• 생명과학회지
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• 제28권4호
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• pp.398-407
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• 2018

벼 자색 종자과피(Purple pericarp, Prp) 형질은 주요 생리활성물질인 안토시아닌 C3G 생성에 관여하며 흑미를 결정하는 주요 유전형질이다. Prp 유전형질을 가진 흑미와 종자과피에 색이 없는 벼를 교배할 경우 그 후대는 검정색, 갈색, 백색이 각각 9:3:4로 분리된다. 1921년 Nagai에 의하여 제시된 바 벼 종자 색의 9:3:4 유전분리비로 인하여 벼 Prp 형질은 유전자의 열성상위(recessive epistasis) 현상으로 해석되었다. 그러나 흑미를 결정하는 Prp 형질은 두 개의 상보적 유전자들의 상호관계(complementary gene interaction)에 의한 것이기도 하다. 본 연구에서는 이러한 논란이 발생되는 이유를 설명하기 위하여 두 유전자의 조성이 완전한 이형접합인 Pbpb Pppp 유전자형을 가진 $F_1$ 잡종을 만들었다. 이들의 자손은 진한자색(검정), 중간자색, 갈색, 백색 종자이며 각각 3:6:3:4로 분리되었다. 즉, 검정색, 갈색, 백색의 종자가 각각 9:3:4의 비율로 분리된다. 그러나 생화학적인 분석결과 이들은 안토시아닌 중 cyanidin 3-O-glucoside (C3G)가 축적된 검정색 종자와 C3G가 없는 갈색 또는 백색 종자인 두 개의 집단을 분리되며 정확히 9:7의 분리 비를 갖는다. 이 경우 벼 Prp 형질을 갖는 검정쌀 또는 흑미는 전형적인 상보적 유전자의 상호관계에 의한 유전현상이다. 즉, 흑미의 자색 종피 형질 발현에는 Pb 유전자와 Pp 유전자에서 각각 한 개 이상의 우성대립인자의 발현이 필요하다. 그러나 Pb 유전자만 우성대립인자가 존재하는 Pb_ pppp 유전자형의 벼는 C3G를 생성하지 못하고 갈색 종자과피(Brown pericarp, Brp) 형질을 갖게 된다. 즉 갈색쌀는 우성 Pb 유전자의 우성대립인자에 의하여 결정된다. 그러므로 종피색을 결정하는 Prp 형질의 유전양상은 열성상위 현상으로 보이나 흑미의 결정요소인 안토시아닌 C3G의 함유 여부에 관한 유전분석을 시행하면 9:7의 비율로서 전형적인 두 개의 유전자가 모두 관여하는 상보적 유전현상이다. 유전적 정의는 유전자의 최종산물에 의한 물리적 또는 화학적 결정이다. 그러므로 결론하여 검정 쌀의 주요 생리활성물질인 안토시아닌 C3G 생성에 관한 유전현상은 Pb와 Pp 유전자의 상보적 유전자의 상호에 의한 것이다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권5호
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• pp.524-531
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• 2017

본 연구에서는 와송(Orostachys japonicus A. Berger)의 산화방지 효과와 산화스트레스로부터의 신경세포 손상에 대한 보호효과 및 주요 생리활성물질을 분석하였다. 와송 아세트산에틸 분획물(ethylacetate fraction from Orostachys japonicus A. Berger extract: EFOJ)은 다른 분획물보다 높은 총 페놀화합물 함량을 나타냈으며, 와송 아세트산에틸 분획물(EFOJ)로 ABTS, DPPH 라디칼 소거 활성과 FRAP 검정 및 지방질과산화물 억제력 분석을 실시한 결과, 우수한 라디칼 소거 활성, 총산화방지력과 과산화 지방질 생성물의 억제력을 확인하였다. 또한 와송 아세트산에틸 분획물(EFOJ)은 과산화수소로 인한 신경세포 사멸에 대한 세포 생존율을 향상시켰으며, 신경 세포막 손상을 보호하는 능력이 우수한 것을 확인하였다. 이러한 생리 활성을 가진 와송 아세트산에틸 분획물(EFOJ)의 주요물질을 분석하기 위하여 $LC-MS^e$를 실시하였으며, 주요 생리활성 물질은 퀘세틴 배당체와 캠페롤 배당체로 추정되었다. 본 연구 결과들을 바탕으로, 와송 추출물은 우수한 산화방지력을 가지고 있을 뿐만 아니라 산화적 스트레스로부터의 신경세포 보호효과를 통해 퇴행성 신경질환과 같은 질병을 예방 할 수 있는 건강기능성식품의 천연산화방지제 소재로써 고부가 가치가 있다고 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제36권4호
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• pp.303-314
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• 2010

본 연구에서는 잣나무 잎 추출물의 항균, 항산화 및 성분 분석에 관한 연구를 수행하였다. 피부 상재균에 대한 항균활성 측정결과, Propionibacterium acnes (P. acnes), Staphylococcus aureus (S. aureus), Pityrosporum ovale (P.ovale) 및 Escherichia coli (E. coli)에 대한 ethyl acetate 분획의 MIC는 각각 0.06 %, 0.25 %, 0.13 %, 0.50 %로 나타났으며, P. acnes, P. ovale 및 S. aureus에서 큰 항균활성을 나타내었다. 잣나무 잎 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 aglycone 분획에서 $22.93\;{\mu}g/mL$으로 나타났다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 잣나무 잎 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)은 50 % ethanol extract 분획에서 $0.70\;{\mu}g/mL$, ethyl acetate 분획 및 aglycone 분획이 각각 1.04 및 $1.43\;{\mu}g/mL$으로 매우 큰 항산화능을 보였다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈 실험에서 추출물의 세포보호 효과를 측정하였다. 잣나무 잎 추출물 분획들은 농도 의존적($5{\sim}50\;{\mu}g/mL$)으로 세포보호 효과를 나타내었다. 잣나무 잎 추출물의 가수분해로 얻은 ethyl acetate 분획은 TLC (PK-4, PK-6)와 HPLC (peak 1, peak 2)에서 2개의 주성분으로 나타났다. 이 성분들은 LC/ESI-MS/MS를 통해서 PK-6는 kaempferol-3-O-glucoside (astragalin)로, PK-4는 kaempferol-3-O-arabinoside (juglanin)로 확인되었다. 이상의 결과들은 잣나무 잎 추출물이 ROS를 소광시키거나 소거함으로써, 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 잣나무 잎 성분 분석, 그리고 피부 상재균에 대한 항균작용으로부터 항산화, 항노화 및 항균성 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권5호
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• pp.718-726
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• 2014

본 연구에서는 페놀성물질 및 안토시아닌을 함유하고 있어 다양한 생리활성을 가지는 아로니아의 산업적 이용 증대 및 기능성식품 소재 개발을 목적으로 열수추출, 50% 에탄올 추출 및 50% 메탄올을 사용하여 추출물을 제조하였으며 추출용매에 따른 생리 활성을 조사하였다. 추출수율은 50% 에탄올, 열수 및 50% 메탄올 추출물 순으로 나타났으며, 총 당 함량은 35.56~37.68 g/100 g으로 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 총 안토시아닌 함량은 50% 메탄올 추출물이 395.10 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타내었으며, 50% 에탄올 및 열수추출물이 각각 318.61 mg/100 g과 252.82 mg/100 g이었다. 50% 메탄올 추출물의 안토시아닌조성은cyanidin-3-O-galactoside, cyanidin-3-O-arabinoside 및 cyanidin-3-O-glucoside순이었으며, 100 g당 각각 364.65 mg, 163.06 mg 및 35.69 mg으로 가장 높은 함량을 나타내었다. 총 페놀 함량은 50% 에탄올 및 50% 메탄올 추출물에서 각각 121.38 mg/g 및 122.43 mg/g으로 열수추출물 80.14 mg/g보다 유의적으로 높은 함량을 나타내었으며, 총 플라보노이드 함량은 총 페놀 함량과 유사한 경향을 나타내었다. ORAC은 열수 추출물, 50% 에탄올 및 50% 메탄올 추출물에서 각각 $715.66{\mu}M/g$, $768.15{\mu}M/g$ 및 $780.77{\mu}M/g$로 나타나 50% 에탄올 및 50% 메탄올 추출조건의 항산화 활성이 높게 나타났다. DPPH radical 소거활성은 50% 에탄올 및 50% 메탄올 추출물이 $100{\sim}1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 각각 7.96~70.01% 및 8.90~69.21%로 높은 활성을 나타내었으며, superoxide radical 소거활성은 모든 추출물에서 농도가 증가함에 따라 소거활성이 증가하였다. FRAP는 $100{\sim}1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 50% 에탄올 추출물이 $57.14{\sim}817.87{\mu}M$이었고 50% 메탄올 추출물이 $67.32{\sim}812.78{\mu}M$로 나타나 높은 함량을 보여주었다. Tyrosinase 저해활성은 50% 에탄올 추출물이 $100{\sim}1,000{\mu}g/mL$의 농도에서 23.03~33.82%로 가장 우수한 활성을 나타내었다. 인간 자궁경부암세포주인 HeLa에 암세포생육 저해활성을 분석한 결과 50% 에탄올 추출물이 $100{\sim}1,000{\mu}g/mL$ 농도에서 6.58~76.86%로 유의적으로 높은 저해활성을 나타내었다. 따라서, 50% 에탄올 추출방법이 아로니아의 생리 활성이 우수한 추출물 제조방법으로 적합하였으며 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제24권9호
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• pp.935-945
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• 2014

고욤잎은 주로 음료로 소비되지만 아시아 지역에서는 민간약품으로서 사용되었다. 본 연구의 목적은 고욤나무 잎 추출물의 생리 효능을 평가하고자 하였다. n-Hexane, $CHCl_3$, EtOAc (EA), n-BuOH을 포함한 다양한 용매 분획을 고욤잎의 MeOH 추출추출부터 얻었다. 식물성 페놀과 플라보노이드의 함량은 강력한 생물학적 활성과 의약소재 결정에서의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서, EA 분획의 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량이 다른 분획에 비해 높았다. 고욤잎 추출물의 생리 효능으로서 항산화 효능은 DPPH, ABTS 라디칼 소거능과 SOD 활성을 통하여 확인하였고, 항당뇨 효능은 ${\alpha}$-glucosidase 활성 억제를 통해 확인하였다. 높은 총 폴리페놀과 총 플라보 노이드 함량을 보인 EA 분획에서 높은 항산화 활성과 ${\alpha}$-glucosidase 억제활성을 보였다. EA 분획은 컬럼 크로마토그래피로 추가 정제하여 8개의 분획을 얻었다. 극성이 높은 분획물에서 항산화 효능 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성 이 높게 확인되었다. 효능이 높게 확인된 분획 및 정제물에서 quercetin-3-rutinoside, kaempferol-3-O-glucoside, myricetin, luteolin, kaempferol을 포함한 플라보노이드 함량을 HPLC를 이용하여 분석하였다. 이러한 결과는 고욤잎 추출물이 항산화 및 항당뇨 효능을 가지며 천연 건강 제품의 소재로서 가능성을 제시하는 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제61권2호
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• pp.79-86
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• 2016

본 연구는 질소시비량과 재식거리 차이에 따른 신농흑찰의 미질 및 수량 차이를 분석하여 안토시아닌 함량에 변화가 없으면서 최고 수량을 생산할 수 있는 적정 재배기술의 자료를 얻고자 수행하였고 그 결과는 다음과 같다. 1. 출수기는 70주 및 80주 시험구+15 kg 조합에서 8월 22일로 동일하였고 다른 조합에서는 8월 21일로 조사되었다. 출수 후 40일에 경수는 70주 시험구+13 kg시비량 조합에서 가장 높았다. 2. 도복지수는 시비량이 증가할수록 증가하였지만 모든 처리구에서 포장도폭은 발생하지 않았고 병해충도 발생하지 않았다. 3. 질소함량은 잎>종자>줄기 순으로 증가하였고, 줄기 및 잎의 질소함량은 80주 시험구의 평균이 70주보다 조금 높았지만 종자의 질소함량은 70주 시험구가 80주보다 높았다. 종자의 최대 질소 함량은 70주+13 kg 조합에서부터 통계적으로 유의성 있는 증가를 보였다. 4. 수당립수는 70주+13 kg 시비량 조합에서 가장 높았고, 등숙률은 80주+13 kg 시비량 조합에서 가장 높았다. 정현비율은 70주+15 kg 시비량 조합에서 가장 높았고, 천립중은 80주+15 kg 시비량 조합에서 가장 높았으나 통계적으로 큰 차이는 없었다. 5. 현미 수량은 70주 시험구의 평균이 80주 시험구보다 높았고, 70주+13 kg 시비량 조합에서 다른 처리구보다 가장 높은 수량을 보였다. 회귀분석에 의해 최대 수량은 14.67 kg/10a로 추정되었다. 6. 관능평가 결과 착색정도는 70주 시험구가 80주보다 높았지만 C3G는 80주가 더 높았다. 완전착색립 수량은 70주+13 kg 시비량에서 가장 높았다. 7. 그러므로 현미수량, C3G 함량 및 100% 착색립 수량을 기준으로 신농흑찰 최고수량을 위한 최적 질소 시비량은 13~14 kg/10a까지 높일 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제49권4호
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• pp.430-437
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• 2017

고사리(Pteridium aquilinum)의 4가지 분획물(n-헥산, 클로로포름, 아세트산에틸 및 증류수)의 총 페놀 함량은 아세트산에틸 분획물이 265.08 mg GAE/g으로 가장 높게 나타났으며, 라디칼 소거활성 및 지질 과산화 생성 억제효과 결과 또한 아세트산에틸 분획물의 활성이 가장 높게 나타났다. 고사리의 아세트산에틸 분획물은 알파-글루코시데이스에 대하여 뛰어난 억제활성($IC_{50}=205.26{\mu}g/mL$)을 나타내었으며, 억제 형태는 혼합형 제해 특성임을 확인하였다. 또한, PC12 신경세포에서의 고농도 포도당으로 유도된 산화적 스트레스에 대한 고사리 아세트산에틸 분획물은 세포 내 ROS 생성을 억제시키고, 세포 생존율을 증가 및 세포막 손상에 대한 보호효과를 나타내었다. 고사리 아세트산에틸 분획물의 주요 페놀성 화합물을 HPLC로 분석한 결과는 켐페롤-3-글루코사이드인 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 종합해볼 때, 주요 페놀성 물질로서의 켐페롤-3-글루코사이드을 함유한 고사리 아세트산에틸 분획물은 소장 내 알파-글루코시데이스를 억제를 통한 혈당 강하 효과뿐만 아니라, 고농도 포도당으로 발생되는 산화적 스트레스에 대한 억제효과를 통하여 신경세포 사멸에 대한 효과적인 개선 효과를 갖는 고부가가치 자연 소재로의 활용가치가 높다고 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제41권4호
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• pp.315-324
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• 2015

본 논문에서는 양친매성물질인 $C_{12-20}$ 알킬글루코사이드, $C_{14-22}$ 알코올 및 베헤닐알코올로 구성된 액정 에멀젼을 제조하고 그 특성 및 in vitro 피부 투과 연구를 수행하였다. 액정 에멀젼의 배합비 실험 결과, $C_{12-20}$ 알킬글루코사이드 0.8%, $C_{14-22}$ 알코올 3.2% 및 베헤닐알코올 4%에서 선명한 액정 구조가 관찰되었다. 액정 에멀젼과 비교군으로 O/W 에멀젼의 물리적 특성을 비교한 결과, 액정 에멀젼과 O/W 에멀젼의 점성은 각각 $1871.26{\sim}1.15Pa{\cdot}s$ 및 $1768.69{\sim}1.14Pa{\cdot}s$이었으며, 전단응력은 액정 에멀젼은 190.45 ~ 919.38 Pa, O/W 에멀젼은 178.68 ~ 909.18 Pa로 측정되었다. 저장 탄성률은 액정 에멀젼은 4487.82 ~ 8195.59 Pa, O/W 에멀젼은 3428.53 ~ 9157.45 Pa, 탄성에 대한 점성의 비인 tan (delta) 값은, 액정 에멀젼은 0.23 ~ 0.25, O/W 에멀젼은 0.43 ~ 0.19로 나타났다. 경피 수분 함량 측정 결과, 액정 에멀젼은 O/W 에멀젼에 비하여 사용 후 1 h부터 6 h까지 유의적으로 더 높은 피부 수분 함량을 나타냈으며, 경피 수분 손실에서는 30 min부터 4 h까지 유의적으로 수분 손실 억제 효과를 나타내었다. 글리시리직애씨드를 이용한 피부 투과 실험 결과, 24 h 동안 피부 투과량은 액정 에멀젼($64.58{\mu}g/cm^2$), O/W 에멀젼($37.07{\mu}g/cm^2$), 부틸렌글라이콜 용액($41.05{\mu}g/cm^2$) 순으로 나타났고, 시간별 투과능 관찰 결과는 8 h 이후부터 액정 제형에서 피부 투과능이 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로 액정 에멀젼은 피부의 보습 효과를 증진시킬 뿐만 아니라 기능성 소재의 효율적인 피부 전달체로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권4호
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• pp.407-417
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• 2018

본 연구에서는 하수오를 이용하여 50% 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획물을 제조하고, 추출물 및 분획물의 항산화, 세포 보호 및 항균 효능을 평가하여 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다. 또한, 하수오에 주요하게 존재하는 성분의 활성도 검증하였다. HPLC-DAD, LC-EIS-MS를 통해 분석한 결과, 하수오의 주성분은 2, 3, 5, 4'-tetrahydroxystilbene 2-O-${\beta}$-D-glucoside (THSG)이었다. 페놀류 및 THSG 함량은 에틸아세테이트 분획물이 에탄올 추출물 보다 각각 11.1 및 3.0배 높게 나타났다. DPPH 자유 라디칼 및 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 시스템에서 생성된 ROS에 대한 소거 활성 평가에서, 에틸 아세테이트 분획물은 에탄올 추출물 보다 뛰어난 소거 활성을 나타냈다. 특히 ROS 소거 활성 평가에서 에틸 아세테이트 분획물과 THSG은 L-ascorbic acid와 동등한 소거 활성을 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 수행된 광증감 반응으로 유도된 적혈구의 산화적 손상에 대한 세포 보호 활성은 에틸아세테이트 분획물, 에탄올 추출물, THSG 순서로 나타났으며, 모든 실험군이 양성 대조군으로 사용한 (+)-${\alpha}$-tocopherol보다 우수한 활성을 나타냄을 확인하였다. 항균 활성 평가는 S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, C. albicans 균주를 대상으로, disc diffusion assay와 broth microdilution assay를 이용하여 수행하였다. 그 결과 추출물, 분획물 및 THSG 모두 모든 균주에 대해 항균 활성을 나타냈으며, 특히 그람 양성균인 S. aureus에 대해 methyl paraben보다 우수한 항균력을 나타냄을 확인하였다. 본 연구의 결과는 하수오가 항산화, 세포 보호 및 항균력에 관한 천연 소재로의 활용될 수 있는 가능성을 시사한다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제52권5호
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• pp.413-421
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• 2019

본 연구는 황기의 최적의 볶음 공정을 하였을 때 항산화 활성의 변화를 확인하기 위해 DPPH, ABTS radical scavenging assay, 총 폴리페놀 함량 및 calycosin, formononetin과 이의 배당체인 calycosin-7-O-${\beta}$-D-glucoside, Formononetin7-O-${\beta}$-D-glucoside의 분석을 실시하였다. 또한 UVB 처리로 산화적 스트레스를 유발한 HDF 세포에 추출물을 처리하여 DNA의 손상을 억제하는지 확인하였다. DPPH, ABTS radical scavenging assay 는 2R-AM 추출물에서 항산화 활성이 가장 좋았으며, 총 폴리페놀 함량은 1R-AM 추출물이 NR-AM과 비교하였을 때 월등히 증가하였지만, 2R-AM과 3R-AM과는 크게 차이가 없었다. 볶음 공정을 통한 황기는 calycosin와 formononetin의 함량이 2R-AM 추출물에서 가장 높게 측정되었다. HDF 세포에서 추출물들은 $200{\mu}g/mL$까지 독성을 나타내지 않았으며, 추출물 모두 자외선에 의해 손상된 HDF 세포에서 DNA 보호효능을 유의성 있게 증가시켰다. 특히 2R-AM 추출물의 활성은 정상세포와 유사한 수준으로 보호효과를 나타내었다. 결과를 종합해봤을 때, 볶음공정을 통한 황기 추출물은 지표 성분의 변화로 인하여 자외선에 의한 피부보호효과를 증가하였을 것이라 판단되며 이는 건강기능식품이나 화장품 원료로써 가능성을 시사한다.