본 연구는 콜레스테롤을 제거한 cream과 skim milk을 혼합하여 균질시 달맞이꽃 종자유를 첨가하여 혈중 콜레스테롤을 저하시키는 Cheddar cheese를 개발하는데 목적을 두었으며, ${\beta}$-CD에 의한 치즈의 콜레스테롤 제거율은 90%이상이었다. Rheological 분석에서 숙성 기간동안 hardness 값이 증가하였지만 다른 rheological 성질의 유의적 차이는 나타나지 않았고, 관능평가에서는 달맞이꽃 종자유 함유량이 증가할수록 off-flavor intensity, rancid가 높았으며 반대로 cheese flavor는 감소하였다. 달맞이꽃 종자유는 off-flavor intensity, rancid에 상당한 영향을 끼친다고 나타났다. 동물실험에서 달맞이꽃 종자유 5%를 첨가한 Cheddar cheese는 control과 비교하여 25%의 혈중 콜레스테롤을 저하시켰다. 본 연구에서 콜레스테롤이 제거된 달맞이꽃 종자유의 첨가가 혈중 콜레스테롤을 획기적으로 감소시켜 효과적인 것으로 나타났다.
달맞이꽃 추출물로써 항산화활성을 알아보기 위하여 사람 low densty lipoprotein(LDL)에 대하여 실험하였다. 사람 LDL에 CuSO$_4$를 첨가한 후 배양하면서 달맞이꽃 추출을 일정 농도씩 증가시키면서 첨가하여 배양하였다. 달맞이꽃 추출물로서 LDL의 산화에 대한 개시와 연쇄 반응에서 thiobarbituric acid reactivy substances (TBARS)와 전기 영동 및 공액 2중 결합으로 측정하였다. 달맞이꽃 추출물을 LDL에 첨가한 후 macrophage J774로써 배양한 결과 TBARS값은 용량 의존형의 항산화 활성을 나타내었으며 전기 영동 이동상에서도 대조구에 비하여 각 시험구에서 LDL의 산화를 억제하였다. 또 공액 2중 결합에 대한 실험에서 용량 의존형산화 억제 효과를 나타내었다. 달맞이꽃 추출물의 항산화 활성은 40 $\mu\textrm{g}$/ml의 농도에서도 항산화 효과가 있었으나 80$\mu\textrm{g}$/mL의 농도에서는 거의 완전한 억제효과가 있었다. 그리고 비타민 C 및 $\alpha$-dl-tocopherol과 비교한 결과 달맞이들 추출물이 약간 높은 항산화 활성을 나타내었다.
미강유(RBO)와 달맞이꽃 종자유(EPO)를 기질로 한 다양한 몰비율(1:3, 1:4, 1:5)을 가지고 효소촉매를 이용한 재구성 지질을 합성하였다. 달맞이꽃 종자유의 주요 지방산은 필수 지방산인 linoleic acid(C18:2)와 $\gamma$-linolenic acid(C18:3n-6)가 각각 74.9%와 8.1%를 차지하였다. 비율별로 합성된 재구성 지질의 주요 지방산을 살펴보면 oleic acid, linoleic acid, $\gamma$-linolenic acid가 전체 지방산 조성의 88% 이상을 차지하였다. 합성한 재구성 지질은 $\gamma$-linolenic acid를 각각 7.2%(1:3)와 7.9%(1:4), 8.3%(1:5)로 함유하였다. 반응에 사용된 기질 및 합성된 재구성 지질의 TAG 조성을 reversed-phase HPLC를 이용하여 분석한 결과, 미강유의 비율이 증가할수록 달맞이꽃 종자유의 주요한 peak인 LLL(trilinolein) peak는 감소하였고, 새로운 peak의 형성은 점차 증가하였다. 재구성 지질 및 반응에 사용된 미강유와 달맞이꽃 종자유의 $\alpha$-, $\gamma$-, $\delta$-tocopherol 함량을 분석한 결과, 미강유는 $\alpha$-tocopherol과 $\gamma$-tocopherol이 각각 7.60, 2.11(mg/100 g) 함량을 나타내었으며, $\delta$-tocopherol은 검출되지 않았다. 달맞이꽃 종자유는 $\alpha$-tocopherol 및 $\gamma$-tocopherol은 각각 13.36과 10.82(mg/100 g)를 나타내었다. Phytosterol 함량은 달맞이꽃 종자유가 744.49 mg/100 g으로 가장 높은 수치를 보였고, 미강유는 606.64 mg/100 g이었다. 한편, scale-up한 재구성 지질의 phytosterol 함량을 분석해 본 결과, 반응하기 전 campesterol, stigmasterol 및 $\beta$-sitosterol 함량이 3시간 반응 후 감소하였다. 이로써 필수지방산인 $\gamma$-linolenic acid를 함유한 재구성지질을 효소를 이용하여 성공적으로 합성하였다.
남부지방에 서식하는 식물체 중에서 꽃기린, 민들레, 박주가리, 후박나무, 팔손이 나무, 달맞이꽃, 동백나무 그리고 유동나무를 대상으로 약용성분의 일부분을 차지하고 있는 saponins 및 alkaloids의 검색을 실시한 결과를 요약하면, 1. Crude saponins 함량 중, crude 인삼 saponins 함량은 달맞이꽃이 가장 높았으며, crude saikosaponins 함량은 박주가리에서 가장 높게 나타났다. 2. Crude alkaloids 함량은 박주가리에서 가장 높게 나타났다. 3. Saponins 획분에 대해 HPLC분석을 실시한 결과, 꽃기린, 민들레 그리고 박주가리에는 인삼 saponin태 물질, 후박나무, 팔손이나무 그리고 달맞이꽃에는 인삼 saponin태 물질과 saikosaponin c태 물질, 동백나무와 유동나무에는 saikosaponin c태 물질의 존재가 추측되었다. 4. Alkaloids 획분에 대해 GC분석을 실시한 결과, 팔손이나무에서만 nicotine태 물질의 존재가 추측되었다.
한국에서 자생군락이 비교적 큰 3지역에서 채집한 달맞이꽃 종자의 필수 지방산을 Capillary column gas chromatography로 분석하였다. 각 지방산의 조성 함량은 palmitic acid가 6.19-6. 73%, stearic acid가 1.84-l.99%, oleic acid 가 6.73-9.10%, linoleic acid가 74.41-75.53%이었다. 특히 prostaglandin의 전구체인 GLA는 청주가 9.14%, 제천이 9.32%이고, 안동이 8.31%이었다. 따라서 한국의 자생 달맞이꽃은 GLA자원으로 유용한 것으로 생각된다.
인간의 피부가 지하철 터널과 같은 외부환경에서 고농도의 입자 먼지(PM2.5, PM10)에 장시간 노출되면 피부에 나쁜 영향을 받게 된다. 특히, 미세입자 먼지는 피부를 손상시켜 염증과 알러지 반응을 일으킨다. 본 연구에서는 달맞이꽃뿌리 추출물이 피부에 미세입자 먼지가 반응하여 피부손상을 유발할 때 피부염증 저해능력을 조사하였다. 입자형태의 먼지는 지하철에서 하루에 가장 높은 농도로 존재할 때 수집하였다. 달맞이꽃뿌리 추출물은 대조군에 비하여 강한 항산화능을 보였다 (62.6%). 미세입자 형태와 달맞이꽃뿌리 추출물의 혼합물은 일산화질소 생성을 억제하여 달맞이꽃뿌리 추출물이 미세입자 먼지에 의하여 유발되는 피부염증을 완화하는 효과가 확인되었다. 달맞이꽃뿌리 추출물은 세포독성이 대조군에 비하여 낮았다. 입자형태의 먼지(PM10)를 세포에 노출시켰을 때 달맞이꽃뿌리 추출물의 농도를 증가시킬수록(5, 10, 20 ㎍/mL) 활성산소 수준이 감소함과 동시에 양성 대조군에 비하여 더욱 효과적이었다. 따라서 본 연구결과는 달맞이꽃뿌리 추출물이 미세입자 형태의 먼지에 의하여 유발되는 피부 손상을 완화시킬 수 있는 효능을 제공하여 피부용 화장품 소재로 활용이 가능함을 입증하였다.
이유한 수컷 흰쥐를 혈장 콜레스테롤의 수준에 따라 미리 4군으로 분류한 다음 옥수수배아유, 돈지 및 달맞이꽃 종자유를 15% 함유하고 콜레스테롤이 0.5%씩 첨가된 실험식이로 사육하였다. 콜레스테롤을 첨가하지 않은 대조군의 식이유지 급원으로는 옥수수배아유를 사용하였다. 4주간의 사육실험 후 혈장 콜레스테롤과 적혈구막 및 대동맥의 지방산조성을 비교 분석하였다. 그 결과 달맞이꽃 종자유를 급여한 흰쥐는 다른 실험군에 비하여 혈장 콜레스테롤이 낮은 수준을 나타내었으며 옥수수배아유 섭취군에서 식이 콜레스테롤의 첨가 유무가 혈장 콜레스테롤의 수준에 큰 영향을 미치지는 못하였다. 그리고 상기 조직에서 달맞이꽃 종유의 섭취군에서 GLA의 대사산물인 DGLA와 AA의 함량이 증가하였다.
달맞이꽃 발효액을 식품소재로써 활용 가능성을 모색하기 위해 달맞이꽃 발효액 5%(5-SP, seasoned pork), 10%(10-SP), 15%(15-SP)를 첨가한 소스로 제조한 양념 돈육을 $10^{\circ}C$에서 저장하면서 품질 특성을 비교하였다. pH는 저장초기 6.09에서 대조구와 5-SP, 10-SP, 15-SP 등 모든 시험구에서 저장 6일 이후부터 감소하여 저장 15일째 pH 4.83~4.90 범위를 나타내었다. 산도는 처리구별 뚜렷한 차이는 없었으나 모든 처리구에서 저장 6일 이후부터 뚜렷하게 증가하였다. 총균수는 저장 9일째 대조구 $10^7CFU/g$보다 5-SP와 10-SP는 $10^5CFU/g$을 나타내어 약 1~2 log cycle 억제되는 경향을 나타내었다. 휘발성 염기태질소 함량은 저장 초기 7.70 mg%에서 저장 12일째에 대조구 17.65 mg%, 5-SP 12.61 mg%, 10-SP 12.62 mg%를 나타내었다. 가열 감량은 저장 15일째 대조구 44.98%, 5-SP, 10-SP는 각각 37.66%, 38.59%로 달맞이꽃 발효액 첨가 소스로 처리한 양념 돈육이 우수하였다. 적색도는 달맞이꽃 발효액 첨가 소스로 제조한 양념 돈육이 대조구에 비해 유의적으로 높았으며, 저장기간 동안 감소하였다(P<0.05). 관능검사 결과 맛, 색, 풍미, 종합적 기호도에서 5-SP가 각각 4.00, 4.00, 3.91, 4.09로 가장 높은 기호도를 나타내었다.
본 연구에서는 달맞이꽃 종자 물, 에탄올, 메탄올 및 70% 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, 항산화, 신경세포 손상 억제, 항암, 대식세포 면역조절 활성 및 에 대하여 비교하였다. 달맞이꽃 종자 추출물 중 메탄올 추출물에서 각각 31.90 mg GAE/g 및 20.66 mg QE/g의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 나타내었으며 나머지 추출물과 비교하여 가장 활성이 높았다. 라디칼 소거능 및 환원력 활성은 달맞이꽃 종자 추출물의 처리에 따라 농도의존적으로 증가하였다. 또한 물, 에탄올 및 메탄올 추출물을 $25-100{\mu}g/ml$의 농도로 전처리 하였을 때 글루탐산에 의해 유도되는 신경세포 손상 효과를 감소시키는 것으로 확인되었다. 암세포의 경우 메탄올 추출물이 간암, 폐암, 유방암 및 흑색종 피부암의 세포 생존율을 효과적으로 감소시켜 낮은 $IC_{50}$ 값을 보였으며 대장암과 전립선암에서는 물 추출물과 에탄올 추출물이 가장 낮은 $IC_{50}$ 값을 나타내었다. 또한, 달맞이꽃 종자 70% 에탄올 추출물은 RAW 264.7 마우스 대식세포의 생존율에 영향을 미치지 않는 농도에서 유의적으로 산화질소(nitric oxide, NO)의 생성을 통해 대식세포의 면역활성을 유도하였다. 따라서, 달맞이꽃 종자 추출물은 풍부한 폴리페놀 함량과 다양한 생리활성 효능을 나타내며 이를 통해 달맞이꽃 종자 추출물을 기능성 식품 원료 및 천연물 의약품으로 이용할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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