• 제목/요약/키워드: Peroxidation

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Protoporphyrinogen Oxidase 저해형 제초제에 대한 밀과 보리의 흡수 및 해부하적 차이 (Difference of Absorption and Anatomical Responses to Protoporphyrinogen Oxidase-Inhibiting Herbicides in Wheat and Barley)

  • 구자옥;국용인
    • 한국작물학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.68-78
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    • 1997
  • Protoporphyrinogen oxidase (protox) 저해형 제초제로 알려진 oxyfluorfen(OF), acifluorfen(AF), bifenox(BF) 및 oxadiazon(OD)에 대한 밀과 보리의 감수성 차이를 생리적 요인, $^{14}$ C-oxyfluorfen의 흡수 및 해부학적 변화를 온실 및in votro 상태에서 알아 보고자 하였다. 1. OF에 대한 밀과 보리의 품종간 I$_{50}$ 검정결과, 밀품종들의 I$_{50}$$10^{-4}$ M의 진후를 보였고, 보리 품종들은 $10^{-6}$ 진후로 유의적인 차이를 보였다. 2. OF에 내성인 밀은 AF, BF 및 OD경엽처리에서 감수성인 보리보다 생체중 및 엽록소 함량 감소가 적었다. 그러나 이들 제초제들은 OF보다 밀과 보리간에 특이적인 반응차이는 보이지 않았다. 또한, 토양처리에서도 경엽처리와 유사한 경향을 보였다. 3. OF, AF, BF 및 OD의 100$\mu$M 처리에 따른 밀과 보리의 엽절편으로부터 시간별 전해질의 누출은 밀보다 보리에서 뚜렷하게 이루어졌다. 그러나 OF처리에서는 밀이 보리보다 광노출 10시간까지 차이를 보였으나 그 밖의 약제들은 광노출 후 20시간에서만 차이를 보였다. 4. 지질과산화 작용의 지표인 MDA의 생성량은 이들 약제를 $10^{-5}$M농도로 처리시 밀보다 보리에서 많았다. 따라서 밀과 보리는 온실 및 in vitro 수준에서 Protox저해형 제초제에 대한 뚜렷한 감수성 차이를 보였다. 5. OF에 대하여 내성인 밀은 감수성 보리보다 $^{14}$ C-OF의 흡수량이 적었고, 이러한 경향은 처리시간이 경과될수록 뚜렷하였다. 6. 밀은 OF 및 OD처리에 따른 잎표면의 구조적인 피해를 볼 수 없었으나, 보리는 납질의 손상이 컸다. 그러나 AF 및 BF처리에서는 밀과 보리간의 차이가 적었다. 또한, 4약제 처리에는 따른 밀은 해부학적 변화가 적었으나, 보리는 표피세포 및 엽육세포의 파괴로 엽신의 두께가 감소되는 경향을 보였다.

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Pair Fed 흰쥐에 있어서 녹차의 항증체, 지질개선 및 항산화 효과 (Effects of Green Tea on Weight Gain, Plasma and Liver Lipids and Lipid Peroxidation in Pair Fed Rats)

  • 강정애;채인숙;송영보;강정숙
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제41권7호
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    • pp.602-611
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    • 2008
  • 본 연구에서 pair feeding함으로서 사료 섭취량이 체중이나 지단백 대사에 미칠 요인을 제거한 상태에서 녹차분말이나 녹차추출물이 갖는 항 비만효과나 지질 강하효과를 비교 조사하였다. 녹차분말이나 추출물에서 증체 억제효과를 보였는데 이는 녹차성분이 소장에서의 지방흡수를 억제하거나 지방산화를 촉진하고 대사율을 올려 열량소비를 증가시킨다는 기존 연구결과와 이해를 같이 하는데, 예비실험에서 사료섭취량 자체가 억제됨을 감안 할 때 녹차 추출물이나 분말의 항비만 효과에 대해서 긍정적이다. 본 연구에서 녹차 추출물의 높은 콜레스테롤 흡수 억제력에도 불구하고 녹차의 콜레스테롤 강하효과는 나타나지 않았는데 이는 체 콜레스테롤 pool size에 강한 homeostasis 기질이 작용한 것이라고 생각할 수 있다. 식이 콜레스테롤과 지방의 흡수억제에 있어서 녹차분말과 녹차 추출물의 장내 유용성과 체 콜레스테롤의 합성과 담즙 생성에 있어서 EGCG를 포함한 차 카테킨 작용기전을 이해하기 위해서 보다 많은 연구가 필요하리라 생각된다. 녹차 분말과 추출물은 항산화 지표에도 정도에 다소 차이가 있으나 긍정적인 효과를 보였는데 녹차 카테킨은 수용성으로 bioavailability가 비교적 높은 polyphenol계 항산화 물질로서 녹차 잎의 건조중량 50% 이상이 카테킨이고 이중 80% 이상이 catechin gallate 형태로 강한 항산화 효력을 지닌 것으로 나타나 있다. 노화를 활성산소에 의한 세포의 손상과정이라 볼 때 식품으로서 녹차는 매우 중요한 입지에 있다. 차로 마시는 녹차의 섭취방법에서 분말이나 추출물로 섭취방법을 다양화하고 있는데 분말과 추출물의 영양적 효과를 비교해 볼 때 유리 (free)된 카테킨 형태로 추출물이 유리할 수 있지만 녹차분말이 식품으로서의 높은 선호도와 함께 HDL-콜레스테롤을 증가시키는 효과가 있다면 분말차의 섭취도 좋은 방법이다. 음료로서 따져 볼 때 일회 분량 2 g의 녹차를 3회 우려 마시는 경우 이로부터 섭취할 수 있는 항산화물질은 EGCG기준으로 $109{\sim}147\;mg$정도이고 이를 비타민 C 로 환산하는 경우 $142{\sim}168\;mg$이다. 천연의 항산화 물질을 자연스럽게 섭취하는 방법으로서 차의 음용을 생활화하는 것은 비만이나 퇴행성 또는 노화관련 질환의 예방차원에서 바람직하리라 본다.

Streptozotocin 유발 당뇨쥐에서 발효 차가버섯의 항당뇨 및 항산화 효과 (Hypoglycemic and Antioxidative Effects of Fermented Chaga Mushroom (Inonotus obliquus) on Streptozotocin-induced Diabetic Rats)

  • 차재영;전방실;이치형;유기수;문재철;조영수
    • 생명과학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.809-818
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    • 2005
  • 차가버섯 (Inonotus obliquus) 분말을 Bacillus sp.로 발효시켜 streptozotocin (STZ)-유발 당뇨쥐에 $ 5\%(w/w)$ 수준으로 첨가한 반합성 식이를 3주간 투여하여 혈당치 및 과산화지질 농도에 미치는 영향을 검토하였다. 차가버섯 및 발효 차가버섯의 다당체는 각각 $42.9\%$$39.1\%$였으며, 폴리페놀 화합물 함량은 각각 $0.80\%$$0.91\%$였다. 식이 및 음료 섭취량, 혈청 중의 glucose, insulin, triglyceride, blood urea nitrogen농도는 당뇨 대조군과 차가버섯 투여군 보다는 발효 차가버섯 투여군에서 현저히 감소하였다. 혈청 중의 간 기능 임상치료 효소인 AST 및 ALT 활성도 발효 차가버섯 투여군에서 역시 감소하였다. 그러나 혈청 total cholesterol 및 creatinine 농도는 각 실험군간에 유의적인 차이는 없었다. 한편, 간 조직의 homogenate, microsomal 및 mitochondria 분획의 과산지질 농도는 당뇨쥐에 발효 차가버섯 투여로 현저히 감소하였다. 간 조직에서 내인성 항산화물질로 알려져 있는 glutathione 농도가 발효 차가버섯 투여군에서 현저히 증가함으로써 과산화지질 농도 억제에 의한 항산화 활성과 밀접한 관련성을 가진 것으로 나타났다 차가버섯 투여군에서는 발효 차가버섯 보다는 미약한 항산화 활성을 보였다. 이상의 결과에서 발효 차가버섯은 streptozotocin-유발 당뇨쥐에서 우수한 항당뇨 및 항산화 효과를 발휘하였다.

생육 시기에 따른 피자두(Prunus salicina Lindl. cv. Soldam)의 항산화 효과 (Antioxidant Activities of Prunus salicina Lind cv. Soldam (Plum) at Different Growth Stages)

  • 유미희;이승욱;임효권;김현정;이인선
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.358-363
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    • 2004
  • 본 연구에서는 자두류 중 피자두를 생육시기별로 채취하여 총 8종에 대한 일반성분 및 총 페놀성 화합물, 축합형 탄닌 함량을 조사하였으며, DPPH 자유 라디칼 소거능과 linoleic acid에 대한 항산화 효과를 살펴보았다. 피자두 과육의 수분함량 및 아세톤추출물의 조회분, 조단백, 조지방 함량을 분석한 결과, 시료 1, 5, 8번은 각각 수분 88.52$\%$, 87.01$\%$, 83.56$\%$, 조분 7.12$\%$, 3.35$\%$, 3.57$\%$, 그리고 조단백7.52$\%$, 5.55$\%$, 3.85$\%$, 및 조지방 3.20$\%$, 0.99$\%$, 5.l5$\%$로 나타났다. 또한 피자두 아세톤 추출물의 총 폴리페놀 함량은 시료 1, 5, 8번이 각각 10.67$\%$, 4.05$\%$, 2.57$\%$로 나타났으며, 축합형 탄닌 함량은 각각 8.36$\%$, 3.11$\%$, 1.88$\%$로 나타났다. 항산화 효과를 알아보기 위해 DPPH free radical의 소거활성법을 측정한 결과, 피자두 추출물 1과 2의 RC$_{50}$값이 각각 2.23과 9.70 $\mu$g/mL로 가장 높은 소거활성을 보였으며 피자두가완숙될수록 소거활성은 점차적으로 감소하였다. Linoleicacid를 기질로 한 피자두 추출물의 산화방지 효과를 FTC 법과 TBA 법으로 측정한 결과, 초기 지질산화를 나타내는FTC 가에서는 피자두의 미숙과 추출물 처리구의 경우 85$\%$ 이상의 산화 억제율을 보였고, 후기 지질산화에 관여하는TBA 가는 미숙과 추출물에서 85% 이상의 산화 억제율을보였으나 피자두가 완숙될수록 산화 억제율은 감소하였다.

일당귀 n-hexane분획이 에탄올을 투여한 흰쥐의 항산화계 및 지질과산화에 미치는 영향 (Effects of n-Hexane Fraction of Angelica acutiloba on Antioxidative System and Lipid peroxidation in Ethanol-Induced Hepatotoxicity of rats)

  • 추명희;최현숙;서영남;이명렬
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.364-372
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    • 2004
  • 일당귀의 n-hexane분획이 횐쥐에서 에탄올투여로 생성된oxygen free radical대사와 지질과산화작용에 미치는 영향을검토하기 위하여 실험동물을 정상군, 일당귀 n-hexane 분획70 mg/kg투여군, 알코올투여군(35$\%$ ethanol 10 mL/kg, b.w./day), 알코올(35$\%$ ethanol 10 mL/kg, b.w./day) 및 일당귀 n-hexane 분획 70 mg/kg 병합투여군과 알코올(35$\%$ ethanol 10mL/kg, b.w./day) 및 일당귀 n-hexane 분획 140 mL/kg 병합투여군의 5군으로 나누어 6주간 사육하여 체중증가율, 식이효율 및 혈청중 ALT, AST 측정과 간손상 억제효과를 검토하기 위하여 간조직중 유리기 생성계 효소인 XO활성, 유리기해독계 효소인 SOD, calaase 및 GSH-Px활성과 지질과산화물인 TBARS 및 GSH함량을 측정한 결과는 다음과 같다. 각 분획의 항산화력은 n-hexane, ethylacetate, chloroform,n-butanol 및 water 분획순으로, n-hexane 분획의 항산화력이가장 우수하였다. 6주간의 체중증가율과 식이효율은 알코올투여로 정상군에 비하여 유의적으로 저하되었으나 일당귀 n-hexane 분획투여로 정상군에 근접하게 상승되었고, 알코올투여로 상승된ALT 및 AST활성도 유의하게 저하되었다. 간 조직중 XO활성은 알코올투여로 정상군보다 상승되었으며 일당귀 n-hexane 분획 투여로 저하는 되었지만 유의성 있는 변화는 아니었다. 알코을 투여로 상승된 SOD활성은일당귀 n-hexane 분획 투여로 정상군에 비하여 유의하게 저하되었으나 catalase와 GSH-Px활성은 유의적인 변화를 나타내지 않았다. TBA 반응성 산물량은 정상군과 일당귀 n-hexane 분획 투여군간에 차이는 없었고 알코올투여로 정상군보다 많은 증가를 나타냈으나 일당귀 n-hexane 분획투여로 정상군에 근접하게 감소되었다. 알코올투여로 감소된 GSH 함량은 일당귀 n-hexane분획을 투여하여 용량의존적으로 증가되었다. 이상의 실험결과에서 일당귀의 항산화작용은 유리기 해독계 효소인 SOD활성억제와 비효소적 항산화작용을 나타내는GSH량을 증가시킴으로서 지질과산화물에 대한 방어력이 증강되어 나타난 결과로 판단되어지며, 또한 혈청중 ALT 및AST활성을 유의성있게 감소시키므로써 일당귀가 알코올성 간질환에서 손상된 간기능을 회복시킬 수 있을 것으로 추정되었다.

돼지감자잎 추출물의 항산화 활성 및 간세포 보호 효과 (Antioxidant Activity and Protective Effects of Extracts from Helianthus tuberosus L. Leaves on t-BHP Induced Oxidative Stress in Chang Cells)

  • 김연숙;이승재;황진우;김이화;박표잠;전병태
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제40권11호
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    • pp.1525-1531
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    • 2011
  • 본 연구는 돼지감자잎(Helianthus tuberosus L.) 추출물의 항산화 활성을 탐색하고자 물과 에탄올로 각각 추출하였다. 돼지감자잎에 포함된 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 에탄올 추출물(94${\pm}$2.03 mg GAE/g extract)이 물 추출물(89.6${\pm}$1.96 mg/GAE/g extract)보다 더 많은 총 폴리페놀 함량을 포함하고 있었으며, 총 플라보노이드 함량은 물 추출물(65.1${\pm}$2.84 mg CE/g extract)이 에탄올 추출물(54.6${\pm}$1.87 mg CE/g extract)보다 더 높았다. ESR을 이용한 라디칼 소거능을 측정한 결과, hydroxyl 라디칼을 제외한 DPPH, alkyl 라디칼 소거능은 물 추출물 및 에탄올 추출물 모두 비타민 C와 비슷하거나 더 높은 활성을 나타내었다. ABTS를 이용한 라디칼 소거 활성, FRAP을 이용한 총항산화능 측정 및 환원력을 통한 항산화 활성을 측정한 결과에서도 돼지감자잎 추출물이 항산화효과를 가지고 있음이 확인되었다. 또한, FTC 및 TBA법을 이용한 지질과산화 억제 효능을 살펴본 결과, 특히 돼지감자잎 물추출물이 에탄올 추출물보다 지질과산화 억제효과가 높았으며 이는 ${\alpha}$-토코페롤보다 활성이 우수하였다. 한편, 세포독성을 살펴보기 위하여 정상 간세포(human liver, Chang cells)를 이용하여 MTT assay를 수행한 결과, 세포의 생존율은 0.5 mg/mL의 농도까지는 독성을 나타내지 않았고 간세포 보호효능 실험에서는 t-BHP로 유발시킨 산화적 스트레스에 대해 농도 의존적인 간세포 보호 효과가 있었으며, 이는 세포내 ROS의 감소로 인한 산화스트레스 억제를 통하여 세포를 보호하는 효과가 있는 것으로 판단되었다.

발효산삼배양근농축액의 산화방지 효과 및 과산화수소로 유발된 PC12 세포독성 보호효과 (Neuroprotective effects of cultured and fermented wild ginseng extracts on oxidative stress induced by hydrogen peroxide in PC12 cells)

  • 최여옥;김유리;신승용;이재근;김철중;이예지;강병주;김관수;최지은;한범석
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.383-390
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    • 2018
  • 대부분의 신경퇴행성질환은 산화스트레스의 영향을 받는다. 따라서 본 연구에서는 진세노사이드 Rg5와 Rk1을 함유하고 있는 발효산삼배양근 농축액인 HLJG0701의 산화방지 효능을 확인하였다. 그 결과, HLJG0701는 효과적인 DPPH와 ABTS 라디칼제거능을 나타냈으며($IC_{50}$: 16배, 4배 희석액), 황산철(II) 유도군의 지방질 과산화물 발생 비교 시, 용량의존적으로 억제됨을 확인하였다(8배 희석액: 2.3 nM, 4배 희석액: 1.5 nM). HLJG0701의 세포 보호 효과를 MTT, LDH 분석으로 평가한 결과, 8, 16, 32, 64배 희석액의 HLJG0701를 처리한 경우 70, 53, 35, 26%의 세포생존율이 증가됨을 확인하였다. LDH 방출 측정 결과, $H_2O_2$로 인해 3.6배까지 증가한 LDH 활성은 8배 희석액의 HLJG0701 처리 시 1.3배 수준까지 감소하였다. 또한 HLJG0701가 PC12세포에 발생한 산화스트레스 DCF-DA 분석(16배 희석액: 50% ROS 억제, 4배 희석액: 68% ROS 억제), TBARS (16배 희석액: 50.7% 감소, 4배 희석액: 46.5% 감소), GPx (16배 희석액: 133.3% 증가, 4배 희석액: 227.3% 증가), 그리고 SOD (16배 희석액: 118.2% 증가, 4배 희석액: 218.2% 증가) 분석으로 확인하였다. 위 결과는 HLJG0701가 산화방지 효능을 매개로 신경세포를 보호함으로써 신경퇴행성질환을 예방할 수 있는 가능성 있는 후보물질이 될 수 있다는 것을 의미하며, 임상시험 등 다양한 연구가 충분하지 않은 상태이므로 앞으로 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

멀꿀 열매 추출물의 항산화 활성 및 H2O2로 유도된 산화적 스트레스와 아세트아미노펜 독성 모델에서의 간 보호효과 (Antioxidant Activities and Hepato-protective Effects of Stauntonia hexaphylla Fruit Extract Against H2O2-induced Oxidative Stress and Acetaminophen-induced Toxicity)

  • 이규옥;김재용;강후원;배동혁;최철웅
    • 생명과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.708-717
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    • 2018
  • 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$$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.

균주에 따른 청미래덩굴잎 발효차의 항산화 활성 (Antioxidative Activity of Smilax china L. Leaf Teas Fermented by Different Strains)

  • 이상일;이예경;김순동;강윤환;서주원
    • 한국식품영양학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.807-819
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    • 2012
  • 본 연구에서는 청미래덩굴(Smilax china L.) 잎을 이용한 기호성이 증진된 발효차 제조를 시도하였다. 균주로 Saccharomyces cerevisiae(S), 청국장으로부터 분리한 Bacillus속 혼합미생물(B), Bifidobacterium bifidus(L), Monascus pilosus(M) 및 Aspergilus oryzae(A)를 사용하여 발효차(S, B, L, M, A)를 제조하였으며, 발효시키지 않은 청미래덩굴잎(C)과의 품질특성과 항산화와 관련된 total polyphenol(TP) 및 total flavonoid(TF) 함량과 활성산소 소거계 활성으로 electron donating ability(EDA), ferric reducing antioxidant power(FRAP), ferrous iron chelating ability (FICA) 및 lipid peroxidation inhibitory activity(LPOIA)와 활성산소 생성계 효소인 xanthine oxidase의 inhibitory activity(XOIA) 및 aldehyde oxidase의 inhibitory activity(AOIA)의 변화를 조사하였다. 열수로 1% 농도로 우려낸 발효차의 색상은 A차는 적색을 띠었으나, 그 외의 모든 차는 황색을 띠었다. 차의 향, 맛, 밝기 및 종합적인 기호도는 A차 3.95점, M차 3.30점으로 평가되었으며, 그 외 S, B, L차는 2.55~2.28점으로 C차와 유사하였다. C차 열수 추출물의 TP 및 TF 함량은 각각 28.94 및 18.39 mg/g, 에탄올 추출물에서는 각각 34.97 및 34.44 mg/g 이었다. 발효차는 C차에 비하여 TP의 함량이 낮았으나, 에탄올 가용성 flavonoid 함량에는 큰 변화를 보이지 않았다. 특히 A차는 수용성 TF 함량과 에탄올 가용성 TP의 함량이 낮았다. 청미래덩굴잎 및 그 발효차 열수 및 에탄올 추출물의 EDA($1mg/m{\ell}$)는 19.25~22.48%이었으나, A차는 8.04~12.49%이었다. C차 열수 및 에탄올 추출물의 FRAP($Fe^{2+}\;{\mu}mole/g$ dry basis)는 4.38~5.84이었으며, S, B, L, M 및 A차와 대등하였다. FICA는 발효차 중에서는 A차가 높았으며, 여타 차는 발효차와 비발효차 간의 유의차가 없었다. LPOIA는 $200{\mu}g/m{\ell}$의 아주 낮은 농도에서 열수 추출물은 37.08~41.42%, 에탄올 추출물은 28.66~32.57%를 나타내었고, 열수 추출물보다 에탄올 추출물이 다소 높았으며, 차의 종류에 따른 유의차는 보이지 않았다. 열수 및 에탄올 추출물($1mg/m{\ell}$)의 XOIA 및 AOIA는 모두 에탄올 추출물에서 높은 경향을 보였다. 열수 추출물에서의 XOIA는 C, S, M 및 A차에서는 4.83~9.20%이었으나, B 및 L차에서는 나타나지 않았으며, 에탄올 추출물에서는 9.00~19.00%이었다. AOIA는 열수 추출물은 30.17~48.52%, 에탄올 추출물은 44.09~66.93으로 정도의 차이는 있으나, 발효차 에서도 비교적 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과, 청미래덩굴잎 발효차의 항산화 활성은 비발효차에 비하여 다소 감소하는 경향을 나타내며, 에탄올 추출물이 열수 추출물에 비하여 높은 활성을 나타내었다. 특히, 발효에 의하여 TP와 TF의 감소율이 높으나, 관능적 품질이 비교적 양호한 것으로 나타난 A차 열수 추출물(0.1%)에서도 FRAP, FICA, LPOIA 및 AOIA와 같은 항산화 지표들의 활성이 나타나, 기능성 발효차로서의 이용가능성이 높은 것으로 평가되었다.

Protoporphyrinogen oxidase (Protox) 저해제 저항성 형질전환 벼의 적응성과 Porphyrin 생합성 경로물질과 관련성 (Relationship of Fitness and Substance of Porphyrin Biosynthesis Pathway in Resistant Transgenic Rice to Protoporphyrinogen Oxidase (Protox) Inhibitor)

  • 윤영범;권오도;백경환;이도진;정하일;국용인
    • 한국잡초학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.134-145
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    • 2011
  • Myxococcus xanthus (MX, PX)와 Arabidopsis thaliana (AP37)의 protoporphyrinogen oxidase (Protox)유전자 과다발현 제초제 저항성 형질전환 벼와 비형질전환벼의 생육 및 수량에 관한 적응성 차이와 벼생육시기별 ALA 합성능력, tetrapyrrole 중간물질, 활성산소 발생, 지질과산화 작용 및 항산화효소 능력의 연관성이 조사되었다. Protox 과다발현 형질전환 벼 MX와 AP37의 초장은 이앙 후 43, 50, 65일에 비형질전환벼 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었고, 분얼수는 이앙 후 50일과 65일에 MX와 AP37 뿐만 아니라 PX에서도 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 수확기의 간장과 수량은 MX, PX 및 AP37에서 그리고 고건중은 MX와 AP37에서 비형질전환벼에 비해 유의적으로 적었다. 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 MX의 경우 영화수와 천립중에 의해, PX는 등숙율에 의해, AP37은 영화수, 등숙율 및 천립중에 의해서 기인되었다. 한편, 형질전환벼 계통 MX, PX 및 AP37의 수량감소는 또 다른 년차변이 연구에서도 관찰되었다. 이러한 형질전환벼계통의 생육 감소는 이앙 후 생육기간 뿐만 아니라 이앙 전 육묘기간 동안에서도 발생하여 결과적으로 수량이 감소되는 것으로 생각된다. Tetrapyrrole 중간물질 Proto IX, Mg-Proto IX 및 Mg-Proto IX monomethyl ester의 축적량, 활성산소종($H_2O_2$${O_2}^-$), MDA, 및 항산화효소(superoxide dismutase, caltalase, peroxidase, ascorbate peroxidase, glutathione reductase) 및 엽록소 함량은 Protox 유전자 과다발현형질전환벼 계통과 비형질전환벼간에 유의적인 차이가 없어 이들 porphyrin 대사 경로 물질과 벼 생육 및 수량감소의 연관성은 적은 것으로 사료된다. 그러나 MX, PX, AP37의 ALA 합성능력은 광노출 후 1일과 이앙 후 52일에 비형질전환벼에 비해 유의적으로 감소하여 이 부분에 대한 상세한 연구가 추후에 수행되어야 할 것으로 보인다.