• Applied Biological Chemistry
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• 제40권3호
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• pp.254-258
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• 1997

메밀 채소 아세톤 추출물을 각 용매로 분획시 회수율은 헥산이 57%로 가장 높은 회수율을 보였으며, 페놀 성분의 양은 아세트산에틸과 1-부탄올 분획이 47.96 mg/ml과 44.02 mg/ml로 높은 함량을 보였다. 수소 공여능은 부탄오 분획이 가장 높았으며, 에테르, 헥산 순으로 나타났다. 과산화지질의 형성 억제능은 기질로 리놀레산을 사용하여 자외선 조사에 대한 산화 억제능으로서 검토하였다. 과산화지질의 형성 억제능은 부탄올과 헥산 분획에서는 0.9% 첨가시 1시간 조사한 결과 65%와 57%의 억제능과 2시간 조사시 75%와 60% 억제능을 보였다. 초과산화물음이온 라디칼 소거 활성의 측정은 xanthine/xanthie oxidase를 이용한 superoxide dismutase 활성 측정법을 이용하였다. 각 분획의 초과산화물음이온 라디칼 소거 활성은 부탄을 분획은 392.6 U/mg으로 가장 높은 SOD의 활성, $IC_{50}$값은 $2.5\;{\mu}g$으로 가장 낮은 값을 보임에 따라 다른 분획에 비해 초과산화물음이온 라디칼 소거능력 이 가장 높았다. 또한 각 분획의 spectrophotogram을 검토한 결과 부탄올 분획은 메밀의 활성 성분인 rutin과 유사한 spectophotogram을 보였다. 초과산화물음이온 라디칼 소거능과 rutin 함량이 밀접한 관계가 있음을 확인하였으며, 각 분획의 xanthine oxidase의 활성 저해는 $IC_{50}$값이 $3.1\;{\mu}g$을 보인 부탄올 분획의 저해효과가 가장 높았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4434-4442
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• 2011

활성 산소종은 반응성이 매우 크고 지질, 단백질 및 핵산에 산화를 유발하여 잠재적으로 세포에 매우 해로운 물질이다. 활성 산소종은 또한 인체에 있어서 노화, 발암, 죽상경화증 유발과 같은 해로운 영향을 준다고 알려졌다. 본 연구에서는 총산도, 초산, pH 및 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량 등을 분석하였고, 생물전환된 목초액의 항산화 활성을 조사하기 위하여 DPPH, 초과산화물 음이온, 과산화수소, 산화질소 라디칼 소거 활성을 측정하였다. 생물전환된 목초액의 총산도와 초산의 양은 생물전환 전보다 낮았지만, pH는 오히려 높게 나타났다. 생물전환된 목초액의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량은 각각 11.17 mg/$m{\ell}$ 과 0.42 mg/$m{\ell}$였다. 생물전환된 목초액의 각종 라디칼을 50% 소거하는 농도는 초과산화물 라디칼 소거활성 < DPPH 라디칼 소거활성 < 과산화수소 라디칼 소거활성 < 산화질소 라디칼 소거활성 순으로 나타났다. 따라서 목초액을 생물전환할 경우 여러 가지 라디칼에 대한 소거활성을 높여 천연 의약품 및 화장품 소재로 개발 가능성이 있음을 알 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권2호
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• pp.73-81
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• 2002

전통적인 펜톤반응에서 Superoxide radical (${O_2}^-$.)에 의한 사염화탄소의 환원반응을 조사하였으며 과산화수소의 농도구배와 pH의 변화에 따른 ${O_2}^-$.의 생성률을 측정하였다. 펜톤반응에서 1-헥산올의 분해율은 pH가 증가함에 따라 90% (pH3) 에서 5% (pH5) 급격하게 감소한 반면 사염화탄소의 분해율은 pH가 증가함에 따라서 증가하였다. 이러한 결과는 펜톤반응이 Hydroxyl radical (${O_2}^-$.)의 산화반응과 ${O_2}^-$.의 환원반응이 공존하는 반응임을 보이는 결과이다. ${O_2}^-$.의 생성률은 pH 11에서 $H_2$O$_2$의 농도가 29.4mM에서 294mM로 증가함에 따라 (45.3$\pm$7.8) X $10^{-6}$ M/s에서 (151.0$\pm$26.2) X $10^{v}$ / M/s로 증가하였으며 294mM의 H$_2$$O_2$에서 pH가 7에서 11로 증가함에 따라 (22.1$\pm$3.8) x $10^{-6}$ / M/s에서 (151.0$\pm$26.2) x $10^{-6}$ M/s 증가하였다. 이러한 결과는 ${O_2}^-$.의 환원력을 적용한 펜톤반응이 넓은 pH영역에서 적용될 수 있음을 나타내는 결과이다. 특별히 토양내 흡착력이 약하고 지하수내에 쉽게 용해될 수 있으며 독성 및 발암성물질로 알려진 사염화탄소와 같은 염소계 유기화합물의 제거에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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• pp.19-19
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• 2011

수중방전은 다양한 라디칼을 직접 물 속에서 발생시키기 때문에 수처리 공정에 다양한 응용이 가능하다. 특히, 최근에 선박평형수 등의 살균이 국제적인 이슈가 되고 있고, 2017년까지는 모든 선박에 살균을 위한 수처리 설비가 의무화된다. 본 연구에서는 염분이 있는 수체에서의 방전공정을 연구하고 이를 수처리공정에 적용할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 해수의 경우 전도도가 53mS로 자유로운 전하의 이동이 가능하기 때문에 일반적인 민물방전의 전원과 전극 등으로는 방전을 할 수 없다. 이에 세라믹과 금속의 이중구조로 되어 있는 모세관전극을 개발하여 전도성이 있는 수체에서의 방전을 이루었다. 전원장치로는 60 Hz, 380 V를 1차측에 인가하여 2차측에서 약 3 kV, 10 kW의 파워가 발생하는 12위상차 교류전원장치를 개발하여 사용하였다. 모세관 내부에 전압이 인가되면 전류가 발생하여 joule heating에 의하여 모세관 내부에 기포가 형성된다. 이 때, 전류의 단락이 이루어지면서 고전압쪽에 전하가 축적되며 기포내부의 E-field가 상승한다. 이후 기포 내에서 방전이 개시되며 각종 라디칼을 생성한다. 방전에 의해 생성되는 산화제로는 오존, OH라디칼, 과산화수소 등이 있으며, 해수에서는 Cl-의 결합에 의하여 Cl2 가스가 발생한다. 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 생성되는 총염소의 농도는 2.5 mg/L이다. 수중방전의 적용대상으로 선박평형수, 멤브레인과의 결합, 용존기포부상법을 선정하여 적용가능성을 연구하였다. 먼저 선박평형수 살균처리를 위해 해수의 처리유량을 20 lpm으로 유지하고 대장균, 바실러스, 조류(테트라셀미스) 등을 투입하여 전극 12개가 삽입된 12위상차 플라즈마 반응기를 통과시켰더니, 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 1일 후의 살균력이 각각 99.99, 99.99, 99.9%의 살균력을 나타내었다. 이는 국제해사기구에서 권장하는 살균수준인 99.9%를 초과하는 수치이다. 플라즈마를 이용한 해수살균공정의 안정적 운전을 위해 후단에 UF멤브레인을 추가하여 잔류생존 미생물을 제거할 수 있다. 이를 위해 플라즈마가 후단의 멤브레인 운전에 미치는 영향을 평가하였다. 카올린과 탄산칼슘을 오염원으로 각각 투입하여 멤브레인으로 처리를 하였을 때, 방전 직후 멤브레인에 걸리는 막간압력차가 약 30% 감소하였는데, 이는 막에 형성된 파울링이 방전에 의해 제거된 것으로 평가할 수 있다. 수중방전은 다양한 산화제를 생성함과 동시에 미세기포를 발생시키는데 이는 수중유기물의 부상분리에 적용될 수 있다. 방전모세관전극의 내부직경을 1 mm로 유지하고, 60 Hz, 교류전원으로 방전한 결과 평균입경 44 um의 기포를 발생시켰고, 이는 일반적으로 용존공기부상법에 사용되는 기포의 크기와 일치한다.

• 산업식품공학
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• 제21권1호
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• pp.93-98
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• 2017

박력분에 대한 양배추 분말 대체량을 0-8%로 달리하여 쿠키를 제조한 후 물리 화학적 품질특성, 산화방지 활성 및 소비자 기호도를 조사하였다. 양배추 분말 첨가량에 따른 쿠키 반죽 밀도의 유의적인 차이는 나타나지 않았으나(p>0.05), 반죽의 pH와 수분함량은 각각 유의적으로 감소 또는 증가하였다(p<0.05). 쿠키의 퍼짐성과 경도는 양배추 분말 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가한 반면, 손실률은 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 한편 명도($L^*$), 황색도($b^*$) 모두 양배추 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였으나(p<0.05), 적색도($a^*$)는 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 산화방지 활성을 나타내는 DPPH에 대한 전자공여능 및 ABTS에 대한 라디칼 소거능은 유의적인 차이를 보이며 증가하였고(p<0.05), 두 지표간에 매우 높은 상관관계를 보였다. 소비자 검사 결과, 2% 첨가군은 모든 항목에서 대조군과 대등한 평점을 받았고, 특히 색, 부드러운 정도, 전체적인 기호도에서 유의적으로 가장 높은 평점을 받았다(p<0.05). 한편 양배추 분말 첨가량이 4%를 초과하면 부드러운 정도를 제외한 모든 평가항목에서 기호도가 급격히 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 양배추 분말의 생리적 활성과 쿠키의 관능적 품질을 고려한 최적의 첨가농도는 2%가 가장 적절한 것으로 판단된다.

• 식품과학과 산업
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• 제53권1호
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• pp.2-32
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• 2020

키토산은 천연에 존재하는 풍부한 고분자 다당류이며 동시에 항균작용, 항암작용, 면역 활성 증강 작용 등 다양한 생리 기능성을 가진 생체 물질(biomaterial)이다. 그러나 키토산은 수용액에 쉽게 용해되지 않고 체내 흡수율도 매우 낮은 고분자 물질이기 때문에 그 자체로는 생체 내에서 기능을 발휘하지 못한다. 따라서 체내 흡수율이 용이하고 보다 다양한 생리 활성을 나타내는 키토산올리고당으로 섭취할 필요가 있다. 키토산으로부터 키토산올리고당을 만드는 방법은 온화한 조건에서 부반응이 없는 효소분해가 가장 이상적이다. 그러나 키토산을 분해시킬 수 있는 효소의 가격이 매우 비싸고 효소 활성이 낮아 산업적으로 효소를 이용하여 키토산올리고당을 대량 생산하는데는 경제적으로 큰 문제가 있었다. 따라서 효소 분해에 의한 키토산올리고당의 생산을 산업적으로 적용시켰을 때 대량으로 소모되는 효소의 높은 생산 비용을 경감하기 위하여 효소의 재이용을 위한 생산 시스템을 도입하였고 한외여과막과 효소 반응기를 결합시킨 한외여과막 효소반응기를 키토산올리고당의 생산에 적용시킴으로써 대량 생산이 가능해졌다. 이 시스템은 사용하는 막의 종류에 따라 원하는 분자량의 키토산올리고당을 생산 할 수 있어 분자량 크기에 따라 생체 내에서 다른 생리기능을 나타내는 키토산올리고당을 각기 목적에 맞는 제품으로 대량 생산할 수 있다. 키토산올리고당은 암세포 성장에 영향을 미치는 면역을 증진시키고 암 전이 관련 효소인 MMP-2 및 MMP-9의 발현을 저지하여 암 전이를 억제할 뿐만 아니라 암세포의 신생 혈관형성을 억제하므로 암의 예방이나 치료에 활용될 수 있다. 또한 키토산올리고당은 생체 노화를 촉진시키는 초과산화 라디칼, 히드록시라디칼, 과산화 라디칼과 같은 활성산소종을 소거시킴으로써 활성산소종에 의해 유발되는 질환도 예방한다. 더 나아가서, 키토산올리고당은 양전하를 가진 아미노기를 갖고 있어 미생물 세포막의 음전하와 결합하여 세포막의 기능을 상실시킴으로써 막을 통해 출입하는 대사에 필요한 물질들을 봉쇄한다. 이것은 미생물의 성장과 증식을 감소시키는 효과가 있어 식품분야에서도 천연 보존제로서 활용될 것으로 기대된다. 지금까지 고혈압 및 심장 질환의 치료는 레닌엔지오텐신 시스템(RAS)경로의 치료조작(mani pulator) 및 ACE 저해에 초점이 맞추어져 왔다. Captopril, Enalapril, Alcacepril 및 Lisinopril같은 합성 ACE 저해제는 고혈압 치료 및 예방을 위해서도 널리 사용되고 있으나 기침, 알레르기 반응, 맛 장애 및 피부발진과 같은 부작용을 야기시킬 위험이 있다. 그러므로 고혈압의 치료나 관리를 위한 치료제로서 자연계에 존재하는 천연성분인 키토산올리고당이 바람직한 대안으로 사용될 수 있을 것이다. 고령 사회로 진입하면서 노인의 치매 발병률은 현저하게 증가하는 추세이나 아직까지 효과가 뛰어난 치매치료제는 개발되지 않고 있는 실정이다. 키토산올리고당이 치매유발효소인 베타-세크레테이즈뿐만 아니라 아세틸콜린 에스테르가수분해효소를 저해하고, 산화에 의한 뇌세포의 손상을 저해하는 효능이 있는 것으로 밝혀져 앞으로 치매 예방이나 치료에 적극적으로 활용되어야 한다. 최근에 소비자나 환자들은 다양한 부작용을 낳는 화학적으로 합성된 의약품을 기피하는 경향이 있어 자연식품이나 천연 생리기능성 물질과 자가치료에 대한 욕구가 높아지고 있다. 그러므로 의약품에 비해 다소 효능이 낮을지라도 특정한 질병의 예방이나 치료를 위해 특수한 생리 기능성 물질의 섭취는 더욱 더 인기를 끌게 될 것이다. 따라서 항암, 항산화, 항염증, 항균, 항고혈압, 항치매, 항당뇨, 항알레르기 등 다양한 생리활성을 나타내는 키토산올리고당을 활용한 건강기능성식품(nutraceuticals), 의약품(pharmaceuticals) 및 기능성 화장품(cosmeceuticals) 등 다양한 제품이 개발될 것으로 기대된다.