본 연구에서는 감태, 파래, 서실, 대황, 청각, 불등가사리, 세모가사리, 참도박, 미역, 다시마 등 해조류의 발효공정을 확립함으로써 해양 생물의 화장품 소재로의 사용 가능성에 대한 제안을 하고자 하였다. 해조류의 효과적인 발효를 위해 김치로부터 분리된 유산균인 락토바실러스 사케이(Lactobacillus sakei) 균주를 선정하였고, 첨가제로 전지 분유를 사용하였다. 해조류 분쇄물 2.0 % 와 전지분유 1.0 % 를 투입하고, 이후 $40^{\circ}C$ 까지 방랭하여 준비 한 후 락토바실러스 사케아이 유산균 1.0 % 를 접종 하였다. 발효물을 냉각하고 여과한 후 부틸렌글라이콜, 글리세린 등과 방부 역할을 할 수 있는 1, 2-헥산다이올 등을 첨가하여 혼합 후 제품을 완성하였다. 10 종의 해조류 중 감태, 청각, 미역, 다시마의 발효 효율이 좋음을 확인 할 수 있었다. 화장품에 적용 가능한 발효물의 함량을 결정 하였고, HET-CAM (The Hen's egg test-Chorioallantoic membrane) 법을 이용하여 원료의 안전성을 확인 하였다.
근육 위축증은 근섬유의 손상으로 인한 근육세포의 감소에 의해 일어나며 심장질환, 당뇨, 각종 노인성 만성질환을 일으킨다고 알려져 있다. 본 연구는 미역 추출물 및 이의 성분인 알긴산의 근육세포보호, 근육감소억제 및 근육재생효과를 확인하고자 하였다. 미역 추출물 및 알긴산을 분화된 C2C12 myoblast 세포에 처리한 결과 TNF-α에 의한 근육섬유의 감소가 억제하였고murf1과 MaFbx의 발현량도 감소하였다. 또한, 마우스에 미역 추출물 및 알긴산을 10주간 급여한 결과 cardiotoxin에 의한 다리부종이 감소하였으며 근육단백질인 MyHC와 PGC-1α의 발현량이 증가 하였다. 따라서 미역 추출물 및 알긴산은 근감소 억제 및 근육재생 효과를 나타내어 기능성소재의 활용 가능성을 확인하였다.
미역귀를 이용한 가공식품개발을 위해 비조사구와 감마선 조사구의 미역귀 열수추출 분말을 첨가(1, 3, 5, 7%)한 쿠키를 제조하여 품질 특성을 알아보았다. 쿠키 반죽의 pH는 미역귀 열수추출 분말 첨가에 의해 감소하였으나, 밀도에는 영향이 없는 것으로 나타났다. 쿠키의 퍼짐성은 분말 첨가량의 증가에 따라 점차 증가하였으며 같은 첨가량에서 비조사구에 비해 조사구의 퍼짐성이 높음이 나타났다. 손실률은 대조구 및 실험구 사이에 유의성이 없었으며, 팽창률은 첨가량이 높을수록 증가함을 보였고 비조사구와 조사구를 비교하였을 때는 조사구의 팽창률이 더 높음을 보였다. 쿠키의 색도 측정 결과 중 L값(lightness)은 첨가량이 증가할수록 감소하였으며, b값(yellowness)은 비조사구에서는 첨가구간 유의차를 나타내지 않았으나 조사구에서는 첨가량이 증가할수록 낮아지는 경향을 보였다. a값(redness)은 비조사구에서 첨가구간의 유의차를 보이지 않은 반면, 조사구에서는 첨가량이 증가할수록 증가함을 보였다. 쿠키의 경도는 미역귀 열수추출 분말 첨가량이 증가할수록 증가하였으며, 항산화 활성 또한 7% 첨가구에서 가장 높은 값을 보였으며, 같은 첨가량에서 비조사구에 비해 감마선 조사한 첨가구에서 높은 항산화 활성을 보였다. 쿠키의 관능검사 결과 미역귀 열수추출 분말 첨가는 색, 냄새, 맛, 질감 및 전체적인 기호도를 향상시키는 긍정적인 영향을 미치나 너무 많은 미역귀 열수추출 분말 첨가는 관능적인 기호도를 오히려 떨어 뜨리는 것으로 나타남에 따라 선호도 결과 비조사 3% 첨가구와 조사 1% 첨가구의 선호도가 가장 좋게 나타났다. 이에 미역귀의 항산화 활성은 첨가량의 증가에 따라 증가하는 경향을 나타내었으나 항산화 활성의 유의적인 증가 지점에서 쿠키의 관능 선호도가 감소되므로, 적은 첨가량으로 쿠키의 품질 및 관능 특성, 기능성에서 우수하며 산업적으로도 활용 가능한 조사 1% 첨가구가 최적 조건일 것으로 판단되었다.
감마선(50 kGy)을 조사한 미역귀 열수추출 분말을 첨가한 파운드케이크(0, 3, 6, 9%)를 같은 첨가량의 비조사 첨가구와 비교하여 품질 특성을 알아보았다. 반죽의 pH는 미역귀 열수추출 분말첨가에 의한 첨가량이 증가할수록 유의적으로(p<0.05) 감소하였으며 비조사 첨가구와 비교하여 조사 첨가구에서 낮은 값을 나타내었다. 파운드케이크의 높이, 부피, 비용적 및 굽기 손실률은 비조사 및 조사 첨가구에서 첨가량의 증가에 따른 유의차를 보이지 않았다. 색도 측정결과, 명도에서는 미역귀 분말 첨가량이 증가할수록 crust와 crumb 모두 유의적으로 감소하였으나, 적색도의 경우 첨가량의 증가에 따라 유의적인 차이를 보이며 증가하였다. 황색도에서는 crust와 crumb에서 경향 차이를 나타내는데, crust에서는 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으나 crumb의 경우는 증가하는 경향을 보였다. 미역귀 열수추출 분말 첨가에 의한 경도 변화는 비조사 첨가구에 비해 조사 첨가구에서 낮은 값을 보이며 첨가량 증가에 따라 감소하는 경향을 보이는 반면, 부착성 및 탄력성은 첨가량의 증가에 의해 감소하였으나 유의차는 보이지 않았다. 또한 검성 및 씹힘성은 첨가량의 증가에 따라 유의성을 나타내며 감소하였다(p<0.05). 저장기간에 따른 경도 변화를 측정한 결과 0일에 비하여 저장기간(5, 10, 15일)에서 높은 값을 보였으나 저장기간에 따른 경향은 보이지는 않았으며, 탄력성 및 응집성은 저장기간이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였다. 저장기간에 따른 노화도는 대조군에서 증가하는 경향을 보였으나 첨가구에서는 뚜렷한 변화가 없었다. 파운드케이크의 항산화능 측정에서는 첨가량의 증가에 따라 유의적으로 (p<0.05) 높아지는 경향을 보였으며, 조사 첨가구는 대조구 및 비조사 첨가구보다 높은 라디칼 소거능을 보여 감마선 조사에 의한 항산화 활성 증가를 확인할 수 있었다. 관능검사 결과, 색에 대한 선호도를 제외하고는 조사 3% 첨가구에서 가장 높은 평가를 나타내었다. 따라서 높은 수율, 관능특성 및 기능성을 포함한 산업적 활용 측면을 고려하였을 때, 미역귀 열수추출 분말 첨가량은 감마선 조사한 3% 첨가구가 최적 조건일 것으로 판단되었다.
미역분말-첨가 미역국수의 지질대사에 미치는 생리적 효능을 구명하기 위하여 SD계 흰쥐에 4주 동안 미역국수 (BA-noodles)를 투여하여 중성지질 (TG), 총콜레스테롤 (TCh), LDL 및 HDL-콜레스테롤, 그리고 동맥경화지수 (AI)에 미치는 BA-noodles의 영향을 평가하였다. SD계 흰쥐에 조제사료로써 4주 동안 사육하면서 $10\%,\;20\%\;40\%$ BA-noodles의 TG의 함량은 $84.78\pm3.52\~91.30\pm3.77$ mg/dl serum로서 대조군 ($99.77\pm4.25$ mg/dl serum: $100\%$ ) 대비 $10\~15\%$정도나 유의적으로 감소하였다. 같은 방법으로 $10\%,\;20\%\;40\%$ BA-noodles의 TCh의 함량은 $87.28\pm4.97\~91.00\pm3.72$ mg/dl serum로서 대조군 ($99.30\pm4.61$ mg/dl serum: $100\%$)대비 $8\~12\%$정도나 유의적으로 감소하였다 또한 $10\%,\;20\%\;40\%$ BA-noodles의 LDL-콜레스테롤의 함량은 $44.20\pm4.21\~46.00\pm4.41$ mg/dl serum으로서 대조군 ($53.75\pm2.18$ mg/dl serum: $100\%$)대비 $15\~18\%$나 유의적으로 감소하였다. 한편 $10\%,\;20\%\;30\%$ BA-noodles 투여군의 HDL-콜레스테롤의 함량은 각각 $25.36\pm1.12\~27.58\pm1.52$ mg/dl serum로서 대조군 ($23.80\pm0.77$ mg/dl serum: $100\%$) 대비 각각 $7\~16\%$정도나 유의적으로 증가하였다. 끝으로 $10\%,\;20\%\;40\%$ BA-noodles 투여군의 AI는 $2.16\pm0.14\~2.59\pm0.17$로서 대조군 ($3.00\pm0.13$ : $100\%$) 대비 $14\~28\%$나 현저히 감소하였다. 이상의 결과에서 볼 때 이들 기능성 미역국수의 투여는 성인병을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 기대된다.
15% 전해수로 10분간 세척 후 증류수로 10분씩 5회 수세하여 48°C의 열풍 건조기에 UV 등을 설치하여 미생물의 변화를 확인하였다. 전해수 수세 후 생균수, 대장균군, 곰팡이수에서 모두 균이 검출되지 않았다. 하지만, 수세 후 열풍건조기를 이용하여 48°C에서 48시간 동안 열풍건조 시 미생물이 다시 검출됨을 확인하였고, 이에 열풍건조기 내에 UV 등을 설치하여, UV 조사 최적 시간을 확인하였다. 그 결과 UV 조사를 12시간 이상 처리 시 미생물이 검출되지 않는 것으로 나타났다. 15% 전해수 수세 및 열풍건조 미역의 색도 결과, 전해수 수세구는 무처리구와 비교 시 황색도에서만 유의적인 감소를 보였으며, 수세 후 열풍건조 시 명도, 적색도 및 황색도가 유의적으로 크게 증가하였다. 관능평가 결과, 색, 향, 맛 및 전체적 호감도 항목에서 무처리구와 전해수 수세구간 유의적인 차이는 없었으나 전해수 처리시 미역의 비린 맛 및 비린 향이 감소한다고 하였다. 또한 48°C, 48시간 열풍건조 동안 UV 0-48시간 조사 구간에서도 색, 향, 맛 및 전체적 호감도에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 결론적으로, 15% 전해수 수세 시 생미역의 미생물 증식을 효과적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라 미역의 비린 맛 및 비린 냄새를 줄여 관능적으로 나은 제품을 제조할 수 있었다. 전해수 수세 후 열풍건조 하는 동안 UV 조사를 12시간 실시할 경우 열풍건조기를 통한 미생물 오염을 억제할 수 있어 전해수-열풍건조-UV 병행 처리 시 미생물 제어효과가 우수한 건미역을 생산할 수 있을 것으로 사료된다.
This study was conducted to evaluate the genotoxcity of gamma-irradiated Undaria pinnadifida after harvest for enhancing the storage and microbial safety during drying process. The harvested seaweed was irradiated with the doses of 1 and 10 kGy. The genotoxicity was evaluated by Ames test (Salmonella typhimurium reversion assay) and SOS chromotest. The results from all samples were negative in the bacterial reversion assay with S. typhimurium TA98 and TA100. No mutagenicity was detected in the assay, at both with and without metabolic activation. The SOS chromotest also indicated that the gamma-irradiated U. pinnadifida did not show any mutagenicity. Therefore, this study indicated that gamma irradiation could be used for extending the shelf-life of U. pinnadifida.
Six experimental diets for juvenile sea cucumbers Apostichopus japonicus were evaluated and compared with current commercial diets. Sea cucumbers (50 per tank; initial mean weight $2.3{\pm}0.1g$) in three replicates of seven groups were fed one of six experimental diets (ED1, 20% wild-harvested Sargassum thunbergii powder; ED2, 20% commercial S. thunbergii powder; ED3, 20% Undaria pinnatifida and Ascophyllum nodosum powders; ED4, 40% U. pinnatifida and A. nodosum powders; ED5, 10% brewer's yeast; and ED6, 10% sea shell powder) or a commercial diet (CD) for 28 weeks. The survival rate in all groups was 85-94%, with no significant difference among the experimental groups. The mean body weight of the sea cucumbers was significantly different among the experimental groups 6 weeks after the feeding trial. The final mean weight of the sea cucumbers was highest in ED1, ED3, and ED4, followed by ED6, ED5, ED2, and CD, in decreasing order. The results of this study suggest that U. pinnatifida and A. nodosum powders could provide a substitute for the S. thunbergii powder commonly used in commercial sea cucumber diets. Thus, the EP4 diet formulation, which contains no S. thunbergii, could be used as a practical feed for juvenile sea cucumbers.
Seaweed biomass was estimated in the rocky subtidal zone of Daejin on the mid-east coast of Korea using a destructive sampling method from February to November 2007. Monthly sampling was conducted at depths of 5, 10 and 15 m using 50 $\times$ 50 cm quadrats. A total of 73 species, including 5 chlorophytes, 25 phaeophytes, 43 rhodophytes and one seagrass were identified. Average seaweed biomass was 2,852.3 g wet wt. $m^{-2}$ and biomass values varied monthly from 1,189.8 g to 7,523.7 g. The species dominant in biomass were Laminaria japonica (481.7 g), Sargassum confusum (470.85 g), Undaria pinnatifida (422.57 g), Costaria costata (282.16 g), Odonthalia corymbifera (174.46 g), S. sagamianum (163.22 g) and S. horneri (122.18 g). The vertical distribution of algae was characterized by S. confusum and U. pinnatifida at 5 m, L. japonica and U. pinnatifida at 10 m, and O. corymbifera and L. japonica at 15 m depth. The C/P, R/P and (R+C)/P values were 0.20, 1.72 and 1.92, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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