유색미 겨 추출물이 염증반응에 미치는 효과를 백혈구가 분비하는 염증관련 산물인 nitric oxide, histamine 및 matrix metalloproteinase(MMP) 생성에 대한 억제활성을 측정하여 평가하였다. 대식세포 세포주인 RAW264.7 세포에서 nitric oxide에 미치는 효과를 측정한 결과, 일반미와 유색미 추출물 간에 큰 활성의 차이를 보이지 않았다. 호중구 세포주인 RBL-2H3 세포를 이용하여 histamine 분비에 대한 억제활성을 조사한 결과, 유색미 추출물이 일반미에 비해서 약 3.6-5.4배 정도의 우수한 저해능을 보였다. 특히 조사한 유색미 5품종 중 LK1-3-6-12-1-1가 저해활성이 가장 높았다. RAW264.7 세포주를 이용하여 유색미 추출물이 matrix metalloproteinase(MMP) 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 일반미는 농도의 증가에 따라 오히려 효소활성이 증가한 반면, 유색미 경우는 LK1A-2-12-1-1을 제외하고 농도의 증가에 따라 효소활성이 감소하는 것을 관찰할 수 있었으며, 특히 LK1-3-6-12-1-1와 Elwee의 저해활성이 가장 높았다. 이상의 결과는 유색미가 염증반응의 원인인 백혈구의 histamine과 MMP의 분비를 저해하는 능력이 일반미보다 우수함을 나타내었다.
본 연구는 생리활성 효과가 우수한 유색미를 첨가하여 연잎쌈밥을 개발하기 위한 연구의 일환으로 먼저 3종류의 유색미(홍미, 녹미, 흑미)의 첨가량을 달리한 밥을 제조한 후 품질특성을 평가함으로서 유색미를 활용한 연잎쌈밥 개발을 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 유색미를 첨가한 연잎쌈밥용 밥의 pH는 유색미(홍미, 녹미, 흑미) 첨가량이 증가할수록 높아졌다. 유색미 종류별로 연잎쌈밥용밥의 색도를 측정한 결과, 밥의 백색의 정도를 나타내는 L값과 적색도를 나타내는 a값은 유색미 첨가량이 증가될수록 감소하였고, 황색의 정도를 나타내는 b값은 증가하는 경향을 보였다. 조직감을 측정한 결과로 홍미, 녹미, 흑미밥 모두 첨가량이 증가할수록 경도, 점착성, 탄력성, 씹힘성 및 깨짐성이 높게 나타났다. 관능검사 결과 홍미를 첨가한 밥은 전체적인 기호도가 10% 첨가군이 $4.00{\pm}0.66$으로 가장 높았으며, 녹미의 경우도 전체적인 기호도는 10% 녹미 첨가군이 $4.30{\pm}0.82$로 높게 나타났다. 흑미를 첨가한 밥의 전체적인 기호도는 20% 첨가군이 $3.75{\pm}1.10$으로 높아 다른 색보다 더 일반화된 블랙푸드의 선호추세에 따른 것으로 보인다. 이상의 결과로 볼 때 본 연구에서는 유색미 밥의 pH가 일반 밥보다는 약간 높으며, 경도와 점착성 등이 높고, 유색미의 첨가량이 10%~20%일 때 식감 및 전체적인 기호도가 가장 좋은 것으로 나타나 본 실험결과가 쌈밥의 특성을 지닌 것으로 여겨지며, 연잎용쌈밥으로서 적합한 것으로 사료된다.
발아에 의한 거대배아미와 유색미의 기능성 변화를 항산화 활성에 중심을 두고 조사하였다. 전반적으로 환원력은 일반현미보다 거대배아미와 유색미가 높았고, 발아처리는 환원력을 증가시키는 경향이 있었다. 지질과산화에 대한 억제효과를 조사한 결과, in vitro의 linoleic acid peroxidation system 및 ex vivo의 토끼 적혈구 막지질 과산화 system 모두에서 억제효과도 유색미가 가장 높았고, 그 다음이 거대배아미, 일반현미의 순서로 나타났다. Superoxide radical에 대한 소거활성은 유색미>거대배아미>일반현미의 순서로 낮아졌으며, 무발아 조건과 비교할 때 발아처리는 라디칼에 대한 소거활성을 증진시켰다. Hydroxyl radical 소거활성도 유색미가 가장 높았으며, 그 다음이 거대배아미, 일반현미의 순서였다. 발아에 의하여 일반현미의 hydroxyl radical 소거활성을 급격히 증가되었지만, 발아미간에 소거활성의 순위는 변하지 않았다. In vitro에서 조사된 ROS 소거활성과 같은 경향이 HL-60 세포에서 TPA로 자극으로 발생된 ROS에 대한 소거활성에서도 나타났다. 실험 결과, 유색미와 거대배아미에서는 발아와 연관되어 세포독성의 증가가 발견되지 않는 차별적인 ROS 소거활성의 증가 현상이 발견되었다.
The effects of dietary supplementation of the unrefined rice bran oil from 'Suwon 415' pigmented black rice (BRBO) on cholesterol metabolism and cellular antioxidant status were investigated in hypercholesterolemic rats. The significant reduction of total cholesterol (TC) and low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) concentrations was observed in the plasma of rats fed BRBO. BRBO also decreased plasma and hepatic oxidative stress as a result of increased levels of hepatic thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) levels associated with the elevations of hepatic superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GSH-Px) activities together with increased plasma level of tocopherol. This study indicates that dietary BRBO supplement can leads to the improvement of overall cholesterol metabolism and antioxidant status even more effectively than 'Chuchung' white rice (WRBO). Consumption of BRBO may also protect the liver from oxidative damage caused by lipid peroxidation.
본 연구에서는 선행연구를 통해 얻어진 노화지연 기술의 적용성 확대를 위해 토종 유색미를 활용한 굳지 않는 떡을 개발하여 소재의 응용범위를 확대하고 기술의 가치를 제고하고자 하였다. 개량종에 비해 연구가 전무한 토종 유색미의 가공적성 검토의 기초 연구로서 적미, 녹미의 일반성분 및 색소를 포함한 이화학 특성을 분석하고 항산화 활성을 측정하였다. 그 결과, 적미와 녹미에는 안토시아닌과 클로로필이 함유되어 있음이 밝혀졌으며 탄닌계 색소를 포함한 수용성 페놀화합물이 함유되어 있어 항산화 효능을 갖는 것으로 추론되었다. 또한, 선행연구를 통해 얻어진 노화지연 기술을 적용하여 유색미를 이용한 굳지 않는 떡을 제조한 결과 기술이 적용되는 최적의 혼합비율은 15%였다. 실온에서 3일간 저장하며 경도의 변화를 측정한 결과 제조당일에 가까운 경도를 나타냄을 알 수 있었으며 제조 직후 1일은 약간 경도가 증가하는 경향을 보이나 이는 가래떡 제조 직후의 말랑말랑한 물성의 범위에 속하는 수치에 해당된다고 할 수 있다. 제조 직후의 식감이 유지되는 예상 메카니즘으로는 적당한 품온에서의 전분첨가가 기계적 충격과정을 통해 교차결합을 형성하여 떡 내부의 수분을 유지 하고 있는 것으로 추론된다. 본 연구를 통해 기계적 충격을 바탕으로 하는 노화지연기술 접목이 가능한 유색미의 혼합비율이 도출되었으며 이를 통해 한반도 토종 유색미가 항산화 활성을 갖는 건강지향형 소재로서 굳지 않는 떡의 제조에 활용될 수 있는 가능성이 제시되었다.
한국산 유색미(수원 415호)로부터 안토시아닌 색소를 분석하였다. 1%HCl-methanol로 추출된 색소액을 자외선-가시광선 분광분석기로 측정한 결과 280 nm와 530 nm에서 최대흡광도를 보여 안토시아닌임을 확인 하였다. 분리된 색소를 산 분해하여 얻은 aglycon을 여러종류의 용매계로 전개시켜 $R_1$값을 비교하고, 흡광성질 및 $^1H-NMR$ 자료를 분석한 결과 aglycon은 cyanidin 및 malvidin으로 동정되었고, 결합당을 종이 크로마토그라피로 분석한 결과 monoglucose로 확인되었다. 따라서 한국산 유색미(수원 415호)의 안토시아닌 색소는 cyanidin-3-glucoside 및 malvidin-3-glucoside로 추정된다.
The content of anthocyanin, cyanidin 3-glucoside (C3G) and the peonidin 3-glucoside (P3G) from 591 rice cultivars and the antioxidative activities of MeOH extract from 8 rice cultivars were evaluated. Among them, C3G content of pigmented rice were ranged from 0 to 451.9mg in 100 g brown rice, while the P3G contents were in the range from 0 to 42.7mg in 100g brown rice. There was no correlation between C3G and P3G content. Total anthocyanin content ranged from 0 to 475.1mg in 100g brown rice. The antioxidative activity, the scavenging activity on DPPH (2,2-diphenyl-picryl-hydrazyl) radical of MeOH extracts from rice grain, were different according to cultivars. The activity of blockish purple pericarp rice cultivars was twice stronger than that of white pericarp cultivar. Especially, the antioxidative activity of Heugjinjubyeo was four times stronger than that of white pericarp cultivar. The scavenging effect on DPPH radical in rice extracts was related to the total anthocyanin contents of the extracts.
유색미 첨가량에 따른 반죽물과 유파의 색도는 유색미 첨가 비율이 증가할수록 a값이 유의적으로 증가하였으며 L값과 b값은 유의적으로 감소하였다. 그러나 반죽물에 비해 유과의 a값은 감소하였는데 이는 팽화에 의한 표면적의 증가와 고온에서의 가열에 의한 안토시아닌색소의 파괴에 의한 결과로 생각된다. 또한 유색미의 첨가량에 따른 물성 변화는 첨가량이 증가할수록 부착성은 감소하였으며 이를 제외한 다른 물성의 경우 큰 차이점이 없는 것으로 보아 유색미 첨가는 유과의 물성에 큰 영향을 주지 않는 것으로 생각된다. 유과의 품질 특성인 팽화도 역시 대조구는 13.34, 10% 첨가구는 10.75로 유색미 첨가에 의해 큰 차이를 보이지 않았다. 관능검사 결과 유색미 첨가 비율에 따른 색도의 선호도는 대조구와 7% 첨가구가 가장 높았으며 대조구와 7% 첨가구는 유의적인 차이가 없었다. 전체적인 수용도는 7% 첨가구에서 가장 높았고 3% 첨가구에서 가장 낮았다.
Oryza sativa cv. Heugjinjubyeo, an anthocyanin-pigmented rice variety, is well known to contain high levels of bioactive phytochemicals, anthocyanin, quinolone alkaloids and phenolic acids. Here, we studied the inhibitory effect of Oryza sativa cv. Heugjinjubyeo bran on the absorption of dietary fat in streptozotocin-induced diabetic Sprague-Dawley male rats. For these experiments, experimental animals were divided into four groups: normal, diabetic-control and two experimental groups that were fed 1.0 g or 2.0 g/kg body weight/day of Oryza sativa cv. Heugjinjubyeo bran supplement for 14 days. As a result, liver glycogen levels increased significantly by 65% and 32% in groups receiving 1.0 g and 2.0 g/kg body weight/day, respectively, compared to diabetic-control. Liver cholesterol levels were significantly lower by 8.3% and 14.5% in the groups fed 1.0 g and 2.0 g of anthocyanin- pigmented rice extracts, respectively.
유색미는 다양한 천연색소를 함유하고 있으며 항산화기능의 효과가 알려져 이용이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 이용을 증대시키고자 유색미 전분을 이용한 식품의 제조에 영향을 주는 여러 가지 이화학적 특성들에 대해 조사하였다. 수원 415호 유색미 전분의 평균입경과 중심입경은 각각 $6.27{\mu}m$와 $5.23{\mu}m$, 일반미 전분은 각각 $5.43{\mu}m$와 $4.71{\mu}m$로 수원 415호 유색미 전분의 입경이 일반미 전분 보다 더 컸다. 수원 415호 유색미와 일반미의 물결합능력은 큰 차이를 보이지 않았으며, 요오드 반응은 일반미 전분이 수원 415호 유색미 전분보다 조금 높게 나타났다. 수원 415호 유색미 전분과 일반미 전분의 고유점도는 각각 107.5ml/g, 145.8ml/g으로 일반미 전분의 고유점도가 더 높은 값을 보였으며, X선 회절도에 의한 결정형은 전형적인 A형을 보였으며 상대결정도는 수원 415호 유색미 전분과 일반미 전분이 각각 0.43, 0.41로 수원 415호 유색미 전분이 큰 값을 보였다. 팽윤력과 용해도는 온도가 상승함에 따라 증가하였으나 수원 415호 유색미 전분이 일반미 전분 보다 각각의 온도에서 팽윤력과 용해도가 더 낮았다. 신속점도계를 이용하여 측정한 전분의 농도별 호화특성 측정결과 전분의 농도가 높아질수록 호화온도가 낮아지는 경향이었으며, 수원 415호 유색미와 일반미 전분의 최고 점도와 최저 점도는 각 농도에서 큰 차이를 보이지 않아 식품재료로 사용시 일반미와 큰 차이를 보이지 않을 것이라 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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