본 연구에서는 복분자 열매의 성숙도에 따른 미백 활성의 차이를 확인하기 위해 B16F10 cell에서 melanin 생성량을 측정하고, 기능성분인 ellagic acid의 함량 변화를 확인하였다. 또한 ellagic acid의 함량에 따른 tyrosinase 저해 활성도 측정하였다. B16F10 cell에서 MRF 및 IRF 추출물은 200 ㎍/mL 농도까지 세포 독성을 나타내지 않았고, Melanin 생성량은MRF 추출물에 비해 IRF 추출물에서 더 좋은 억제 활성을 보여주었다. 또한 복분자 성숙도에 따른 ellagic acid의 함량 변화를 확인한 결과, MRF 추출물에 비해 IRF 추출물에서 ellagic acid의 함량이 높게 측정되었고, tyrosinase 저해 활성 평가에서도 MRF 추출물에 비해 IRF 추출물에서 더 좋은 억제 활성을 보였다. 결과를 종합해보면, MRF 추출물에 비해 IRF 추출물에서 ellagic acid의 함량이 더 높았으며, 이로 인해 tyrosinase의 저해 및 melanin 생성 억제 또한 IRF 추출물에서 더 좋은 것으로 판단된다. 따라서, 복분자 미성숙과는 천연 미백 소재로써 우수한 기능성 화장품 원료가 될 것이라 생각한다.
남아도는 오이의 활용도 및 그 부가가치를 높이기 위하여 오이 식초를 제조한 후 이화학적 성분을 분석하고, 항산화 및 숙취해소 효능과 같은 기능성을 조사하였다. 초기당도를 $15^{\circ}Brix$가 되도록 조절하여 $25^{\circ}C$에서 알코올 발효하였을 때, 발효 6일째에 7.8%의 최대 알코올 함량을 얻었으며, 이를 다시 $30^{\circ}C$에서 12일간 초산발효 하여 산도 5.8%의 식초를 얻었다. 오이 식초의 주요 유리당은 glucose 및 fructose로 그 함량은 각각 3,067.26 및 395.73 mg%였고, 주요 유기산은 acetic acid 및 succinic acid로 그 함량은 각각 4410.5 및 841.11 mg%이었다. 오이 식초의 유리아미노산 총 함량은 181.45 ${\mu}g/mL$이었고, 이 중 citrulline, valine, aspartic acid, asparagine 및 ornithine이 주된 아미노산이었으며, 무기성분은 K, Ca, Mg와 같은 알칼리성 원소를 다량 함유하고 있는 것으로 나타났다. 또한 DPPH, $ABTS^+$ 라디칼 소거능, 환원력 및 ${\beta}$-carotene bleaching과 같은 실험방법을 통해 오이 식초의 항산화 활성을 측정한 결과 높은 활성을 나타내었으며, 오이 식초의 주요 항산화 활성성분인 폴리페놀의 함량은 40.14 mg/100 mL이었다. 한편, 오이 식초는 급성으로 알코올을 투여한 흰쥐의 간조직 중 알데히드 탈수소효소 활성을 높임으로써 혈장 중 아세트알데히드 농도를 효과적으로 낮추었다. 따라서 본 연구결과를 통해 오이를 주원료로 하여 제조한 오이 식초는 상당한 항산화 및 숙취해소 효과가 있는 것으로 판단되며, 이를 기능성식품 소재로 활용이 가능하리라 생각된다.
대표적인 잡곡 중에 하나인 조의 이용성 제고를 위하여 누룩 및 조 첨가량을 달리하여 제조한 발효주의 이화학적 특성을 검토한 결과 알코올 함량은 처리구간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 당도는 조 첨가량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 발효주 특유의 단맛을 위해 30% 정도의 조를 첨가하는 것이 양호할 것으로 여겨졌다. pH는 조 첨가량이 증가함에 따라 SH 업체 누룩을 이용한 발효주는 약간 감소하는 경향을 보였고 BS 업체 누룩은 증가하는 것으로 나타났으며, 산도는 pH와 반대의 경향을 보였다. 탁도는 조 첨가량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보여 맑아지는 것을 확인할 수 있었다. 조 첨가량에 따라 L 및 b-value는 감소하는 경향을 보였으며, a-value는 증가하는 경향을 보였고 색차(${\Delta}Eab$)는 증가하는 것으로 나타났다. 발효주의 유기산은 oxalic acid, lactic acid 및 acetic acid가 주를 이루었고 유리당은 glucose만이 검출되었고 조 첨가량이 증가함에 따라 대체적으로 감소하는 경향을 보였다. 관능검사결과 조를 첨가할 경우 선호도가 감소하는 것으로 나타났으나, BS업체 누룩을 이용하여 조를 70% 첨가한 발효주가 가장 양호한 관능적 특성을 보였다.
본 연구는 발효조건을 달리한 현미 막걸리의 술덧성분 변화를 조사하였다. 서로 다른 발효제와 발효온도에 따른 알코올의 차이는 $30^{\circ}C$ 발효가 $20^{\circ}C$보다 알코올 도수가 평균 2% 정도 높은 것으로 나타났다. 당화력 차이는 발효 초기부터 $20^{\circ}C$보다 $30^{\circ}C$ 발효액의 당도가 높게 나타난 것으로 보아 알코올 도수에도 영향을 미치며, pH는 발효 4일까지는 서서히 감소하였고 그 이후, 변화의 폭은 크지 않았다. 적정산도는 발효가 끝날 때까지 지속적으로 증가하였으며, $20^{\circ}C$ AK의 적정산도가 가장 높게(0.57%) 나타났고, $30^{\circ}C$ 발효 술덧에서는 0.66%로 산패 가능성은 없었다. 색도 중 L 값과 a 값은 발효초기의 모든 술덧에 비해 발효 종료시점에 조금 낮아지며, b 값은 발효가 진행됨에 따라 꾸준히 상승하였다. 발효 술덧의 유기산은 총 9종이 검출되었으며, 그 중 citric acid 함량이 가장 높게 나타났다. Lactic acid는 오히려 $20^{\circ}C$ 발효술덧에서 더 많이 검출된 것으로 보아 발효온도에 따라 생성된 유기산이 차이가 있었다. 유리아미노산 함량은 발효제 종류 및 발효온도에 따라 크게 차이가 있었고, 유리아미노산은 $20^{\circ}C$보다 $30^{\circ}C$ 발효 술덧에 많이 있었다. 이상의 결과를 살펴보면, $30^{\circ}C$에서 제조한 현미 막걸리가 더욱 우수한 품질을 가지며, 누룩 종류 및 발효온도에 따라서 현미 막걸리의 주질이 결정된다. 향후, 농가형 흑초 제조에 적합한 현미 막걸리의 술덧 제조가 가장 중요하다고 여겨진다.
단감 과즙을 이용한 와인을 제조하기 위하여 효율적인 착즙 및 최적 발효조건을 검토하였다. 단감 와인의 최적 발효 조건을 위하여 효모 균주는 알코올 생성력과 방향 가장 우수한 Saccharomyces cerevisiae KCCM 12650을 선정하였다. $(NH_4)_2HPO_4$ 농도 0.5%, 당 농도 $24^{\circ}Brix$일 때 알코올 생성력이 가장 우수하였다. pH 조정은 알코올 발효에는 영향이 주지 않았으며, 몇 가지 유기산 중 tataric acid로 pH를 조정하였을 때 알코올 생성과 관능적으로 가장 우수하였다. 발효 온도가 증가할수록 대사 속도 및 알코올 생성 속도 빨라졌으나, 알코올 생성력과 향기 등을 고려할 때 $25^{\circ}C$가 가장 적당한 온도로 판단되었다. 최적의 발효 조건으로 단감 과즙을 발효하였을 때 5일 경과 시 ^{\circ}Brix$ 당도는 $10^{\circ}$, 잔당은 38g/L이었고 세포 증식은 발효시간이 2일 경과하면서 정상기에 도달하였다. 알코올 생성은 발효시간이 1일 경과하면서부터 급격히 증가하여 발효 5일에서 12.8%의 알코올이 생성되었다. 발효 경과에 따른 pH는 3.9로 초기 pH 4.0보다 약간 낮아졌다. 페놀은 749-779mg/L으로 일정하였고 갈변도 역시 발효 초기에 0.06에서 발효 종기에 0.08로 약간 증가하였다. 단감 와인의 저장 중 갈변 억제를 위하여 열처리, pH 조절 및 아황산 처리 결과 발효가 종료된 단감 와인에 아황산을 200 ppm 농도로 처리하였을 때 상당한 갈변억제 효과를 나타내었다. 적당한 산미와 향기를 부여하기 위하여 1.0%까지 오미자를 첨가한 결과 0.5%의 오미자를 첨가하였을 경우 적당한 산미 및 향기가 가장 우수하였고 알코올 생성력에도 영향이 없었다.
수정란이 포배로 분화하는 것은 착상을 통하여 개체 발생이 성립되는 포유동물의 발생에 있어서 핵심적인 현상이다.. 초기 배아 발생 시기동안 배아는 생존을 위한 에너지원을 공급받아야 한다. 포유동물의 난자는 보통의 경우 난자 형성 동안 많은 양의 에니지원을 세포질에 비축하지 않기 때문에 발생 동안 수란관과 자궁으로부터 물질대사와 관련돼 여러 물질, 특히 에너지원을 획득해야 한다. 탄수화물은 착상전 배아의 주 에너지원으로 알려져 있다. 포도당, 젖산염, 피르브산염은 착상 전배아 배양액에서 없어서는 않될 성분으로, 초기 배아는 그 발생 단계에 따라 이들 물질에 대한 선호도를 각기 다르게 갖고 있다. 포도당수송체(glucose transporter)와 수소이온-단당류 동향수송체($H^+$-monocarboxylate cotransporter)는 탄수화물을 수송하는 주된 매개자로 이들의 발현 수준은 일차적으로 내인성 또는 인슐린이나 포도당과 같은 외인성 요인에 동시적으로 조절을 받는다. 비록 1960년대 이후 화학적으로 규명된 BWW와 같은 배양액을 이용하여 수정란이 성공적으로 포배로 발생되고 이식 후 정상적인 새끼가 태어났어도, 발생조절에 있어서 이들 탄수화물 물질대사 산물의 역할은 잘 알려져 있지 않다. 포도당은 밀착이 진행되는 상실배에서 물질대사 관련 효소와 수송체의 발현을 조절하고, 포배강 형성에 필요로 하는 에너지를 생산하는데 관련된 것으로 인식되고 있다. 다른 한편으로 cytokine은 배아에서 탄수화물의 대사율, 그리고 물질대사율 조절을 통하여 배아 발생을 조절할 수 있는 것으로 제안되어 왔다. 또한, 근래 들어 본인 등은 젖산염이 착상 전 배아의 발생을 조절할 수 있는 물질임을 밝히고 있다. 이러한 결과들은 탄수화물의 물질대사물이 초기 배아 시기에 에너지원으로서 뿐만이 아니라 생합성 경로 및 다른 조절경로에 참여하고 있음을 의미한다. 따라서 초기 배아 발생 동안 탄수화물 대사와 대사물질은 에너지원으로서 뿐만이 아니라 수정란이 착상할 수 있는 능력을 갖춘 포배로 발생하는 것을 조절하는 조절물질로 그 중요성이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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