현재 사용중인 합성색소 중에서 사용빈도가 가장 높은 합성색소 중의 하나인 황색 4호의 대체용 천연색소를 치자에서 추출하였으며 추출조건은 추출온도 7$0^{\circ}C$, 추출시간 48시간, 추출 pH 7.0 및 기질농도는 10%였으며 이때의 추출수율은 61%였다. 추출한 조색소를 정제하기 위하여 활성백토를 사용하여 정제를 실시하였으며, 조색소액에서 배당체 성분과 색소성분을 각각 단일 peak로 분리하였다. 조색소액을 정제한 후 정제도는 약 27배 증가하였고, 수율은 96%로 높게 나타났다.
황색포도상구균은 사람과 동물에서 화농성 질환과 위장관계 질환을 일으키는 세균으로 자연계에 널리 상재하며 식품으로의 감염이 일어날 수 있어 식중독의 원인이 된다. 이에 신속하고 정확한 황색포도상구균의 검출이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 상재균의 오염도가 다른 다양한 축산 가공식품과 비가공식품에서 황색포도상구균의 검출을 위해 표준 시험법인 배지법과 자체 개발한 real-time PCR법의 검출도를 비교하였고 황색포도상구균 coagulase 확인시험과 real-time PCR법을 활용한 colony PCR 확인 시험을 비교하여 균 동정 능력을 비교하였다. 상재균 수가 적은 식품인 우유와 소시지 그리고 상대적으로 상재균수가 많은 생 돼지고기와 야채 샐러드를 샘플로 선정하여 인위적으로 500 g 혹은 mL의 샘플을 25 g씩 20개의 시료샘플로 나누어 실험하였을 때에 최소한 한 개 이상 양성 결과가 나오도록 황색포도상구균을 접종하여 배지법과 realtime PCR법을 시행하여 검출능력을 비교하였다. 배지법에서 획득한 의심 집락의 확인 동정은 coagulase 시험과 realtime PCR법을 활용한 colony PCR 확인시험을 병행하여 비교하였으며 각각의 결과를 real-time PCR법으로 신속 검출한 결과와 비교하였다. 식품 내 상재균 수가 적은 축산 가공식품인 우유나 소시지 등에서 황색포도상구균을 검출할 경우에는 배지법의 coagulase 확인시험과 colony PCR 확인시험과의 유의차가 없었으며 colony PCR 확인시험을 이용한 확인동정 결과와 real-time PCR법을 사용한 24시간 신속 검출 결과 사이에도 역시 유의차가 없었다. 반면에 상대적으로 상재균수가 많은 비가공식품인 생 돼지고기나 야채 샘플에서는 coagulase 시험법을 사용한 황색포도상구균의 확인동정은 유효성이 매우 떨어졌으며 colony PCR 확인시험 결과와 유의적인 차이를 보였다. Real-time PCR법을 사용한 24시간 신속 검출법은 배지법의 coagulase 시험법의 양성 수보다 낮은 검출률을 보였으나 colony PCR 확인시험보다 높은 검출률을 보여 상재균 수가 높은 샘플에서도 배지법을 대체해서 사용할 수 있는 효율적인 방법임을 보여주었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 본 연구에서 개발한 realtime PCR법은 기존 배지법을 대체하여 24시간 이내에 신속하게 황색포도상구균을 검출할 수 있고 coagulase 확인 시험을 대체할 수 있는 방법으로 여겨진다.
본 연구는 참기름 제조 과정 중 참깨를 볶는 과정에서 온도와 시간에 따른 PAHs 생성량 변화를 분석하고 볶음방법에 따라 PAHs 생성량의 변화를 알아보고자 실시하였다. 분석 표준물질은 돌연변이원성과 발암성이 있는 것으로 알려진 8가지 PAH를 선정하여 HPLC/FLD를 이용하여 정성 정량분석을 하였고, 제조한 참기름의 색도를 비교해보기 위해 색차계를 이용하여 명도(L), 적색도(a), 황색도(b)를 측정하였다. 분석 결과 참깨를 볶는 온도와 시간에 따라 PAHs 함량은 1.67-4.66 ${\mu}g$/kg으로 증가하였다. 가열 온도가 증가할수록 PAHs 생성량은 유의적으로 증가하였다. 가열 시간에 따른 PAHs 함량을 비교해보면, 190, $220^{\circ}C$에서 가열 시간이 늘어날수록 PAHs 생성량은 다소 증가하였으나 유의적인 차이가 없었지만, 고온인 $250^{\circ}C$에서는 볶음 시간이 늘어남에 따라 PAHs 생성량은 유의적인 차이를 보였다. 볶음 방법에 따른 PAHs 함량은 간접가열 방식인 열풍을 이용하여 참깨를 볶은 후 착유한 참기름이 직접가열 방식으로 볶은 후 착유한 참기름보다 적게 검출되었다. 참기름의 색도를 비교했을 때 온도와 시간이 증가함에 따라 명도(L)와 황색도(b)는 감소하였고, 적색도(b)는 증가하였다. 볶음 방법 중 열풍가열 조건에서 $250^{\circ}C$에서 10-25분 볶은 후 착유한 참기름의 색도가 시중에 판매되고 있는 참기름과의 색도와 비슷한 결과값을 나타냈다. 반면에 직접 가열 조건에서 볶은 참깨를 착유한 참기름의 색도는 시중에 판매되는 참 기름 보다 명도(L), 적색도(a), 황색도(b)가 낮아 어둡고 탁한 색을 띄어 품질적인 차이를 보였다. 결론적으로 PAHs 생성량을 고려해 볼 때 참기름 제조에 가장 적당한 볶음 온도와 시간은 낮을수록 좋으나 색도에서 품질적인 차이를 보였다. 이에 따라 본 실험을 통해 색도, 가열온도와 시간, 가열방법을 생각해 볼 때, 열풍 가열방법 $250^{\circ}C$에서 10분간 볶은 후 착유하는 참기름 제조 방법이 가장 효율적인 가공방법으로 판단되었다.
Monascus purpureus MMK2를 이용하여 황색색소 생산을 위한 배양 조건의 최적화에 관한 결과는 다음과 같다. 실험 균주가 생산하는 황색색소의 최적 배양 조건은 탄소원으로 wheat flour 3.0% 첨가, 질소원으로 $NaNO_3$ 0.15%, 인산염으로 $Na_2HPO_4\;12H_2O$의 농도가 0.25% 및 $MgSO_4\;7H_2O$의 농도가 0.15%일 때 가장 높은 황색색소 생성을 나타내었다. 배양 온도는 $30^{\circ}C$, 초기 PH가 6.5 및 배양 시간 7일 일 때 황색색소의 생성능이 28.91 unit로 가장 우수하였다.
라디에타 소나무(Pinus radiata D.Don) 열압밀화 목재의 압밀화 시간과 온도에 따른 재색의 변화를 관찰하였다. 색차계를 이용하여 재색을 측정하였으며, NBS (National Bureau of Standards)에 의해 색차를 평가하였다. 그 결과 압밀화 온도의 증가에 따라 백색도는 감소하였고, 적색도와 황색도는 증가하였다. 그리고 대부분의 색차는 'Very Much (대단한 차)'로 나타났다. 압밀화 시간의 증가에 따른 재색의 변화는 압밀화 시간의 증가에 따라 백색도는 감소하였으나 감소폭은 온도에 의한 영향보다 적은 것으로 나타났다. 적색도와 황색도에 미치는 열 압밀화 시간의 영향은 미약하였다. 즉 압밀화 가열온도와 가압시간의 증가에 따라 재색의 암색화가 나타났으며, 재색변화에는 압밀화 시간보다 가열온도의 영향이 더욱 큰 것으로 나타났다.
5분 간격으로 착색시간을 증가시켜 R, G, Y, B칼라렌즈를 제작하였다. 색 좌표 분석은 분광측색계와 CIE $L^*a^*b^*$ color system를 사용하였다. 착색 시간에 따른 색좌표 이동 형태는 $b^*(Y-B)={\beta}a^*+{\alpha}$이며, 거의 선형적으로 변하였다. 적색의 경우 착색시간이 길수록 $G{\rightarrow}R$, $B{\rightarrow}Y$ 형태로 이동하고, Parameter ${\alpha}$, ${\beta}$ 값은 각각 -3.49, 0.90을 얻었다. 녹색의 경우 색좌표 이동은 $R{\rightarrow}G$, $B{\rightarrow}Y$ 형태이다. 10분의 착색 시간에서 가장 순수한 녹색 칼라를 얻었다. Parameter ${\alpha}$, ${\beta}$값은 각각 -0.72, -0.55을 얻었다. 황색과 청색의 경우 모두 착색 시간이 길수록 순수한 색이 된다. 황색에서 Parameter ${\alpha}$, ${\beta}$값은 각각 14.11, 1.58이고, 청색에서 Parameter ${\alpha}$, ${\beta}$값은 각각 -11.62, 1.30을 얻었다.
본 연구는 염색 공정의 표준화와 재현성을 확립하기 위해 홍화 황색소의 모섬유에 대한 염색성을 조사하는데 목적이 있다. 홍화 황색소는 물로 추출한 후 농축, 동결건조하여 분말상태로 만들어 사용하였다. 염색 온도 및 시간, 염료 농도, 염액의 pH 등에 따른 염착성과 색상 변화에 대해 조사하였으며, 세탁 및 일광견뢰도를 평가하였다. 염착량은 $50^{\circ}C$까지 서서히 증가하다가 이후 급격히 증가하여 $90^{\circ}C$에서 최고 값을 나타냈다. 염착은 초기 10분 이내에 빠르게 일어났으며 이후 서서히 증가하다가 40~60분 사이에 평형에 도달하였다. 염료 농도가 증가함에 따라 염착량이 계속 증가하여 점점 진하고 어두운 노랑색이 되었다. 산성 조건에서 염착이 잘 되었으며 pH 3.0에서 최대염착량을 보였다. 얻은 결과를 근거로 최적 염색 조건은 $90^{\circ}C$, 40분, pH 3.5으로 설정하였으며, 최적 조건에서 염색한 시료들 간의 색차는 0.53~1.75로서 재현성이 우수하였다. 후매염은 염착성 증진에 효과가 없었으나, 다양한 톤과 농담의 노랑색을 얻을 수 있었다. 세탁(드라이크리닝)견뢰도는 4/5등급으로 좋은 편이었으나 20시간 조사 후 일광견뢰도는 Fe과 Cu매염한 경우 3/4등급으로 색차가 가장 적었다. 결과를 종합해 볼 때 매염제가 색상톤을 다양하게 하는 효과는 있었지만, 염착량과 견뢰도 향상에 기여하지 못하였다. 홍화 황색소는 모염색에서 매염제 없이 만족스러운 결과를 얻을 수 있고, 따라서 환경에 피해를 주지 않을 것으로 사료된다.
유통기간중의 환경조건은 숙주나물의 상품성에 영향을 미친다. 본 연구는 유통과정중 필연적으로 부딪히는 빛이 숙주나물의 상품성에 미치는 영향을 추적하여 판매용 소봉지 도안에 필요한 정보를 제공하고자 광질(청색, 녹색, 황색, 적색 및 초적색) 처리가 $8^{\circ}C$에 저장중인 숙주나물의 녹화 시간, 저장 5일후까지 매일 형태와 무게에 미치는 영향을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 숙주나물의 녹화에는 $2.5{\sim}3.5$일이 소요된 청색광, 적색광과 초적색광에 비하여 6일 이상 소요된 녹색광과 황색광 처리에서 상대적으로 길었다. 2. 발생된 개체당 세근수는 광질 처리간 차이가 없었으나 전체 길이는 황색광 처리에서, 하배축 직경은 청색광 처리에서 가장 길고 굵은 것으로 조사되었다. 3. 개체당 전체 생체중과 건물중은 적색광 처리에서 가장 많았던 반면, 초적색광 처리에서 가장 적었다. 4. 녹화에 걸리는 시간이 가장 길었던 녹색과 황색 모두 저장기간이 길어질수록 숙주나물의 길이, 직경과 무게가 감소되었으나 그 영향은 유사한 것으로 나타났다. 5. 이상의 결과로부터 숙주나물의 판매용 소봉지는 형태와 무게의 변화보다는 녹화로 인한 상품성 손실이 크기 때문에 주로 녹색과 황색으로 도안이 이루어져야 한다.
황색포도상구균은 사람에게서 염증을 동반한 다양한 형태의 국소적 또는 전신적 감염을 일으키는 주요 병원균이며, 황색포도상구균에서 풍부하게 발현되는 Staphylococcal protein A (SPA)는 염증의 활성화나 면역 반응의 회피와 관련된 균력인자로서 작용할 수 있다. 본 연구에서는 사람의 HaCaT 피부상피세포에서 재조합 SPA 단백질을 이용하여 염증반응에 대한 효과를 조사하기 위해서 pET-28a 발현벡터시스템을 이용하여 성공적으로 재조합 SPA 단백질을 제작하였고, 이 단백질(2 ${\mu}g$/ml)을 6, 12 및 24시간 처리한 HaCaT 피부상피세포에서 RT-PCR 및 ELISA를 이용하여 염증관련 부착인자 및 사이토카인의 발현을 분석하였다. SPA 처리 후 6시간에서 24시간까지 E-selectin, ICAM-1, MCP-1, IL-6 및 IL-8의 발현이 현저하게 증가함을 확인하였다. 또한 SPA는 HaCaT 피부상피세포에 대한 U937 단핵구의 부착력을 증진시켰다. 따라서, 본 연구의 결과는 SPA가 HaCaT 피부상피세포의 염증반응을 촉진시킨다는 사실을 보여주었으며, 황색포도상구균에 의한 피부염증질환에 있어서 중요한 병원성인자로서의 역할을 수행한다는 사실을 시사해준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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