• BMB Reports
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• 제54권10호
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• pp.528-533
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• 2021

Osteoarthritis (OA) is a degenerative disorder that can result in the loss of articular cartilage. No effective treatment against OA is currently available. Thus, interest in natural health products to relieve OA symptoms is increasing. However, their qualities such as efficacy, toxicity, and mechanism are poorly understood. In this study, we determined the efficacy of avenanthramide (Avn)-C extracted from oats as a promising candidate to prevent OA progression and its mechanism of action to prevent the expression of matrix-metalloproteinases (MMPs) in OA pathogenesis. Interleukin-1 beta (IL-1β), a proinflammatory cytokine as a main causing factor of cartilage destruction, was used to induce OA-like condition of chondrocytes in vitro. Avn-C restrained IL-1β-mediated expression and activity of MMPs, such as MMP-3, -12, and -13 in mouse articular chondrocytes. Moreover, Avn-C alleviated cartilage destruction in experimental OA mouse model induced by destabilization of the medial meniscus (DMM) surgery. However, Avn-C did not affect the expression of inflammatory mediators (Ptgs2 and Nos) or anabolic factors (Col2a1, Aggrecan, and Sox9), although expression levels of these genes were upregulated or downregulated by IL-1β, respectively. The inhibition of MMP expression by Avn-C in articular chondrocytes was mediated by p38 kinase and c-Jun N-terminal kinase (JNK) signaling, but not by ERK or NF-κB. Interestingly, Avn-C added with SB203580 and SP600125 as specific inhibitors of p38 kinase and JNK, respectively, enhanced its inhibitory effect on the expression of MMPs in IL-1β treated chondrocytes. Taken together, these results suggest that Avn-C is an effective candidate to prevent OA progression and a natural health product to relieve OA pathogenesis.

• Molecules and Cells
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• 제46권10호
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• pp.627-636
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• 2023

Periodontal disease is a chronic inflammatory disease that leads to the gradual destruction of the supporting structures of the teeth including gums, periodontal ligaments, alveolar bone, and root cementum. Recently, interests in alleviating symptoms of periodontitis (PD) using natural compounds is increasing. Avenanthramide-C (Avn-C) is a polyphenol found only in oats. It is known to exhibit various biological properties. To date, the effect of Avn-C on PD pathogenesis has not been confirmed. Therefore, this study aimed to verify the protective effects of Avn-C on periodontal inflammation and subsequent alveolar bone erosion in vitro and in vivo. Upregulated expression of catabolic factors, such as matrix metalloproteinase 1 (MMP1), MMP3, interleukin (IL)-6, IL-8, and COX2 induced by lipopolysaccharide and proinflammatory cytokines, IL-1β, and tumor necrosis factor α (TNF-α), was dramatically decreased by Avn-C treatment in human gingival fibroblasts and periodontal ligament cells. Moreover, alveolar bone erosion in the ligature-induced PD mouse model was ameliorated by intra-gingival injection of Avn-C. Molecular mechanism studies revealed that the inhibitory effects of Avn-C on the upregulation of catabolic factors were mediated via ERK (extracellular signal-regulated kinase) and NF-κB pathway that was activated by IL-1β or p38 MAPK and JNK signaling that was activated by TNF-α, respectively. Based on this study, we recommend that Avn-C may be a new natural compound that can be applied to PD treatment.

• 한국식품과학회지
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• 제50권1호
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• pp.111-116
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• 2018

본 연구는 볶음 귀리의 항산화 효능이 최적화된 추출물 제조 조건을 설정하기 위한 목적으로, 생리활성 물질의 함량분석과 항산화능을 비교 분석하였다. 품질 특성 분석결과 볶음 귀리는 폭과 두께가 증가하였으며 볶음 온도에 따라 명도가 낮아지는 특징을 보였다. 주요 항산화 성분인 총 폴리페놀의 함량은 $250^{\circ}C$, 30분 볶음조건에서 가장 높았으며, 메탄올, 발효주정, 물 추출물에서 각 134.7, 13.9, 38.7 mg GAE/g 이였다. 귀리의 주요 활성성분인 아베난쓰라마이드 함량은 $200^{\circ}C$, 15분 볶음 메탄올 추출물에서 $266{\mu}g/g$으로 가장 높았고, 같은 조건의 발효주정 추출물에서는 $26.8{\mu}g/g$, 증류수 추출물에서는 불검출 되었다. 항산화 효능을 측정하는 DPPH와 ABTS 라디칼 제거능 실험에서 볶음 온도와 시간이 증가함에 따라 활성도 증가하는 경향을 보여, 메탄올 추출물을 기준으로 하였을 때 $250^{\circ}C$, 30분 볶음조건에서 DPPH 라디칼 제거 활성은 18.8 mg TEAC/g, ABTS 라디칼 제거 활성은 33.4 mg TEAC/g으로 나타났다. 또한, 세포에 직접적으로 메탄올 추출물을 처리한 실험에서도 볶음 온도와 시간이 증가함에 따라 ROS 제거능이 개선되는 것을 확인하였다. 귀리의 볶음 공정은 화학적, 물리적 특성 변화에 따라 색, 향미, 조직감등에 영향을 미쳤으며 항산화 효능이 증대되어 건강제품개발 및 볶음차 등의 소재로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 식물병연구
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• 제29권4호
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• pp.414-419
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• 2023

2023년에 강진 귀리 재배농가에서 종자흑변병이 의심되는 종자가 다수 관찰되었다. 흑변 증상을 보이는 귀리종자 132개를 선발하여 곰팡이 감염률을 조사한 결과, Alternaria속이 84%를 차지할 만큼 우점으로 검출되었고 Alternaria alternata로 동정되었다. 강진 재배농가의 같은 포장에서 2022년에 수확한 종자와 외관 및 품질을 비교한 결과, 명도를 나타내는 L값이 2023년의 귀리 종자에서 유의하게 낮게 나타났으며 종자 품질을 평가하는 전기전도도는 2023년 종자에서 유의적으로 높게 측정되어 종자의 활력에 차이가 있었다. 귀리 파이토알렉신으로 알려진 아베난쓰라마이드 함량은 2023년 종자에서 2022년에 비해 10배 정도 높게 분석되었다. 출수 후 수확하기 전 생식생장 기간에 해당하는 2023년 5월 강진의 한 달 평균 강수량은 2022년 5월에 비해 230배 많았고 평균 상대습도도 높아 A. alternata의 감염에 적합한 환경이 조성되어 종자흑변병이 발생하였을 것으로 생각되었다. 기후변화로 대발생할 수 귀리 병에 대한 모니터링과 함께 적극적인 방제 노력이 필요하리라 생각한다.

• 한국작물학회지
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• 제63권2호
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• pp.149-157
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• 2018

국내 육성 귀리인 대양, 조양, 조풍을 노화가속화 조건($45^{\circ}C$, RH < 20%)에서 63일간 저장하였을 때, 귀리의 기능성 성분과 항산화 활성 변화는 아래와 같다. 1. 단백질, 지방 함량은 세 품종 모두 저장 기간 동안 큰 변화 없이 유지되었다. 2. 항산화성분 중 아베난쓰라마이드는 저장 기간 동안 함량이 유지되었지만, 비타민 E는 63일의 저장 기간 동안 대양과 조양 품종에서 함량이 감소하는 경향을 보였다. 3. 조양과 조풍은 저장 후 베타글루칸 함량과 불포화지방산 함량이 점점 증가하였지만, 대양은 원곡의 함량을 유지하였다. 4. 항산화 활성 측정 결과, 대양은 저장기간 동안 큰폭의 변화없이 함량을 유지한 반면, 조양과 조풍은 42일 이후 감소하는 양상을 보였다.

• 한국작물학회지
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• 제68권4호
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• pp.402-412
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• 2023

기후변화에 대응하기 위해 재배지역 차이에 따른 쌀귀리(Avena sativa L.)의 품질을 비교하고자 재배지역이 다른 G1과 G2 그룹의 국내 농가에서 쌀귀리 조양 품종을 2020년부터 2022년까지 3년 동안 수집하여 외관 품질, 영양성분, 기능성 성분 등을 분석하였다. 외관 품질의 경우는 2020년에 G2지역에서 명도와 황색도에서 G1지역에 비해 유의하게 높게 나타나 차이가 있었지만 다른 연도에서는 재배지역간에 차이가 없었다. 쌀귀리 종자의 활력을 검정한 결과는 2022년에서만 G1지역에서 G2지역보다 전기전도도 값이 유의적으로 낮게 나타났다. 영양성분 중에서 수분 함량은 3개년 모두에서 G1지역보다 G2지역에서 더 높게 나타났으며 조단백질 함량 역시 모든 연도에서 G1지역보다 G2지역에서 유의적으로 높게 나타났다. 탄수화물 함량은 조단백질 함량과 반비례하게 3년간 모든 연도에서 G2지역보다 G1지역에서 유의미하게 높게 나타났다. 조지방 함량은 2022년을 제외하고 G2지역보다 G1지역에서 유의미하게 높게 나타난 경향을 보였다. 그리고 쌀귀리에 풍부하게 함유되어 있는 기능성 성분인 베타글루칸을 분석한 결과 3.4-4.2% 범위로 나타났으며 2020년을 제외하고 재배지역간의 유의적인 차이는 없었다. 또한 귀리에만 존재하는 대표적인 기능성 성분인 아베난쓰라마이드는 2021년과 2022년 2년에 걸쳐 함량을 분석한 결과, 아베난쓰라마이드 함량은 2.4-20.7 ㎍/g 범위로 나타났으며 2년 모두 G2지역에서 G1지역보다 유의적으로 아베난쓰라마이드 함량이 높게 나타나는 경향을 보였다. 본 연구가 진행되는 재배지역간의 기온을 파악하기 위해 2020년부터 2022년까지 쌀귀리 생육기의 평균기온과 최저기온 평균값을 조사한 결과, 재배 한계지로 설정된 G2지역과 주산지로 설정된 G1지역 해남의 1월 평균기온과 1월 최저기온 평균값이 유사하였다. 결론적으로 재배지역 차이에 따라 재배되고 있는 쌀귀리 품질에서 일부 영양성분과 기능성 성분에 차이를 확인하였기에 기후변화로 인해 쌀귀리의 재배면적이 확대되는 상황에서 품질에 영향을 미치는 성분들의 변화에 대한 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.