건강 기능성 한방 재료로 알려져 있는 구기자를 식품 재료로 이용하기 위해서는 건조 구기자가 오래되면 생성되는 이취 성분이 문제가 된다. 구기자중 저장 기간이 짧은 것(시료1)과 저장 기간이 오래 된 것(시료2)에 대해 휘발성 성분을 비교 분석하여 이취를 찾고 추후 이취를 제거하는 방법을 모색하기 위해 연구를 시행하였다. 각 구기자 시료에 대해서 동시증류추출장치(SDE)를 사용하여 휘발성 성분을 추출하고 GC-MS로 분석, 동정하였다. 시료1의 휘발성성분으로 aldehyde류 17종, alcohol류 8종, terpene류 6종, ester류 4종, ketone류 3종 및 furan류 3종, pyrazine류 3종 및 기타 2종을 포함한 총 45종의 향기성분을 동정하였다. 시료2의 휘발성성분으로 aldehyde류 12종, alcohol류 3종, terpene류 5종, ester류 2종, ketone류 4종, furan류 3종, pyrazine류 3종, 산인 isovaleric acid 1종 및 기타 2종을 포함한 총 34종의 향기성분을 동정하였다. 두 시료 중에서 휘발성 성분의 차이가 있었다. 이러한 휘발성 성분의 차이와 함량의 변화는 구기자의 저장 기간이 길어지면 좋지 않은 냄새에 영향을 미친다고 생각되지만 저장 기간이 짧은 구기자에는 없고 저장기간이 오래 된 구기자에만 동정된 역치가 매우 낮은 isovaleric acid은 구기자 제품의 저장성이 경과할 때 영향을 줄 것으로 생각되었다.
The purpose of this study was to investigate the protective effect on oxidative stress induced PC12 cells, and volatile flavor composition of essential oils derived from medicinal plant seeds- Gossypium hirsutum L. (G. hirsutum), Coix lachryma-jobi (C. lachryma-jobi) and Oenothera biennis (O. biennis). The essential oils were obtained by the solvent (hexane) extraction method from the seeds. The essential oils of the seeds were analyzed by the solid-phase micro-extraction gas chromatography mass spectrometry (SPME-GC/MS). The major compounds of G. hirsutum, C. lachryma-jobi and O. biennis were cyclonexanol (16.65%), β-asarone (14.29%) and ylangene (50.01%). The DPPH radical scavenging activity (IC50) was the highest value of 8.52 mg/mL in the O. biennis. Additionally, IC50 values of G. hirsutum and C. lachryma-jobi were 26.76 mg/mL and 36.81 mg/mL. For the oxidative stress on PC12 cells, we treated with hydrogen peroxide (H2O2). The pretreatment of oxidative stress induced PC12 cells with all the essential oils preserved or increased their cell viability and G. hirsutum and O. biennis attenuated the ROS generation (by 68.75% and 56.25% vs. H2O2 control). The results of this study suggest that the essential oils derived from medicinal plant seeds could be used as valuable back data as a natural essential oil material to prevent neurodegenerative diseases by protecting neuro-cells.
물 시료 중 알킬페놀류, 클로로페놀류 및 비스페놀 A의 동시분석을 기체크로마토그래피/질량분석기-선택이온검색법을 사용하여, US EPA 분석방법, isoBOC 유도체화 분석방법과 TBDMS 유도체화 분석방법을 비교하였다. 시료의 전처리는 유기용매로 추출하고 농축하여 분석한 방법과 XAD-4를 이용한 액체-고체 추출 후 isoBOC 유도체화와 TBDMS 유도체화를 실시하였다. 11종의 페놀류에 대한 회수율 실험은 3차 증류수에 각각 10 ${\mu}g/{\ell}$ (US EPA 방법) 또는 2 ${\mu}g/{\ell}$ (isoBOC 유도체화 분석방법과 TBDMS 유도체화 분석방법)의 농도를 대상으로 측정한 결과 각각 85.1~109.9%와 90.3~126.6%의 결과를 얻었다. 각 분석방법의 비스페놀 A에 대한 분석방법 검출한계는 US EPA 분석방법, isoBOC 유도체화 분석방법과 TBDMS 유도체화 분석방법이 각각 0.732 ${\mu}g/{\ell}$, 0.002 ${\mu}g/{\ell}$와 0.021 ${\mu}g/{\ell}$로 나타났으며, $5{\sim}400ng/{\ell}$의 농도 범위에서 isoBOC 유도체화 분석방법과 TBDMS 유도체화 분석방법 각각 0.9755~0.9981과 0.9908~0.9996의 직선성을 보였다. 폴리에틸렌 공장의 방류수를 대상으로 잔류량을 측정한 결과 일부페놀이 검출한계 이하에서 흔적으로 나타났다.
황칠나무(Dendropanax morbifera Lev.)는 황금빛의 수액과 약리효과로 한국에서 알려져 있으며, 잎 및 줄기 추출물의 다양한 효능은 피부질환, 편두통, 월경통, 근육통 및 전염성 질환 등의 질병을 개선하는 약리 성분을 공급하는 우수한 공급원이 될 수 있는 것을 시사한다. 그러나, 황칠나무 추출물의 효능에 관해서는 다양한 연구가 보고되어 있으나, 부위별 휘발성 성분의 조성에 대한 보고는 전무한 상황이다. 따라서, 본 연구는 황칠나무의 잎, 줄기 및 수액의 주요 휘발성 성분을 규명하기 위하여, 유기용매 및 초임계유체추출법을 이용한 추출물을 가스크로마토그래피-질량분석법으로 분석하였다. 잎 추출물에서는 15가지 화합물이 검출되었으며, 줄기 및 수액에는 각각 29가지 및 3가지 성분이 확인되었다. 또한 용매와 초임계유체추출법을 사용하여 얻은 휘발성 성분의 프로파일은 다르게 나타났다. 잎의 용매 추출물과 줄기의 초임계유체 추출물에서는 에스테르와 방향족 탄화수소가, 잎의 초임계유체 추출물 및 줄기의 초임계유체 추출물에는 테르페노이드가 주요 성분으로 나타났다. 한편, limonene (96.3%), ${\alpha}$-pinene, 그리고 ${\beta}$-myrcene은 수액 용매 추출물의 휘발성 성분으로 확인되었다. 잎 및 줄기의 용매 추출물의 암세포 증식 억제 효과를 평가한 결과, 잎의 용매 추출물이 HepG2 세포의 증식을 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다.
전남 여수시 금오도에서 재배된 방풍나물을 3월과 7월에 수집하여 잎, 줄기, 뿌리로 나누어 휘발성 향기성분을 SPME 법으로 추출하여 GC/MS로 분석하였다. 3월에 수확된 방풍의 잎은 72종, 줄기는 75종, 뿌리는 63종이 동정되었고, 7월에 수확된 방풍의 잎은 78종, 줄기는 73종, 뿌리는 69종이 동정되었다. 이를 종류별로 분류하면 alcohols(1~7종), aldehydes(7~15종), esters(1~4종), hydrocarbons(5~9종), ketones(1~2종), monoterpenes(13~16종), monoterpene alcohols(1~5종), monoterpene aldejydes(2~4종), monoterpene esters(1~4종), monoterpene ketones(1~2종), sesquiterpenes(16~24종), 기타 화합물(2~3종)로 구성되었다. 방풍의 주요 휘발성 향기성분은 다른 화합물에 비해 monoterpene 류가 상대적으로 비율이 높았고 3월의 잎과 줄기는 ${\beta}$-pinene, ${\alpha}$-pinene, ${\beta}$-myrcene 순으로 높게 나타났으며, 뿌리는 ${\beta}$-pinene, ${\beta}$-myrcene, ${\beta}$-phellandrene 순으로 높게 나타났다. 7월의 잎과 줄기는 ${\beta}$-pinene, ${\beta}$-phellandrene, ${\beta}$-myrcene 순으로 높게 나타났고, 7월의 뿌리는 camphene, ${\beta}$-pinene, p-cymene 순으로 나타났다.
불포화지방산의 대표적인 물질 중 하나인 올레산에 백열등 조사와 리보플라빈에 의해 생성되는 휘발성 물질들을 분리 및 동정하였다. 리보플라빈 첨가 시료에서는 리보플라빈 무첨가 시료 보다 39시간 동안 270%의 휘발성 물질이 더 생성되었으며 수용액형태가 비수용액 시료보다 휘발성 물질이 유의적으로 많이 발생하였다(p<0.05). 2-Heptenal은 리보플라빈 첨가 시료에서만 검출되었으며 heptane, octane, heptanal, octanal, nonanal, 2-nonenal은 리보플라빈 광산화 시료에서 대조구에 비해 39시간 동안 각각 8.71, 5.88, 2.58, 2.16, 2.80, 5.84배 이상 증가하였다. 2-Nonenal과 heptanal과 같이 기존 삼중항산소 산화기작에 의해 설명될 수 없었던 휘발성물질의 생성 기작을 일중항산소에 의한 산화 기작을 통해 제시하였다. 본 연구는 올레산 첨가 식품의 광산화에 의한 휘발성분 profile 규명 자료로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구는 동궁비 원삼의 직금단과 자수에 사용된 금사를 대상으로 과학적 분석을 통해 재료적 특성을 파악하였다. 동궁비 원삼의 금사 배지는 비목질계 섬유소가 관찰되어 닥나무 섬유의 한지를 사용한 것으로 추정된다. XRF 분석을 통해 동궁비 원삼의 통수스란에는 순금의 편금사, 색동과 한삼에는 편은사로 제직한 직금단임을 알 수 있었다. 특히 편은사에서는 황이 높게 검출되는데 이것은 은을 사용하여 금빛을 내기 위한 훈증의 유황 성분의 영향과 보존환경에 의한 황화은이 형성된 것으로 보인다. 또한 용보의 문양은 연금사와 연은사로 표현하였으며, 용보의 테두리는 순금의 연금사로 장식하였다. 특히 본 연구에서는 금사의 금속면과 배지 사이의 접착제와 혼합물에 대해 GC/MS, XRF, Raman 분석을 실시하였다. 그 결과 단백질계 화합물인 아교와 같은 접착제를 사용하고, 혼합물로는 편금사의 경우 활석을 섞고, 편은사에는 석간주를 혼합하여 사용하였음을 확인할 수 있었다.
숙성기간에 따른 감식초의 휘발성 성분을 알아보기 위하여 3-25년간 숙성한 감식초를 SPME-GC-MS로 분석하였다. 숙성기간에 따라 휘발성 성분 profile은 차이가 있었지만 22년 숙성한 감식초(PV-22)와 25년 숙성한 감식초(PV-25)는 휘발성 성분의 종류 및 농도가 매우 유사하였다. 총 90종의 휘발성 성분이 동정되었으며, 전반적으로 산류와 에스터류의 함량이 높았으며 그 다음으로 케톤류와 알코올류의 함량이 높았다. 산류 중 acetic acid는 숙성기간에 따라 8,925.0-26,132.3 ng/mL 범위로 검출되었다. 에스터류 중 ethyl acetate가 32.5-50,681.7 ng/mL 범위로 존재하였고, 알코올류 중 ethanol은 3년 숙성한 감식초(PV-3)에서만 9,578.5 ng/mL 농도로 존재하였다. 숙성기간에 따른 감식초의 휘발성 성분을 비교해 보면, 숙성기간이 짧았던 감식초 (PV-3)에서 휘발성 성분의 함량이 가장 높았는데 이 중 acetic acid, ethanol과 ethyl acetate의 함량이 휘발성 성분의 대부분을 차지하였다. 이와 대조적으로 숙성기간이 길었던 감식초(PV-15, PV-22와 PV-25)에서는 ethanol이 검출되지 않았으며, ethyl acetate도 낮은 함량으로 검출되었다. 휘발성 성분의 조성을 살펴보면 비교적 숙성기간이 길었던 감식초(PV-15, PV-22와 PV-25)에서는 산류의 함량이 가장 높았으며 그 다음으로 에스터류와 케톤류의 함량이 높았다. 이와 달리 숙성기간이 짧았던 감식초(PV-3)에서는 에스터류의 함량이 가장 높았으며 그 다음으로 산류와 알코올류의 함량이 높았다. 숙성기간이 증가할수록 산류, 알코올류와 에스터류의 함량이 감소한 반면, 알데하이드류와 케톤류의 함량은 증가하였다.
식물체에서 isoprene, monoterpene, sesquiterpene과 같은 화합물들 형태로 방출되는 피톤치드를 포함한 VOCs를 총칭하여 생물유래 휘발성유기화합물 BVOCs (biogenic volatile organic compounds)로 구분하고 있다. 피톤치드는 중요한 산림치유 인자인 동시에 질소화합물과 광학반응을 하여 오존 및 이차 유기에어로졸 생성에 영향을 미치는 물질로 보고되고 있다. 본 연구에서는 우리나라 도시숲 주요 32 수종을 선정하여 3년생 이하 묘목을 연구 대상으로 표준환경조건(온도: 30℃, 광도: 1,000 μmol/m2/sec)에서 400 L Tedlar bag을 순환형 챔버를 이용하여 도시숲 주요 수종에서 방출되는 기체시료를 포집하여 열탈착-GC/MS로 분석하였다. 해당 수종의 잎을 건조시켜 건중량 당 수종별 isoprene 및 terpene류 38종의 방출량을 분석하였다. Isoprene 방출량은 전체 수종 중에서 신갈나무에서 가장 높게 나타났으며 버드나무, 아까시나무, 왕버들이 주요 isoprene 방출 수종으로 분류되었다. Monoterpene 방출량은 스트로브잣나무가 가장 높았으며 참죽나무, 박태기나무가 주요 monoterpene 방출 수종으로 나타났다. Monoterpene 주요 물질은 α-pinene, myrcene, camphene, limonene이였으며, oxygenated monoterpene의 주요 물질은 eucalyptol이였다. Oxygenated sesquiterpene에서는 caryophyllene oxide가 주요 물질로 검출되었지만 32개 수종에서 sesquiterpene과 oxygenated sesquiterpene의 방출량은 상대적으로 낮았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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