• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권4호
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• pp.287-298
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• 2022

본 연구는 증자, 숙성 및 발효에 따른 Polygoni multiflori Radix의 이화학적 특성, phytochemical 함량, 영양성분 및 항산화 활성 변화를 확인하였다. Polygoni multiflori Radix (PMR)은 가공 후 pH는 약간 감소하고 산도는 증가하였다(pH 5.70→4.78, 산도 0.23→0.29%). 환원당 함량은 숙성과 발효 후 PMR (1.19mg/g)에서 1.40 (FPMR), 1.30 (RPMR), 1.53 (FRPMR), 1.99 (BPMR) 및 2.33 mg/g (FBPMR)으로 증가하였다. Total phenolic 함량은 PMR (6.05 mg/g)에서 가장 높았으며, total flavonoid 함량과 maillard product는 PMR을 숙성과 발효 후 증가하였으며 각각 BPMR (1.60 mg/g)과 FBPMR (2.76 O.D.)에서 가장 높았다. 주요 phytochemical은 2,3,5,4'-tetrahydroxystilbene-2-0-α-glucoside로 PMR (64.9 mg/g)에서 가장 높았으며, FPMR에서 46.47 mg/g, RPMR에서 33.94 mg/g, FRPMR에서 48.76 mg/g, BPMR에서 36.68 mg/g, FBPMR에서 34.35 mg/g이 검출되었다. 주요 지방산과 유리아미노산은 palmitic acid(C16:0)과 proline이었다. 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl, 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt 라디칼 소거활성 및 FRAP 환원력은 대체로 PMR(39.06%, 98.32%, 및 2.61 O.D. - 추출물 농도 1.0 mg/mL)에 가장 높은 활성을 보였으며 숙성과 발효 후에 감소하는 경향을 보였다.

• 대한화장품학회지
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• 제49권3호
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• pp.203-212
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• 2023

본 연구는 땅콩의 부산물로 폐기되는 겉껍질의 기능성 화장품 소재 활용 가능성을 검토하고자 수행하였다. 땅콩 겉껍질 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 및 SOD 유사활성 IC₅₀값은 각각 75.00, 46.33, 및 472.83 ㎍/mL으로 조사되었다. 땅콩 겉껍질 추출물 처리에 따른 MMP-1, MMP-3, 및 procollagen의 단백질 발현 정도를 측정한 결과, 농도 의존적으로 MMPs 단백질 발현량이 감소하였고, procollagen 단백질은 정상대조군 수준을 유지하였다. 주름 억제 효능을 검정한 결과, 추출물의 elastase 및 collagenase 저해활성 IC₅₀ 값은 각각 0.30 및 0.09 mg/mL로 양성대조군보다 낮았다. 땅콩 겉껍질 추출물에서 분리한 eriodictyol과 luteolin의 elastase 및 collagenase 저해 활성을 분석한 결과, 0.1 mg/mL 처리농도에서 eriodictyol과 luteolin은 각각 53.8 및 98.0%의 elastase 저해 활성을 보였으며, collagenase 저해 활성은 각각 60.1 및 72.5%로 조사되었다. 이를 통해 땅콩 겉껍질 추출물의 주름억제활성 유효성분은 luteolin일 것으로 사료되었다. 또한, 땅콩 겉껍질 추출물이 함유된 로션 및 크림 제형의 온도 조건 및 온도 순환에 따른 pH 및 점도를 측정한 결과, 유의미한 변화 없이 안정적인 제형임을 확인하였다. 이를 통해 땅콩 겉껍질 추출물이 주름 억제를 위한 화장품 소재로 적용 가능할 것으로 판단되었다.

• 청정기술
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• 제16권3호
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• pp.198-205
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• 2010

염화탄화수소 열분해와 생성물분포 특성을 고찰하기 위해 등온 관형 반응기를 이용해 두 가지 실험을 수행하였다. 첫 번째는 반응분위기에 따른 열분해 특성을 파악하기 위해 $H_2$ 또는 Ar 반응분위기에서 dichloromethane ($CH_2Cl_2$) 분해율과 생성물분포 특성을 고찰하였다. Ar 반응분위기($CH_2Cl_2$/Ar 반응계)에서 보다 $H_2$ 반응분위기($CH_2Cl_2/H_2$ 반응계)에서 $CH_2Cl_2$ 분해율이 더 높았다. 이는 반응성 기체인 $H_2$ 분위기에서 $CH_2Cl_2$ 분해를 촉진시키며 수소 첨가 탈염소반응을 통해 탈염소화된 탄화수소화합물을 생성시키며, 다환방향족탄화수소 (polycyclic aromatic hydrocarbon: PAH)와 soot 생성을 억제하기 때문이다. $CH_2Cl_2/H_2$ 반응계에서 주요생성물로 탈염소화합물인 $CH_3Cl,\;CH_4,\;C_2H_6,\;C_2H_4,\;HCl$ 등이 생성되었으며, 미량 생성물로 chloroethylene이 검출되었다. $CH_2Cl_2$/Ar 반응계에서는 탄소물질수지가 낮았으며 특히 반응온도 $750^{\circ}C$ 이상에서 탄소물질 수지가 더 낮게 나타났다. 주요 생성물로는 chloroethylene과 HCl이 검출되었으며, 미량 생성물로는 $CH_3Cl$과 $C_2H_2$이 검출되었다. 고온 Ar 반응분위기에서 $CH_4$ 주입에 따른 chloroform($CHCl_3$) 분해와 생성물분포 특성을 비교 고찰하였다. $CHCl_3$ 분해율을 비교해 보면 $CH_4$을 주입할 경우($CHCl_3/CH_4/Ar$ 반응계)가 $CH_4$을 주입하지 않았을 경우($CHCl_3$/Ar 반응계)보다 분해율이 낮았다. 이는 $CHCl_3$가 분해되면서 생성되는 활성도가 큰 이중라디칼(diradical)인 :$CCl_2$가 첨가물로 주입된 $CH_4$와 반응하여 소모됨으로써 $CHCl_3$ 분해율이 상대적으로 감소되기 때문이다. Ar 반응분위기에서 $CH_4$ 첨가 여부에 따라 $CHCl_3$이 분해되면서 생성되는 생성물 분포는 큰 차이를 나타내고 있었다. 앞에서 고찰된 각 반응계에서 분해율 비교와 생성물 분포특성을 고려하고 열화학이론 및 반응속도론을 기초로 주요 반응경로를 제시하였다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.797-807
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• 2023

오디의 기능성을 증진하기 위한 일환으로 유산균 L. plantarum JCM 1149 (LP)와 효모 P. kudriavzevii Atz-EN-01 (PK)로 발효한 오디액과 발효하지 않은 대조구 오디액의 항산화와 항비만 활성 관련 여러 지표들을 비교 조사하였다. 60시간 발효 후 PK와 LP 발효 오디액의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 대조구보다 각각 1.5배 및 2배 증가하였고 총 안토시안닌 함량은 대조구에 비해 PK 발효 오디액이 1.3배, LP 발효 오디액이 1.5배 증가하였다. PK 발효 오디액의 DPPH 라디칼 소거활성은 86%에서 100%로 16.3% 증가하였으나 LP 발효 오디액은 86%에서 93%로 상대적으로 낮은 8.1% 증가하였다. LP와 PK 발효 오디액의 lipase 효소에 대한 저해율은 대조구 대비 62.9%와 52.5%로 나타났다. 발효 오디액이 3T3 - L1 지방전구 세포가 지방구를 포함한 지방세포로 분화되는 과정을 억제하는 효과를 조사하기 위해 대조구인 비발효오디 농축액과 LP 및 PK 발효 오디 농축액을 200, 400, 800 ㎍/ml 농도로 처리한 후 oil-red-O로 염색한 결과 400 ㎍/ml에서는 대조구에 비해 근소한 염색차이를 보였다. 반면에 800 ㎍/ml 처리는 대조구와 비교하여 유의하게 염색을 감소시켰으며 LP 발효 오디 농축액이 PK 발효 오디 농축액 보다 상대적으로 더 높은 지방구 생성 억제활성을 나타내었다. SD rats을 이용한 6주 간 동물실험 결과 혈청 중성지방 함량의 경우 고지방 식이군은 9.5% 증가하였으나 대조군은 17.1%, LP 발효 오디 농축액 실험군은 37.1%, 그리고 PK 발효 오디 농축액 실험군은 41.6% 감소하였다. LP 발효 오디 농축액 실험군과 PK 발효 오디 농축액 실험군의 중성지방 함량은 고지방 식이군과 대조군에 비해 각각 43.1%와 21.4% 그리고 48.6%와 28.9%씩 감소하였다. 이상의 결과로부터 유산균(LP)이나 효모(PK)로 발효한 오디는 발효하지 않은 오디에 비해 항산화활성, lipase 저해활성 및 지방구 생성 억제력을 증가시키고 혈청 중성지방 함량을 감소시키는 효과를 나타내는 것으로 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제34권5호
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• pp.304-312
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• 2024

가금류 우모는 환경오염 물질이자 병원성 세균의 저장소로 간주되는 축산폐기물이다. 따라서 우모 폐기물을 관리하기 위한 지속 가능하고, 환경친화적인 방법을 개발하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 폐기된 닭의 우모로부터 분리된 Y10 균주를 동정하고, 특성화하기 위하여 수행되었다. Y10 균주는 표현형 및 16S rRNA 유전자 분석을 통해 Bacillus amyloliquefaciens에 속하는 것으로 확인되었다. B. amyloliquefaciens Y10은 곰팡이 세포성분을 분해하는 효소(cellulase, lipase, protease and pectinase), siderophore, 암모니아 및 IAA 생성과 같은 식물 성장 촉진 활성을 나타내었다. 나아가 Y10 균주는 일부 식물병원성 곰팡이의 균사체 생육을 억제할 수 있었다. 기본배지에 탄소원으로 sucrose 0.1%, 질소원으로 casein 0.05%를 첨가한 후, 배지의 pH를 10으로 조정하여 35℃에서 배양했을 때, 실험균주에 의한 우모 분해율은 기본배지 대비 약 2배 증가되었으며, 배양 4일에 우모는 완전히 분해되었다. 또한 실험균주는 개선된 조건에서 오리 우모, 양모, 사람의 손발톱과 같은 다양한 케라틴 기질을 분해할 수 있었다. Y3 균주를 이용하여 조제된 우모 분해산물은 DPPH 라디칼 소거능(EC₅₀ = 0.38 mg/ml)과 SOD 유사활성(EC₅₀ = 183.7 mg/ml)과 같은 항산화능이 있음을 확인하였다. 이 결과는 실험균주는 케라틴 폐기물의 미생물학적 처리뿐만 아니라 농축산 산업에 적용할 수 있는 생물 비료, 생물 농약 및 사료첨가제 개발의 잠재적인 후보가 될 수 있을 시사한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권2호
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• pp.272-286
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• 2023

본 연구에서는 스마트팜에서 생산된 새싹마늘의 부위별과 생육기간별의 품질을 비교하였다. 일반성분 함량은 수분과 조회분의 경우 생육기간에 따른 변화를 나타내지 않았으나, 조단백질과 조지방은 생육기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 모든 시료구에서 주요 유리당은 fructose로 나타났으며, 주요 유기산은 oxailc acid와 citric acid로 나타났다. 새싹마늘의 총유리당과 유기산은 생육기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 무기성분은 모든 시료구에서 K와 P가 가장 높은 함량을 나타났으며, 새싹마늘의 생육기간이 길어짐에 따라 함량이 증가하는 경향을 나타내었다. 새싹마늘의 유리아미노산은 생육기간이 길어짐에 따라 새싹마늘의 어린잎(SL)을 제외한 다른 시료구들의 argine은 감소하였으며, glutamic acid는 새싹마늘의 뿌리(SR) 시료구를 제외한 모든 시료구에서 증가하는 경향을 보였다. Alliin은 생육기간이 길어짐에 따라 함량이 감소하는 것으로 나타났고, total thiosulfinate는 일반 마늘 89.24 mmol g^-1, 새싹마늘 71.16-82.36 mmol g^-1으로 나타났다. 총폴리페놀과 플라보노이드 분석 결과 총폴리페놀 함량은 생육기간에 길어짐에 따라 함량이 증가하였으나 플라보노이드는 큰 변화가 나타나지 않았다. 새싹마늘의 DPPH와 ABTS 자유 라디칼 소거 활성 및 SOD 유사 활성은 각각 37.45-65.47%, 59.12-89.81% 및 89.52-98.59%로 일반 마늘 대비 발아에 의해 증가하였으나, 생육기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 본 연구결과 새싹마늘은 일반 마늘 대비 발아에 의해 기능성 성분과 생리활성이 향상되었으며, 최적 생육기간은 20일로 나타났다. 이는 기능성 및 식품 가공 소재 연구의 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권6호
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• pp.1012-1028
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• 2023

본 연구에서는 송이버섯 균사체를 이용한 대두의 고체 발효 기간 중 β-glucosidase 활성, 유리아미노산, 지방산, 이소플라본 함량 및 항산화 활성과 소화효소 저해 활성 변화에 대해서 확인하였다. 발효 기간 중 β-glucosidase 활성은 증가하여 발효 9일 38.89 unit/g으로 최대치를 보였으며, 이에 상응하여 aglycones 함량이 발효 9일 최대 함량을 보였다(0일: 163.03 ㎍/g → 9일: 1,074.28 ㎍/g). 특히 daidzein과 genistein 함량은 발효 9일 43.90배(511.49 mg/g)와 37.04배(460.86 mg/g) 증가를 보였다. 총지방산 함량과 총유리아미노산 함량은 발효 12일 130.85 mg/g 및 80.47 mg/g으로 가장 높았다. 특히 유리아미노산 중 필수아미노산인 발효 0일과 비교해 발효 12일 BCAA는 36.82배(0.34 → 12.52 mg/g) 증가하였으며, 감칠맛(aspartic acid 및 glutamic acid)과 단맛(serine, glycine, alanine, threonine, valine 및 lysine)과 관련된 성분의 합은 8.73 배(4.23 → 36.91 mg/g) 증가하였다. TP 및 TF 함량은 발효 기간에 따라 증가하여 발효 12일 2.7배(15.09 GAE mg/g) 및 4.4배(1.58 RE mg/g) 증가를 보였다. 항산화 활성 성분의 경향과 마찬가지로 DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거 활성 또한 발효 12일 가장 높은 함량을 보였으며, ABTS(82.08%) > DPPH(71.98%) > hydroxyl(52.02%) 순으로 높게 확인되었다. α-Glucosidase 및 췌장 lipase 저해 활성은 폴리페놀 화합물에 영향으로 발효 12일 83.49%와 77.73%로 발효 기간 중 가장 높은 저해 활성을 나타내었다. 본 연구 결과, 9일에서 12일 발효 시 발효물의 영양 성분, 항산화 물질, 항산화 활성 및 소화효소 저해 활성이 우수하였으며, 송이버섯 균사체를 이용한 대두 발효물이 기능성 식품 또는 기능성 식품 원료로 활용성이 높을 것으로 판단된다.

• 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.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권3호
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• pp.280-288
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• 2023

딸기는 과육을 제외한 부위는 폐기될 수밖에 없어 활용도가 떨어지는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 부산물로서 폐기되는 딸기 줄기를 활용하고자 이를 이용하여 항산화 및 항염증 효과를 검증하고자 하였다. 용매별로 추출하여 딸기 줄기의 열수 및 70% 에탄올을 이용하여 추출 후 실험을 진행하였다. 먼저 딸기 줄기의 열수 및 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 확인하였으며, 그 결과 265.4 ± 0.12 mg TAE/100 g, 503.88 ± 0.2 mg TAE/100 g의 폴리페놀 함량을 확인하였다. 항산화 활성을 측정하기 위해 전자공여능 및 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 라디칼 소거능을 이용하여 항산화력을 측정하였다. 두 추출물 모두 농도 의존적으로 증가함을 확인할 수 있었으며, 고농도에서는 항산화력이 우수함을 확인하였다. 이후 항염증 효능을 확인하기 위해 대식세포를 이용해 실험을 진행하였다. 먼저 시료의 세포 독성을 확인하고 농도를 설정하고자 하였다. 세포 생존율을 측정한 결과, 대식세포인 RAW 264.7에서 딸기 줄기 열수 및 에탄올 추출물 둘다 500 ㎍/ml 농도에서 99% 이상의 세포 생존율을 확인하였다. 이후 세포 생존율이 99% 이상인 농도구간(50, 100, 500 ㎍/ml)을 설정하여 이하의 실험을 진행하였다. 염증성 매개 물질로 알려진 nitric oxide (NO)의 생성 억제 효과를 확인한 결과, 딸기 줄기의 열수 추출물은 37.9%의 억제 효과가 나타났고, 에탄올 추출물은 38.8%의 억제 효과를 확인하여 딸기 줄기 추출물의 NO 생성을 저해하는 효과를 확인하였다. 항염증 활성을 확인하기 위해 RAW 264.7 세포를 이용하여 염증 매개 인자인 iNOS, COX-2의 단백질 및 mRNA 발현량을 측정하였다. 그 결과, 단백질 및 mRNA의 발현에서 LPS 단독 처리군에 비해 딸기 줄기의 열수 및 에탄올 추출물을 처리하였을 때 iNOS와 COX-2의 단백질 발현량이 억제됨을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과들을 토대로 딸기 줄기의 열수 및 에탄올 추출물이 항산화 및 항염증 활성이 우수함을 확인하여 천연 소재로서 활용하여 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제66권
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• pp.204-212
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• 2023

미백은 멜라닌 세포 내 멜라닌 생성 억제 기능을 의미한다. 기존 미백소재의 피부 부작용 때문에 최근에는 천연 소재를 활용한 미백 연구가 활발히 진행되고 있다. 무화과(Ficus Carica L.)는 뽕나무과에 속하는 열매로 줄기와 잎 성분의 미백 활성은 보고되었으나 무화과 열매의 미백 활성은 알려지지 않아 본 연구를 통해 멜라닌 생성 억제, 항산화 및 항염증 활성을 규명하고자 하였다. 무화과 열매 추출물(Figs fruits extract, FFE)의 라디칼 소거 활성은 DPPH/ABTS 분석에서 최대 농도에서 대조군 대비 34.52±1.98%/60.71±1.26% 수준으로 관찰되었다. CCK-8 assay를 통한 FFE의 세포독성은 약 10% 농도부터 관찰 되어 독성이 없는 최대 농도를 5%로 설정하여 모든 실험에 적용하였다. FFE는 inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2, interleukin-6 및 tumor necrosis factor-α 유전자 발현 억제와 함께 NO 생성을 농도 의존적으로 감소시켜 항염증 활성이 있음을 알 수 있었다. 또한 미백 기능 규명을 위해 α-MSH로 자극된 B16F10 세포에서 FFE를 농도별로 처리한 결과 세포 내 멜라닌 생성을 유의하게 하향 조절했을 뿐만 아니라 시험관 내에서 tyrosinase 활성이 억제되었다. 또한 FFE는 RT-PCR에서 α-MSH 처리군에 비해 Microphthalmia-associated transcription factor (MITF) mRNA 발현을 약 94.34% 감소시켰다. 마지막으로, FFE는 α-MSH로 자극된 B16F10 세포에서 MITF, cAMP response element-binding protein 및 tyrosinase 단백질 발현을 유의하게 감소시켰다. 이러한 결과를 통해 우리는 FFE가 tyrosinase 효소 활성을 직접적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 α-MSH 신호 기전 내 MITF 유전자 발현 조절을 통해 멜라닌 생성을 억제할 수 있음을 확인하였다.