• 제목/요약/키워드: Chemical potential

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Cyclic Phytosphingosine-1-Phosphate Primed Mesenchymal Stem Cells Ameliorate LPS-Induced Acute Lung Injury in Mice

  • Youngheon Park;Jimin Jang;Jooyeon Lee;Hyosin Baek;Jaehyun Park;Sang-Ryul Cha;Se Bi Lee;Sunghun Na;Jae-Woo Kwon;Seok-Ho Hong;Se-Ran Yang
    • International Journal of Stem Cells
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    • 제16권2호
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    • pp.191-201
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    • 2023
  • Background and Objectives: O-cyclic phytosphingosine-1-phosphate (cP1P) is a synthetic chemical and has a structure like sphingosine-1-phosphate (S1P). S1P is known to promote cell migration, invasion, proliferation, and anti-apoptosis through hippocampal signals. However, S1P mediated cellular-, molecular mechanism is still remained in the lung. Acute lung injury (ALI) and its severe form acute respiratory distress syndrome (ARDS) are characterized by excessive immune response, increased vascular permeability, alveolar-peritoneal barrier collapse, and edema. In this study, we determined whether cP1P primed human dermal derived mesenchymal stem cells (hdMSCs) ameliorate lung injury and its therapeutic pathway in ALI mice. Methods and Results: cP1P treatment significantly stimulated MSC migration and invasion ability. In cytokine array, secretion of vascular-related factors was increased in cP1P primed hdMSCs (hdMSCcP1P), and cP1P treatment induced inhibition of Lats while increased phosphorylation of Yap. We next determined whether hdMSCcP1P reduce inflammatory response in LPS exposed mice. hdMSCcP1P further decreased infiltration of macrophage and neutrophil, and release of TNF-α, IL-1β, and IL-6 were reduced rather than naïve hdMSC treatment. In addition, phosphorylation of STAT1 and expression of iNOS were significantly decreased in the lungs of MSCcP1P treated mice. Conclusions: Taken together, these data suggest that cP1P treatment enhances hdMSC migration in regulation of Hippo signaling and MSCcP1P provide a therapeutic potential for ALI/ARDS treatment.

AMPK 활성화를 통한 소형화(素馨花) (Jasminum officinale L. var. grandiflorum) 열수 추출물의 HepG2 간세포 보호 활성 (Hepato-Protective Activities of Jasminum officinale L. var. grandiflorum Aqueous Extract via Activation of AMPK in HepG2 Cells)

  • 박상미;정대화;민병구;제갈경환;변성희;김재광;김상찬
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.231-243
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    • 2023
  • Objectives : Jasminum officinale L. var. grandiflorum is used as a traditional or folk remedy in China to treat arthritis, hepatitis, duodenitis, conjunctivitis, gastritis, and diarrhea. In this study, we aimed to study the hepatocyte protective activity and molecular mechanism of Jasminum officinale L. var. grandiflorum aqueous extract (JGW) using HepG2 hepatocyte cell lines. Methods : HepG2 cells were pretreated with diverse concentrations of JGW, and then the cells were exposed to tert-butyl hydroperoxide (tBHP) for inducing oxidative stress. Hydrogen peroxide (H2O2) production, glutathione (GSH) concentration, mitochondrial membrane potential (MMP) and cell viability were measured to investigate hepato-protective effects of JGW. Phosphorylation of AMP-activated protein kinases (AMPK), acetyl coenzyme A carboxylase (ACC) and effects of compound C on cell viability were examined to observe the role of AMPK on JGW-mediated cytoprotection. Results : Pretreatment with JGW (10-300 ㎍/mL) significantly suppressed cytotoxicity induced by tBHP in a concentration dependent manner and reduced the expression of cleaved PARP and cleaved caspase-3 proteins related to apoptosis in HepG2 cells. In addition, pretreatment with JGW significantly prevented the increase in H2O2 production, GSH depletion, and lower MMP induced by tBHP. Treatment with JGW (30 minutes of incubation and concentrations of 100 and 300 ㎍/mL) increased the phosphorylation of AMPK and ACC and treatment with compound C, a chemical inhibitor of AMPK, inhibited the cytoprotective effect of JGW. Conclusions : Our results demonstrated that JGW may protect hepatocytes from oxidative stress via activation of AMPK.

Identification and functional prediction of long non-coding RNAs related to oxidative stress in the jejunum of piglets

  • Jinbao Li;Jianmin Zhang;Xinlin Jin;Shiyin Li;Yingbin Du;Yongqing Zeng;Jin Wang;Wei Chen
    • Animal Bioscience
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    • 제37권2호
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    • pp.193-202
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    • 2024
  • Objective: Oxidative stress (OS) is a pathological process arising from the excessive production of free radicals in the body. It has the potential to alter animal gene expression and cause damage to the jejunum. However, there have been few reports of changes in the expression of long noncoding RNAs (lncRNAs) in the jejunum in piglets under OS. The purpose of this research was to examine how lncRNAs in piglet jejunum change under OS. Methods: The abdominal cavities of piglets were injected with diquat (DQ) to produce OS. Raw reads were downloaded from the SRA database. RNA-seq was utilized to study the expression of lncRNAs in piglets under OS. Additionally, six randomly selected lncRNAs were verified using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) to examine the mechanism of oxidative damage. Results: A total of 79 lncRNAs were differentially expressed (DE) in the treatment group compared to the negative control group. The target genes of DE lncRNAs were enriched in gene ontology (GO) terms and Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) signaling pathways. Chemical carcinogenesis-reactive oxygen species, the Foxo signaling pathway, colorectal cancer, and the AMPK signaling pathway were all linked to OS. Conclusion: Our results demonstrated that DQ-induced OS causes differential expression of lncRNAs, laying the groundwork for future research into the processes involved in the jejunum's response to OS.

탈리 신호전달의 메커니즘에 대한 최신 연구동향 및 미래 농업의 적용 방안 (Plant abscission: An age-old yet ongoing challenge in future agriculture)

  • 이진수
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제50권
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    • pp.142-154
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    • 2023
  • 식물의 탈리(abscission)는 기관 혹은 조직이 분리되는 현상으로, 필요 없어진 기관을 떨어트리거나 종자와 과실을 널리 퍼트리기 위해 자연이 선택해온 전략이다. 하지만 농업적 관점에서 이러한 종자나 과실의 탈리는 작물의 생산성과 상품의 품질을 떨어트리는 주요 요인이 될 수 있다. 때문에 전통 농업의 작물화 과정을 통해 탈리가 저해된 돌연변이들이 선택되어 교배되면서 자연적으로 익은 과일이나 종자를 떨어트리지 않는 현대의 벼, 토마토, 유채, 콩과 같은 주요 작물 품종을 얻을 수 있었다. 한 세기 가량 진행된 quantitative trait loci (QTLs) 연구 및 애기장대에서의 유전학적・분자생물학적 연구를 통해 탈리 활성에 관여하는 다양한 세포생물학적 메커니즘과 신호전달 경로 및 전사조절인자가 규명되었다. 뿐만 아니라, 식물 생장에 관여하는 다양한 호르몬 신호전달 역시 탈리 활성을 조절하는 데에 중요함이 밝혀졌으며, 이들 호르몬과 신호전달에 작용하는 여러 케미칼 처리제가 개발되어 작물의 수확량을 증대시키는데 사용되어왔다. 본 리뷰에선 최근까지 밝혀진 탈리 활성에 관여하는 신호전달과 주요 조절인자에 대해 소개하고, smart farm 시대의 미래농업에 적용되어야할 작물의 탈리 조절 메커니즘 연구가 무엇일지, 또 이를 위해 모델시스템에서 앞으로 더 연구되어야 할 것이 무엇인지에 대해 논의하고자 한다.

프로바이오틱스를 이용한 발효 깻잎 아이스크림의 품질특성 (Quality Characteristics of Fermented Perilla Leaves Ice Cream Using Probiotics)

  • 허상선
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.375-385
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    • 2024
  • 본 연구는 Lactobacillus acidophilus KCTC 3164 균주에 의해 발효된 깻잎 발효 추출물(5%, 10%, 15%, 및 20% w/v)을 기능성 첨가제로 사용하여 깻잎 발효물이 첨가된 아이스크림을 제조함이 목적이다. 깻잎 발효물이 첨가된 아이스크림의 물리·화학적 특성(색상, 점도, pH, 총 산도, 녹는 속도, 오버런) 및 항산화 활성을 평가하였다. 깻잎 발효물 첨가량이 증가할수록 아이스크림의 색상에 영향을 주었으며, 아이스크림의 녹는 속도도 증가하였다. 이에 반해 점도는 점차적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 깻잎 발효물 첨가량이 높을수록 오버런은 점진적으로 증가하였고, pH는 유의하게 감소하였으며, 총 산도는 증가하였다. 깻잎 발효물이 첨가된 아이스크림의 DPPH 라디컬 소거능과 총 폴리페놀 함량은 깻잎 발효물 첨가량이 많아질수록 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구결과 10% 깻잎 발효추출물을 함유한 아이스크림 실험군이 높은 오버런, 낮은 녹는 속도, 원하는 점도, 높은 DPPH 라디컬 소거능과 총 폴리페놀 함량을 보여 기능성 아이스크림으로의 잠재력이 있는 것을 알 수 있었다.

잇꽃(Carthamus tinctorius)으로부터 Flavonol glycoside 화합물들의 분리 및 항당뇨 효과 (Flavonol glycosides from the flowers of Carthamus tinctorius and their anti-diabetic activity)

  • 최보람;김형근;남윤희;윤다혜;신우철;장진규;이윤지;강동호;백남인;이대영
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제66권
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    • pp.477-483
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    • 2023
  • 잇꽃을 80% MeOH 수용액으로 추출하고, 얻어진 추출물을 EtOAc, n-BuOH 및 물로 용매 분획 하였다. 이 중 n-BuOH 분획으로부터 silica gel (SiO2), octadecyl silica gel (ODS) column chromatography, 및 Prep-LC로 정제하여 4종의 화합물을 분리하였다. Nuclear magnetic resornance, mass spectroscopy 및 infrarad spectroscopy 등의 스펙트럼 데이터를 통해 화합물의 화학구조를 astragalin (1), isoquercetin (2), nicotiflorin (3), 그리고 rutin (4) 로 동정하였다. 본 연구를 통해 잇꽃 추출물, 용매 분획물 및 모든 분리 화합물의 alloxan에 의해 손상된 zebrafish 유충 췌도 보호 효과를 평가하기 위한 실험을 수행하였다. EtOAc (CTE), n-BuOH (CTB) 및 H2O (CTW) 분획 모두 통계 유의적으로 우수한 항당뇨 효능을 확인하였으며, 분리된 화합물 1-4로 처리된 췌도 크기는 알록산 유도군 대비 각각 87.0, 88.5, 88.7, 및 89.3% 로 유의적으로 증가했다. 분리된 4종의 화합물 중 nicotiflorin은 6.752 mg/추출물(g)으로 높은 함량을 나타내었다. 이 결과를 통해 잇꽃 유래 화합물은 항당뇨 소재의 기능 지표성분으로서 활용 가능성을 확인하였다.

항온 배양 논토양 조건에서 비산재 처리에 따른 CH4와 CO2 방출 특성 (Fly Ash Application Effects on CH4 and CO2 Emission in an Incubation Experiment with a Paddy Soil)

  • 임상선;최우정;김한용;정재운;윤광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.853-860
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    • 2012
  • 비산재 혼합에 의한 $CH_4$$CO_2$ 방출 저감 가능성을 조사하기 위해 질소 ($(NH_4)_2SO_4$) 무처리구와 처리구를 두고 비산재를 0, 5, 10% 수준으로 혼합한 후 토양 수분 변동조건 (습윤기간, 전이기간, 건조기간)에서 60일간 실험실내 항온배양실험을 통해 $CH_4$$CO_2$ flux를 분석하였다. 전체 항온배양기간 중 평균 $CH_4$ flux는 $0.59{\sim}1.68mg\;CH_4\;m^{-2}day^{-1}$의 범위였으며, 질소 무처리구에 비해 처리구에서 flux가 낮았는데, 이는 질소 처리시 함께 시용된 $SO_4^{2-}$의 전자수용체 기능에 의해 $CH_4$ 생성이 억제되었기 때문으로 판단되었다. 질소 무처리구와 처리구에서 비산재 10% 처리에 의해 $CH_4$ flux가 각각 37.5%와 33.0% 감소하였는데, 이는 물리적인 측면에서 미립질 (실트 함량 75.4%)인 비산재 시용에 의해 통기성 대공극량이 감소되어 $CH_4$ 확산 속도가 저감되었기 때문으로 판단되었다. 또한, 생화학적 측면에서는 비산재의 $CO_2$ 흡착능에 의해 $CH_4$ 생성의 주요 기작 중 하나인 이산화탄소 환원에 필요한 $CO_2$ 공급이 억제된 것도 원인 일 수 있다. 한편, 전체 항온 배양 기간의 평균 $CO_2$ flux ($0.64{\sim}0.90g\;CO_2\;m^{-2}day^{-1}$) 역시 질소 무처리구가 질소 처리구보다 높았다. 이는 일반적으로 질소 시비에 의해 토양 호흡량이 증가한다는 기존의 연구결과와는 상이한데, 본 연구에서 질소 처리에 의해 활성화된 미생물에 의해 $CO_2$ flux 최초 측정 시점 (처리 후 2일째) 이전에 이미 상당한 양의 $CO_2$가 이미 방출되어 실측 flux에 반영되지 못했기 때문으로 설명이 가능했다. $CH_4$과 유사하게 $CO_2$ flux도 비산재무처리구에 비해 비산재 10% 처리구에서 약 20% 감소하였는데, 이는 비산재의 원소 구성 중 Ca과 Mg과 토양수내 탄산이온의 탄산염 ($CaCO_3$$MgCO_3$)화 반응에 의한 $CO_2$ 침전 때문이다. 이상과 같은 비산재 처리에 의한 $CH_4$$CO_2$ flux 감소에 의해 지구온난화지수 역시 비산재 10% 처리구에서 약 20% 감소하였다. 따라서, 비산재는 논 토양에서 $CH_4$$CO_2$ 방출 저감에 효과가 있는 것으로 나타났으며, 실재 벼 재배 포장에서의 실험을 통한 추가적인 검증이 필요하다.

연초피복재배(煙草被覆栽培)에서 작토시(作土尸)의 이화학성변화(理化學性變化)와 연초생장반응(煙草生長反應)에 관(關)한 연구(硏究) -1. 피복조건(被覆條件)이 근권(根圈)의 토양온도(土壤溫度)와 수분변화(水分變化)에 미치는 영향(影響) (A Study on Changes of Physico-Chemical Properties of Plow Layer Soil and its Response of Tobacco Growth under Poly Ethylene Film Mulching Condition. -1. Effect of Poly Ethylene Film Mulch on Changes of Soil Temperature and Soil Moisture Content in the Rhizosphere)

  • 홍순달;이윤환;김재정;조성진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.20-26
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    • 1985
  • 1982년(年)부터 1984년도(年度)까지 3년간(年間) 연초(煙草) 재배(栽培)에서 이랑을 폴리에칠렌필름으로 피복(被覆)한 조건(條件)과 피복(被覆)하지 않은 조건(條件)으로 구분(區分)하여 자연기상(自然氣象) 조건(條件)에 따른 재배기간(栽培期間)동안 작토시(作土尸)의 토양온도(土壤溫度)와 토양수분변화(土壤水分變化), 시비(施肥)된 비료(肥料)의 무기화(無機化) 및 무기화(無機化)된 양분(養分)들의 작토시립간동태(作土尸立間動態), 그리고 연초생장반응(煙草生長反應)과 양분흡수(養分吸收)등에 대(對)하여 조사(調査)하였다. 본보(本報)에서는 4월초순(月初旬)부터 5월하순(月下旬)까지 저온기(低溫期)때의 작토시(作土尸)의 토양온도변화(土壤溫度變化)와 밭작물의 생산성(生産性)에 중요(重要)한 영향을 미치는 토양수분변화(土壤水分變化)에 대(對)하여 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하였다. (1) 저온기(低溫期)인 4월(月)과 5월중(月中)의 작토시(作土尸) 15cm깊이의 지온(地溫)은 피복조건(被覆條件)이 무피복조건(無被覆條件)보다 약 $5^{\circ}C$ 높았으며 P.E 필름 피복(被覆)으로 지온(地溫)을 $20^{\circ}C$까지 상승(上昇)시키는데 약 20일(日) 앞당겨졌다. 이와같은 피복(被覆)에 의한 지온상승효과(地溫上昇效果)는 82년(年)~84년(年)동안 년차간(年次間)에 동일(同一)한 경향을 보였다. (2) 피복조건(被覆條件)에서는 수분증발(水分蒸發)이 억제(抑制)되어 재배기간(栽培期間)동안 작토시(作土尸)의 수분변화(水分變化)가 무피복조건(無被覆條件)보다 현저하게 적었다. (3) 연초(煙草)를 재배(栽培)한 경우 작토시(作土尸)의 수분함량(水分含量)은 재배(栽培)하지 않았을 때보다 지상부생장량(地上部生長量)이 증가(增加)함에 따라 증산량차이(蒸散量差異)로 인하여 현저하게 낮아졌으며 지상부직물체(地上部稙物體)의 증산작용(蒸散作用)에 의한 토양수분(土壤水分) 소모(消耗)가 지표면증발량(地表面蒸發量)보다 더 크게 작용(作用)하기 시작하는 생체중(生體重)은 약 250g/주(株)이었다. (4) 상당량의 강우량(降雨量)(예(例) : 63.5mm)에서 피복조건(被覆條件)은 P.E 필름의 강우차단효과(降雨遮斷效果)로 인하여 혈간(穴間)이랑부위(部位)의 작토시내(作土尸內)에 토양수분함량(土壤水分含量)이 증가(增加)되지 않았다. (5) 한발기때에 소량(少量)의 강우(降雨)(약 20mm) 후(後) 식물체(植物體)의 엽중수분(葉中水分) Potential 변화(變化)는 피복조건(被覆條件)인 경우 강우차단(降雨遮斷)에 의한 낮은 토양수분함량(土壤水分含量)때문에 무피복(無被覆) 조건(條件)만큼 크게 증가(增加)되지 못하였다.

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Potential Benefits of Intercropping Corn with Runner Bean for Small-sized Farming System

  • Bildirici, N.;Aldemir, R.;Karsli, M.A.;Dogan, Y.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제22권6호
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    • pp.836-842
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    • 2009
  • The objectives of this study were to evaluate potential benefits of intercropping of corn with runner bean for a smallsized farming system, based on land equivalent ratio (LER) and silage yield and quality of corn intercropped with runner bean (Phaseolus vulgaris L.), in arid conditions of Turkey under an irrigation system. This experiment was established as a split-plot design in a randomized complete block, with three replications and carried out over two (consecutive) years in 2006 and 2007. Seven different mixtures (runner bean, B and silage corn sole crop, C, 10% B+90% C, 20% B+80% C, 30% B+70% C, 40% B+60%C, and 50% B+50%C) of silage corn-runner bean were intercropped. All of the mixtures were grown under irrigation. The corn-runner bean fields were planted in the second week of May and harvested in the first week of September in both years. Green beans were harvested three times each year and green bean yields were recorded each time. After the 3rd harvest of green bean, residues of bean and corn together were randomly harvested from a 1 $m^{2}$ area by hand using a clipper when the bean started to dry and corn was at the dough stage. Green mass yields of each plot were recorded. Silages were prepared from each plot (triplicate) in 1 L mini-silos. After 60 d ensiling, subsamples were taken from this material for determination of dry matter (DM), pH, organic acids, chemical composition, and in vitro DM digestibility of silages. The LER index was also calculated to evaluate intercrop efficiencies with respect to sole crops. Average pH, acetic, propionic and butyric acid concentrations were similar but lactic acid and ammonia-N levels were significantly different (p<0.05) among different mixtures of bean intercropped with corn. Ammonia-N levels linearly increased from 0.90% to 2.218 as the percentage of bean increased in the mixtures up to a 50:50 seeding ratio. While average CP content increased linearly from 6.47 to 12.45%, and average NDF and ADF contents decreased linearly from 56.17 to 44.88 and from 34.92 to 33.51%, respectively, (p<0.05) as the percentage of bean increased in the mixtures up to a 50:50 seeding ratio, but DM and OM contents did not differ among different mixtures of bean intercropped with corn (p>0.05). In vitro OM digestibility values differed significantly among bean-corn mixture silages (p<0.05). Fresh bean, herbage DM, IVOMD, ME yields, and LER index were significantly influenced by percentage of bean in the mixtures (p<0.01). As the percentage of bean increased in the mixtures up to a 50:50 seeding ratio, yields of fresh bean (from 0 to 24,380 kg/ha) and CP (from 1,258.0 to 1,563.0 kg/ha) and LER values (from 1.0 to 1.775) linearly increased, but yields of herbage DM (from 19,670 to 12,550 kg/ha), IVOMD (from 12,790 to 8,020 kg/ha) and ME (46,230 to 29,000 Mcal/ha) yields decreased (p<0.05). In conclusion, all of the bean-corn mixtures provided a good silage and better CP concentrations. Even though forage yields decreased, the LER index linearly increased as the percentage of bean increased in the mixture up to a 50:50 seeding ratio, which indicates a greater utilization of land. Therefore, a 50:50 seeding ratio seemed to be best for optimal utilization of land in this study and to provide greater financial stability for labor-intensive, small farmers.

Allium hookeri 뿌리 열수 추출물을 첨가한 양념돈육의 저장 중 품질 특성 (Quality Characteristics of Seasoned Pork with Water Extracts of Allium hookeri Root during Storage)

  • 박민영;이선영
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.242-249
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    • 2015
  • Allium hookeri 뿌리 70% 에탄올 및 열수 추출물의 총 폴리페놀 함량은 각각 $2.51{\pm}0.04mg/g$, $3.09{\pm}0.06mg/g$으로 열수 추출물에서 더 높았고, DPPH 및 ABTS radical 소거능도 열수 추출물에서 높은 항산화 활성을 보였다. A. hookeri 뿌리 추출물의 항균 활성을 측정한 결과, 식품부패미생물인 Staphylococcus aureus에 대해 70% 에탄올 추출물과 열수 추출물은 양성대조군인 vancomycin의 1/400배의 항균 활성을 나타내었다. 추출물 중 생리활성이 더 우수한 A. hookeri 뿌리 열수 추출물을 소스에 5, 10, 15% 첨가하여 양념돈육을 제조한 후 $4^{\circ}C$에서 21일간 냉장 저장하면서 양념돈육의 저장성과 미생물학적 관능적 특성에 미치는 영향을 검토한 결과, 수분과 조회분 함량은 열수 추출물의 첨가량이 증가할수록 유의하게 감소하였고 단백질 함량은 10% 첨가군에서 가장 높았다. 양념돈육의 산도는 저장 초기에 첨가량이 증가할수록 증가하다가 저장 12일째부터 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였다. 저장기간 동안 미생물 수는 대조군에서 가장 빠르게 증가하였고 추출물의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 미생물 생육을 억제하였다. 또한 관능평가에서는 A. hookeri 뿌리 열수 추출물을 10% 첨가했을 때 맛, 질감, 전반적인 기호도 면에서 가장 높은 평가를 받았다. 따라서 항산화 및 항균 활성을 가진 A. hookeri 뿌리 열수 추출물은 양념돈육에서 저장성 향상 및 관능적 특성의 개선에 도움을 주며, 미생물 생육을 억제하여 천연보존제로서도 탁월한 소재라고 사료된다.