본 연구는 가공식품으로 활용도가 낮은 야콘을 이용하여 저장성을 높인 절임식품을 제조하는 과정 중 데침의 전처리가 최종 제품의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 야콘의 데침 전처리를 달리하여 된장소스에 절인 야콘의 pH는 전반적으로 절인 기간이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으나 14일 이후 급격한 감소를 보인 데치지 않은 야콘에 비해 데친 야콘은 5.3~5.5의 수준을 유지하였다. 총산도 역시 기간이 지날수록 두 시료 모두 증가하는 경향을 보였으나 데친 야콘의 경우 데치지 않은 것보다 증가폭이 적었다. 이는 데침의 전처리가 야콘 절임제품의 산과 관련된 품질에 있어 변질을 제어할 수 있는 유용한 방법으로 생각되었다. 염도와 당도의 경우 데침 전처리를 거친 야콘이 데치지 않은 것에 비해 숙성기간 중 더 높은 값을 보였다. 야콘의 chlorogenic, ferulic, caffeic acid와 같은 항산화 능력이 있는 폴리페놀계 물질의 함량을 측정하기 위해 유기용매로 추출하여 분석한 결과 데친 야콘은 숙성기간이 경과하여도 유의적인 변화를 보이지 않았다. 이 결과는 데침의 전처리가 야콘 절임제품 가공 시 항산화력과 관련 깊은 폴리페놀 함량의 유지에 효과적인 것으로 판단되며 구체적인 기작과 최적조건의 설정을 위해서 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다. 된장소스에서 숙성기간에 따른 야콘의 조직감 측정을 위한 hardness는 데침 전처리와 관계없이 모두 21일째 가장 높은 값을 보였으며 이후 감소하는 경향을 보였다. 관능검사는 모든 평가항목에서 두 시료간의 유의적인 차이를 보이지 않아 데침의 열처리가 관능적 품질에 영향을 미치지 않는 것으로 생각된다. 위의 결과를 토대로 항산화 활성을 갖는 야콘의 데침 전처리는 된장소스에 절임 중 폴리페놀 함량과 품질을 유지할 수 있는 효과적인 가공법으로 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
김치의 용매획분중 in vitro에서 LDL 산화억제 활성이 강했고 in vivo에서 지질저하효과가 있었던 디클로로메탄 획분, 에틸아세테이트 획분, 수용성 획분이 고콜레스테롤 식이를 섭취한 토끼의 심장, 신장, 그리고 폐에서 항산화 효소의 활성에 미치는 영향을 살펴보았다. 과산화물 함량은 심장이 가장 높고 신장이 가장 낮았으나, catalase와 GSBf-px활성은 심장이 낮았고, 신장은 높은 활성을 나타냈다 Catalase, GSH-px 및 SOD의 활성은 모든 장기에서 1% 콜레스테롤 식이를 섭취한 대조군에 비해 김치 용매획분군에서 낮았고 특히 디클로로메탄 획분군의 항산화효소 활성은 유의적으로 낮았다(p<0.05).이러한 결과는 김치 용매획분은 심장 신장 그리고 폐에 지방축적을 억제하는 효과가 있었고, 그로 인해 지질 유리기의 생성이 적어, 각 장기에서 유리기를 제거하는 항산화 효소의 활성이 낮은 것으로 생각된다.
음양곽의 항산화 효과를 규명하기 위하여 흰쥐(Sprague-Dawley계)를 사용하여 음양곽 추출물을 2주간 복강내로 투여하고 $CCl_4$에 의한 간독성 경감기전을 혈액 및 간 조직에서의 효소 변동과 간 조직을 병리학적으로 관찰하였다. $CCl_4$의 투여로 AST, ALT, MDA가 증가하였으나 음양곽을 전처리하고 $CCl_4$를 후 투여한 경우에는 AST, ALT, MDA가 감소하였다. $CCl_4$의 투여로 SOD, catalase, GPx가 감소하였으나 음양 곽 전처리 한 후 $CCl_4$를 투여 한 경우에는 SOD, catalase, GPx가 증가하였다. 음양곽은 $CCl_4$로 유도된 free radicals를 scavenging함으로써 간독성을 경감시키는 것으로 사료된다. 위의 생리활성과 항산화계 변화 지표에서 나타난 음양곽의 간기능 보호효과를 형태학적으로 확인하기 위한 조직병리학적 검사결과 음양곽이 세포막의 소기관들을 과산화로부터 보호함으로써 효소활성의 최적구조를 유지시켜 간 손상을 완화시키는 것으로 사료된다.
본 연구에서는 한인진으로부터 항염 및 항산화 활성이 뛰어난 추출물을 추출하기 위한 용매 및 추출법을 개발하여 최적의 추출 조건을 확인하였다. 증류수, 에탄올, 메탄올, 헥산 및 EA를 추출 용매로 한 초음파, 초고압 추출법과 초임계 추출법으로 추출을 한 후 NO 생성 저해 활성과 DPPH free radical 소거 활성을 비교 확인하였다. 그 결과 항염, 항산화 활성, 수율 및 안전성을 모두 고려하여 볼 때 에탄올 용매의 초음파 추출법이 가장 좋은 결과를 보였다. 이를 바탕으로 초음파 최적 추출 조건을 설정하기 위해 반응표면분석법(RSM)을 사용하여 연구한 결과, 수율의 최적 추출 조건은 에탄올 함량(45.71%), 추출 시간(63.33 min), 초음파 출력량(308.84 W)일 때, 15.85%의 가장 높은 수율을 보이는 것으로 예측되었고 실제 수율은 $16.40{\pm}0.28%$였다. 항염과 항산화 복합 활성의 최적 추출 조건은 에탄올 함량(94.54%), 추출 시간(90.00 min), 초음파 출력량(400.00 W)일 때, 각각 94.54%, 58.03%로 가장 높은 값을 보이는 것으로 예측되었고 실측검증에서 각각 $89.77{\pm}1.37%$, $60.12{\pm}0.39%$으로 예측 값과 유사한 결과를 보였다.
방사선 생체손상의 방어 및 회복에 높은 효과를 나타내는 생약조합을 도출하고자 하였다. 이전의 연구에서 6가지 기존 보기${\cdot}$보혈 한약처방제의 방어효과를 검색하여, 재생조직 방어에는 사물탕 및 보중익기탕이, 조혈계 방어에는 보중익기탕 및 사물탕이 높은 효과를 나타내는 것으로 보고된바 있다. 본 연구에서 기존 6가지 처방제의 면역 세포 활성화 효과를 검색한 결과 모두 높은 효과를 나타내지 않았다. 따라서, 처방제의 구성 생약 각각의 효과검증 결과를 바탕으로 재생조직 방어, 조혈계 방어, 면역조혈계 회복 증진 효과를 동시에 높게 나타내는 새로운 생약조합을 도출하였다. 즉, 당귀, 천궁, 백작약을 동일 무게 비율로 혼합하여 열수 추출한 것을 새로운 생약복합물 HIM-I으로 개발하였으며 그 효과를 검정하였다. 본 생약복합물 HIM-I은 면역 세포 활성화에서는 상기한 한약처방제보다 월등하게 높은 효과를 보였으며, 조혈계 촉진효과도 높은 것으로 나타났다. 또한, 재생조직 및 면역조혈계의 방어 측면에서도 사물탕 및 보중익기탕과 같은 높은 효과를 보였다. 한편, 시험관 내에서 높은 항산화 효과를 나타내는 것으로 보아, 이 항산화 작용이 방사선 손상에 대한 방어효과의 작용기전 중의 하나로 생각되었다. 이상의 결과로 보아, 생약복합물 HIM-I은 재생조직방어, 조혈계 방어, 면역조혈계 회복 증진 효과를 동시에 나타냄으로써 방사선뿐만 아니라 여러 가지 원인으로부터 생체를 방호하고 회복시키는데 유용할 것으로 생각된다.
이번 연구에서 우리는 골풀의 부위별 추출물의 항산화 활성을 측정하였다. 골풀의 부위는 상층부와 하층부, 고갱이 부위로 결정하였다. 실험은 골풀 50 % 에탄올 추출물, 에틸아세테이트(ethyl acetate) 분획, 아글리콘(aglycone) 분획 세 가지로 진행하였다. 항산화 활성 중 라디칼인 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 소거활성($FSC_{50}$)을 살펴본 결과 50 % 에탄올 추출물의 경우 고갱이 부위(42.9 ${\mu}g/mL$)가, 에틸아세테이트 분획은 지하 부위(12.1 ${\mu}g/mL$), 아글리콘 분획은 지하 부위(12.1 ${\mu}g/mL$)가 가장 높은 라디칼 소거능을 나타내었다. Luminol 발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종에 대한 소거활성(총 항산화능, $OSC_{50}$)을 살펴본 결과, 50 % 에탄올 추출물은 고갱이 부위(0.29 ${\mu}g/mL$), 에틸아세테이트 분획은 지하 부위(0.25 ${\mu}g/mL$), 아글리콘 분획은 고갱이 부위(0.20 ${\mu}g/mL$)가 가장 높은 총 항산화능을 나타내었다. Rose-bengal로 증감된 $^1O_2$에 의한 적혈구 파괴에 대한 세포보호 효과는 10 ${\mu}g/mL$ 농도에서 고갱이 부위의 아글리콘 분획이 ${\tau}_{50}$ 321.0 min으로 가장 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 이와 같은 항산화 효과로 볼 때 골풀의 지하 부분과 고갱이 부위의 추출물은 천연 항산화제로서 여러 산업 분야에 응용 가능할 것이라 생각된다. 특히 높은 ${\tau}_{50}$ 값을 갖는 것으로 보아, 태양광 노출에 의해서 $^1O_2$이 많이 생성되는 부위인 피부를 효과적으로 보호해줄 수 있을 것으로 생각되어진다.
본 연구에서는 수영 전초 추출물에 대하여 항산화 활성 평가와 성분 분석을 실시하였다. 실험에는 수영전초의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘(aglycone) 분획을 사용하였다. 자유라디칼 소거활성(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH, $FSC_{50}$)의 크기는 아글리콘 분획 > 에틸아세테이트 분획 > 50% 에탄올 추출물 순으로, 아글리콘 분획($45.10{\mu}g/mL$)이 가장 큰 라디칼 소거활성을 나타냈다. $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계를 이용한 활성산소 소거활성(총항산화능, $OSC_{50}$)도 에틸아세테이트 분획 > 아글리콘 분획 > 50% 에탄올 추출물 순으로 에틸아세테이트 분획($2.68{\mu}g/mL$)에서 가장 큰 항산화능을 나타내었다. 에틸아세테이트 분획의 총항산화능은 수용성 항산화제로 알려진 L-ascorbic acid ($6.88{\mu}g/mL$)보다 큰 것으로 나타났다. 활성산소인 $^1O_2$으로 유도된 사람 세포 손상에 있어서, 수영 전초 추출물은 모두 농도 의존적($1{\sim}25{\mu}g/mL$)으로 세포보호 활성을 나타내었다. 특히 아글리콘 분획(${\tau}_{50}$, 104.80 min)은 가장 큰 세포 보호 활성을 나타내었다. TLC, HPLC, LC/ESI-MS/MS을 이용하여 수영 전초 추출물 중 에틸아세테이트 분획에 대하여 성분 분석을 실시하였다. 그 결과, 에틸아세테이트 분획은 orientin, isoorientin, vitexin, isovitexin 등의 플라보노이드가 함유되어 있음을 확인하였다. 이상의 결과들은 수영의 전초 추출물이 $^1O_2$을 비롯한 활성산소종을 소광 또는 소거함으로써 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며 항노화 기능성 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.
니아울리 잎 추출물의 항산화 효능과 성분 분석에 관한 연구를 시행하였다. 실험에 사용한 시료는 건조된 니아울리 잎의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획을 이용하였다. 자유라디칼(1,1-phenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 에틸아세테이트 분획이 $10.05{\mu}g/mL$로, 지용성 항산화제로 알려진 (+)-${\alpha}$-tocopherol ($8.89{\mu}g/mL$)과 유사한 효과를 나타내었다. 루미놀 발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 니아울리 잎 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)에서 에틸아세테이트 분획은 $1.61{\mu}g/mL$, 아글리콘 분획은 $1.07{\mu}g/mL$를 나타냈다. 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획 모두 항산화 활성이 매우 큰 비교 물질인 L-ascorbic acid ($1.50{\mu}g/mL$)와 비슷한 활성산소 소거활성을 나타내었다. Rose-bengal로 광증감된 $^1O_2$에 의한 세포손상에 대한 세포보호능 측정에서 추출물 및 분획 모두 농도 의존적($5{\sim}50{\mu}g/mL$)으로 세포보호 활성을 나타내었다. 특히 아글리콘 분획과 50% 에탄올 추출물의 ${\tau}_{50}$은 $10{\mu}g/mL$에서 각각 158.80 min, 50.1 min으로 지용성 항산화제로 알려진 (+)-${\alpha}$-tocopherol (38.0 min)보다 더 큰 세포 보호 효과를 나타내었다. TLC와 HPLC를 이용하여 니아울리 잎 추출물의 에틸아세테이트 분획으로부터 avicularin과 quercitrin이 존재함을 처음 확인하였다. 이상의 결과들은 니아울리 잎 추출물 또는 분획이 항산화 원료로서 화장품에 응용 가능함을 시사한다.
본 연구에서는 갈조류인 감태의 추출물과 그 분획들의 항산화 활성을 측정하였다. 모든 실험에서 감태의 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획을 사용하였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)법을 이용한 자유 라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)에서 에틸아세테이트 분획($FSC_{50}=6.98{\mu}g/mL$)과 아글리콘 분획($7.03{\mu}g/mL$)은 비교물질인 (+)-${\alpha}$-tocopherol($8.98{\mu}g/mL$)과 유사한 활성을 나타냈다. 루미놀 발광법을 이용하여 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서 활성산소 소거 활성(총 항산화능, $OSC_{50}$) 결과, 모든 추출물과 분획들 중에서 아글리콘 분획($OSC_{50}=14.48{\mu}g/mL$)이 가장 큰 항산화능을 나타내었으나, 강력한 항산화제인 L-ascorbic acid ($6.88{\mu}g/mL$)보다는 낮았다. $^1O_2$로 유도된 사람 적혈구 세포 손상에 있어서 50% 에탄올 추출물은 $5{\sim}50{\mu}g/mL$에서 농도 의존적인 세포보호 효과를 나타냈다. $10{\mu}g/mL$에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획의 세포보호 효과(${\tau}_{50}$)는 각각 442.0 min 및 539.9 min으로 세포보호 활성이 크게 나타났다. 3종류의 감태 추출물 및 분획은 $10{\mu}g/mL$에서, 비교물질인 지용성 항산화제 (+)-${\alpha}$-tocopherol (40.6 min)보다 훨씬 더 큰 세포보호 활성을 나타냈다. 이러한 결과들은 감태 추출물과 그 분획물들이 항노화 관련 화장품 분야에서 항산화제로서 이용 가능성이 있음을 시사하였다.
본 연구에서는 드럼스틱 잎 추출물과 분획들의 항산화 활성 및 HaCaT 세포와 적혈구 세포에서의 세포보호효과를 측정하였다. 모든 실험은 드럼스틱 잎의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획을 이용하였다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical을 이용한 자유 라디칼 소거 활성($FSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물($77.10{\mu}g/mL$) < 에틸아세테이트 분획($20.63{\mu}g/mL$) < 아글리콘 분획($17.00{\mu}g/mL$) 순으로 증가하였다. 루미놀을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서의 활성산소 소거 활성(총항산화능, $OSC_{50}$)은 아글리콘 분획의 $OSC_{50}$ 값이 $0.63{\mu}g/mL$로 추출물 중 가장 큰 항산화능이 나타났으며, 이는 L-ascorbic acid ($1.50{\mu}g/mL$)의 항산화 활성보다 컸다. $^1O_2$로 유도된 적혈구 세포 손상에 있어서 50% 에탄올 추출물 및 아글리콘 분획의 세포 보호 효과(${\tau}_{50}$)는 $10{\mu}g/mL$에서 각각 46.9 및 122.1 min을 나타냈다. 이는 지용성 항산화제로 알려진 (+)-${\alpha}$-tocopherol (37.7 min)보다도 훨씬 큰 세포 보호 활성을 보여주었다. $400mJ/cm^2$의 UVB를 HaCaT 세포에 조사하여 세포손상을 유도한 후 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획은 $0.20{\sim}1.56{\mu}g/mL$ 농도에서 농도 의존적으로 세포보호효과를 나타내었다. 이상의 결과들은 자외선에 노출된 피부에서 드럼스틱잎 추출물과 분획들이 ROS 소거를 통하여 세포를 보호함으로서 화장품에서 천연 항산화제로서 사용 가능함을 시사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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