• 생명과학회지
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• 제25권3호
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• pp.307-316
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• 2015

장수풍뎅이 유충은 간질환을 치료하기 위한 민간요법으로 전통적으로 많이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 유충 분말의 간 보호 효능과 간암억제 효능을 검증하고자 연구를 수행하였다. 먼저 장수풍뎅이 유충의 간 보호 효과를 확인하고자, 간 독성 물질인 diethylnitrosamine (DEN)을 C3H/HeN 수컷 쥐에 복강 주사하여 간 독성 실험쥐 모델을 제작하였다. DEN으로 처리된 쥐에서는 혈중 alkaline phosphatase (ALP) 농도, TUNEL positive 간세포의 숫자, 간 손상으로 인해 형성되는 duct의 개수, 간세포에서의 지방축적, Masson’s trichrome 염색에서 콜라겐 염색 정도 등, 급성 혹은 만성 간 손상과 관련된 지표들이 모두 증가되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 장수풍뎅이 유충 동결건조 분말을 함께 경구투여하게 되면, 이와 같은 간 손상의 지표들이 통계적으로 유의미한 수준으로 감소하게 되는 것을 확인할 수 있었다. 다음으로 항암활성 유무를 검증하기 위해, 에탄올로 유충분말 추출물을 먼저 확보한 후, solvent partition 방법을 이용하여 에탄올 추출물을 hexane, ethyl acetate, water 분획물로 분리하였다. 이들 분획물들을 여러 종류의 암세포주에 처리하였을 때, ethyl acetate 분획물이 암세포들에 대해서 아포토시스와 세포괴사와 같은 세포죽음을 유도하는 활성이 있음을 확인할 수 있었다. 더불어 ethyl acetate분획물은 암세포의 대사를 교란할 수 있었고, 오토파지를 유도할 수 있는 활성을 가지고 있었다. 결론적으로, 장수풍뎅이 유충은 독성물질로부터 간을 보호할 수 있는 성분과 암세포에 대한 세포죽음을 유도할 수 있는 활성을 가지고 있다는것을 확인하였다. 따라서, 향후 분획물들에 대한 추가적인 성분 및 활성 분석 실험으로 약리활성을 가진 물질을 분리할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.851-859
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• 2014

본 연구에서는 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (DNCB)에 의해 유도된 아토피성 피부염 마우스 모델에서 고삼, 감초 및 백선피 추출물과 그들 복합 추출물(GGB)의 항아토피 효능을 평가하였다. 아토피성 피부염의 병리학적 형태인 홍반, 귀부종, 부종, 각질과 상처는 복합 추출물 중 고삼, 감초 및 백선피 추출물이 3:1:1로 혼합된 GGB-1 처리군에서 다른 시료 처리군들에 비하여 유의적인 억제 효능을 나타내었다. 또한 면역 기관인 비장의 무게도 GGB-1 처리군에서 감소하였고, 간의 무게는 정상군과 시료 처리군의 값이 유사한 결과를 나타내었다. 아울러 GGB-1 처리군에서 비만 세포의 침윤이 감소되었으며, 혈청 중 IgE의 농도 역시 GGB-1 처리군에서 가장 낮은 값을 보였다. 비록 단일 한약재와 그들의 혼합물 처리군에서는 면역 사이토카인(IFN-${\gamma}$, IL- 1, 4, 5, 6, 13, $1{\beta}$, and TNF-${\alpha}$) 의 값이 유의적으로 감소되었으나, 여러 가지 결과들을 종합하여 볼 때 고삼, 감초 및 백선피 추출물이 3:1:1로 혼합된 복합 추출물인 GGB-1이 아토피성 피부염의 개선에 효과적인 약물로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제26권9호
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• pp.1033-1040
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• 2016

함초는 특유의 짠맛, 풍부한 미네랄, 부드러운 식감으로 인해 4~6월에는 나물 무침이나 샐러드로 주로 이용되며, 9~10월에는 약용식물로 이용된다. 본 연구에서는 함초를 이용한 기능성 식품 소재개발 연구의 일환으로, 전남 신안지역 동일 재배지로에서 4~10월 동안 다양한 시기에 채취한 함초로부터 열수 추출물 및 에탄올 추출물을 조제하여 함초의 수확시기별 유용성분 분석과 이에 따른 항산화, 항혈전 활성을 분석하였다. 먼저 폴리페놀 함량의 경우 열수 추출물에서는 성숙기인 10월에 22.4 mg/g으로 가장 높았으며, 에탄올 추출물의 경우 9월에 20.1 mg/g로 가장 높았다. 플라보노이드 함량은 10월 열수 추출물에서 17.6 mg/g, 9월 에탄올 추출물에서 19.3 mg/ml 로 가장 높게 나타났다. 총당 및 환원당 함량의 경우 열수 추출물 및 에탄올 추출물 모두에서 8월 함초에서 가장 높게 나타나 생식용으로는 8월 함초가 가장 우수하였다. 항산화 활성은, 10월 함초의 열수 추출물이 가장 우수한 DPPH 음이온 소거능, ABTS 양이온 소거능, nitrite 소거능 및 환원력을 나타내었으며, 에탄올 추출물에서는 9월 함초에서 가장 강력한 항산화력을 나타내었다. 특히 9월 함초의 에탄올 추출물은 DPPH 음이온, ABTS 양이온 및 nitrite에 대한 RC₅₀이 각각 578, 277, 68.8 μg/ml로 계산되었다. 한편 항혈전 활성 평가 결과, 4~6월의 함초가 내인성 항응고 활성이, 8~9월의 함초가 트롬빈 저해활성이 가장 우수하며, 6월 함초의 에탄올 추출물과 8월 함초의 열수 추출물은 혈소판 응집저해 활성이 우수함을 확인하였다. 본 연구결과는 특정시기에 수확된 함초 및 특정 용매로 추출한 함초 추출물이 항산화제 및 항혈전제로 개발 가능함을 제시하고 있으며, 함초를 이용한 기능성 식품 제조의 기초자료로 이용될 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권9호
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• pp.1333-1339
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• 2011

뽕잎(Morus alba leaves)의 생리활성을 증강시키기 위하여 solid-state culture 방법을 이용하여 노루궁뎅이버섯 균사체(Hericium erinaceum)를 뽕잎에 배양하여 조제한 노루궁뎅이버섯 균사체-뽕잎발효물(MA-HE)을 열수(MA-HE-HW)와 에탄올(MA-HE-E)로 추출하였다. MA-HE의 용매 추출물 중 MA-HE-HW는 $100\;{\mu}g$/mL의 시료농도에서 시료대조군인 비발효 뽕잎 또는 액체배양으로 얻은 노루궁뎅이 균사체 종균의 열수추출물(MA-HW와 HE-HW)보다 증강된 마이토젠 및 장관면역활성을 나타내었다(각각 saline 대조군의 1.41과 1.52배). 한편, LPS로 자극한 RAW 264.7 murine macrophage에서 염증반응에 중요하게 관여하는 매개인자인 nitric oxide, tumor necrosis factor-${\alpha}$, interleukin-$1{\beta}$ 및 IL-6의 생성 억제효과를 확인한 결과, MA-HE-E는 $1,000\;{\mu}g$/mL의 농도에서 LPS 처리군 및 시료대조군보다 유의적으로 증강된 항염증활성을 나타내었다(LPS 처리군의 45.1, 41.3, 70.2와 55.7% 억제). 또한, RAW 264.7 세포에 대하여 노루궁뎅이버섯 균사체-뽕잎발효물의 MA-HE-HW와 MA-HE-E는 $1,000\;{\mu}g$/mL의 고농도에서도 독성을 나타내지 않았으나 시료대조군 중 에탄올추출물인 HE-E와 MA-E는 각각 80.1과 30.7%의 세포생존률을 나타내어 독성이 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 solid-state culture를 이용한 노루궁뎅이버섯 균사체의 뽕잎발효는 비발효 뽕잎보다 면역활성 및 항염증활성을 증가시킬 뿐만 아니라 독성을 감소시키는데 중요하게 작용하고 있어 균사체 발효과정에서 뽕잎에 생물학적인 전환과정이 일어나고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권3호
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• pp.443-450
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• 2012

최근 연구에 의하면, NOX4에 의해 생성된 세포내 ROS는 지방세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려져 있다. 본 연구진의 보고에 의하면 천년초 추출물은 $PPAR{\gamma}$의 발현 및 지방세포의 분화를 억제하는 것으로 밝혀진 바 있다. 따라서 본 연구에서는 천년초 선인장의 건강기능식품 소재화시 기초자료를 제공하고자 지방세포내 생성되는 ROS에 대한 천년초 열수 및 에탄올 추출물의 억제효과 및 주요 유전자(NOX4, G6PDH 및 항산화효소)의 발현 양상을 조사하였다. 천년초 열수 및 에탄올 추출물을 처리한 지방세포에서는 대조군에 비해 ROS 생성량이 유의적으로 감소하는 것으로 나타내었고, 추출용매별 천년초 추출물의 ROS 저감효능은 열수 추출물에 비해 에탄올 추출물에서 높게 나타났다. 천년초 추출물을 처리한 지방세포에서는 ROS 생성과 연관된 주요 유전자 NOX4 및 G6PDH의 발현이 대조군에 비해 감소하는 경향을 나타낸 반면, Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, catalase, GPx 등과 같은 항산화효소의 발현은 대조군에 비해 증가한 것으로 나타났다. 이상의 결과들로 볼 때, 천년초 추출물은 지방세포의 분화과정에서 ROS의 생성을 억제하고 항산화효소의 발현을 증가시켜 ROS에 의한 산화적 스트레스를 효과적으로 저감화하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권5호
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• pp.680-688
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• 2016

본 연구에서는 상황버섯 균사체를 황기에 배양하여 이용성 및 기능성을 증진시킨 식품 및 소재를 개발하기 위한 연구의 일환으로 기초연구를 실시하였다. 수분함량, pH, 산도 및 환원당을 측정함으로서 균사체 배양 황기의 변화를 관찰한 결과 수분함량 및 pH는 균사체 배양기간이 지남에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보인 반면 산도는 시간이 지남에 따라 오히려 대체적으로 감소하는 경향을 나타냈다. 환원당 함량 측정결과 배양 30일차 황기가 대조구에 비해 약 2배 증가한 0.61 g/100 g으로 가장 높은 함량을 나타냈고, 배양 10, 20일차는 각각 0.36, 0.42 g/100 g 으로 대조구보다 다소 증가한 함량을 나타냈다. 추출용매에 따른 균사체 배양 황기의 추출수율 결과 열수추출물이 40.18~41.99% 범위로 80% 에탄올 추출물의 28.70~33.18%보다 높게 나타났다. 유리당 함량 분석결과 80% 에탄올 추출물 및 열수추출물의 모든 실험구에서 배양기간이 지남에 따라 fructose 및 sucrose의 함량이 감소하는 경향을 나타내었다. 유리아미노산은 필수아미노산 8종을 포함해서 총 17종이 검출되었으며 상황버섯균 배양 황기의 주요 아미노산은 arginine, alanine, aspartic acid 및 valine 으로 확인되었다. 아미노산의 총 함량은 배양기간이 지남에 따라 20일차까지 소폭 증가 한 뒤 30일차 감소하였으며, 그 중 배양 20일차가 121.47 mg%으로 배양일 중 가장 증가한 함량을 보였다. 상황버섯균 배양 황기의 성분 함량을 분석한 결과 열수 추출물의 배양 30일차에서 calycosin-7-o-${\beta}$-d-glucoside은 3.30 mg/100 g, ononin은 2.85 mg/100 g으로 대조구에 비해 각각 5배, 5.1배 감소하였으며, calycosin 및 formononetin 함량은 3.91 mg/100 g, 1.38 mg/100 g으로 대조구에 비해 각각 8.7배와 7.7배 증가한 함량으로 다른 배양일 보다 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. 이는 황기에 존재하는 배당체인 calycosin-7-o-${\beta}$-d-glucoside 및 ononin (Formononetin-7-O-${\beta}$-d-glucoside) 성분이 aglycon 형태로 전환이 된 것으로 사료된다. 이러한 분석결과는 상황버섯 균사체 배양을 통한 황기의 이화학적특성 변화를 초래하여 기능성을 증대 시킬 수 있음을 확인하였고, 추후 긍정적 영향을 미칠 수 있는 천연소재로서 산업적 활용이 가능할 것이라 생각된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권1호
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• pp.27-35
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• 2015

본 연구에서는 상백피의 소화효소 저해활성과 3T3-L1 전지방세포의 분화 억제능을 기반으로 항비만 효능소재로서의 활용가능성을 평가하였다. 상백피의 에탄올 추출물(MRE)은 ${\alpha}$-amylase와 ${\alpha}$-glucosidase, pancreatic lipase를 활용한 소화효소 저해활성 평가 실험에서 각각 $7.86{\pm}0.36$, $0.12{\pm}0.03$, $7.93{\pm}0.11mg/mL$의 $IC_{50}$ 값을 보이며 우수한 억제 활성을 나타냈다. 또한 3T3-L1 전지방세포를 활용한 세포분화억제효능실험에서 MRE 처리군의 세포내 지방 축적율은 농도 의존적으로 감소되었다. 상백피의 항비만 작용 기전을 구명하기 위하여 adipogenesis 및 lipogenesis와 관련된 유전자 발현양상을 분석한 결과, 상백피 추출물 처리군에서는 생체내 지방대사 조절에 중요한 역할을 하는 FAS와 ACC 뿐 아니라 adipogenesis와 lipogenesis와 관련된 주요 전사요소인 $PPAR{\gamma}$와 $C/EBP{\alpha}$, SREBP-1c의 유전자 발현이 현저하게 억제되었다. qRT-PCR 분석 결과, 상백피 추출물의 anti-adipogenesis 효능은 전사단계에서의 관련 유전자 발현억제에 기인한다고 판단되었다. 본 실험결과 상백피 추출물은 전지방세포의 분화와 세포내 지질합성을 저해하고 비만과 관련 된 소화효소에 대한 저해활성을 나타내었다. 이러한 결과를 기반으로 상백피의 비만 예방 소재로서의 잠재적인 가능성을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제22권10호
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• pp.1407-1414
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• 2012

갱년기의 여성에는 여러 폐경 증후들이 나타나는데, 특히 에스트로겐의 감소로 인한 혈중의 지질 조성의 변화 등으로 심혈관계 질환의 발병율이 높아지게 된다. 이러한 폐경기의 문제를 감소시키기 위하여 호르몬 보충요법이 사용되고 있으나 유방암, 관상동맥질환 등을 오히려 증가시키는 등의 보고가 있다. 따라서 해조류 중에서 갈조류인 대황 추출물을 이용하여 갱년기 유도 흰쥐의 혈중지질 농도, 혈소판 응집력 및 혈액 유동성을 통하여 그 효과를 검토하고자 하였다. 또한 동물실험에 이용하기 위한 추출물 제조 방법으로는 열수와 에탄올을 이용하는 것이 일반적이므로, 이러한 추출 방법으로 추출물을 제조한 후 항산화 활성을 측정하여 활성이 우수한 추출물을 본 실험에 이용하고자 하였다. 실험 결과 갱년기 유도로 인하여 증가된 혈청 중 중성지방 및 총콜레스테롤 함량은 대황 추출물 투여에 의해 저하되었으며, 특히 대황 추출물 200 mg/kg bw/day 투여는 중성지방 함량을 유의적으로 감소시키는 결과를 나타내었다. AI와 CRF는 난소를 절제한 OVX-CON군이 난소를 절제하지 않은 SHAM군 보다 유의적으로 증가하는 결과가 나타났으나, 대황 추출물의 투여에 의해 유의적으로 감소하였다. 또한 대황추출물의 항 혈전능에 미치는 영향을 검토하기 위해, 난소절제로 인하여 혈 중 지질 함량이 증가한 상태에서 washed platelet을 분리하고 콜라겐 2 ${\mu}g$으로 혈소판 응집을 유도하였다. 그 결과 대황 추출물을 투여한 군이 OVX-CON군에 비해 혈소판 응집을 억제하는 것으로 나타났다(Table 5). Amplitude (%)는 난소절제를 한 OVX-CON군이 난소절제를 하지 않은 SHAM군과 비교하여 증가하였으나, 대황 추출물 투여군인 OVX-EB50 및 OVX-EB200군 모두에서 감소하는 경향을 나타내었다. 난소절제로 인해 OVX-CON군이 비 난소절제군인 SHAM군과 비교하여 Slop이 증가하여 혈소판 응집이 촉진되었으나, 대황 추출물 투여에 의해 감소하였고 특히 OVX-EB50군에서 유의적으로 감소하여 혈소판 응집이 억제되었다. 응집시간을 나타내는 lag time (sec)은 난소절제에 의해 반응이 일어나는 시간이 짧아져, 혈소판 응집이 촉진되는 결과가 나타났다. 이에 반해 대황 추출물 투여군인 OVX-EB50 및 OVX-EB200군에서 응집시간이 지연되었으며, 특히 OVX-EB200군의 경우 정상군인 SHAM군과 같은 응집지연 효과를 보였다. 한편, 대황 추출물이 혈액의 유동성에 미치는 영향에 대한 실험 결과 난소절제에 의해 혈액의 점도가 증가하여 유동성이 저하되었으나, 대황 추출물 투여에 의해 유동성이 향상됨을 알 수 있었다. 따라서 대황 추출물이 외부자극으로 인한 혈소판 응집능이나, 점도의 증가로 인한 혈액의 유동성에 효과적인 것으로 보여진다. 따라서 이상과 같이 대황 추출물이 혈중 LDL-콜레스테롤, AI 및 CRF를 감소시키고, 혈액 유동성을 증가시키는 결과로부터 심혈관 질환의 위험율을 저하시킬 수 있는 소재가 될 것으로 기대가 되나, 앞으로 투여량의 범위 및 조절 등의 구체적인 연구가 요구된다.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.959-966
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• 2014

본 연구에서는 가시오가피 줄기를 이용하여 농축액을 제조한 후 운동수행능력 증진 효과를 확인하고, 관능검사를 통해 가시오가피의 유용한 기능적인 특성을 살린 기호성 있는 건강 음료를 제조한 후 그 품질 특성을 조사하여 가공식품 및 식품소재로서 가시오가피의 활용도를 높이기 위한 기초 연구 자료로 제시하고자 하였다. 본 실험에서 사용한 건가시오가피 줄기의 일반성분 분석 결과 수분함량 $6.50{\pm}0.12%$, 조단백질 $5.89{\pm}0.16%$, 조지방 $1.18{\pm}0.11%$, 조회분 $3.03{\pm}0.40%$로 나타났다. 건가시오가피 줄기 추출물을 이용하여 제조한 가시오가피 농축액의 DPPH 라디칼 소거능은 증류수로 희석한 10% 농축액에서 $87.42{\pm}1.63%$로 나타나 positive control인 butylated hydroxy anisole (BHA) 1%의 DPPH 라디칼 소거활성 $88.65{\pm}2.42%$와 비슷한 수준으로 높은 활성을 보였으며, 최대운동수행능력을 측정한 결과 가시오가피 농축액을 섭취한 생쥐에서 대조군 생쥐에 비해 농도 의존적으로 운동수행 거리와 시간이 증가하는 것으로 확인되었다. 그리고 관능검사를 통해 선호도가 가장 높은 가시오가피 음료를 제조하여 그 특성을 확인한 결과 당도는 $14.9^{\circ}Brix$, pH는 4.51, 색도는 L값(명도) -62.70, a값(적색도) 3.67, b값(황색도) -6.12로 확인되었다. 따라서 본 연구의 결과는 가시오가피 농축액을 이용한 기호도가 증진된 기능성 음료로의 개발이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권9호
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• pp.1405-1411
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• 2013

가온숙성조건에 따른 도라지의 이화학적 특성 및 항산화 활성의 변화를 살펴보기 위하여 도라지를 알루미늄호일필름에 포장한 후 $60{\sim}80^{\circ}C$에서 5~50일간 숙성시켜 pH, 총산도, 갈변도, 5-HMF 함량, 총 폴리페놀 함량, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성을 측정하였다. 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 도라지 물 추출물의 pH는 5.22에서 4.17까지 감소하였으며, 총산도는 0.265에서 0.998 lactic acid eq%까지 증가하였다. 갈변도와 5-HMF 함량은 숙성온도 및 기간에 따라 각각 0.092~1.002와 0.00~50.40 mg/g 범위에서 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 숙성이 진행됨에 따라 0.589~2.358 mg/g 범위에서 증가하였으며, DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성도 각각 0.149~1.244 및 0.354~1.509 mg Trolox eq/g 범위에서 증가하였다. 숙성조건에 따라 이화학적 특성 및 항산화 활성들 간에 높은 상관관계가 있었으며, pH와 총산도는 -0.910(P<0.01), 갈변도와 5-HMF 함량은 0.880(P<0.01), 총 폴리페놀 함량과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거활성은 각각 0.885(P<0.01)와 0.745(P<0.01)로 높은 양의 상관관계를 나타내었다. 이처럼 숙성온도와 기간이 증가함에 따라 페놀성 화합물의 증가로 인하여 항산화 활성 역시 증가하였으며, $80^{\circ}C$에서 15일간 가온숙성 하였을 때 도라지의 항산화 활성을 최대로 높일 수 있을 것으로 판단된다.