• 한국자원식물학회지
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• 제36권4호
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• pp.264-274
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• 2023

본 연구는 제주지역에서 대량 발생하고 있는 생태계 교란 외래식물을 기능성 바이오소재로서의 이용 가능성을 확인하기 위한 연구의 일환으로서, 5종 외래식물체의 70% 에탄올 추출물을 대상으로 항산화, 항염증 및 항균 효과와 유효성분을 조사하였다. 외래식물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 애기수영 > 서양금혼초 ≥ 가시상추 > 환삼덩굴 ≥ 왕도깨비가지 순서로 나타났다. 외래식물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능 역시 애기수영에서 가장 높았으며, 항산화 효과는 식물 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 연관된 것으로 확인되었다. LPS로 자극시킨 RAW 264.7 세포에서 외래식물체 에탄올 추출물(100 ㎍ SE/mL)의 NO 및 PGE₂ 생성 억제 효과는 각각 약 20~60%와 10~70%로 나타났고, 애기수영 및 환삼덩굴이 다른 3종에 비해 우수한 것으로 나타났다. 4종의 식중독 유발 미생물 및 5종의 구강 미생물을 대상으로 식물 추출물의 항균 효과를 조사한 결과, 환삼덩굴, 애기수영 및 왕도깨비가지의 에탄올 추출물은 B. subtilis, E. coli, V. parahaemolyticus 및 V. vulnificus 4종 식중독균 모두에 대해 강한 항균 활성을 보였다. 구강충치 유발 미생물인 E. faecalis, L. casei, R. dentocariosa, S. epidermidis, S. mutans에 대한 항균 효과는 환삼덩굴 추출물이 효과적이었으며, 항균 활성에 관여하는 주 유효성분은 pentadecylic acid, palmitic acid, clionasterol 등인 것으로 예측되었다. 이상의 결과는 생태계 교란 외래식물, 특히 애기수영 및 환삼덩굴의 기능성을 갖는 유효성분 분리 및 이용화 연구에 중요한 기초자료가 될 것이며, 항산화, 항염증 및 항균제 개발을 위한 바이오소재 발굴 등에도 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 스마트미디어저널
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• 제12권10호
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• pp.93-101
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• 2023

최근 기온 상승, 가뭄, 홍수 등 기후변화가 세계적인 문제로 대두되고 있으며, 농업분야에서는 작물의 특성과 생산성에 많은 영향을 미칠 것으로 예측하고 있다. 천궁은 전통적으로 사용되는 한약재뿐만 아니라 건강기능식품, 천연물의약품, 생활소재 등 다양한 산업적 원료로 활용되고 있으나, 연작장해, 기후변화 등 위협 요인으로 인한 생산성이 감소되고 있다. 그러므로 본 논문에서는 기후변화에 취약한 대표 약용 작물인 천궁의 기후변화 시나리오에 따른 생리 활성 성분 지표를 예측할 수 있는 모델을 제안한다. 먼저 기상 정보와 생리 반응, 생리 활성 성분 정보의 수집 데이터 불균형 문제를 해결하기 위해 CTGAN 알고리즘을 이용하여 데이터를 증강하였다. 증강 데이터 품질 측정을 위해 Column Shape, Column Pair Trends를 이용하였으며 평균 88% Overall Quality를 달성하였다. 증강 데이터를 이용하여 지상부와 지하부로 나누어 페놀과 플라보노이드 함량을 예측하기 위해 5가지 모델 RF, SVR, XGBoost, AdaBoost, LightBGM을 이용하여 평가하였다. 모델 성능 평가 결과 XGBoost 모델이 천궁 생리 활성 성분 예측에 가장 우수한 성능을 보였으며, SVR 모델 대비 약 2배 정도의 향상된 정확도를 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제34권5호
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• pp.296-303
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• 2024

식초는 당과 전분을 함유하는 다양한 재료를 초산균으로 발효시켜 제조되며, 다양한 유기산, 당류, 아미노산, 에스터 및 기타 화합물을 포함하여 독특한 맛과 향미를 나타낸다. 식초는 소화를 원활하게 하고 혈당 수준을 낮추는 데 도움을 주며, 항비만 및 항산화 활성이 알려져 있으며, 체액의 알칼리화에 기여한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 천연 발효식초로부터 기능성 분말식초(dried vinegar, DV)를 제조하기 위해, 풋사과, 현미 및 아로니아를 각각 Gluconacetobacter xylinus로 90-180일 발효시킨 발효식초를 말토덱스트린(37.46%), 포도당(5%), 구연산(1%) 및 비타민 C (0.04%) 용액에 현탁 후 분무건조하여 3종의 DV를 제조하였다. 제조된 DVs의 산도, 색상, 수분 및 용해성 고형 내용물 및 열 안정성 분석 결과, 분무건조가 분말제조에 적합함을 확인하였으며, DVs는 우수한 관능과 용해성을 나타내었다. 제조된 DVs중 아로니아-DV가 0.5 mg/ml 농도에서 가장 높은 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl 및 2,2-azobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) 자유 라디칼 소거 활성(각각 36.7% 및 75.3%) 및 환원력 (0.334)을 보였으며, nitrite 소거 활성은 풋사과-DV에서 가장 높았으며, 아로니아-DV 및 현미-DV순으로 나타났다. 항혈전 활성 평가결과 아로니아-DV가 prothrombin 억제 활성이 가장 높게 나타난 반면, 현미-DV는 3T3-L1 지방세포에서 세포 독성 없이 지질 축적 억제 활성을 나타내었다. 상기 결과는 분말식초의 산업화 가능성을 제시하며, 식품가공 소재로 응용 가능함을 제시하고 있다.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권1호
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• pp.26-31
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• 2012

${\gamma}$-Aminobutyric acid(GABA)는 자연계에 널리 분포하는 비단백질 구성 아미노산으로서, 신경전달물질, 뇌기능 촉진뿐 아니라, 혈압 저하 작용, 이뇨 작용, 항우울증 작용, 항산화 작용 등의 효과뿐만 아니라, 성장 호르몬의 분비 조절에도 관여하며, 통증 완화에도 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 토마토의 베타카로틴과 리코펜은 암 예방 기능을 하는 것으로 알려져 있으며, 비타민 C 함유량은 다른 야채보다 월등히 높고 노화를 막으며, 골다공증 및 노인성 치매를 예방하는데 특효가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 여러 종류의 아미노산을 함유하고 있으며, 그 중에서도 글루탐산의 함유량은 매우 높다. 한국 전통식품 유래 균들인 식물성 유산균 중에서 토마토 발효에 적합한 GABA 생산 유산균을 선별하고, 이를 활용하여 GABA 함유 토마토 발효물의 최적 조건을 확립하였다. 토마토 페이스트에 50%(wet-base) 수준으로 가수를 한 후, GABA 생산 유산균을 각각 $1.5{\times}10^7\;CFU/m{\ell}$ 수준으로 조정하여 접종하여, 배양한 결과, Lb. brevis B1-31, Lb. brevis B3-20, Lb. brevis B3-39 등 3종의 유산균이 우수한 생육을 보였다. 이들 3주를 이용하여 GABA 생산량을 검토한 결과, Lb. brevis B3-20을 이용하여 배양한 군에서 최대의 GABA 생산을 보였다. 토마토 페이스와 물의 비율을 2:8(wet-base)로 하여 배양한 경우, 최대 54.7 mM 수준의 GABA가 생산되었으며, 질소원으로 yeast extract를 0.5%(w/w) 수준으로 첨가한 후, MSG를 3%(w/w) 수준으로 첨가한 배양에서 143.38 mM의 GABA가 생산되었다. GABA 함유 토마토 페이스트의 활성산소 제거능력을 검토한 결과, 활성 산소 제거능이 증가한 결과를 얻을 수 있었으며, 3%(w/w) MSG를 첨가하여 발효한 토마토 페이스가 가장 낮은 농도에서 50% 수준의 활성산소를 제거할 수 있었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때, GABA 함유 토마토 페이스트 발효물은 원물 토마토의 ascorbic acid, lycopene, carotenoid 등과 같은 기능성 성분뿐만 아니라, 유산균 발효에 의한 GABA 등을 함유하고 있기 때문에, 우수한 기능성 소재로 그 가능성이 있다고 판단되며, 토마토 음료, 토마토 케첩 등과 같은 다양한 가공식품의 소재로서 사용될 수 있다고 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권5호
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• pp.643-650
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• 2007

본 실험에서는 한방 재료를 이용한 건강 기능성 식빵의 제조 가능성을 알아보고자, 우선 보혈제의 기본 처방인 사물탕을 첨가하는 경우 식빵의 품질에 어떤 영향을 끼치는 지 검토고자 하였다. 사물탕은 당귀, 백작약, 숙지황 및 천궁을 각각 4.68 g씩 혼합하여 $120^{\circ}C$에서 3시간 동안 탕재하였다. 식빵 반죽 시 첨가하는 물의 25%(S-I), 50%(S-II), 75%(S-III) 또는 100%(S-IV)를 사물탕으로 대체하여 4종의 사물탕 첨가 식빵을 제조하였다. 본 실험 결과, 식빵 반죽의 pH는 사물탕 첨가로 유의하게 낮아졌는바, 식빵 반죽의 발효에 보다 적합한 환경을 제공한 것으로 판단된다. 식빵 반죽의 젖은 글루텐 함량은 사물탕 첨가로 유의하게 높아져 역시 식빵 적성을 개선하는 효과를 보였다. 식빵 반죽의 색도에 있어, 명도는 사물탕 첨가로 점차 유의하게 낮아진 반면에 적색도와 황색도는 유의하게 높아졌다. 식빵 반죽의 무게와 식빵의 무게는 사물탕 첨가에 따른 유의한 영향을 받지 않았으며 따라서 식빵의 굽기 손실율도 영향을 받지 않았다. 식빵의 모양 및 부피와 비용적 등 식빵의 형태적 특성은 사물탕 첨가로 유의성 있는 차이를 보이지 않았다. 식빵의 수분함량은 사물탕 첨가로 유의한 차이를 보이지 않았으나, 단백질과 회분함량은 유의하게 높아졌다. 사물탕 첨가는 반죽의 색도뿐만 아니라, 식빵의 속 색도에도 유의한 영향을 끼쳤다. 즉, 사물탕 첨가로 식빵 속의 명도는 낮아졌고 황색도와 적색도는 높아졌다. 텍스쳐 측정 결과, 사물탕 첨가는 식빵의 경도를 증가시켰으나 부착성, 탄력성 및 응집성에는 영향을 끼치지 않았다. 저장 3일과 5일에 식빵의 수분함량은 유의성은 없었으나, 사물탕 첨가 식빵은 감소 정도가 작았다. 식빵의 X-선 회절도는 사물탕의 첨가에 따른 영향을 보이지 않았다. 관능평가 결과 사물탕 첨가는 식빵의 대칭성, 맛, 경도 및 기공성에는 영향을 끼치지 않았으나, 식빵의 겉과 속의 색을 어둡게 하였고, 이취를 높였으며, 부피감과 점착성을 유의성있게 증가시켰다. 그러나 부피감과 점착성의 향상은 물론 어두운 색과 이취는 긍정적으로 평가되어 전체적인 기호도는 물의 50%를 사물탕으로 대체한 식빵이 가장 높았다. 본 연구결과는 물 대신 사물탕을 사용해 식빵을 제조하는 경우 제빵 적성 및 식빵의 품질을 개선시킬 수 있고 기호성을 향상시킬 수 있음을 시사한다. 따라서 혈액순환과 조혈기능을 촉진하는 건강 기능성 식빵으로서의 개발 가능성이 있다고 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제39권4호
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• pp.438-446
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• 2007

콩 발효식품인 청국장은 어느 정도는 그 기능성 때문에 많은 사람들이 선호하고 있다. 청국장의 발효 과정은 발효미생물이 분비하는 단백질 분해 효소를 포함하는 여러 효소들에 의해 이루어지기 때문에 발효기간 동안 청국장의 단백질체 분석은 발효의 최적화를 이루기 위해서 그리고 청국장에 생성되는 기능성물질 생성 과정을 이해하는 데 도움이 된다. 청국장의 수용성 단백질을 phenol/chloroform 추출 방법으로 분리하여 2-D gel 분석에 방해되는 물질들을 제거하였다. 각 발효 단계에서 단백질 분석을 하였을 때 20시간 안에 대부분의 단백질들이 작은 분자로 분해되었고 수용성 단백질에는 미생물 유래 단백질들이 점차 증가하였다. 청국장의 단백질 프로파일은 natto의 것과는 매우 다른 양상을 2-D gel 상에서 보였다. 각 gel에서 50개의 단백질을 임의로 선발하여 MALDI-TOF MS 분석을 하고 PMF로 단백질을 동정하였다. 결과는 콩이나 발효 미생물들의 유전체 정보가 부족하여 청국장에서 9종 natto에서 15종의 단백질만을 동정할 수 있었다. MS/MS 분석을 통한 아미노산 서열 분석을 통해 얻은 정보를 가지고 BLASTP 검색엔진으로 database를 검색한 결과 제한된 수의 단백질이 낮은 신뢰도 범위에서 동정되었다. 그렇지만 청국장과 같이 복잡한 단백질체를 분석하기에는 본 연구에서 고안한 전체 단백질 분리 기술과 2-D gel 분석적 접근은 단백질을 전체적으로 분석함에 있어 훌륭한 방법이다. 앞으로 청국장의 단백질 변화에 대한 연구는 의미 있는 변화를 보이는 소수의 단백질을 선발하고 이들에 대해 집중적으로 질량분석 하여 단백질을 동정하는 것이 필요하다.

• 한국식품영양학회지
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• 제19권3호
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• pp.243-253
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• 2006

두부 순물 분말 및 NF 분리 농축 분말의 일반성분과 이들 분말을 식품에 첨가할 경우 반드시 고려해야할 유지 및 수분 흡착력, 용해도, 유화력과 밀가루 반죽에 첨가시 리올로지 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 일반 성분의 경우, 순물 분말과 순물의 NF 분리농축 분말의 수분 함량은 큰 차이가 없었고, NF 분리농축 분말의 회분 함량은 17.5%로 순물 분말에 비해 27.6% 정도 낮았다. 순물 분말과 NF 분리 농축 분말은 각각 0.97, 0.94 g/g의 유지 흡착력을 가지고 있어 ISP의 유지 흡착력에 비해 낮았으며, NF분리 농축 분말의 경우 수분 흡수력은 나타나지 않았다. 증류수, 0.1M 및 0.5M NaCl 처리구에서 NF 농축 분말은 순물분말과는 달리 pH 6.0 부근에서 각각 가장 낮은 단백질 용해도를 나타내었다. 4% 및 6% NF 분리 농축 분말용액의 유화력은각각 pH4.0 및 6.0에서 최저값을 나타내었으며 EAI 값은 19${\sim}$50으로 순물 분말보다 3${\sim}$8배 정도 낮았다. 유리아미노산 함량에 있어서 NF분리 농축 분말의 경우 threonine이 854.87 mgg%로 가장 많이 함유되었으며 그 다음이 arginine >tyrosine >glycine순으로 높게 나타났다. NF 분리 농축 분말의총 유리아미노산 함량은 2,110.1 mgg%로 순물 분말보다 약 21배 정도 높았다. 또한 밀가루에 NF 분리 농축분말을 첨가한 경우 그 첨가량이 증가할수록 최고 점도와 최종 점도 모두 감소하였다.

• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.865-872
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• 2014

전통주 주박을 이용한 고부가가치 식품소재 개발을 위해, 상업적 시설에서 생산된 3종 약주(J-B, J-S, J-Y) 및 2종 탁주(J-H, J-W) 주박의 ethanol 추출물 및 열수 추출물을 조제하고 이들의 혈액응고 저해활성, 혈소판 응집저해 활성 및 인간 적혈구 용혈활성을 평가하였다. 5종 주박의 pH는 3.90~4.29로 유사하였으나, brix는 5.0~27.0으로 다양하게 나타났으며, 수분 및 알코올 함량에서도 시료에 따라 1.8배의 차이를 나타내었다. 주박의 색차와 성분은 첨가된 부재료 및 사용누룩에 좌우되었으며, J-W 주박의 경우 수분함량이 80.3%, brix 13, 알코올 함량 1.8%를 함유하여 다른 주박에 비해 다양한 식품제조에 용이하게 이용 가능하리라 판단되었다. Ethanol 추출효율은 J-H, J-W, J-B, J-S, J-Y의 순, 열수 추출효율은 J-S, J-B, J-W, J-H, J-Y의 순으로 높았으며, 총폴리페놀 및 총플라보노이드 함량은 ethanol 추출물 중에서는 J-H, 열수 추출물 중에서는 J-Y 주박에서 가장 높았다. 5종 주박의 10종 추출물은 모두 5 mg/ml 농도까지 인간 적혈구에 대한 용혈활성이 나타나지 않았으며, J-B, J-S, J-Y의 약주 주박의 ethanol 추출물에서 유의적인 혈액응고저해 활성이 나타났으며, J-W 탁주 주박의 열수 추출물에서 thrombin 저해 활성과 J-B, J-S 및 J-H 주박 열수 추출물에서 혈액 응고인자 저해활성을 확인하였다. 혈소판 응집저해 활성평가의 경우 J-W 탁주 주박의 ethanol 및 열수 추출물에서만 아스피린에 필적하는 우수한 활성이 확인되었다. 본 연구결과는 다양한 약주 및 탁주 주박이 항혈전 활성을 가지고 있으며, 주박으로부터 항혈전제 개발이 가능함을 제시하고 있다.

• 한국가금학회지
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• 제7권2호
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• pp.37-46
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• 1980

국내의 산란노계의 브로일러로부터 생산된 수동 및 기계발골육의 수율, 화학적 조성, 기능적특성, 저장성, 미생물 등을 조사하고 이들 발골육을 여러 가지 비율로 배합하여 제조한 치큰패티와 프랭크의 특성성, 보존성, 기호성을 평가하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) HDCM 수율은 도체 중의 35%, MDCM은 45%로서 총 산육량은 도체중의 80%에 이르렀다. 2) MDCM은 수분 65%, 단백질 12%, 지방 20%회분 1.7%, Ca 0.2-0.4%로서 HDCM에 비해 수분과 단백질은 낮고 지방, 회분, Ca은 현저히 높았다. 또한 MDCM의 총 색소함량은 HDCM의 2.5배로서 이는 주로 Hemoglobin의 증가에 기인하였다. 3) MDCM의 고기 g당 유화능은 HDCM의 70%에 불과하나 단백질 g당 유화능은 오히려 더 높았는데 이는 MDCM의 염용성 단백질 구성비가 HDCM보다 높았기 때문이었다. 4) -2$0^{\circ}C$에서의 냉동저장 중 MDCM의 TBA value는 4주 이후부터 급격히 증가하였으므로 MDCM의 최적 저장기간은 4주 이내로 추정되었다. 5) MDCM의 미생물수는 약 1.8$\times$$10^{6}$g/ 으로서 HDCM이나 적육의 미생물수와 큰 차이가 없었다. 6) MDCM을 사용한 chicken patty의 TBA value는 냉동저장중 계속 증가하였으나 8주까지는 보존성이 양호하였다. 7) chicken patty의 색과 기호성에 있어 MDCM을 30% 첨가한 것이 가장 우수하였고 50%까지도 양호하였으나 70%이상 첨가는 권장할 수 없었다. 8) Frankfurter의 제조에 있어 MDCM을 50%까지 첨가한 것의 기호성이나 조직적 특성은 HDCM으로만 만들 제품과 비등하게 양호하였으나 70%이상 첨가는 불량하였다. 9) MDCM을 함유한 frankfurter의 보존성은 4$^{\circ}C$에서 4주까지 무난하였으며 저장 기간에 따른 TBA가의 변화는 거의 없었다. 10) 결론적으로 patty나 frank등의 육제품 제조에 있어 MDCM을 총 원료육의 30-50%까지 첨가하여도 조직이나 기호성이 우수한 제품을 생산할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권3호
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• pp.446-454
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• 2017

홍마늘과 생약재 5종(생강, 도라지, 모과, 진피, 박하)이 혼합된 조성물의 항염증 활성을 검증하고자 홍마늘 50%와 천연식물류 5종을 각각 10%씩 혼합한 조성물을 물과 에탄올로 $70^{\circ}C$ 및 $95^{\circ}C$에서 3시간 동안 추출하여 각각의 추출물을 제조하였다. 총 페놀화합물은 $70^{\circ}C$에서 에탄올로 추출 시 608.60 mg/100 g으로 가장 높은 함량이었으며 물 추출물에서는 이보다 낮은 함량이었다. 홍마늘의 유효성분인 alliin과 SAC는 $70^{\circ}C$에서 물로 추출하였을 때 각각 1.29 mg/g과 2.60 mg/g으로 에탄올 추출물에 비해 유의적으로 높은 함량이었다. 홍마늘과 5종 천연식물류 복합추출물의 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성은 $70^{\circ}C$에서 에탄올로 추출하였을 때 각각 15.96-73.65%와 5.71-77.19%로 가장 높았다. NO 생성억제 활성은 물 추출물 보다는 에탄올 추출물에서 더 높았으며 $70^{\circ}C$ 보다는 $95^{\circ}C$에서 추출하였을 때 더 활성이 높았다. ROS 생성은 에탄올 $95^{\circ}C$ 추출물이 $1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 대조군 대비 약 64.92%로 가장 활성이 높았다. iNOS와 $IL-1{\beta}$의 발현량은 $1,000{\mu}g/mL$ 농도의 $95^{\circ}C$ 에탄올 추출물에서 LPS 단독처리군에 비해 유의적으로 감소되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 홍마늘 및 생약재 복합 추출물의 항산화와 항염증 활성은 서로 다른 유용물질의 영향으로 발현이 되며, 이들 유용물질은 추출용매와 온도에 따라 함량이나 구성이 서로 상이하였다.