• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권4호
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• pp.462-475
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• 2022

본 연구는 팔미트산으로 인슐린 저항성을 유도한 C2C12 근육세포주에서 ADLE의 인슐린 저항성개선효과를조사하고이에대한조절기전을확인하고자하였다. C2C12 근육세포주에 ADLE를 처리 시, AMPK의 활성화를 통해 포도당흡수 (glucose uptake)가 증가되었으며, 이는 미토콘드리아-매개 에너지 생합성 조절단백질인 PGC1α, UCP3, CS 활성을 증가시킴과 동시에 지방산 합성인자인 ACC, FAS, SREBP-1의 발현을 억제함을 알 수 있었다. 세포주에서 확인된 결과들을 고지방식이 유도 당뇨마우스의 근육조직에서 조사한 결과, 고지방식이와 ADLE를 동시에 처리한 그룹에서 AMPK 활성화, GLUT4 발현증가와 미토콘드리아 에너지 대사증가, 지방산 합성 감소효과를 보였다. 이상의 결과들로, ADLE가 근육 내 에너지 대사 관련 경로의 상위유전자인 AMPK를 활성화하여 GLUT4의 세포막 이동을 증진시켜 당대사 조절에 관여하는 것을 관찰하였으며, AMPK의 인산화 증가는 PGC1α의 활성화에 관여하고, 이를 통해 열 발산 대사와 관련된 UCP3의 증가 및 CS 활성을 증가시키고, 지방산 합성 관련 유전자 발현을 억제시킴을 알 수 있었다. 본 결과로부터 ADLE는 대사증후군에서 공통적으로 나타나는 인슐린 저항성을 개선시킬 수 있으며, 이는 근육세포에서의 AMPK의 활성화를 통한 에너지생성기전과 관련이 있음을 알 수 있었다. ADLE는 비만, 당뇨 등의 다양한 부작용을 가진 약제와는 다른 안전성을 보장할 수 있는 이점을 가지고 있어 인슐린 저항성 및 제2형 당뇨병 치료를 위한 기능성 식품 소재로의 활용 가능성도 충분히 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.435-444
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• 2022

황근(Hibiscus hamabo Sieb. et Zucc., 노랑무궁화)은 주로 제주도 전역과 전남 남부지역에 자생하는 우리나라 유일의 야생 무궁화속의 낙엽성 반관목식물이다. 최근 무분별한 자생지 파괴에 따른 개체수 감소로 환경부 지정 한국적색목록 내 멸종위기야생생물 2급으로 지정되어 있다. 선행연구에서는 황근의 종자발아, 생태 및 유전적 특성, 내염성 등이 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 생물반응기를 이용하여 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백효과를 조사하여 기능성 원료 활용 평가를 실시하였다. 황근 종자 및 식물체는 사전 환경부 채취 허가를 받은 제주시 구좌읍 관내지역에서 채집하였으며, 표면살균 후 MS 등 배지 조성을 조절하여 기내 세포주로 도입하였다. 그 결과, 종자의 전반적인 반응율이 지상부 신초 발생 및 지하부 뿌리 발근 측면에서 51.17~51.83%로 가장 효율적인 것으로 나타났다. 5,000 mL 생물반응기에서 황근 부정근의 증식에 유리한 배지 조건의 경우, 1/2 MS (Murashige and Skoog, 1962), 30 g/L 자당(sucrose), 2 mg/L IBA (indole-3-butyric acid)에서 8주 동안 배양한 것임을 확인하였다. 또한 총페놀 화합물 함량, 총플라보노이드 함량, DPPH 자유 라디칼 소거능 및 멜라닌 함량 분석을 통해 바이오매스 및 2차대사산물 축적의 연관관계를 비교하였다. 본 연구를 통해 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백 효능은 고부가가치 향장품 산업의 고품질 소재개발과 연계하여 추가적인 생리활성물질 연구의 가능성을 시사한다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제23권2호
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• pp.222-227
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• 2008

본 연구에서는 연근의 건강식품 소재로서의 활용가능성을 확인하기 위하여 연근의 성분분석 및 연근을 이용하여 만든 연근음료 및 연근 발효음료의 항산화효과를 비교하였으며, 고지방식이를 공급한 흰쥐에게 연근음료 및 연근발효음료를 7주간 공급하여 혈청의 지방대사에 미치는 영향을 검토하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 연근음료 및 연근발효음료는 1%에서 각각 25.55%, 23.88%의 항산화 활성을 나타내었고, 10%에서는 각각 87.5%, 95.81%로 항산화 활성이 매우 높게 나타났다. 또한 아질산염 분해활성은 pH 3.0 및 pH 6.0에서 연근음료의 경우 24.97%, 23.73%의 아질산염 분해활성을 나타내었으며, 연근발효음료도 음료의 농도에 비례하여 아질산염 분해활성이 증가하는 경향을 보였다. 고지방식이를 먹인 흰쥐에게 연근음료 및 연근발효음료를 7주간 병행 공급하였을 때 1일 체중증가량은 고지방식이 급여 대조군에 비해 감소하였으나 유의적이지는 않았다. 식이효율은 고지방식이를 급여한 실험군 모두가 정상군에 비해 유의적인 증가를 나타내었다. 체중 100g당 간의 무게는 고지방식이 급여 대조군에 비해 연근음료 투여군은 11.6%, 연근발효음료 투여군은 9.9% 감소하였으나 유의적이지는 않았다. 혈액 중 총 지방함량과 중성지방 함량은 연근음료와 연근발효음료 급여 시 고지방식이 급여 대조군에 비해 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 혈액 중 총콜레스테롤 함량은 연근음료 및 연근발효음료 공급 시 고지방식이 급여 대조군에 비해 유의적인 감소를 나타내었으나 음료 종류에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권5호
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• pp.435-445
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• 2023

메밀은 루틴과 콜린을 많이 함유한 기능성 작물로 항산화, 항염증, 항당뇨 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 일반메밀과 쓴메밀 식초추출물의 알코올대사와 숙취해소에 대한 효능을 비교 평가하기 위해 혈중 알코올 분해능, 혈액과 간조직의 Alcohol dehydrogenase (ADH) 및 Acetaldehyde dehydrogenase (ALDH) 효소 측정, 간 조직의 Superoxide Dismutase (SOD)와 Catalase 농도를 분석하였다. 루틴 함량은 쓴메밀 종실에서 일반메밀 종실보다 55배 높았다. 콜린 함량은 쓴메밀 식초 추출물에서 약간 높게 나타났다. 알코올 분해능은 대조군에 비해 쓴메밀군에서 36.0%의 알코올 농도 감소 효과를 보여 유의한 알코올 분해 효과가 인정되었다. 혈중 아세트알데하이드 농도는 대조군에서는 시간이 경과할수록 증가하였으나, 일반메밀군은 120분, 쓴메밀군은 90분에 최고치 도달 후 감소하여 숙취 개선 효능이 확인되었다. 또한, 혈액과 간 조직의 ADH와 ALDH 효소 활성은 대조군에 비해 메밀처리군에서 증가하는 경향을 보여 숙취해소 효과가 모두 인정되었으며, 일반메밀군보다 쓴메밀군에서 더 우수하였다. 간 조직의 SOD와 Catalase 활성도 일반메밀보다 쓴메밀군에서 각각23%, 37% 고도로 유의미하게 높았다. 이상의 결과를 요약하면, 일반메밀과 쓴메밀 식초추출물은 모두 숙취해소에 효과가 있었으며, 특히 루틴 함량이 높은 쓴메밀 '황금미소'는 일반메밀보다 숙취해소 소재로 개발하는데 활용 가능성이 높을 것으로 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제33권11호
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• pp.905-914
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• 2023

본 연구에서는 lactic acid (LA) 및 gluconolactone (GL)의 피부 장벽 개선 효능을 평가하기 위하여 피부세포에서 필라그린, 로리크린, hyaluronic acid (HA), hyaluronan synthase-2 (HAS2), aquaporine-3 (AQP3)의 발현량 및 임상시험을 통한 수분 함유량과 경표피수분손실량(transepidermal water loss, TEWL)을 평가하였다. 장벽 기능(필라그린, 로리크린)과 보습 기능(HA, HAS2, AQP3)에 관련된 인자들의 발현량을 qRT-PCR과 Western blot으로 측정한 결과, H2O2 처리에 의해 감소된 인자들의 발현량이 LA, GL 및 혼합물 처리로 mRNA전사량과 단백질 발현량을 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). LA와 GL 혼합물을 함유하는 나노에멀젼을 에멀젼 반전법으로 제조한 결과 평균 입자 크기는 299.9±0.287 nm로 확인되었다. 나노에멀젼의 TEWL을 Vapometer로 측정한 결과, 제품 사용 2주 후 및 제품 사용 4주 후에 제품 사용 전에 비하여 각각 15.53%, 26.73% 정도 TEWL이 감소하는 것으로 나타났다(p<0.001). 나노에멀젼의 피부 수분함유량을 Corneometer로 측정한 결과, 제품 사용 2주 후 및 제품 사용 4주 후에 제품 사용 전에 비하여 각각 15.40%, 26.59% 정도 수분 함유량이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.001). 따라서 LA 및 GL의 피부 장벽 기능 및 보습 효과는 피부 보습 관련 단백질인 HA, HAS2 및 AQP3 발현 증가와 피부 장벽 기능의 주요인자인 필라그린과 로리크린의 발현 증가를 통한 수분 함유량 증가 및 TEWL 감소에 의해 나타나는 것으로 기능성 화장품 소재로서의 개발 가능성을 제시한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.173-182
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• 2024

본 연구에서는 참꽃마리(Trigonotis radicans var. sericea) 전초를 이용하여 참꽃마리와 L. brevis 로 발효한 참꽃마리를 각각 60% ethanol로 추출하여 항산화 및 미백과 피부주름 생성에 관여하는 효소 저해 효과를 비교해보았다. 최적의 추출조건인 참꽃마리 60% ethanol과 발효 참꽃마리 60% ethanol의 total phenolics compounds 함량은 각각 18.6 mg/g, 18.2 mg/g으로 TPC 함량의 용출량에서는 큰 차이가 나타나지 않았다. HPLC를 이용하여 L. brevis 발효를 통한 발효 참꽃마리 추출물의 유용성분 변화를 관찰한 결과, 발효 과정 중 bioconversion에 의해 추출물 간의 phenolics profile 차이가 존재하는 것을 확인할 수 있었고 발효 참꽃마리 추출물에 더 많은 phenolics가 생성된 것을 확인하였다. 그 결과, 추출물간의 항산화, 미백, 주름개선 활성의 차이에 영향을 미칠 것으로 예상되었다. 발효 참꽃마리 추출물의 DPPH radical scavenging activity를 측정한 결과 50, 100, 150, 200 ㎍/mL phenolics 농도에서 88.56, 88.72, 88.17, 87.78%로 높은 소거 활성을 나타내었다. 또한, ABTS radical cation decolorization activity는 100, 150, 200 ㎍/mL phenolics 농도에서 참꽃마리와 발효 참꽃마리 추출물 모두 100%에 근접하며 매우 우수한 항산화 활성을 나타내었다. Antioxidant protection factor의 경우 발효 참꽃마리 추출물은 1.21-1.29 PF를 나타내었으며 참꽃마리 추출물은 1.15-1.22 PF를 나타내었다. 발효 참꽃마리 추출물의 tyrosinase 저해 활성은 150, 200 ㎍/mL에서 26.50, 35.51%의 저해 활성을 나타내었고 참꽃마리 추출물의 경우 18.76, 20.65%로 두 추출물간의 유의적인 차이를 보였으며 발효 참꽃마리 추출물의 미백효과가 더 우수한 것으로 확인되었다. Collagenase 저해 활성에서도 발효 참꽃마리 추출물이 다소 높은 것으로 확인되었으며 elastase 저해 활성은 50, 100, 150 ㎍/mL에서 발효 참꽃마리 추출물 20.10, 36.58, 45.75%, 참꽃마리 추출물 11.40, 32.07, 41.40%로 참꽃마리 추출물과 비교하였을 때 유의적인 차이를 보여 발효 참꽃마리 추출물의 주름개선 효과가 더 우수한 것으로 확인되었다. 따라서 발효하지 않은 참꽃마리 추출물과 비교하였을 때, bioconversion을 통한 발효 참꽃마리 추출물의 항산화, 미백 및 주름 개선 효과가 더 우수한 것을 확인할 수 있었고, 발효 참꽃마리 추출물을 이용하여 항산화 활성과 미백 및 주름 개선 효능에 우수한 기능성 화장품의 소재로써 이용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.183-196
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• 2024

본 연구에서는 AEEL의 고당으로 유도되는 장 상피세포 보호효과 및 L.brevis의 증식에 대한 영향을 확인하기 위해 수행되었다. AEEL은 우수한 환원력, 라디칼 소거 활성 및 지질과산화물 생성 억제 활성을 나타냈으며 고당, H₂O₂, 및 LPS로 유도된 HT-29 세포에서 우수한 세포 생존율 및 산화적 스트레스 억제 활성을 가지는 것으로 나타났다. 또한, AEEL은 항당뇨 활성을 가진 장내 유익균인 L.brevis의 증식에 효과를 보였으며 탄수화물 가수분해 효소인 α-glucosidase 및 최종당화산물 생성에서도 우수한 억제 활성을 나타냈다. 따라서, AEEL의 주요 생리활성 물질을 확인하기 위해 HPLC 분석한 결과, chlorogenic acid와 rutin 등이 확인되었다. 이러한 결과들을 통해, AEEL이 혈당 상승을 억제하고 고당으로 유도되는 산화스트레스로부터 장 건강을 보호하는 기능성 식품 소재로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권2호
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• pp.315-323
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• 2024

현재 항염증 활성에 대한 효능이 검증된 acemannan과 aloesin을 다양한 비율로 혼합하여 비율에 따른 항염증 효능을 확인하고자 본 연구를 진행하였다. 항염증 활성은 NO, PGE₂, TNF-α 및 IL-6 생성량 및 염증 관련 단백질인 iNOS, COX-2의 발현량에 대한 효능을 검증하였다. Acemannan과 aloesin 각각의 NO 생성 저해 활성 결과와 혼합 시료인 AA-1, AA-2, AA-3, AA-4, AA-5의 NO 생성 저해 활성 결과를 비교하였을 때, 혼합 시료가 더 우수한 NO 생성 저해 활성을 나타내는 것을 확인하였다. 이후 최적의 배합 비율을 찾기 위해 PGE₂, TNF-α 및 IL-6 생성량에 대해 측정하였다. 그 결과, 시료 5종 모두 최종농도인 100 ㎍/mL 농도에서 LPS 단독 처리군 대비 저해 효과가 나타났으며, 이 중 AA-2의 저해 효과가 가장 높은 것을 확인하여 western blot을 통한 염증 관련 단백질 발현량은 AA-2를 이용하여 실험을 진행하였다. 염증 관련 단백질인 iNOS 및 COX-2의 발현량을 측정 결과, AA-2는 농도 의존적으로 감소하였으며, 최종 농도인 100 ㎍/mL 농도에서 LPS 단독 처리군 대비 각각 25% 이상의 억제 효과가 나타나는 것을 확인하였다. 이러한 결과들을 토대로 acemannan과 aloesin을 다양한 비율로 배합하였을 때, 항염증 활성을 가진 것을 확인하였으며, 이 중 acemannan과 aloesin이 1:2의 비율로 혼합되었을 때 가장 높은 항염증 활성을 나타내었다. 결론적으로 acemannan과 aloesin을 혼합한 시료는 다양한 기능성 소재로써 활용이 가능하며, 이후 항염증 활성 실험들의 기초자료로도 활용이 가능한 것을 확인하였다.

• 한국작물학회지
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• 제68권4호
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• pp.422-430
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• 2023

우리나라 국민들에게 부족하기 쉬운 영양소인 칼슘함량이 풍부하고 항산화 활성이 높은 손가락조의 기능성 식품소재로서의 가능성을 확인하고자 손가락조 '핑거1호'를 이용하여 쿠키 가공을 하였을 때 품질 특성 및 칼슘 함량 등의 변화를 평가하여 신작물인 손가락조를 이용한 가공품 개발에 활용 여부를 판단하였다. 1) 밀가루 100%를 대조로하여 핑거1호 통곡 분말 10%, 30%, 50%, 100%를 첨가하여 쿠키를 제조하고 가공 특성과 이화학 특성 등, 품질과 항산화 활성 등을 조사하였다. 2) 핑거1호 분말 첨가량이 증가함에 따라 칼슘 함량은 10% 첨가시 1.8배에서 100%시 10.8배에 이르기까지 현저하게 증가하였다. 3) 반면, 나트륨의 경우 10% 첨가시 1.01배에서 100%시 1.38배로 증가량의 변화가 크지 않아 칼슘이 부족하고 나트륨은 과다섭취하는 우리나라 국민들의 식습관을 고려할 시 영양학적으로 바람직한 쿠키의 제조가 가능할 것으로 판단되었다. 4) 항산화활성도 칼슘 등 무기성분 함량증가와 마찬가지로 핑거1호 첨가량의 증가에 ABTS radical 소거활성 1.6~7.5배, DPPH radical 소거활성 2.8~18.7배 증가하였다. 5) 쿠키의 품질특성에서 핑거1호 분말첨가가 증가할수록 쿠키의 퍼짐성은 증가하고 경도가 감소되어 부드러운 조직감의 쿠키제조가 가능하였고, 색상도 10%의 첨가만으로도 뚜렷한 차이를 나타내었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권3호
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• pp.369-377
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• 2013

고구마뿌리에 비하여 많은 양이 폐기되는 고구마 줄기와 잎의 이용을 활성화시키고 기능성식품 소재로의 가능성을 알아보기 위하여 잎이 달려 있는 보라색 고구마줄기를 재래시장에서 구입하여 고구마잎(SL), 고구마줄기(ST), 껍질 제거한 고구마줄기(PST)의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정하고, in vitro 시스템에서의 항산화효과, 항알레르기 및 항염증효과를 검색하고자 하였다. 고구마잎은 데치고, 고구마줄기는 생으로 동결건조한 후 에탄올 추출물을 얻어 실험하였다. 총 폴리페놀 함량은 SL(11.03 mg tannic acid/g)> ST(0.87 mg tannic acid/g)> PST(0.37 mg tannic acid/g)이었고, 총 플라보노이드 함량은 SL(9.01 mg rutin/g)> ST(0.50 mg rutin/g)> PST(0.25 mg rutin/g)이었다(p<0.001). DPPH 라디칼을 50% 제거시키는 에탄올 추출물의 농도($IC_{50}$)는 SL($43.6{\mu}g/mL$)< ST($308.4{\mu}g/mL$)$1,631.3{\mu}g/mL$)로 고구마잎이 가장 우수한 효과를 나타내었다. 양성대조시약으로 사용한 BHA의 $IC_{50}$값은 $8.30{\mu}g/mL$이었으며, 처리 농도 $1,000{\mu}g/mL$에서의 환원력은 SL($59.72{\mu}g$ ascorbic acid eq./mL)> ST($12.56{\mu}g$ ascorbic acid eq./mL)> PST($2.18{\mu}g$ ascorbic acid eq./mL)로 고구마잎이 가장 좋았다(p<0.001). 한편 염증반응에 관여하는 xanthine oxidase(XO) 활성저해율을 측정한 결과 처리 농도 $250{\mu}g/mL$에서 SL(13.06%)> ST(5.05%)> PST(0.0%)로 고구마잎이 줄기에 비하여 우수하였으며(p<0.01), 처리 농도 $50{\mu}g/mL$에서의 5-lipoxygenase(LOX) 활성저해율은 SL(91.16%)> ST(33.38%)> PST(14.93%)로(p<0.001) 고구마잎의 효과는 양성대조시약인 EGCG의 저해율(94.42%)과 비슷한 정도로 매우 우수하였다. 또한 $250{\mu}g/mL$ 농도로 처리 시 cyclooxygenase(COX)-2 활성저해율은 SL(55.34%)> ST(2.18%)> PST(0.0%)로 XO 활성저해율과 비슷한 패턴을 보였다(p<0.001). 측정변수들 간의 상관관계를 분석해 본 결과 총 폴리페놀 함량은 플라보노이드 함량($r^2$=0.9988, p<0.001), 환원력($r^2$=0.9982, p<0.001), XO 활성저해율($r^2$=0.8322, p<0.05), COX-2 활성저해율($r^2$=0.9950, p<0.001), 5-LOX 활성저해율과 양의 상관관계($r^2$=0.9823, p<0.001)를 나타내었으며, 플라보노이드 함량은 환원력($r^2$=0.9946, p<0.001), XO 활성저해율($r^2$=0.8392, p<0.05), 5-LOX 활성저해율($r^2$=0.9749, p<0.01), COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계($r^2$=0.9937, p<0.001)를 보였다. 또한, 환원력은 XO 활성 저해율($r^2$=0.8384, p<0.05), 5-LOX 활성저해율($r^2$=0.9883, p<0.001) 및 COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계($r^2$=0.9954, p<0.001)를 나타내었으며, XO 활성저해율은 5-LOX 활성저해율과 유의한 양의 상관관계를 보였으나($r^2$=0.8786, p<0.05) COX-2 활성저해율과는 상관성을 보이지 않았다. 5-LOX 활성저해율은 COX-2 활성저해율과 유의한 양의 상관관계($r^2$=0.9815, p<0.01)를 나타내었다. 이상의 결과들로부터 고구마잎은 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 매우 높았고 우수한 항산화효과를 보였으며, 알레르기 및 염증반응과 관련이 있는 효소인 XO, 5-LOX 및 COX-2의 활성도 모두 억제하는 효과도 우수하였지만 특히 5-LOX 활성 억제효과는 EGCG와 비슷한 정도로 매우 우수하였다. 따라서 건강을 위하여 고구마잎의 섭취를 증대시킬 수 있는 다양한 방안을 강구할 필요가 있으며, 고구마 줄기를 섭취할 경우에는 가능한 껍질을 모두 섭취하는 것이 좋겠다.