• 방사선산업학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.305-310
• /
• 2012

This study examined radiation detection properties of imported perilla seeds, almonds, and soybeans. Food samples were irradiated at doses of 0.5, 1, 2, and 4 kGy and analyzed by photo-stimulated luminescence (PSL), thermoluminescence (TL), and electron spin resonance (ESR). The results of PSL showed that photon counts of irradiated perilla seeds and soybeans were $32,959counts{\cdot}60sec^{-1}$ and $7,234counts{\cdot}60sec^{-1}$, respectively, at an irradiation dose of 0.5 kGy, and the photon count of irradiated almonds was $5,581counts{\cdot}60sec^{-1}$ at an irradiation dose of 1 kGy. The results of TL showed that this technique is useful for detecting irradiated samples; the TL ratios ($TL_1/TL_2$) measured for the food samples at an irradiation dose of 0.5 kGy were 0.2301 for perilla seeds, 0.4595 for almonds, and 0.4827 for soy beans. Lastly, results of ESR spectroscopy for only soybeans revealed specific signals derived from free radicals captured in the cellulose. In conclusion, PSL, TL, and ESR methods can be used for the detection of gamma-irradiated soybean samples, whereas gamma-irradiated perilla seeds and almonds can be confirmed by a serial detection with a TL method after PSL.

• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제24권1호
• /
• pp.19-31
• /
• 2021

Seaweeds are a potential source of minerals, essential amino acids, fatty acids, proteins, and various bioactive compounds such as antioxidants. The higher water content of seaweeds reduces the shelf life and this requires the appropriate drying method. The drying conditions play a major role in the conservation of nutrient composition in dried seaweeds. In recent years, the seaweed industry has used many different drying methods with advantages and limitations. Hybrid hot-water Goodle dryer (HHGD) which is a special dryer mixed with hot-water and a Korean traditional heating system (Goodlejang) might be a solution to avoid these limitations. The present study evaluated the effect of drying conditions in HHGD on nutrient composition and bioactivities of brown seaweeds. Moreover, freeze-dryer (FD) and HHGD were employed in this study to compare the dried outputs obtained from four brown seaweed species. The present study aims to evaluate the effect of the hybrid hot-water Goodle drying method (HHGDM) on the nutritional composition and antioxidant activity of dried seaweeds. AOAC standard methods were used to analyze the proximate composition of dried samples and their 70% ethanol extract. The intracellular and extracellular antioxidant activities were evaluated using Vero cells and electron spin resonance (ESR) spectrometer respectively. High performance liquid chromatography, apoptotic body formation, and in-vivo experiments were used for further confirmation of the quality of dried output. The proximate composition results obtained from drying in HHGD and FD did not exhibit any significant difference. Moreover, the seaweed extracts from the dried seaweeds by HHGD and FD dryings were also not different and both significantly down-regulated in-vivo and in-vitro oxidative stress. Furthermore, the high performance liquid chromatography results revealed that the two dryers did not make the major peaks different in the chromatograms. Freeze-drying method (FDM) provides elevated quality for dried output, but there are limitations such as high cost and low capacity. The results from a novel HHGD did not provide any significant difference with the results in FD and expressed a potential to avoid the limitations in FD. Overall, these findings solidified the applicability of HHGD over FD.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제7권1호
• /
• pp.39-46
• /
• 2003

목적 : 간(liver)과 림프절 특이성 등의 다기능성을 나타내는 미세 초상자성 산화철 입자(ultrasmall superparamagnetic iron oxide: USP IO)의 자기이완(magnetic relaxation)에 대한 이론적 모델을 제시하고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 연구하였다. 대상 및 방법 : 초상자성 산화철 입자를 조영제로 사용하기 위해서는 생체적합성 고분자로 축약(encapsulation)시키게 되고 따라서 확산(diffusion) 및 전자스핀의 fluctuation 에 기인하여 발생하는 자유 물분자와 간접 상호작용인 "outsphere " 기전에 근거하여 자기이완모델을 개발하였다. 또한 초상자성체의 경우 자기 모멘트가 상자성 입자에 비해 최소 수백배에서 최대 수만배까지 더 크므로 일반적으로 상자성 조영제의 "out sphere" 기전에서 가정하는 저자장 근사치를 사용할 수 없고 따라서 본 연구에서는 Brillouin함수로 표현되는 총자화에 대한 표현을 적용하여 저자장뿐만 아니라 고자장의 경우까지를 모두 포함하는 "out sphere" 기전에 의한 T1 그리고 T2 이완율에 대한 모델을 개발하였다. 이렇게 개발된 자기이완모델을 사용하여 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 symbolic computation tool 인 MathCad(MathCad, USA)를 사용한 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다. 결과 : 미세 초상자성 산화철 입자의 T1, T2 자기이완 특성은 먼저, 저자장 영역 (＜1.0 Mhz)에서는 이론적 모델의 spectral density function에 들어 있는 두 개의 correlation time중 $\tau$$_{s1}$ 중 (T2의 경우 ${\tau}_{S2}$)이 주된 역할을 하는 것을 알 수 있었고 이는 결과적으로 이러한 나노자성체 입자들이 낮은 자기장하에서는 열적으로 야기된 자기모멘트들의 재배열이 주된 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다. 한편 고자장 영역에서는 correlation time 중 $\tau$가 주된 역할을 담당하는데는 $\tau$는 나노 입자의 크기와 연관되어 있으며 고자장에서 입자 크기에 따른 T1 이완율(R1)과 T2 이완율(R2)의 차이는 이러한 입자크기의 차이에 의해 발생하는 것으로 해석할 수 있다. 나노입자에 포함된 철 원자수를 변화시키는 경우 철 원자수가 증가 할 수록 R1과 R2가 증가하는 결과를 나타내었다. 한편 온도변화에 따른 T1, T2 자기이완시간의 변화는 정상체온 근처의 제한적인 온도범위내에서 저자장 영역에서의 아주 작은 변화를 제외하고는 큰 차이를 보이지 않았으나 T1에 비해 T2에서 이러한 변화가 상대적으로 더 작게 나타났다. 결론 : 임상적 다기능성을 나타낼 가능성이 많은 것으로 보고되고 있는 미세 초상자성 산화철 입자의 자기이완에 대한 이론적 모델을 초상자성 나노입자의 물리적 특성에 기초하여 제시하였고 이러한 이론적 모델에 근거한 미세 초상자성 산화철 입자의 자기장의 세기에 따른 자기 이완시간의 변화를 컴퓨터 모의 실험을 통해 조사하였다.다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제40권12호
• /
• pp.1642-1647
• /
• 2011

본 연구는 왕쥐똥나무잎(Ligustrum ovalifolium H.) 추출물의 항산화 활성을 탐색하고자 물과 에탄올로 각각 추출하였다. 왕쥐똥나무잎에 포함된 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 물 추출물($105.5{\pm}1.31$ mg GAE/g extract)과 에탄올 추출물($102.1{\pm}1.82$ mg GAE/g extract)은 비슷한 총 폴리페놀 함량을 함유하고 있었으며, 총 플라보노이드 함량 또한 물 추출물($84{\pm}1.72$ mg CE/g extract)과 에탄올 추출물($82.8{\pm}1.65$ mg CE/g extract)이 비슷한 양을 함유하고 있었다. ESR을 이용한 라디칼 소거능을 측정한 결과, hydroxyl 라디칼을 제외한 DPPH, alkyl 라디칼 소거능은 물 추출물 및 에탄올 추출물 모두 높은 활성을 나타내었다. 특히 alkyl 라디칼 소거능은 비타민 C와 같은 활성을 나타내었다. ABTS를 이용한 라디칼 소거활성, FRAP을 이용한 총항산화능 측정 및 환원력을 통한 항산화 활성을 측정한 결과에서도 왕쥐똥나무잎 추출물이 뛰어난 항산화효과를 가지고 있음이 확인되었다. 특히, FTC 및 TBA법을 이용한 지질과산화 억제 효능을 살펴본 결과, 왕쥐똥나무잎 물추출물과 에탄올 추출물 모두 지질과산화 억제효과가 높았으며 ${\alpha}$-토코페롤보다 활성이 훨씬 우수하였다. 한편, 세포독성을 살펴보기 위하여 정상 간세포(human liver, Chang cells)를 이용하여 MTT assay를 통한 세포의 생존율을 살펴본 결과 물 추출물 및 에탄올 추출물 모두 0.5 mg/mL의 농도까지 전혀 독성을 나타내지 않았다. 따라서 이 연구를 바탕으로 앞으로 왕쥐똥나무잎을 이용한 천연 항산화제로서의 가능성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제46권1호
• /
• pp.46-55
• /
• 2017

본 연구에서는 한약재의 장기보존을 위한 위생처리법으로 잘 알려진 감마선 조사 처리 시 독활 추출물의 항산화 활성에 미치는 영향을 검토하였다. 천연 약용식물인 독활의 감마선 조사 처리에 따른 조사 판별 marker 확인을 위해 광자극발광법, 열발광분석법, 전자스핀공명법을 이용하여 확인시험법의 판별 특성을 확인하였다. 그 결과 광자극발광법에서 비조사구 0 kGy에서 891.00 PCs의 중간시료 수치를 나타내어 광자극발광법 단독으로는 조사 여부 판별 확인이 어려운 것을 확인할 수 있었다. 하지만 열발광분석법, 전자스핀 공명법에서는 조사구와 비조사구 간의 차이를 명확히 확인할 수 있었으며, 이를 통해 한약재인 독활은 3가지 확인 시험법을 모두 적용하여 분석하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 에탄올 농도별 추출에서는 50% 에탄올에서 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 각각 5.98 mg/g, 6.86 mg/g의 함량을 나타내었다. 항산화 활성 확인을 위해 추출물의 phenolic 농도를 $50{\sim}200{\mu}g/mL$로 조절하여 DPPH radical 소거 효과를 측정한 결과 열수와 50% 에탄올 추출물의 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy $50{\sim}200{\mu}g/mL$ phenolic 농도 전 구간에서 84.04~100.00%의 매우 높은 소거효과를 나타내었으나, 감마선 조사 처리에 따른 유의적인 차이는 없었다. ABTS radical 소거 활성 측정 결과 열수와 50% 에탄올 추출물의 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy $200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 95% 이상의 높은 소거 효과를 나타내었다. Antioxidant protection factor(PF) 측정 결과 $100{\mu}g/mL$ phenolic 농도 처리 시 열수 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 각각 2.51 PF, 2.01 PF, 50% 에탄올 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy는 각각 1.38 PF, 1.48 PF를 나타내었다. TBARs 저해 효과는 $50{\sim}200{\mu}g/mL$ phenolic 농도 전 구간에서 열수 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 65.23~83.10%를 나타냈으며, 50% 에탄올 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 70.67~95.81%로 농도 의존적으로 증가하는 양상을 나타냈다. 본 연구 결과 감마선 조사 처리에 따른 total phenolic compounds 함량은 열수 추출물의 경우 조사 처리 후 함량이 감소하였고, 50% 에탄올 추출물의 경우 조사 처리 후 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 독활의 장기저장을 위해 처리한 감마선 조사 전과 후 독활 추출물의 항산화 활성 변화에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 보이며 이는 감마선 조사법이 독활을 포함한 한약재의 장기저장을 위한 처리법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제37권11호
• /
• pp.1529-1533
• /
• 2008

한약재의 방사선 조사여부를 확인하기 위해 도라지와 오가피에 $0{\sim}10\;kGy$의 감마선을 조사하고 PSL, TL 및 ERS 특성을 비교 검토하였다. PSL을 측정한 결과 비 조사된 한약재에서 한계치($T_1$)인 700보다 낮은 photon count 값을 보이면서 negative로 판정되었고, 0.15 kGy 이상 조사구는 한계치($T_2$)인 5,000보다 높은 photon count 값을 나타내면서 positive로 표시되어 방사선 조사된 것을 확인할 수 있었다. 또한 시료로부터 mineral을 분리하여 TL의 glow curve와 TL ratio($TL_1/TL_2$)를 확인하였다. 방사선 조사가 되지 않은 도라지와 오가피는 TL ratio가 0.007 이하의 값을 나타내었으며, 조사구(1.0 kGy 이상)에서는 0.314 이상의 TL ratio를 나타내었다. 도라지와 오가피는 본 연구에서 설정한 TL ratio의 한계치 0.1보다 높은 수치를 나타내어 방사선 조사여부 확인이 가능하였다. ESR 측정을 통한 방사선 조사 한약재 검지에서는 cellulose 라디칼에서 유래된 특이한 라디칼 신호를 보여주었고, 이는 도라지 시료에서 더욱 뚜렷하게 확인할 수 있었다. 이상의 결과에서 PSL, TL 및 ESR 분석은 도라지와 오가피의 방사선 조사 여부 확인에 적합한 방법임을 확인할 수 있었다

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.130-137
• /
• 2013

본 연구는 비허용 품목인 유지종실류 5종(달맞이꽃씨, 홍화씨, 유채씨, 해바라기씨 및 아마씨)을 선정하여 광자극발광법(PSL), 열발광법(TL), 전자스핀공명법(ESR) 및 기체크로마토그래프/질량분석법(GC/MS)을 활용하여 검지 특성 연구를 수행하였다. PSL 및 TL 측정 결과, 5종 모두 적용 가능성이 높은 것으로 판단하였다. ESR 분석결과는 5종 모두 조사시료에서 조사유래의 특이 ESR signal이 관찰되지 않아 적용 가능성이 낮다고 판단하였다. GC/MS 분석 결과, 홍화씨, 유채씨, 해바라기씨 및 아마씨의 경우에는 조사 유래의 hydrocarbon류가 검출되어 적용 가능성이 높은 것으로 판단하였다. 특히, oleic acid에서 유도된 8-heptadecene ($C_{17:1}$), 1,7-hexadecadiene ($C_{16:2}$)이 조사 여부를 확인하는 화학적 마커로 활용 가능성이 높았다. 달맞이꽃씨 경우에는 oleic acid에서 유도된 hydrocarbon류가 검출되지 않아 적용 가능성이 낮다고 판단하였다. 또한, 달맞이꽃씨, 홍화씨 및 해바라기씨에서 감마리놀렌산의 주요 원료인 linoleic acid에서 유도된 1,7,10-hexadecatriene ($C_{16:3}$)과 6,9-heptadecadiene ($C_{16:3}$)이 검출되어 조사여부를 확인하는 화학적 검지 마커로 활용 가능성이 높다고 판단하였다. 본 연구 결과를 통해 유지종실류 5종에 대한 적용 가능성 및 다중분석 체계(PSL-TL-GC/MS)를 확립하였다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제46권5호
• /
• pp.581-591
• /
• 2017

약용식물의 장기 저장을 위한 위생처리법으로 감마선 조사처리의 적용 가능성을 확인하고자 한국산 약용식물인 곽향에 감마선 조사처리 후 항산화 효능 및 생리활성 변화에 미치는 영향을 검토하였다. 먼저 곽향의 감마선 조사처리에 따른 조사 판별 마커 확인을 위해 광자극발광법(PSL), 열발광분석법(TL), 전자스핀공명법(ESR)을 이용하여 조사처리 여부를 확인하였으며, 그 결과 비조사구 0 kGy와 조사구 5 kGy, 10 kGy에서 조사선량에 따라 명확하게 패턴의 차이를 나타내어 음성 시료와 양성 시료로 판단할 수 있었다. 따라서 약용식물인 곽향의 위생처리 및 장기 보존을 위한 감마선 조사처리 시 PSL, TL, ESR 시험 검지법을 적용하여 감마선 조사 여부 판별이 가능한 것을 입증하였다. 감마선 조사처리에 따른 유용성분의 추출 수율 비교를 위해 물과 에탄올을 용매로 하여 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy의 total phenolics 함량을 비교한 결과, 감마선 조사처리에 따라 열수 및 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 따라 추출 수율이 증대되는 것을 확인할 수 있었다. Total phenolics 추출 수율이 가장 우수한 열수 추출물과 50% 에탄올 추출물을 이용하여 total phenolics 농도를 각각 $50{\sim}200{\mu}g/mL$로 조절하여 항산화 및 생리활성 변화를 비교 검증하였다. 수용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 DPPH 라디칼 저해 효과와 ABTS 라디칼 저해 효과를 비교한 결과, 열수와 50% 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 의한 효능 변화 폭이 높게 나타나지 않았다. 지용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 antioxidant protection factor 효과에서도 감마선 조사처리가 효능의 변화에 크게 영향을 미치지 않았으나, TBARS 저해 효과에는 감마선 조사처리에 의해 열수 및 50% 에탄올 추출물 모두 유의적으로 곽향의 TBARS 저해 효과를 증대시키는 양상을 나타내었지만 그 변화 폭은 크지 않았다. 이상의 결과를 통해 감마선 조사처리가 곽향의 항산화 효능 변화에 크게 영향을 주지 않는 것으로 판단되며, 곽향이 지닌 고유의 항산화력을 일부 보전하는 것으로 판단되었다. 감마선 조사처리에 따른 xanthine oxidase 억제 효과를 비교한 결과는 항산화력과 유사하게 효소 억제 활성에 유의적인 변화를 주지 않는 것으로 나타났다. 반면 감마선 조사처리에 따른 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과를 비교한 결과는 곽향 열수 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 10 kGy 조사처리 시 63.57%의 저해율을 보여주었으며, 비조사구 0 kGy에 비해 저해율이 23.26% 증가하는 양상을 나타내어 감마선 조사처리에 따라 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과가 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 곽향의 위생처리를 위한 10 kGy의 감마선 조사처리 시 곽향 열수 및 50% 에탄올 추출물의 항산화 활성에 유의적인 변화를 일으키지 않는 것을 확인하였으며, 감마선 조사처리가 곽향이 지닌 고유한 기능성을 보전하거나 소폭 증대시켜 긍정적인 영향을 미치는 것으로 생각하였다. 따라서 본 연구결과가 감마선 조사처리 기술의 기능성 소재 개발 연구에 적용하기 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 방사선산업학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.7-14
• /
• 2013

In this study, we investigated the applicability of the photostimulated luminescence (PSL), thermoluminescence (TL) and electron spin resonance (ESR) methods for various foods. The analysed samples consist of 11 items including dried fruits (6 items) and mushrooms (5 items). To compare between non-irradiated and irradiated food, all samples were irradiated with $^{60}Co$ gamma-ray source. In PSL study, the photon counts of all the unirradiated sample were identified negative (lower than 700). The photon counts irradiated (1, 5, 10 kGy) dried date-palm, dried jujube and mushrooms (Auricularia auricula, Phellinus linteus and Sarcodon aspratus) showed positive (higher than 5,000) and the results for the other samples were negative or intermediate (>700 and >5,000). In TL analysis most of items can be applicable to detect irradiated foods because of showing TL ratio above 0.1. The glow curves by TL method were estimated in the range of $150{\sim}250^{\circ}C$ in irradiated samples. In ESR measurements, the intensity of ESR signal (single-line) increased as the dose of irradiation increased. In particular, the specific ESR signals of irradiation-induced radical were detected in dried papaya, dried date-palm, dried banana, dried pineapple and S. aspratus. According to the results, PSL, TL and ESR methods were successfully applied to detect the irradiated foods. It is concluded that PSL, TL and ESR methods are suitable for detection of irradiated samples and a combined method is recommendable for enhancing the reliability of detection results.

• 방사선산업학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.69-74
• /
• 2013

This study examined radiation detection characteristics of spices (cumin, caper and turmeric), other small fruits (hut-gae berry and boxthorn), and pollen extract product. Each samples were irradiated at dose of 1, 5, and 10 kGy and analyzed by the thermoluminescence (TL) and electron spin resonance (ESR) methods. To compare between non-irradiated and irradiated food, all samples were irradiated with $^{60}Co$ gamma-ray source. In TL analysis, most of samples could be applied to detect irradiated foods because of showing TL ratio above 0.1. The glow curves examined by TL method were estimated in the range of $150{\sim}250^{\circ}C$ in irradiated samples. In ESR measurements, the intensity of ESR signal (single-line) increased as the increase of irradiation dose. In particular, the specific ESR signals of irradiation-induced radical were detected in hut-gae berry and pollen extract product. As a results, it is considered that TL and ESR methods can be used to detect both hut-gae berry and pollen extract product. But cumin, caper, turmeric and boxthorn irradiated with gamma ray could be detected only by TL method. It is concluded that TL and ESR methods are suitable for detection of irradiated samples and a combined method is recommendable for enhancing the reliability of detection results.