃자원의 항산화 효능은 사우디아라비아반도 북부지역에서 수집한 자원들에 비해 대체 적으로 낮은 활성을 가지는 것으로 보였다(Sung et al., 2015).

DPPH 라디컬 소거능, ABTS 양이온 소거능 및 총폴리페놀 함량의 평균값에 있어서 수집지역 간 차이는 거의 없었다 (Table 3). 수집 잇꽃자원의 지방성분 및 씨추추물의 항산화능 평가에서 조사항목별 상호연관관계를 분석한 결과는 Table 4 와 같다. DPPH 라디컬 소거능은 ABTS 활성(0.862^*^*) 및 총 polyphenol 함량(0.864^*^*)과 높은 양의 상관관계(P≤0.01)를 보 였으며, 이는 Pasko et al. (2009) 및 Sung et al. (2015)과 유사한 결과였다. Linoleic acid는 oleic acid (−0.998^*^*)와 강 한 음의 상관관계를 보였으며, stearic acid (−0.275^*^*) 및 linolenic acid (−0.297^*^*)와도 음의 상관을 나타냈다. 한편, DPPH 항산화 활성은 Oleic acid (0.222^*) 및 linolenic acid (0.297^*^*)와 양의 상관관계를 보였으며, linolenic acid는 ABTS 활성(0.234^*^*) 및 총polyphenol 함량 (0.255^*^*)과 양의 상관관 계를 보였다. 두 지역의 수집 자원간의 변이값을 이용한 주성 분 분석(principal component analysis)에서 제1주성분(PC1)은 변이의 36%를 해석할 수 있었으며, DPPH 소거능, 총 polyphenol 함량, ABTS 활성 및 oleic acid의 기여도가 높았 다. 제1 ~ 4주성분들로서 전체 변이의 85%를 해석할 수 있었 다(Fig. 5, Table 5).

적 요

남아시아 및 아프리카로부터 수집된 잇꽃 128자원의 지방조 성과 항산화능을 평가하여, 천연 항산화소재 연구의 유용한 정 보를 얻고자 본 연구를 수행하였다.

1. 수집된 잇꽃자원의 조지방은 15.8 ~ 32.2%로 함유하였으 며, 이중 불포화지방산의 함량은 89.4 ~ 93.3%로 높았으며 linoleic acid는 15.5 ~ 80.4%를 함유하고 있었다. 남아시아 수 집자원 중, K184652, K184658, K184662, K184671, K185831 및 K185832는 oleic acid함량이 60%이상인 자원들로 혈액순 환 관련 기능성연구 재료로 활용가능할 것으로 판단된다.
2. DPPH 소거능은 0.76 ± 0.28 μg ASCmg⁻¹에서 7.64 ± 0.06 μg ASC mg⁻¹의 범위로 활성을 보였다. ABTS 활성은 23.21 ± 1.72 μg Trolox mg⁻¹에서 134.72 ± 1.25 μg Trolox mg⁻¹의 넓은 범위로 나타났다. 총 Polyphenol 함량은 5.06 ± 0.17 μg GAEmg⁻¹에서 51.99 ± 1.24 μg GAE mg⁻¹의 범위로 분포하였다.
3. 조지방 함량은 남아시아 수집자원이 높았으나, 지방산 조 성과 DPPH, ABTS 라디컬 소거능 및 총 polyphenol 함량평 가에 의한 항산화 활성비교에서는 두 지역간 차이는 거의 없 었다.
4. DPPH 라디컬 소거능은 ABTS 활성 (r = 0.862^*^*) 및 총 polyphenol 함량(r = 0.864^*^*)과 높은 양의 상관관계(P≤ 0.01) 를 보였고, linoleic acid는 oleic acid (r=-0.998^*^*)와 강한 음 의 상관관계를 보였다. 주성분 분석(principal component analysis)한 결과, 제1 ~ 4주성분들로서 전체 변이의 85%를 해 석할 수 있었다.

ACKNOWLEDGMENT

본 연구는 농총진흥청 국립농업과학원 농업과학기술 연구개 발사업(과제번호 PJ01011802)의 지원에 의해 이루어진 것임.

Figure

Fig. 1.

Distribution in total oil contents of two different geographical regions.

Fig. 2.

Distribution in DPPH activity of two different geographical regions.

Fig. 3.

Distribution in ABTS activity of two different geographical regions.

Fig. 4.

Distribution in total polyphenol contents of two different geographical regions.

Fig. 5.

Principal component analysis of nine quantitative traits (a) of safflower accessions introduced from South Asia and Africa. (b) PC1 and PC2 refer to first and second principal components, respectively; South Asia (S.A.), Africa (Af.), TO (Total oil contents), PA (Palmitic acid), SA (Stearic acid), OA (Oleic acid), LA (Linoleic acid), and LNA (Linolenic acid), TP (Total polyphenol contents).

Table

Table 1.

Total oil contents, fatty acid compositions and antioxidant activities of safflower seeds collected from two different areas.

※South Asia (S.A.), Africa (Af.); TO (Total oil contents), C16:0 (Palmitic acid), C18:0 (Stearic acid), C18:1 (Oleic acid), C18:2 (Linoleic acid), and C18:3 (Linolenic acid); TP (Total polyphenol contents)

aThe ratio of unsaturated to total fatty acids,

bMean ± SD(standard deviation)

AREA	ACC.	TO(%)	Fatty acid compositions(%)					U/Ta(%)	DPPH (mg ASC mg-1)b	ABTS (mg Trolox mg-1)b	TP (mg GAE mg-1)b

			C16:0	C18:0	C18:1	C18:2	C18:3

S.A.	K184519	22.3	6.6	2.3	15.7	74.3	1.1	91.1	1.9±0.13	42.2±0.68	12.6±0.69
S.A.	K184520	24.0	6.1	2.0	14.7	76.0	1.2	91.9	3.2±0.24	64.4±0.64	14.0±0.52
S.A.	K184521	27.0	6.3	1.9	14.1	77.0	0.8	91.8	1.6±0.06	37.4±0.52	9.9±0.97
S.A.	K184522	23.2	5.9	1.9	13.5	77.7	1.1	92.2	1.0±0.08	30.7±1.39	6.6±1.19
S.A.	K184523	22.5	6.3	2.0	16.0	74.9	0.8	91.7	4.3±0.11	42.9±1.08	18.5±0.76
S.A.	K184524	23.0	6.4	1.8	14.6	76.3	0.9	91.8	0.8±0.03	27.8±0.86	12.5±0.20
S.A.	K184525	25.0	6.2	1.7	13.2	78.2	0.7	92.1	1.8±0.07	40.2±0.92	8.7±0.32
S.A.	K184526	19.1	6.4	2.1	16.2	74.7	0.6	91.5	1.3±0.14	31.6±0.70	5.1±0.17
S.A.	K184527	21.6	6.5	1.7	14.7	76.4	0.7	91.8	3.1±0.24	61.9±2.15	16.0±0.35
S.A.	K184528	21.7	6.7	2.4	14.8	76.2	0.0	91.0	2.0±0.14	32.6±0.73	9.5±0.34
S.A.	K184529	26.2	6.0	2.1	14.5	76.5	0.9	91.9	1.7±0.14	38.9±0.87	7.4±0.10
S.A.	K184530	24.5	6.3	2.0	12.1	78.7	1.0	91.7	7.6±0.06	104.9±2.42	47.6±1.38
S.A.	K184531	21.5	5.9	2.2	16.0	75.1	0.8	91.9	3.0±0.01	59.7±0.83	29.6±1.42
S.A.	K184532	26.0	5.9	2.1	15.2	76.1	0.8	92.1	2.8±0.08	51.8±0.91	15.3±0.63
S.A.	K184533	22.2	6.3	1.9	13.5	77.4	1.0	91.9	1.8±0.11	37.5±0.47	10.9±0.39
S.A.	K184534	17.0	6.7	2.1	15.9	74.3	0.9	91.1	4.1±0.20	72.4±1.69	29.4±1.35
S.A.	K184535	15.8	6.8	2.0	16.2	74.0	1.1	91.3	2.0±0.18	38.7±0.97	10.4±0.34
S.A.	K184536	24.7	5.7	1.9	15.0	76.3	1.1	92.4	2.2±0.22	30.1±0.75	13.9±0.95
S.A.	K184537	25.2	6.2	2.0	13.6	77.3	0.9	91.8	1.9±0.19	38.5±1.73	8.9±0.25
S.A.	K184538	22.5	6.2	2.2	16.7	74.0	0.9	91.7	1.8±0.17	38.1±1.10	12.0±0.88
S.A.	K184539	22.9	6.0	1.9	12.2	79.1	0.9	92.2	1.6±0.06	35.7±0.70	10.2±0.23
S.A.	K184547	23.4	6.4	1.9	13.0	78.0	0.7	91.7	2.9±0.09	45.6±2.82	17.8±1.38
S.A.	K184548	18.9	6.2	1.7	11.6	79.9	0.7	92.1	1.9±0.30	42.1±1.24	13.8±0.54
S.A.	K184549	22.3	6.5	1.6	14.5	76.6	0.8	91.9	6.4±0.14	95.1±1.53	41.6±2.35
S.A.	K184550	21.2	6.7	2.2	14.9	75.2	1.1	91.2	1.5±0.21	31.8±1.40	22.6±0.90
S.A.	K184551	23.9	6.0	1.7	14.3	77.3	0.7	92.3	1.1±0.17	24.9±1.90	8.4±0.74
S.A.	K184552	20.7	6.2	1.9	15.3	75.6	0.9	91.9	4.2±0.09	76.3±1.88	25.6±1.24
S.A.	K184553	23.0	6.3	1.8	13.6	77.6	0.7	91.9	2.2±0.23	50.5±2.68	20.9±1.39
S.A.	K184554	25.8	6.5	2.0	14.3	76.5	0.8	91.6	1.9±0.19	41.8±3.22	12.3±0.10
S.A.	K184555	22.1	5.9	1.8	16.3	75.3	0.8	92.4	1.3±0.06	39.8±3.23	10.4±0.28
S.A.	K184556	24.4	6.5	1.8	13.5	77.4	0.8	91.7	1.5±0.10	42.9±2.72	17.0±0.74
S.A.	K184557	28.1	5.6	2.2	15.7	75.9	0.7	92.2	1.8±0.14	44.8±1.81	17.6±1.57
S.A.	K184558	23.3	6.1	2.1	13.5	77.6	0.7	91.7	1.8±0.18	41.8±1.84	11.6±0.57
S.A.	K184559	23.6	5.9	2.1	15.3	76.0	0.8	92.1	1.6±0.29	42.5±2.04	9.5±0.30
S.A.	K184560	23.1	6.1	2.0	14.3	76.8	0.9	92.0	1.8±0.08	49.0±3.46	10.8±0.49
S.A.	K184561	25.1	6.1	2.1	14.9	76.7	0.2	91.8	1.9±0.30	54.7±3.08	24.7±0.65
S.A.	K184562	26.5	5.7	2.2	15.1	76.5	0.6	92.1	0.8±0.28	33.2±0.78	20.4±0.46
S.A.	K184563	21.9	6.6	1.8	13.3	78.0	0.3	91.6	1.9±0.13	47.1±2.18	15.9±0.44
S.A.	K184564	23.5	6.0	2.2	12.7	79.0	0.0	91.8	2.5±0.04	44.5±0.75	22.8±0.56
S.A.	K184565	19.4	6.6	1.9	13.7	76.9	1.0	91.5	2.6±0.09	51.9±2.42	17.2±0.54
S.A.	K184566	20.7	6.3	1.9	16.2	74.2	1.4	91.8	2.0±0.09	44.3±0.28	13.6±0.88
S.A.	K184567	20.8	6.2	1.9	16.8	74.2	1.0	92.0	2.3±0.06	44.5±1.66	14.1±0.76
S.A.	K184568	24.9	5.9	1.9	14.0	77.2	1.1	92.2	2.7±0.11	41.7±1.13	18.1±0.96
S.A.	K184569	26.9	5.9	2.1	14.0	76.6	1.3	92.0	1.0±0.10	23.2±1.72	10.5±0.30
S.A.	K184570	24.6	5.9	1.9	16.1	74.9	1.2	92.2	2.0±0.06	45.3±1.38	11.2±0.43
S.A.	K184571	22.0	6.4	1.9	18.7	71.8	1.2	91.7	6.2±0.01	75.1±2.99	35.7±0.20
S.A.	K184583	21.4	6.0	1.8	16.9	74.0	1.3	92.3	2.8±0.08	65.7±1.80	22.8±0.39
S.A.	K184586	23.9	5.7	1.7	16.1	75.4	1.2	92.7	3.6±0.10	67.8±2.47	26.2±0.32
S.A.	K184599	20.6	6.2	1.7	14.1	77.0	1.0	92.1	4.7±0.17	74.0±3.54	28.2±0.65
S.A.	K184600	22.2	5.5	2.0	16.6	74.2	1.7	92.4	2.7±0.19	48.0±1.51	19.3±0.15
S.A.	K184601	22.5	5.8	1.8	15.4	76.0	1.0	92.5	1.6±0.22	37.7±2.40	21.6±0.74
S.A.	K184638	22.3	6.6	1.5	17.3	73.3	1.3	91.8	6.6±0.20	85.8±0.90	40.6±1.31
S.A.	K184639	19.2	6.6	1.8	13.7	76.4	1.5	91.7	5.2±0.31	77.4±2.88	34.8±1.93
S.A.	K184640	23.5	5.7	1.3	32.6	59.3	1.1	93.0	4.3±0.16	73.6±2.21	30.6±1.34
S.A.	K184641	22.5	5.8	1.7	15.2	76.1	1.2	92.5	2.1±0.07	50.6±1.52	19.9±0.89
S.A.	K184642	20.3	5.9	1.5	15.1	76.3	1.3	92.6	6.6±0.16	84.9±2.24	39.1±1.44
S.A.	K184643	21.8	6.1	1.5	15.8	75.6	1.1	92.5	4.7±0.18	77.4±0.97	33.3±1.32
S.A.	K184644	21.8	6.2	1.7	15.8	75.9	0.5	92.2	4.0±0.32	70.9±1.28	27.2±0.82
S.A.	K184645	25.0	7.6	2.1	10.7	78.2	1.4	90.3	2.4±0.30	50.6±0.72	21.6±0.23
S.A.	K184646	24.3	6.3	1.7	13.4	77.9	0.7	92.0	7.1±0.10	71.0±0.83	41.0±1.11
S.A.	K184647	22.6	5.5	1.6	37.6	54.6	0.8	93.0	5.1±0.08	85.0±2.62	38.1±0.74
S.A.	K184648	23.3	5.9	2.4	24.8	65.8	1.1	91.7	4.0±0.29	68.1±1.24	26.0±0.71
S.A.	K184649	24.3	7.0	2.6	13.6	75.6	1.2	90.4	3.9±0.24	61.1±2.85	24.0±0.62
S.A.	K184650	25.5	5.3	2.5	45.0	46.1	1.1	92.2	3.4±0.26	62.0±2.18	22.8±0.37
S.A.	K184651	22.9	6.2	2.7	17.2	72.8	1.1	91.2	6.1±0.24	65.6±0.49	35.6±0.49
S.A.	K184652	27.1	5.4	2.4	53.4	37.7	1.2	92.3	3.5±0.20	70.2±3.18	29.9±1.18
S.A.	K184653	23.0	6.4	2.5	13.7	76.3	1.1	91.1	4.5±0.26	67.8±3.10	28.5±0.11
S.A.	K184654	29.7	5.5	2.0	14.6	77.2	0.7	92.5	6.1±0.02	81.3±1.14	31.5±0.45
S.A.	K184655	24.9	5.8	2.1	14.6	76.8	0.8	92.2	5.4±0.19	74.5±2.46	32.3±1.37
S.A.	K184656	23.0	6.6	2.0	29.4	60.8	1.2	91.4	6.2±0.23	73.1±1.77	36.3±1.54
S.A.	K184657	23.8	6.5	2.6	23.0	66.8	1.1	90.8	5.0±0.26	76.7±1.88	30.9±0.80
S.A.	K184658	20.8	5.4	2.3	59.2	32.4	0.8	92.3	3.9±0.20	61.0±3.24	22.2±0.49
S.A.	K184659	21.1	6.1	2.4	42.5	47.8	1.3	91.6	3.4±0.11	59.7±1.90	20.7±0.10
S.A.	K184660	25.3	6.0	2.5	22.3	68.0	1.1	91.5	5.1±0.09	134.7±1.25	52.0±1.24
S.A.	K184661	25.8	5.6	2.6	42.0	48.6	1.3	91.8	3.6±0.16	61.6±3.17	23.9±0.23
S.A.	K184662	24.7	4.8	1.9	75.7	15.5	2.0	93.3	7.4±0.17	73.6±2.90	24.7±0.68
S.A.	K184663	28.9	5.7	2.4	15.1	75.0	1.8	91.9	6.8±0.28	96.6±2.09	36.0±1.18
S.A.	K184664	20.6	6.3	2.5	16.8	72.8	1.6	91.2	6.5±0.13	79.1±0.14	36.0±1.00
S.A.	K184665	23.6	6.2	2.5	16.9	72.8	1.6	91.3	6.7±0.02	94.0±1.25	36.3±1.20
S.A.	K184666	22.6	6.3	2.5	14.8	74.6	1.8	91.2	2.9±0.01	50.8±1.60	22.7±0.64
S.A.	K184667	24.2	5.9	2.2	17.9	72.9	1.1	91.9	4.6±0.15	71.5±2.78	30.7±1.54
S.A.	K184668	24.8	6.3	2.3	16.8	73.5	1.1	91.5	5.4±0.19	80.5±3.12	30.1±1.17
S.A.	K184669	23.7	5.8	2.2	19.4	70.9	1.6	91.9	6.8±0.25	97.0±2.65	40.3±2.30
S.A.	K184670	20.1	6.0	2.3	33.4	57.0	1.2	91.7	2.6±0.26	45.2±0.80	17.5±1.05
S.A.	K184671	20.3	5.0	2.3	66.1	25.1	1.6	92.7	4.1±0.23	72.7±1.34	30.4±0.41
S.A.	K185825	21.5	5.9	2.1	44.7	46.1	1.3	92.0	3.8±0.16	51.1±1.33	24.1±0.11
S.A.	K185826	32.2	6.6	3.0	14.4	74.9	1.2	90.4	3.5±0.18	43.9±0.48	23.4±0.79
S.A.	K185827	20.9	7.1	3.3	11.1	77.3	1.2	89.6	4.1±0.29	56.0±0.93	26.1±0.23
S.A.	K185828	21.2	6.3	2.7	16.1	73.3	1.6	91.1	2.6±0.16	38.4±1.65	15.8±0.34
S.A.	K185829	25.6	7.1	2.7	14.8	74.3	1.2	90.3	4.0±0.05	51.5±1.19	29.1±0.46
S.A.	K185830	17.6	6.8	2.8	18.0	71.1	1.3	90.4	2.3±0.10	34.7±1.66	11.8±0.85
S.A.	K185831	26.2	5.9	2.7	66.8	23.1	1.6	91.4	2.7±0.22	41.3±0.44	16.9±0.30
S.A.	K185832	20.9	5.9	2.7	60.2	30.0	1.3	91.5	4.5±0.27	68.8±1.62	28.3±1.43
Af	K184573	20.0	6.0	1.8	14.5	76.7	1.1	92.3	2.6±0.19	58.9±1.35	14.9±0.78
Af	K184574	17.6	6.0	1.9	38.0	53.5	0.6	92.1	3.3±0.03	62.2±3.93	20.4±0.39
Af	K184585	18.8	6.7	2.5	13.7	75.3	1.7	90.7	3.9±0.29	66.9±1.61	22.5±0.41
Af	K184588	18.2	7.3	1.8	11.4	78.5	1.1	91.0	5.3±0.18	83.0±0.72	33.3±0.37
Af	K184589	21.7	6.1	1.9	15.3	75.4	1.3	92.0	3.1±0.21	50.7±0.26	21.3±0.34
Af	K184590	20.2	6.3	2.0	15.0	75.4	1.3	91.7	5.3±0.15	72.9±0.74	27.0±0.34
Af	K184591	23.1	6.3	1.9	15.3	75.4	1.1	91.8	2.3±0.23	56.3±1.88	16.3±0.32
Af	K184592	24.1	6.2	2.0	15.7	74.6	1.5	91.8	2.5±0.22	49.6±1.81	27.5±1.14
Af	K184593	20.4	6.2	1.8	14.2	76.9	0.8	92.0	2.2±0.17	52.0±0.95	17.9±0.32
Af	K184594	23.7	6.3	1.9	15.3	75.2	1.3	91.9	2.9±0.32	48.9±1.34	21.2±0.20
Af	K184595	21.9	5.8	1.8	16.1	75.2	1.2	92.4	2.2±0.27	44.3±1.02	15.2±0.10
Af	K184606	22.1	6.8	1.8	20.4	69.7	1.2	91.4	4.1±0.25	59.8±0.66	32.2±1.25
Af	K184614	21.1	6.2	1.8	14.4	76.3	1.4	92.0	3.8±0.29	56.0±1.54	26.4±2.39
Af	K184615	26.0	7.2	1.9	14.9	74.8	1.3	90.9	3.2±0.21	43.0±2.36	30.8±0.49
Af	K184616	21.0	6.3	1.8	14.0	76.7	1.2	91.9	1.9±0.28	28.2±1.51	11.7±0.20
Af	K184617	26.8	8.1	2.3	13.7	74.8	1.1	89.6	3.0±0.21	52.7±2.24	15.8±0.43
Af	K184618	19.0	7.9	2.0	13.0	75.9	1.2	90.1	3.9±0.21	65.0±2.84	29.8±1.62
Af	K184619	24.0	6.0	1.7	14.2	77.1	1.0	92.3	2.2±0.14	48.5±2.93	19.8±0.20
Af	K184620	18.4	7.0	1.8	14.5	75.2	1.4	91.2	1.3±0.18	46.4±1.22	12.4±0.86
Af	K184621	26.3	8.4	2.2	11.4	76.5	1.5	89.4	3.2±0.11	62.2±2.93	20.3±0.59
Af	K184622	21.4	6.2	1.9	14.8	75.8	1.3	91.9	1.5±0.18	48.3±1.10	13.4±0.39
Af	K184623	25.7	6.5	1.7	14.2	76.4	1.2	91.8	2.0±0.26	49.7±2.60	13.9±0.60
Af	K184625	19.0	7.4	2.1	13.8	75.2	1.5	90.5	2.2±0.24	53.8±0.56	16.2±0.26
Af	K184626	19.0	7.1	1.5	10.7	79.3	1.3	91.4	3.5±0.09	68.5±0.66	23.5±0.23
Af	K184627	19.2	7.1	2.2	10.8	78.6	1.4	90.7	2.9±0.12	60.5±2.07	21.6±0.20
Af	K184628	19.2	6.6	2.2	12.5	77.5	1.3	91.3	3.7±0.21	68.1±2.44	21.2±0.06
Af	K184629	18.3	7.1	1.7	10.6	80.4	0.3	91.3	2.9±0.33	54.9±0.71	14.5±0.35
Af	K184635	20.5	7.3	2.4	11.5	77.6	1.2	90.3	2.2±0.07	49.5±1.09	18.7±0.96
Mean		22.7	6.3	2.0	18.8	71.9	1.1	91.7	3.3	57.0	21.8
Range		15.8 ~ 32.2	4.8 ~ 8.4	1.3 ~ 3.3	10.6 ~ 75.7	15.5 ~ 80.4	0.0 ~ 1.1	89.4 ~ 93.3	0.8 ~ 7.6	23.2 ~ 134.7	5.1 ~ 52.0
SD		2.7	0.5	0.3	12.0	12.0	0.4	1.0	1.6	18.9	9.4

Table 2.

Mean and range of total oil contents and fatty acid compositions of safflower collections in two different geographical regions.

*denote significant (P≤0.05) and highly significant (P≤0.01), respectively.

**denote significant (P≤0.05) and highly significant (P≤0.01), respectively.

aThe ratio of unsaturated to total fatty acids.

Area	Total oil content(%)	Fatty acid compositions (%)	U/Ta(%)
South Asia	Max	32.2	7.6	3.3	75.7	79.9	2.0	-
Min	15.8	1.3	1.3	10.7	15.5	0.02	-
Mean	23.2a**	6.1b	2.1a	19.9a*	70.9a	1.0b	91.8
SD	2.54	0.43	0.35	13.15	13.15	0.36	0.6

Africa	Max	26.8	8.4	2.5	38.0	80.4	1.7	-
Min	17.6	5.8	1.5	10.6	53.5	0.3	-
Mean	21.3b	6.7a**	1.9a	14.8b	75.4a	1.2a*	91.3
SD	2.71	0.67	0.24	4.98	4.69	0.29	0.8

Table 3.

Mean and range of antioxidant activities and total polyphenol contents classified by two different geographical regions.c

p – value = Not statistically significant ; Means with a column followed by the same letter are not significant based on Duncan’s multiple range test (P≤0.05).

Area	DPPH (μg ASC mg–1)	ABTS (μg Trolox mg–1)	Polyphenol (μg GAE mg–1)
SouthAsia	3.4±1.77	0.8~7.6	57.4±20.62	23.2~134.7	22.2±10.15	5.1~52.0
Africa	3.0±0.99	1.3~5.33	55.7±10.82	28.2~83.0	20.7±6.20	11.7~33.3

Table 4.

Pearson correlation coefficients for total polyphenol contents, DPPH, ABTS activities, and fatty acid compositions of 128 safflower germplasm.

*denote significant (P≤0.05) and highly significant (P≤0.01), respectively.

**denote significant (P≤0.05) and highly significant (P≤0.01), respectively.

※TP (Total pholyphenol contents), TO (Total oil contents), PA (C16:0, Palmitic acid), SA (C18:0,Stearic acid), OA (C18:1, Oleic acid), LA (C18:2, Linoleic acid), and LNA (C18:3, Linolenic acid)

Variables	TP	DPPH	ABTS	TO	PA	SA	OA	LA	LNA
TP	-	0.864**	0.848**	0.052	-0.046	0.096	0.167	-0.176*	0.255**
DPPH	·	-	0.862**	0.022	-0.076	0.094	0.222*	-0.231**	0.297**
ABTS	·	·	-	-0.02	-0.073	0.019	0.161	-0.166	0.234**
TO	·	·	·	-	-0.246**	0.176*	0.036	-0.028	-0.047
PA	·	·	·	·	-	0.113	-0.482**	0.434	0.049
SA	·	·	·	·	·	-	0.232**	-0.275**	0.272**
OA	·	·	·	·	·	·	-	-0.998**	0.256**
LA	·	·	·	·	·	·	·	-	-0.297**
LNA	·	·	·	·	·	·	·	·	-

Table 5.

Eigenvector and eigenvalues generated by Principal Component Analysis applied on nine quantitative traits of 128 safflower accessions of different regions.

Variables	Eigenvector
Total polyphenol contents	0.44	0.35	0.09	–0.07
DPPH radical scavenging activity	0.46	0.32	0.08	–0.02
ABTS radical scavenging activity	0.44	0.36	0.14	0.02
Total oil contents	0.05	–0.12	0.21	–0.86
Palmitic acid	–0.18	0.37	–0.55	0.06
Stearic acid	0.15	-0.15	-0.60	–0.43
Oleic acid	0.36	-0.49	0.01	0.18
Linoleic acid	–0.37	0.48	0.05	–0.17
Linolenic acid	0.26	–0.02	–0.51	0.07
Eigen values	45.89	29.26	18.00	15.68
Total variance explained (%)	36.0	23.0	14.0	12.0
Cumulative percent of total variance explained	36.0	59.0	73.0	85.0

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Area	DPPH (μg ASC mg–1)		ABTS (μg Trolox mg–1)		Polyphenol (μg GAE mg–1)

	Mean±SD	Range	Mean±SD	Range	Mean±SD	Range

SouthAsia	3.4±1.77	0.8~7.6	57.4±20.62	23.2~134.7	22.2±10.15	5.1~52.0
Africa	3.0±0.99	1.3~5.33	55.7±10.82	28.2~83.0	20.7±6.20	11.7~33.3

Variables	Eigenvector

	PC 1	PC 2	PC 3	PC 4

Total polyphenol contents	0.44	0.35	0.09	–0.07
DPPH radical scavenging activity	0.46	0.32	0.08	–0.02
ABTS radical scavenging activity	0.44	0.36	0.14	0.02
Total oil contents	0.05	–0.12	0.21	–0.86
Palmitic acid	–0.18	0.37	–0.55	0.06
Stearic acid	0.15	-0.15	-0.60	–0.43
Oleic acid	0.36	-0.49	0.01	0.18
Linoleic acid	–0.37	0.48	0.05	–0.17
Linolenic acid	0.26	–0.02	–0.51	0.07
Eigen values	45.89	29.26	18.00	15.68
Total variance explained (%)	36.0	23.0	14.0	12.0
Cumulative percent of total variance explained	36.0	59.0	73.0	85.0