본 연구는 중국 광동지방에서 민간에서 널리 사용되는 Kocat-D1의 항당뇨 효능을 확인하기 위하여 진행하였다. Kocat-D1의 포도당 흡수능 증가 활성을 지방구세포인 3T3-L1을 이용하여 측정해본 결과, 0.2 nM 인슐린(낮은 인슐린농도)만 투여한 대조군보다 0.2 nM 인슐린과 $100^{\circ}C$ 열수 추출물을 0.2 mg/mL의 농도로 같이 처리하였을 때 대조군보다 포도당 흡수능이 $165.0{\pm}0.7%$로 증가하였다. 8주령의 C57BL/KsJ-db/db mice를 정상대조군(normal control, db/+ mice 비처리군), 당뇨대조군(DM control, db/db mice 비처리군) 및 Kocat-D1군(db/db mice에 Kocat-D1 $100^{\circ}C$ 열수 추출물을 350 mg/kg/day로 투여한 군)으로 나누었다. 16주간의 처리 후 체중과 식이 섭취량은 Kocat-D1군이 당뇨대조군보다 감소하였다. Kocat-D1군의 혈당은 $14.7{\pm}1.4\;mmol/L$였으며 당뇨대조군($27.1{\pm}0.2\;mmol/L$)보다 유의적 수준으로 감소하였다. 인슐린 농도는 Kocat-D1 투여군이 $0.17{\pm}0.02\;ng/mL$로 당뇨대조군의 $0.05{\pm}0.02\;ng/mL$보다 증가하였다. 신장의 glomeruli 부분의 collagen 축적을 확인하기 위하여 periodic acid-shiff base(PAS)로 염색한 결과 Kocat-D1에서 PAS로 염색된 collagen 부분이 감소한 것을 확인하였다.
감국, 산국 및 구절초 열수추출물의 첨가량을 달리하여 캔디를 제조하고 이들의 품질특성과 항산화특성 및 관능특성을 조사하였다. 색도의 경우 추출물의 첨가량의 증가와 함께 L값(명도)은 감소하였고, a값(적색도)과 b값(황색도)은 증가하였다. pH의 경우 감국, 산국 및 구절초 캔디는 각각 5.81$\sim$5.92, 5.77$\sim$5.85 및 5.83$\sim$5.94로 추출물 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, 산도는 추출물의 첨가량이 증가함에 따라 증가하였다. 수분함량도 추출물의 첨가량이 증가함에 따라 증가하였다. 용해도는 초기에 급격하게 증가하였으며, 경도는 추출물의 첨가량이 증가할수록 감소하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량, 전자공여능, 총 항산화력은 추출물 첨가량의 증가에 따라 증가하였으며, 구절초 캔디가 각각 0.815$\sim$2.706 mg/g, 0.147$\sim$0.856 mg/g, 15.217$\sim$76.236% 및 0.514$\sim$3.167 mg AA eq/g으로 감국 및 산국 캔디보다 높았다. 관능평가 결과 색은 추출물 첨가량이 증가함에 따라 감소하였으며, 향의 경우 감국 캔디는 15% 첨가구, 구절초 캔디는 10% 첨가구에서 각각 5.20과 5.35로 높게 평가되었다. 맛의 경우 산국 캔디는 추출물 첨가량의 증가에 따라 감소하였으며, 감국과 구절초 캔디의 경우는 10% 첨가구에서 각각 5.30과 5.60으로 높게 나타났다. 조직감은 경도가 낮을수록 낮은 점수를 얻었다. 종합적인 기호도에서 감국과 구절초 캔디의 경우 10% 첨가구에서 각각 5.75와 6.00으로 높은 평가를 받았으나, 추출물의 첨가량이 증가할수록 낮은 점수를 받았다.
본 연구에서는 멀꿀 열매 추출물의 세포수준에서 항산화 활성과 아세트아미노펜(APAP)으로 유도된 간 독성 동물모델에서의 간 기능 보호효과를 연구하였다. 멀꿀 열매 추출물의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 $16.13{\pm}0.27mg$ gallic acid equivalent/g 및 $4.7{\pm}0.80mg$ catechin equivalent/g이었다. 또한 DPPH 라디컬 소거능과 ORAC도 각각 $63.62{\pm}4.10{\mu}g/ml$ 및 $90.63{\pm}5.29{\mu}M$ trolox equivalent/g이었다. 과산화수소로 유도된 산화적 손상에 대한 멀꿀 열매 추출물의 간세포 보호효과를 실험한 결과, $200{\mu}g/ml$에서 세포생존율이 증가하고 증가된 LDH 활성이 감소함을 확인하였다. 간세포에서 과산화수소로 산화적 스트레스를 유도하여 감소된 항산화 효소(SOD, CAT, GR, GPx)의 활성은 멀꿀 열매 추출물 처리로 활성이 증가하여 간세포를 보호하였다. 아테트아미노펜(APAP) 유도 간 손상 생쥐 모델에서 간 보호활성을 평가하였다. 간 손상 혈청 표지지표인 ALT 및 AST수준이 APAP 단독 처리군에 비해 멀꿀 열매 추출물 200 mg/kg군에서 유의적으로 감소되었으며, 간의 과산화지질함량도 감소한 것으로 나타났다. 간 조직의 병리학 검사에서도 간조직이 정상 회복되는 형태를 보였다. 이상의 결과를 토대로 멀꿀 열매 추출물이 항산화 기전을 통해 간기능 보호 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
건강 기능성을 강조한 김치를 개발하기 위하여 대체염을 사용한 저 나트륨 김치 제조 시 선행연구결과에서 면역 활성이 우수했던 가시오가피와 감초의 추출물을 일정 농도로 첨가한 후 $10^{\circ}C$에서 숙성하면서 경시적으로 발효특성과 면역 활성능을 조사하였다. 대체염과 가시오가피와 감초의 추출물을 첨가한 저 나트륨 김치는 대조구인 일반김치에 비하여 pH 저하는 완만하여, 발효 7일차에 일반김치는 초기 pH 5.5에서 4.14로 저하하였는데 비하여, 저 나트륨 김치는 초기 pH 5.83~5.88에서 4.26~4.32이었으며, 산도의 경우에는 저 나트륨 김치가 오히려 산 생성이 높아 발효 7일차에 일반김치가 0.7인데 비하여 저 나트륨 김치는 0.8~0.84에 이르렀다. 발효 중 염도 변화는 대체염과 가시오가피와 감초의 추출물을 이용한 저 나트륨 김치군은 1.72~1.98%, 대조구의 염도는 2.3~2.57%의 분포를 보임으로써 75~77%의 염도 수준에 이르며, 나트륨함량으로는 일반김치의 $65{\pm}1%$ 수준에 해당된다. 유산균의 경우에는 일반김치에 비하여 가시오가피와 감초의 추출물을 첨가한 저 나트륨 김치가 유산균 증식이 높아 발효 6일차에 유산균의 증식이 가장 높아 일반염을 사용한 대조구 김치의 경우에는 Lactobacillus spp.가 $2.3{\times}10^8cfu/g$, Leuconostoc spp.가 $2.8{\times}10^6cfu/g$ 이었는데 비하여 대체염과 가시오가피 추출물 5%를 사용한 저 나트륨 김치의 경우에는 Lactobacillus spp.가 $3.5{\sim}5.4{\times}10^8cfu/g$, Leuconostoc spp.는 $6.1{\times}10^6cfu/g$으로 더 높아 대체염과 가시오가피와 감초의 추출물을 이용한 저 나트륨 김치의 경우가 유산균 증식이 활발하고, 이에 따라 산생성력이 높은 것으로 생각되었다. 가시오가피(AS)와 감초(GU)가 첨가된 저 나트륨 김치의 숙성과정 중 마크로파지 활성을 측정한 결과, AS 5%가 첨가된 Salt-RA kimchi는 숙성 6일째(식염수 대조군의 2.78배, 시료 $100{\mu}g/m{\ell}$), GU 5%가 첨가된 Salt-RG kimchi는 숙성 9일째(2.02배)에 AS나 GU가 첨가되지 않은 시료대조군(Salt-RA kimchi)보다 유의적으로 활성이 증진되었다. 또한, AS와 GU를 각각 3%씩 첨가한 저 나트륨 김치는 AS가 첨가된 저 나트륨 김치의 쓴맛을 개선할 뿐만 아니고, AS 첨가 저 나트륨 김치(김치 대조군보다 1.39배)보다는 낮을지라도 숙성 6일째에 저 나트륨 대조군 김치보다 마크로파지 활성을 유의적으로 증진시켰다(김치 대조군보다 1.28배).
피조개를 보다 효율적으로 이용하기 위해 상온유통이 가능하며 즉석식품으로 이용할 수 있는 레토르트파우치 조미피조개제품을 제조하기 위한 가공조건 및 저장 중의 품질안정성에 대하여 실험하였다. 동결한 피조개족육(足肉)을 해동한 다음 원료에 대해 솔비톨 $10.0\%$, 식염 $2.0\%$, 글루탐산나트륨 $0.5\%$로 된 혼합조미료를 살포, 혼합하여 $5^{\circ}C$, 10시간 조미한 다음 $45^{\circ}C$, 4시간 건조하였다. 건조 후 조미제품의 품질향상을 위해 $1\%$ 알긴산소오다용액에서 침지, 피복처리하여 이것을 2시간 동안 냉풍건조시킨 후 적층플라스틱필름주머니(polyester/casted polypropylene= $12{\mu}m/70{\mu}m,\;15{\times}16cm$)에 $45{\sim}50g$씩 충전, 진공포장하여 열수순환식 레토르트에서 Fo 값 6.0이 되도록 $121^{\circ}C$, 10분간 가열살균하는 것이 가장 좋았다. 이 조건하에서 제조된 제품은 가온검사결과 미생물의 증식은 없었으며 제품의 외관도 이상이 없었다. 원료피조개 및 레토르트파우치 조미피조개제품의 주요구성지방산은 16:0, 20:5, 22:6, 18:0 및 18:3이었고, 유리아미노산 중 함량이 많은 아미노산은 lysine, arginine, glycine, alanine, glutamic acid 및 leucine이었다. 그리고 핵산관련물질로서는 원료피조개 및 제품에 있어서 AMP의 함량이 가장 많았으며 유리아미노산, 베타인, 핵산관련물질 등이 원로피조개 및 제품 엑스분의 주성분을 이루고 있었다. 건조, 살균 등의 제품 제조공정을 통해 20:5 및 22:6 등 불포화산의 조성비는 다소 감소하는 반면, 포화산은 약간 증가하는 경향을 나타내었고 전엑스분질소의 함량은 약 1/2 정도 감소하였다. 제품을 상온에 100일간 저장하여 두고 품질안정성을 검토한 결과 저장 100일째까지 품질의 저하는 거의 없었으며, 알긴산소오다용액으로 피복처리를 함으로서 제품의 품질을 향상시킬 수 있다는 결론을 얻었다.
우리나라 대표 채소중의 하나인 무의 지상부는 과거 채소가 귀했던 겨울철 주요한 단백질, 비타민, 미네랄, 식이섬유 공급원으로 이용되어 왔으며, 무청김치 및 우거지 등으로 식용되어 왔다. 그러나, 최근의 도시와 농촌의 격리, 산업화의 정착, 식생활 습관의 변화 등으로 인해, 무청은 대부분 폐기되고 있는 실정이며, 무청의 효율적인 이용 및 유용생리활성에 대한 연구는 미미한 상태이다. 본 연구에서는 무청을 이용한 새로운 건강식품소재 개발 연구의 일환으로 조선무의 무청을 대상으로 ethanol 추출물 및 이의 순차적 유기용매 분획물들을 조제하여, 이들의 항균, 항산화 및 항혈전 활성들을 검토하였다. 그 결과 무청의 ethanol 추출물의 수율은 5.6%이었으며, 이들의 n-hexane, ethylacetate 및 butanol 분획 효율은 각각 25.3, 3.6, 19.4%로 나타났으며, 물 잔류물은 51.7%를 나타내었다. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 분석 결과 ethylacetate 분획에서 97.57 및 152.91 mg/g의 매우 높은 함량을 나타내었으며, ethylacetate 분획물은 매우 강력한 항균, 항산화, 및 항혈전 활성을 나타내었다. 먼저 항균 활성의 경우 무청 n-hexane 및 ethylacetate 분획물은 그람 양성균(S. aureus, L. monocytogenes 및 B. subtilis)에 대해 양호한 항균 활성을 나타내었으며, 그람 음성균에서는 E. coli 및 P. aeruginosa를 제외한 P. vulgaris와 S. typhimurium에 대해 생육억제 활성을 나타내었다. 즉, 물 잔류물을 제외한 모든 분획물에서 부분적인 항세균활성이 나타나, 무청 추출물이 다양한 항세균 활성물질을 포함함을 확인하였다. 항산화 활성 평가 결과, ethylacetate 분획물에서 우수한 DPPH 소거능, ABTS 소거능, nitrite 소거능 및 환원력을 확인하였다. 또한 항혈전 활성 평가에서도 ethylacetate 분획물에서 양호한 트롬빈 및 프로트롬빈 억제활성과 함께, 강력한 내인성 혈전 생성억제를 확인하였다. 본 연구결과는 무청이 영양적 측면 및 유용생리활성 측면에서 매우 우수한 식품소재임을 제시하고 있으며, 무청을 이용한 기능성 식품개발 및 ethylacetate 분획을 이용한 유용 소재개발의 기본 자료로 활용될 것이다.
본 연구는 만자카니(Quercus infectoria Olivier)의 항염증과 같은 생리활성에 대해 실험하였다. 만자카니는 열수(MDE)와 80% 에탄올(MEE)로 추출하였으며, MTT assay로 세포독성을 측정하였다. 항염증 활성을 위하여 nitric oxide (NO), prostaglandon E2 (PGE2) 및 leukotrien B4 (LTB4)의 생성을 측정하였으며, 염증성 사이토카인(IL-1β, IL-6 및 tumor necrosis factor (TNF-α)) 생성 및 전사인자의 발현을 측정 하였다. 그 결과 본 연구 농도범위인 1, 5, 10 ㎍/㎖에서 유의한 세포독성이 나타나지 않는 것을 확인 하였다. 각 시료의 10 ㎍/㎖ 농도에서 NO의 경우 MDE 37.2%, MEE 43.7%, PGE2의 경우 MDE 30.9%, MEE 43.7%, LTB4의 경우 MDE 37.1%, MEE 43.7% 감소되는 것을 확인하였다. 염증성 사이토카인의 경우 각 시료의 10 ㎍/㎖ 농도에서 IL-1β는 MDE 38.8%로 MEE 50.8%, IL-6는 MDE 35.0%, MEE 44.2%, TNF-α는 MDE31.9%, MEE 36.6% 감소되었다. 또한 전사인자의 경우 NF-κB는 MDE 44.0%, MEE 16.0%, iNOS는 MDE 44.0%, MEE 55.0%, COX-2는 MDE 45.0%, MEE 40.0% 감소되었다. 추출물 모두 항염증 활성에 효과가 있었으나 상대적으로 MEE가 염증성 인자의 감소 효능이 높은 것으로 확인 되었다. 결과적으로 만자카니의 여수 및 에탄올 추출물 모두 항염증 효능이 확인 되었으며 상대적으로 MEE의 효능이 더 높은 것으로 나타났다. 객관적으로 유의한 효능을 나타냈으므로 향 후 염증으로 인한 피부 손상 나아가 염증관련 질환을 개선하는 제품의 유용한 소재로써 응용 가능할 것으로 사료된다.
문헌조사를 통해 선별된 11종의 생약재를 대상으로 항산화 및 대식세포를 이용한 면역 활성을 측정하였다. 생약재 열수 추출물의 추출 수율은 구기자가 52.10%로 가장 높았고, 상황버섯이 5.7%로 가장 낮았으며, 그 외 시료는 14.50~42.47%였다. 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 상황버섯이 가장 높았다. DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성에서 $EC_{50}$값은 단삼이 $100{\mu}g/ml$ 이하였으며, 상황버섯, 황금 및 작약이 $100{\sim}200{\mu}g/ml$이었다. Superoxide anion 라디칼 소거활성에서 모든 시료의 $EC_{50}$값은 $300{\mu}g/ml$ 이상이었다. 환원력은 상황버섯이 가장 높은 활성이었으며, $Fe^{2+}$ 킬레이팅 활성은 뽕잎이 가장 높았다. 추출물의 세포독성은 LPS 처리 후 세포 생존율이 오가피를 제외한 모든 시료에서 $50{\mu}g/ml$ 처리 시 80% 이상, $100{\mu}g/ml$ 처리 시에도 77% 이상이었다. LPS의 처리 후 NO 생성량은 대조구에 비해 12배 증가되었으며, 11종의 생약재 추출물에 의한 NO 생성량은 $6.86{\sim}26.18{\mu}M$이었다. 특히 황금은 $100{\mu}g/ml$ 첨가 시 NO 생성을 72% 정도 감소시켰다. 황금, 상황버섯, 단삼, 뽕잎, 작약의 항산화 및 면역 활성이 높아 항산화 및 면역 증강용 기능성 음료 제조를 위한 부재료로써 이들을 선별하는 것이 적절하리라 판단된다.
황련은 한의학에서 진정, 소염, 항균 및 해열에 쓰이고 있으며, 주성분인 berberine은 강력한 항균작용을 가지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 황련에 대한 피부상재균 및 주거환경의 실내 낙하균에 대한 항균효과와 주거 환경에서 검출빈도가 높은 곰팡이에 대한 항진균 효과 및 인체에 대한 안전성을 조사하였다. 황련 열수 추출물(CW)은 Propionibacterium acnes, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis에 대해 항균 효과를 보였으며, 각기 다른 4곳에서 포집된 실내 낙하균에 대해서도 항균효과를 보였다. 100 mg/mL의 농도에서 42일까지 항균의 지속력과 열처리 후에도 항균력의 변화가 없는 열 안정성을 보여주었다. CW의 MIC와 MBC는 S. aureus는 0.03, 0.05 mg/mL, S. epidermidis는 0.50, 0.75 mg/mL, P. acne는 0.10, 0.15 mg/mL 였다. 주변 환경에서 검출빈도가 높은 5종의 곰팡이 중 4종에 대해 항진균 활성을 보였으며, 균사 생장의 100%를 억제할 수 있는 최저 농도로 결정하여 MIC를 측정한 결과 Gliocladium virens는 65 mg/mL이었다. Aureobasidium pullulans에 대한 MIC는 90 mg/mL, Penicilium pinophilum 및 Chaetomium globosum에 대한 MIC는 100 mg/mL로 측정되었다. 피부자극 테스트인 패치테스트와 안자극 테스트인 ocular mucous membrane irritation evaluation test에서도 CW는 자극을 보이지 않는 안전한 추출물로 간주되었다. 따라서, 이러한 결과는, 황련(Coptis chinensis)은 항균, 항진균 활성 및 인체 안전성을 가지는 화장품 및 주거 환경 산업의 소재 개발에 응용될 수 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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