• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1625-1630
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• 2011

CoPP는 다양한 세포에서 HO-1의 유전자 발현과 활성을 증가시키는 강력한 유도제로 알려져 있다. HO-1는 세포 및 조직의 손상을 보호한다는 연구가 활발히 진행되고 있으나, 그 작용 기전에 대해서는 아직 잘 모르고 있다. 본 논문에서는 porphyrin 계열의 CoPP의 자극에 의해 유도되는 HO-1 유전자 발현에서 NADPH oxidase의 활성이 미치는 영향을 인간 간암세포주 HepG2에서 조사하였다. 배양 중인 HepG2 세포에서 CoPP는 HO-1의 발현을 농도의존적으로 증가시키는 것을 확인하였다. NADPH oxidase 저해제로 잘 알려져 있는 DPI를 전처리한 후 CoPP로 자극한 세포에서는 HO-1의 발현이 강력하게 억제되는 것으로 나타났다. DPI의 이런 억제 효과가 HO-1의 전사 조절인자 Nrf2의 활성에도 영향을 줄 수 있기 때문에 DPI를 전처리 한 후 CoPP 자극에 의한 Nrf2의 핵으로의 이동을 분석하였다. 그 결과, DPI는 CoPP에 의해 유도되는 Nrf2의 핵으로의 이동과 세포 내 존재하는 양을 감소시키는 것을 확인하였다. 다른 HO-1 발현 유도제로 알려져 있는 hemin에 의한 자극의 경우에도 DPI는 HepG2 세포의 HO-1의 발현을 억제하는 효과를 나타내었다. 그리고, $p47^{phox}$에 대한 siRNA를 사용하여 효과적으로 $p47^{phox}$ 유전자 발현을 knockdown 시켜서 NADPH oxidase의 활성을 억제시키는 방법을 사용하였다. 그 결과, $p47^{phox}$ silencing한 세포에 CoPP를 처리한 경우는 control siRNA를 처리한 세포와 비교할 때 HO-1 발현이 현저히 감소됨을 관찰할 수 있었다. 마지막으로, 세포 내 ROS 생성을 억제하는 GSHmee가 처리된 세포에서는 CoPP나 hemin이 Nrf2의 활성을 증가시키지 못하였고, 그 결과 HO-1의 발현을 유도하지 못하는 것을 알 수 있었는데, 이는 ROS가 CoPP나 hemin에 의한 HO-1 유전자 발현 과정에 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 이를 종합해 볼 때, 인간 간암세포주 HepG2에서 CoPP나 hemin의 자극에 의한 HO-1 유전자의 발현에는 NADPH oxidase의 활성이 요구된다는 것을 알 수 있고, 그 활성은 세포 내 ROS를 생성시키는 것으로 역할을 한다고 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제27권2호
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• pp.155-163
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• 2017

상엽은 뽕나무 잎을 건조한 약재로서 항염증, 항당뇨, 미백, 항산화, 항박테리아, 항알러지 및 면역조절 등과 같은 여러 가지 약리작용을 하는 것으로 알려져 있으나 항비만 효능에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 상엽 에탄올 추출물(ethanol extracts of Mori Folium, EEMF)이 유발하는 항비만 효능을 확인하기 위하여 3T3-L1 지방전구세포가 지방세포로 분화되는 과정에서 EEMF가 어떠한 영향을 미치는 지를 조사하였다. 3T3-L1 지방전구세포의 분화유도 시 EEMF를 처리하였을 경우 지방세포의 특징인 지방방울의 수 및 지방함량이 농도의 존적으로 감소하였으며, triglyceride의 생성도 억제되는 것으로 나타났다. 또한 EEMF는 pro-adipogenic transcription factors인 SREBP-1c, $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$ 및 $C/EBP{\beta}$ 의 발현억제와 함께 adipocyte-specific genes인 aP2 및 Leptin의 발현억제도 유발하는 것으로 조사되었다. 특히 EEMF는 AMPK 및 ACC의 인산화를 억제하는 것으로 나타났지만 AMPK 억제제인 compound C를 이용하여 AMPK의 활성을 억제하였을 경우 EEMF에 의하여 유발되는 pro-adipogenic transcription factors 및 adipocyte-specific genes의 억제현상이 회복되었다. 이상의 결과에서 EEMF가 유발하는 adipogenesis의 억제는 AMPK signaling pathway의 활성화를 통하여 유발된다는 것을 알 수 있었으며, 추가적인 연구를 통하여 상엽에 함유되어 있는 유효성분에 대한 분석이 필요할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제27권2호
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• pp.131-138
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• 2017

본 연구에서는 오미자 가공산업의 부산물 이용을 위해, 오미자 열매, 씨 및 착즙 후의 박의 에탄올 추출물을 각각 조제하고, 이들의 유용생리활성을 평가하였다. 오미자 열매, 씨 및 박의 추출 수율은 각각 28.3, 22.1 및 7.2%로 나타났으며, 추출물들의 총 폴리페놀 함량은 각각 8.81, 37.22 및 9.20 mg/g로 나타났다. 총 플라보노이드 함량 분석 결과 박(4.31 mg/g)>씨(1.25 mg/g)>열매(0.76 mg/g) 추출물 순으로 나타났다. 항산화 활성 평가 결과, 다양한 radical (DPPH 음이온, ABTS 양이온 및 nitrite) 소거능 및 환원력 평가에서 박>씨>열매 추출물 순으로 항산화능이 나타났으며, 오미자 박 추출물의 DPPH 양이온, ABTS 음이온 및 nitrite 소거능에 대한 $RC_{50}$는 각각 226.2, 192.5 및 $92.5{\mu}g/ml$로 계산되었다. 항균 활성 평가 결과, 오미자 열매, 씨 및 박 추출물(0.5 mg/disc)은 B subtilis 및 P. vulgaris 균에 대한 강한 항균 활성을 나타내었다. 혈액응고저해 활성의 경우, 오미자 열매 및 박 추출물은 5 mg/ml 농도에서 TT, PT 및 aPTT를 모두 무첨가구에 비해 15배 이상 연장시켰으며, 박 추출물(2.5 mg/ml)은 aspirin (1.5 mg/ml)과 유사한 혈액응고 저해를 나타내었다. 혈소판응집 저해 활성 평가 결과, 열매 추출물과 씨 추출물(0.25 mg/ml)은 동일농도의 aspirin 보다 우수한 혈소판 응집저해 활성을 나타내었다. 상기의 오미자 시료들은 0.5 mg/ml 농도까지 유의적인 용혈활성이 나타나지 않았다. 본 연구 결과는 오미자 가공산업에서 발생하는 오미자 씨와 착즙 후의 박을 이용한 항산화, 항균, 항혈전 기능성 소재 개발이 가능함을 제시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제27권5호
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• pp.509-516
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• 2017

들깨(Perilla frutescents (L.) Britton var.) 새싹은 꿀풀과에 속하는 1년생 초본이다. 본 연구의 목적은 들깨 새싹 에탄올 추출물이 사이토카인으로 유도된 췌장 베타 세포 손상에 대한 예방 효과를 평가하기 위함이다. 췌장 소도 주위에 염증 세포 침습으로 의해 분비되는 사이토카인은 1형 당뇨병의 발병원인에 해당된다. 인터루킨-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$), 인터페론-${\gamma}$ (IFN-${\gamma}$), 종양괴사인자-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) 등의 사이토카인은 활성산소 형성을 유도한다. 세포 내 활성산소 축적은 췌장 베타 세포 기능장애와 세포사멸을 이끈다. 들깨 새싹 추출물은 항산화 효과를 증가 시켰으며 활성산소 생성을 억제하였다. 사이토카인은 세포생존율을 감소시켰고, iNOS와 COX-2의 발현을 증가시키고 산화질소 생성을 유도하였다. 들깨 새싹 추출물은 사이토카인으로 유도된 세포생존을 농도 의존적으로 예방하였다. 또한, 사이토카인에 의한 산화질소 생성과 iNOS와 COX-2의 단백질 발현 증가를 억제하였다. 더 나아가 들깨 새싹 추출물은 췌장 베타 세포주(RIN-m5F)에서 $I{\kappa}B{\alpha}$ 인산화 억제를 통해서 NF-${\kappa}B$의 활성화를 상당히 감소시켰다. 요약하자면, 본 연구 결과는 들깨 새싹 추출물이 사이토카인으로 유도된 췌장 베타 세포 손상에 대한 보호 효과를 가지고 있다는 것이 확인되었다. 결과적으로 들깨 새싹은 혈당 증가에 의한 산화 스트레스와 염증성 사이토카인에 의한 베타 세포 손상을 완화하여 당뇨에 유익할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제27권5호
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• pp.517-523
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• 2017

본 실험은 항산화제인 melatonin, silymarin, curcumin 및 vitamin E가 aresenite에 의해 손상된 돼지의 정자성상능력에 미치는 영향을 조사한 연구이다. 돼지정자는 채취 후 희석하여 실험에 이용하였으며, $100{\mu}M$ arsenite는 인위적으로 정자를 손상시키는데 사용하였다. 또한 100 nM melatonin, $2{\mu}M$ silymarin, $10{\mu}M$ curcumin 및 $500{\mu}M$ Vitamin E를 희석된 돼지정자에 첨가하여 3, 6 및 9시간 동안 배양 후 정자의 운동성, 원형질막 온전성, 미토콘드리아 기능성 및 원형질막 지질과산화를 검토하였다. 그 결과, 정자의 운동성 및 원형질막 온전성은 $100{\mu}M$ arsenite 처리구에서 유의적으로 감소하였으며, 항산화제 단독처리구는 유의적으로 증가하였다. 또한, arsenite에 의해 손상된 처리구는 항산화제에 의해 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 정자의 미토콘드리아 기능성은 $100{\mu}M$ arsenite 처리구에서 유의적으로 감소하였고, 정자의 원형질막 지질과산화는 $100{\mu}M$ arsenite 처리구에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다(p<0.05). 결론적으로, arsenite의해 감소된 돼지정자의 운동성과 원형질막은 melatonin, silymarin, curcumin 및 vitamin E와 같은 항산화제에 의하여 예방될 수 있다고 판단되며, arsenite에 의해 감소된 정자의 수정능력은 항산화제에 의해 회복될 수 있을 것이라 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1152-1160
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• 2017

단세포 녹조류 균주를 경상북도 울릉군 울릉도 거북바위 주변 조수웅덩이로부터 순수분리하여 형태적, 분자적, 및 생화학적 특성을 분석한 결과 옥세노클로렐라 프로토테코이드에 속하는 것으로 밝혀졌다. 본 종은 현재까지 한국에서 공식 기록이 없는 미기록종으로 옥세노클로렐라 프로토테코이드 MM0011 균주라고 명명하였으며, 생장, 지질/광합성 색소 조성 및 바이오매스 특성에 대해 조사를 실시하였다. 분리균주는 광범위한 온도($5-35^{\circ}C$)에서 생장할 수 있었으며 1.5 M 염화나트륨 농도까지 생존할 수 있었다. 가스크로마토그래프/질량분석기를 이용한 분석 결과, 본 균주에는 영양적으로 중요한 불포화지방산이 풍부한 것으로 나타났으며, 특히 리놀네산(27.6%) 및 알파 리놀렌산(37.2%)이 주요 지방산 성분으로 확인되었다. 따라서 본 토착 미세조류 균주는 어유 또는 식물성유를 대체할 수 있는 잠재적인 오메가-3 및 오메가-6 불포화지방산 원료가 될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 고부가가치 항산화 물질인 루테인이 보조색소로서 본 균주에 의해 생합성 되는 것으로 밝혀졌다. 일반성분분석 결과 MM0011 균주의 휘발성물질 함량은 85.6%였으며, 원소분석 결과 총 발열량은 $20.3MJ\;kg^{-1}$으로 나타났다. 또한 배지로부터 40.5%의 전질소와 27.9%의 전인을 각각 제거할 수 있어 향후 바이오연료 원료물질 생산과 오 폐수처리를 연계할 수 있는 가능성 역시 제시하였다. 추가적으로 MM0011 바이오매스는 높은 단백질 함량(51.4%)을 갖고 있어 우수한 동물사료의 원료가 될 수 있는 가능성도 보여주고 있다. 따라서, 본 균주는 미세조류 기반 생화학 물질 생산 및 바이오매스 원료로서 상업적인 이용 가능성이 높음을 시사한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권7호
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• pp.989-998
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• 2014

으름 어린잎을 각각 0, 0.5, 1, 2 그리고 3%를 첨가하여 제조한 식초의 발효 중 품질특성과 생리활성에 대하여 조사하였다. 알코올 발효 중 알코올 함량과 총산도가 증가하였다. 초산발효 과정 중에서는 총산과 아미노산이 증가하였다. 종합적 관능검사 평가 결과 으름 첨가군 2%에서 종합적 기호도가 가장 높게 나타났다. 한편 생리활성 결과 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 탄닌의 함량이 발효가 진행됨에 따라 증가하였고 으름 어린잎을 첨가함에 따라 함량 또한 유의적으로 증가하였다. 발효 22일째 으름 어린잎 첨가군 3%에서 총 폴리페놀 함량은 4,079.08 mg GAE/100 g, 총 플라보노이드 함량은 2,927.08 mg CE/100 g, 탄닌 함량은 3,618 mg TAE/100 g으로 높게 나타났다. 한편 항산화 활성은 으름 어린잎 첨가군 3%에서 79.63%였다. 세포독성 효과는 유방암(MCF-7) 세포주에서 으름 어린잎 첨가군 3%가 48.65%, 간암(HepG2) 세포주에서 으름 어린잎 첨가군 3%가 52.90% 억제활성을 보였다. 항균 활성은 으름 첨가군 3%에서 B.cereus, S. flexneri, Sal. enterica, B. subtilis, K. pneumoniae 균주에서 항균력을 보였다. 본 연구 결과 발효 22일 째 으름 어린잎 첨가군 3%에서 생리적 활성이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 발효가 진행되고 으름 어린잎 첨가량이 증가함에 따라 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 탄닌 함량의 증가가 보였으며 이는 항산화, 항암, 항균 활성에 관여되는 물질로 보인다. 또한 으름의 생리활성이 식초 및 기타식품에서 기능성 소재 이용으로 사용될 것으로 보인다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권7호
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• pp.779-789
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• 2017

섬애약쑥 가공품 개발 및 그 활성 규명을 위한 연구의 일환으로 섬애약쑥 물 추출물을 이용하여 식혜를 제조해 당화시킨 후 알코올 발효와 초산발효를 차례로 거쳐 식초를 완성하였다. 고지방-고콜레스테롤 식이를 제공한 흰쥐에 섬애약쑥 식초를 경구 투여하여 체내 지질대사에 미치는 영향을 분석하였다. 실험군은 일반식이를 급이한 정상군(N), 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이한 대조군(C), 대조군 식이 급이 후 콜레스테롤 치료 약물인 lovastatin을 20 mg/kg B.W. 투여한 양성대조군(PC), 섬애약쑥 추출물 대신에 물을 첨가하여 동일하게 제조한 맥아식초(TM)와 섬애약쑥 식초(TS)를 체중 kg당 2 mL씩 경구 투여한 군으로 나누었다. 4주간의 실험식이 급이 후 혈청 내 총 지질과 총 콜레스테롤 함량은 식초 급이군이 양성대조군보다 유의적으로 낮았으나 중성지질은 양성대조군과는 유의적인 차이가 없었고 대조군 보다는 유의적으로 낮았다. HDL-콜레스테롤은 식초 급이군과 양성대조군 간에 유의적인 차이 없이 정상군보다 낮았으나 대조군보다는 유의적으로 높았다. LDL-콜레스테롤은 섬애약쑥 식초 급이군에서 190.68 mg/dL로 정상군을 제외한 실험군 중 가장 낮은 함량이었고 동맥경화지수와 심혈관계 질환 위험지수도 동일한 경향이었다. 혈청 총 단백질과 알부민 함량은 맥아식초와 섬애약쑥 식초 급이군이 대조군이나 양성대조군보다 유의적으로 낮았다. 간 손상 지표가 되는 AST는 정상군과 식초 급이군 간에 차이가 없었다. 섬애약쑥 식초의 급이는 간장 내 지질 농도 개선에도 효과가 있어 간장 내 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질의 농도를 대조군보다 유의하게 감소시켰다. 혈청 내 지질과산화물의 함량은 섬애약쑥 식초 급이군에서 정상군과 유사한 수준으로 감소하였으며, 간 조직에서는 대조군보다는 낮았으나 정상군보다는 유의적으로 높은 함량이었다. 이러한 결과는 DPPH를 이용한 항산화 활성 평가에서도 유사한 경향으로 섬애약쑥 식초 급이군 혈청의 항산화 활성이 55.69%로 정상군과 유의차가 없었으며, 간 조직의 활성은 52.39%로 대조군과 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 섬애약쑥 식초는 혈중 지질 농도를 개선하는 효과가 있음을 확인하였으며, 이는 식초 자체의 활성과 자체에 함유되어 있던 유효성분 및 발효과정에서 새로이 생성된 성분들이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제62권1호
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• pp.33-42
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• 2007

연구배경: 다양한 고형암에서 HO-1의 높은 발현이 알려져 있고, 그것의 항산화와 항세포고사의 역할로 인해 빠른 암종의 성장에 중요한 역할이 있음이 보고되고 있다. 대표적인 활성산소종 생성 항암제인 Cisplatin은 현재까지 폐암치료에 가장 광범위하게 사용되고 있으나, 여러 내성발생이 임상치료의 주요문제로 대두되고 있다. 저자들은 A549 폐암세포주에서 HO-1의 발현이 증가되었고 HO-1 활성억제제나 siRNA 방법을 통해 생존율의 의미 있는 감소와 세포고사가 유도됨을 보고한 바 있다. 이 연구의 목적은 A549 폐암세포주에 cisplatin 처리시 HO-1의 발현의 증가유무와 기전을 규명하고 실제 HO-1의 억제가 cisplatin에 의한 항암제 감수성을 증가시키는지를 알아보는데 있다. 방 법: 비소세포폐암세포주인 A549, NCI-H23, NCIH157, NCI-H460을 이용하였다. 세포독성은 MTT 방법으로 구하였고, HO-1, Nrf2, MAPK의 발현은 Western blotting으로 확인하였다. 또한 MAPK억제제들을 전처치한 후 cisplatin에 의해 유도된 Nrf2와 HO-1의 발현에 미치는 영향을 역시 Western blotting으로 관찰하였다. A549세포에 활성억제제인 ZnPP나 HO-1 small interfering RNA (siRNA)을 주입하여 cisplatin과의 병합요법시 생존율의 배가효과 유무를 MTT 방법으로 확인하였고, 이러한 효과가 ROS 형성과 HO-1의 발현변화와 관련되는지를 알아보기 위해 $carboxy-H_2DCFDA$ 방법과 Western blotting을 통해 각각 확인하였다. 결 과: Cisplatin 처리시 다른 세포주에 비해 A549 세포가 의의 있게 내성을 보였다. $10{\mu}M$의 농도에서 시간 의존적으로 HO-1, Nrf2, MAPK의 발현이 증가하였고, MAPK 억제제들을 전 처치하였을 때 cisplatin에 의해 유도된 HO-1과 Nrf2의 발현이 억제됨을 확인하였다. HO-1의 활성억제제인 ZnPP와 HO-1 siRNA를 통해 HO-1 mRNA를 직접 억제하는 방법으로 cisplatin과 병합치료시 단독치료에 비해 의의 있는 생존율의 감소를 보였다. 이러한 효과는 활성산소종의 생성 증가와 HO-1의 발현억제에 의한 결과임을 확인하였다. 결 론: Cisplatin 처리시 HO-1의 발현은 MAPKNrf2-HO-1의 경로를 통해 증가하였고, 부분적으로 치료에 대한 내성과 관련이 있었으며, ZnPP 등의 활성억제제나 siRNA를 통한 knock-down 방법으로 HO-1 을 표적으로 억제하는 치료방법을 통해 cisplatin의 항암제 감수성을 증가시켰다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제23권5호
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• pp.626-634
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• 2007

카로티노이드의 우수급원인 파프리카를 생 파프리카(Fresh paprika; FP)와 동결건조 파프리카(freeze-dried paprika; FDP) 분말의 형태로 조리돈육패티(30% 돈지 함유)에 첨가하여 가열조리 후 저장기간 동안 포장방법(함기포장, 진공포장)과 저장온도($4^{\circ}C,\;-26^{\circ}C$)에 따라 파프리카의 지방산화 및 WOF 생성 억제효과를 비교해 보고자 하였다. FDP 5% 첨가 분쇄 조리 돈육은 함기포장과 진공포장 모두에서 냉장, 냉동 저장 중 POV와 TBA 값의 변화가 거의 없었으며, 냉동저장하는 동안 불포화지방산 파괴정도도 낮아 분쇄조리돈육 지방산화에 대해 매우 우수한 항산화제로 작용하였다. 반면에 FP 3% 첨가 분쇄 조리 돈육은 저장기간 동안 과산화물이 다량 생성되어 항산화작용이 거의 나타나지 않았다. 포장재가 분쇄조리돈육의 지방 산화 억제에 미치는 효과는 진공포장이 함기포장보다 우수한 것으로 나타났다. 따라서 지방산화 억제력은 냉장저장에서는 포장방법에 관계없이 FP보다는 FDP가 효과적이었으며, 냉동 진공포장 저장에서는 FP와 FDP가 거의 유사한 효과를 나타내었다. 동결건조 파프리카 분말 5% 첨가하여 제조한 분쇄조리돈육을 진공포장 후 냉장에서는 7일, 냉동에서는 3개월까지 WOF 발생을 지연시킬 수 있었으며, 진공포장하여 $-26^{\circ}C$에서 저장한 시료들에서 TBA 값과 WOF간에 가장 높은 양의 상관성(r = 0.88, p<0.05)을 나타내었다. 조리 돈육의 지질산화 안정성은 진공포장의 동결건조 파프리카 분말 첨가군이 가장 우수하였으므로 1차 가공 처리된 동결건조 파프리카 분말은 우수한 항산화제로서 다양한 식품에 활용이 가능할 것으로 보인다.