• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권3호
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• pp.443-450
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• 2012

최근 연구에 의하면, NOX4에 의해 생성된 세포내 ROS는 지방세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 본 연구진의 보고에 의하면 천년초 추출물은 $PPAR{\gamma}$의 발현 및 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 밝혀진 바 있다. 따라서 본 연구에서는 천년초 선인장의 건강기능식품 소재화시 기초자료를 제공하고자 지방세포내 생성되는 ROS에 대한 천년초 열수 및 에탄올 추출물의 억제효과 및 주요 유전자(NOX4, G6PDH 및 항산화효소)의 발현 양상을 조사하였다. 천년초 열수 및 에탄올 추출물을 처리한 지방세포에서는 대조군에 비해 ROS 생성량이 유의적으로 감소하는 것으로 나타내었고, 추출용매별 천년초 추출물의 ROS 저감효능은 열수 추출물에 비해 에탄올 추출물에서 높게 나타났다. 천년초 추출물을 처리한 지방세포에서는 ROS 생성과 연관된 주요 유전자 NOX4 및 G6PDH의 발현이 대조군에 비해 감소하는 경향을 나타낸 반면, Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, catalase, GPx 등과 같은 항산화효소의 발현은 대조군에 비해 증가한 것으로 나타났다. 이상의 결과들로 볼 때, 천년초 추출물은 지방세포의 분화과정에서 ROS의 생성을 억제하고 항산화효소의 발현을 증가시켜 ROS에 의한 산화적 스트레스를 효과적으로 저감화하는 것으로 밝혀졌다.

• 대한의생명과학회지
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• 제14권3호
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• pp.147-155
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• 2008

In previous works, we found that solvent extract of Opuntia humifusa Raf., a member of the lactaceae family, displayed potent anti-oxidative and anti-inflammatory activities. Thus, all solvent fractions, except for the water layer, showed potent scavenging effects. According to activity-guided fractionation, one of active radical scavenging principles in the ethyl acetate fraction was found to be taxifolin. In this study, we investigated whether taxifolin showed anti-oxidative activity. In addition, taxifolin modulated nitric oxide (NO) release and the expression of pro-inflammatory cytokine mRNA such as interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$), IL-6, granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), and TNF-${\alpha}$. Taxifolin showed potent anti-oxidant activity with the $IC_{50}\;of\;8.5{\pm}1.4\;and\;9.3{\pm}1.0{\mu}M$ using xanthine/xanthine oxidase (XO) assay and 2,2-Diphenyl-lpicrylhydrazyl radical (DPPH) assay, respectively. We next determined the role of taxifolin on the immunomodulating activity using murine macrophage cell line RAW264.7 cells. Taxifolin dose-dependently inhibited NO production in lipopolysaccharide (LPS)-activated RAW264.7. It also significantly blocked the expression of inducible NO synthase (iNOS) mRNA in the LPS-stimulated RAW264.7 cells. In addition, taxifolin potently suppressed the expression of IL-$1{\beta}$, IL-6 and GM-CSF mRNA in LPS-activated RAW264.7 cells, but not that of TNF-${\alpha}$ Moreover, taxifolin significantly inhibited the transcriptional activity of nuclear factor-${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) and activator protein -1 (AP-1). These results suggest that taxifolin may downregulate inflammatory iNOS, IL-$1{\beta}$, IL-6 and GM-CSF gene expressions through inhibition of NF-K and AP-1 activation in LPS-stimulated RAW264.7 cells.

• 한국식품과학회지
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• 제45권4호
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• pp.434-440
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• 2013

천년초 열매의 기능성 및 물성을 개선하기 위해서 Leuconostoc mesenteroides SM을 이용하여 천년초 열매 추출액의 젖산 발효를 수행하였다. 천년초 열매의 수분함량은 71.7%, 가식부 65%로 나타났으며, 점질물 함량은 1.8%로 측정되었다. 천년초 열매 추출액은 열처리 시간이 증가함에 따라 점조도와 점탄성이 감소하였고, 퍼짐성은 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 잔존하는 미생물은 $80^{\circ}C$에서 30분 열처리에 의해 사멸 되었으며, 천년초 열매색소는 비교적 안정한 값을 유지하였다. 고분자 dextran 생성을 위해 sucrose 함량을 20%까지 첨가하여 발효한 결과, sucrose 첨가량과 발효 시간이 증가할수록 점질물 함량 및 점조도는 증가하였으며 퍼짐성은 감소하였다. Sucrose을 20% 첨가하여 3일 동안 발효한 발효물의 점질물 함량이 4.8%로 가장 높게 나타났으며, sucrose 전환율은 90%를 보였다. 특히 sodium citrate 3% 첨가 시 발효 3일째 발효물의 점질물은 7%까지 증가하였고, 점조도 역시 가장 높은 값을 나타내었다. 발효된 천년초 열매 추출액은 생성된 고분자 dextran에 의한 높은 점성 성질을 나타내면서, 가공적성 증진과 probiotics가 강화된 기능성 발효물로 전환될 수 있었다. 또한 기능성이 강화된 천년초 발효 소재는 기능성식품 및 가공식품의 소재로서의 활용이 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권5호
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• pp.822-826
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• 2005

본 연구에서는 천년초 줄기 물추출물의 전처치가 사염화탄소로 유발한 흰쥐의 간 손상에 대해 보호효과를 나타내는지 알아보고자 하였다. 천년초 추출액은 건조 고형분량을 측정하고 1g/kg 및 0.5g/kg 체중이 되는 양을 일정시간에 1일 1회 14일동안 경구투여 하였다. $CCl_4$는 올리브유로 희석하여(1:4) 0.5ml/kg체중이 되도록 시료 마지막 투여 종료 3시간 후에 대조군을 제외한 모든 군에 복강주사하였다. 사염화탄소 처치에 의해 혈청 AST, ALT 및 ALP 활성이 대조군과 비교하여 각각 4.3, 4.7 및 1.2배 증가하였다. 반면, 천년초 줄기 추출물을 1g/kg 투여한 군의 AST, ALT 및 ALP의 활성은 $CCl_4$군과 비교하여 각각 약 36%, 41% 및 22% 감소하였다. 사염화탄소에 의해 간의 지질과산화 반응이 증가하였으며 SOD 및 GST활성이 감소하였다. 1g/kg의 천년초 줄기 추출물의 투여는 간의 지질과산화 반응을 감소시키고 SOD 및 GST의 활성을 회복시키는 결과를 보였다. 또한, 천년초 줄기 추출물은 $132.2{\mu}mol$ vit. C eq/g의 OH 라디칼 소거활성을 나타내었으며 페놀화합물의 함량이 6.52mg/g이다. 이러한 결과는 천년초 줄기 추출물의 항산화 활성 및 사염화탄소로 부터 간손상을 예방하는 효과가 있음을 보여주고 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권2호
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• pp.294-300
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• 2010

천년초에는 유기산이 다량 함유되어 있을 뿐 아니라 항균효과가 탁월하다는 보고가 있고, 식이유황도 체내 기능을 향상시켜 산란계의 계란 생산성 및 품질을 향상시킬 가능성이 있다는 보고가 있다. 그러므로 본 연구에서는 산란계에게 천년초와 식이유황을 사료에 첨가한 기능성 사료를 산란계에게 급여할 때 계란의 생산성과 품질 및 관능적 특성을 향상시키는 지를 조사하였다. 실험은 35주령의 Lohmann Brown 산란계 총 640마리를 4 처리 8 반복, 반복당 20수씩 완전임의배치를 하여 1) 천년초 0.12%, 2) 식이유황 0.1%, 3) 천년초 0.12%+식이유황 0.1% 또는 4) 물(대조군)을 사료에 골고루 혼합하여 5주 동안 급여하였다. 산란율, 계란 중량, 중량별 계란 생산량, 사료효율은 세군 사이에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 그러나 파란율은 천년초, 식이유황, 또는 천년초+식이유황을 급여한 군이 대조군에 비해 높았고 이러한 차이는 난각두께와 난각강도가 높은 것과 관련이 있었다. 계란의 신선도를 나타내는 Haugh unit, 난백과 난황의 점도도 천년초, 식이유황, 또는 천년초+식이유황을 급여한 군이 대조군에 비해 높았다. 천년초군이 식이 유황군 보다 신선도가 높은 경향을 나타내었지만 통계적으로 유의하지는 않았고 천년초+식이유황군도 천년초군이나 식이유황군과 차이가 없었다. 또한, 저장기간에 따른 계란의 신선도도 천년초, 식이유황, 또는 천년초+식이유황을 급여한 군이 대조군에 비해 높았다. 훈련된 대학생을 대상으로 반숙 난백과 난황에 대한 관능검사를 하였을 때도 난백과 난황에서 모두 질감, 달걀 특유의 비린맛, 느끼함 등에 대한 선호도가 천년초, 식이유황, 또는 천년초+식이유황을 급여한 군이 대조군에 비해 높았다. 결과적으로 천년초 추출물 0.12% 또는 0.1% 식이유황을 산란계의 사료에 첨가하여 급여하였을 때 산란계의 파란율을 감소시키고 저장기간 중에서도 신선도를 유지시키는 등 계란의 품질을 향상시켜 간접적으로 생산성을 향상시켰다. 천년초 추출물과 식이유황을 함께 첨가하였을 때 추가적으로 생산성이나 품질을 향상시키는데 도움이 되지는 않았으므로 천년초 추출물 0.12%이나 0.1% 식이유황을 산란계 사료에 첨가함으로써 계란의 품질을 향상시킬 수 있겠다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권1호
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• pp.89-96
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• 2016

천년초 줄기와 열매의 성분특성을 알아보고자 일반성분, 무기성분, 아미노산 함량 및 유리당 함량과 폴리페놀 및 플라보노이드, 항산화 활성을 조사하였다. 천년초 줄기와 열매의 일반성분을 측정한 결과 줄기의 경우 조회분이 10.85%, 조단백질이 8.3%, 조지방이 1.91%이었으며 열매는 조회분이 7.47%, 단백질이 2.62%와 조지방이 1.82%로 나타났다. 무기성분은 K이 가장 높게 나타났으며 줄기보다 열매가 더 높게 나타난 반면 Ca, Mg, Na 및 P의 함량은 열매 보다 줄기가 더 높게 나타났다. 천년초의 주된 아미노산은 줄기의 경우 glutamic acid, aspartic acid, arginine이었고 열매는 glutamic acid, aspartic acid, leucine으로 나타났다. 유리당의 주된 성분은 sucrose, fructose, glucose로 확인되었다. 총 폴리페놀 총 플라보노이드의 함량은 추출 용매에 따라 다소 다르게 나타났으며 75% 에탄올 추출물이 가장 높았고 그 다음으로 75% 메탄올, 물 순으로 나타났지만 그 함량의 차이는 유의적으로 차이가 없었다(p<0.001). 항산화 활성으로 DPPH를 측정한 결과 추출물의 농도가 증가함에 따라 소거 활성능력도 증가하는 경향으로 75% 에탄올 추출물이 가장 높은 소거 활성능력을 보였다. 용매별 $RC_{50}$ 값은 $956.30{\sim}1,267.60{\mu}g/mL$로 우수한 항산화 작용을 나타내었으며 천연 항산화제인 ascorbic acid와 BHA는 각각 $10.50{\mu}g/mL$, $35.05{\mu}g/mL$의 소거능력을 가짐을 확인할 수 있었다. 따라서, 천년초의 줄기와 열매의 영양성분 특성을 확인할 수 있었고 페놀류 및 플라보노이드 함량도 높았으며 항산화 효과가 있어 가공제품 개발이 식품소재로서 유익한 이용도를 높일 것으로 보인다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권9호
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• pp.1271-1278
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• 2011

천년초의 부위별 영양성분을 알아보고자 전남 여수시 돌산읍의 라파엘 농장에서 재배되고 있는 천년초의 열매, 줄기, 꽃을 동결건조한 후 분석하였다. 일반성분 중 조 단백함량은 꽃이 가장 높게 나타났으며, 조 지방 함량은 열매, 조 회분은 줄기, 조 섬유는 열매와 줄기에서 가장 높게 나타났다. 무기질 함량 중 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 나트륨, 망간은 줄기, 철분과 아연은 열매와 꽃, 구리는 꽃이 가장 높게 나타났다. 구성 아미노산의 경우 열매는 proline, glutamic acid, aspartic acid, leucine 순으로 높게 나타났으며, 줄기는 glutamic acid, aspartic acid, leucine, lysine 순으로 높았고, 꽃은 glutamic acid, aspartic acid, leucine, lysine 순으로 높았으며, 아미노산의 총 함량은 꽃, 줄기, 열매 순으로 높게 나타났다. 천년초의 주된 포화지방산은 palmitic acid와 stearic acid, 단일 불포화지방산은 oleic acid와 palmitoleic acid, 다 불포화지방산은 linoleic acid와 linolenic acid로 나타났다. 유리당의 주된 성분은 sucrose, fructose, glucose였으며, 당 함량은 열매가 가장 높았고 다음으로 꽃, 줄기 순으로 나타났다. 천년초의 주된 유기산으로는 malic acid와 citric acid로 나타났으며, 유기산 총 함량은 열매, 꽃, 줄기순으로 높게 나타났다. 비타민 A의 함량은 꽃이 가장 높게 나타났고, 비타민 C의 함량은 열매에서 가장 높게 나타났다. 이러한 결과로 볼 때 지금까지 천년초의 가공제품은 주로 열매를 이용하였으나 줄기와 꽃에도 영양성분이 풍부하므로 앞으로는 줄기와 꽃을 이용하여 가공제품을 개발할 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1752-1760
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• 2011

우리나라에서 자생하고 있는 천년초는 새로운 생리활성 물질을 생산할 수 있는 소재로 각광받고 있으며, mouse calvaria 유래의 MC3T3-E1 세포는 골세포의 세포 활성과 관련된 연구에서 유용하게 이용되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 MC3T3-E1 세포를 이용하여 천년초 추출물이 세포 증식에 미치는 영향과 ALP 활성, 조골세포의 골 형성을 위한 필수 인자인 collagen 합성에 대한 영향을 검토하고 세포사의 주요 인자인 ROS 에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 각 추출물의 수율은 껍질 열수 추출물이 35.2%로 가장 수율이 높았고, 다음으로 줄기 열수 추출물, 껍질 에탄올 추출물, 씨 열수 추출물, 줄기 에탄올 추출물 순으로 나타났으며, 수율이 가장 낮은 씨 에탄올 추출물은 20.6%였다. 각 추출물의 농도(1, 10 50, $100{\mu}g/ml$)에 따른 조골세포 성장에 미치는 영향을 MTT assay로 분석한 결과, 모든 군에서 대조군과 비교하여 유의적인 증식률을 나타내었으며 특히, $100{\mu}g/ml$ 씨 열수 추출물을 첨가하였을 때, 대조군과 비교하여 가장 높은 120% 정도의 증식률을 나타내었다. 천년초 추출물이 ALP 활성에 미치는 영향을 조사한 결과, 천년초 추출물을 $10\sim50{\mu}g/ml$ 첨가하였을 때, 대조군과 비교하여 유의적으로 증가하였으며 특히, 씨 에탄올 추출물을 $50{\mu}g/ml$ 첨가하였을 때, 130% 이상의 ALP 활성을 증가시켜 조골세포의 분화에 영향을 줄 가능성이 제시 되었다. 천년초 추출물이 조골세포의 collagen 합성에 미치는 실험결과에서는 천년초 씨 열수 추출물과 씨 에탄올 추출물의 $50\sim100{\mu}g/ml$ 농도에서 높은 합성능을 나타내었으며 그 중 씨 열수 추출물 $100{\mu}g/ml$ 농도에서 가장 높은 collagen 합성능을 보였다. 천년초 추출물이 세포내 ROS생성에 미치는 영향을 실험한 결과에서는 모든 천년초 추출물 처리에 의해 농도 의존적으로 형광 강도가 감소하는 경향을 보였으며 특히, 씨 열수 추출물의 $100{\mu}g/ml$ 경우, 대조군에 비해 54% 정도 ROS가 감소되어 천년초씨 추출물이 세포 내에서 높은 항산화력이 있는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 천년초 추출물이 조골세포의 증식, ALP 활성, collagen 합성 및 ROS 생성 저해를 촉진하여 골 생성에 영향을 줄 수 있는 것이 확인되었으며, 추출 용매와 관계없이 씨 추출물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 천년초 씨 중의 활성 성분 구명을 위해 향후 구체적 기작 연구와 in vivo 연구가 병행된다면, 골다공증 예방과 관련된 기능성 식품의 천연소재 개발이 가능할 것이라 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권3호
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• pp.366-373
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• 2011

최근 천년초 선인장은 녹차 및 양파와 같은 피토케미칼(phytochemical)에 함유된 페놀성 화합물의 중요한 소재로 보고되고 있다. 본 연구에서는 천년초 열수 및 80% 에탄올 추출물의 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량, 항산화 활성(DPPH 라디칼 소거능 및 환원력) 및 항비만 활성을 평가하였다. 총 페놀 함량은 천년초 열수 추출물 및 80% 에탄올 추출물에서 각각 $16.52{\pm}3.87$와 $13.44{\pm}0.85$ mg GAE/g로 나타난 반면, 총 폴라보노이드 함량은 80% 에탄올 추출물에서만 778.08 ${\mu}g$ CE/g의 수준으로 검출되었다. DPPH 라디칼 소거능 및 환원력과 같은 항산화 활성은 80% 에탄올 추출물이 열수 추출물에 비하여 높게 나타났다. 3T3-L1의 분화 과정 중의 천년초 추출물들은 50, 100, 200 및 400 ${\mu}g$/mL 농도범위에서 세포독성을 보이지 않았으며, 세포내 지방의 축적량을 유의적으로 감소시키는 것으로 나타났다. 특히 천년초 80% 에탄올 추출물은 열수 추출물에 비해 세포내 지방축적을 억제하는 효과가 큰 것으로 나타났다. 지방세포 분화에 관련된 전사인자($PPAR{\gamma}$) 및 타깃 유전자인 aP2의 발현율도 천년초 추출물에 의해 유의적으로 감소하였다. 이들의 결과로 비추어 불 때, 천년초 추출물에 함유된 페놀성 화합물 빛 플라보노이드 화합물들은 $PPAR{\gamma}$의 유전자 발현을 억제하여 지방세포 분화를 억제하거나 항산화 활성이 연계된 항비만 활성을 갖는 것으로 나타났다.