The objective of this study was to investigate free amino acid composition, antioxidant activity, alcohol dehydrogenase activity and the sensory quality attributes for the development of functional soy sauce using Hutgae (Hovenia dulcis Thunb) fruit, which is well-known for improving liver function and alleviating various negative physiological effects following heavy consumption of alcoholic beverages. Soy sauces adding six types of extract from Hutgae fruit (HF) were prepared (SSH1: HF 20%, SSH2: HF 10%, SSH3: HF 20%/40 days NaCl extract, SSH4: HF 20%/20 days NaCl extract, SSH5: HF 20% water bath extract, SSH6: freeze-drying powder from HF 20% aqueous extract), compared with soy sauce using the conventional method. These soy sauces were used for determining alcohol dehydrogenase activity by NADH absorbance, the antioxidant effect by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and sensory evaluation by sensory scaling. Total free amino acid contents for most samples were in the range of 327.3 to 375.5 mg%, and then, aspartic acid and glutamic acid content of SSH1 and SSH5 were higher than that of others. DPPH radical scavenging activity was shown to be the highest in SSH4, also SSH1, SSH5 and SSF6 were shown to be higher than the control group. Alcohol dehydrogenase activity was shown to be the highest in SSH5. In sensory evaluation, the highest intensity of roast smell was observed in SSH4 while sweet taste was shown to be the highest in SSH5, and SSH3 and SSH5 revealed higher overall acceptability. From these results, Hutgae fruit soy sauces demonstrated antioxidant activity and alcohol dehydrogenase activity. In conclusion, soy sauces containing the water bath extract of Hutgae fruit may be used as a functional seasoning.
Home-made soy sauces with or without Hovenia dulcis Thunb (Hutgae) originated from different parts such as fruits, stems, and twigs were prepared according to the Korean traditional procedure. Soy sauces supplemented with Hutgae were evaluated for their activities of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging (DPPH) and alcohol dehydrogenase (ADH), free amino acid profiles, and sensory quality. All soy sauce types containing Hutgae had a strong DPPH activity as compared to the general type of soy sauce without Hutgae (GSC). Among Hutgae groups, DPPH activities of soy sauce supplemented with Hutgae stems was higher than that of soy sauces with either Hutgae fruits or twigs. ADH activities of soy sauces with Hutgae ranged from 14% to 55%, thus indicating that the functional activity of Hutgae was not altered during soy sauce preparations. Total free amino acid content of GSC was 295.5 mg%, and that of soy sauce with Hutgae fruits (346.8 mg%) was the highest when compared to Hutgae stems (272.3 mg%) and Hutgae twigs (225.6 mg%). In amino acid profiles, aspartate, arginine, histidine, and lysine levels were higher in soy sauces with Hutgae compared to GSC, whereas isoleucine, leucine, and phenylalanine levels were lower. Particularly, high levels of aspartate, glutamate, threonine, and lysine were presented in Hutgae twigs, whereas for Hutgae fruits and Hutgae stems, the levels of serine, glycine and arginine, and proline and methionine were high, respectively. According to sensory evaluations, Hutgae stems were preferred than GSC, due to the lower offensive smell and higher umami tastes. These findings demonstrate that soy sauce with Hutgae stems has potential protective effects against hangovers, improves the taste, and implies a possible functional ingredient.
발효에 의한 헛개열매의 기능성 상승 정도를 검토하고자, 헛개열매열수추출물을 발효시킨 후 급성 및 만성 알코올 투여 간손상 동물모델을 통하여 체중감량 억제, 알코올 분해 및 간기능 개선 효능을 검증하였다. 급성 알코올 투여 동물모델에서 헛개열매발효군(ET-FHWE)은 알코올대조군(ET)에 비하여 혈청 알코올 농도가 유의적으로 감소되었고, 특히 알코올 투여 3시간 후의 알코올 농도는 헛개열매추출액발효물에 의해 46.1%, 헛개열매열수추출물에 의해 19.1% 감소된 것으로 나타났다. 또한 알코올 투여에 의해 증가된 혈청 아세트알데하이드 농도는 헛개열매추출액발효물에 의해 알코올 투여 3시간 후에는 48.7%, 5시간 후에는 39%로 알코올대조군(ET)보다 유의적으로 감소하였고, 이는 헛개열매열수추출물은 발효에 의해 알코올 및 아세트알데하이드 분해능이 증가하는 것으로 사료되었다. 만성 알코올 투여 간손상 동물모델 실험에서 알코올 투여에 의해 상승된 혈청 알코올 농도는 헛개열매열수추출물과 헛개열매추출액발효물 투여에 의해 각각 31%, 41% 유의적으로 감소하였다. 혈청 아세트알데하이드 농도와 ${\gamma}$-GTP 활성도는 헛개열매열수추출물과 헛개열매추출액발효물 투여에 의해 알코올대조군(ET)보다 유의적으로 감소되었으며, 장기간 알코올 투여에 의한 체중 감소 억제 및 간조직 지질수준의 유의적 감소를 나타내었다. 또한 헛개열매추출액발효물은 장기간의 알코올 투여로 인해 감소된 혈당을 유의적으로 증가시키는 것으로 나타났다. 본 연구 결과, 급성 알코올 투여 동물모델에서 헛개열매열수추출물은 발효에 의해 알코올 및 아세트알데하이드 분해능이 증진되었고, 만성 알코올 투여 모델을 통한 실험에서는 발효에 의해 헛개열매의 간기능 개선효능이 유지됨과 동시에 일부 효능(혈청 지질 및 혈당 수준 개선능)은 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 헛개열매추출액발효물은 급성 및 만성 알코올성 간손상 억제에 있어서 헛개열매열수추출물보다 더욱 강력한 기능성 물질로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
지구자나무 methanol 추출물의 hexane, chloroform, ethylacetate, butanol 및 $H_2O$ 분획물이 $CCl_4$로 급성 간 독성이 유발된 흰쥐의 효소 활성과 항산화 활성 효과를 검토한 결과, 대조군과 비교하여 $CCl_4$ 단독 투여군에서 ALT, AST, ALP, ${\gamma}$-GTP 및 LDH의 활성과 bilirubin, cholesterol 및 TG의 함량이 유의적으로 증가(p<0.05)하였으나, ALT및 AST 활성도는 $CCl_4$ 단독 투여군과 비교하여 chloroform 분획물을 투여한 군에서, ALP 활성도는 hexane 분획물을 투여한 군에서, bilirubin 함량은 butanol과 $H_2O$ 분획물을 각각 투여한 군에서, cholesterol 함량은 chloroform 과 $H_2O$ 분획물을 각각 투여한 군에서, TG 함량은 chloroform 분획물을 투여한 군에서 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었다. 또한 간조직 중 의 과산화 지질함량과 SOD, catalase및 GSH-PB(활성은 대조군과 비교하여 $CCl_4$ 단독 투여군에서 유의적인 증가(p<0.05)를 나타내었으나, 과산화 지질 함량은 $CCl_4$ 단독 투여군과 비교하여 hexane, chloroform, butanol 및 $H_2O$ 분획물을 각각 투여한 군에서, catalase 활성은 chloroform, ethylacetate, butanol 및 $H_2O$를 각각 투여한 군에서, GSH-Px 활성은 chloroform, butanol 및 $H_2O$ 분획물을 각각 투여한 군에서 유의적인 감소(p<0.05)를 나타내었다. 한편, Blutathione함량과 GST 활성은 대조군에 비해 $CCl_4$ 단독 투여군에서 유의적인 감소 (p<0.05)를 나타내었으나, glutathione 함량은 chloroform과 ethylacetate를 각각 투여한 군에서, GST 활성은 hexane과 chloroform을 각각 투여한 군에서 $CCl_4$단독 투여군과 비교하여 유의적인 증가(p<0.05)를 나타내었다. 따라서 본 실험 결과 지구자나무 분획물이 $CCl_4$로 유발된 흰쥐의 간 손상에 미치는 영향을 검토한 결과, chlornform 분획물이 간세포의 괴사와 변성에 지표가 되는 ALT와 AST 활성도의 저하효과와 간 손상에 따른 과산화 지질 함량과 SOD, Catalase, GSH-Px등의 활성 감소, glutathione함량 및 GST활성의 증가를 나타내어 생채내의 free radical에 의한 간보호 작용이 있는 생리활성 물질을 함유하고 있음이 추정되며, 아울러 이 분획물을 더욱 분리하여 물질의 구조와 반응 기전 제시와 함께 간 손상의 예방 및 치료에 도움이 될 수 있는 물질을 개발할 가치가 있다고 사료된다
숙취해소용 음료로 개발된 건강음료를 각각 알코올(5 g/kg B.W, 40%) 투여 30분 전과 후에 경구적으로 섭취시키고(10 mL/kg) 시간(1, 3 및 5)에 따라 미동맥으로 채혈하여 혈액 중 알코올 농도와 아세트알데히드 농도, 간 조직 중 알코올 대사효소 alcohol dehydrogenase (ADH) 및 aldehyde dehydrogenase(ALDH)의 활성과 간기능 지표 효소(ALT, AST)의 활성 변동을 측정 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 알코올 투여 30분 전에 건강음료를 공급하였을 때 혈액 중 알코올 농도는 알코올 투여 1시간 후부터 모든 군에서 급격하게 감소하였으며 알코올 투여 5시간째에 알코올 대조군(EC)에 비해 건강음료 투여군(BE)은 48.4%정도 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 아세트알데히드 농도는 알코올 대조군(EC)에 비해 건강음료 투여군(BE)은 15.6%, 타사제품 투여군(P)은 20.3% 낮았다. 알코올 투여 30분 후 숙취해소 음료를 공급하고 5시간 경과 후 건강음료 투여군(AE)의 알코올 농도는 알코올 대조군(EC)에 비해 65.2% 낮은 수치를 나타내었다. 아세트알데히드 농도는 알코올 대조군에 비해 건강음료 투여군(AE)은 36.4% 낮은 0.21 mg/dL 타사제품투여군(P)은 24.2% 낮은 0.25 mg/dL를 나타내었다. 간 조직 중 ADH 활성은 정상군과 알코올을 섭취 한 모든 실험군 사이에 별다른 변동을 관찰할 수 없었다. 숙취해소 음료의 1회 섭취와 체중 1 kg당 5 g의 알코올 1회 투여가 알코올 대사 효소의 활성에 영향을 미치지 못함을 시사하고 있다. 혈청 ALT, AST 활성은 정상군과 알코올 투여 실험군간에 유의적인 차이를 보이지 않았으며 또 건강음료의 음용이 정상적인 간 기능에 영향을 미치지 않는 결과를 볼 때 안전성이 인정된다고 생각된다.
본 연구에서는 헛개나무 조직 배양에서 체세포배 유도 및 식물체 재분화를 위한 적절한 배지, 생장조절물질, 탄소원 그리고 배양 환경을 조사하였으며 대량 번식 시스템을 위해 체세포 배로부터 식물체로 재분화 하기 전 세포 동조화와 건실한 유묘 생산에 최적인 배양 조건을 조사하였다. 강원도 양양 헛개나무 자생지에서 채취한 종자를 배배양하여 기내 발아시킴으로 기내 식물체를 얻었으며 이를 본 실험에 이용하였다. 기내 발아 후 7-14일 된 식물체의 자엽과 잎 절편을 NAA를 처리한 배지에 배양했을 때 callus 상태를 거치지 않고 직접 shoot가 유기되었는데 NAA 0.5mg/l에서 43.6%로 형성율이 가장 높았으며 절편체 당 shoot 의 수도 2.8개였다. NAA와 BA 조합처리하였을 때 BA 0.1mg/l+ NAA 1mg/l에서 38.1%의 형성율을 보였으며 절편체 당 shoot의 수는 4개 이상으로 유기되었다. 체세포배는 NAA와 2,4-D의 단독처리 또는 BA와의 조합처리에서 발생하였으며 직접 체세포배 또는 배발생캘러스가 형성하였다. BA 0.1mg/l+ 2,4-D 1mg/l 또는 BA 0.1mg/l+ NAA 1mg/l에서 발생한 배발생 캘러스의 생장과 성숙 및 발아에 최적 배양 조건을 조사하였을 때 $GA_3$ 1mg/l을 처리하여 배 발아를 촉진시켰으며 자엽은 발달하지 못하고 하배축이 신장하여 유근이 발생한 형태의 유묘를 생산하였다.
This study was conducted to clarify the effects of the Korean raisin (Hovenia dulcis Thunb) extracts and polyherbal extracts consisted of 6 types herbal extracts including HDT (HDTmix) on $CCl_4$ induced organ damages. Extracts were prepared by autoclave ($121^{\circ}C$, 15 psi, 3 hours) and filtered with nylon cloth and filter paper then freezing dried. Male Sprague-Dawley rats $(200^{\circ}{\ae}20g)$ were used as experimental groups, which were divided into 5 groups; intact control group (100 mg/kg), $CCl_4$ dosing group (100 mg/kg), $CCl_4$ dosing after HDT extract dosing group (100 mg/kg), $CCl_4$ dosing after HDTmix dosing group (100 mg/kg), Silymarin dosing group (5 mg/kg) after all test articles were orally dosed once a day for 28 days. They were sacrifiled under ether anesthesia. HDT extracts and HDTmix dramatically inhibits the $CCl_4$ intoxicated hepato/nephropathies with immuno-suppress changes on the spleen. They showed more dramatical protective effects on most of specific organs compared to that of Silymarin 5 mg/kg except for hepatoprotective effects in which, quite similar effects were detected. In addition, HDT extracts showed synergic effects with other types of herbal extracts because HDTmix showed more favorable protective effects on the all specific organs showing $CCl_4-related$ histopathological changes compared to HDT extracts.
열매와 줄기에 단맛이 있어서 술을 담그기도 하고 간기능 보호와 음주 후 숙취증상을 해소하는 기능이 있는 것으로 알려진 헛개나무를 새로운 식품소재로 활용하고자 하는 연구의 일환으로 헛개나무열매 추출물을 식혜에 첨가하여 식혜의 기계적, 관능적 품질특성과 저장기간 동안의 변화를 살펴보았다. 헛개나무열매 추출물을 첨가한 식혜의 pH는 헛개나무열매 추출물을 전혀 첨가하지 않은 식혜인 대조군이 가장 높았고 헛개나무열매 추출물 첨가량의 종가에 따라 낮아졌다. 색도 측정 결과 명도(lightness값)는 대조군이 가장 높았으며 헛개나무열매 추출물 첨가량이 증가할수록 낮아졌고 적색도(redness값)와 황색도(yellowness값)는 헛개나무열매 추출물의 농도가 높을수록 높아졌다. 당도는 헛개나무열매 추출물의 첨가가 많을수록 높아져 헛개나무열매 추출물을 전혀 첨가하지 않은 대조군은 9.20 이었으나 헛개나무열매 추출물 20% 첨가시 당도가 11.80, 40% 첨가시 12.93, 60% 첨가시 14.00 등으로 헛개나무열매 추출물 첨가가 많을수록 당도가 높았다. 탁도는 대조군의 탁도가 가장 낮았고 헛개나무열매 추출물 첨가가 증가될수록 높아졌다. 헛개나무열매 추출물을 첨가하여 제조한 식혜의 저장기간에 따른 변화는 pH는 대조군이 상대적으로 많이 감소하였으며, 헛개나무열매 추출물 첨가가 많은 식혜일수록 pH의 감소율이 낮았다. 색도에서 적색도(redness값)와 황색도(yellowness값)는 저장기간이 길어질수록 높아졌다. 당도의 저장기간에 따른 변화는 대조군이 저장 10일까지 계속 높아졌으나 저장 10일 이후에는 점차적으로 낮아졌고 헛개나무열매 추출물 20% 첨가 식혜는 저장 12일째가 가장 높았으며, 60% 이상 헛개나무열매 추출물 첨가 식혜는 관찰 16일 까지 계속 높아졌다. 탁도는 모든 시료가 저장기간까지 계속 높아졌다. 헛개나무열매 추출물을 첨가하여 제조한 식혜의 전반적인 기호도에서 헛개나무열매 추출물 40%를 첨가하여 제조한 식혜의 5.50, 20% 첨가한 식혜는 5.40으로 나타나 헛개나무열매 추출물 40% 첨가 식혜와 20% 첨가 식혜가 큰 차이를 보이지 않고 선호도가 높았다. 헛개나무열매 추출물을 첨가한 식혜의 저장중 총균수의 변화는 저장 초기에는 각 군간의 현저한 차이가 관찰되지 않았으나 저장기간이 길어질수록 헛개나무열매 추출물이 많이 첨가된 식혜에서 일반 세균이 적게 관찰되었다. 헛개나무열매 추출물을 첨가한 식혜의 저장일수에 따른 대장균군의 변화는 대조군의 경우 저장 10일째 관찰 결과 10.5 CFU/g을 나타냈으나 헛개나무열매 추출물 첨가 100% 식혜는 저장 16일째에 7.9 CFU/g으로 나타나 헛개나무열매 첨가 식혜가 저장성이 현저히 높았다.
본 연구는 만성 알코올 유도 쥐에 대한 1.5% 헛개나무 열매 농축액이 첨가된 콩나물 혼합물의 숙취해소 및 간 기능 개선 효과를 확인하고자 하였다. 헛개나무 열매 농축액을 함유한 콩나물 혼합물군(SHM) 내 ampelopsin 및 L-asparagine의 함량은 10.52, 35.19 ppm으로 확인되었으며, 만성 알코올 급여에 의해 체중 변화량이 감소하고, 간 중량은 증가한 반면 SHM 처리시 유의적으로 체중 변화량이 증가하였으며, 간 중량이 감소하였다. 혈중 alcohol 및 acetaldehyde의 농도는 SHM군에서 2.89, 0.53 g/L로 가장 낮은 함량을 보였으며, 간 조직 ADH 및 ALDH의 활성은 SHM군에서 33.11, 102.06 U/L로 가장 높은 활성을 나타냈다. 만성 알코올 유도는 ALT, AST 및 GGT와 같은 간 기능 지표 효소들의 활성을 증가시켰지만, SHM 처리시 각각 41.00, 130.83 및 0.47 U/L로 활성이 유의적으로 감소하였다. 간 조직 및 혈중 triglyceride 함량은 SHM군에서 1.45와 33.00 mmol/L로 가장 낮은 값으로 나타났고, 만성 알코올 투여로 증가된 혈중 total cholesterol 및 LDL cholesterol 함량은 SHM에 의해 감소하였으며, 만성 알코올 투여로 인해 감소된 혈중 HDL cholesterol 함량은 SHM 처리시 증가하였다. 간 조직을 형태학적 및 병리학적으로 관찰한 결과, 만성 알코올 유도군의 간 조직은 형태학적 관찰에서 황갈색을 띠었고, 병리학적 관찰에서는 지질방울의 크기 및 수가 증가하였다. 그러나 SHM 처리시 형태학적으로 관찰한 간 조직의 색은 적갈색으로 나타났고, 병리학적으로 관찰한 간 조직의 지질방울 크기 및 수는 감소하였다. SHM군의 간 조직 및 혈중 지질 과산화 함량은 677.68, 76.26 nmol/g으로 가장 낮은 값으로 확인되었으며, 간 조직 및 혈중 GSH 함량은 SHM군에서 가장 높은 값인 19.93 및 20.08 μmol/kg으로 나타났다. 따라서 콩나물 또는 헛개나무 열매의 단일 섭취보다 혼합하였을 때 ampelopsin 및 asparagine과 같은 유효성분들의 시너지에 의해 SHM군에서 증진된 숙취해소 및 간 기능 개선 효과를 확인할 수 있었으며, 이는 기능성 식품 소재화에 대한 가능성을 제시하는 기초 자료로 활용될 수 있음을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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