BACKGROUND: This study was performed for the identification and quantification of glucosinolate (GSL) contents in seven varieties of rapeseed (Brassica napus L.) sprouts cultivated under dark and light conditions. METHODS AND RESULTS: Crude glucosinolates (GSLs) were desulfated by treating with aryl sulfatase and purified using diethylaminoethyl sepharose (DEAE) anion exchange column. Individual GSLs were quantified using high-performance liquid chromatography (HPLC) with electrospray ionization-tandem mass spectrometry (ESI-MS/MS). Eleven GSLs including six aliphatic (progoitrin, sinigrin, glucoalyssin, gluconapoleiferin, gluconapin, and glucobrassicanapin), four indolyl (4-hydroxyglucobrassicin, glucobrassicin, 4-methoxyglucobrassicin, and neoglucobrassicin) and one aromatic (gluconasturtiin) were identified based on the fragmentation patterns of MS spectrum. Aliphatic GSLs were noted as the predominant group with average 85.2% of the total contents. The most abundant GSLs were progoitrin which was ranged at $8.14-118.68{\mu}mol/g$ dry weight (DW). The highest total GSL amounts were documented in 'Hanra' ($146.02{\mu}mol/g$ DW) under light condition and 'Mokpo No. 68' ($86.67{\mu}mol/g$ DW) in dark condition, whereas the lowest was in 'Tamra' (30.13 and $14.50{\mu}mol/g$ DW) in both conditions. The sum of aliphatic GSLs attributed > 80% in all varieties, except 'Tamra' (67.7% and 64.9% in dark and light conditions, respectively) in the total GSL accumulation. Indolyl GSLs were ranged $2.41-15.73{\mu}mol/g$ DW, accounted 2.78-33.6% of the total GSLs in rapeseed varieties. CONCLUSION(S): These results provide valuable information regarding potential beneficial GSL contents individually. This study attempts to contribute to knowledge of the nutritional properties of the different varieties of rapeseed plants. These results may be useful for the evaluation of dietary information.
Background: Panax quinquefolius and Panax notoginseng are widely used and well known for their pharmacological effects. As main pharmacological components, saponins have different distribution patterns in the root tissues of Panax plants. Methods: In this study, the representative ginsenosides were detected and quantified by desorption electrospray ionization mass spectrometry and high-performance liquid chromatography analysis to demonstrate saponin distribution in the root tissues of P. quinquefolius and P. notoginseng, and saponin metabolite profiles were analyzed by metabolomes to obtain the biomarkers of different root tissues. Finally, the transcriptome analysis was performed to demonstrate the molecular mechanisms of saponin distribution by gene profiles. Results: There was saponin distribution in the root tissues differed between P. quinquefolius and P. notoginseng. Eight-eight and 24 potential biomarkers were detected by metabolome analysis, and a total of 340 and 122 transcripts involved in saponin synthesis that were positively correlated with the saponin contents (R > 0.6, P < 0.05) in the root tissues of P. quinquefolius and P. notoginseng, respectively. Among them, GDPS1, CYP51, CYP64, and UGT11 were significantly correlated with the contents of Rg1, Re, Rc, Rb2, and Rd in P. quinquefolius. UGT255 was markedly related to the content of R1; CYP74, CYP89, CYP100, CYP103, CYP109, and UGT190 were markedly correlated with the Rd content in P. notoginseng.
현재 복어독의 표준 시험법은 다른 나라들과 마찬가지로 마우스를 이용한 동물시험법으로 명시되어 있다. 그러나, 살아있는 동물에게 고통을 주는 동물실험의 규제 확대로 인해 기기분석 시험법으로의 개선이 요구되고 있다. 또한, 동물시험법의 감도나 정밀성 및 정확성의 한계로 최근에 동물시험법을 대체할 수 있는 시험법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서 LC/MS/MS 시험법은 시료에서 테트로도톡신을 추출한 후 SPE(Solid phase extraction) 정제칼럼을 이용하여 정제하고 양이온 모드에서 MRM(multiple reaction monitoring)방법으로 분석하는 시험법으로서 밸리데이션 결과 검출한계(LOD)는 부위에 따라 $0.03{\sim}0.08{\mu}g/g$이었고, 정량한계(LOQ)는 $0.10{\sim}0.25{\mu}g/g$이었다. 검량선의 상관계수($r^2$)는 0.9986~0.9997이고, 회수율은 80.9%~103.0%이었으며 상대표준편차(RSD)는 4.3%~13.0%로서 적합한 시험법임을 확인하였다. 이 시험법을 이용하여 복어 검체의 부위별로 분석을 실시하였으며, 동물시험법의 시험결과와의 상관관계를 분석한 결과, 상관계수는 0.95이상의 상관성을 확인하였다.
Background: Notoginsenoside Ft1 is a promising potential candidate for cardiovascular and cancer disease therapy owing to its positive pharmacological activities. However, the yield of Ft1 is ultralow utilizing reported methods. Herein, an acid hydrolyzing strategy was implemented in the acquirement of rare notoginsenoside Ft1. Methods: Chemical profiles were identified by ultraperformance liquid chromatography coupled with quadruple-time-of-flight and electrospray ionization mass spectrometry (UPLC-Q/TOF-ESI-MS). The acid hydrolyzing dynamic changes of chemical compositions and the possible transformation pathways of saponins were monitored by ultrahigh-performance LC coupled with tandem MS (UHPLC-MS/ MS). Results and conclusion: Notoginsenoside Ft1 was epimerized from notoginsenoside ST4, which was generated through cleaving the carbohydrate side chains at C-20 of notoginsenosides Fa and Fc, and vinaginsenoside R7, and further converted to other compounds via hydroxylation at C-25 or hydrolysis of the carbohydrate side chains at C-3 under the acid conditions. High temperature contributed to the hydroxylation reaction at C-25 and 25% acetic acid concentration was conducive to the preparation of notoginsenoside Ft1. C-20 epimers of notoginsenoside Ft1 and ST4 were successfully separated utilizing solvent method of acetic acid solution. The theoretical preparation yield rate of notoginsenoside Ft1 was about 1.8%, which would be beneficial to further study on its bioactivities and clinical application.
본 연구에서는 적과한 청도반시 땡감을 40% (v/v) 에탄올-물 혼합 용액으로 추출하고, 이 추출물을 액체-액체 추출법으로 5개 분획물(노말-헥세인, 클로로폼, 에틸 아세테이트, 노말-뷰탄올, 물)을 얻었다. 5개 분획물 중에서 에틸 아세테이트 분획물이 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량 및 산화방지능이 가장 높았다. 에틸 아세테이트 분획물은 지방질다당류로 자극한 RAW 264.7 세포에서 산화 질소, IL-6, 산화 스트레스를 감소시켰다. UPLC-ESI-MS/MS를 이용하여 땡감 에틸 아세테이트 분획물에서 페놀 화합물로 갈산, 프로토카테츄산, 4-하이드록시벤조산, 쿼서틴-3-O-글루코사이드, 파라-쿠마르산, 쿼서틴을 동정하였다. 본 연구를 통해서 적과 과정에서 부산물로 버려지는 청도반시 땡감이 산화방지능 및 항염증 효과를 보유한 기능성 소재로서 활용될 가능성을 제시하였다. 그러나 향후 적과한 청도반시 땡감의 산화방지능에 기반한 항염증 효과를 좀 더 명확하게 밝히기 위해서는 청도반시 땡감에 존재하는 개별 생리활성물질의 정량 분석 및 항염증에 대한 분자생물학적 메커니즘을 규명할 필요가 있다.
안락사 시킨 유기견의 사체를 고온 및 고압 처리하여 가루로 만들고 사료 원료(육골분)로 사용했다는 언론보도에 따라 안락사에 사용된 마취제 케타민과 덱스메데토미딘의 사료 내 잔류가능성이 제기되었다. 이에 신속한 잔류 조사를 위해 QuEChERS 전처리와 질량분석기를 이용한 동시분석법을 개발하였다. 개발된 동시분석법의 직선성은 0.999 이상을 보였다. 선택성은 무처리 시료와 케타민과 덱스메데토미딘이 정량한계수준으로 처리된 시료의 비교를 통해 평가하였고, MRM 크로마토그램을 확인한 결과 각각의 머무름 시간에서 매질의 간섭은 없었다. 검출한계는 0.6 ㎍/L, 정량한계는 2 ㎍/L로 설정하였으며, 분석법의 최종 정량한계는 10 ㎍/kg로 설정하였다. 육골분, 육분, 애완용 배합사료 중 케타민의 회수율 실험 결과, 80.48-98.63 %, 상대표준편차 5.00 % 이하의 결과를 보였으며, 덱스메데토미딘은 회수율 72.75-93.00 %, 상대표준편차 4.83 % 이하의 결과를 보였다. 개발된 분석법을 활용하여 케타민과 덱스메데토미딘의 잔류실태조사를 실시하였다. 해당 원료가 배포된 시기에 제조된 육골분 등의 사료 6 점을 수거하여 분석한 결과, 육골분 시료 한점에서 케타민이 10.8 ㎍/kg이 검출되었고, 덱스메데토미딘은 정량 한계 미만의 농도로 확인되었다. 이에 해당 원료를 사용한 제품은 전량 회수, 폐기되었다. 이후에도 육골분 사료의 안전성 확보를 위해 육골분 및 배합사료 등의 시료 32점을 추가로 수거하여 케타민과 덱스메데토미딘에 대한 잔류 조사를 실시 하였고, 분석결과 두 성분 모두 검출되지 않았다. 하지만 이번 조사를 통해 마취제 같은 의약품들이 고온 및 고압에도 분해되지 않고 잔류할 수 있다는 사실을 확인하였고, 이에 따라 육골분 사료에서 관리하고 있지 않은 다른 잠재적 유해물질들에 대한 조사의 필요성이 제기되었다.
B. polyfermenticus CJ6가 생산하는 항세균 활성 물질의 특성을 규명하고 정제하였다. 생육에 따른 항세균 활성은 배양 4시간부터 나타내어 정지기인 배양 8시간에 최대 활성(102,400 AU/mL)을 나타내고 이후 급격히 활성이 감소되었다. B. polyfermenticus CJ6의 항세균 활성 물질은 $37^{\circ}C$에서 24시간 처리 시 활성의 50% 저하되고 $70^{\circ}C$에서 24시간 처리시 활성이 완전히 소실되어 열에 불안정하였으며, pH 3.0~9.0 구간에서 안정한 활성을 나타내었다. B. polyfermenticus CJ6의 항세균 활성 물질은 protease, ${\alpha}$-chymotrypsin을 처리 시 역가가 크게 감소하였으며 proteinase K의 단백분해 효소에 역가를 완전히 상실하여 단백질성 물질임을 추정하였다. B. polyfermenticus CJ6는 E. coli O157:H7, S. aureus, S. Typhi, L. monocytogenes의 식중독 세균과의 각각 공동 배양에서 배양 3~6시간 이내에 식중독 세균의 생육을 완전히 저해하는 것으로 나타났다. B. polyfermenticus CJ6가 생산하는 항세균 활성 물질은 SPE, recycling preparative HPLC, analytical HPLC을 이용한 4단계의 정제과정을 통하여 최종 항세균 활성을 나타내는 3개의 분획을 분리하였다. 정제된 물질의 분자량을 결정하기 위하여 UPLC를 이용한 ESI-MS/MS를 시행한 결과 3개의 분획에서 분자량이 다른 5개의 peptide(757.4153 Da, 750.3444 Da, 1024.5282 Da, 1123.6083 Da, 1617.8170 Da)를 확인하였으며 이는 기존에 보고된 bacteriocin 분자와는 다른 분자량을 지니는 것으로 나타났다. B. polyfermenticus CJ6와 식중독 세균과의 공동 배양 실험에서 B. polyfermenticus CJ6는 식중독 세균에 대하여 매우 강력한 항세균 활성을 나타내며 그 원인물질이 되는 새로운 항 미생물 peptides 물질은 천연식품 보존제 및 사료 보존제뿐만 아니라 정장용 제재, 식중독 예방 및 치료용 생균제재 등으로도 활용이 기대되며, 이를 위하여 분리된 5개의 peptide의 정확한 구조 및 특성 규명 등의 연구가 앞으로 필요할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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