흑마늘의 진한 흑색을 완화시킴과 동시에 생마늘보다는 생리활성이 높은 마늘 가공품의 개발을 위한 연구의 일환으로 적갈색 마늘(홍마늘)을 제조하여 열수추출물의 생리활성을 생마늘 및 흑마늘과 비교하였다. 홍마늘의 색도는 생마늘과 흑마늘의 중간 색도를 보였으며, 갈색도는 흑마늘보다는 생마늘과 비슷한 수준이었다. 홍마늘의 총 페놀, 플라보노이드, total pyruvate 및 thiosulfate 함량도 생마늘과 흑마늘의 중간수준이었다. DPPH, ABTs 및 NO 라디칼 소거능과 환원력의 측정 결과 홍마늘은 생마늘보다 유의적으로 높았으나, 흑마늘보다는 낮은 활성을 보였다. $\alpha$- Glucosidase 저해 활성은 홍마늘과 흑마늘이 비슷한 활성으로 보였다. 항산화 활성을 중심으로 한 생리활성의 측정에서 홍마늘은 생마늘에 비해 더 높았으나 흑마늘에 비해서는 더 낮아 열처리를 통한 갈변물질의 생성정도가 숙성마늘의 생리활성 발현의 주요 인자임을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 고부가가치 오디 식초를 개발하기 위하여 식품 미생물인 효모와 초산균을 사용하여 오디를 발효하고, 품질의 표준화는 물론 우수한 생리기능성을 함께 갖춘 식초를 제조하고자 하였다. 오디의 최적 발효균주를 선발하기 위하여 균주를 달리하여 발효를 진행하고 품질 특성 및 생리활성을 측정하였으며, 오디 발효 시 알코올과 초산 생성능이 뛰어난 S. cerevisiae SRCM101756과 A. pasteurianus SRCM102419를 발효용 균주로 최종 선발하였다. 제조된 오디 와인에 선발된 초산균을 사용하여 오디 식초를 제조하고 품질 특성 및 생리활성을 분석하였다. 오디 식초는 발효 9일 차에 pH 2.98, 총산도 4.70%로 측정되었고, 𝛼-glucosidase 저해 활성은 100배 희석 시에 발효 전 13.22%에서 발효 후 19.19%로, 50배 희석 시에 발효 전 42.35%에서 발효 후 46.11%로 활성이 증가하는 것을 확인하였다. Angiotensin-converting enzyme 저해 활성을 측정한 결과, 25배 희석 시에 발효 전 44.82%에서 발효 후 63.88%로, 50배 희석 시에 발효 전 30.10%에서 발효 후 37.24%로 angiotensin-converting enzyme 저해 활성이 증가하였고, 발효 전에 비하여 발효 후 pancreatic lipase 저해 활성도 유의적으로 증가한 것으로 나타났다. 50배 희석 시료에서 발효 전 30.01%에서 발효 후 40.25%로, 25배 시료에서는 발효 전 42.51%에서 발효 후 55.33%로 그 활성이 증가하는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과를 토대로 오디식초는 식품미생물을 이용한 발효를 통하여 생리활성이 증진된 고부가가치 식품이며, 향후 다양한 소재로도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
예로부터 류마티스 및 습진과 같은 피부병 등에 치료 효과가 있어 민간요법으로 널리 이용하여 왔던 천연수 중 하나인 온천수에 대하여 성분 분석 및 각종 생리활성에 대한 연구를 통하여 그 효과를 검증하고자 하였다. 943m에서 취수된 경산 사이판 온천수에 함유되어 있는 각종 성분을 분석한 결과 17종류의 성분이 검출되었으며 그중 무기물이 11종이 분석이 되었고 다른 온천수와 비교하여 K이나 Na가 비교적 많이 함유되어 있는 것이 특징이었다. 각종 발암성 물질에 대하여 경산 사이판 온천수의 돌연변이 억제활성을 검토하기 위해서 Samonella typhimurium TA98을 이용하여 Ames test를 행하였다. 그 결과 직접변이원인 4NQO에서는 40%의 억제 효과를 나타내었고 간접변이원인 Trp-P-1과 B(a)P은 각각 52.4%, 43.1%의 비교적 낮은 억제활성을 보였다. 또한 경산 사이판 온천수의 항암활성 규명을 위해 인간 암세포주를 이용한 SRB assay를 행하였는데 폐암세포인 A549에서는 66%, 위암세포인 AGS에서 45.6%, 유방암세포인 MCF-7에서 37%, 자궁암세포인 HeLa에서는 47.5%, 그리고 간암세포인 Hep3B에서는 52.7%의 억제율을 보였다.
매실의 생리활성을 검정하여 신약개발 이나 건강기능성 식품 개발의 기초 자료 제공을 목적으로 실험한 결과는 아래와 같다. 1) methanol, water, hexane, ethylacetate 및 ether 추출물의 항균활성 검색 결과 methanol에서 가장 크게 나타났고, hexane과 ether에서는 유의적인 활성이 나타나지 않았다. 2) 품종별 차이는 적은 반면 수확시기가 늦어짐에 따라 항균활성이 증가함을 확인할 수 있었다. 3. 용매에 따른 전자공여능은 methanol > ethylacetate > water > ether > hexane 순으로 높게 나타났으며 품종간의 차이는 크지 않았다. 4) 매실 methanol 추출물을 silica gel column chromatography와 HPLC등을 이용해서 분리, 정제하였고 LC-Mass spectrum분석 결과를 LC-Mass에 내장된 Wiley Database와 비교한 결과 dl-Malic disodium salt 로 추정되었다.
천연색소 혼합물의 생리활성을 검증하고자 하고자 천연색소 7종에 대하여 ABTS 라디칼 소거활성과 DPPH 라디칼 소거활성, 콜레스테롤 흡착활성 및 COX-2 저해활성을 측정하였으며, 활성이 우수하였던 시료 3종(아선약, 오배자, 정향)을 선별하였다. 선정된 3종 시료의 혼합물 4종(아선약+오배자, 아선약+정향, 오배자+정향, 아선약+오배자+정향)에 대해서는 콜레스테롤 흡착활성, COX-2 저해활성, ${\alpha}$-glucosidase 및 ${\alpha}$-amylase 저해활성을 측정하였다. 천연색소 시료들은 DPPH 라디칼 소거활성에 비해 ABTS 라디칼 소거활성이 더 우수하였으며, 콜레스테롤 흡착활성은 정향이 유의적으로 높았고, COX-2 저해활성은 아카시아 분말이 유의적으로 낮았으며, 여타 시료간에는 유의적인 활성의 차이가 없었다. ${\alpha}$-Amylase 저해활성은 아선약과 오배자에서 높았으나, 혼합물들에서는 서로간에 유의적인 차이가 없었다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해활성은 아선약 분말이 가장 높았고, 아선약이 첨가된 혼합물의 활성이 더 높았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 천연색소의 생리활성은 혼합물로 조성하여 활용할 때 시너지 효과를 얻을 수 있으나, 조합되는 물질간의 상호작용에 따라 활성의 증감 정도는 상이하므로 이에 대해서는 앞으로 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.
시판중인 레귤러커피 한 컵에 함유되어 있는 대표적인 생리활성 성분의 함량과 항산화 활성 등을 측정한 결과는 다음과 같다. 총 페놀함량은 gallic acid 등량 값으로 나타낼 때 63.83-110.12 mg이며, 총 플라보노이드 함량은 catechin 등량 값으로 35.27-69.27 mg이었다. 커피용액 시료에 있는 이들 물질의 분포는 수용성층에 각각 96%와 91% 이상 함유되었다. 레귤러커피 한 컵에 함유된 CGA와 카페인의 함량은 각각 5.17-69.78 mg과 74.38-146.32 mg으로 측정되었다. DPPH와 ABTS 라디컬 소거능 및 환원력 등의 방법으로 평가한 5개 브랜드의 레귤러커피의 항산화 활성은 표준 항산화제인 Trolox 등량 값으로 88.78-487.52 mg의 범위로 나타나 생리활성 성분의 농도에 따라 브랜드 커피의 항산화 활성은 매우 다르게(p<0.05) 나타남을 알 수 있다. 커피음료의 항산화활성은 수용성 항산화물질 특히 플라보노이드(r2=0.8705) 및 폴리페놀 함량($r^2$=0.7732)과 매우 높은 상관도를 보였으며, 그 밖에 카페인($r^2$=0.6194)과 CGA ($r^2$=0.3871)의 함량도 커피의 항산화활성에 기여하는 주요 항산화성분으로 나타났다. 본 실험에 사용된 5종의 브랜드 커피 중 전체적으로 브랜드 B와 C의 커피가 생리활성 성분의 함량과 항산화활성이 가장 높은 것으로 평가되었다(p<0.05).
제주도에 자생하는 양치식물 25종을 대상으로 항산화활성, ACE 저해활성, APN 저해활성 및 $\alpha$-amylase 저해활성을 검색하였다. 항산화활성은 쇠고비와 일색고사리에서 비교적 높아서 항산화 음료로 애용되고 있는 차나무 잎보다도 더 높았다. ACE 저해활성과 APN 저해활성은 전체적으로 낮았으나, 쇠고비에서 각각 26.7%와 28.2%으로 비교적 높은 저해활성을 나타내었다. $\alpha$-Amylase 저해활성은 10종이 50% 이상의 높은 활성으로 보였으며, 그 중에서 쇠고비와 홍지네고사리의 저해활성이 특히 높았다. 이상의 결과로부터 쇠고비는 항산화활성뿐만 아니라 ACE 저해활성, APN 저해활성과 $\alpha$-amylase 저해활성 모두 다른 식물에 비해 높아 생리활성 물질의 분리 및 동정 등 식품소재 및 식물생약으로 이용하기 위한 후속 연구가 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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