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고로쇠 수피 초고압 추출물의 항암활성 증진 (Enhancement of Anticancer Activity of Acer mono by High Pressure Extraction Process)

  • 정명훈;김승섭;하지혜;김영;이학주;강하영;박성진;이현용
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.1243-1252
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    • 2009
  • 본 연구에서는 초고압 공정을 통하여 기존의 일반 열수추출공정과 비교함으로써 초고압 공정에 의한 항산화 활성 증진 및 항암활성 증진 효과를 확인하였다. 기존의 추출공정과 비교하여 높은 압력 하에서 추출수율이 증가한 것은 시료의 세포막이 비가역적으로 분해되어 막 투과성이 증가되어 물질 이동이 용이하게 되어 용매가 세포 안으로 들어가 보다 많은 성분이 세포 밖으로 쉽게 용출되어 나오는 결과라고 추정된다. DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, 네 가지의 추출물 중 15분간 초고압 처리한 추출물의 활성이 1.0 mg/mL의 농도에서 94.56%로 가장 높은 활성을 보였고, 또한 BHA의 93.24%보다 높은 활성을 보였다. SOD 유사활성 결과를 살펴보면 15분간 초고압 처리를 한 추출물의 활성이 모든 농도에서 대조군으로 비교한 BHA의 활성보다 높았고, 열수추출의 활성보다 높은 결과를 나타내었다. 인간의 정상 폐 세포인 HEL299를 이용한 세포 독성은 초음파 공정을 15분간 처리한 추출물 1.0 mg/mL의 농도에서 20.12%로, 일반 열수 추출물의 24.53%보다 낮은 세포독성을 나타내어 초고압 공정을 통한 세포독성 저감 효과를 확인할 수 있었다. 또한 인간 정상 신장 세포인 HEK293을 이용한 세포 독성실험에서도 1.0 mg/mL의 농도에서 초고압 처리를 15분 동안 한 추출물이 23.54%를 나타내어 일반 열수 추출물보다 약 3% 낮은 독성을 보였다. 암세포 억제활성 측정은 AGS, A549, MCF-7, Hep3B, Caco-2의 세포를 이용하여 실험을 하였다. 위의 4가지 암세포에서 1.0 mg/mL의 농도에서 70% 이상의 높은 암세포 억제 활성을 보였고, 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적사멸도는 1.0 mg/mL의 농도에서 4 정도로 나타났으며, 초고압 공정에 의한 추출물의 사멸도가 높게 나타났다. 본 실험 결과를 통하여 기존의 일반 열수 추출에 비해 초고압 공정을 통한 추출물의 수율향상 및 세포독성 저감 효과를 확인할 수 있었는데, 이는 초고압에 의한 고로쇠 수피 표면조직의 파괴와 성분 변화로 인한 유용물질 및 신물질의 대량 용출과 함께 독성물질이 파괴되거나 변성되어 나타난 결과라고 생각 된다. 또한 항산화 활성 및 항암활성 증진효과를 확인할 수 있었는데 이를 통해 고로쇠나무의 항산화제 및 항암 신소재로의 가능성을 확인할 수 있었다. 더 나아가 초고압 공정에 의해 용출된 성분의 분리 및 성분 분석에 관한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

황색포도상구균을 포함한 식중독 미생물들에 대한 홍삼의 항균효과 (Antimicrobial Effect of Red Ginseng Against Major Food Poisoning Microorganisms Including Staphylococcus aureus)

  • 곽이성;정명균;장경화;한민우;유병일
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.382-390
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    • 2020
  • S. aureus, E. coli, C. albicans, A. niger 등 4종의 식중독균에 대해 agar diffusion법을 이용하여 홍삼(Panax ginseng C.A.Meyer)으로 부터 조제한 홍삼농축액, 조사포닌, 비수용성 분획에 대한 항균활성을 조사하였다. 그 결과, 홍삼농축액 및 비수용성분획은 E. coli, C. albicans, A. niger에 대해서는 항균활성을 나타내지 않았고 조사포닌도 고농도인 30%를 제외한 모든 농도에서 항균활성을 나타내지 않았다. S. aureus는 Gram positive 세균으로서 화농성 식중독의 원인균이면서 동시에 아토피성 피부염의 원인균으로 알려져 있는데, 홍삼농축액은 30% 농도에서 이 균에 대해 항균활성을 나타내었고 조사포닌도 7.5%에서 항균활성을 나타내었다. 홍삼으로부터 조제한 비수용성 분획도 10~200 mg/mL 농도로 실험한 결과 모든 분획에서 항균효과를 나타내었다. 조사포닌 및 홍삼농축액의 미생물 생육저해양상을 조사하기 위해 미리 S. aureus를 접종한 0.85% 생리식염수에 농축액 및 조사포닌을 농도별로 첨가하고 35℃, 12시간 배양한 후 생균수를 측정한 결과, 홍삼농축액은 10% 이상의 농도에서, 조사포닌은 2% 이상의 농도에서 각각 균의 생육을 억제하였다. 그러나 이러한 농도에서도 생균수는 완전히 사멸되지 않아서 홍삼농축액 및 조사포닌의 S. aureus에 대한 생육억제작용은 살균작용이 아닌 정균 작용으로 추정되었다. 사포닌의 항균활성 유무를 확인하기 위해 순수 분리된 ginsenoside 6종(PT saponin, PD saponin, ginsenoside-Rb2,-Rc,-Rd,-Rf,-Rg2)의 항균활성을 50~200 ㎍/mL의 농도에서 조사한 결과 모두 항균효과가 관찰되지 않아서 ginsenoside는 S. aureus에 대해서는 항균효과가 없는 것으로 사료된다. 한편 사포닌을 제외한 비사포닌 성분인 비수용성분획에 대해 상기의 4종 병원성미생물을 대상으로 항균활성을 조사한 결과 E. coli, C. albicans, A. niger에 대해서는 항균효과가 관찰되지 않았고 S. aureus에 대해서만 선택적인 항균활성을 나타내었다. 항균활성 발현 비수용성분획 중 15% methanol분획(MF-1)이 가장 높은 항균활성을 나타내어 이에 대한 최소생육저해농도를 조사한 결과 0.625 mg/mL 이었다. MF-1 분획을 질량분석기(HPLC-MS)로 조사한 결과 주요한 활성성분은 분자량 179.55 및 187.55를 가지는 물질로 추정되었다.

고속액체크로마토그래피 텐덤질량분석기법을 이용한 사람 혈장 내 소라페닙 농도분석법의 개발 및 검정 (Development and Validation of the Determination of Sorafenib in Human Plasma using Tandem Mass Spectrometry Coupled with Liquid Chromatography)

  • 박대진;이성곤;김우미
    • 생명과학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1456-1462
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    • 2012
  • 소라페닙은 멀티카이네즈 억제제로서 신세포암, 전이성 간세포암 환자의 치료에 효과가 입증된 경구용 항암제이다. 이 연구의 목적은 고속액체크로마토그래피 텐덤질량분석기법(LC/MS/MS)을 이용하여 사람 혈장 내 소라페닙의 농도를 측정하는 효율적인 방법을 개발하고 한국식품의약품안전청(KFDA) 기준에 따라 분석법을 검정하는 것이다. 혈장시료($100{\mu}l$)에 내부표준물질인 chlorantraniliprole을 첨가한 후 이소프로필알콜과 에틸아세테이트로 구성(1:4, v/v)된 0.1% 포름산 함유 추출용액을 혼합하였다. 원심분리 후 상층액을 취하여 원심감압농축하였다. 잔사를 이동상에 재용해하고 Waters사의 역상 XTerra$^{TM}$ C18 칼럼(입자크기 $3.5{\mu}m$)을 장착한 고속액체크로마토그래피 장치에 주입하였다. 액체크로마토그래피는 0.1% 포름산과 10 mM 암모늄 포메이트를 함유한 버퍼용액과 메탄올, 아세토나이트릴을 각각 1:6:3으로 혼합한 용액을 이동상으로 사용하였으며 5분 내에 측정을 완료하였다. 분석대상 물질들은 텐덤질량분석기에서 electrospray 양이온 이온화($ES^+$) 검출방식으로 확인하였으며 소라페닙은 'm/z 465.2 ${\rightarrow}$ 252.5', chlorantraniliprole은 'm/z 484.4 ${\rightarrow}$ 286.2'으로 구성한 multiple reaction monitoring 방법을 사용하였다. 검정 결과, 2-5,000 ng/ml의 농도 구간에서 양호한 직선성($r^2$ > 0.99)과 정확도(90.7-103.9%), 정밀도(10% 이하)를 나타내었다. 새롭게 개발된 LC/MS/MS을 이용한 사람 혈장 내 소라페닙의 농도 측정법은 KFDA 기준을 만족하였으며, 기존의 방법에 비해 민감도가 높은 방법이었다.

개불의 carotenoid 색소성분 (Carotenoid Pigments in Echiurid, Urechis unicinctus)

  • 김수영;하봉석
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.223-231
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    • 1999
  • 어류 이외의 해양생물의 carotenoid 조성에 관한 비교 생화학적 연구의 일환으로 환형동물문의 개불의 carotenoid 색소성분을 Thin layer chromatography, Column chromatography 및 HPLC로 분리한 후, UV spectrometer, IR spectrometer 그리고 NMR 및 Mass spectrometer를 이용하여 분석, 비교, 검토한 결과는 다음과 같다. 개불의 총 carotenoid 함량이 3월에 1.19mg/100g 4월에 0.98mg/100g 그리고 5월에는 0.84mg/100g로서 서식 수온이 상승할수록 총 carotenoid의 함량이 감소했다. 채취시기에 따른 개불의 carotenoid 조성의 함량비의 변화를 보면, 3월에는 diatoxanthin monoester $16.3\%$, $\beta$-carotene $14.8\%$ 및 cynthiaxanthin monoester $12.6\%$가 주성분을 이루고 그 외 anthiaxanthin diester $8.4\%$, zeaxanthin monoester $8.2\%$%, diatoxanthin diester $7.3\%$, astaxanthin $4.2\%$, diatoxanthin $2.9\%$, triol $2.4\%$, anthiaxanthin $2.3\%$, isocryptoxanthin $1.7\%$, zeaxanthin diester $1.5\%$, zeaxanthin $0.8\%$ 및 lutein $0.5\%$의 순으로 함유하였으며, 4월에는 diatoxanthin monoester $21.9\%$, anthiaxanthin monoester $17.2\%$$\beta$-carotene $16.6\%$가 주성분을 이루고 그 외 zeaxanthin monoester $10.9\%$, cynthiaxanthin diester $5.6\%$, diatoxanthin diester $4.9\%$, astaxanthin $3.1\%$, triol $2.4\%$, diatoxanthin $2.3\%$, isocryptoxanthin $1.7\%$, lutein $1.5\%$, zeaxanthin $1.1\%$, cynthiaxanthin $1.0\%$ 및 zeaxanthin diester $1.0\%$의 순으로 함유하였고 그리고 5월에는 diaoxanthin monoester $25.3\%$, anthiaxanthin monoester $19.7\%$, $\beta$-carotene $13.0\%$ 및 zeaxanthin monoester $12.6\%$가 주성분을 이루고 그 외 cynthiaxanthin diester $5.8\%$, diatoxanthin $5.1\%$, astaxanthin $3.0\%$, triol $2.4\%$, diatoxanthin $2.2\%$, isocryptoxanthin $1.3\%$, zeaxanthin $1.2\%$, zeaxanthin diester $1.1\%$, lutein $1.0\%$ 및 cynthiaxanthin $0.9\%$의 순으로 함유하여 개불의 총 carotenoid에는 monoester형 carotenoid의 함량비가 $37.1\~57.6\%$ 및 diester형 carotenoids의 함량비가 $11.5\~17.2\%$로서 주성분을 이룬다. 한편, 개불에서 총 cantenoid 함량이 감소함에 따라 또한 해수의 수온이 상승함에 따라 zeaxanthin monoester, diatoxanthin monoester 및 cynthiaxanthin monoester의 함량비는 증가하는 반면, zeaxanthin diester, diatoxanthin diester 및 anthiaxanthin diester의 함량 비는 감소하여 특이하였다.

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항돌연변이원성 Lactobacillus plantarum KLAB21에 의한 복숭아 주스의 젖산발효 특성 (Characteristics of Lactic Acid Fermentation of Peach Juice by Lactobacillus plantarum KLAB21 Possessing Antimutagenic Effects)

  • 이용호;최상원;박희동
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.469-476
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    • 2008
  • 복숭아를 원료로 하여 항돌연변이원성이 강한 것으로 알려진 L. plantaum KLAB21 균주에 의한 젖산발효 주스의 제조 가능성과 젖산발효 특성을 조사하였다. 젖산발효에 미치는 온도의 효과를 조사한 결과 $37^{\circ}C$에서 25, 30, $40^{\circ}C$에서 보다 더욱 높은 생균수의 증가와 적정산도를 나타내었다. 살균하지 않은 복숭아 주스보다는 저온에서 살균한 주스가 젖산발효에 더욱 적합한 것으로 나타났다. 또한 L. plantaum KLAB21 균주 단독발효의 경우가 L. plantaum KLAB21 및 L. mesenteroides 두 균주의 혼합발효 경우보다 젖산발효가 큰 차이는 없었으나 다소 양호하였다. 발효시간에 따른 젖산발효 특성을 조사한 결과 발효 3일 동안에 대부분의 환원당이 소모되었으며 발효 3일 후 9.2 log cfu/mL로서 가장 높은 생균수를 나타낸 후 발효가 진행되면서 생균수는 오히려 감소하여 5일 후에는 8.4 log cfu/mL을 나타내었다. 발효 중 적정산도는 초기에 급격히 증가하였으나 점차 증가폭이 둔해졌으며 발효 5일 후의 적정산도는 1.98%이었다. pH는 발효가 진행되면서 초기 3.9에서부터 발효 5일 후에는 3.1까지 감소하였다. 발효 주스의 유기산 조성은 발효 전 복숭아 주스에서는 전혀 검출되지 않았던 젖산이 1.236.1mg%로 전체 유기산의 약 56.6%를 차지하여 가장 높았으며 발효 전 검출되지 않았던 갈락투론산은 발효 후 840.5mg%로서 전체 유기산의 38.5%를 차지하였다. 또한 92.3mg%의 사과산과 소량의 구연산 및 초산이 검출되었다. S. enterica serovar Typhimurium TA100을 사용하여 발효 주스 원심분리 상징액 $100\;{\mu}L$의 항돌연변이 활성을 조사한 결과 MNNG(N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine)에 대하여 97.7%, NPD(4-nitro-O-phenylenediamine)에 대하여는 58.3%의 활성을 나타내었다.

백화사설초의 현탁세포배양에서 Elicitation에 의한 Oleanolic acid 생산성 증대 (Enhanced Production of Oleanolic Acid by the Elicitation in Oldenlandia diffusa Suspension Cell Cultures)

  • 이용일;김동일
    • KSBB Journal
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    • 제19권6호
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    • pp.471-477
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    • 2004
  • 중국의 약용 식물들은 중국에서 전통적으로 많은 질병을 예방하거나 치료하는데 쓰여 왔다. 백화사설초는 항암 활성을 지닌 중국의 약용 식물 중의 하나이다. Triterpenoid 화합물인 oleanolic acid와 ursolic acid는 이성질체이며 백화사설초에 포함되어있다 이들은 간 보호, 항염증, 항암, 항체형성 촉진 등의 효과가 알려져 있다. 유용물질을 생산할 목적으로 식물세포배양을 이용할 경우에는 배양조건을 제어함에 따라 유용물질을 포함한 세포를 효율적으로 얻을 수 있으며 수확도 쉽다. 따라서 백화사설초로부터 현탁세포를 유도하기 위해 기본적인 생장조절제인 2,4-D와 kinetin을 사용하였다. 무균 조건하에서 발아시킨 백화사설초의 잎을 사용하여 0.5 mg/L 2,4-D, 0.1 mg/L kinetin, 30 g/L sucrose가 첨가된 Schenk 및 Hildebrandt 배지에서 캘러스를 처음으로 유도하였다. 백화사설초의 현탁세포 유도와 oleanolic acid의 생산성을 위한 최적의 생장조절제 조건은 0.75 mg/L의 2,4-D와 0.1 mg/L의 kinetin이 첨가된 경우였다. Oleanolic acid가 소수성 물질이라는 것에 착안하여 역상 컬럼을 사용한 HPLC로 분석하였는데, Rexchrom S5-100-ODS column의 분리능이 가장 좋았다. Spectrophotometer와 photodiode array detector를 사용하여 oleanolic acid와 ursolic acid의 최적 UV 파장을 검색한 결과, 200 nm에서 최적의 UV 흡광도가 나타났다. 이동상은 acetonitrile과 water를 80 : 20으로, 유속은 1.0 mL/min로 결정하였다. Oleanolic acid의 생산을 증대시키기 위해 signal transducer와 abiotic elicitor를 배양 6일째 첨가하였고, 배양 10일째 수확하였다. 10 mM의 methyl jasmonate, 0.5 mM의 salicylic acid, 0.1 mM의 vanadyl sulfate를 처리했을 경우, 각각 63.6, 99.6, 67.0 mg/L의 oleanolic acid가 생산되었고, 이것은 control에서 생산된 양 (57.4 mg/L)보다 높았다. 특히, 0.5 mM의 salicylic acid를 처리한 경우는 control에 비해 1.74배로 증가하였다. Methyl jasmonate 100 mM을 배양 6일째 첨가했을 때의 세포생장 변화를 보면, 첨가 후 2일이 지나면서부터 세포의 양이 크게 감소하기 시작하여 첨가 4일 후부터는 변화가 없었다. 따라서 methyl jasmonate를 처리 후 4일이 지나면 세포가 모두 죽는다는 것을 알 수 있었다. Methyl jasmonate 100 mM을 첨가한 후 4일째에 수확한 세포로부터 나온 oleanolic acid의 앙은 5.3 mg/L로 매우 적었다. 반면에 첨가 후 2일째에 수확한 세포로부터 나온 양은 94.1 mg/L로 control (43.4 mg/L)에 비해 2.17배로 증가되었다.

강일옥 옥수수의 영양성분, 카로티노이드 함량분석 및 생리활성 평가 (Assessment of Nutritional Components, Carotenoid Content and Physiological Activity of Maize Hybrid for Grain 'Kangilok')

  • 이기연;김재은;홍수영;김태희;박아름;노희선;김시창;박종열;안문섭;김희연
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.513-520
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    • 2017
  • 본 연구는 마치종 황색 알곡 품종으로 등록된 강일옥 옥수수 알곡의 처리별 시료 및 속대의 일반성분, 생리활성 검정, 색소 함량을 분석하여 기초자료로 제공하고자 수행되었다. 강일옥 옥수수를 알곡, 거피된 알곡, 알곡 껍질 및 속대로 분리하여 일반성분 분석 결과, 수분함량은 거피된 알곡이 12.04%로 가장 높았고 알곡 껍질의 조회분, 조지방, 조단백질 함량은 각각 3.19%, 8.59%, 12.01%로 강일옥 옥수수 처리별 시료 중 가장 높은 함량을 나타내었다. 강일옥 옥수수 처리별 시료의 무기성분 함량을 분석한 결과, 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 철, 망간 및 인의 6종이 검출되었으며 공통적으로 검출된 주요 무기성분은 칼륨과 인이었다. 강일옥 옥수수 속대의 칼륨 함량이 114.33 mg/100 g으로 가장 높았으며 알곡 껍질의 인 함량이 2412.40 mg/100 g으로 가장 높게 측정되었다. 강일옥 옥수수 처리별 시료의 항산화 활성 검정 결과, 강일옥 옥수수 속대 추출물의 DPPH radical 소거능은 93.05%, ABTS radical 소거능은 79.88%로 처리별 시료 중 가장 높게 측정되었으며 알곡, 거피된 알곡 및 알곡껍질 추출물의 DPPH 소거능은 모두 70% 이상으로 우수한 항산화활성을 나타내었다. 강일옥 옥수수 처리별 시료의 항염 활성 검정 결과, 강일옥 옥수수 처리별 시료 추출물은 Raw264.7 대식세포의 생존율에 영향을 미치지 않은 것으로 나타났으며 NO 생성량은 모든 시료 처리군에서 LPS 단독 처리군(con(+))에 비하여 유의적으로 NO 생성을 억제 하는 것으로 나타났다. 강일옥 옥수수 처리별 건조분말시료의 카로티노이드 색소 함량을 분석한 결과, 모든 시료에서 ${\beta}$-carotene은 검출되지 않았고, lutein과 zeaxantin은 알곡과 알곡 껍질에서 검출되었으며 거피된 알곡과 속대에서는 검출되지 않았다. 강일옥 옥수수 알곡의 lutein과 zeaxantin의 함량은 각각 $115.30{\mu}g$/100 g, $50.92{\mu}g$/100 g이었으며 알곡껍질의 lutein과 zeaxantin의 함량은 각각 $37.98{\mu}g$/100 g, $19.27{\mu}g$/100 g이었다.

오미자(Schizandra chinensis) 추출물이 김치의 과숙억제에 미치는 영향 (Effect of Ethanolic Extract of Schizandra chinensis for the Delayed Ripening Kimchi Preparation)

  • 문영자;박선;성창근
    • 한국식품영양학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.7-14
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    • 2003
  • 오미자 에탄올 추출물의 항균활성을 조사하고, 오미자 추출물에 함유된 유기산을 분석하여 오미자 추출물 및 유기산을 첨가하여 제조한 김치의 이화학적 변화와 미생물학적 특성을 살펴본 결과는 다음과 같았다. 1.시중에 유통되는 김치에서 분리한 CS6은 김치의 숙성과 부패에 관여하는 미생물인 Lactobacillus plantarum으로 동정되었으며, 이 균주에 대해 오미자 ethanol 추출물은 항균활성을 보였다. 최소 저해농도는 62.5mg/$m\ell$이었고, 액체배지의 경우 0.5$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시 미생물의 증식을 완전히 저해하였다. 2. 오미자 ethanol 추출물을 첨가한 김치에서 미생물의 생육을 저해하여 산도는 증가하지 않았다. 0.5% 이하 첨가시에 색상에 영향을 미치지 않으며, 0.4% 첨가시에 맛에 영향을 주지 않았다. 3. 오미자 ethanol 추출물에 succinic acid, malic acid, tartaric acid, oxalic acid등이 포함되어 있었고, 이 중 가장 강한 항균활성을 보인 유기산은 succinic acid였으며, 이의 항균활성은 오미자 ethanol 추출물과 비슷한 저해효과를 보여주었다. 4. Succinic acid를 첨가한 김치의 경우, 미생물의 생육저해로 김치의 신선도 유지에 효과적으로 밝혀졌고, 배양말기까지 일정한 경도를 유지하였고, 역시 0.4% 이하 첨가시 맛에 큰 영향을 주지 않았다. 5. 오미자 ethanol 추출물은 $\beta$-amylase에 대해서는 낮은 저해율을 보였지만 $\alpha$-amylase, glucoamlase에 대해서 강한 저해효과를 나타내어 조직의 연화방지에 효과가 있을 것으로 생각된다. 6. 오미자 ethanol 추출물의 Avicelase 저해효과는 CMCase에 대한 저해효과보다 더 강했으며, 과숙김치에서의 경도 유지효과가 기대된다. 7. 연화와 직접적으로 관련된 효소로 생각되는 polygalacturonase에 대한 저해효과는 오미자 ethanol 추출물 25$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에 66.7%의 저해율을 보였고, 30$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에는 92.6%의 저해율을 보였으나, pectinesterase의 경우 15~30$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ 첨가시에 15~20%의 낮은 저해율을 보였다.

[11C]아세트산의 방사화학적 수율 증가를 위한 연구 (Improvement of Radiosynthesis Yield of [11C]acetate)

  • 박준영;손정민
    • 핵의학기술
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    • 제22권2호
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    • pp.74-78
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    • 2018
  • 본 연구는 그리냐르 시약과 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스의 반응온도를 최적화하여 $[^{11}C]$아세트산의 방사화학적 수율을 향상시킬 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 본 연구에서는 $TRACERlab^{TM}$ $FX_{C-Pro}$ 자동합성장치에 기체포집 반응법과 고체상 추출 카트리지 분리정제법을 적용하여 $[^{11}C]$아세트산을 합성하였다. 그리냐르 시약으로 3.0 M $CH_3MgCl$를 사용하였으며, 표지반응 시 무수 tetrahydrofuran을 사용하여 0.5 M $CH_3MgCl$로 희석하여 사용하였다. 사이클로트론에서 생산된 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스를 포집 후 반응용기에 담겨있는 그리냐르 시약에 불어넣을 때 반응용기를 액체질소로 냉각하여 $0^{\circ}C$, $-10^{\circ}C$, $-55^{\circ}C$가 각각 되게 한 후 표지반응을 진행하였다. 표지 반응 후 1 mM 아세트산 용액을 넣어 반응액을 희석한 후 고체상 추출 카트리지 IC-H와 IC-Ag를 차례로 통과시켜 불순물을 제거하고, 최종산물인 $[^{11}C]$아세트산은 SAX 카트리지에 통과시켜 흡착시킨 후 주사용수를 통과시켜 유기용매 및 불순물을 제거한 후 생리식염수로 용출하였다. 용출된 $[^{11}C]$ 아세트산은 $0.22-{\mu}m$ 멸균필터를 사용하여 멸균 후 HPLC로 방사화학적 순도를 측정하였다. 사이클로트론의 빔 전류를 $50{\mu}A$로 고정하고 빔 조사를 20분간 하여 생산된 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스를 그리냐르 시약과 반응시킬 때 온도가 $0^{\circ}C$일 때 $15.2{\pm}1.6GBq$ (n=5)의 $[^{11}C]$아세트산이 합성되었고, 표지반응온도가 $-10^{\circ}C$일 때는 $18.7{\pm}2.1GBq$ (n=19)가 합성되었으며, $-55^{\circ}C$일 때는 $7.7{\pm}1.7GBq$ (n=19)가 합성되었다. 방사화학적 수율이 가장 높았던 $-10^{\circ}C$에서 빔 조사시간에 따른 $[^{11}C]$ 아세트산의 합성수율을 비교하였을 때 10분간 빔을 조사할 때보다 20분간 조사할 경우 약 1.9배 생산량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 $[^{11}C]$$CO_2$ 가스와 그리냐르 시약을 $-10^{\circ}C$에서 반응 할 경우 방사화학적 수율을 크게 개선할 수 있어 향후 임상에서 통상적으로 생산 시 유용한 표지조건으로 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

황백의 지표성분 berberine과 palmatine의 분석법 개발과 검증 및 항산화 효능 평가 (Development and Validation of Analytical Method and Antioxidant Effect for Berberine and Palmatine in P.amurense)

  • 장길웅;최선일;한웅호;문효;권희연;최예은;박병우;김정진;이옥환
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.544-551
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 예로부터 약재로 사용되어 온 황백의 대표적인 지표물질 berberine 및 palmatine의 동시 분석법을 개발 및 검증하고 지표물질들의 항산화 효능을 평가하여 해당 물질들에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다. 표준물질들의 동시 분석법은 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성, 검출한계 및 정량한계를 측정하여 신뢰성을 검증하였으며, 지표물질들의 항산화 활성은 FRAP 활성, reducing power 및 아질산염 소거능 실험으로 측정하였다. HPLC-PDA를 이용하여 berberine과 palmatine의 혼합용액을 분석하였을 때, 두 물질이 간섭 없이 선택적으로 분리되었음을 확인하였다. Berberine 및 palmatine의 검량선의 상관계수 값은 모두 0.9999로 우수한 직선성을 보여 분석에 적합함을 알 수 있었고 정확성과 정밀성은 농도를 알고 있는 황백 시료에 인위적으로 저농도, 중농도, 고농도의 표준물질 혼합용액을 첨가하여 계산하였다. 정밀성과 정확성은 일간실험 및 일내실험으로 확인하였다. Berberine의 일간 및 일내 정밀성은 1.27-1.93%, 0.12-0.56%의 수준으로 나타났고, palmatine의 일간 및 일내 정밀성은 0.19-2.89%, 0.36-1.52%로 % 이하의 우수한 정밀성을 나타냈으며, berberine의 일간 및 일내 정확성은 98.43-100.73%, 99.56-101.45%로 나타났고 palmatine의 일간 및 일내 정확성은 93.20-100.60%, 92.39-97.10%로 나타났다. Berberine과 palmatine의 검출한계는 각각 0.32 µg/mL, 0.35 µg/mL로 확인되었고 정량한계는 0.97 µg/mL, 1.06 µg/mL로 확인되었다. 분석법 검증결과, 확립된 분석법은 특이성, 직선성, 정밀성, 정확성, 검출한계 및 정량한계가 모두 우수한 분석법임을 검증할 수 있었다. 항산화 활성은 FRAP 활성, reducing power 및 berberine과 palmatine 모두 농도 의존적으로 활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 황백은 추후 항산화에 도움을 주는 소재로의 적용 및 항염증 효과로 인한 피부 기능개선 제품의 소재로서 활용도가 넓을 것으로 사료되며, 황백 내에 존재하는 항산화물질인 berberine 및 palmatine의 동시분석법을 통하여 성분의 함량을 분석하여 효능을 확인할 수 있을 것으로 사료된다.