본 연구는 유근피를 항산화 소재로 사용하기 위한 기초 자료를 제공하고자 에탄올의 농도(0, 40, 80% 에탄올) 및 추출 시간(1, 2, 3시간)이 다른 조건에서 추출하였으며, 이들 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였다. 또한 다양한 추출물의 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 환원력, ORAC value 등의 항산화 활성을 측정하였으며, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성과의 연관성을 분석하였다. 그 결과 유근피 추출물은 80% 에탄올로 3시간 추출하였을 때 가장 높은 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성을 보였다. 또한 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능, 환원력은 에탄올 함량에 따른 활성 차이는 보였으나 추출시간에 따른 항산화 활성 차이는 보이지 않았다. 하지만 ORAC는 유근피 추출물의 추출시간이 증가함에 따라 함께 증가하였다. 이상의 결과로 볼 때 유근피 추출물은 80% 에탄올을 이용하여 $70^{\circ}C$에서 3시간 추출을 할 때 항산화 활성을 갖는 phenolic 및 flavonoid 계열의 유효성분이 가장 많이 추출되었다. 또한 유근피 80% 에탄올 3시간 추출물은 피부 섬유아세포와 3T3-L1 지방세포에서 세포독성을 나타내지 않았고 피부 섬유아세포에서 산화적 스트레스에 대한 세포 보호 효과를 가졌으며, 3T3-L1 지방세포에서 활성산소종 생성량을 감소하였다. 따라서 높은 항산화력을 가진 유근피 추출물은 천연 항산화제로 충분히 사용 가능할 것으로 사료된다.
바이오차는 바이오매스의 열분해를 통해 생산되는 물질로써 최근 토양 내 탄소격리, 토양질 개선, 환경 중 오염물질의 정화 등에 우수한 효과가 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 외래 유해 식물인 가시박을 $300^{\circ}C$ 및 $700^{\circ}C$에서 열분해하여 바이오차를 생산하였으며, 생산된 바이오차에 대한 물리 화학적 특성평가 및 수용액 중 항생물질의 흡착제거연구를 실시하였다. 연구결과 열분해 온도가 증가함에 따라 생산된 가시박 바이오차의 pH, EC, 회분, 고정탄소함량은 증가하였으며, 수득률, 휘발분함량, 작용기는 감소하였다. 특히, H/C atomic ratio의 경우 바이오차의 방향성, O/C atomic ratio의 경우 극성과 관련된 인자로서 고온 열분해 시 바이오차의 방향성 구조의 형성이 촉진되었고, 반대로 극성작용기들이 제거되면서 극성은 감소하는 것으로 나타났다. 또한 고온에 의한 가시박 바이오매스의 인장 강도 감소로 인해 생산된 바이오차의 입자크기는 감소하였다. 수용액 중 항생물질 제거효율은 바이오차 생산 온도가 상승함에 따라 증가하였는데, BM, BC300 및 BC700의 항생물질 초기농도 대비 TC의 제거효율은 각각 38, 95, 99%, SMZ의 제거효율은 각각 6, 7, 35%인 것으로 나타나 TC에 대한 제거효율이 상대적으로 높았다. 가시박 바이오차에 의한 수용액 중 항생물질의 제거는 바이오차와 항생물질이 함유한 방향성 구조 간에 발생하는 ${\pi}-{\pi}$ EDA 작용에 의한 흡착제거기작에 기인한 것으로 판단되었다. 본 연구결과 바이오차는 여러 유기오염물질의 제거에 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 이외에도 여러 가지 바이오매스, 다양한 열분해 온도조건 및 화학적 활성화를 통해 생산되는 바이오차의 특성평가와 실제 적용에 관한 연구가 필요하며, 오염물질의 제거와 동시에 토양 적용을 통한 탄소격리, 토양질 개선 등에 관한 연구도 이루어져야 할 것으로 판단된다.
Requirements of dietary chloride (dCl) and chloride salts were determined by using $4{\times}2$ factorial arrangement under four phase feeding program. Four levels (0.31, 0.45, 0.59 and 0.73%) and two sources ($NH_4Cl$ and $CaCl_2$) of the dCl were allocated to 1,472 chicks in eight dietary treatments in which each treatment was replicated four times with 46 birds per replicate. The four phase feeding program was comprised of four dietary phases: Prestarter (d 1 to 10), Starter (d 11 to 20), Grower (d 21 to 33) and Finisher (d 34 to 42); and diets were separately prepared for each phase. The cations, anions, pH, dissolved oxygen (DO), temperature, electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS) and salinity were analyzed in drinking water and were not affected by dietary treatments. BW gain (BWG; $p{\leq}0.009$) and feed:gain (FG; $p{\leq}0.03$) were improved in $CaCl_2$ supplemented diets during d 1 to 10. The maximum response of BWG and FG was observed at 0.38% and 0.42% dCl, respectively, for d 34 to 42. However, the level of dCl for BWG during d 21 to 33 ($p{\leq}0.04$) and d 34 to 42 ($p{\leq}0.009$) was optimized at 0.60% and 0.42%, respectively. The level of dCl for optimized feed intake (FI; $p{\leq}0.006$), FG ($p{\leq}0.007$) and litter moisture (LM; $p{\leq}0.001$) was observed at 0.60%, 0.38% and 0.73%, respectively, for d 1 to 42. Water intake (DWI) was not affected by increasing dCl supplementation (p>0.05); however, the ratio between DWI and FI (DWI:FI) was found highest at 0.73% dCl during d 1 to 10 ($p{\leq}0.05$) and d 21 to 33 ($p{\leq}0.009$). Except for d 34 to 42 ($p{\leq}0.006$), the increasing level of dCl did not result in a significant difference in mortality during any phase. Blood pH and glucose, and breast and thigh weights (percentage of dressed weight) were improved while dressing percentage (DP) and gastrointestinal health were exacerbated with $NH_4Cl$ as compared to $CaCl_2$ supplemented diets ($p{\leq}0.001$). Higher plasma $Na^+$ and $HCO_3{^-}$ and lower $Cl^-$ and $Ca^{{+}{+}}$ were observed in $NH_4Cl$ supplemented diets ($p{\leq}0.001$). Increasing supplementation of dCl increased plasma $Cl^-$ ($p{\leq}0.04$; quadratically) and linearly reduced plasma $K^+$ ($p{\leq}0.001$), $Ca^{{+}{+}}$ ($p{\leq}0.003$), $HCO_3{^-}$ ($p{\leq}0.001$), and $Na^+$ ($p{\leq}0.001$; quadratically). Consequently, higher requirements of dietary chloride are suggested for feed intake; nevertheless, lower levels of dietary chloride are sufficient to support optimal BWG and FG with increasing age. The $NH_4Cl$ supplemented diets ameliorate breast and thigh meat yield along with overall energy balance (glucose).
폐보존방법을 개선시키기 위하여 많은 보존액들이 개발되고 있다. 본 연구의 목적은 가장 많이 알려진 세포외액형 폐보존액인 저포타슘 덱스트란(LPD)용액과 tiehalose를 포함하는 새로 개발된 세포외액형 폐보존액인 ET-Kyoto용액의 폐 보존효과를 비교분석하여 앞으로 있을 폐이식에 대비하고자 한 것이다. 12마리의 가토로부터 폐장블록을 적출하여 $10^{\circ}C에서$ 4시간동안 보관한 다음 혈액으로 재순환시키는 폐장분리관류모형을 이용하였다. 각군은 6마리씩의 토끼로 구성되었고 LPD용액과 ETK용액을 각각 100 mL/kg씩 주입하였다. 폐보존액 주입전에 20$\mu\textrm{g}$의 prostaglandin El을 사용하여 폐동맥수축을 예방하였다. 60분간의 재관류후 유출혈액의 산소분압은 Em군에서 LPD군보다 $높았으며(486.5\pm80.3$ mmHg versus 432.5 $\pm$ 82.9 mmHg at FiO2 1.0, p-value = NS), 평균 폐동맥압은 비슷하였다(33.7 $\pm2.2$ mmHg versus $35.5\pm2.0$ mmHg, p-value = NS). 흡기말기도내압은 ETK군에서 현저히 $낮았으며(8.0\pm0.6$ mmHg versus 11.8 $\pm$ 1.4 mmHg, p-value : 0.02), 습윤중량은 두군간의 통계학적인 차이는 $없었다(70.2\pm6.9%$ versus 78.5 $\pm$ 6.1%). 상기 결과로 두가지 \ulcorner보존액은 임상적으로 사용가능할만큼 만족할만한 보존기능을 확인 할 수 있었다. 그러나 두 군간의 보존효과에서는 현저한 차이가 없었다.
각 돈피추출물의 수율과 단백질함량은 고분자 PS 처리구에서 높은 함량을 나타내었으며, 특히 단백질 함량은 저분자 LPS 처리구에 비해 유의적으로 높았고, 약 10배 정도의 높은 단백질 함량을 나타내었다(p<0.05). 항산화활성 측정결과 처리 농도가 증가할수록 높은 항산화 활성을 나타내었으며(p<0.05), 특히 고분자 PS 처리구에 비해 저분자 LPS 처리구에서 유의적으로 높은 효과를 나타내었다. ORAC 활성은 LPS 농도 1 mg/mL일 때, $141.39{\mu}M$ TE/g의 높은 활성을 나타내었다. 각 돈피추출물을 신경모세포종 SH-SY5Y 세포에 고농도로 처리한 결과 세포에 독성을 나타내지 않았다. 신경세포에 과산화수소를 처리하여 유발시킨 산화적 스트레스에 대한 PS와 LPS의 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 모든 처리구에서 농도 의존적으로 세포 보호효과를 나타내었다. 특히 저분자인 LPS 처리구 농도 $100{\mu}g/mL$일 때, 86.45%의 세포생존율을 보였으며 $H_2O_2$ 대비 29.98%의 신경세포보호효과를 나타내었다. 독성 단백질인 $A{\beta}_{1-42}$를 처리하여 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 고분자 PS 처리구보다는 저분자인 LPS 처리구 농도 $100{\mu}g/mL$일 때, 82.01%의 생존율을 보였으며 $A{\beta}_{1-42}$ 대비 14.38%의 신경세포보호효과를 나타내었다(p<0.05). AChE 저해효과를 확인해 본 결과, 고분자 PS 처리구에서는 거의 효과가 나타나지 않았으나, 저분자인 LPS 처리구에서는 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 농도 100 mg/mL일 때 33.62%의 높은 저해 효과를 나타내었다. 따라서 본 연구결과 돈피에서 분리한 3 kDa 이하의 저분자 효소분해물인 LPS는 높은 항산화 활성을 나타내었고, $H_2O_2$와 $A{\beta}_{1-42}$로 유발시킨 산화스트레스에 대한 신경세포 보호효과 및 AChE 저해 효과를 나타내어 향후 항산화 활성 및 신경세포보호를 위한 축산식품 소재로 이용 가능성이 있을 것으로 판단된다.
본 연구에서는 한국 및 중국산 감초(Glycyrrhiza uralensis), 그리고 우즈베키스탄산 감초(Glycyrrhiza glabra)를 대상으로 추출용매, 추출온도, 추출시간 등 추출조건별 추출물을 제조하고 이들 추출물들의 추출 수율과 항산화 활성을 비교하여 최적의 추출조건을 선정하였다. 항산화 활성 중 자유 라디칼(1,1-phenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성은 85% 에탄올로 $60^{\circ}C$에서 6 h 동안 추출한 조건에서 한국 감초로부터 얻은 추출물이 가장 높은 활성(46.05%)을 나타내었다. 루미놀 발광법을 이용한 추출물들의 총 항산화능 측정 실험과 피부 광노화에 중요한 $^1O_2$으로 유도된 세포막 손상에 대한 추출물들의 세포 보호 효과를 측정한 실험 모두에서도 위의 조건에서 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다. 특히, 한국 감초는 ${\tau}_{50}$이 116.4 min으로 비교 물질인 (+)-${\alpha}$-tocopherol (28.5 min)보다 약 4 배나 높은 세포 보호 효과를 나타내었으며, 추출 수율은 18.75%로 우즈베키스탄 및 중국 감초보다 각각 1.2 배 및 2.5 배의 추출 수율을 나타내었다. 따라서, 본 연구 결과는 항산화 소재로 화장품에 응용하기 위하여 감초로부터 추출물을 얻기 위한 최적의 조건은 85% 에탄올로 $60^{\circ}C$에서 6시간 동안 추출하는 것임을 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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