• Journal of Plant Biotechnology
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• 제29권4호
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• pp.265-275
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• 2002

주요 농작물에서 건강-방어용 flavonoids 생성, phytoalexin (isoflavonoid, flavanol, proanthocyanidin)의 생성 및 소절을 통한 식물의 저항력 증대, 색소 (flavonol, anthocyanin)의 합성에 의한 자외선 방어, nod 유전자 inducer (flavones, isoflavones)의 대량 발현에 의한 혹 형성 (nodulation) 효율증대 등은 대사공학 적으로 향상 가능한 부분들이다. 파란 꽃을 개화하는 품종이 카네이션, 국화, 장미 등 중요 장식용 화훼작물들에는 결핍되어 있는데,이는 F3'5'H 유전자가 없어서 파란색 delphinidin 색소를 생산할 수 없기 때문으로 추정된다. 따라서 F3'5'H 유전자를 형질전환 하여 이러한 제한을 극복하고 delphinidin 유도체 생산이 가능하게 되면 파란색 꽃의 생산 가능성을 증대시킬 수 있게 된다. 또한 영양학적인 측면에서 이미 중요한 생리적 기능이 밝혀진 catechin을 비롯한 proanthocyanidin 과 anthocyanin은 의약품 및 식품첨가제 등 다양한 분야에서 크게 시장성을 넓히고 있어 상업적 측면에서 대사공학의 유망한 목표가 되고 있다. 최근의 대사공학 분야에서의 많은 성공에도 불구하고, flavonoid에 대한 고도의 대사공학 조절을 이용하여 원하는 flavonoid 화합물을 생성하거나, 원치 않는 flavonoid 화합물을 억제하도록 하는 데는 여전히 기술적 문제점들이 남아있다. 예를 들면 IFS와 FLS 등의 유전자 분리 그리고 조직 및 시기 특이적인 promoter 개발 등이 동시에 이루어져야 하며, co-pigmentation 및 액포 pH와 관련된 메카니즘에 대한 이해, 화훼작물들의 형질전환 기술 개발 등이 이루어져야 원하는 꽃의 착색 조절이 가능하게 될 것이다. 최근 나팔꽃에서 액포의 $Na^{＋}$H$^{＋}$ exchanger를 파괴하여 화색을 변경시킨 mutants 연구를 통하여 조만간 액포 pH의 조절을 이용한 식물 대사공학이 가능할 것으로 기대되고 있다 (Yamaguchi et al. 2001). 아직 자연계에서 기본적인 골격의 변경만으로 수천 종류의 flavonoid가 생성 가능한가는 여전히 의문점으로 남아 있으나, 분명한 것은 다양한 식물 체계에서의 노력으로 농업, 원예, 그리고 영양분 증대를 위한 flavonoid 대사를 어떻게 조절할 것인가에 대한 정보를 얻을 수 있고, 또한 flavonoid 생합성 연구로부터 얻어진 정보들을 통하여 세포질 대사와 기본적인 생물학적 현상에 대한 이해를 넓힐 수 있게 될 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권4호
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• pp.525-530
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• 2011

아시아 지역 널리 자생하고 있는 소나무는 항암, 조골세포의 콜라겐 합성 등 다양한 연구결과가 보고된 바 있으나, 항산화 활성에 따른 파골세포의 증식 및 분화에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 적송잎 추출물별 항산화 활성과 RAW 264.7 세포를 이용하여 적송잎 추출물이 파골세포의 증식과 TRAP 활성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 적송잎 추출물의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과, 열수에탄올 추출물이 140.54 mg/g으로 가장 높은 함량을 나타내었으며, 그 다음은 에탄올 추출물, 열수 추출물, 열수헥산 추출물, 헥산 추출물 순으로 나타났다. SOD 유사 활성을 검색한 결과, 열수, 에탄올 및 열수에탄올 추출물이 proanthocyanidin의 47.31%보다 높은 SOD 유사활성을 보였다. MTT assay에 의한 파골세포의 생존율을 측정한 결과, 에탄올 추출물 경우 $1{\mu}g$/mL의 농도에서 54.04%로 가장 낮은 생존율을 나타내었고 적송잎 헥산 추출물 또한 70% 이하의 생존율을 나타내어, 각 추출물 간의 생존 비율에 차이는 있으나 모든 적송잎 추출물에 있어 파골세포의 성장을 억제하는 결과가 나타났다. 적송잎 추출물의 파골세포 분화억제 효과를 알아보기 위해 TRAP staining 한 결과, 모든 추출물에서 대조군보다 낮은 TRAP 활성이 나타났다. 특히 열수 및 에탄올 추출물의 경우, $1{\mu}g$/mL의 낮은 농도에서 각각 67.8 및 66.3%로 파골세포 분화를 감소시켰으나, 헥산 추출물은 약 80%의 분화 감소율을 나타내었다. $100{\mu}g$/mL의 고농도 첨가군에서는 오히려 에탄올 추출물의 파골세포 분화 감소율이 낮게 나타나, 저농도에서의 효과가 우수한 것으로 나타났다. 따라서 항산화 활성을 가지는 적송잎 추출물이 파골세포의 증식과 분화를 억제하여 골흡수 억제에 효과를 준다는 것이 확인되었으며, 구체적인 기작 연구와 in vivo 연구가 병행된다면 노화 및 골다공증 예방과 관련된 기능성 천연소재로 개발이 가능하리라 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권2호
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• pp.252-258
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• 2016

비단풀의 이용가치를 향상시키기 위해 추출용매에 따른 효율적인 추출방법을 제시하기 위하여 물, 에탄올, 메탄올 세 가지 용매별로 환류냉각 추출한 건조 비단풀 추출물의 항산화 특성을 비교 분석하였다. 수율은 메탄올, 에탄올 및 물 추출물이 각각 21.88%, 21.09% 및 20.63% 순으로 메탄올 추출물이 가장 높은 수율을 나타내었다. 메탄올 추출물의 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 g당 각각 273.25 mg/g, 20.05 mg/g으로 가장 높게 나타났으나 프로안토시아니딘은 에탄올 추출물이 8.42 mg/g으로 다소 높은 경향을 나타내었다. DPPH 및 ABTS radical 소거활성은 메탄올 추출물에서 높은 활성을 나타내었으나 환원력에서는 에탄올 추출물이 높은 활성을 보였다. 비단풀 추출물의 다양한 생리활성 검z증을 위하여 효소실험을 실시하였으며 HMG-CoA 저해활성의 경우, 양성대조군과 비교하였을 때 전체적으로 높은 저해활성을 나타내어 콜레스테롤 개선 효과에 대한 가능성을 확인하였으며 물 추출물이 조금 더 높은 저해활성을 나타내었다. ${\alpha}-Glucosidase$ 및 xanthine oxidase 저해활성의 경우 비단풀 메탄올 추출물이 다른 용매 추출물에 비하여 높은 저해활성을 보였다. 이러한 결과를 종합해볼 때 비단풀 메탄올 추출물은 우수한 항산화 및 생리활성을 나타내어 향후 천연 항산화제 및 기능성 소재로써의 활용 가치가 높을 것으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권1호
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• pp.1-6
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• 2016

가공부산물로 버려지는 포도 부산물의 활용 및 생리활성 소재으로서의 개발 가능성을 알아보고자 건조 방법에 따른 포도씨 추출물에 대한 생리활성을 측정하였다. 열풍건조(6.91%)와 적외선건조(6.71%)가 가장 높았고, 색도는 적외선건조가 다른 건조방법에 비해 $L^*$ 값은 낮고 $a^*$ 값 및 $b^*$ 높은 경향을 나타내었다. 폴리페놀과 프로안토시아니딘 함량은 동결건조가 가장 높게 측정되었으며, 플라보노이드 함량은 건조방법 따른 유의적인 차이는 없었으나 동결건조가 가장 높은 함량을 나타내었다. $500{\mu}g/mL$의 농도에서 GSFD, GSIR, GSHD 및 GSSD 의 전자공여 활성은 각각 88.71%, 52.62%, 65.20% 및 65.22%로 동결건조가 다른 건조방법에 비하여 유의적으로 높은 활성을 나타내었고, 환원력과 ABTS 라디칼 소거활성에서도 전자공여 활성과 유사한 결과를 나타내었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 동결건조 포도씨 추출물이 적외선건조, 열풍건조 및 천일건조에 비해 소재 활용가치가 높을 것으로 사료되며, 천연항산화제 및 기능성 증진을 위한 소재로 이용 가능할 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제27권4호
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• pp.476-481
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• 2017

항산화, 항알러지, 항염증, 항암, 항고혈압, 항균 활성을 나타내는 폴리페놀 화합물은 고등식물에 의해 생산되는 2차 대사산물이다. 일반적으로 폴리페놀 화합물은 플라보노이드와 비 플라보노이드 화합물로 나뉘며 병원균에 대한 항균활성은 비 플라보노이드 화합물에 비해 플라보노이드 화합물이 우수하다. 항균활성을 나타내는 플라보노이드 화합물은 칼콘, 플라반-3-올(카테킨), 플라바논, 플라본, 플라보놀, 프로안토시아니딘 등이며 플라보놀 화합물은 그람 음성 세균(Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis, Prevotella melaninogenica, Prevotella oralis)과 그람 양성 세균(Actinomyces naeslundii, Lactobacillus acidophilus, Staphylococcus aureus)에 대해 항균활성을 나타낸다. 비 플라보노이드 화합물 중에서 항균활성을 나타내는 화합물은 커피산, 갈릭산, 페룰산 등이며 그람 양성 세균(Listeria monocytogenes, S. aureus)과 그람 음성 세균(Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa)에 대해 젠타마이신, 스트렙토마이신보다 우수한 항균활성을 나타낸다. 플라본 화합물인 캠퍼롤과 퀘세틴은 단독 사용보다는 리팜피신, 시플록사신과 병용하였을 떄 S. aureus와 메티실린 내성 S. aureus (MRSA)에 대해 시너지 효과를 나타내었고, 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG)는 베타락탐계 항생제와 병용했을 때 MRSA 에 대한 대해 시너지 효과를 나타내었다. 특히 한국 녹차에서 분리된 에피카테킨, 에피갈로카테킨, 에피갈로카테킨 갈레이트, 갈로카테킨 갈레이트 등의 차 폴리페놀류는 임상에서 분리한 MRSA에 대해 항균활성을 나타내었고 옥사실린과 병용했을 때 시너지 효과를 나타내었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제23권7호
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• pp.1018-1025
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• 2016

건조방법에 따른 아로니아의 생리활성 물질을 비교하기 위해, 진공동결건조, 열풍건조 및 냉풍건조를 실시하였다. 건조방법에 따른 아로니아의 생리활성 측정결과, DPPH radical scavenging activity $IC_{50}$와 ABTS radical scavenging activity $IC_{50}$은 각각 진공동결건조에서 0.72 mg/mL, 0.38 mg/mL로 열풍건조 및 냉풍건조와 비교하였을 때 가장 높은 항산화력을 나타내었다. 총페놀, 총 플라보노이드 및 총 탄닌 함량은 진공동결건조에서 각각 6.19 g GAE/100 g, 3.10 g QE/100 g, 2.46 g TE/100 g으로 열풍건조와 냉풍건조보다 높은 함량을 함유하고 있는 것으로 나타났다. 총 안토시아닌 함량은 열풍건조 및 냉풍건조 시 생과에 비해 줄어들었지만 진공동결건조에서는 약 4.5배 증가하였다. 총 프로안토시아니딘 함량은 진공동결건조 6.21 g CE/100 g>열풍건조 3.18 g CE/100 g>냉풍건조 2.60 g CE/100 g>생과 0.71 g CE/100 g 순으로 나타났다. Chlorogenic acid 함량 및 neochlorogenic aicd 함량은 진공동결건조에서 각각 180.08 mg/100 g, 125.09 mg/100 g으로 가장 높게 나타났다. 위의 실험결과, 진공동결건조가 아로니아의 생리활성을 강화시키는데 가장 적합한 방법일 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권4호
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• pp.423-429
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• 2009

본 연구는 선행연구에서 적송잎 열수추출물의 항산화 활성이 높았으며 아임계 추출물 중에 항산화 활성이 높은 proanthocyanidin 함량이 높은 것으로 나타났으므로, 이러한 in vitro 실험의 결과를 in vivo 실험을 통하여 입증하고자 하였다. 적송잎의 열수추출물과 아임계 추출물이 콜레스테롤 식이를 투여한 흰쥐의 체내 항산화능에 미치는 영향을 검토하기 위하여 혈청 중의 AST, ALT, ALP 및 간장중의 항산화 효소인 SOD, CAT, GPx의 활성을 측정하였다. 체중 증가량은 콜레스테롤 식이를 투여한 CHOL군이 일반 대조식이군인 CON군보다 유의적으로 증가하는 결과가 나타났다. 콜레스테롤 식이 투여 시 식이섭취량은 일반식이군에 비하여 감소하였으나 식이효율은 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 적송잎 추출물을 투여하였을 경우 체중증가량은 감소하였으나 유의차가 없었으므로 적송잎 추출물이 콜레스테롤 식이로 인한 체중증가에는 별다른 영향을 주지 않는것으로 나타났다. 혈청 중의 ALT 및 AST 활성은 콜레스테롤 식이를 투여한 CHOL군이 CON군에 비하여 활성이 증가되었으나 적송잎 추출물의 투여로 인하여 감소하는 경향을 타나내었다. 특히 열수 추출물보다 아임계 추출물에서 AST의 활성은 유의적으로 낮게 나타났으며, ALT는 유의성은 없었으나 CHOL군보다 활성이 낮게 나타났다. 간 조직 중의 항산화 효소 결과에서 SOD 유사활성은 CHOL군에서 대조군에 비해 유의적으로 감소하였으나 적송잎 아임계추출물 투여에 의해 증가하는 결과가 나타났다. GPx활성은 CON군에 비해 CHOL군에서 유의적으로 감소하였으나 적송잎 추출물 투여에 의해 CHOL군에 비해 현저하게 높은 결과로 나타나, 콜레스테롤식이 투여로 인한 효소활성 저하가 적송잎에 의해 회복됨을 알 수 있었다. 이상의 결과, 고콜레스테롤 유발 흰쥐에게 적송잎 추출물의 급여는 체내 항산화효소의 활성에 영향을 미치는 것으로 나타나 적송잎 추출물이 체내 항산화능 개선에 효과가 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권3호
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• pp.389-396
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• 2014

쇠비름의 활용 및 생리활성을 증가시킬 수 있는 적정 추출방법을 알아보고자 환류냉각, 가압가열 및 저온고압 추출법을 이용하여 추출한 쇠비름 70% 에탄올 추출물의 생리활성을 비교하였다. 추출수율은 환류냉각추출, 가압가열추출, 저온고압추출 순으로 높은 수율을 나타내었다. 색도에서는 저온고압추출에서 명도와 황색도가 높았고, 채도의 경우 가압가열 및 저온고압추출에서 높았다. 폴리페놀 및 프로안토시아니딘 함량은 저온고압추출이 환류냉각 및 가압가열추출에 비해 높은 함량을 나타내었으며, 플라보노이드 함량은 가압가열추출에서 높은 함량을 나타내었다. 항산화 활성은 저온고압추출이 환류냉각 및 가압가열 추출에 비해 유의적으로 높은 활성을 나타낸 반면 철 이온에 대한 제거효과의 경우 환류냉각추출 및 가압가열추출에서 높은 활성을 나타내었다. ${\alpha}$-Glucosidase 및 XO 저해활성은 저온고압추출에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 한편 AChE 저해활성에서는 저온고압추출, 가압가열추출, 환류냉각추출 순으로 높은 활성을 나타내었고, TLC bioassay를 통하여 살펴본 결과 특정 compound들에 의해 AChE 저해 활성이 나타났으며 퇴행성 질환의 하나인 치매의 예방 가능성을 확인하였다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 저온고압추출물이 소재 활용가치가 높을 것으로 사료되며 천연항산화제 및 기능성 증진을 위한 소재로 이용 가능할 것으로 판단된다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제50권4호
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• pp.391-401
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• 2017

본 연구에서는 우리나라 19세 이상 성인의 사회경제적 수준에 따른 플라보노이드 섭취행태와 그에 따른 식생활 특성을 파악하기 위해 제 4 5기 국민건강영양조사 (2007~2012) 자료의 24시간 회상법 자료와 상용식품 중 플라보노이드 함량 데이터베이스를 연계하여, 1일 총 플라보노이드 및 개별 플라보노이드 (플라보놀, 플라본, 플라바논, 플라반-3-올, 안토시아닌, 프로안토시아닌, 이소플라본)의 섭취량을 추정하였다. 그 결과, 한국 19세 이상 성인의 1일 평균 총 플라보노이드 섭취량은 남자가 321.8 mg/d, 여자가 308.3 mg/d였으며, 남녀 모두에서 가구소득수준이 높을수록 플라본과 이소플라본을 제외한 개별 플라보노이드 및 개별 플라보노이드 섭취량이 증가하였고, 교육수준이 높을수록 플라보놀, 플라반-3-올, 안토시아닌 등의 개별 플라보노이드와 총 플라보노이드의 섭취량이 유의하게 증가하였다. 소득수준과 교육수준에 따라 플라보노이드 섭취량에 가장 큰 차이가 있었던 식품군은 음료류로, 가구소득 수준과 교육수준이 가장 높은 군은 가장 낮은 군에 비해 음료류로부터 섭취하는 총 플라보노이드가 각각 2.7~2.9배, 8.2~8.9배 가량 더 많았다. 가구소득수준과 교육수준이 복합적으로 플라보노이드 섭취에 미치는 영향을 분석한 결과, 교육수준이 '대졸 이상'이면서, 가구소득수준이 상, 중 상인 군은 교육수준이 '중졸 이하'이면서 가구소득수준이 하, 중하인 군에 비해 플라보노이드 섭취량이 낮을 위험이 남자에서 63%, 여자에서 50% 더 적은 것으로 나타났다. 추후 사회경제적 수준에 따른 플라보노이드 섭취량과 임상적 지표 혹은 질병의 유병률 등과의 연관성에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제34권4호
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• pp.404-411
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• 2019

본 연구의 목적은 예부터 약재로 사용되며 식품원재료 데이터베이스에 등재되어 있는 국내 산림 자생식물 9종의 항산화 효능을 평가하여 기능성 식품원료로서의 기초자료를 제공하고자 하였다. 식물 9종의 잎, 줄기 및 잔가지 부위를 70% 에탄올을 사용하여 추출한 후, 항산화 활성(DPPH, ABTS, 아질산염, hydrogen peroxide 라디칼 소거능, reducing power activity)을 측정하였으며, 그 결과 이질풀이 그 외 다른 식물 추출물보다 항산화 활성이 우수한 것을 확인하였다. 또한 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 분석을 통해 이들의 항산화 성분의 함량을 측정하고자 하였다. 폴리페놀 함량은 이질풀에 이어서 가중나무, 찔레나무, 까마귀머루 순으로 많았으며, 플라보노이드 함량은 찔레나무, 까마귀머루, 까치밥나무, 머위가 많이 함유하고 있음을 확인하였다. 프로안토시아니딘 함량은 까마귀머루, 다래, 까치밥나무, 찔레나무가 다른 식물 추출물에 비해 많은 함유량을 나타내어, 식물의 종에 따라 항산화 성분이 상이하게 존재하는 것을 확인하였다. 피부 섬유아세포를 이용하여 세포 독성을 평가한 결과, 9종의 식물 추출물 모두 50, 100 및 $200{\mu}g/mL$ 농도에서 독성을 나타내지 않았다. 또한 hydrogen peroxide로 피부 섬유아세포에 산화적 스트레스를 유도한 상태에서 XTT assay와 $H_2-DCFDA$ 염색을 통해 식물 추출물의 세포 생장률 및 세포 내 ROS 발생률을 측정한 결과, 이질풀을 포함한 9종의 식물 추출물에서 농도 의존적인 세포 보호 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 9종의 산림식물(머위, 뱀딸기, 찔레나무, 까치밥나무, 말오줌때, 가중나무, 까마귀머루, 이질풀, 다래)은 추후 항산화에 도움을 주는 건강기능식품으로의 적용 및 항미백 효과로 인한 천연 화장품 소재로서 그 활용도가 넓을 것으로 예상된다. 특히 이질풀의 경우 본 연구를 바탕으로 하여 해당 작용기전 등을 탐구하는 심화 연구가 필요하다고 사료된다.