본 연구에서는 프로바이오틱스로 사용하는 유용 미생물과 식용으로 안전하게 사용 가능한 미생물 자원을 이용하여 배당체의 전환 연구를 실시하여 전환체의 새로운 생리활성 작용에 대하여 연구하였다. 연구에 사용한 주요 소재로는 인삼의 사포닌 배당체, 길경의 platycodin 배당체, 호로파의 사포닌 배당체, 칡과 두유의 이소플라본 배당체 등이었다. 사용 균주로는 bifidobacteria, lactobacilli, leuconostocs, yeasts, aspergilli 등이었다. 유산균 중에는 Bifidobacterium sp. Int-57의 전환능이 우수하였고 식용 곰팡이 중에는A. niger의 전환능이 우수하였다. 다양한 미생물 또는 효소를 이용한 전환체에 대하여 아질산 소거능, 항산화능, a-glucosidase와 a-amylase 저해능 등을 조사하였을 때 일반적으로 전환 후의 활성이 중가하였다. 길경 사포닌은 전환 후에 세포 독성이 줄어들었으며 관능성이 유의적으로 개선되었다. 결론적으로, 프로바이오틱스와 식용 미생물을 이용하여 천연물 중에 존재하는 배당체의 생리활성 및 관능성을 증가시킬 수 있어 새로운 기능성 식품의 개발에 활용할 수 있을 것이다.
이소플라본은 대두와 대두가공제품에 들어있으며 화학적으로 두가지 형태 즉 아글리콘(aglycone)과 배당체(glucoside)로 존재한다. 본 논문은 사람에게 대두의 이소플라본이 흡수되는데 아글리콘과 배당체가 차이가 있는지를 연구하였다. 이소플라본을 저농도(0.11mmol)로 1회 투여했을 때 아글리콘형은 섭취 2시간 후에 혈장의 이소플라본 농도가 최고치에 도달하였으며 배당체형은 섭취 4시간 후에 최고치에 도달하였다: 이때 피험자는 4명의 남성(41세)과 4명의 여성(45세) 이었다. 또한 8명의 피험자〔남성 4명(40세), 여성 4명(47세)〕를 대상으로 고농도(1.7mmol) 이소플라본을 1회 섭취시킨 후 혈장의 이소플라본 농도 변화를 비교하였으며, 아글리콘 섭취 후 혈장 이소플라본의 최고 농도는 배당체로 섭취한 경우보다 5배가 높았다. 저농도와 고농도의 두 실험에서 모두, 제니스테인과 다이드제인의 섭취수준은 유사함에도 불구하고 혈장의 제니스테인의 농도가 다이드제인보다 유의적으로 높았다. 또한 8명의 남성(45세)을 대상으로 4주간의 장기간 이소플라본(0.30mmol/ 일)을 섭취시킨 후 혈장의 이소플라본 농도를 측정하였다. 2주와 4주째에 혈장내 농도는 배당체형보다 아글리콘 섭취 후에 100% 이상 높은 것으로 나타났다. 이소플라본 아글리콘은 배당체보다 사람에게 더 빠르고 더 많은 량이 흡수되었다. 이소플라본 아글리콘이 풍부한 제품은 이소플라본 배당체가 풍부한 제품보다 관상 심장질환 등 만성질환 예방에 더 효과적일 수 있을 것이다.
천연의 Triterpene이나 Steroid의 01igo당 배당체는 항균작용, 소염작용, 항암작용등의 유용한 생리활성을 가지는것이 많다. 따라서 이들 화합물군으로 부터 신의약품이 개발될 가능성이 매우크다 하겠다. 그러나 천연물은 그 작용이 약하거나 순수하게 다량 분리하기가 쉽지않다. 생리활성이 강하고, 부작용이 적은 배당체를 이용가능한 양만큼 다량을 순수하게 얻기 위하여는 합성의 기법이 절대적으로 필요하다. 이를 위하여 연구자는 천연의 총배당체 (배당체혼합물)로부터 aglycone을 얻고 여기에 g1ycosidation 반응으로 당을 결합시킴으로써 천연 또는 비 천연성 배당체를 합성하고 생리활성을 검토, 신물질을 창출하고자 한다. Aglycone으로는 Ginsenosides의 aglycone인 20(s)-protopanaxadiol 및 20(S)-protopanaxatriol, Soyasapogenol B, Oleanlic acid를 사용하고, 목표로하는 생리활성은 항암작용, 항군작용, alcohol 흡수 저해작용을 지향한다.
재조합 아밀로수크라아제의 폴리페놀 배당체를 합성하는 능력을 검사하였다. 이 효소의 효소작용 특성에 근거하여 설탕을 기질로 사용하였으며 21 종류의 각기 다른 폴리페놀 화합물들이 수용체로 사용되었다. 당 전이 반응은 사용한 폴리페놀에 따라 하나 또는 두 개의 주요 폴리페놀 배당체를 합성하였다. 합성된 폴리페놀 배당체들은 박막 크로마토그래피법을 이용하여 확인되었고, 새로이 합성된 배당체의 구조는 당 전이 작용 특성에 근거하여 예측되었다. 수용체로 가능한 폴리페놀의 구조적 특징들이 평가되었으며, 이러한 결과는 Deinococcus geothermalis 유래 아밀로수크라아제가 식품, 화장품, 및 제약산업에서 높은 잠재성을 갖는 폴리페놀 배당체의 효소적 합성에 매우 효율적인 촉매로 활용될 수 있다는 것을 보여준다.
스티렌/아크렬 라텍스 폴리머를 폴리에릴렌이민으 로 표면처 리하여 얻은 PEI-microspheres는 그 표면 화학적 특성이 효소의 고정화에 적합하여 배당체의 합성반응에 서 필요로 하는 alginate-enclosed micros spheres biocatalyst를 제조할 수 있었고 라텍스 폴리머 표변에 형성된 폴리에틸렌이민 피막은 효소 부근에 친수성 분위기를 유지하여 높은 효소활성을 나 타내었을 뿐만 아니라, 생성된 배당체가 효소에 접 근하여 가수분해되는 반응을 억제하여 배당체의 수 율과 농도를 크게 증가시 켰으므로 alginate-en closed microspheres에 의한 배당체의 합성반응이 연속생산공정으로 연구개발 될 수 있다.
퀘세틴은 양파에 있는 주요한 플라보노이드이고, 항산화제 역할을 한다. 양파에 있는 퀘세틴은 주로 배당체 형태로 존재한다. 흑양파는 습도 90%와 온도 $60^{\circ}C$ 조건 하에서 30일 동안의 숙성처리과정으로 만들어진다. 흑양파 제조과정 전후의 양파 속에 있는 퀘세틴과 퀘세틴 배당체들은 HPLC-ESI/MS/MS를 이용하여 분석되었다. 생양파 속에는 퀘세틴 단당체와 퀘세틴 이당체가 동정되었고, 반면에 흑양파 속에는 퀘세틴만이 존재하였다. 그러한 결과들은 생양파에 있는 퀘세틴 배당체(단당체와 이당체)들은 숙성과정 동안 해당과정이 일어난다는 것을 의미한다. 이러한 분석프로파일은 숙성과정 동안 발생되는 양파의 주요한 두 개의 퀘세틴 배당체들의 변화를 추정하는데 용이한 방법을 제공할 것이다.
주목 잎을 채취하여 건조하고 아세톤-물 (7 : 3, v/v) 의 혼합액으로 추출한 후 에틸아세테이트 및 수용성 부분으로 분리하고 Sephadex-LH 20으로 충진한 칼럼을 이용하여 2개의 flavan 단량체와 2개의 후라보노이드 배당체를 단리하였다. 에틸아세테이트용성 추출물은 대부분 (+)-catechin 과 (-)-epicatechin으로 구성되어 있었으며 수용성 부분에서는 quercetin-3-0-arabinopyranosyl-($1"'{\rightarrow}6"$)-${\beta}$-D-glucoside와 quercetin-3-O-rutinoside 인 두 개의 탄수화물로 구성된 배당체를 분리하였으며 주목에서는 이들 화합물은 아직 보고된 바가 없다. 이들의 구조결정을 위하여 박층크로마토그래피를 실시하고 $^1H$-NMR과 $^{13}C$-NMR 스펙트럼을 기존의 스펙트럼과 비교, 분석하여 정확한 구조를 규명하였다.
생약의 화학적 특성에 대한 계속적인 연구가 이루어짐에 따라 우리는 홍삼 및 백삼의 화학성분을 상대적으로 규명하였다. 홍삼은 극성이 약한 분획에서 5개의 새로운 배당체(20R-ginsenoside $Rg_{2},\;Rh_{1};20R$, 20S-ginsenoside $Rg_{3}; ginsenoside\;Rh_{2}$와 새로운 아세칠렌 화합물(Panaxytriol)을 함유하는 특징적인 성분들이 gins - enoside Rh1, Rg2와 함께 분리되었다. ginsenoside Rh2는 배양된 종양세포에 대해 세포독소 효과를 보여주었다. 백삼은 수용성 분획에서 특징적인 성분이 있는 것으로 밝혀졌으며, 여기에서 malonly-ginsenosides Rb1, Rb2, Rc 및 Rd로 명명된 새로운 배당체 성분이 분리되었다. Malona-ginsenosides는 백삼에서는 주요한 배당체이지만, 홍삼에서는 검출되지 않았다.
양파 과육부에 함유되어 있는 유용 성분인 quercetin과 그 배당체를 다양한 착즙 및 추출방법에 따른 수율을 측정, 분석하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 양파과육 의 quercetin과 배당체의 최적 추출 조건으로는 50$^{\circ}C$에서 60% methanol를 용매로 사용했을 때 15분의 추출시간인 것으로 나왔으며 용매와 시료의 비율이 0.8 mL/g일 때 추출 수율이 가장 좋았다. 초음파를 60분 동안 처리 시 대조군에 비하여 2.06배의 추출 증가 효과를 볼 수 있었으며 microwave는 60초 조사 시에 최대의 추출 증가 효과를 나타내어 microwave를 처리하지 않은 시료와 비교하여 quercetin과 배당체가 2.14배 많이 추출되었다. 효소 처리 시 cellulase 용액과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때 quercetin과 배당체의 수율이 가장 높았으며 1.65 배 더 많이 추출되었고 viscozyme과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때 quercetin과 배당체의 수율이 가장 높았으며 추출증가율은 2.29 배인 것으로 나왔다. 가장 많은 quercetin과 배당체의 추출 수율을 보인 방법은 viscozyme과 시료의 비율이 0.5 mL/g일 때의 0.070${\pm}$0.002 mg/g인 것으로 나타났다.
Park, Jong-Hee;Kim, Jin-Soo;Lee, Jun-Do;Park, Hee-Juhn
한국자원식물학회지
/
제10권1호
/
pp.6-10
/
1997
우리나라 민간약으로서 신경통 및 류마치스의 치료에 널리 사용되고 있는 산복사나무(Prunus davidiana)의 잎으로부터 naringenin 및 그 배당체, kaempferol 및 그 배당체, kaempferide glueoside, quercetin glucoside 및 d-catechin을 단리하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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