• 한국식품영양학회지
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• 제25권1호
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• pp.26-31
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• 2012

${\gamma}$-Aminobutyric acid(GABA)는 자연계에 널리 분포하는 비단백질 구성 아미노산으로서, 신경전달물질, 뇌기능 촉진뿐 아니라, 혈압 저하 작용, 이뇨 작용, 항우울증 작용, 항산화 작용 등의 효과뿐만 아니라, 성장 호르몬의 분비 조절에도 관여하며, 통증 완화에도 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 토마토의 베타카로틴과 리코펜은 암 예방 기능을 하는 것으로 알려져 있으며, 비타민 C 함유량은 다른 야채보다 월등히 높고 노화를 막으며, 골다공증 및 노인성 치매를 예방하는데 특효가 있는 것으로 알려져 있다. 또한 여러 종류의 아미노산을 함유하고 있으며, 그 중에서도 글루탐산의 함유량은 매우 높다. 한국 전통식품 유래 균들인 식물성 유산균 중에서 토마토 발효에 적합한 GABA 생산 유산균을 선별하고, 이를 활용하여 GABA 함유 토마토 발효물의 최적 조건을 확립하였다. 토마토 페이스트에 50%(wet-base) 수준으로 가수를 한 후, GABA 생산 유산균을 각각 $1.5{\times}10^7\;CFU/m{\ell}$ 수준으로 조정하여 접종하여, 배양한 결과, Lb. brevis B1-31, Lb. brevis B3-20, Lb. brevis B3-39 등 3종의 유산균이 우수한 생육을 보였다. 이들 3주를 이용하여 GABA 생산량을 검토한 결과, Lb. brevis B3-20을 이용하여 배양한 군에서 최대의 GABA 생산을 보였다. 토마토 페이스와 물의 비율을 2:8(wet-base)로 하여 배양한 경우, 최대 54.7 mM 수준의 GABA가 생산되었으며, 질소원으로 yeast extract를 0.5%(w/w) 수준으로 첨가한 후, MSG를 3%(w/w) 수준으로 첨가한 배양에서 143.38 mM의 GABA가 생산되었다. GABA 함유 토마토 페이스트의 활성산소 제거능력을 검토한 결과, 활성 산소 제거능이 증가한 결과를 얻을 수 있었으며, 3%(w/w) MSG를 첨가하여 발효한 토마토 페이스가 가장 낮은 농도에서 50% 수준의 활성산소를 제거할 수 있었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때, GABA 함유 토마토 페이스트 발효물은 원물 토마토의 ascorbic acid, lycopene, carotenoid 등과 같은 기능성 성분뿐만 아니라, 유산균 발효에 의한 GABA 등을 함유하고 있기 때문에, 우수한 기능성 소재로 그 가능성이 있다고 판단되며, 토마토 음료, 토마토 케첩 등과 같은 다양한 가공식품의 소재로서 사용될 수 있다고 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제22권11호
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• pp.1571-1586
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• 2012

지구상에는 약 5,400여 종의 포유동물이 있고 그 중 약 1,000여 종은 풀을 뜯어 먹고 사는 초식동물이다. 초식동물 중에서 약 250여 종이 반추동물로 알려져 있다. 반추동물인 소와 양은 반추위에서 주로 발효가 일어나지만 비반추동물인 돼지와 사람은 맹장과 결장, 직장에서 주로 발효가 일어난다. 반추위 미생물의 종류와 우점도 Bacteroidetes 51%, Firmicutes 43% 존재하며, 사람의 대장미생물의 우점도Firmicutes 65%, Bacteroidetes 25%로 존재한다. 풀의 세포벽 구성성분은 미생물에 의해 분해, 발효에 의해 SCFA (short chain fatty acid)를 생성하게 되고 acetate, propionate, butyrate 생성비율은 60:25:15이다. 장내 primary butyrate transporter인 MCT1(monocarboxylatetransports-1)에 의해서 흡수된 butyrate는 SCFA receptor GPR43과 GPR41을 활성화시킨다. Butyrate는 강력한 anti-tumorigenic 기능을 가지고 있다. Butyrate는 다양한 cancer cell에 효과를 나타내며 세포내의 기능 조절에 기여하고, 암세포사멸을 유도하는 특성이 있다. Butyrate는 caspase의 활성화, HDAC (histone deacetylase) 활성을 억제하여apoptosis를 유도하고, p53 발현증가로 cell cycle arrest와 apoptosis를 유도한다. SCFA의 항 염증작용으로는 장 상피세포에서 IL-8 발현 감소, NO합성과 NF-${\kappa}B$ (nuclear factor ${\kappa}B$)의 활성을 억제하여 염증으로 인한 암 발생을 억제한다. Butyrate는 장 점막의 생리적 기능을 유지하는데 중요한 역할을 하며 IBD (inflammatory bowel disease) 치료법으로 이용되고 있다.

• 산업식품공학
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• 제13권1호
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• pp.1-7
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• 2009

최근 양파를 많이 섭취한 사람들의 경우 암, 심혈관계질환 등 노화관련 질환의 발생률이 현저히 떨어진다는 보고가 잇따르면서 건강기능성 소재로서 양파에 대한 소비자들이 인식이 매우 높아져 있다. 현재 양파의 국내 자급률은 100%에 이르기 때문에 양파를 소재로 한 다양한 기능성식품의 개발은 국내에서 생산되는 농산물을 이용한 건강식품 시장의 활성화에 밑거름이 될 것이며, 국내외적으로 우리나라 농산물의 고부가가치화를 추구하는데 크게 기여할 것이다. 따라서 본 연구에서는 우수한 기능성 소재로 입증된 양파를 이용하여 음료의 제조공정 개발 및 최적화시키고자 하였으며, 발효 양파 착즙액에 사과즙, 당, 산, 올리고당 등을 첨가하여 유산 발효 양파음료 시제품을 제조하여 1차, 2차 및 3차 관능평가를 실시한 결과 최종적으로 가장 우수한 배합은 양파 착즙액 27%, 사과즙 27%, 액상 과당 3.8%, $\beta$-cyclodextrin 1.86%, 올리고당 0.9%, 사과향 0.2%, 정제수 39.25%였다.

• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1507-1514
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• 2017

김치는 한국에서 가장 인기 있는 발효식품이며, 여러 연구에서 암예방, 항비만, 항염증 등의 활성을 가지는 건강기능성 식품으로 보고되고 있다. 본 실험에서는 김치의 기능성을 높이기 위하여 항암기능성이 알려진 겨우살이 추출물을 첨가하여 개발한 암환자용 김치(kimchi B)의 암세포 증식억제능 및 그 기전에 대하여 검토하였다. 인체 폐암 A549세포를 이용하여 증식저해 효과와 apoptosis 유도 및 관련된 mRNA 유전자 발현에 미치는 영향을 관찰하였으며, 대조군으로는 표준화김치(kimchi A)를 사용하였다. A549 인체 폐암 세포를 이용한 성장 저해시험에서 MTT 방법과 hemocytometer를 이용하여 암세포 수를 개수한 결과, 김치를 첨가한 군에서 농도 의존적으로 증식억제 효과가 나타났으며, 특히 kimchi B를 첨가한 군에서 더 높은 증식억제 효과를 확인할 수 있었다. DAPI 염색을 통해 암세포 핵의 형태적 특징을 조사한 결과 kimchi B를 첨가한 군에서 DNA단편이 발견되어, A549 인체 폐암세포의 증식억제효과는 apoptosis에 의한 것으로 관찰되었다. Apoptosis의 기전을 알아보기 위하여 Bcl-2 family (Bax, Bcl-2, Bcl-xL) 발현과 p53, p21 발현을 측정한 결과, kimchi B를 첨가한 군에서 Bax 유전자는 증가하고 Bcl-2 유전자 발현이 감소하여, 이들 유전자 발현과 관련되어 apoptosis가 유도되었음을 확인할 수 있었으며, 이들 유전자들의 발현은 p21 발현 증가에 의한 것으로 보아 kimchi B를 처리한 A549인체 폐암세포는 p53 비의존적인 p21 발현증가에 의해 암세포 증식저해 효과를 나타낸 것으로 사료된다. 이 연구를 바탕으로 암환자들을 위한 기능성이 증진된 김치 개발에 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제9권1호
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• pp.114-119
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• 2002

본 연구에서는 건강기능성 버섯으로 알려진 A. blazei 에 대하여 재배시 농가에서 사용하는 배지의 종류에 따라 생산된 자실체의 면역 기능성 차이를 규명 할 목적으로 in viro 상태에서 추출다당체의 세포에 대한 영향을 살펴보았다. 기능성 약용 버섯인 A. balzei 에 대하여 재배시 농가에서 사용하는 배지에 따른 in viro 상태에서 세포에 대한 다당체의 영향을 검토하였다. 추출용매에 따른 항종양 물질의 저해효과는 약 25∼30% 수율범위의 methanol 추출물이 비교적 높은 효과를 나타내었다. 이 추출물을 이용하여 human colon carcinoma cell line인 HT29와 human heptoma cell line HepG2에 대한 항종양실험 결과 결장암 세포에 대한 효과는 고농도로 처리시 사용된 생산배지에 따라 1.5∼3.5배 까지의 차이를 나타내었다. 간암세포에 대해서도 고농도로 처리시 사용된 생산배지에 따라 1.3∼2.4배 까지의 저해효과를 볼 수 있었으며 이는 배지상의 조성과 발효에 따른 차이로 추측된다. 국내산 신령버섯간 지역별로 다르게 사용되는 생산배지 사이에 나타나는 항종양효과에서 일반적으로 많이 사용되는 볏짚과 사탕수수 혼합배지보다는 볏짚대신에 칡을 사탕수수에 일부 혼합하여 발효시킨 배지에서 생산된 버섯에서 상당히 높은 종양 저해효과를 나타내었다. 즉 결장암에 대한 처리시 저 농도에서는 약 1.5배, 고농도에서 약 1.6배의 저해효과를 나타내었으며, 간암세포에서는 저 농도에서 약 2.1배, 고농도에서 약 2.8배의 더욱 높은 저해효과를 나타내었다. 건조 분말시료에서 지용성 성분을 제거한 후 열수 및 냉·온 알칼리성 조건으로 다당체를 분리하여 Ab-l, Ab-2, Ab-3 분획을 얻었으며, 이들 시료로 Salmonella typhymurium TA100을 이용한 항돌연변이 실험을 수행한 결과 재배지역과 사용배지에 따른 큰 차이는 나타나지 않았지만 대체로 높은 항돌연변이 효과를 나타내었다. 면역세포의 활성정도를 측정하기 위하여 macrophage Raw cell에 상기의 fraction을 적용해본 결과 칡 사용 생산버섯의 알칼리성 추출 Ab-3 fraction이 사용한 다른 배지에 비하여 약 45∼58% NO 생성증가를 나타내었으며, 기타 열수추출 fraction에서는 유의적인 큰 증가는 없었으나 알칼리 추출조건에서는 대체로 증가하는 경향이 뚜렷하게 나타났다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제30권3호
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• pp.117-127
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• 2006

본 연구에서는 정관장 홍삼의 물(water) extract, 식용발효 주정 extract 및 홍삼 추출물로부터 분리 제조한 crude saponin을 이용하여 면역반응을 매개하는 수지상세포의 활성 효과에 대하여 알아보았다. 그 결과 홍삼시료 중, crude saponin $100\;{\mu}g/ml$을 처리하였을 때 수지상세포의 세포표면 분자인 MHC class II, CD40, CD80, CD86의 발현이 증가하였으며, phagocytosis는 감소하였다. 또한 홍삼시료를 처리한 수지상세포와 allogeneic T세포를 함께 배양하였을 때, 홍삼시료의 물 extract, 식용발효주정 extract, crude saponin 모두 allogeneic T세포의 증식반응을 유도하였고, IL-2와 $IFN-{\gamma}$의 생산량을 증가시키는 것을 확인하였다. 또한 $CD4^+$ syngeneic T세포와 $CD8^+$ syngeneic T세포의 반응에서도 T세포의 증식반응을 높게 유도하였으며, $CD4^+$ syngeneic T세포에서 IL-2와 $IFN-{\gamma}$의 생산량을 증가시키고, $CD8^+$ syngeneic T세포에서는 $IFN-{\gamma}$ 생산량을 증가시키는 것을 확인하였다. 이상의 결과로 crude saponin의 경우 수지상세포 의 세포표면 공동자극분자의 발현을 유도하고 성숙을 유도함으로써 T세포의 활성을 증진시키는 것으로 생각되며, 물 extract와 식용발효주정 extract는 crude saponin과는 다른 기작으로 T세포 활성화를 유도하는 것을 알 수 있었다. 따라서 실험에 사용한 홍삼시료, 즉 물 extract, 식용발효주정 extract, crude saponin 모두 수지상세포의 활성을 유도하는 물질로써 암항원 특이적 T세포 활성화를 이용한 항암치료에 이용할 수 있는 가능성이 있다고 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제47권3호
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• pp.255-263
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• 2021

콩 추출물은 노화, 암, 비만 및 심혈관 질환과 같은 질병의 예방 및 치료에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 최근 연구에 따르면 콩 추출물은 in vitro, in vivo 및 임상 연구에서 모발 성장에 강력한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 최근에는 발효추출물이 일반추출물에 비해 다양하고 높은 효능을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 그러나 발효된 콩 추출물의 모발 성장을 유도하는 근본적인 매커니즘은 잘 알려져 있지 않다. 본 연구는 미녹시딜과 유사한 기본 매커니즘에 초점을 두고 제주푸른콩발효(FJS)추출물이 모발 성장에 미치는 영향을 확인하였다. 우리는 in vitro, ex vivo와 임상 연구를 수행하였다. 우리의 연구결과, FJS 추출물은 모낭모유두세포증식, VEGF 수준 및 포타슘 채널 활성을 향상시킴을 확인하였다. 이러한 효과는 FJS 추출물 이 함유된 토닉을 사용하였을 때, 24주 후 모발 밀도 개선을 확인한 임상결과에서도 종합적으로 입증되었다. 결론적으로, 본 연구의 결과는 FJS 추출물이 모낭의 미녹시딜과 유사한 매커니즘을 통해 모발 성장을 촉진하고 탈모를 억제한다는 것을 보여준다.

• 한국식품과학회지
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• 제45권5호
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• pp.619-627
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• 2013

으름열매를 각각 0, 1, 3, 5 그리고 7%를 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중 이화학적 특성과 생리활성에 대하여 조사하였다. 총산도, 아미노산, 알코올, 총당은 으름의 첨가량에 따라 증가하였다. 총균 및 효모수는 모든 실험구가 발효 3일 최대값을 나타내었고 이후 꾸준히 감소하였다. 종합적 관능검사 평가결과는 으름 첨가군 7%에서 종합적 기호도가 가장 높게 나타났다. 항산화 활성은 으름 첨가군 7%에서는 항산화 활성이 대조군에 비해서 24% 증가하였고 산화질소 억제활성 역시 으름 첨가군 7%에서 대조군에 비해 56% 증가하였다. 항암활성은 전립선암(DU145), 자궁경부암(HeLa), 유방암(MCF-7), 뇌종양(U87) 세포주에서 으름첨가 시 항암활성이 증가하였고. 항균활성은 S. flexneri 균에서 으름첨가 시 항균력이 유의적으로 증가하였다. 본 연구의 결과는 으름의 생리활성이 막걸리 및 기타식품에서 기능성 소재 이용으로 사용될 것으로 보여준다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권12호
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• pp.1854-1859
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• 2010

전통 재래식 메주 3종을 수집하여 호기성 생균수, 유산균수, 효모 및 곰팡이의 수를 측정한 결과 각각 $10^7\sim10^8$ CFU/ g, $10^6\sim10^8$ CFU/g, $10^7\sim10^8$ CFU/g의 분포를 나타내었고, 일반적으로 메주의 발효에 가장 크게 관여하고 있는 효모 및 곰팡이이 외에도 유산균 역시 메주의 발효에 깊이 관여하고 있는 주요 균주인 것으로 나타났다. 재래식 메주로부터 몇 종의 유산균을 분리한 후, 3종의 우수균주를 선별하여 동정을 실시한 결과, Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum, Lactococcus lactis로 밝혀졌으며, 이들을 각각 Lm-SMm, Lp-SMm, Ll-GAm로 명명하였다. 3종 유산균의 효소 활성을 측정한 결과, 모두 protease, lipase, $\alpha$-amylase 활성을 나타내었고 특히 Ll-GAm이 상대적으로 높은 효소 활성을 나타내었다. DPPH를 이용하여 항산화 효과를 측정한 결과, Lm-SMm, Lp-SMm, Ll-GAm은 각각 45%, 48%, 60%의 free radical 소거 효과를 나타내었고, MTT assay를 이용하여 HT-29 인체 결장암 세포 성장억제 효과를 측정한 결과 각각 45%, 67%, 70%의 성장억제 효과를 나타내었다. 따라서 전통메주로부터 분리한 우수한 유산균은 장류제조 산업에 있어서 적용성이 있을 것으로 생각되어지며, 메주 제조에 있어서 스타터로 사용되었을 때 장류제품의 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제48권4호
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• pp.382-387
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• 2005

본 연구는 게르마늄 강화 효모의 제조 공정을 위한 최적의 조건을 잡고 제조된 게르마늄 강화 효모 내의 게르마늄의 결합 상태 확인을 목적으로 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 균체와 게르마늄 용액 혼합 비율 1 : 0.5(50%)로 하여 균체와 게르마늄 배양시 최적 조건인 pH 6.5, 온도 $35^{\circ}C$ 그리고 배양 시간은 20시간 배양하는 것이 높은 함량의 게르마늄을 효모 균체 내로 유입시켜 게르마늄 강화 효모를 생산하였으며, 이의 배양 과정을 통해 생산된 게르마늄 강화 효모는 배양 과정 동안의 구조적 변화에 의해 효모 내에 유입된 무기 형태인 $GeO_2$ 게르마늄과는 다른 구조를 형성하고 있었다. 또한 NMR 및 FTIR 실험을 실시한 결과 게르마늄 강화 효모의 발효 과정에 첨가한 무기 형태의 $GeO_2$가 배양 과정 동안 균체 내에서 게르마늄이 유입되는 과정에서 게르마늄이 단백질(혹은 펩타이드)과 결합하여 구조에 변화를 형성하였으며, 인공위액 안에서 투석막을 이용한 투석 전후에 따른 게르마늄 총량에서 투석 전후에 따른 차이가 나타나지 않았다. 따라서 게르마늄 강화 효모는 생합성 기법을 이용하여 게르마늄을 강화한 유기 게르마늄 생산방법으로 배양 과정을 통해 구조적으로 안전한 유기 게르마늄을 형성하여 인공위액 조건에서도 해리되지 않는 것으로 보여지며, 각종 암, 성인병의 예방과 치료, 인체 면역력의 증진 등 건강 증진을 위한 새로운 기능성 원료로의 활용이 기대되며, 이에 대한 지속적인 연구가 사료된다.