• 한국식품영양과학회지
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• 제44권6호
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• pp.840-846
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• 2015

본 연구에서는 국내 복분자로부터 분리된 토종효모 Saccharomyces cerevisiae M-5와 수입 시판건조효모 Fermivin을 이용한 블루베리의 발효 품질 특성을 확인하였고, 항산화 활성을 확인하기 위해 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드, DPPH 라디칼 소거 활성, ABTS 라디칼 소거 활성, 환원력을 측정하였다. S. cerevisiae M-5와 Fermivin을 블루베리에 $1{\times}10^9CFU/kg$이 되도록 접종하여 $25^{\circ}C$에서 39일간 발효를 진행하였다. S. cerevisiae M-5를 이용한 블루베리 발효주(BBM)의 최종 품질은 알코올 13.10%, 당도 $8.42^{\circ}Bx$, 산도 1.183%였으며, Fermivin을 이용한 블루베리 발효주(BBF)는 알코올 14.20%, 당도 $8.2^{\circ}Bx$, 산도 1.153%로 발효가 완료되었다. 발효 특성은 BBM이 BBF와 비교 시 초기 발효 속도가 빠르며 최종 알코올 생성량은 약 1% 낮은 것으로 확인되었다. 총 폴리페놀 함량은 BBJ가 $0.74{\pm}0.07TAE\;mg/mL$, BBM이 $1.34{\pm}0.20\;TAE\;mg/mL$, BBF가 $1.09{\pm}0.01\;TAE\;mg/mL$로 발효 시 증가되었으며, BBM의 총 폴리페놀 함량이 BBF보다 약 1.2배 높게 확인되었다. 총 플라보노이드 함량은 BBM이 $0.61{\pm}0.20\;QUE\;mg/mL$, BBF가 $0.55{\pm}0.08\;QUE\;mg/mL$로 발효하였을 때 증가하며 BBM의 총 플라보노이드 함량이 높음을 확인하였다. 항산화 활성 확인을 위한 DPPH 라디칼 소거 활성, ABTS 라디칼 소거 활성 그리고 환원력 또한 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량이 높았던 BBM이 더 높은 항산화 활성을 나타내었다. 효모를 달리하여 제조된 블루베리 발효주의 관능검사를 실시한 결과 색상의 경우 BBF가 높았으나 향미, 맛, 전체적인 기호도는 BBM이 우수한 기호도를 보였다. 결과적으로 토종 효모 S. cerevisiae M-5를 이용한 발효주는 수입 시판건조 효모 Fermivin을 이용한 발효주보다 항산화 활성 및 관능적 기호도에서 우수하게 평가되어 토종효모 S. cerevisiae M-5는 와인 제조 등과 같은 산업적 활용이 가능하고 이용가치가 높을 것으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제25권1호
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• pp.62-70
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• 2018

생맥산의 이화학적 특성 및 생리활성을 향상시키기 위해 주 재료 중 하나인 맥문동을 0(S-0, 대조군), 30(S-30), 60(S-60), 90(S-90)분간 건열 덖음 처리하여 생맥산을 제조한 후 유효성분 및 항산화 활성을 분석하였다. 생맥산의 색도 중 L 값은 S-0에서 가장 높았으며, 덖음 처리 시간이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였다. 생맥산의 a 값과 b 값은 대조군보다 덖음 처리한 맥문동 첨가군들에서 낮았지만, 덖음 처리 시간에 따른 경향성을 보이지는 않았다. 생맥산의 가용성 고형분의 함량($7.10{\pm}0.0^{\circ}Brix$)과 환원당 함량($37.32{\pm}0.05g/100g$)은 S-60에서 가장 높고, pH와 산도는 모든 조건에서 유의적인 차이가 없었다. 생맥산의 총 페놀 화합물 함량은 맥문동의 덖음 처리 시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하여 S-90에서 $345{\pm}0.34mg/100g$으로 정량되었으며, 총 플라보노이드 함량은 S-0에서 가장 높고 S-60에서 감소하였지만 S-90과 유의적인 차는 없었다. 생맥산의 총 안토시아닌 함량은 오미자에서 용출된 것이기 때문에 대조군과 덖음 처리한 맥문동 첨가군에서 차이가 없었다. 생맥산의 총 진세노사이드(Ro, Rb2, Re, Rf, Rg1, Rg2, Rg3, Rh1, Rh2) 함량은 차이가 없었지만, Ro, Re, Rf, Rb2, Rh2, Rg3는 S-0과 S-90을 비교하였을 때 당과 물 분자의 제거 정도에 따라 고분자에서 저분자 진세노사이드로 변형되어 그 함량이 증가하거나 감소하였다. 생맥산의 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능 및 FRAP법에 따른 항산화 활성은 맥문동의 덖음 처리 시간이 증가함에 따라 뚜렷하게 증가하는 경향이었다. 이상의 결과로부터 생맥산의 유효성분은 맥문동을 1시간 정도로 적절히 덖음 처리하였을 때 가장 높고, 항산화 활성은 맥문동의 덖음 처리 시간이 증가할수록 높아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권4호
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• pp.423-433
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• 2021

본 연구에서는 두충 잎의 분획물을 이용하여 미세먼지(PM_2.5)로 유도한 in vitro 뇌 신경세포 독성에 대한 항산화 활성 및 세포보호 효과를 확인하였다. EFEL은 우수한 ABTS 및 DPPH 라디칼 소거능을 나타냈으며, 지질과산화물 억제활성에서 양성대조군인 catechin과 동일한 농도에서 유사한 활성을 나타냈다. 또한, EFEL은 미세먼지로 유도된 해마세포(HT22), 뇌신경세포(MC-IXC) 및 미세아교세포(BV-2) 내의 ROS 수준을 효과적으로 감소시켜주었으며, 세포 생존능을 증가시킴으로써 세포보호 효과를 나타냈다. 미세먼지로 활성화된 BV-2에서 EFEL은 세포 활성화와 관련된 세포막 수용체인 TLR4와 p-JNK의 발현을 감소시켰다. 또한, 세포 사멸에 관여하는 caspase-3 활성화 전 단계인 procaspase-3와 세포 생존 경로에 관여하는 p-Akt 발현의 증가된 수준을 나타냈며, 염증성 사이토카인으로써 증가된 TNF-α의 수준을 감소시켰다. EFEL의 생리활성 물질을 HPLC로 분석한 결과, rutin과 chlorogenic acid가 확인되었다. 결과적으로, 두충 잎의 아세트산에틸 분획물은 우수한 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량을 나타냄으로써 높은 항산화능을 보였으며, 미세먼지로 유도된 산화적 스트레스에서 사멸 및 염증반응을 조절하여 뇌 신경세포를 보호하였다. 이를 고려할 때, EFEL은 미세먼지로 유도된 염증성 뇌신경세포 관련 질환 예방에 도움을 줄 수 있는 건강기능식품 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제52권3호
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• pp.250-257
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• 2019

본 연구에서는 섬쑥부쟁이 (Aster glehni)와 쑥부쟁이(Aster yomena)의 항산화 효과 및 항비만 효과를 검정하기 하여 물 (-W)과 에탄올 (-E)추출물을 이용하여 실험을 실히 하였다. 각 추출물을 총 페놀 및 총 플라보노이드를 함량을 분석하고 DPPH와 $ABTS^+$를 이용하여 항산화 활성을 비교 분석하였다. 또한 총 페놀 및 총 플라보노이드를 함량과 항산화 활성의 상관관계도 분석하였다. 항산화 물질로 알려진 총 페놀과 플라보노이드 함량은 섬쑥부쟁이의 70% 주정 추출물에서 각각 45.42 mg/g와 40.32 mg/g으로 다른 추출물에 비해 높은 함량을 나타내었다. 항산화 효과의 경우 또한 $ABTS^+$의 $IC_{50}$값이 섬쑥부쟁이의 70% 주정 추출물에서 $30.1{\mu}g/mL$로 가장 우수하였다. 총 페놀 및 총 플라보노이드를 함량과 항산화 활성의 상관관계도 유의적으로 통계처리 되어 추출물의 함량이 항산화 활성에 영향이 있다는 것을 보여주었다. 또한, 섬쑥부쟁이와 쑥부쟁이의 항비만 효능 평가를 위하여 지방세포인 3T3-L1의 분화 억제를 확인하였다. 추출물을 농도별로 처리하여 지방분화를 Oli-Red O 염색약으로 염색하여 비교하여 보았을 때, 섬쑥부쟁이의 물 추출물에서 70.49%의 가장 낮은 지질 축적율을 나타내었다. 이상의 결과에서, 섬쑥부쟁이의 총 페놀 및 총 플라보노이드를 함량, 항산화 활성과 지방분화 억제 활성이 우수하게 나타났다. 이에 본 연구결과를 바탕으로 섬쑥부쟁이가 안정성이 검증된 항비만 기능성 식품이나 의약품 소재로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.545-554
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• 2019

칡의 화합물은 동양 전통 의학에서 매우 중요한 콩과 식물로서 다량의 이소플라본을 함유한다고 보고되었다. 그러나, 칡의 주요 함유 이소플라본은 생물학적으로 이용가능성이 낮기 때문에, 생물학적 이용가능성을 증대시키기 위해서는 가수분해나 ${\beta}$-glucosidase를 사용하여 생물전환을 통해 이용 효율성을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 김치로 부터 분리된 Lactobacillus rhamnosus BHN-76를 이용해 발효한 칡 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. rhamnosus BHN-76 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 칡 추출물에 비해 L. rhamnosus BHN-76 발효 칡 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 134%, 총 플라보노이드 함량은 약 110% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거 활성능과 ABTS radical 소거활성능은 각각 약 213%, 190%와 107% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. rhamnosus BHN-76을 이용한 칡의 발효가 가능하며, 유산균 발효가 칡의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였으며 본 연구를 기반으로 한 기능성 식품 또는 화장품 소재로의 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권3호
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• pp.248-257
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• 2019

본 연구에서는 떫은감의 3가지 품종인 갑주백목, 상주둥시, 고동시의 수확시기(7, 8, 9, 10월)에 따른 유리당, 지방산, 무기성분, 구성 아미노산, 비타민 C와 같은 영양성분 분석 및 $UPLC/Q-TOF/MS^2$를 통한 생리활성 물질을 분석하였고, 총 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량 측정을 진행하였다. 유리당 분석 결과는 미숙과에서 수확과로 갈수록 포도당의 함량이 증가하였고, 과당은 숙기에 따른 변화가 나타나지 않았다. 지방산 분석 결과는 포화 지방산에서 팔미트산(palmitic acid), 불포화 지방산에서 올레산(oleic acid)과 리놀레산(linoleic acid)의 함량이 가장 높았으며 숙기에 따른 큰 변화는 보이지 않았다. 무기성분 분석은 갑주백목, 상주둥시의 7월 시기와 고동시의 10월 시기에 칼륨의 함량이 상당히 높았으며, 구성 아미노산 분석은 갑주백목의 7월 시기에서 글루탐산(glutamic acid), 상주둥시의 8월 시기에서 라이신(lysine), 고동시의 10월 시기에서 트레오닌(threonine)의 함량이 가장 높았다. 비타민 C 분석 결과는 떫은감의 숙성기간에 따라서 비타민 C의 함량이 높아지는 것을 확인 할 수 있었고, 고동시에서 가장 높은 함량을 보여주었다. 그리고 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량측정을 통해서 갑주백목이 다른 품종들에 비해 다량의 페놀성 화합물을 함유하고 있으며, 특히 7월 시기의 미숙과에서 가장 많은 페놀성 화합물들이 존재하는 것으로 판단된다. 마지막으로 대사체 분석과 PLS-DA 분석을 통한 통해서 3가지 품종 및 수확시기에 따른 유의적인 평가하였으며, 유의적인 차이를 나타내는 주요 물질은 시트르산(citric acid) 및 gallic acid로 동정되었으며 이들의 상대적인 함량 변화를 비교하였다. 결과적으로 떫은감의 주요 세 가지 품종 및 수확시기에 따른 영양성분 분석을 통해 품종별 영양학적 특성과 생리활성 성분의 비교 분석 자료를 구축하고자 하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권11호
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• pp.1208-1217
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• 2019

방풍의 화합물은 동양 전통 의학에서 사용되고 있는 식물로 항염증, 비염, 미백, 아토피, 항알레르기 및 각종피부질환에 사용되고 있다. 본 연구는 한국 전통발효식품에서 분리된 Lactobacillus plantarum BHN-LAB 33를 이용해 발효한 방풍 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. plantarum BHN-LAB 33 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 방풍 추출물에 비해 L. plantarum BHN-LAB 33 발효 방풍 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 14%, 총 플라보노이드 함량은 약 09% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거활성능과 ABTS radical 소거활성능, 환원력은 각각 약 70%, 80%, 45% 및 39% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, tyrosinase 저해 활성은 44% 증가되는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. plantarum BHN-LAB 33을 이용한 생물전환을 통한 방풍 발효 추출물의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였다. 또한, 생물전환기술은 생리활성을 증대시키기 위한 매우 유용한 기술임을 확인하였으며, 생물전환기법을 통한 기능성 식품소재 및 화장품 소재 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.435-444
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• 2022

황근(Hibiscus hamabo Sieb. et Zucc., 노랑무궁화)은 주로 제주도 전역과 전남 남부지역에 자생하는 우리나라 유일의 야생 무궁화속의 낙엽성 반관목식물이다. 최근 무분별한 자생지 파괴에 따른 개체수 감소로 환경부 지정 한국적색목록 내 멸종위기야생생물 2급으로 지정되어 있다. 선행연구에서는 황근의 종자발아, 생태 및 유전적 특성, 내염성 등이 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 생물반응기를 이용하여 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백효과를 조사하여 기능성 원료 활용 평가를 실시하였다. 황근 종자 및 식물체는 사전 환경부 채취 허가를 받은 제주시 구좌읍 관내지역에서 채집하였으며, 표면살균 후 MS 등 배지 조성을 조절하여 기내 세포주로 도입하였다. 그 결과, 종자의 전반적인 반응율이 지상부 신초 발생 및 지하부 뿌리 발근 측면에서 51.17~51.83%로 가장 효율적인 것으로 나타났다. 5,000 mL 생물반응기에서 황근 부정근의 증식에 유리한 배지 조건의 경우, 1/2 MS (Murashige and Skoog, 1962), 30 g/L 자당(sucrose), 2 mg/L IBA (indole-3-butyric acid)에서 8주 동안 배양한 것임을 확인하였다. 또한 총페놀 화합물 함량, 총플라보노이드 함량, DPPH 자유 라디칼 소거능 및 멜라닌 함량 분석을 통해 바이오매스 및 2차대사산물 축적의 연관관계를 비교하였다. 본 연구를 통해 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백 효능은 고부가가치 향장품 산업의 고품질 소재개발과 연계하여 추가적인 생리활성물질 연구의 가능성을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제33권2호
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• pp.169-175
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• 2023

자외선으로 야기되는 피부조직의 손상에 대한 방어기전으로 멜라닌세포는 멜라닌 색소를 생산한다. 이러한 멜라닌 생성에는 tyrosinase 효소가 중추적인 역할을 수행한다. 그러나 과다한 멜라닌 생성은 피부조직에 주근깨와 검버섯 등의 과다 색소침착 병변을 일으킨다. 따라서 tyrosinase 발현이나 활성을 조절함으로써, 과도한 멜라닌 생성을 억제하는 물질을 발굴하는 것은 임상적인 의미가 있다. Catechin은 tyrosinase 발현을 저해함으로써 멜라닌 생성을 억제하는 화합물로 알려져 있다. 본 연구에서는 B16F10 마우스 흑색종 세포주와 버섯에서 추출된 tyrosinase를 사용하여, 참느릅나무의 줄기 껍질에서 추출 및 동정된 catechin 유도체 화합물(C5A, C7A, C7G, 및 C7X)의 멜라닌 생성 억제 효능을 검증하였다. 먼저, B16F10 세포주에서, 세포독성을 나타내지 않는 농도의 catechin 유도체 화합물 처리는, 모두α-MSH로 촉진된 멜라닌 생합성을 억제하는 효능을 보였다. Catechin 유도체 화합물의 이러한 효능은 멜라닌 생합성 저해제로 잘 알려진 kojic acid와 비슷한 수준이였다. 또한, C5A와 C7A는 버섯에서 추출된 tyrosinase의 효소 활성을 통계적으로 유의하게 억제하였다. 또한, 컴퓨터 분석을 통해 C5A와 C7A는 kojic acid와 유사한 수준으로 tyrosinase의 active site에 결합할 것으로 예측되었다. 이에 더하여, 4종류의 catechin 유도체 화합물 모두가 α-MSH 처리된 B16F10 세포주에서 tyrosinase 단백질 발현을 감소시켰다. 본 연구결과를 종합하면, 참느릅나무에서 추출/동정된 catechin 유도체 화합물은 멜라닌세포의 멜라닌 생성을 효과적으로 억제하였다. 따라서, 본 연구결과는 이러한 catechin 유도체 화합물이 피부의 과다 색소침착 질환 제어를 위한 새로운 조절 물질로 응용될 수 있음을 제시한다.

• 현장농수산연구지
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• 제26권2호
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• pp.5-13
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• 2024

본 연구는 염분 스트레스가 고들빼기(Crepidiastrum sonchifolium)의 항산화 및 항염증 활성에 미치는 영향을 확인하기 위해 NaCl를 농도별로 0, 50, 100, 200 mM 6주간 처리한 후, 식물체 전체를 채취하여 70% 에탄올 추출물을 제조하였다. NaCl 처리 농도 0, 100, 50 mM 순으로 DPPH 라디칼 소거율이 높게 나타났으며, 200mM 처리군에서는 가장 낮은 라디칼 소거율을 보였다. 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량 또한 NaCl 농도에 따라 항산화 활성과 매우 유사한 결과를 나타냈으며, 식물의 페놀 화합물이 염분 스트레스에 대한 항산화 능력에 기여할 수 있음을 확인하였다. 또한, NaCl 처리 고들빼기 추출물이 LPS로 자극한 마우스 대식세포주(Raw 264.7)에서 NO 생성 억제에 미치는 영향을 비교한 결과, NaCl 농도별 모든 그룹의 1,000㎍/mL 처리군에서 LPS에 의해 유도된 NO 생성량이 유의적으로 감소하였으나, NaCl 100mM 및 200mM 처리군의 고농도(1,000㎍/mL) 처리는 세포생존에 부정적인 영향을 주는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 건강한 상태의 식물체에서 라디칼 소거능이 가장 우수하며, 100mM NaCl 처리농도까지 염분 스트레스에 대응하기 위한 항산화 물질을 생산하지만, 200mM의 높은 NaCl 농도는 오히려 식물체 생리활성에 부정적인 영향을 주는 것으로 판단된다. 고들빼기의 경우 100mM 이하의 NaCl 처리는 항산화 활성에 영향을 줄 수 있으며, 이전에 보고된 생장 지표의 결과와 비교하였을 때, 50mM 이하의 NaCl 처리 환경에서 식물의 생장 및 생리활성에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 사료된다.