• 생명과학회지
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• 제33권3호
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• pp.242-251
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• 2023

마우스 모델을 사용하여, 8주 케톤체(베타-하이드록시뷰티레이트, β-HB)가 지구성 운동 수행능력과 골격근의 단백질 합성 및 분해에 미치는 영향을 조사하였다. 48마리의 수컷 ICR 마우스(8주령)를 무작위로 4개 그룹으로 나누었다: 비운동 통제군(Sed+Con), 비운동+베타-하이드록시뷰티레이트(Sed+β-HB), 운동 통제군(Exe+Con), 운동+베타-하이드록시뷰티레이트(Exe+β-.HB). β-HB 투여를 위해 β-HB를 PBS (150 mg/mL)에 용해시켜 8주 동안 매일 피하 주사(250 mg/kg)하였다. 운동 훈련을 위해 마우스는 8주 동안 20분 트레드밀 달리기 운동 훈련을 주 5일 수행하였다. 훈련은 10° 경사도에서 10 m/min 속도에서 5 min 동안 실시하고 나서, 매 1 min 마다 1 m/min의 속도를 나머지 15 min 동안 증가시켰다. 8주간의 처치 후, 내장 지방량과 골격근량, 혈액 매개변수, 자가포식 및 단백질 합성 마커가 분석되었다. 데이터는 SPSS 21 프로그램을 사용하여 ANOVA (p<0.05)로 분석되었다. Exe+β-HB 그룹의 혈중 젖산 수치는 모든 3개 그룹(Sed+Con, Sed+β-HB 및 Exe+β-HB)보다 유의하게 낮았다(p<0.05). Sed+Con 및 Exe+Con 그룹에 비해, 8주 Exe+β-HB 처치는 최대 달리기 수행 시간(탈진 시간)을 유의하게 증가시켰다(p<0.05). 8주 β-HB 투여는 마우스의 골격근에서 자가포식 유동과 자가포식 관련 단백질을 유의하게 감소시켰다(p<0.05). 반대로, β-HB와 지구력 운동 훈련의 조합된 처치는 단백질 합성(mTOR 신호 및 번역 속도)을 증가시켰다(p<0.05). 8주간의 β-HB 처치와 지구력 운동 훈련은 마우스 골격근에서 지구력 수행능력 증가, 단백질 합성 증가, 단백질 분해 감소 효과를 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제33권3호
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• pp.277-286
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• 2023

스테로이드 유발 근위축은 장기간 코르티코스테로이드 요법의 일반적인 부작용이며 근육량과 기능의 현저한 감소로 이어질 수 있다. 발아된 Rhynchosia Nulubilis (GRH)는 항염증 및 항산화 특성이 있는 것으로 밝혀진 전통적인 약용 식물이다. 그러나 근 감소 억제 효능에 대하여는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 덱사메타손에 의해 유도된 근위축 C2C12 근관세포 모델과 마우스 모델에서 근위축 억제 활성에 대한 GRH의 영향을 평가하였다. 또한 골격근에 대한 GRH 효과의 기본이 되는 분자 경로를 확인하였다. May Grunwald-Giemsa 염색을 통한 근관 세포 염색 결과는 GRH 처리군에서 근관의 길이와 면적이 증가함을 보여주었다. 또한, muscle ring-finger protein-1 (MuRF-1)와 muscle atrophy F-box (MAFbx) 발현이 GRH 처리군에서 유의하게 감소하였다. 더욱이 덱사메타손에 의해 유도된 근위축 C57BL/6 마우스에서 트레드밀을 사용한 지구력 측정과 악력측정기를 이용한 악력 측정을 통한 근육 기능을 평가한 결과 GRH를 경구 투여한 마우스의 근육 기능이 향상되었다. 또한 이러한 결과는 근육 조직에서 GRH에 의한 MAFbx의 발현 억제를 통해 일어남을 확인하였다. 결론적으로 GRH는 MAFbx 발현을 억제하여 유비퀴틴-프로테아좀 경로를 차단함으로써 덱사메타손에 의해 유발된 근위축을 개선할 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제33권1호
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• pp.85-103
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• 2023

점토와 같은 세립질 또는 유기물을 다량으로 함유하거나 다져진 지층을 대상으로 지중(in-situ) 정화를 진행하는 경우, 정화효율이 떨어져 정화비용이 증가하는 등의 한계가 발생한다. 또한, 토양조건이 양호하더라도 균일하지 않은 토질특성과 낮은 투수특성으로 인해 장기간에 걸쳐 정화를 수행하여 완료되는 것이 일반적이다. 본 연구는 기존 지중정화의 한계를 개선하기 위한 방법으로 공압파쇄, 진공추출, 플라즈마 블라스팅을 접목한 기술(PPV공법)의 정화효과 확인과 현장 적용성을 평가하고자 수행하였다. 상대적인 비교를 위하여 본 연구에 적용된 기술을 실험군으로 하고 기존 공법인 화학적산화공법을 대조군으로 하여 TPH로 오염된 토양에서80일에 걸쳐 각각 지중정화를 수행하였으며, 총 4차에 걸쳐 모니터링 시료를 채취하여 정화효과를 비교 평가하였다. 모니터링 결과, 대조군은 정화제 전달효과가 불량하여 오염도의 감소 경향성을 보이지 않는 반면 실험군(PPV공법) 적용에서는 정화시간이 경과함에 따라 뚜렷한 오염도 저감효과가 나타난다. 주입정으로부터 거리별 TPH 최고농도 저감율을 평가하면, 대조군은 경향성이 없으나 PPV공법은 주입정 반경 1 m 이내에서는 62.6%, 1.1~2.0 m에서 90.1%, 2.1~3.0 m에서 92.1%의 정화효과를 보인다. 주입정으로부터 거리별 TPH 평균농도 저감율을 평가하면, 대조군은 실질적인 정화효과가 없으나 PPV공법은 주입정 반경 1 m 이내에서는 53.6%, 1.1~2.0 m에서 82.4%, 2.1~3.0 m에서 68.7%의 정화효과가 확인되었다. TPH 최대 및 평균 오염농도의 변화를 토대로 실험군과 대조군의 정화효율을 평가한 결과, PPV공법은 대조군 대비 149.0~184.8%의 정화효과가 상승하는 것으로 평가할 수 있으며 평균 정화효과 상승률은 약167%이다. 시간경과에 대한 TPH 농도를 분석을 통해 상관관계식을 도출하고 이를 활용하여 최초 농도 대비 80% 저감기간을 평가한 결과 PPV공법을 적용하는 경우 화학적산화공법 적용시보다 184.4%의 정화시간 단축이 가능할 것으로 평가되었다. 다만, 단일 부지에 대한 평가 결과이기 때문에 모든 지층에 동일하게 적용될 수 없으므로 향후 이에 대한 추가적인 연구를 수행하여 그 효과를 보다 면밀히 검토할 필요가 있다.

• 환경영향평가
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• 제32권1호
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• pp.41-48
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• 2023

본 연구는 세종특별시의 주요 도심 녹지인 국립세종수목원을 대상으로 신규 탄소흡수원으로서의 가능성을 확인하기 위해 수행되었다. 흉고직경 5.5cm 이상 소나무 794본과 가로수로 식재된 이팝나무 154본, 메타세쿼이아 216본, 칠엽수 172본 등 총 1,336본의 수목을 대상으로 4월부터 11월까지 현장조사와 지상라이다 측정을 수행하였다. 조사 결과를 바탕으로 산림탄소상쇄제도에서 사용하고 있는 연간 이산화탄소 흡수량 추정식을 사용하여 탄소 저장량 및 연간 이산화탄소 흡수량을 산정하였다. 주요 수목 4종이 가장 많이 분포하는 흉고직경 12cm 직경급의 탄소 저장량을 비교해본 결과, 이팝나무(0.0136tC/본), 소나무(0.0126tC/본), 메타세쿼이아(0.0092tC/본), 칠엽수(0.0076tC/본) 순으로 나타났다. 그리고 20본을 대상으로 지상라이다 측정자료와 비교해 본 현장조사 자료는 수고 10.0cm, 흉고직경은 1.7cm 차이를 보였다(p<0.05). 추후 정확하고 효율적인 측정방법에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다. 또한 수목원에 식재된 다른 종의 탄소 저장량 및 연간 이산화탄소 흡수량을 추가로 구축하면 수목원의 탄소흡수 효과를 홍보하고 국가 NDC 달성에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 장기적으로 도시숲 및 정원에 주로 사용되는 수종의 정확한 탄소 저장량 산정을 위해 주로 사용되는 교목이나 관목의 탄소흡수계수개발도 필요할 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제32권1호
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• pp.23-33
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• 2023

자당(suc)은 포도당(glu)과 과당(fru)으로 구성된 이당류로, 식물에서 양분으로 작용하여 탄수화물 공급을 공급하는 분자일 뿐만 아니라, 신호 분자로서도 작용하여 당 특이적 신호전달을 유도하고 유전자 발현과 대사물질을 변화시킨다. 본 연구에서는 쑥에서 생리활성물질의 증진이 뿌리를 통한 자당 흡수로 인한 당 특이적 신호전달로 인한 것인지 아니면 삼투 또는 생물학적 스트레스와 같은 다른 요인으로 인해 유도된 것인지를 확인하고자 수행되었다. 삼투 스트레스와의 비교를 위해 삽목을 통해 발근된 쑥 묘를 정식 4주 후 3일간 만니톨(man)과 suc을 3가지 농도로(10mM, 30mM, 50mM) 호글랜드 양액과 함께 처리하였다. 3일간의 man과 suc 처리는 쑥의 지상부 생체중에 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 그리고 항산화도는 man과 suc 처리구에서 서로 다른 증진 패턴을 보였으며, suc 처리가 man로 유도된 삼투 스트레스와는 다른 기작으로 생리활성물질을 증진시키는 것을 확인하였다. 또한, suc 50mM 처리된 쑥 추출물은 에탄올로 유도된 알코올 자극과 t-BHP로 유도된 산화 스트레스에 대해 각 1.7배, 1.6배 높은 HepG2 cell 보호 효과를 나타냈다. suc처리와 생물학적 스트레스의 비교를 위해 suc 30mM 처리된 용액에서 배양하여 미생물을 얻은 후 이를 suc 30mM과 같이 또는 미생물 만을 정식 후 3주된 쑥에 3일간 양액과 함께 처리하였다. 처리 3일 차에 지상부 생체중의 변화 없이 당 함량이 미생물 처리 여부와 상관없이 suc 처리구들에서 유의적으로 대조구와 미생물 처리에 비해 증가하였다. 또한, 총 페놀 함량과 항산화도 역시 suc 30mM과 suc 와 미생물 혼합 처리구에서 미생물 처리구에 비해 증가하였다. 따라서, 양액 내 suc 처리로 인한 생리활성물질의 증진이 부수적인 스트레스에 의한 것이 아닌, suc 신호전달 효과임을 확인하였다. 본 실험은, 수경재배에서 뿌리를 통한 자당의 신호전달 효과로 인한 생리활성물질의 증진이 유도된다는 가능성을 제시한다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권2호
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• pp.107-121
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• 2023

본 연구에서는 추출용매에 완도산 다시마와 쇠미역의 항산화, 항노화 활성을 살펴보고 페놀화합물 함량을 비교 분석하였다. 먼저 다시마와 쇠미역 추출물의 폴리페놀, 플라보노이드 함량은 각각 다시마 메탄올추출물(4.64 mgTAN/g), 쇠미역 메탄올추출물(4.19 mgQUE/g)이 다른 추출물에 비해 높은 함량을 보였다. 또한 다시마와 쇠미역의 DPPH 라디칼 소거능은 모두 열수 추출물에서 가장 낮은 활성을 보였으며 쇠미역 주정추출물에서 높은 DPPH 라디칼 소거능(IC₅₀ = 42.5 ㎍/µL)을 나타냈다. ABTS 라디칼 소거능과 FRAP 활성 측정 결과 다시마와 쇠미역 모두 열수보다 주정과 메탄올 추출물에서 높은 활성을 보였으며, 특히 쇠미역이 다시마보다 높은 ABTS 라디칼 소거능과 FRAP 활성을 나타냈다. 또한 다시마와 쇠미역 추출물의 SOD, CAT, APX 활성은 열수, 주정 추출물보다 메탄올 추출물에서, 그리고 쇠미역보다 다시마에서 높은 SOD, CAT, APX 활성이 확인되어 다시마 메탄올 추출물에서 뛰어난 항산화 효소 활성을 보였다. 그 다음으로 Collagenase, elastase 저해 활성은 쇠미역 메탄올 추출물과 다시마 주정추출물에서 각각 88.3, 19.0%의 우수한 collagenase 및 elastase 저해활성을 보였다. 미백 효과를 평가하기 위해 tyrosinase 저해 활성을 측정한 결과에서는 다시마와 쇠미역 모두 메탄올 추출물에서 각각 41.8, 30.3%로 나타나 다른 추출용매에 비해 높은 tyrosinase 저해활성이 측정되었으며, 주로 쇠미역보다 다시마에서 우수한 tyrosinase저해활성이 관찰되었다. 마지막으로 추출용매에 따른 다시마와 쇠미역 추출물의 페놀화합물 함량(4-hydroxybenzoic acid, naringenin, naringin, nicotinic acid) 분석 결과 4-hydroxybenzoic acid 함량은 다시마 메탄올 추출물(8.25 ㎍/g), naringenin과 naringin 함량은 각각 쇠미역 주정추출물(0.58 ㎍/g), 다시마 주정추출물(661.66 ㎍/g), 마지막으로 nicotinic acid 함량은 쇠미역 주정 추출물에서 18.06 ㎍/g으로 가장 높은 함량이 측정되었다. 본 실험 결과 다시마와 쇠미역은 메탄올과 주정 추출물에서 열수 추출물에 비해 높은 폴리페놀 함량, 항산화 및 항노화 활성과 naringenin, naringin, nicotinic acid 함량이 나타났으며, 다시마와 쇠미역에 포함된 다양한 폴리페놀과 플라보노이드 물질이 다시마와 쇠미역의 항산화활성에 관여한 것으로 확인되어 다시마와 쇠미역 주정 및 메탄올 추출물의 추출조건을 확립할 수 있었고, 이를 이용한 건강 기능성 식품 소재로 활용과 화장품 소재개발에 대한 가능성이 증가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권1호
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• pp.83-92
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• 2023

본 연구에서는 한국형 프로바이오틱스와 볶은 쓴메밀을 배양하여 쓴메밀의 대표 성분인 rutin에서 quercetin으로 생물전환을 확인하였다. 프로바이오틱스 17종의 유전체 분석 결과 CBT BG7, LC5, LR5, LP3, LA1과 LGA1 등 6종에서 rutin에서 isoquercetin 전환에 관련된 α-rhamnosidase 유전자가 확인되었다. Isoquercetin에서 quercetin 전환에 관련된 β-glucosidase 유전자는 17종의 프로바이오틱스에서 모두 확인되었다. 17종의 프로바이오틱스 중 CBT BG7, LR5, LP3, LA1, LGA1과 ST3 등 6종의 균주가 배양 7일 후 rutin에서 quercetin으로 최대 21.5 ± 0.3%까지 생물전환 하였다. 생물전환 시간 단축을 위하여 프로바이오틱스와 복합 효소 Cellulase KN^®을 함께 배양하였다. 그 결과, 효소 첨가 없이 가장 높은 생물전환율 21.5 ± 0.3%를 보였던 CBT LA1 균주는 효소와 함께 배양 1일 후 84.6 ± 0.5%의 생물전환율을 보였다. 특히 CBT ST3 (96.2 ± 0.4%), SL6 (90.1 ± 1.4%) 그리고 LP3 (90.0 ± 0.4%) 균주는 quercetin으로 90% 이상의 높은 전환율을 보였다. 추가로 프로바이오틱스 생물전환능이 우수하여 quercetin 함량이 높은 배양여액 동결건조물은 RAW264.7 세포에서 LPS에 의해 유도된 NO 생성 억제 효과를 보였다. 본 연구를 통해 한국형 프로바이오틱스와 효소를 조합하여 볶은 쓴메밀과 함께 배양하였을 때 rutin으로부터 항염증, 항산화, 항비만, 항당뇨 활성을 가지는 생리활성 물질 quercetin으로 생물전환이 증가하고 전환 시간이 단축됨을 확인하였다.

• 한국작물학회지
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• 제42권5호
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• pp.489-496
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• 1997

참깨재배의 국제경쟁력 강화와 농가소득 증대에 가장 시급한 과제인 생산노력을 획기적으로 절감하기 위한 참깨 대단위 집단 재배에 적합한 생력기계화 일관체계를 확립하고자 주요작업 단계별로 개발된 농기계를 적용하여 일련의 시험을 실시하였던 바 얻어진 주요결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 참깨의 파종작업에 점파기 부착 비닐멀칭기를 개발, 이용함으로써 노력시간이 관행의 ha당 285시간에서 5시간으로 줄어 98％의 생력효과를 가져왔다. 2. 참깨 수확작업에 참깨 예취결속기를 사용함으로써 ha당 관행의 330시간에서 22시간으로 93％의 생력 효과를 얻었다. 3. 참깨의 탈곡작업에 참깨 탈곡기를 사용하여 관행의 ha당 151시간을 23시간으로 단축, 85％의 생력효과를 얻었다. 4. 참깨 선별기를 이용한 선별작업으로 관행의 ha당 54시간에서 12시간으로 단축, 78％의 생력효과를 얻었다. 5. 기계화 일관재배에서 생육은 관행과 비슷했으며 수량은 ha당 1,107kg으로 관행에 비하여 6％ 증수되었다. 6. 참깨재배의 전 작업과정에서 비닐멀칭 기계화 일관체계(점파기 부착 비닐피복기 ＋ 참깨 예취결속기＋참깨 탈곡기＋참깨 선별기)를 적용하였을 때 ha당 472시간의 노력이 소요되어 관행대비 62％의 생력효율을 얻을 수 있었다. 7. 비닐멀칭 기계화 일관재배는 관행에 비하여 인건비가 ha당 1,720천원이 절감되어 소득면에서 관행의 8,680천원보다 26％ 많은 10,940천원의 소득증대 효과가 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제24권3호
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• pp.21-25
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• 1979

수도 유묘의 내냉성을 증대시키는 방법으로써 저온경화의 가능성과 한계를 구명하고저 품종통일과 진흥을 공시하여 주야간 $30^{\circ}/20^{\circ}$에서 생장한 제3 엽기묘를 6일간 저온경화를 한후 주야간 $8^{\circ}C$ 항온의 저온에 0, 2, 4, 6, 또는 8일간 처리하고 $30^{\circ}$20^{\circ}C 조건에서 냉해를 발현시키므로써 저온경화를 평가하였다. 저온경화방법은 주야간 $30^{\circ}/20^{\circ}C\;생장묘\rightarrow24^{\circ}14^{\circ}C(3일간)\rightarrow18^{\circ}/12^{\circ}C(3일간)\rightarrow8^{\circ}C$ 냉해유발처리의 순서를 갖는 점진적 경화와 $306{\circ}/20^{\circ}C\;생장묘\rightarrow30^{\circ}/20^{\circ}C$, 단 1일 4시간 $8^{\circ}C(2일간)\rightarrow30^{\circ}/20^{\circ}C$, 단 1일 6시간 $8^{\circ}C(2일간)\rightarrow30^{\circ}/20^{\circ}C$, 단 $8^{\circ}C\; 16시간 1회\rightarrow8^{\circ}C$ 냉해유발처리의 단시간 저온의 반복적 경화 2가지 방법이었으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 내냉성이 약한 품종 통일은 $8^{\circ}C$ 저온을 4일간 처리하면 경화를 하지 않은 유묘는 묘생존율이 25%에 지나지 않았으나 점전적 경화률은 묘생존율이 59%, 반족적 단시간 경화묘는 묘생존율이 89% 정도로써 저온경화의 효과가 뚜렷하였으나 $8^{\circ}C$ 저온이 6일간 이상이 되면 경화묘들도 묘생존율이 모두 20%이하로 떨어졌다. 2. 내냉성이 강한 품종 진흥은 비경화묘도 $8^{\circ}C$ 저온처리 8일간에서도 묘생존율은 90%이상이어서 묘생존율면에서는 저온경화 효과를 분화시키지 못하였다. 3. $8^{\circ}C$ 저온처리 및 냉해발현후 엽신의 변색고사현상은 품종 통일과 진흥 모두 비경화묘보다는 점진적 경화묘, 그보다는 반복적 단시간 경화묘가 뚜렷하게 정상엽면적비율이 높고 저온경화의 효과가 뚜렷하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제65권4호
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• pp.421-427
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• 2022

본 연구에서는 제주 타타리메밀을 이용하여 침출 온도(60, 80, 100 ℃)에 따라 이화학적 특성 및 생리활성도를 비교하여 제주 타타리메밀의 최적의 침출조건을 설정하고자 하였다. 제주 타타리메밀의 침출 온도가 높을수록 갈변도가 증가함(60 ℃: 0.05, 80 ℃: 0.09, 100 ℃: 0.10)을 확인하였으나 pH에는 유의적 변화가 없었다. 총폴리페놀 함량은 60 ℃ 침출보다 80 ℃에서 그 함량이 높았으나, 오히려 100 ℃ 침출 온도에서는 유의적으로 감소하였다(60 ℃: 17.06 mg GA/g, 80 ℃: 20.09 mg GA/g, 100 ℃: 18.45 mg GA/g). 플라보노이드(60 ℃: 18.95 mg catechin/g, 80 ℃: 20.80 mg catechin/g, 100 ℃: 25.07 mg catechin/g) 및 Rutin(60 ℃: 0.08 mg/g, 80 ℃: 0.08 mg/g, 100 ℃: 0.09 mg/g)은 온도가 증가할수록 그 함량이 증가하였다. DPPH 라디칼 소거 활성(60 ℃: 41.88%, 80 ℃: 46.01%, 100 ℃: 46.80%) 및 tyrosinase 저해 활성(60 ℃: 9.38%, 80 ℃: 22.94%, 100 ℃: 28.17%) 또한 온도가 증가함에 따라 유의적으로 높게 나타났으나 DPPH 라디칼 소거활성의 경우 80와 100℃의 유의적인 차이는 없었다. 마우스 대식세포(Raw264.7)에 제주 타타리메밀 침출액을처치하여 세포 독성 실험을 수행한 결과 100 ℃ 추출물의 100, 200 ㎍/mL 처치는 생존율을 유의적으로 증가시켰고 그 외 조건에서는 유의적 차이가 없어 추후 항염증 효과를 측정하기 위한 기초데이터로 사용되어 질 것이다. 본 연구에서는 대부분의 생리활성물질과 항산화능, tyrosinase 저해정도가 온도가 높을수록 증가하는 것으로 나타났으나, 항산화능을 가진것으로 알려진 폴리페놀의 함량이 100 ℃ 침출 온도 에서는 유의적으로 감소하였던 점, 그리고 타 연구들에서 지나치게 높은 농도에서의 침출은 종합적 기호도가 낮아졌다는 점을 감안할 때 최적의 침출조건은 80 ℃인 것으로 예측되었다.