• 한국식품영양과학회지
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• 제46권7호
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• pp.891-895
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• 2017

본 연구에서는 아가위나무 열매를 초음파 공정과 기존의 추출 공정을 비교하여 항산화 증진효과에 대해 연구하였다. 초음파 공정이 기존의 추출공정과 비교해 추출수율이 높게 나타났으며 이는 많은 유용활성 성분이 용출된 것으로 생각된다. 또한, 총 페놀 함량에서는 상온교반추출물보다 초음파 공정을 거친 추출물이 약 2배 정도의 함량 증가를 보였으며, 총 플라보노이드에서도 함량의 증가를 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 초음파 고정을 이용해 활성물질들의 파괴없이 초음파의 높은 에너지로 인하여 더 많은 활성물질들을 추출하여 효능의 증대가 이루어질 것으로 생각된다. 따라서 실제적인 천연물 추출공정에서도 유용성분의 초음파추출은 많은 실험을 통하여 확인해야 할 것이며, frequency(kHz)와 intensity(Watt)의 조절, 시간(min)과 온도($^{\circ}C$) 그리고 시료의 형태에 따라 추출효율 및 유용성분의 영향은 다양한 변수에 의하여 편차가 클 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서 수행된 아가위나무 열매의 추출가공 연구는 식품 및 소재 개발 시 기초자료로 이용될 수 있으며 기능성 소재 연구에 충분한 가치가 있다고 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권1호
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• pp.12-19
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• 2018

자소엽(perilla frutescens)은 꿀풀과(Labiatae)에 속하며 널리 알려져 있는 약용 식물이다. 본 연구에서는 자소엽을 물, 열수, 초음파 추출 방법으로 추출하여 항산화 효과를 비교하고 가장 효과적인 추출방법을 제시하고자 한다. 물, 열수, 초음파 처리를 통해 각각의 자소엽 추출물을 제조 하였고, DPPH 라디칼 소거능 및 총 페놀 함량을 통해 항산화 효과를 검증하고, 인간 간세포인 HepG2에 대한 세포 독성효과와 hydrogen peroxide ($H_2O_2$)로 유도된 산화적 스트레스로부터 간세포 보호효과를 3-[4,5-dimethylthiazole-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay로 확인하였다. 자소엽 초음파 추출물은 $5000{\mu}g/mL$농도에서 69.07%의 DPPH 라디칼 소거능을 나타내며 물, 열수 추출물과 비교하여 우수한 항산화 효과를 나타내었다. 또한 총 페놀 함량 측정 결과 $51.60{\pm}1.06mg\;GAE/g$ extract 로서 물, 열수 추출물 보다 높은 총 페놀 함량을 확인하였다. 그러나 산화적 스트레스에 의한 세포 보호효과는 미비하였다. 본 연구를 통해 추출 방법에 따른 항산화 효과의 차이를 확인하였으며, 우수한 항산화 효과를 나타낸 자소엽 초음파 추출물을 이용하여 추가적인 연구가 필요 할 것으로 사료된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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• pp.195-199
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• 2003

물 추출과 초음파를 병행한 모든 조건 중 $60^{\circ}C$에서 초음파 병행 추출물이 보다 높은 추출 수율을 보였고 그 중 복분자가 가장 높은 추출 수율을 보였다. 또한 총 5일간 인간 면역세포인 T-cell의 생육도와 Cytokine 분비량을 확인한 결과도 마찬가지로 물 추출물보다는 초음파를 병행한 추출물을 더 높은 면역 증진 효과를 보였다. 이는 초음파를 통해 발생되는 액체 상호간의 상승작용으로 인하여 생약재중에 함유되어 있는 많은 phenol성 물질 및 식물성분의 증가로 생리활성 물질의 증가를 가져오기 때문이다. 더욱이 $100^{\circ}C$가 아닌 $60^{\circ}C$에서 더 높은 면역 증진활성을 보인 이유는 액체 상태의 과도한 열로 인하여 내부 식물성분의 파괴 및 열 변성을 가져와 이런 결과를 가져온 것으로 생각된다. 이상의 결과로 기존의 $100^{\circ}C$ 물 추출물보다는 $60^{\circ}C$의 비교적 낮은 온도에서 초음파 추출을 통한 생약재의 추출물들이 더 높은 활성을 나타내므로 초음파 추출에 대한 다양한 실험 모델을 통해 더 많은 실험이나 기능성 식품 및 소재 개발에 이용되고자 한다.

• 한국약용작물학회지
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• 제16권5호
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• pp.294-300
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• 2008

본 연구는 병풀의 초음파 추출 시 용매에 따른 면역활성 증진 효과를 탐색하고자 수행되었다, 각 추출공정의 수율 비교에서 초음파 공정을 병행한 $60^{\circ}C$ 에탄올 추출이 일반 $100^{\circ}C$ 물 추출에 비해 15% 높은 수율을 나타냈으며, 에탄올을 용매로 한 추출이 동일한 조건의 물 추출에 비해 모두 높은 수율을 나타냈다. 이는 용매의 극성과 용출되는 병풀 내 성분의 극성에 기인하는 것으로 사료된다. 인간 정상 섬유아세포인 CCD-986sk를 이용한 세포독성 측정을 통해 모든 병풀 추출물이 32% 이하의 세포독성을 나타냈다. 인간 면역 B, T세포의 생육도 측정에서 초음파를 병행한 $60^{\circ}C$ 에탄올 추출물이 무첨가 대조구에 비해 10%의 증진 효과를 나타내었으며, 면역세포의 cytokine 분비량 측정에서도 IL-6, TNF-$\alpha$의 분비를 각각 $4.86\;{\times}\;10^{-4}\;pg/cell$과 $5.73\;{\times}\;10^{-4}\;pg/cell$로 나타내 증진 효과를 나타냈다. 또한, 초음파 병행 에탄올 시료를 첨가한 면역 T세포의 분비물에 의한 NK 세포 활성에서도 10%의 생육증진효과를 나타내었다. 이를 통해 병풀의 에탄올 추출물이 면역 활성을 가지고 있으며 초음파 공정을 통해 활성의 증진이 나타날 수 있음을 확인하였다. 이는 에탄올 용매를 통해 병풀 유용성분의 용출이 증진되고, 초음파 공정을 통해 병풀 유용 성분의 수율 향상 및 유용성분의 변화, 신규물질 용출 등이 일어나기 때문인 것으로 사료된다.

• 원예과학기술지
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• 제28권3호
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• pp.462-468
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• 2010

항산화 활성이 우수할 것으로 기대되는 남구절초($Dendranthema$ $zawaskii$ var. $yezoense$)와 코스모스($Cosmos$ $bipinnatus$) 지상부의 항산화 물질 함량 및 항산화 활성을 증가시킬 수 있는 효율적인 추출방법을 개발하기 위하여 본 연구를 시행하였다. 추출수율은 두 종 모두 초음파추출물에서 우수하였으며, 환류냉각추출물보다 1.11-1.92배 증가되었다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량 또한 초음파추출물에서 우수하였다. 총 폴리페놀은 함량은 45분 동안 초음파추출한 코스모스에서 $80.70mg{\cdot}g^{-1}$ DW로 가장 높았고, 총 플라보노이드 함량은 45분 동안 초음파추출한 남구절초에서 $50.41mg{\cdot}g^{-1}$ DW로 가장 높았다. DPPH radical 소거능은 추출방법에 따른 차이가 없거나 환류냉각추출물이 다소 우수한 경향을 보였으며, 환류냉각추출한 코스모스 지상부 추출물의 소거능($RC_{50}=0.135mg{\cdot}mL^{-1}$)이 가장 우수하였다. ABTS radical 소거능은 남구절초와 코스모스 모두 초음파 15분 추출물에서 가장 우수하였다(각각 $RC_{50}$=0.159, $0.139mg{\cdot}mL^{-1}$). $Fe^{2+}$ chelating효과는 30분 동안 초음파추출한 남구절초 지상부에서 가장 높았다($RC_{50}=0.803mg{\cdot}mL^{-1}$). 남구절초 지상부 추출물의 지질과산화 억제활성은 환류냉각추출물에서 가장 우수하였으나, 코스모스 지상부 추출물의 지질과산화 억제활성은 45분 동안 초음파추출한 처리구에서 가장 높았다. 연구 결과, 식물 종과 목표로 하는 항산화 효과에 따라 추출방법을 달리해야 할 것으로 생각되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권12호
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• pp.1852-1857
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• 2014

실험은 초음파 전처리를 통한 Spirulina maxima 추출물이 기존의 열수 추출 공정과 비교하여 항산화, 항염증 효과가 증진되는지에 대한 연구를 하였다. 낮은 세포 독성을 통해 안정성을 확보하였으며, 항염증성 효과를 증진시키기 위한 항산화 효능에서는 DPPH의 경우 약 50% 정도 이상의 효능을 보였다. Flavonoid 함량에서는 열수 추출물보다 초음파 공정을 거친 추출물은 10% 정도의 함량 증가를 보였으며, total phenol에서도 함량의 증가를 확인하였다. 또한 이 결과로 일반 천연물보다 항산화능이 좋을 뿐 아니라 독성도 낮은 결과를 얻어 S. maxima의 뛰어난 효능을 입증하였다. 항염증 효과의 경우 NO, TNF-${\alpha}$ 및 IL-6 생성량을 확인한 결과 3가지 생성량 모두 열수 추출물보다 초음파 공정을 통하여 항염증 효능의 증대를 보이는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 초음파 공정을 이용해 낮은 온도에서 활성물질들의 파괴가 없을뿐더러 초음파의 높은 에너지로 인하여 더 많은 활성물질들을 추출하여 효능들의 증대로 보이며, 초음파 공정 전처리를 통하여 S. maxima의 두꺼운 세포벽을 효과적으로 파쇄하여 생리활성 물질의 추출이 효과적으로 진행되어 항산화능이 증가하게 되고, 항산화능의 증가로 항염증 효능에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 이 실험 결과들을 바탕으로 S. maxima의 활성 증진 및 기능성 식품으로의 개발에 적용될 것이라고 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제23권2호
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• pp.101-108
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• 2008

본고에서는 초음파 추출시스템의 특성, 종류, 응용을 예로 들어 설명함으로써 추출 및 분리하고자하는 물질에 대한 적합한 시스템을 선택하고 적용하여 생물분리공정에 효율적으로 응용 할 수 있다. 초음파 시스템은 약물과 천연물의 추출에 많이 사용한다. 초음파 추출의 최적조건을 선정하는 것은 많은 조업 변수에 대한 고려를 해야 하는 힘든 작업이다. 따라서 하드웨어에 대한 기초 실험과 예비 생산을 통하여 공정에 대한 모사를 검증하고 생산 효율을 증가 시킬 수 있다. 또한 초음파 추출의 중요성이 증가함에 따라 고성능 및 사용하기 더욱 편리한 추출 시스템이 나타날 것이며, 많은 영역의 천연물 산업에서 필수적으로 이용될 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권5호
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• pp.695-701
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• 2015

본 연구는 떡쑥을 동결건조, 음지건조, 열풍건조 후 상온교반과 초음파를 각각 적용하며 물, 80% 메탄올, 80% 에탄올로 추출한 떡쑥 추출물의 항산화 효과를 각 건조 방법 및 추출 조건에 따라 비교하였다. 총 페놀 물질 함량에서는 동결건조 상온교반 80% 에탄올 추출물(13.87 mg QE/g)이 가장 많은 양을 나타냈다. 총 플라보노이드 함량에서는 음지건조 상온교반 80% 메탄올 추출물(12.78 mg QE/g)이 가장 높은 총 플라보노이드 함량을 나타내었다. DPPH radical 소거능에 있어서는 건조 방법 및 교반 조건에 따라서 DPPH radical 소거능에 유의적인 차이가 나타나지 않았으나 80% 에탄올과 80% 메탄올 추출물이 물 추출물보다 유의적으로 높은 소거능을 나타냈다. 환원력은 음지건조 초음파 80% 메탄올 추출물($225.5g{\mu}g$ TERP/g)에서 가장 높게 나타났으며 동결건조 초음파 물 추출물($22.2{\mu}g$ TERP/g)에서 가장 낮게 나타났다. 떡쑥의 환원력에서는 용매에 따라 80% 메탄올, 80% 에탄올, 증류수 순으로 유의적인 차이를 나타내었다. 떡쑥 추출물의 항산화 성분과 항산화능과의 상관관계에 있어서는 DPPH radical 소거능과 환원력에 유의적인 상관관계를 나타냈다. 결과적으로 떡쑥의 DPPH radical 소거 활성과 환원력은 플라보노이드를 포함한 페놀물질로부터 기인하며 떡쑥은 물보다 80% 에탄올과 80% 메탄올이 항산화 물질 추출에 더 효율적인 것으로 나타났다. 80% 에탄올 추출물의 모든 항산화 효과는 건조 및 교반 조건에 유의적인 차이를 보이지 않았으나 물 추출물의 DPPH radical 소거 활성과 80% 메탄올 추출물의 환원력은 열풍건조와 음지건조 처리 시 동결건조보다 높게 나타났다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제12권2호
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• pp.146-150
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• 2005

오가피(Acanthopanax senticosus)로부터 영양 및 기능성 성분의 열수추출 수율을 증대시킬 수 있는 방법을 개발하기 위하여 추출 전처리 및 방법의 효과를 검토하였다. 오가피를 분쇄, 체질$(8\~20\;mesh)$하고 초음파(20 kHz), 마이크로파 (2,450 MHz) 또는 볶음$(180^{\circ}C)$ 처리를 10분 동안 실시한 후 물을 용매로 상압$(100^{\circ}C)$ 추출과 가압$(121^{\circ}C)$ 추출을 각각 2시간 동안 실시하였다. 전반적으로 전처리는 성분들의 추출수율과 유리기 소거능을 증가 시키는 경향을 보였다. 특히, 가용성 고형물, 총당 및 페놀성 물질의 추출수율은 마이크로파와 초음파에 의해, 단백질의 추출수율과 유리기 소거능은 볶음처리에 의해 더욱 증가됨을 보였다. 상압추출보다 가압추출에 의해 가용성 고형물, 총당, 단백질 및 페놀성 물질의 추출수율이 증대되는 경향을 보였다. 이로써 초음파, 마이크로파 및 볶음 전처리 및 가압추출은 오가피의 추출효율 향상에 유효한 방법인 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권11호
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• pp.1701-1708
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• 2014

참취의 활용 및 생리활성을 증가시킬 수 있는 적정 추출방법을 알아보고자 상온교반, 환류냉각, 가압가열, 저온고압 및 초음파 추출법을 이용하여 추출한 두벌 째 수확 참취 추출물의 생리활성을 비교하였다. 추출 수율은 환류냉각추출, 초음파추출, 가압가열추출, 상온추출, 저온고압추출 순으로 높았다. 폴리페놀, 플라보노이드 함량은 저온고압추출에서 유의적으로 높았고, 상압가열, 고온고압, 초음파추출에서는 대등한 함량을 나타내었다. 페놀화합물 정량의 경우 chlorogenic acid 함량은 가압가열추출에서 유의적으로 높았으며 cynarin 함량의 경우 환류냉각, 저온고압 및 초음파 추출에서 유의적으로 높았고, astragalin 함량의 경우 저온고압추출에서 높은 함량이 검출되었다. Xanthine oxidase(XO), angiotensin I-converting enzyme(ACE), HMG-CoA reductase 저해활성의 경우 저온고압추출 및 초음파 추출물에서 우수한 활성을 나타내었으며, 소화효소 저해활성(${\alpha}$-amylase, trypsin, lipase)에서도 유사한 경향을 나타내었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 저온고압 및 초음파 추출물에서 소재 활용가치가 높을 것으로 사료되며 천연 항산화제 및 기능성 증진을 위한 소재로 이용 가능할 것으로 판단된다.