• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2023년도 임시총회 및 춘계학술대회
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• pp.16-16
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• 2023

Metabolomics is the study of global metabolite profiles in a system (cell, tissue, or organism) under a given set of conditions. Metabolomics has its roots in early metabolite profiling studies but is now a rapidly expanding area of scientific research in its own right. In this study, the applications of metabolomics in natural product studies are explored. Ginseng is a well-known herbal medicine and has various pharmacological effects, which include antiaging, anticancer, antifatigue, memory enhancing, immunomodulatory, and stress reducing effects. Metabolomic analysis of organic acids has not been performed for evaluation whether ginseng has been cultivated using conventional or environmental-friendly farming methods. In this study, profiling analysis was conducted for organic acids (OAs) in ginseng roots produced using conventional or environmentfriendly farming methods at five locations in each of five regions. In OA profiles, lactic acid was the most abundant OA in all regions, with the exception for environmentally friendly farmed ginseng in two of the five regions, in which glycolic acid was most abundant OA. OA profiles in all regions showed isocitric acid levels were increased by environment-friendly cultivation, which suggests metabolic differences associated from farming method, and that isocitric acid might be a useful discriminatory biomarker of environmental-friendly and conventional cultivation. The results of the present study suggest metabolomic studies of OAs in ginseng roots might be useful for monitoring whether ginseng has been cultivated using conventional or environmentally friendly farming methods.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제28권2호
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• pp.153-164
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• 2024

This study aimed to identify metabolic biomarkers and investigate changes in intestinal microbiota in the feces of healthy participants following administration of Lactococcus lactis GEN-001. GEN-001 is a single-strain L. lactis strain isolated from the gut of a healthy human volunteer. The study was conducted as a parallel, randomized, phase 1, open design trial. Twenty healthy Korean males were divided into five groups according to the GEN-001 dosage and dietary control. Groups A, B, C, and D1 received 1, 3, 6, and 9 GEN-001 capsules (1 × 10¹¹ colony forming units), respectively, without dietary adjustment, whereas group D2 received 9 GEN-001 capsules with dietary adjustment. All groups received a single dose. Fecal samples were collected 2 days before GEN-001 administration to 7 days after for untargeted metabolomics and gut microbial metagenomic analyses; blood samples were collected simultaneously for immunogenicity analysis. Levels of phenylalanine, tyrosine, cholic acid, deoxycholic acid, and tryptophan were significantly increased at 5-6 days after GEN-001 administration when compared with predose levels. Compared with predose, the relative abundance (%) of Parabacteroides and Alistipes significantly decreased, whereas that of Lactobacillus and Lactococcus increased; Lactobacillus and tryptophan levels were negatively correlated. A single administration of GEN-001 shifted the gut microbiota in healthy volunteers to a more balanced state as evidenced by an increased abundance of beneficial bacteria, including Lactobacillus, and higher levels of the metabolites that have immunogenic properties.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권4호
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• pp.617-629
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• 2023

Reactive oxygen species are the byproducts of metabolic processes in the body, However, excessive amount may cause side effects such as cancer. Therefore, to reduce the production of these species, but their long-term administration at high doses may induce side effects. Hence, natural materials with antioxidant activities are attracting attention. Two of these natural materials are soybean sprouts and Hovenia dulcis Thunb. fruits, but few studies have evaluated the effects of their combination. Thus, we prepared a soybean sprout extract containing 1.5% H. dulcis Thunb. fruit concentrate (BHM) to develop a functional food material derived from natural products and then confirmed its physicochemical properties and physiological activity. Among the organic acids detected in BHM, malic acid exhibited the highest content of 1,451.03 ppm, and the main free sugars were glucose (645.48 ppm) and fructose (738.11 ppm). Taurine was the most abundant free amino acid at a concentration of 11.95 ppm, followed by those of arginine (10.97 ppm) and glutamic acid (10.16 ppm). Analyses of the mineral components revealed large amounts of Zn and Fe in BHM, and the respective total polyphenol and flavonoid contents in BHM were 957.16 and 601.93 ppm. The DPPH radical and H₂O₂ scavenging activities and reducing power indicated excellent antioxidant efficacy compared to the positive controls. Furthermore, blood alcohol and acetaldehyde concentrations were measured to confirm the hangover-relieving effects of BHM, with both significantly decreased (p<0.05). BHM displays potential for development as a functional food, and the results of this study may be used as basic data in further research.

• 한국가금학회지
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• 제34권2호
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• pp.91-97
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• 2007

산란계에서 일령에 따른 생리적인 변화를 구명하기 위하여 혈액의 성상이 분석되었다. 13개의 산란계 농장에서 수집된 48계군에서 1, 11, 21, 50, 80, 120, 180, 240, 300, 400, 500일령에 채혈하였으며, 포도당, 지질, 단백질, 효소, 전해질 등 17종의 혈액을 구성하는 물질이 혈액 자동분석기에 의하여 분석되었다. 혈청 내 포도당의 함량은 사료 내 탄수화물의 함량이나 에너지가와 상관없이 부화시에 가장 높고 서서히 감소되는 경향을 보였지만, 총 단백질, 알부민, 그리고 글로불린의 함량은 사료 내 단백질 함량이 감소되었을지라도 일령이 경과함에 따라 증가하였다. 혈청 내 지방 함량은 사료에 포함된 지방의 함량에 관계없이 지방의 종류에 따라 변화가 상이하였다. 콜레스테롤은 부화 시 가장 높고 120일령까지는 낮은 상태를 유지하다가 180일령 이후에 증가하였으나, HDL-콜레스테롤은 부화 시 가장 높고 이후에 서서히 감소하다가 180 일령 이후에는 급격히 감소하였다. 트리글리세라이드는 부화시에 가장 낮고 120일령까지는 부화시보다 약간 높은 수준을 유지하다가 180일령 이후에 10배 이상 급격히 증가하는 경향을 보였다. 효소의 수치는 AST, ALT, 그리고 GGT는 비교적 일정하게 유지되었으나, 아밀라제는 부화 후 일령이 경과함에 따라 서서히 감소되었다. 또한 인, 나트륨, 칼륨, 그리고 염소의 함량은 대체로 일정하게 유지되었으나, 칼슘의 함량은 180일령을 전후로 2배 이상 상승하여 유지되었다. 혈청내 노폐물인 요소와 요산은 부화시 가장 높고 급격히 감소한 후에 요소는 일정하게 유지되었으나, 요산은 120일령부터 증가하여 180일령 이후에는 일정한 상태를 유지하였다. 이 실험의 결과로 혈청 내 칼슘 함량의 변화와 사료 내 칼슘 함량의 변화 간의 상관 관계에 대한 구명이 추후에 필요하지만 혈청 내 존재하는 여러 종류의 혈청 성분은 대부분이 사료의 성상과 관계없이 일령이 경과함에 따라서 대사 변화에 의해 함량이 변화되는 경향을 보였다.

• 생명과학회지
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• 제28권9호
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• pp.999-1006
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• 2018

비쑥(Atermisia scoparia)은 국화과에 속하는 한해살이 풀로서 유라시아 지역 분포하며, 염생습지에 자생하는 염생식물의 일종이다. 비쑥은 민간요법에서 이뇨제, 소염제, 간염치료제로 사용되어 왔으며, 비쑥에서 분리한 플라보노이드, 쿠마린 화합물의 항산화, 항염증 등의 생리활성이 보고되어 있다. 본 연구에서는 비쑥 추출물이 3T3-L1 지방전구세포 모델에서 지방세포 내에서의 중성지방 생성 및 지방세포 분화조절 인자 발현에 미치는 영향을 검토하였다. 지방전구세포 3T3-L1을 지방세포로 분화하여 Oil Red O 염색법으로 지방세포 분화 정도를 측정한 결과, 비쑥 추출물 처리군에서 농도 의존적으로 지방세포 형성이 억제되었다. 또한 지방세포 분화 관련 인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, SREBP-1c의 발현을 mRNA 및 단백질 수준에서 확인한 결과, 비쑥 추출물을 처리한 군에서 지방세포분화 인자 발현이 감소하는 것으로 나타났다. 지방세포 분화 및 증식에 관여하는 것으로 알려져 있는 MAPK 신호전달 경로를 확인한 결과 비쑥 추출물을 처리한 군에서 p38, ERK, JNK의 인산화가 억제되었다. 이를 통해 비쑥 추출물은 MAPK 신호전달 경로를 통한 지방세포 분화 인자 조절을 통해 지방 생성과 합성을 억제하는 것으로 사료된다. 따라서 본 연구 결과로부터 비쑥 추출물의 MAPK 신호전달 경로 억제를 통한 항비만 효과를 확인하였으며, 나아가 건강 기능성 식품 소재로서의 개발 가능성이 기대된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제44권2호
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• pp.152-161
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• 2011

Koreans have undergone many changes in dietary patterns with economic growth. The purpose of this research was to examine changes in dietary patterns using data from the 1998, 2001, and 2005 Korean National Health and Nutrition Examination Survey. The study included 21,525 subjects (8,295 from 1998, 6,880 from 2001, and 6,350 from 2005) who were 20 years or older and who participated in a 24-h diet recall. The percentage energy intake from 22 food groups was calculated, and a cluster analysis was applied to identify dietary patterns. Two dietary patterns emerged; the first pattern was characterized by high intake of white rice, legumes, vegetables, kimchi, and seaweeds, the so-called "traditional" pattern (53%), whereas the other pattern was characterized by high intake of other grains, noodle dumplings, floured bread, pizza, hamburgers, cereals and snacks, potatoes, sugared sweets, nuts, fruits, meat·its products, eggs, fish, milk and dairy products, oils, beverages and seasoning, or the so-called "modified" pattern. The modified pattern comprised a higher proportion of younger aged, metropolitan residents with more education and higher incomes. However, the gender distribution was not significantly different. The modified pattern had a significantly higher intake of all nutrients except carbohydrates and had a higher proportion of energy from fat and protein. No association with a risk for metabolic syndrome was found for either dietary pattern. After age was standardized, the traditional pattern included 52% of the respondents in 1998, 54% in 2001, and 50% in 2005. However, the modified pattern was significantly more prevalent in the younger age group (20-29 yr), whereas the traditional pattern increased significantly in the older age group (${\geq}$ 65 yr). In conclusion, a secular trend was found for dietary pattern by age group, suggesting that it is necessary to monitor the changes in dietary pattern by age group and to develop appropriate dietary education and guidelines.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권3호
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• pp.387-394
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• 2019

Objective: This study was to investigate the nutrient ileal digestibility of dried mealworm (Tenebrio molitor) larvae and compare with those of three animal protein by-products in growing pigs. Methods: A total of 12 crossbred ($[Landrace{\times}Yorkshire]{\times}Duroc$) growing pigs with average body weights of $24.12{\pm}0.68kg$ were surgically equipped with simple T-cannulas after being deprived of feed for 24 h according to published surgical procedures. These pigs had a recovery period of two weeks. A total of 12 pigs were assigned to individual metabolic crates and allotted to one of four treatments with 3 replicates in a fully randomized design. Dietary treatments included the following: i) Fish meal, corn-vegetable by-product basal diet+9.95% fish meal; ii) Meat meal, corn-vegetable by-product basal diet+9.95% meat meal; iii) Poultry meal, cornvegetable by-product basal diet+9.95% poultry meal; iv) Tenebrio molitor, corn-vegetable by-product basal diet+9.95% dried Tenebrio molitor larvae. Results: Results showed that the apparent ileal digestibility (AID) of Lys was higher (p<0.05) in pigs fed Tenebrio molitor diet than that in pigs fed fish meal diet. Pigs fed Tenebrio molitor diet showed increased (p<0.05) AID of His and Arg compared to pigs fed Fish meal or Meat meal diet. The AID of Cys was increased (p<0.05) in pigs fed poultry meal and Tenebrio molitor diets compared to that in pigs fish meal diet. Pigs fed meat meal, poultry meal, and Tenebrio molitor diets showed higher (p<0.05) standardized ileal digestibility (SID) of total energy compared to pigs fed fish meal diet. The SID of Arg was higher (p<0.05) in pigs fed Tenebrio molitor diet than that in pigs fed fish meal or meat meal diet. Furthermore, pigs fed poultry meal or Tenebrio molitor diets showed increased (p<0.05) SID of Cys compared to pigs fed fish meal diet. Conclusion: In conclusion, providing pigs with diets that contained Tenebrio molitor larvae meal improved AID and SID of nutrients as well as essential and non-essential amino acids. The digestibility of dried mealworm larvae protein and its utilization in vivo are also good. Therefore, dried mealworm larvae protein can be used as protein source at 10% level in growing pigs.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권3호
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• pp.263-268
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• 2019

메탄올은 부동액, 세제, 살균제, 소독제 및 공업용매 등 다양한 분야에서 사용되는 독성 알코올이며, 섭취, 경피흡수 및 흡입을 통해 인체에 노출된다. 체내에서 메탄올은 포름알데히드와 포름산으로 산화되며, 이러한 생성물을 대사산증, 시신경장애를 일으키고, 심한 경우 사망에 이르기도 한다. 본 연구에서는 국내에서 유통되는 세척제 및 헹굼보조제 중 메탄올의 함량을 모니터링하고자 하였으며, 기존의 식약처에서 고시한 방법보다 더 간단하고 빠른 GC-HS-MS방법으로 진행하였다. 본 분석법은SIM 모드로 진행하였고(메탄올 31 m/z 및 이소프로판올 45 m/z), LOD는 1.09 mg/kg으로 계산되었으며, 정확도와 정밀도는 각각 91.1-97.9%와 10%이하로 나타나 정량분석에 적합한 수준임을 확인하였다. 본 연구는 세척제 중 메탄올 함량을 모니터링한 최초의 연구로써 가치가 있다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1128-1139
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• 2020

최근 기후의 급속한 변화에 따라서 식품과 농산물에 Aspergillus, Fusarium 및 Penicillium속에 해당하는 곰팡이에 의한 오염이 빈번하고 이들에 의해 생성되는 aflatoxins, fumonisins, ochratoxins, patulin, trichothecenes, zearalenone등의 곰팡이 독소로 인해서 인간의 건강에 위해를 끼치고 또한 경제적인 손실을 가져오게 하고 있다. 최근 건강에 대한 소비자의 관심으로 인하여 기존에 사용되고 있는 프로피온산 및 소브산과 같은 보존료에 대한 거부감이 증가하고 있어 천연의 소재로부터 이를 대체할 만한 항진균제의 개발이 필요한 상황이다. 본 총설에서는 곰팡이의 생육 및 독소 생성을 제어하기 위한 생물학적 방법으로 유산균의 역할에 대하여 살펴보고자 하였다. 최근의 연구에 의하면 유산균은 저분자 화합물인 유기산, reuterin, 단백질 유래 화합물, 하이드록시 지방산, 페놀 화합물과 같은 다양한 대사산물을 통하여 곰팡이의 생육을 효과적으로 억제시키고 있으며, 또한 유산균의 세포벽 구성성분과의 흡착, 곰팡이 독소의 분해 및 곰팡이 독소의 생산 저해 등을 통하여 곰팡이 독소의 생산을 감소시키고 있는 사실이 제시되고 있다. 유산균은 다양한 종류를 포함하고 있으며 다양한 대사산물을 생산하고 있으므로 이를 바탕으로 효과적으로 곰팡이의 생육 및 독소 생산을 제어할 수 있는 잠재력 갖추고 있으므로, 유산균은 식품에 있어서 곰팡이의 생육을 조절하는 소재로서 주목 받을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제31권12호
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• pp.1072-1078
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• 2021

구강 병원체 Streptococcus mutans는 인간 충치를 일으키는 주요한 원인균 중 하나로 알려져 있다. 효과적인 구강 건강관리를 위해 치약과 구강 청결제를 포함한 다양한 치과 위생 제품을 사용하고 있지만, 음식 섭취 후 구강 미생물의 재발은 빈번하게 발생한다. 본 연구는 치아우식증의 원인균인 S. mutans를 장시간 배양 시, 관찰된 급격한 세포사가 어느 시점에 유도되는지 분석하고 이러한 생장특성이 특이 대사물질의 분비와 밀접한 관련이 있는지 평가하고자 하였다. 특히, S. mutans의 생균수는 전체 72시간의 배양 중 24시간 이후에 급격히 감소한 반면, 지표균주인 대장균은 동일한 시간에 일정한 수준의 생균수를 유지하였다. 다음으로 S. mutans 배양액에 동종의 세포사를 유도하는 특정 신호물질이 포함되어 있는지를 확인하기 위해 균주의 배양 24시간 후에 배양액을 회수하였다. 비록 세포의 성장이 완전히 복구되지 않았지만, 배양액의 산성 pH를 중화하고 포도당을 보충한 조건에서 복구된 표현형이 일부 관찰되었다. 그러나 배양액의 낮은 pH의 중화만으로는 세포 생장이 전혀 회복되지 않았다. 이러한 S. mutans의 세포사는 영양소 고갈뿐만 아니라 신호전달과 밀접하게 연관될 수 있으므로 이러한 생존 표현형에 대한 이해는 S. mutans의 생물학에서 세포 간 신호전달체계에 대한 새로운 지식을 제공할 수 있다.