신육성품종 피크닉 사과로부터 phenolic compounds를 추출 후 기능성 식품 및 기능성 화장품 활성을 검정하여 신육성 품종 피크닉사과의 기능성 소재 활용가능성을 살펴보았다. 피크닉 사과로부터 생리활성으로 작용하는 phenolic 화합물을 추출하기 위하여 water과 ethanol로 추출하였을 때 각각 6.81, 13.25 mg/g의 비교적 높은 phenolic 함량을 나타내었다. 피크닉 사과 추출물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) radical 소거능은 water과 ethanol 추출물 $100{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 각각 87.69, 90.55%와 98.44, 96.95%의 매우 높은 DPPH 및 ABTS 전자공여능을 나타내었다. PF는 water과 ethanol 추출물 $100{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 각각 2.33, 2.40 PF를 나타내었으며, thiobarbituric acid reactive substances는 $100{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 water 추출물은 56.05%, ethanol 추출물은 84.19%의 항산화능을 나타내어, 피크닉 사과는 항산화 효과가 우수하여 노화방지를 위한 천연 항산화제로 활용가능성이 매우 높은 것으로 판단하였다. 피크닉 사과 추출물의 hyaluronidase 저해 효과를 측정한 결과 water과 ethanol 추출물에서 3-4% 정도의 낮은 저해 효과를 나타내었으며, 당분해 억제를 통해 항당뇨 효과를 나타내는 ${\alpha}$-glucosidase 저해 효과를 측정한 결과 ethanol 추출물에서는 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 50.34%의 우수한 저해 효과를 나타내었다. 주름개선 효과를 측정하는 elastase 및 collagenase 저해 효과는 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 water과 ethanol 추출물에서 각각 31.77, 48.71와 44.43, 52.78%의 저해 효과를 나타내었다. 위의 결과에 따라 피크닉 사과 추출물의 항산화, 항염증, 당분해 억제 및 주름개선 효과를 확인하였고, 기능성 식품 및 기능성 화장품의 기능성 소재로 활용가능성이 매우 높은 것으로 판단하였다.
본 연구에서는 보리수 과즙에 열처리 후 식초를 제조하고 발효특성을 조사하였다. 열처리 보리수 과즙과 식초는 보리수 열매 색깔과 거의 유사하였으며, 적색도인 b 값은 각각 39.48(과즙)과 37.56(식초)이었다. 보리수 과즙을 발효하였을 때 10일 경과 시 초산균수는 4.59-4.62 log CFU/mL, pH는 3.14-3.45, 산도는 0.2-2.12%, 환원당은 0.69-35.24 mg/mL 및 알코올은 0.2%이었다. 비열처리 과즙보다 열처리 과즙이 라디칼 소거활성과 소화효소 저해활성이 높았고, 이에 상응하여 수용성 phenolics, 수용성 flavonoids, flavan-3-ols 유도체 및 phenolic acids 유도체 함량이 높았다. 한편 열처리 식초의 주요 유기산은 acetic acid(21.82 mg/mL)이었고 주요 flavan-3-ols와 phenolic acids 화합물은 catechin($72.24{\mu}g/mL$), catechin gallate($273.36{\mu}g/mL$), epigallocatechin gallate($68.35{\mu}g/mL$), protocatechuic acid ($12.84{\mu}g/mL$) 및 salicylic acid($42.29{\mu}g/mL$)가 검출되었다. $25{\mu}L/mL$ 처리 시 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성 및 ${\alpha}$-glucosidase와 pancreatic lipase 저해활성은 각각 79.66%, 93.99%, 90.12% 및 64.85% 이었다. 이 결과로부터 보리수 과즙의 열처리 방법을 활용한 새로운 형태의 기능성 식초 혹은 음료를 개발할 수 있을 것으로 사료된다.
와송의 생리활성 및 생약재 혼합조성물과의 시너지 효과를 규명하고자 와송 추출물과 백복령, 창출, 사인 추출물의 동량으로 제조된 혼합물 및 이들의 1:1, 3:1 복합조성물을 시료로 하여 $in$$vitro$ 상에서 항산화 활성을 확인하고, streptozotocin으로 당뇨를 유발한 흰쥐의 간장과 신장 조직의 지질조성과 체내 항산화 활성에 미치는 영향을 분석하였다. Nitric oxide 라디칼 소거활성은 1,000 ${\mu}g$/mL 농도에서 와송 추출물 및 와송과 생약재 혼합물 3:1 복합물의 nitric oxide 라디칼 소거활성은 50% 이상이었다. 금속이온에 대한 항산화 활성도 와송과 생약재 혼합물을 혼합하였을 때 각각의 추출물에 비해 활성이 더 높았으며, $Fe^{2+}$ 이온보다는 $Cu^{2+}$ 이온에 대한 항산화 활성이 더 높았다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해활성은 생약재 혼합물에 비해 와송 추출물에서 유의적으로 높았으며, 와송 추출물과 생약재 혼합물을 3:1로 혼합함으로 써 상대적인 활성이 증가하였다. 와송 추출물과 생약재 혼합물의 3:1 복합물을 식이에 1% 첨가 급이하였을 때 간장과 신장 조직 내 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질의 농도는 유의적으로 감소하였으며, 간장 조직 내 글리코겐의 축적량은 유의적으로 증가하였다. 이는 간장과 신장 조직 중 지질과산화물의 함량과 항산화 활성을 분석한 결과에서도 동일한 경향으로 와송의 혼합비율이 높을수록 TBARS 함량은 유의적으로 낮았으며, DPPH 라디칼 소거활성은 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 와송은 자체로도 항산화 및 항당뇨 활성을 가지지만 생약재 혼합물이 더해짐으로써 활성이 더 증가함을 확인할 수 있었다.
은행 가공산업에서 부산물로 제거되는 은행 외종피의 활용성을 증대시키고자 다양한 생리활성에 미치는 열처리의 영향을 살펴보았다. 은행 외종피를 분리하여 $130^{\circ}C$에서 2시간 열처리한 후 물, 70% 에탄올 및 80% 메탄올 추출물을 제조하여 생리활성변화를 살펴본 결과, ABTS와 DPPH 자유라디칼 소거활성은 80% 메탄올 추출물을 제외하고, 열처리 후 증가하는 경향을 보였으며, 물 추출물에서 각각 14.95 mg AAE/g과 7.36 mg TE/g으로 높게 나타났다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해 활성은 물 추출물을 제외하고 열처리 시 감소하는 경향을 보였으며, 열처리 전 80% 메탄올 추출물에서 98.66%로 가장 높게 나타났다. Angiotensin converting enzyme I 저해 활성은 추출물 간의 유의적인 차이가 없었으며(P>0.05), 열처리 후 모두 감소하였다. 산화질소 생성억제 활성은 열처리 시 증가하였으며, 물 추출물($200{\mu}g/mL$)이 $12.33{\mu}M$로 LPS 처리구에 비해 산화질소 생성량을 72.39% 감소시켰다. 지방구 축적억제 활성은 세포독성을 보이지 않는 농도에서 열처리 시 감소하였다. 유방암 세포주에 대한 항암 활성은 열처리 후 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과로부터 은행 외종피 추출물의 다양한 생리활성을 확인하였으며, 특히 열처리 후 항산화 활성과 유방암 세포주에 대한 증식억제 활성이 크게 증가하였으며, 추후 생리활성물질의 규명 연구가 필요하다고 판단된다.
건지황과 숙지황의 에탄올 추출물에 대해 생리활성 실험을 하였는데 돌연변이 유발 억제실험에서는 MNNG의 돌연변이원성을 평가한 결과, 숙지황이 높은 억제활성을 나타내었다. 암세포 성장저해에서 건지황과 숙지황 모두 1 g/ l 의 농도에서 50%이상의 억제율을 보였고 특히, 숙지황은 1 g/ l에서 간암세포(Hep3B)의 성장을 61%까지 억제하였다. 또한 혈당강하 및 혈압조절(ACE활성저해)에서도 숙지황이 건지황보다 우수한 생리활성을 나타내 최고 농도(1 g/ l )에서 각각 63.69%, 56.58%의 억제율을 보였다.
한약복합처방(SHP)의 약침 및 경구투여가 STZ으로 유발된 흰쥐의 당뇨병과 항산화능에 미치는 영향을 연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. In vitro 에서 SHP은 ${\alpha}$-glucosidase 저해 및 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타냈으며, t-BHP에 의한 신장 피질 조직에서의 지질 과산화 생성을 억제하였다. 2. SHP은 대조군에 비해 STZ에 의한 혈청 중 insulin 함량 저하를 유의성있게 증가시켰으며, 혈청 중 glucose 함량변화에 있어서도 유의성 있게 감소시켰다. 3. SHP은 대조군에 비해 STZ에 의해 상승된 혈청 중 triglyceride 함량을 유의성있게 감소시켰고, 혈청 중 total cholesterol 함량을 감소시키는 경향을 보였으나 유의성은 없었다. 4. STZ 투여로 인해 혈청 내 지질과산화물의 함량이 증가되었으며 SHP의 약침 및 경구투여로 감소되는 경향을 보였으나 유의성은 없었다. 5. STZ에 의해 증가된 catalase 활성은 SHP에 의해 감소되는 경향을 보였으나 유의성은 없었으며, glutathione 활성 역시 SHP에 의해 감소되는 경향을 보였으나 유의성은 없었다.
본 연구에서는 benzalkonium chloride 처리에 따라 바이오가스 생산이 억제되는 정도를 평가하였다. 바이오가스 생산 억제 수준은 10 ppm, 40 ppm, 80ppm의 benzalkonium chloride가 처리되었을 때 각각 10%, 30-40%, 70% 이상이었다. Benzalkonium chloride의 처리에 따라 저해되는 효소를 알아내기 위하여 효소 활성을 분석하였으며 산성/알칼리 포스파타아제, 프로테아제는 메탄 생산량과 음의 상관관계를 나타내었다. ${\alpha}$-글루코시다아제는 실험기간 동안 메탄 생성량과 상대적으로 낮은 음의 상관성을 보였으며(p<0.01, r=-426), 다른 효소와의 상관성도 상대적으로 낮았다. 메탄생성률(ml/day)은 benzalkonium chloride및 산성 포스파타아제와 유의한 상관성을 나타내었다. Benzalkonium chloride가 대장균에 미치는 영향을 원판확산법을 통하여 분석하였다. Benzalkonium chloride의 농도가 높을수록 세균증식 억제대가 확장되었으며, 이를 통하여 benzalkonium chloride가 초산생성균의 증식을 억제함으로써 혐기소화조에 영향을 미칠 수 있다는 것을 확인하였다.
본 연구는 예로부터 한약재 및 식용으로 널리 사용되어지는 매실을 이용한 가공식품의 기능성 원료로서 활용하기 위해 pectinase를 사용하여 제조한 매실 농축액의 이화학적 특성 및 생리활성을 평가하였다. 총 산도는 35.81%, pH는 2.73, 당도는 $54.36^{\circ}Brix$ 및 탁도는 2.75를 나타냈다. 매실 농축액의 항산화 활성은 DPPH radical 소거활성, 환원력, $H_2O_2$ 소거활성 및 lipid peroxyl radical 소거활성을 통하여 확인하였고, positive control과 유사하거나 다소 낮게 나타나 우수한 항산화 활성을 보였다. 또한 당 분해효소인 ${\alpha}$-glucosidase 활성 저해 효과 또한 뛰어난 것으로 나타났다. 매실 농축액을 처리함에 따라 B16 마우스 피부암세포, SK-MEL-2 및 SK-MEL-28 인체 피부암세포 모두 성장이 억제되는 것을 확인할 수 있었으며 인체 피부정상세포인 HaCaT 세포에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났고, 형태학적 관찰에서도 농도의존적으로 세포의 형태학적 변화가 유도되는 것으로 확인되었다. 매실 농축액의 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 588.31 mg% 및 860.45 mg%로 나타났다. 결과적으로 매실 추출물은 항산화 및 당 분해 효소 활성 저해 및 암세포의 증식억제에 효능이 있는 기능성 식품 소재로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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