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근적외선 스펙트럼을 이용한 고춧가루의 캡사이신 함량 예측 모델 개발 - 입자의 영향 (Development of Prediction Model for Capsaicinoids Content in Red-Pepper Powder Using Near-Infrared Spectroscopy - Particle Size Effect)

  • 모창연;강석원;이강진;임종국;조병관;이현동
    • 산업식품공학
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    • 제15권1호
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    • pp.48-55
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    • 2011
  • 본 연구에서는 고춧가루의 매운맛을 내는 주성분인 캡사이신 함량을 신속하게 측정할 수 있도록 근적외선 흡광도를 측정할 수 있는 시스템을 구성하였다. 이를 이용하여 동일지역(영광군)에서 생산된 맵지 않은 일반 품종의 고춧가루와 우리나라에서 아주 매운 고추로 알려진 청양 품종의 고춧가루를 혼합하여 만들어진 시료에 대하여 입자의 크기별로 캡사이신 함량을 예측할 수 있는 PLSR 모델을 개발하였다. 고춧가루 입도별로 캡사이신 함량의 예측성능을 향상시키기 위한 스펙트럼 전처리 조건을 구명하였으며, 입도가 캡사이신의 함량 예측에 미치는 영향을 구명하였다. 그결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 고춧가루의 근적외선 흡광도 측정 시스템은 1100-2300 nm 대역에서의 근적외선 흡광도 측정용 AOTF-NIR Spectrometer, 여러 부위의 흡광도를 측정하기 위하여 제작된 시료 회전판, 시료 회전판을 회전시키는 모터, 회전판의 속도를 조절하는 속도조절장치와, 시료 용기 등으로 구성되었다. (2) 1100-2300 nm의 대역에서 고춧가루와 순수 캡사이신 분말의 스펙트럼을 측정한 결과 고춧가루의 스펙트럼 피크들과 캡사이신의 스펙트럼 피크가 유사한 대역에서 나타나, 근적외선 분광법을 이용하여 고춧가루의 캡사이신 함량 예측이 가능한것으로 판단되었다. (3) 고춧가루 입도별(0.425 mm이하, 0.425-0.71 mm, 0.71-1.4 mm)로 획득한 근적외선 흡광도에 대하여 전처리를 달리하여 개발한 캡사이신 함량 예측용 PLSR 모델을 교차 검증한 결과 결정계수(${R_V}^2$)는 0.948-0.979, 예측오차(SEP)는 6.56-7.94 mg% 범위에서 나타났으며, 입도가 작을수록 예측성능이 우수하였다. (4) 3가지 입도를 통합한 고춧가루(입도 1.4 mm이하)에 대하여 캡사이신 함량 예측모델 개발을 위한 최적의 스펙트럼 전처리 조건은 영역 정규화, SNV와 1차 미분 3가지를 순차적으로 적용하는 것이었으며, 이를 이용하여 PLSR 예측모델을 개발하여 교차검증으로 검증할 때 결정계수(${R_V}^2$)는 0.959, 예측오차(SEP)는 8.82 mg%로 나타났다. (5) 입도가 구분된 고춧가루에는 입도별 예측모델을 적용하고, 입도가 구분되지 않은 고춧가루는 통합 입도 예측모델에 적용함으로써 캡사이신 함량의 예측정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

만성 알코올 섭취로부터 유도되는 뇌 및 간 조직 독성에 대한 지구자 혼합 추출물의 보호 효과 (Protective Effect of Mixed Extract including Hovenia dulcis Thunberg against Chronic Ethanol Treatment-induced Cytotoxicity in a Brain and Liver Tissue)

  • 김종민;박선경;궈텐자오;강진용;하정수;이두상;권오준;이욱;허호진
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권2호
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    • pp.125-138
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    • 2016
  • 산업화를 위한 지구자 및 12가지 식물성 원료 추출물의 생리학적 효과를 평가하기 위하여, 만성 에탄올을 투여한 마우스 혈청 내에서의 생리학적 지표 및 간과 뇌 조직 내에서의 산화적 스트레스에 대한 보호효과를 확인하였다. 에탄올을 투여한 마우스의 혈당은 정상 대조군 그룹(NG)과 에탄올 투여 그룹(EG)에서 각각 119.43mg/dL, 305.25mg/dL로 나타났고, 에탄올과 혼합 추출물을 동시에 투여한 그룹(100, 200mg/kg body weight + 25% ethanol 5g/kg body weight, ME100, ME200)에서 각각 272.76mg/dL, 234.60mg/dL로 감소하였다. 혈중 에탄올 함량은 EG에서 4.08mg/dL를 나타내었고 ME100, 200에서 각각 3.85mg/dL, 3.08mg/dL로 감소하였으며, 혈중 아세트알데하이드 함량은 18.72mg/dL에서 각각 15.76mg/dL, 15.16mg/dL로 감소하였다. 또한 ME100, ME200은 혈청 내의 생리학적 지표에서 간 독성 지표인 glutamine pyruvic transaminase(GPT), glutamic oxaloacetic transaminase(GOT)와 신장 독성 지표인 blood urea nitrogen(BUN), creatine(CRE), 혈중 total cholesterol(TCHO), triglyceride(TG)의 함량이 유의하게 감소하였다. 뇌 조직에서 에탄올에 의해 acetylcholinesterase(AChE)가 EG(116.10%)에서 NG(100.00%)와 비교하였을 때 증가된 활성을 나타냈으나, ME에서 각각 109.00%와 108.47%로 유의적으로 감소하였다. ME에서 EG에 비해 간과 뇌 조직에서 superoxide dismutase(SOD)의 함량이 증가하였고, oxidized glutathione(GSH)/total GSH 비율과 malondialdehyde(MDA)의 함량이 감소하였다. 이러한 결과들을 통해 지구자를 포함한 혼합 추출물은 간, 뇌 조직 및 혈액 등에서 만성 에탄올 섭취에 의해 유발된 산화적 스트레스를 효과적으로 보호할 수 있는 제품으로의 개발이 가능할 것으로 판단된다.

소아 심부 경부 농양에 대한 임상적 고찰 (Deep Neck Abscesses in Korean Children)

  • 이대형;김선미;이정현;김종현;허재균;강진한
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제11권1호
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    • pp.81-89
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    • 2004
  • 목 적 : 소아 경부 농양은 항생제의 발달과 더불어 감소하는 질병으로 생각되었으나, 최근 발생 사례들이 다시 증가하고 있다. 이에 저자들은 10년간 경험한 소아 경부 농양 사례들의 발생양상, 임상경과, 항생제 감수성과 치료법을 분석하여 향후 이 질환에 대한 진단과 치료에 도움이 되고자 하였다. 방 법 : 1993년 1월부터 2003년 8월까지 가톨릭의대 성모자애병원, 성빈센트병원, 성가병원, 의정부 성모병원에서 세균배양검사, 경부 CT, 경부 초음파 검사를 통해 경부 농양으로 진단받은 16세 이하 94례의 소아를 대상으로 임상양상, 검사결과, 치료와 예후에 대한 후향적 자료 분석을 하였다. 결 과 : 1) 2000년부터 경부농양의 연간발생이 증가하였다. 2) 연령 분포는 생후 26일에서 15세(중간값 4세), 남녀비는 1 : 1.04이었다. 3) 임상양상은 발열 73.4%(n=69), 인후통 37.2%(n=35), 경구 섭취량 감소 34%(n=32), 목 주위 통증 27.7%(n=26), 연하통 20.2%(n=19)의 순이었다. 이외 에도 경부 운동 거부 6.4%(n=6), 두통 6.4%(n=6), 사경 4.3%(n=4), 천음 2.1%(n=2), 호흡곤란 2.1%(n=2)이 있었다. 4) 이학적 진찰 소견으로는 경부 종괴 67%(n=63), 인두염 46.8%(n=44), 편도염 36.2%(n=34), 경부 림프선종대 28.7%(n=27), 후인두벽 융기 24.5%(n=23)의 순이었으며 경부강직은 4.3%(n=4)에서 있었다. 5) 경부농양의 위치는 하악하 34%(n=32), 편도주위부 29.7%(n=28), 인두 후부 11.7%(n=11), 이하선내 7.4%(n=7), 인두 주위부 6.4%(n=6), 이외 두 곳 이상에서 발생한 경우가 10.8%(n=10)에서 있었다. 6) 33명의 환자 중 농양과 혈액 세균배양검사에서 총 35례의 균주가 동정되었다. S. aureus 34%(n=12), group A beta hemolytic streptococcus 28.64%(n=10), Viridans Streptococci 14.3%(n=5)의 순이었다. 대부분 그람 양성균으로 항생제 감수성 검사결과에서, vancomycin 96.4%, 3세대 cephalosporin에 88.9%, cephalothin에 86.4%, penicillin에 51.7%에서 감수성을 보였으며, 그람 음성군에서는 amikacin에 66.7%, 3세대 cephalosporin에 100% 감수성을 보였다. 7) 총 입원일은 $9.2{\pm}4.4$일이었으며, 총 항생제 투여기간은 $15.5{\pm}5.1$일, 이중 정맥 항생제 투여기간은 $8.8{\pm}4.3$일이었다. 8) 일차적으로 선택한 항생제로는 대부분 penicillin이나 1, 2세대 cephalosporin을 포함하고 있었으며, 이 중 일부에서는 증상의 호전이 없어 metronidazol이나 clindamycin을 대체 내지 추가하였다. 9) 치료는 항생제만을 사용한 경우 18.1%(n=17), 항생제와 함께 외과적 처치를 병용한 경우 81.9%(n=77)이었으며, 이 두 군간에 입원기간, 총 항생제 투여기간, 정맥 항생제 투여 기간에 유의한 차이는 없었다(P>0.05). 결 론 : 소아 경부 농양은 최근 들어 증가추세를 보이고 있으며, 그 임상양상도 과거와 다른 경향을 보인다. 조기진단이 가능해 짐에 따라 호흡곤란이나 천명과 같은 기도폐쇄 소견이 감소한데 반해 두통, 경부강직, 경부 운동 거부, 사경과 같은 두경부증상, 증후에서 이상 소견이 증가하고 있다. 원인균은 주로 그람양성균에 의한 경우가 대부분으로 이번 조사 결과 1세대 cephalosporin에 대해 높은 감수성을 보였으며, 임상적으로 안정화 되 있고 기도 폐쇄가 보이지 않는 환아에서 외과적 처치를 병용하는 것이 항생제 치료 기간 및 입원 기간 단축에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.

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