• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.108-109
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• 2013

Mitochondria play key roles in the production of cell's energy. Their dominant function is the synthesis of adenosine 5'-triphosphate (ATP) from adenosine diphosphate (ADP) and phosphate (Pi) through the oxidative phosphorylation. Evaluation of drug-induced mitochondrial toxicity has become increasingly important since mitochondrial dysfunction has recently been implicated in numerous diseases including cancer and diabetes mellitus. Mitochondrial functions have been monitored via oxygen consumption, mitochondrial membrane potential, and more importantly via ATP synthesis since ATP synthesis is the most essential function of mitochondria. Various analytical methods have been employed to investigate ATP synthesis in mitochondria, including high performance liquid chromatography (HPLC), bioluminescence technique, and pH measurement. However, most of these methods are based on destructive analysis or indirect monitoring through the enzymatic reaction. Infrared absorption spectroscopy (IRAS) is one of the useful techniques for real-time, label-free, and direct monitoring of biological reactions [1,2]. However, the strong water absorption requires very short path length in the order of several micrometers. Transmission measurements with thin path length are not suitable for mitochondrial assays because solution handlings necessary for evaluating mitochondrial toxicity, such as rapid mixing of drugs and oxygen supply, are difficult in such a narrow space. On the other hand, IRAS in the multiple internal reflection (MIR) geometry provides an ideal optical configuration to combine solution handling and aqueous-phase measurement. We have recently reportedon a real-time monitoring of drug-induced necrotic and apoptotic cell death using MIR-IRAS [3,4]. Clear discrimination between viable and damaged cells has been demonstrated, showing a promise as a label-free and real-time detection for cell-based assays. In the present study, we have applied our MIR-IRAS system to mitochondria-based assays by monitoring ATP synthesis in isolated mitochondria from rat livers. Mitochondrial ATP synthesis and hydrolysis were in situ monitored with MIR-IRAS, while dissolved oxygen level and solution pH were simultaneously monitored with O2 and pH electrodes, respectively. It is demonstrated that ATP synthesis and hydrolysis can be monitored by the IR spectral changes in phosphate groups in adenine nucleotides and MIR-IRAS is useful for evaluating time-dependent drug effects of mitochondrial toxicants.

• 한국축산식품학회지
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• 제25권1호
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• pp.13-19
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• 2005

감마선 조사를 통한 즉석식품 제조용 육가공제품의 미생물학적 및 유전 독성학적 안전성 평가를 실시하였다. 미생물 안전성은 총 4종류의 병원성 미생물(Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Staphylococcus aureus 및 Listeria ivanovii)을 이용하여 inoculation test를 실시하였으며 유전 독성학적 평가는 ames test를 통해 조사하였다. 4 종류의 병원성 미생물을 볶은 쇠고기 및 햄에 접종했을 경우 초기 균수는 7 log 정도로 나타났으나 1 kGy로 감마선 조사했을 경우 S. typhimurium은 4 log cycle 정도, E. coli 및 S. aureus는 3 log 및 L. ivanovii는 2 log정도 증식이 억제되었다. 볶은 쇠고기 및 햄에 접종된 4 종류의 병원성 미생물은 3 kGy의 선량으로 감마선 조사했을 경우 검출되지 않았다. 볶은 쇠고기 및 햄에 접종된 4종류의 병원성 미생물의 방사선 조사에 대한 감수성을 측정한 결과 접종된 병원성 미생물의 D/sub 10/ value는 볶은 쇠고기에 접종된 L. ivanovii가 0.48로 가장 감수성이 낮은 것으로 나타났다. 볶은 쇠고기 및 햄을 비조사구와 조사구(10 kGy)로 나누어 S. typhimurium TA98 및 TA100 두 균주를 이용하여 유전 독성학적 안전성을 평가한 결과 대사활성을 시킨 경우와 대사활성을 시키지 않은 경우 모두 추출물의 농도에 따른 복귀돌연변이 집락수의 증가는 확인되지 않아, 즉석 식품제조를 위한 볶은 쇠고기 및 햄의 감마선 조사는 유전독성학적으로 안전한 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권5호
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• pp.811-817
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• 2002

재래식 간장의 식염농도를 저하시킨 저염화 간장을 제조하기 위하여 전기투석을 실시한 후 탈염 전후 간장의 이화학적 특성의 변화를 조사하였다. 염농도 18.9%(w/v)인 재래식 간장 1,000 mL를 2 A의 조건하에서 450분 동안 전기투석한 결과 염농도가 0.5%(w/v)로 급격히 감소하였으며 최종부피는 330 mL로 감소하였다. 간장에 존재하는 미생물 수를 측정한 결과 세균, 효모, 곰팡이의 생균수가 투석 후 증가하였는데 이는 탈염과정에서 간장이 농축되는 효과를 나타냈기 때문인 것으로 판단되었다. 간장의 탁도는 탈염 전 3.1에서 8.5로 크게 증가하였고 총질소, 총당 및 황원당도 약간 증가하였다. pH는 탈염 전 4.55에서 탈염 후 4.22로 약간 감소하였고 아미노태질소와 휘발성염기질소의 함량 역시 감소하였으며 특히 암모니아는 투석 전 $19.4\;{\mu}mol/mL$에서 1.3 umol/mL로 크게 감소하였다. 유리아미노산의 함량은 투석 후 2배 가까이 증가하였는데 aspartic acid만은 함량이 감소하였다. 간장의 향미성분의 변화를 GC를 이용하여 조사한 결과 투석 후 360분까지는 향미성분의 변화가 없었으나 540분 후에는 대부분의 향미성분이 소실됨을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제33권2호
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• pp.264-270
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• 2001

전통고추장의 품질개선과 기호성 향상을 위하여 마늘과 양파를 $0{\sim}6%$ 첨가하여 고추장을 제조하고 22주간 숙성시키면서 미생물상과 효소활성도의 변화 및 맛 성분을 검토하였다. 고추장의 효모수는 마늘의 첨가량이 증가할수록 현저히 감소하였으나, 호기성 세균과 혐기성 세균의 증식에는 영향이 적었고 숙성 $6{\sim}10$주 이후에 서서히 감소하였다. 고추장의 전분 액화력은 숙성 $2{\sim}10$주 이후에 감소하였으나 전분 당화력은 숙성 $14{\sim}18$주 경에 현저히 증가하였다. 전분 분해력은 마늘이나 양파 첨가로 숙성 후기에 높은 활성을 유지하였다. 단백질 분해력은 숙성 중기에 높은 활성을 보였으며 마늘이나 양파의 첨가로 낮아졌다. 22주간 숙성시킨 고추장의 유리당은 glucose가 대부분이고 다음으로 fructose이었으며 마늘 첨가량이 증가할수록 증가하였다. 고추장의 유기산은 succinic acid, malic acid, oxalic acid가 대부분이었고 마늘이나 양파 첨가시 감소하였다. 고추장의 아미노산성 질소는 마늘 2% 첨가시 높았고, 주요 유리아미노산은 glutamic acid, aspartic acid, proline, alanine, leucine, isoleucine, arginine이었다. 마늘이나 양파 첨가로 고추장의 serine, glutamic acid, lysine, arginine 함량은 증가하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제29권3호
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• pp.546-554
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• 1997

본 연구에서는 난백분말 3% (w/v)와 포도당 2% (w/v)에 4종의 유제품 4% (w/v)를 각각 첨가하여 기질을 만들고 젖산균(Lactobacillus)으로 발효하여 호상의 요구르트를 만든 후, 첨가된 유제품이 젖산균의 생육과 산생성 및 요구르트의 품질(관능성, 휘발성 향기 성분)에 미치는 영향을 조사하였다. L. acidophilus로 24시간 발효된 시료의 경우, 산도는 우유 시료(대조군)에 비하여 유제품 첨가 시료가 유의적으로 낮았으며(p<0.05), 유제품 첨가 시료 가운데는 카제인 시료의 산도가 가장 낮았다. 생균수는 우유 시료가 $2.0{\times}10^{9}/mL$인데 비하여 유제품 첨가 시료는 $5.0{\times}10^{8}{\sim}8.0{\times}10^{8}/mL$으로 현저하게 낮았다. L. acidophilus로 16.5시간 발효시켜 만든 호상요구르트의 관능성을 보면, 전반적인 기호도는 우유요구르트(표준시료)보다 유제품 첨가 시료가 저조하였으나 카제인 시료의 경우는 표준시료와 유의적인 차이를 보이지 않았으며(p<0.05), 유제품 첨가 시료 중에서는 유청 시료의 관능성이 가장 저조하였다. 본 실험에서 사용된 L. acidophilus (KCTC 2182)는 시료에 따라서 다소 차이가 있으나 발효 과정에 acetone, ethanol, diacetyl, acetoin을 생성하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권3호
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• pp.624-629
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• 1998

김치의 숙성을 지연시킬 목적의 일환으로 항균효력이 있는 것으로 판단되는 한약재 35종을 ethanol로 추출하여 김치 숙성관련 유산균에 대한 항균효력을 검토한 후 항균효력이 있는 한약재를 김치에 첨가하여 김치의 선도에 미치는 영향을 관찰하였다. 한약재 35종 중 오미자, 단삼, 감초, 자초, 고삼 등 5종에서는 비교적 강하게 김치 숙성관련 유산균의 증식 억제력을 관찰할 수 있었으며 사상자, 솔잎, 백작약, 오갈피, 오배자 등 5종의 한약재 추출물은 일부 유산균의 생육만을 억제하는 경향을 나타내었다. 특히 고삼, 자초추출물이 강한 억제도를 나타내었다. 4종의 한약재 추출물을 김치에 1% 수준으로 첨가하여 $10^{\circ}C$에서 숙성시키면서 변화를 관찰한 결과 pH, 산도, 미생물의 변화는 숙성 15일까지는 다소 억제하는 경향을 보였으나 15일째 이후에는 별다른 차이를 관찰할 수 없었다. 한약재를 첨가한 김치에 대한 관능검사는 자초, 감초, 단삼 첨가구의 경우에는 대조구와 비슷한 경향을 보였으나 고삼 첨가구의 경우에는 대조구에 비해 기호도가 감소하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제30권4호
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• pp.630-634
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• 2001

가공유는 우유에 과즙 등을 첨가하여 우유의 성분을 변화시킨 우유로서 백색 시유와는 달리 가공공정 중 각종 첨가물에 의해 미생물이 오염되어 품질악화를 초래할 수도 있다. 미생물 오염에 의한 가공유의 품질악화를 방지하고 품질개선을 위해 chitosan의 이용 가능성을 검토하였다. 시판 가공유에서 api 20E kit 와 api 20C AUX kit 로 동정한 결과 Saccharomyces cerevisiae와 Pseudomonas fluorescence를 분리동정하였다. 0.01%, 0.03%, 0.05%, 0.1% chitosan 을 함유한 YM broth에서 분리 yeast의 성장을 측정한 결과 0.03% chitosan 첨가구에서 배양 12시간후 성장이 완전히 저해되었다. 분리 P. fluorescence는 chitosan 0.03%를 함유한 TSB 에서 2~3 l$og_{10}$ cycle 성장이 억제되었다. Chitosan 0.03%를 첨가한 가공 시유를 제조하여 15일 동안 $4^{\circ}C$, 1$0^{\circ}C$, $25^{\circ}C$에서 저장하면서 품질특성을 조사한 결과 $4^{\circ}C$와 1$0^{\circ}C$에서는 대조구와 뚜렷한 차이를 나타내지 않았으나 $25^{\circ}C$ 저장의 경우 대조구는 저장 2일째부터 이화학적 변화(pH, 산도)를 나타낸 반면 chitosan 첨가구의경우 저장 15일 동안 저장초기와 거의 같은 수준을 나타내었다. Chitosan 첨가 가공유는 5% 유의수준에서 taste는 감소하였으며 texture는 증가하여, chitosan 첨가에 의한 가공유의 기호성 저하는 없었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권8호
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• pp.1057-1063
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• 2006

고추냉이가 동치미의 맛과 저장성에 미치는 효과를 알아보고, 고추냉이의 최적 사용량을 찾고자 고추냉이를 무 무게에 대하여 0, 3, 5, 7, 9%를 첨가하여 $10^{\circ}C$에서 55일간 발효시키면서 미생물학적 특성과 관능검사를 실시하였다. 그 결과 총균수와 젖산균수는 동치미 발효가 진행될수록 그 값이 증가하여 최대값을 보인 후 감소하였다. 발효기간 동안 대조구의 총균수가 가장 많았고, 고추냉이 첨가량이 증가할수록 총균수가 적었다. 7% 처리구는 발효기간 동안 젖산균수가 가장 완만하게 감소하여 발효 말기까지 가장 높은 젖산균수를 유지하였다. 관능검사 결과 대조구는 발효 8일에서 19일, 3% 처리구는 발효 8일에서 22일, 5% 처리구는 발효 8일에서 발효 35일, 7% 처리구는 발효 8일에서 40일, 9% 처리구는 발효 8일부터 25일까지 점수를 높게 받아 좋아하였다. 5%와 7% 처리구가 발효기간이 오래 된 후에도 점수가 높아 맛있는 시기가 오랫동안 유지되었고, 특히 7% 처리구의 점수가 모든 평가 항목에서 가장 높았다. 고추냉이의 효과를 알아보기 위한 실험결과를 종합해 볼 때 동치미에 고추냉이를 5%와 7% 첨가한 처리구가 미생물학적인 실험 결과에서 발효를 지연시키고 맛있는 시기를 연장시켜 주었으며, 관능검사 결과에서도 점수가 높았다. 특히 7% 처리구는 발효 중기부터 말기까지 다른 처리구에 비해 효과가 더욱 우수하였다. 그러므로 동치미에 고추냉이를 7% 첨가하여 담글 경우 동치미의 맛과 저장성을 향상시켜줄 것으로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권9호
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• pp.1292-1299
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• 2011

본 연구는 우리의 전통발효식품인 고추장을 제조할 때 품질향상을 부여하기 위한 방법으로 영양성 및 기능성이 풍부하다 알려진 작두콩으로 제조한 청국장 분말을 메주 대신 사용하여 제조한 고추장의 품질 특성 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 작두콩청국장분말(SBC)의 첨가비율을 달리한 SBC 2, 5, 8 및 10%의 숙성기간 중 수분함량 변화는 대조고추장(SBC 0)과 비교하여 차이가 없었다. SBC 2, 5, 8 및 10의 담금 초기 염도는 SBC 첨가량에 따른 변화가 없었고, 90일 숙성 후 염도도 숙성전후의 SBC 0과 차이가 없었다. 환원당 함량은 SBC 첨가비율이 높을수록 증가하였다. 색도는 SBC 첨가에 따른 큰 차이가 없었다. 90일 숙성된 고추장의 미생물상은 호기성 세균의 경우 $5.42{\times}10^7{\sim}9.59{\times}10^7$ CFU/g 수준이었고, 효모의 경우 $1.14{\times}10^2{\sim}9.73{\times}10^2$ CFU/g이었다. 작두콩청국장 첨가 고추장과 대조고추장에서 검출된 Bacillus cereus 식중독 균은 $8.49{\times}10^2{\sim}1.25{\times}10^3$ CFU/g 수준으로 비슷하거나 약간 낮은 수준이었다. 90일 숙성된 고추장의 관능평가 결과 종합적 기호도는 6.95로 SBC 10이가장 우수하였다. 이상의 결과를 보아 작두콩청국장분말을 첨가한 고추장의 품질은 일반메주로 제조한 고추장과 비교하여 큰 차이가 없고, 관능적으로 SBC 10의 품질이 SBC 0보다 우수함을 알 수 있었다.

• 한국조리학회지
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• 제12권4호
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• pp.225-235
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• 2006

소원콩(소립 황색콩)과 Bacillus subtilis KCCM 11315를 이용한 생청국장을 제조하기 위하여 생청국장 발효 및 후숙 기간별로 아미노태 질소, 암모니아태 질소, pH, 총산, 총당, 갈색도 및 생균수 등의 품질 특성을 조사하였다. $40^{\circ}C$에서 72시간 동안 발효하는 과정 중에 아미노태 질소와 암모니아태 질소는 발효시간에 비례하여 크게 증가하였고, pH는 발효가 진행될수록 알칼리화하였으며, 총산과 총당은 발효시간이 경과함에 따라 점차 감소하였다. 갈색도를 조사한 결과 발효가 진행될수록 많은 수용성 갈변물질이 생성되었고, 생균수는 발효 36시간에 최대 균수를 나타낸 후 하락하였다. 발효 완료후 $4^{\circ}C$에서 48시간 동안 후숙시키는 과정에서 암모니아태 질소의 감소가 뚜렷하였으며, 갈변물질과 생균수는 약간 감소하는 경향이었다. 아미노태 질소, pH, 총산 및 총당의 변화는 크지 않았다. 생청국장의 맛과 색을 좌우하는 아미노태질소의 함량과 갈변물질의 생성, 불쾌치의 원인물질이 되는 암모니아태 질소의 함량, 그리고 발효균의 생균수 등을 고려하였을 때 생청국장의 제조를 위해서는 소원콩에 Bacillus subtilis 균주를 접종한 후 $40^{\circ}C$에서 36시간 발효시킨 다음 $4^{\circ}C$에서 48시간 정도 후숙시키는 것이 가장 적합한 것으로 나타났다.