• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권3호
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• pp.284-291
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• 2013

본 연구에서는 화장품 원료로서 삼지구엽초의 응용가능성을 확인하기 위해 항균 효과와 항산화 효과를 확인하였다. 피부상재균에 대한 disc diffusion assay에서 높은 항균 효과를 나타낸 분획-균에 대해 최소저해농도를 측정하였다. Staphylococcus aureus (S. aureus), Bacillus subtilis (B. subtilis), Propionibacterium acnes (P. acnes)에 대한 에틸아세테이트 분획의 항균 활성과, S. aureus에 대한 50% 에탄올 분획의 항균 활성은 대표적인 방부제인 methyl paraben보다 우수한 것으로 확인되었다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)를 이용한 라디칼 소거 활성에서는 삼지구엽초의 세 분획 모두 대표적 항산화제인 (+)-${\alpha}$-토코페롤보다 낮은 것으로 나타났다. $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계를 이용해 다양한 ROS에 대한 총 항산화 활성($OSC_{50}$)을 실험한 결과, 50% 에탄올 추출물($OSC_{50}=2.46{\pm}0.06{\mu}g/ml$)과 아글리콘 분획($OSC_{50}=1.45{\pm}0.02{\mu}g/ml$)은 비교 물질인 L-ascorbic acid($OSC_{50}=1.50{\pm}0.85{\mu}g/ml$)과 유사한 높은 활성을 보여주었다. 광증감 반응을 이용한 세포 보호 효과(${\tau}_{50}$) 실험에서 50% 에탄올 추출물(${\tau}_{50}=37.0{\pm}0.3$ min)은 비교 물질인 (+)-${\alpha}$-토코페롤(${\tau}_{50}=38.0{\pm}1.8$ min)과 유사한 값을 보여주었다. 특히 아글리콘 분획의 ${\tau}_{50}$은 $165.9{\pm}7.2$ min으로 비교 물질인 (+)-${\alpha}$-토코페롤에 비해 4배가 넘는 높은 세포 보호 효과를 나타내었다. 이러한 결과들을 종합해보았을 때, 삼지구엽초 추출물은 항균 또는 항산화 활성을 갖는 화장품 원료로서 응용가능성이 높은 것으로 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제41권6호
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• pp.673-680
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• 2009

본 연구에서는 비만의 원인 중 하나인 장내균총의 변화를 개선하고자 in vitro 상에서 천연소재를 탐색하였고 선발된 소재인 오미자로 항균활성과 기능성을 분석하고 세포에 대한 독성 및 동물 실험을 수행하였다. 나아가 풍미증진과 기능성 가미를 위한 오미자 열수추출물을 첨가한 음료로의 개발 가능성을 확인하고자 하였다. 96 well plate법을 이용하여 screening한 결과, 유익균인 B. fragilis와 B. spp.의 활성을 증진시키고, 유해균인 E. limosum과 C. perfringens을 억제시키는 오미자를 선발하였다. 오미자 열수 추출물의 항균활성을 paper disc method를 이용하여 실험한 결과 E. limosum, B. fragilis, C. perfringens, C. difficile에 대한 항균력을 가지고 B. bifidum에 대한 항균력은 나타내지 않았다. 이 결과를 바탕으로 MIC를 측정한 결과, E. limosum, B. fragilis, C. perfringens, C. difficile를 오미자 열수 추출물 $1\;{\mu}g/mL$의 농도에서 최소 저해 하였다. 기능성을 가진 오미자 열수추출물을 이용한 음료로의 제품화를 위해 과채류 주스의 살균온도인 $96^{\circ}C$, 15초를 기준으로 $60-100^{\circ}C$에서 $10^{\circ}C$씩 변화를 주어 10분씩 처리하여 실험한 결과, 항균활성의 경우 대체로 안정하였고 큰 항균력을 위해서는 $80^{\circ}C$ 이상 살균 처리하는 것이 좋을 것으로 사료된다. 또한 열처리에 따른 총 폴리페놀 함량과 전자공여능을 이용한 항산화력의 변화를 측정한 결과 대체로 안정하였다. 이는 음료 개발에 있어서 중요한 이점이 될 것으로 사료된다. 또한 열처리에 따른 항균활성과 항산화를 나타내는 폴리페놀 함량과 전자공여능을 비교해봤을 때 서로 비례하는 것으로 보아 폴리페놀 함량과 전자공여능의 함량이 항균활성에 관련이 있을 것으로 사료된다. 소장상피세포에 대한 독성 유무를 확인하기 위해 소장상피 정상세포인 Caco-2에 대한 오미자 열수 추출물의 독성 영향을 MTT assay를 통해 확인하였다. 그 결과 고농도인 $5\;{\mu}g/mL$에서도 세포에 영향을 주지 않았다. 이 결과를 통해 미루어 볼 때 동물 실험하기 전, in vitro 상에서 오미자 추출물이 세포에 영향을 주는지 여부를 판단한 것으로 다음 진행되는 동물 실험에 대한 오미자 추출물의 안정성을 확인하였다. 동물 실험은 high-fat-diet rats에 오미자 열수 추출물을 0.5 mg/kg/day 투여한 경우 체중증감에 영향을 미치지 않았다. 장내미생물 균총 변화에서 control군과 extract 투여군을 비교한 결과, in vitro 실험결과와 같이 Bifidobacterium spp.를 7.62% 증진시키고 Clostridium spp.를 12.39% 감소시켰다. 또한 비만과 관련된 Eubacterium을 억제시켰다. 이는 오미자가 유익균을 증진시키고, 유해균은 감소시키는 장내 균총을 유익한 균총으로 개선시키는 식품소재로 이용이 가능할 것으로 기대된다. 오미자 추출물을 첨가한 음료의 관능평가 결과 인체 내에 부족하기 쉬운 미량 영양소를 보충해주는 자작 나무수액에 장내 균총 변화에 영향을 주는 오미자 추출물과 기능성 올리고당인 자일리톨을 첨가하여 관능평가한 결과 전반적 기호도는 자작나무수액 100%, 오미자추출물 5%, 자일리톨 5%을 첨가한 sample C가 6.68로 다른 sample에 비해 높은 점수를 받았다(p<0.05). 그러므로 5% xylitol, 5% 오미자 열수 추출물을 첨가한 sample C가 관능적으로 우수함을 보여 앞으로 맛과 기능성, 풍미를 가미한 음료로의 개발이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국가금학회지
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• 제36권3호
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• pp.231-238
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• 2009

40여종의 한약재 추출물을 제조하여 가금 질병에 관련이 있는 세균에 대한 한약재의 항균 활성을 조사하였다. S. gallinarum에서는 오미자, 천연자, 소목 및 오배자가 높은 항균성을 보였으며 S. epidermidis에서는 천연자와 오배자가 높은 항균성을 보였다. 최소 저해 농도는 S. gallinarum에서 천연자, 소목 및 오배자가 0.0012 g/mL, epidermidis에서 오배자가 0.0042 g/mL로 가장 낮은 농도에서 항균성을 보였다. 가열에 의한 항균성의 변화에서 S. gallinarum에서는 오미자와 오배자가 유의적 감소를 보였으며 S. epidermidis에서는 변화가 없었다. pH에 의한 항균성의 변화에서 S. gallinarum에서 오미자가, S. epidermidis에서는오배자가유의적으로증가하였다. 항균력이 가장 우수한 오배자와 소목 추출물의 미생물 증식 억제 효과를 조사하기 위해 증식 배지에 0, 100, 300 및 500ppm의 추출물을 첨가하여 균주의 증식을 조사하였다. 배양 후 24시간에 오배자 추출물 무첨가구의 $OD_{620}$값이 0.30~0.45인 반면 100 ppm 이상의 추출물 첨가 시 0.06~0.18정도로 균 증식을 현저히 억제하였고 소목추출물 무첨가구의 $OD_{620}$값이 0.3~0.55인 반면 300 ppm 이상의 추출물 첨가 시 0.05~0.15정도로 균 증식을 현저히 억제하였다.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.375-384
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• 2011

허브류의 하나인 로즈마리를 추출, 분획하여 각 용매별 항산화와 항균효과를 관찰하였다. 로즈마리의 항산화효과를 측정하기 위해 DPPH radical 소거능과, ABTS radical 소거능 및 FRAP 활성을 측정하였다. DPPH radical 소거능을 측정한 결과 ethyl acetate분획물의 $RC_{50}$값이 $3.22\;{\mu}g/ml$로 강력한 항산화능을 나타냈으며, water 분획물을 제외한 나머지 분획물(methanol: $5.05\;{\mu}g/ml$, hexane: $6.28\;{\mu}g/ml$, chlorofrom: $5.32\;{\mu}g/ml$, buthanol: $5.74\;{\mu}g/ml$)에서도 강력한 항산화능을 보였다. FRAP활성 또한 ethyl acetate 분획물이 $5.9{\pm}0.3\;{\mu}M/{\mu}g$의 높은 $Fe^{2+}$함량을 나타났으며 water 분획물을 제외한 나머지 분획물에서 높은 $Fe^{2+}$함량을 나타내어 DPPH radical 소거능과 유사한 경향을 보였다. ABTS radical 소거능은 ethyl acetate분획물의 $RC_{50}$값이 $5.05\;{\mu}g/ml$, methanol 추출물의 $RC_{50}$값이 $8.72\;{\mu}g/ml$으로 강력한 항산화능을 나타냈으며 그 외 나머지 분획물들은 DPPH radical 소거능보다 상대적으로 낮은 항산화능을 나타냈다. 로즈마리 단일물질로는 rosmarinic acid, carnosic acid가 DPPH radical 소거능과 FRAP활성에 유사한 경향을 보인 반면 ABTS radical 소거능은 rosmarinic acid만이 $43.16\;{\mu}M$에서 $RC_{50}$값을 나타내었다. 로즈마리의 항균 활성은 Paper disc method를 이용한 Inhibition zone과 MIC (최소 저해 농도)를 측정하여 항균력을 알아본 후 hand plate와 resazurin 환원 실험을 통해 항균제와 식품 보존제로서의 이용 가능성을 알아보았다. 항균 활성 검색 결과 methanol 추출물과 chloroform 분획물이 S. aureus에 대해서 2.5 mg/disc의 농도에서 inhibition zone이 각각 15.3 mm, 15.5 mm로 높게 나타났으며 E. coli에 대해서 14.3 mm, 13.7 mm로 나타나 강력한 항균 효과를 나타내었다. MIC는 S. aureaus 균주와 E. coli 균주 모두 methanol 추출물에서 5 mg/ml의 MIC값을 나타내었고 chloroform 분획물은 2 mg/ml에서 MIC값을 나타내었다. 항균활성의 경우 methanol 추출물과 소수성의 hexane, chloroform 분획물에서 높은 활성을 보였다. 위의 결과를 통해 항균제와 식품 보존제 등의 상품화는 경제적이고 그 활성이 우수한 methanol 추출물의 이용이 가장 이상적인 것으로 판단되어 methanol 추출물을 이용하여 항균제와 식품 보존제로의 이용 가능성을 측정한 결과 항균제로는 hand plate를 통해 5 mg/ml에서 식품 보존제로는 resazurin 환원 실험을 통해 1 mg/ml에서 이용이 가능하리라 생각된다.

• 산업식품공학
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• 제15권4호
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• pp.346-354
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• 2011

Yoghurt는 쉽게 접할 수 있는 기호성 식품으로 생체 조절 기능을 갖는 기능성과 다양한 맛을 부여할 수 있는 퓨전성을 동시에 강화시킬 수 있기 때문에 여러 가지 기능성 소재들을 첨가하여 새로운 yoghurt를 개발하기 위한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 연구는 probiotics 유산균이 생성하는 천연의 세포 외 다당류(EPS; exopolysaccharide) 를 이용하여 품질이 개선된 Helicobacter pylori을 억제하는 기능성 yoghurt를 제조하고자 우리나라의 식품공전에 식물성 재료로 허가되어 있어 사용 시 안전성에 문제가 없으며 전래된 여러 효능에 착안하여 감초를 이용한 기능성 yoghurt를 개발을 검토하였다. 감초 용매 추출물(1 mg/mL)의 H. pylori KCCM 40449에 대한 항균 활성을 측정한 결과, 40% methanol 추출물은 13.2${\pm}$0.6 mm, 40% ethanol 추출물은 14.0${\pm}$0.2 mm, 80% ethanol 추출물은 14.3${\pm}$0.3 mm, 40% isopropanol 추출물은 15.1${\pm}$0.3 mm의 생육저지환을 나타내었으며(p < 0.05), 최소 저해 농도(Minimum Inhibitory concentration: MIC)는 각 용매 추출물의 경우 25-100 ${\mu}g$/mL로 나타났다. 40% 에탄올 감초 추출물을 우유 배지에 0.05, 0.1, 0.2%(v/v)의 농도로 첨가하고 Lactobacillus amylovorus DU-21을 접종하여 37${^{\circ}C}$에서 72시간 동안 발효시키면서, yoghurt의 이화학적 특성 및 관능적 특성을 관찰하였다. pH는 균 접종 직후, 6.44-6.47에서 72시간 발효 후, 3.41-3.51를 나타내었으며, 적정산도는 0.109-0.111%에서 1.021-1.091%로 변화하였다. 점도와 syneresis를 측정한 결과, yoghurt의 점도는 발효 12시간까지 모든 실험구가 급격히 증가하였으며, 그 이후 24시간까지 증가 폭이 다소 둔화된 후, 72시간까지 완만한 증가 양상을 나타내었다. Syneresis는 발효 시간이 증가할수록 감소하였다. 72시간 발효 하였을 때, 감초추출물 0.2% 첨가구에서 12.0${\pm}$0.4%로 가장 적은 값을 나타내었다. 산생성이 진행됨에 따라 점도가 증가하였으며 syneresis가 감소하는 것을 알 수 있었다. Yoghurt의 Helicobacter pylori KCCM 40449에 대한 항균활성은 첨가군에서 항균활성이 뚜렷이 나타났다(p < 0.05). 이러한 결과는 yoghurt 상등액의 낮은 pH에 의한 영향이라기 보다는 발효 중, 생성된 항균성 물질과 첨가된 감초 추출물의 영향이라고 판단된다. 발효유의 관능 검사를 실시한 결과 모든 배양시간에서 첨가구들이 대조구에 비하여 낮은 점수를 받았다(p < 0.05). 이는 감초 특유의 향과 맛에 대해 익숙하지 않는 점과 과도한 산 생성으로 인해 오히려 기호도를 낮춘 것으로 사료된다. 관능검사 결과, 40% 에탄올 감초 추출물을 0.05% 함유한 yoghurt의 향, 맛, 조직감, 색택 및 전반적인 기호도가 다른 처리군에 비하여 월등히 높았다. 이에 감초 추출물을 함유한 yoghurt의 제조 시, 적절한 감초 추출물의 배합비율은 총 중량대비 0.05%인 것으로 판단된다. 식물자원에는 다양한 생리활성물질들이 서로 상호작용하면서 혼합되어 있는 형태로 다양한 질환에 대한 조합치료 (combination therapy)에 이용될 수 있으며, 생체 내에서 다중 타겟에 영향을 미치므로 식물작원에 함유되어 있는 다양한 성분이 함유되어 있는 조추출물(crude extract), 용매분획물(solvent fraction)을 의약품으로 이용하거나, 이로부터 분리된 단일성분 화합물 또는 이에 대한 유도체를 합성하여 새로운 의약품에 대한 개발이 시도되고 있다. 감초의 지표성분이며, H. pylori에 대한 항균활성이 있는 glycyrrhizin은 비당질의 고감미에 속하는 천연 감미료로서 설탕의 약200배의 감미를 가지고 있으며, 항산화성을 가지고 있어서 식품 성분의 산화를 방지하여 품질을 안정화시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있기 때문에 H. pylori 억제능 이외의 부수적인 효능을 볼 수 있을 것이다. 기호성이 유지되면서 항균활성이 강화된 기능성 yoghurt 의 개발을 위해서는 감초 추출물 0.2% 이상 첨가할 수 있도록 적절한 향을 조합하거나, 항균효과와 기호성을 개선 할 수 있는 생약제를 이용하여 감초 추출물의 항균 활성을 강화하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제33권4호
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• pp.401-408
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• 2001

몰약 에탄올 추출물은 50 ppm에서, 몰약 헥산 분획물의 경우 25 ppm 첨가 수준에서 Listeria monocytogenes 5 균주에 대해 72시간까지 완전 증식 억제 효과가 있었다. 몰약 헥산 분획물의 항균활성 물질을 분리, 정제하여 얻은 C3-3-2 소획분의 경우는 최소증식저해농도가 10 ppm이었다. 항균활성이 인정된 C3-3-2 소획분의 항균력을 생균수로 측정하였을 때 초기 접종 균수 보다 $5{\sim}6\;log\;cycle$ 정도 감소하는 것을 확인하여 C3-3-2 소획분에 강력한 살균효과가 있음이 입증되었다. 몰약 헥산 분획물은 Bacillus cereus와 Staphylococcus aureus에 대해서 25 ppm, Salmonella enteritidis에 대해서는 50 ppm, Vibrio parahaemolyticus에 대해서는 500 ppm을 액체 배지에 첨가할 때 72시간 동안 완전 증식억제 효과를 나타내었다. 몰약의 항균활성 물질은 m-nonylphenol로 동정되었다. 액체배양법에서 Bioscreen C를 이용하여 optical density를 측정하여 그 항균활성을 확인하였고, 표준한천배양법으로 살균효과를 확인하였던 몰약 단일물질(C3-3-2) 100 ppm을 식품에 적용하였다. 쇠고기와 명태육 마쇄물에 몰약 항균활성 물질을 첨가하여 $32^{\circ}C$와 $5^{\circ}C$에서 저장실험을 실시한 결과, $32^{\circ}C$ 저장온도에서는 쇠고기와 명태육에 첨가한 몰약 C3-3-2 획분의 항균효과는 나타내지 못함을 알 수 있었고, $5^{\circ}C$ 저장온도에서는 쇠고기와 명태육에 첨가된 몰약 C3-3-2 획분은 항균효과가 있었다. 그 중에서도 쇠고기에 처리된 몰약 C3-3-2 획분의 항균효과가 더 우수하였다. 그러나 몰약 C3-3-2 획분의 항균효과가 배양액 상태보다 감소하였는데, 이 결과를 통하여 천연 항균활성 물질을 식품에 적용할 때 그 효과가 감소하는 이유와 그 해결방법에 대한 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.263-278
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• 2004

Ursolic acid (UA)와 oleanolic acid (ONA)는 pentacyclic triterpenoid 성분으로 많은 식물들과 의학, 임상용 허브 등에 존재한다. 이런 UA나 ONA는 free acid 형태로 나타나거나, 1개 이상의 당이 연결된 aglycone으로 triterpenoid 배당체를 구성한다. UA와 ONA는 유사한 구조를 가지며 비슷한 약리효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 최근 연구에 의하면, 항종양, 간보호, 항염증, 함암 및 항균역할을 하는 것으로 보고되고 있다. 우리는 급성 장벽손상 및 정상 무모쥐 피부에 미치는 영항에 대한 연구를 했다. UA와 ONA의 피부장벽 회복에 대한 효과를 평가하기 위해서, 8-12주 된 무모쥐를 테이프 스트리핑 한 후, 한쪽 옆구리에 0.01 -0.1mg/mL 농도로 UA 또는 ONA를 국소도포하고 한쪽에는 vehicle만 처치하여 경표피 수분손실(TEWL)량을 측정하였다. UA (0.1mg/mL)와 ONA (0.5mg/mL)를 처리한 그룹의 회복률이 vehicle 처리군에 비해 테이프 스트리핑 후 6 h에서 20% 이상 증가했다.(p < 0.01). 또한 UA와 ONA의 급성장벽손상 회복과 함께 정상 피부장벽 기능에 미치는 영향을 확인하였다. 정상 피부장벽 기능에 대한 효과를 알아보기 위해, 보습력과 경표피 수분손실량을 UA와 ONA (각 2 mg/mL)를 처리한 1주째와 3주째에 측정하였고, 또한 표피와 진피의 상태를 확인하기 위해서 현미경 관찰을 실시하였다. 두 시료를 1주째부터 vehicle 도포군과 비교, 경표피 수분손실 없이 보습력을 증가시켰다(p < 0.005). 전자현미경 사진을 통해 UA와 ONA 도포에 따라 분비되는 층판소체의 증감(ONA$\geq$UA$\geq$vehicle)과 지질이중막 구조 이상 여부를 확인하였다 Light microscopy를 통해 각질층의 두께가 약간 증가함을 보였으며, 특히 표피두께 강화와 편평 현상이 나타났다(UA < ONA < Vehicle). 우리는 또한 UA와 ONA가 PPAR $\alpha$를 통해 표피 각질세포의 분화를 촉진함을 관찰하였다. Western blotting 실험을 통해, 표피 각질세포 분화와 관련된 involucrin, loricrin, filaggrin의 단백질 발현이 최소한 2-3배 이상 증가함을 HaCaT 세포에 UA와 ONA(각 10$\mu$M)를 24 h 처리 후 실험 결과로 확인할 수 있었다. 이런 결과를 토대로 UA와 ONA가 장벽기능 향상뿐 아니라 PPAR $\alpha$를 통한 표피 각질세포 분화를 유도함을 제시할 수 있었다. Masson-trichrome과 elastic fiber 염색법을 통해서, UA와 ONA 도포에 따른 콜라겐섬유의 비후(thickening)와 엘라스틴섬유의 신장(elongation)을 조직 사진으로 확인하였다. 시험관 시험을 통한 콜라겐 및 엘라스틴 합성실험과 엘라스틴 분해효소에 대한 저해능 평가를 통해 진피에 대한 UA와 ONA의 효과를 확인할 수 있었다. 이런 결과들을 토대로 UA와 ONA는 피부장벽기능 유지뿐 아니라, 진피 내 콜라겐섬유와 엘라스틴섬유 합성을 촉진하는 것을 관찰할 수 있었다. 이 결과로부터, UA와 ONA는 장벽기능 및 진피강화에 관여할 수 있는 기능성 화장품으로의 응용에 적절한 후보 물질로 제안할 수 있겠다.