In vitro에서 흑마늘과 쑥 추출분말 및 이들의 비율별 혼합물 3종(MPA, 95:5; MPB, 90:10; MPC, 85:15, w/w%)의 생리활성을 비교하였다. 또한 7 brix 흑마늘 추출물(BE), 0.7 brix 쑥 추출물(ME), 이들을 부피비로 95:5(MA), 90:10(MB) 및 90.25:4.75 혼합물에 사과 추출물과 자일리톨을 각각 2%와 3%를 첨가한 음료(MC)를 흰쥐에게 4주간 급이한 후 24시간 구속스트레스를 부과하여 생체내 지질 성분 변화에 미치는 영향을 평가하였다. In vitro에서 흑마늘 추출물과 쑥 추출물의 혼합물(MPA, MPB, MPC)은 쑥 추출물의 첨가량이 증가됨에 따라 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성이 유의적으로 증가하였다. 흑마늘 추출물(RS1), 쑥 추출물(RS2), 혼합물 MA(RS3), MB(RS4) 및 MC(RS5)를 각각 1%씩 흰쥐의 식이에 첨가 급이한 결과 식이섭취량은 RS1군에서 가장 높았으며, 체중 증가량과 식이효율은 실험군 간에 유의차가 없었다. 혈청의 총 콜레스테롤의 함량은 구속 대조군(RSC군)에 비해 모든 실험군에서 유의적으로 낮은 함량이었으며, RS3~RS5군 간에는 유의차를 보이지 않았다. 혈중 중성지질의 함량은 RS3~RS5군이 RS1과 RS2군보다 유의적으로 높은 수준이었다. HDL-C 및 LDL-C 함량, 동맥경 화지수(AI), 심혈관질환 위험지수(CRF)는 RS3~RS5군 간에 유의차가 없었다. AST 및 ALP 활성은 RSC군에 비해 실험군들에서 유의적으로 낮았다. 간 조직의 총 지질과 총 콜레스테롤 함량은 RSC군에 비해 모든 실험군에서 유의적으로 낮았고, 중성지방 함량은 RS1군만이 유의적으로 낮은 함량이었다. 간 글리코겐 함량은 RSC군에 비해 RS2와 RS3군이 유의적으로 높았고, 그 외 실험군에서는 유의차가 적었다. 지질과산화물 함량은 RSC군에 비해 실험군에서 유의적으로 낮았으며, RS3과 RS5군이 유사한 수준이었다. 본 연구결과에서 흑마늘 추출물, 쑥 추출물, 혼합물 및 개발 음료의 급이는 스트레스 부과로 증가될 수 있는 체내 지질 수준의 감소에 효과적이었다. 또한 각 물질의 단독 급이보다 혼합물의 급이시 더 효과적인 것으로 나타나 혼합물을 이용한 개발음료는 현대인의 복잡하고 다양한 스트레스 발생 시 생체대사 조절에 도움이 될 것으로 사료된다.
남부 평야지에서 생산된 유색미의 품종별 항산화 성분으로 총폴리페놀, 총플라보노이드 및 안토시아닌을 분석하고 항산화 활성을 측정한 결과를 비교하였다. 총폴리페놀 함량은 흑미> 적미> 녹미 순이었고, 흑미 중에서도 흑진주, 조은흑미, 신토흑미 등이 높았다. 총플라보노이드 함량은 유색미 종류에 따른 차이보다는 품종별로 차이가 있었다. 흑진주와 홍진주, 건강홍미 등이 높은 결과를 나타내었다. 안토시아닌 함량은 적미와 녹미에서는 나타나지 않았고, 흑미에서는 신토흑미, 흑진주, 청풍흑찰 순으로 높은 결과를 보였다. ABTS 라디칼 소거능은 흑진주의 $IC_{50}$ 값이 낮아 항산화 활성이 높았고, 신토흑미, 신농흑찰, 홍진주, 적진주, 조생흑찰 등이 높았다. DPPH 라디칼 소거능에서는 흑진주의 $IC_{50}$ 값이 가장 낮았고, 건강홍미, 신토흑미가 다음으로 낮은 $IC_{50}$ 값을 보여 항산화 활성이 높았다. 총폴리페놀, 총플라보노이드, 안토시아닌 함량이 높은 흑미인 흑진주는 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다. 총폴리페놀과 총플라보노이드 함량이 낮은 녹미는 흑미와 적미에 비해 유의하게 항산화 활성이 낮게 나타났다. 본 연구에서 분석한 총폴리페놀, 총플라보노이드, 안토시아닌과 ABTS DPPH 라디칼 소거능에서 측정한 $IC_{50}$ 값과는 높은 부의 상관관계를 보이므로 항산화 성분과 항산화 활성은 상관관계가 높았다.
신선농산물의 저장성을 향상시키기 위해 저장용기에 장착된 자외선영역의 LED는 저온 냉장시스템에서 지속적 조사처리 또는 간헐적 조사 처리 방식으로 활용되며 비교적 저렴한 가격으로 이용 가능하다. 저장용기에 자외선영역의 280 nm, 365 nm, 405 nm LED를 각각 장착하고 대표적 신선편이식품의 하나로서 절단당근을 선택하여 $10^{\circ}C$ 온도에 저장하면서 LED 조사 처리 조건에 따른 품질변화를 살펴보았다. 저장용기의 뚜껑 안쪽 부분에 장착된 자외선 LED는 절단당근의 표면으로부터 2 cm 높이에서 조사되도록 하였으며, 하루에 30분 간격으로 on/off를 2회 반복하여 조사하였다. 공기조건에서 절단당근에 Escherichia coli 균주를 접종한 경우와 자연적 미생물 오염도를 측정해 본 결과, 280 nm 자외선 LED 조사 처리를 한 경우 다른 파장(365 nm, 405 nm)의 조사 처리구보다 더 큰 미생물 성장 억제능력을 보여 가장 효과적이었다. 공기 조건에서 절단당근의 카로티노이드 함량은 365 nm와 405 nm에서 대조구에 비해 높은 함량을 보였다. MA 조건에서는 대조구를 포함한 모든 처리구에서 산소농도 1.2~4.3%, 이산화탄소 농도 8.4~10.6%의 가스농도로 유지하여 LED 처리에 따른 내부기체조성의 차이는 나타나지 않았지만, 280 nm 자외선 LED 조사 처리가 가장 큰 미생물 성장 억제를 보였다. 카로티노이드 함량은 LED 조사 효과보다 MA 포장 효과에 의해 카로티노이드 보존이 지배적으로 작용한 것으로 보여 처리구 간의 유의적인 차이는 없었다. MA 조건에서 DPPH 라디칼에 대한 소거활성은 365 nm와 405 nm에서 약간 높게 나타났다. 이를 바탕으로 자외선 LED를 이용하여 신선농산물 포장의 적용가능성을 확인하였으며, 저장용기에 자외선 LED를 장착함으로써 수확 후 수송, 판매, 저장 단계에서 신선농산물을 더욱 신선하게 유지시킬 것으로 기대된다.
본 연구는 제주에 자생하고 있는 제주아그배의 생리활성, 즉 항산화 효과와 항염 효과를 알아보고자 수행하였다. 제주아그배의 항산화 활성을 측정하고자 비교 분석한 결과, 제주아그배 에탄을 추출물 (DPPH 소거활성 $IC_{50}$ 값, $16.1\;{\mu}g$/mL; NO 소거활성 $IC_{50}$ 값 $901.2\;{\mu}g$/mL; superoxide 소거활성 및 Xanthine oxidase 억제 활성 $IC_{50}$ 값 $42.5\;{\mu}g$/mL, $2.7\;{\mu}g$/mL)은 좋은 항산화 활성을 보였고, 그 분획물 중에서는 에틸아세테이트 분획물이 항산화 활성 실험 모두에서 높은 소거활성을 나타내었다. 따라서 항산화 활성이 좋은 제주아그배의 추출물의 항염증 효과를 탐색하기 위하여 대식 세포 모델을 이용하였다. LPS로 자극한 마우스 대식세포인 RAW 264.7 세포에서 NO 활성과 세포독성간의 상대적 비교지수인 선택지수를 이용하여 탐색한 결과 에탄을 추출물과 에틸아세테이트 분획물이 2.9와 12.2로 가장 높은 상대적 NO 생성 억제 활성을 보였다. 그리고 NO 생성 억제율에 대한 $IC_{50}$ 값은 각각 $16.7\;{\mu}g$/mL, $4.1\;{\mu}g$/mL으로 나타났다. 이런 결과를 기초로 하여 제주아그배의 에탄올 추출물의 NO 감소가 iNOS 단백질 감소에 의한 것임을 확인한 결과, 시료를 처리한 RAW 264.7 세포에서 iNOS 단백질이 농도 의존적으로 감소하였다. 또한 iNOS 단백질의 억제가 mRNA의 감소로 인한 것인지 조사하고자, RT-PCR을 통해 iNOS의 mRNA 발현을 조사한 결과, 단백질과 마찬가지로 농도 의존적인 mRNA 발현 감소를 볼 수 있었다. 제주아그배의 에탄을 추출물을 농도 별로 처리하였을 때 유의적으로 COX-2 단백질과 mRNA 발현이 농도 의존적으로 억제하였다. 분획물 중에서는 NO 활성과 세포 독성간의 상대적 비교지수인 선택지수가 높았던 에틸아세테이트 분획물이 에탄을 추출물보다도 NO, iNOS, COX-2의 억제 정도가 더 좋은 경향을 나타내었다.
본 연구는 여주 분말 첨가 간장의 기능성 화합물인 phenolic acid(p-hydrobenzoic acid)와 이소플라본(daidzein 및 genistein) 함량 및 항산화 효과를 측정하였다. 여주 분말 10% 첨가 간장의 pH 변화는 5.83(0% BMP), 5.47(5% BMP) 및 5.32(10% BMP)에서 5.28, 5.36 및 5.16으로 감소하였고, 총산은 반대로 0.06%, 0.07% 및 0.09%에서 0.30%, 0.28% 및 0.36%로 증가하였다. 한편 염도는 감소하였고, Bacillus와 효모의 생균수는 증가하였다. 여주 분말 첨가 간장은 모두 공통적으로 90일째 isoflavone 배당체 형태가 감소하는 반면, total phenolics 및 isoflavone 비배당체 함량과 phenolic acid 함량, 항산화 활성 및 탄수화물 분해효소 저해활성은 증가하였다. 특히 10% 여주 분말 첨가 간장의 경우 glutamic acid(GA, 9,876.09 mg/100 mL)와 ${\gamma}$-aminobutyric acid(GABA, 325.02 mg/100 mL) 함량이 다른 간장들에 비해 높은 것으로 나타났다. 한편 10% 여주 분말 첨가 간장은 90일째 항산화 활성(DPPH, ABTS, ${\cdot}OH$ 라디칼 소거활성 및 FRAP 환원력)과 ${\alpha}$-glucosidase 저해율은 각각 96.07%, 97.27%, 59.47%, 1.98, 및 79.96%로 아주 우수한 활성을 나타내었다.
LED 광원을 달리하여 재배한 감초지상부의 항산화, 항돌연변이원성을 평가하였다. BL-0에서 DPPH 라디칼 소거활성에서 $EC_{50}$이 $3.02{\pm}0.13{\mu}g/ml$와 ABTS 라디칼 소거활성은 $EC_{50}$이 $2.18{\pm}0.18{\mu}g/ml$와 환원력이 가장 높게 나타났다. 폴리페놀함량은 $2.93{\pm}0.11g/100g$으로 가장 높게 나타났으며, RL-0에서는 항산화 활성이 가장 낮게 나타났다. 항돌연변이원성 평가에서 직접변이원인 1-NP에 대해 모든 실험군에서 돌연변이 억제효과를 나타냈으며, 간접변이원인인 Trp-P-1, Trp-P-2, $AFB_1$에 대해서는 BL-0에서 가장 높은 돌연변이 억제효과를 나타냈고, 2-AA에서는 RL-1에서 돌연변이 억제가 높게 나타났다. 청색광 LED (650 nm)와 적색광 LED (450 nm)를 이용하여 재배한 감초지상부의 성분변화를 관찰하기 위해 GC/MS를 이용해 분석한 결과 25분에서 RL-1에서만 cytidine이 검출되었고, 37분에서 BL-0에서만 2-bromotrimethylene glycol이 특정적으로 검출되었다. 이는 LED광원 조건에 따라 감초 경엽의 성분이 차이가 있음을 보여준다. 이 성분들이 생리활성에 어떤 영향을 주는지는 더 검토해야할 부분이다.
본 연구는 10일간 냉장 저장 중 재래흑돼지 등심과 후지육의 품질변화와 항산화 di-peptide인 carnosine과 anserine 함량의 변화를 구명하기 위해 실시하였다. 등심과 후지육의 pH는 저장 1일에서 7일까지는 pH값이 5.43~5.61범위를 보였으나 저장 10일에는 6.15~6.17으로 증가함을 나타내었다. $L^*$값은 등심의 경우 저장기간 동안 유의적인 변화를 보이지 않았으나 후지육은 저장 10일에 감소하였다. 모든 저장기간 동안 등심이 후지육보다 높은 $L^*$값을 나타내었다. 적색도를 나타내는 $a^*$값은 저장 7일까지는 유의적인 변화가 없었으나 저장 10일에 유의적인 감소하였으며 후지육은 저장 7일부터 감소하였다. 등심의 경우 냉장 저장 7일부터 보수력이 유의적으로 감소함을 보였으며 후지육의 경우 저장기간에 따른 보수력의 변화가 일정한 경향을 보이지 않았다. 흑돼지 육의 저장 초기 총균수는 등심과 후지육이 각각 4.87과 5.16 log CFU/g을 보였으며 저장 기간이 증가함에 따라 유의적으로 증가함을 나타내어 저장 10일의 경우는 모두 8.0 log CFU/g을 넘어 부패의 수준으로 진행된 것으로 판단되었다. 등심과 후지육에 함유된 carnosine 함량은 각각 1.12~1.35 mg/ml, 1.17~1.30 mg/ml이었고 모두 저장 5일 이후 carnosine 함량이 유의적으로 감소함을 나타내었으며 재래흑돼지 등심과 후지육의 carnosine 함량은 저장 3일까지 유지되었고, anserine 함량의 경우는 등심은 저장 3일, 후지육의 경우는 저장 5일까지 초기 농도가 유지됨을 나타내었다. Carnosine과 anserine의 비율은 저장 기간이 증가하면서 등심과 후지육 모두 증가하였으며 carnosine의 경우 특히 저장 5일째, anserine은 저장 7일 이후 급격한 증가를 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능은 후지육에서 저장 1일차에는 58.44%를 보였으나 저장 10일차에는 24.08%로 크게 감소함을 보였다(p<0.05). 저장기간이 증가함에 따라 TBARS와 VBN값은 유의적으로 증가하였으며 VBN은 저장 7일 이후 모두 20 mg%를 초과하였다. 본 연구결과 항산화성 di-peptide인 carnosine과 anserine은 재래흑돼지 저장기간 동안 감소하였으며 특히 anserine은 carnosine보다 신속하게 감소하는 것으로 판단된다.
마늘과 한약재 추출물이 20% 알코올을 섭취한 흰쥐의 간기능 및 지질대사에 미치는 영향을 조사하였다. 실험군은 기본식이(Normal), 기본식이+알코올 투여(Control), 알코올투여+마늘 추출물 0.5%+한약재 추출물 1.0%(GP-I), 알코올투여+마늘 추출물 1.0%+한약재 추출물 1.0%(GP-II)로 하였다. 마늘과 한약재 추출물의 급이 시 혈당은 대조군에 비해 유의적으로 감소되었으나, 마늘 첨가량에 따른 유의차는 적었다. 알부민 함량은 마늘 첨가량에 따라 유의적으로 증가하였다. 혈청 중 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지방 함량은 마늘과 한약재 추출물의 급이 시 유의적으로 감소하였으며, 총 콜레스테롤 및 중성지방 함량은 마늘의 첨가량에 따른 유의차가 없었다. LDL-콜레스테롤은 대조군에 비해 GP-I군에서는 약 58%, GP-II군에서는 73% 정도 감소되어, 혈중 지질 함량의 변화 중 가장 큰 폭으로 감소되었다. 간조직의 지질 함량 변화는 혈액과 비슷한 경향이었으며, GP-II군에서 유의적으로 감소되었다. 알코올 투여로 혈청 GOT 및 r-GTP 활성은 정상군에 비해 유의적으로 증가하였으나, GPT 및 ALP 활성은 유의차가 적었다. 마늘과 한약재 추출물의 급이로 GOT, GPT 및 r-GTP 활성은 유의적으로 감소되었으나, ALP 활성은 모든 실험군 간에 유의차가 없었다. 마늘과 한약재 추출물의 급이에 따른 TBARS 함량은 혈액에서 유의차가 없었으나, 간 조직에서는 마늘 첨가량에 따라 유의적으로 감소되었다. DPPH 라디칼 소거에 의한 항산화활성은 혈액 및 간 조직에서 마늘의 첨가량에 따라 유의적으로 증가하였다. 따라서 마늘과 한약재 추출물의 급이는 알코올성 간 기능 개선 및 예방에 효과적인 것으로 판단된다.
본 연구는 국내산 귀리의 생리활성 효능을 증대시키기 위한 목적으로, 팽화 가공처리 후 추출물에서의 항산화 성분과 효능을 분석하였다. 주요 항산화 성분인 총 폴리페놀의 함량이 팽화 전 72 mg GAE/100 g extract에서 1.2 MPa 압력으로 팽화시 127 mg GAE/100 g extract으로 증가함을 확인하였다. 특히 갈산이 팽화 전 불검출에서 팽화 후 $518{\mu}g/g$ extract으로 증가하여 분석한 페놀산 중에서 가장 큰 비중을 차지하였다. 추출물의 라디칼을 이용한 물질의 항산화 능을 측정하는 DPPH와 ABTS 실험에서도 각각 팽화 전 38과 91 mg TEAC/100 g extract 값이 1.2 MPa 팽화 조건에서 93과 168 mg TEAC/100 g extract으로 증가하였다. 이와 같은 결과는 팽화 처리중 가해지는 열과 순간적 팽화 과정에 따른 물리적, 화학적 구조의 변형에 따른 추출량 증가에 기인한 것으로 해석된다. 팽화 처리를 통한 귀리의 가공은 텍스처와 향미에 변화를 주고 항산화 효율을 높여, 건강식, 아침대용식, 차, 죽 등의 다양한 제품개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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