본 연구에서는 비타민과 단백질이 풍부하여 높은 영양가를 가지고 있으며, 콜레스테롤 제거 및 간 손상 방지와 염증, 심장병 등의 치료 효과가 있는 것으로 알려진 모링가 잎 추출물의 새로운 소재로서의 가능성을 검토하고자 항산화 활성과 항당뇨, 항염증 및 알코올분해능을 탐색하였다. 모링가 열수 및 에탄올 추출물의 총페놀 함량은 각각 45.49와 63.06 mg TAE/g으로 나타났다. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical 소거능은 1 mg/mL 농도의 열수 및 에탄올 추출물에서 각각 60.81%와 71.29%로 에탄올 추출물의 소거능이 높게 나타났다. 모링가 열수 및 에탄올 추출물의 superoxide dismutase 유사 활성은 농도 의존적으로 증가하였으며, 5 mg/mL 농도의 열수 및 에탄올 추출물에서 각각 2.82%와 7.40%로 에탄올 추출물의 활성이 높은 것으로 나타났다. 모링가 추출물의 혈당 강하 효과를 확인하기 위해 실시한 ${\alpha}-glucosidase$ 활성 억제 효과는 5 mg/mL 농도의 열수 및 에탄올 추출물에서 45.19%와 88.14%로 에탄올 추출물의 저해 활성이 유의적으로 높게 나타났다. 숙취 해소능을 알아보기 위해 alcohol dehydrogenase 및 acetaldehyde dehydrogenase 활성을 측정한 결과 두 효소 모두 모링가 열수 및 에탄올 추출물의 농도에 의존적으로 증가하였다. Lipopolysaccharide(LPS)에 의하여 유도된 NO 합성은 열수 및 에탄올 추출물 1 mg/mL 농도에서 28.50%와 7.90%로 LPS 처리군(41.96%)보다 각각 32.1%와 81.2% 현저히 감소하였으며, 모링가 열수 및 에탄올 추출물이 tacrine으로 유도된 Hep3B 간암 세포주에 대하여 유의적인 보호 활성을 나타냈다. 이상의 결과에서와 같이 모링가 잎 열수 및 에탄올 추출물은 우수한 항당뇨, 항염증, 숙취 해소 효과 및 간세포 보호 효과가 있는 것으로 나타났기에 기능성 소재로서의 활용도가 높을 것으로 판단된다.
본 연구는 구상나무림(Abies koreana Wilson)의 현지본전(現地保全)을 위한 종합적 연구의 일부분으로서, 지리산(智異山) 반약봉(般若峰) 지역의 구상나무림에서 식생유형별(植生類型別) 유수발생현황(維樹發生現況)을 파악하고, 타감작용(他感作用)을 통한 추수형성저해(推樹形成沮害) 효과(效果)가 존재(存在)하는지 확인(確認)하기 위해, 직생구성(植生構成)과 추수발생(推樹發生)과의 관계, 잎조직과 토양부식질(土讓腐蝕質) 중의 수용성(水溶性) 추출물(抽出物)이 구상나무의 종자발아(種子發芽)와 외생균근균(外生菌根菌)의 호흡활성(呼吸活性)에 미치는 타감효과(他感效果)를 조사하였다. 1996년 5월부터 8월까지 반야봉 해발 1400~1700m의 지역에서 20개의 $10m{\times}10m$ 크기의 방형구를 설치하여, 천연하종량(天然下種量)과 식생(植生)을 조사하였다. TWINSPAN을 이용하여 구분된 식생류형별(植生類型別)로 토양 부식질을 채취하고, 현지에 출현빈도(出現頻度)가 높은 5종의 목본식물의 잎을 채취하여 타감작용 시험에 사용하였다. 부식질 중의 수용성(水溶性) 추출물(抽出物)은 HPLC를 사용하여 수용성 phenol화합물의 양을 정량(定量)하였다. TWINSPAN에 의한 분류분석 결과 조사지역의 구상나무림은 구상-미역줄, 구상-신갈, 구상-철쭉, 구상-산철쭉 군락으로 분류되었으며, 이 중 구상-신갈군락과 구상 철쭉 군락은 조릿대의 유무에 따라 하부군락(下部群落)으로 분류되었다. 조사지역의 구상나무의 천연하종량(天然下種量)은 1995년 9월~10월 사이에 $230,000{\pm}90,0000$립/ha이었고, 발아율(發芽率)은 25%이었다. 1996년에 조사된 표고 5cm이하 유묘(幼苗)의 밀도(密度)는 평균 52,000본/ha이었으나, 묘고 5cm이상의 유묘의 밀도는 4,000본/ha로 감소하였다. 유묘의 밀도는 식생유형별로 큰 차이를 보여서 구상-신갈-조릿대 군락의 유묘의 수는 구상-신갈-철쭉 군락의 7%에 불과하여, 조릿대로 인하여 급격히 감소하였다. 털진달래와 조릿대의 잎 추출물은 구상나무의 종자발아(種子發芽)를 유의(有意)하게 저해(沮害)하였으며, 구상-신갈-조릿대 군락의 부식질 추출물도 구상나무의 종자발아(種子發芽)를 81%까지 유의하게 저해하였고, 조사지에서 분리배양된 두 종의 외생균근균(外生菌根菌)중에서 젖버섯 균사의 호흡속도(呼吸速度)를 유의하게 19% 감소(減少)시켜서 조릿대에 타감효과(他感效果)가 있다고 생각된다. 구상 신갈 조릿대 군락의 부식질에서 7가지 수용성(水溶性) phen이 화합물을 추출하여 동정하였는데, 추출물 중에서 수용성 페놀화합물인 p-hydroxybenzoic acid, vanillic acid, syringic acid가 유의하게 높았다. 특히 p-hydroxybenzoic acid는 조릿대 뿌리에 4.2ppm으로 존재하고, 조릿대 군락의 부식질에서 16.5ppm으로 발견되었으며, 종자발아 저해효과와 유의한 부(負)의 상관(相關)(r= -0.79, p<0.05)을 나타내어 주된 타감물질인 것으로 생각된다.
건강기능식품 중 알로에 베라 겔 제품의 기능성분(지표성분)은 총 다당체로 설정되어 있으며 식품공전 시험법은 페놀황산법에 의하여 총 다당체 함량을 측정하도록 되어 있다. 본 연구에서는 페놀황산 반응에 의한 총 다당체 분석의 분석편차 발생의 주요인으로 파악된 투석단계에 대하여 세부 분석조건(투석막의 너비, 투석외액의 부피와 교체시간, 투석 후 정용여부, 페놀황산 반응시간)에 대한 최적 조건을 설정하였고 이를 토대로 표준화된 시험법을 마련하여 실험자, 실험실의 주관적 설정에 의한 편차발생을 최소화하고자 하였다. 표준화 된 시험법의 검증을 위해 알로에 베라 겔 원료성 분말 및 제품에 대하여 일내(2.56% 이하), 일간(4.85% 이하) 정밀성과 실험실간(5.50% 이하), 실험자간(6.64% 이하) 정밀성을 확인한 결과, 비교적 높은 정밀성을 확보할 수 있었다. 알로에 겔 유통제품에 대한 정밀성에서도 비교적 신뢰할 수 있는 수준(7.08% 이하)의 결과를 확인하였다. 최적화한 표준 시험법에 따른 총 다당체 분석은 알로에 겔 제품 검사의 정밀성을 확보할 수 있을 것으로 평가되었다.
문헌조사를 통해 선별된 11종의 생약재를 대상으로 항산화 및 대식세포를 이용한 면역 활성을 측정하였다. 생약재 열수 추출물의 추출 수율은 구기자가 52.10%로 가장 높았고, 상황버섯이 5.7%로 가장 낮았으며, 그 외 시료는 14.50~42.47%였다. 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 상황버섯이 가장 높았다. DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성에서 $EC_{50}$값은 단삼이 $100{\mu}g/ml$ 이하였으며, 상황버섯, 황금 및 작약이 $100{\sim}200{\mu}g/ml$이었다. Superoxide anion 라디칼 소거활성에서 모든 시료의 $EC_{50}$값은 $300{\mu}g/ml$ 이상이었다. 환원력은 상황버섯이 가장 높은 활성이었으며, $Fe^{2+}$ 킬레이팅 활성은 뽕잎이 가장 높았다. 추출물의 세포독성은 LPS 처리 후 세포 생존율이 오가피를 제외한 모든 시료에서 $50{\mu}g/ml$ 처리 시 80% 이상, $100{\mu}g/ml$ 처리 시에도 77% 이상이었다. LPS의 처리 후 NO 생성량은 대조구에 비해 12배 증가되었으며, 11종의 생약재 추출물에 의한 NO 생성량은 $6.86{\sim}26.18{\mu}M$이었다. 특히 황금은 $100{\mu}g/ml$ 첨가 시 NO 생성을 72% 정도 감소시켰다. 황금, 상황버섯, 단삼, 뽕잎, 작약의 항산화 및 면역 활성이 높아 항산화 및 면역 증강용 기능성 음료 제조를 위한 부재료로써 이들을 선별하는 것이 적절하리라 판단된다.
마늘 및 숙성을 통한 가공마늘 갈변물질의 생리활성을 규명하고자 생마늘, 중간숙성 마늘인 홍마늘 및 흑마늘의 수용성 갈변물질을 투석막을 이용하여 투석내액 및 외액으로 분리한 다음 동결 건조하여 항산화활성을 중심으로 생리활성을 비교분석하였다. 생마늘 및 홍마늘 투석액의 pH는 내액에서 더 높았으나 흑마늘은 이와 상반되게 투석외액의 pH가 더 높았고, 갈변물질은 생마늘, 홍마늘 및 흑마늘 모두 투석외액에서 더 높은 함량이었다. 총 페놀 화합물의 함량은 투석내액의 경우 홍마늘에서 가장 낮았고 흑마늘에서 가장 높았으나, 투석외액에서는 홍마늘에서 가장 높은 함량이었다. 플라보노이드 화합물의 함량은 흑마늘 투석내액에서 가장 높았으며, total pyruvate의 함량은 생마늘과 홍마늘의 경우 투석외액에서 더 높았으나 흑마늘은 이와 상반된 결과였다. Total thiosulfinate의 함량은 흑마늘에서 가장 높았고, 다음으로 홍마늘, 생마늘의 순서였다. DPPH 라디칼 소거활성은 생마늘과 흑마늘의 경우 투석내액이, 홍마늘은 외액에서 더 활성이 높았고, tyrosinase 저해활성은 홍마늘 투석액이 생 마늘 및 흑마늘에 비해 더 활성이 높았다. $\alpha$-Glucosidase 저해활성은 투석내액이 외액보다 높았으며, 저농도에서 홍마늘은 생마늘보다 활성이 더 높았다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 생마늘과 홍마늘의 항산화 활성은 투석외액에서 더 높으며, tyrosinase 및 $\alpha$-glucosidase 저해활성은 투석내액에서 더 높았고, 이들에 비해 갈변 반응이 더 많이 진행된 흑마늘의 경우 투석내액의 생리활성이 더 높아 마늘의 갈변정도에 따라 생리활성에 기여하는 갈변물질의 분자 크기가 상이함을 확인할 수 있었다.
국내산 녹두의 효율적 활용방안으로 녹두분말(A)와 효소제 무첨가 가수분해분말(B) 및 최적조건에서 가수분해시킨 분말(C)의 기능적 특성을 각각 비교하였다. 그 결과 단백질, 지방, 탄수화물, 회분, 수분 등 성분의 함량은 녹두 분말의 처리 방법에 따른 큰 차이가 없었다. 색도는 (B)와 (C)는 비슷한 경향을 보였으며 환원당의 함량은 (C)가 292.63 mg%로 높은 함량을 보였으며, 총 페놀 함량은 (A)와 (C)가 각각 38.63 mg%와 38.38 mg%로 나타내었다. SDS-전기영동 패턴을 살펴본 결과 (A)와 (B)에 비하여 (C)구간은 17 kDa 이하의 저분자 분자량을 나타냈다. 유리당 함량은 (A)와 (B)가 각각 86.36 mg%, 54.20 mg%에 비하여 (C)가 1,125.16 mg%로 높은 함량을 나타내었다. 총 유리아미노산 함량은 (C)<(B)<(A)순으로 각각 22,116.35 mg%, 2,731.29 mg%, 578.54 mg% 함량을 나타내었으며, 필수아미노산 함량도 (C)가 8,231.42 mg%로 높은 함량을 보였다. DPPH free radical 소거활성능은 (A)와 (C)가 각각 62.16%, 57.63%로 높은 활성을 보였으나 (B)는 19.26로 가장 낮은 활성을 나타내었다. 혈전용해 활성은 (C)가 24.01%로 가장 높은 활성을 나타내었고, (A) 20.69% 그리고 (B) 18.06%의 활성순으로 나타났다. 최적조건에서 가수분해 녹두분말(C)이 가수분해 되지 않은 무처리 녹두분말(B)과 녹두분말(A)에 비해 기능적 및 품질 특성이 매우 높은 것으로 나타나 식품 소재로 다양한 활용이 기대되었다.
신품종 "진주찰" 쌀보리는 취반 후 백도가 좋고, 베타글루칸 함량이 높은 소립, 내재해, 양질, 다수성 쌀보리 신품종이다. 1996년에 호남농업연구소에서 도복과 내한성이 강하고 찰성으로 립백도와 정맥율이 높으며 취반특성이 우수한 특성을 지닌 "진미찹쌀보리"와 "수원333호"를 인공교배한 후 계통육종법으로 육성하였다. 2003년부터 2년간 생산력검정시험을 실시한 결과, 수량성이 높고 도복이 강한 우수 계통으로 판명되어 "익산79호"로 계통명을 부여, 2005년부터 3년간 전작재배 수원 등 3개 지역, 답리작재배 익산 등 4개 지역에서 지역적응시험을 실시하였다. 그 결과, 답리작 적응성이 높으며, 도복 등 내재해성에 강한 특성과 $\beta$-glucan 함량이 높고, 총페놀과 proanthocyanidin 함량이 낮아 취반 후 갈변화가 적고 백도가 높은 계통임이 입증되어 2007년 농작물 직무육성 신품종선정심의회에서 신품종 "진주찰"로 등록하게 되었으며 그 특성은 다음과 같다. 1. 진주찰쌀보리는 새찰쌀보리에 비해 보리호위축병, 내한성 및 도복에 강하다. 2. 출수기는 전작 5월 4일로 새찰쌀보리보다 2일 늦었으며, 답리작은 4월 27일로 새찰쌀보리와 같았다. 성숙기는 전작 6월 6일, 답리작 6월 1일로 새찰쌀보리에 비해 1~3일 늦은 품종이다. 3. 간장은 81 cm로 중장간, 수장 4.9 cm, 일수립수 56개로 새찰쌀보리보다 적었고 $m^2$당 수수는 673개로 많았고 천립중은 27.0 g으로 소립종이었다. 4. 품질의 조곡특성은 단백질 함량은 11.9%로 새찰쌀보리와 비슷하였으며, $\beta$-glucan 함량은 8.4%로 새찰쌀보리 보다 높았으며, 정곡특성은 정맥율이 76.4%로 높았으며, 립백도 36.1로 새찰쌀보리에 비해 2.1정도 낮았다. 5. 취반 시 수분 흡수율은 249%로 높았으나 퍼짐성은 새찰쌀보리보다 다소 낮았고 총페놀과 프로안토시아니딘 함량 은 정곡에서 4.2와 0.2 mg/g으로 새찰쌀보리 보다 낮았으며 보리밥 백도는 취반 24시간 후와 53시간 후에서 24.8, 20.3으로 새찰쌀보리 보다 높았다. 6. 수량성은 전작재배 3.79 MT/ha으로 새찰쌀보리보다 1% 감수하였으나 답리작 재배 3.73 MT/ha으로 3% 증수하였다. 7. 적응지역은 대전이남 1월 평균 최저기온이 $-6^{\circ}C$ 이남지역과 쌀보리 재배지, 보리호위축병이 상습 발생하는 지역에 권장된다.
본 연구는 항산화 활성이 우수한 것으로 알려진 오레가노 종자를 80% 에탄올, 헥세인, 에틸 아세테이트, 부탄올, 증류수로 분획하여 시험관 내 항산화 활성을 평가하고 180℃로 산화된 옥수수 기름에 적용하여 유지 산화에 미치는 영향을 확인하였다. DPPH 라디칼 소거 활성은 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물의 라디칼 소거 활성이 92.3%으로 분획물 중 가장 높게 나타났으며, ABTS 양이온 라디칼 소거 활성 측정 결과 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물의 ABTS 양이온 라디칼 소거 활성이 53.9%로 분획물 중 가장 높게 나타났다. FRAP 환원력은 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물이 6,130 µmol ascorbic acid equivalent/g extract로 분획물 중 가장 높게 나타났으며, 총 페놀함량은 FRAP 환원력의 결과와 마찬가지로 오레가노 종자 에틸아세테이트 분획물이 770 µmol tannic acid equivalent/g extract로 분획물 중 가장 높은 결과를 나타내었다. 오레가노 종자 분획물간 헤드스페이스 산소 함량은 80분 이상 산화가 진행되면서 오레가노 종자 헥세인, 에틸 아세테이트, 80% 에탄올 분획물을 첨가한 시료군이 대조군에 비해 각각 1.25, 1.05, 1.02배 많은 산소함량 차이를 보였다. 유지의 일차 및 이차 산화생성물을 평가한 CDA, ρ-AV의 실험결과 CDA가는 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물을 첨가하였을 때 대조군에 비해 conjugated dienes 생성이 1.5배 유의적으로 감소한 것을 관찰하였다. ρ-AV의 결과 또한 CDA가와 마찬가지로 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물을 첨가한 유지 시료의 이차 산화물 양이 대조군에 비해 1.26배 유의적으로 감소된 것이 관찰되었다. 이와 더불어 오레가노 종자에틸 아세테이트 분획물의 GC 분석 결과 주요 휘발성 성분은 카바크롤, 타이모퀴논 등으로 나타났다. 이러한 오레가노 종자의 항산화 활성은 에틸 아세테이트를 사용한 분획물에서 크게 나타났으며, 이는 오레가노 종자가 가지고 있는 향기 성분 속 항산화물질이 실험에서 사용한 다른 용매들 보다 에틸 아세테이트 속에 다량 용출되어 높은 항산화 활성을 나타낸 것으로 사료되며, 오레가노 종자 에틸 아세테이트 분획물 속에 포함된 테르펜 및 폴리페놀 등의 물질로부터 기인하는 것으로 생각된다. 따라서 본 연구 결과, 향후 오레가노 종자를 천연항산화제로 활용하기 위하여 에틸 아세테이트 분획물의 활용이 유용할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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