하고초를 부위별(전초, 꽃대 및 줄기)로 메탄올 추출하여 항산화 활성을 비교하였다. 총 페놀화합물은 꽃대에서 77.1 mg/100 g으로 다른 부위에 비해 유의적인 차이를 보였으며, 전초와 줄기는 54.0 mg/100 g 이하였다. 플라보노이드는 줄기에서 36.1 mg/100 g으로 가장 높았다. 전자공여능은 시료의 농도에 의존적으로 증가하는 경향으로 $500{\mu}g/mL$ 첨가시에는 70% 이상의 전자공여능을 보였으며, $1000{\mu}g/mL$ 첨가 시 꽃대에서 92.1%로 유의적으로 높았다. 환원력은 전자공여능과 유사한 경향이었으며, 꽃대에서 $100{\sim}1,000{\mu}g/mL$ 첨가 시 $0.3{\sim}1.9$, 전초는 $0.2{\sim}1.6$, 줄기는 $0.2{\sim}1.5$의 범위로 꽃대>전초>줄기 순서로 높았다. Hydroxyl radical 소거능은 $100{\mu}g/mL$ 첨가 시 80% 이상이었으며, 부위별 유의 차가 없었다. $\beta$-carotene-linoleic acid계에서 지질과산화 억제능은 $1000{\mu}g/mL$ 첨가 시 $47.5{\sim}84.6%$로 꽃대에서 항산화능이 가장 높았다. ABTs 라디칼 소거능은 $250{\mu}g/mL$ 첨가 시 50% 이상의 소거능을 보였으며, $500{\sim}1,000{\mu}g/mL$ 첨가 시 $85.0{\sim}92.3%$로 농도 간에 유의차가 없었다. $1000{\mu}g/mL$ 첨가 시 nitric oxide 소거능은 꽃대에서 19.7%로 전초 및 줄기에 비해 유의적으로 높았고, 아질산염 소거능은 꽃대와 줄기에서 각각 30.7%와 32.5%로 전초에 비해 유의적으로 높았다. 이상의 항산화 활성 분석결과를 종합하여 볼때 하고초의 꽃대는 전초 및 줄기에 비해 항산화 활성이 높았는데 이는 페놀화합물의 함량에 의존적인 것으로 추정되며, 꽃대 부위를 선별하여 가공식품 소재로 활용할 경우 하고초의 항산화 활성을 보다 부각시킬 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구에서는 멀꿀 열매 추출물의 세포수준에서 항산화 활성과 아세트아미노펜(APAP)으로 유도된 간 독성 동물모델에서의 간 기능 보호효과를 연구하였다. 멀꿀 열매 추출물의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각 $16.13{\pm}0.27mg$ gallic acid equivalent/g 및 $4.7{\pm}0.80mg$ catechin equivalent/g이었다. 또한 DPPH 라디컬 소거능과 ORAC도 각각 $63.62{\pm}4.10{\mu}g/ml$ 및 $90.63{\pm}5.29{\mu}M$ trolox equivalent/g이었다. 과산화수소로 유도된 산화적 손상에 대한 멀꿀 열매 추출물의 간세포 보호효과를 실험한 결과, $200{\mu}g/ml$에서 세포생존율이 증가하고 증가된 LDH 활성이 감소함을 확인하였다. 간세포에서 과산화수소로 산화적 스트레스를 유도하여 감소된 항산화 효소(SOD, CAT, GR, GPx)의 활성은 멀꿀 열매 추출물 처리로 활성이 증가하여 간세포를 보호하였다. 아테트아미노펜(APAP) 유도 간 손상 생쥐 모델에서 간 보호활성을 평가하였다. 간 손상 혈청 표지지표인 ALT 및 AST수준이 APAP 단독 처리군에 비해 멀꿀 열매 추출물 200 mg/kg군에서 유의적으로 감소되었으며, 간의 과산화지질함량도 감소한 것으로 나타났다. 간 조직의 병리학 검사에서도 간조직이 정상 회복되는 형태를 보였다. 이상의 결과를 토대로 멀꿀 열매 추출물이 항산화 기전을 통해 간기능 보호 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는, 고유의 색과 항산화 활성이 있는 로젤 꽃받침을 활용하고자 로젤 꽃받침 분말을 대조군, 0.5%, 1%, 1.5% 및 2% 첨가한 설기떡을 제조하여 수분, pH, 색도 및 외관, 조직감, 항산화능 및 소비자 기호도를 분석하였다. 설기떡의 수분 측정 결과 0.5% 시료의 수분함량이 40.60%로 가장 높았으며, 2% 시료의 수분함량은 37.37%로 가장 낮았다. pH는 로젤 꽃받침에 함유된 다량의 유기산의 영향으로 로젤 꽃받침 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였다(p<0.05). 경도와 씹힘성의 경우, 대조군과 비교하여 로젤 꽃받침 분말 첨가시 유의적으로 증가하였으며, 1% 시료를 제외한 로젤 꽃받침 분말 첨가 시료들의 응집성은 대조군에 비해 유의적으로 감소하는 경향을 보였다(p<0.05). 탄력성의 경우, 시료들 간 유의적인 차이가 없었다. 로젤 꽃받침 분말 첨가량이 증가함에 따라 설기떡의 수분함량과 pH가 감소하여, 경도와 씹힘성의 증가에 영향을 준 것으로 여겨진다. 명도는 로젤 꽃받침 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었고, 적색도와 색차값은 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 로젤 꽃받침 분말 첨가 시료들의 황색도는 대조군과 비교하여 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 로젤 꽃받침의 안토시아닌은 설기떡 제조과정에서 파괴되지 않고 고유의 색을 나타낼 수 있으므로, 로젤 꽃받침 분말은 설기떡 제조 시 천연 착색제로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 총 폴리페놀 함량은 로젤 꽃받침 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 플라보노이드 함량은 로젤 꽃받침 분말을 첨가하지 않은 설기떡과 비교하여 로젤 꽃받침 분말을 첨가한 설기떡에서 높았다(p<0.05). ABTS $IC_{50}$은 로젤 꽃받침 분말 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다(p<0.05). 이를 통해 로젤 꽃받침 분말 첨가 시 항산화 활성이 있는 설기떡을 제조할 수 있음을 확인하였으며, 더 나아가 로젤 꽃받침을 다른 음식에 적용하였을 때에도 천연 항산화제로서 유용성이 있을 것으로 판단된다. 소비자 기호도 조사 분석 결과, 대조군과 1% 첨가군 두 가지가 종합적으로 가장 높은 점수를 받았으며, 항상화능은 로젤 꽃받침 분말함량이 가장 큰 2% 첨가군이 가장 높았으나, 신맛이 강하여 설기떡 제조에 적합하지 않을 것으로 사료된다. 이상의 결과로 미루어 보았을 때, 로젤 꽃받침 분말을 1% 첨가하는 것이 설기떡 제조에서 적절할 것으로 판단되며, 천연 착색제, 천연 항산화제로서 로젤 꽃받침을 식품산업에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
한우 고급육 생산을 위한 사양관리에 있어 기능성 사료의 활용 가능성을 규명하기 위해 뽕나무 사일리지의 기능성 성분 및 항산화 활성효능을 분석하였다. 뽕나무 사일리지의 일반 성분을 분석한 결과, 건물함량 $28.41{\pm}3.12%$, 조단백질 함량 $12.43{\pm}0.28%$, 조지방 함량 $2.47{\pm}0.18%$, 조섬유 함량 $20.29{\pm}0.75%$ 및 조회분 함량 $6.98{\pm}0.12%$였다. 뽕나무 사일리지에 함유된 활성성분의 분석 결과, 대표적 활성성분으로 혈당강하성분인 1-deoxynojirimycin(1-DNJ)의 함량이 0.568mg/g으로 검량되었으며 혈압강하성분인 GABA($\gamma$-Aminobutyric acid)의 함량은 5,936.22 pmol의 농도가 검출되었다. Flavonoid는 본 연구에서 검출이 되지 않았으며 총 phenol이 21.69${\mu}g/mg$ 정도 함유된 것으로 분석되었다. 뽕나무 사일리지의 DPPH radical 소거활성은 뽕나무 사일리지 추출물의 농도가 높아질수록 비례해서 활성효과가 크게 나타나고 있었으며 0.25mg/ml의 농도에서 50% 이상의 활성효과가 인정되었고, Hydroxyl radical 소거 활성 역시 0.5-2.0mg/ml로 농도가 높아질수록 활성 효과가 커지는 것을 알 수 있었으며 2.0mg/ml의 농도에서는 50% 이상의 활성효과를 나타냈다. Alkyl radical 소거 활성은 보다 낮은 농도에서 높은 활성효과를 나타내었는데 0.125mg/ml의 농도에서 50% 이상의 활성효과를 나타내고 있어 이 역시 높은 항산화 효과가 있음을 알 수 있었다. 이상의 결과를 통해 뽕나무 사일리지의 기능성 가축사료화의 의미를 충분히 가질 수 있을 것으로 평가된다.
중심합성계획법으로 조건을 설정하여 건대추를 각각의 조건에서 추출하여 수율 및 이화학적 특성을 분석하여 반응 표면분석을 실시한 결과 추출수율에 대한 최적조건은 추출온도 $49^{\circ}C$, 추출시간 17시간 및 에탄올 농도 73%로 나타났다. 건대추 추출물의 지표성분인 c-AMP 함량은 $50^{\circ}C$, 24시간, 80% 에탄올에서 8.92 mg/100 g으로 가장 높은 함량을 나타냈으며, $46^{\circ}C$, 15시간, 73% 에탄올에서 최적 추출조건을 가지는 것으로 나타났다. 건대추 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 추출하는 최적의 조건은 16개의 실험구간에서 $60^{\circ}C$, 24시간, 60% 에탄올에서 각각 18.42 및 0.94 mg/g으로 나타났으며, 통계처리 결과 $65^{\circ}C$, 21시간, 67% 에탄올에서 최적조건을 가지는 것으로 나타났다. 건대추 추출물의 항산화활성($IC_{50}$)은 $60^{\circ}C$, 12시간, 60% 에탄올에서 5.87 mg/mL로 가장 높은 활성을 보였다. 통계처리 결과 $48^{\circ}C$, 16시간, 59% 에탄올에서 최적의 추출조건을 가지는 것으로 나타났으며, 총항산화력(AEAC)은 $60^{\circ}C$, 24시간, 60% 에탄올에서 5.04 mg AA eq/g으로 가장 높은 활성을 보였고 통계처리 결과 $48^{\circ}C$, 16시간, 71% 에탄올이 최적조건으로 나타났다. 전체적으로 볼 때 건대추의 최적 추출조건은 추출온도 약 $55^{\circ}C$, 추출시간 약 18시간, 에탄올 농도 약 72%의 조건으로 생각된다.
본 연구에서는 항고지혈, 항당뇨, 항동맥경화 등의 기능성이 잘 알려진 naringin을 이용하여 빛, 열, 산소 등의 산화환경을 개선시킴으로써 지질대사 개선에 대한 유용성이 증가되는지를 알아보고자 하였다. 즉, 불안정한 naringin 등의 flavonoid를 cyclodextrin 분자의 소수성 공동에 포접시켜 안정성을 증가시킴으로써 지질대사가 naringin 단독 보충에 비해 개선되는지를 분석하고, 이 연구 결과를 토대로 건강 기능식품에 적용 가능한지에 대한 여부를 검토하고자 하였다. 이에 20% 고지방식이에 0.02% naringin 및 naringin이 0.02% 첨가되도록 CD-naringin 량을 조절하여 10주간 C57BL/6 mice에 보충한 결과, 체중 및 식이 섭취량에는 차이가 없었으나, HFC 군에 비해 CD-N군 및 N군에서 백색지방 무게가 유의적으로 감소되었다. 뿐만 아니라, CD-N군 및 N군에서 혈장 총콜레스테롤, 유리지방산, 혈당 및 간 조직 콜레스테롤과 중성지방 농도가 HFC군에 비해 유의적으로 감소하였고, 혈장 HDL-콜레스테롤 농도는 유의적으로 증가하였다. 혈장 및 간조직 지질 농도는 간 조직 지질대사 관련 효소 활성도와 일치하는 경향을 보여주었는데, CD-naringin 및 naringin 보충은 지방산 산화 증가에는 효과가 없었으나, 간 조직 지방산, 중성지방 및 콜레스테롤 합성 억제에는 매우 효과적인 것으로 나타났다. 또한 지질대사 관련 호르몬 및 adipokine 농도 비교결과, 혈장 인슐린 농도는 CD-naringin 및 naringin 보충에 의해 유의 적으로 감소되었으나, leptin, adiponectin, resistin, IL-$1{\beta}$, IL-6 등은 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 또한 췌장 lipase 억제제로서 비만 치료제로 이용되고 있는 orlistat에 비해 지질대사 개선 효과가 비슷하게 나타났으나, orlistat와는 다른 기전에 의한 지질대사 개선 효과로 보인다. 결론적으로, CD-naringin inclusion complex 및 naringin 단독 보충은 장기간의 고지방식이에 의한 지질대사 이상 및 인슐린 저항성 개선 효능을 기대해 볼 수 있으나, 혈장 leptin, resistin, IL-$1{\beta}$ 등의 염증성, 인슐린 저항성을 증가시키는 호르몬/adipokine 농도 감소 및 인슐린 저항성 개선 또는 항염증성 adipokine인 혈장 adiponectin 및 IL-6 농도 증가에 대한 효과는 나타나지 않는 것으로 판단되며, 두 물질의 효능 차이 또한 나타나지 않아 건강기능식품에 적용하기 위해서는 항산화 효과에 대한 CD-naringin의 유용성 연구가 필요할 것으로 판단된다.
치아시드는 오메가-3 지방산 및 식이섬유가 풍부한 식품이며 물에 넣었을 때 투명한 막을 형성하는 특성이 있다. 본 연구에서는 치아시드의 성질이 설기떡 제품이 미치는 영향을 알아보기 위하여 치아시드 분말의 첨가량을 달리하여 설기떡을 제조하고 품질 특성 및 항산화 활성을 검토하였다. 치아시드의 첨가는 수분함량에 영향을 주지 않았으며, pH는 치아시드 첨가군이 대조군보다 감소하는 경향을 보였다. 색도 측정 결과 치아시드 분말 첨가량에 따라 L값은 감소하고 a, b값은 증가하여 ${\Delta}E$는 증가하는 결과를 나타내었다. 조직감 측정에서는 경도 및 씹힘성에서 치아시드 분말 첨가군이 대조군보다 낮게 나타났다. 반면 탄력성은 치아시드 분말 첨가군이 대조군보다 더 높게 나타났으며, 응집성은 모든 시료에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 저장기간에 따른 경도 변화를 통해 노화도를 분석한 결과, 치아시드를 첨가하였을 때 CSP5에서 가장 좋은 효과가 나타났으며, 치아시드를 첨가하였을 때 설기떡의 노화 억제 효과가 있는 것으로 확인되었다. 소비자 기호도 분석에서는 색, 촉촉함, 씹힘성, 향미, 단맛, 전반적인 기호도 등 모든 항목에서 시료 간에 유의적인 차이를 보이지 않았으며 점수도 4(보통) 이상을 받아, 치아시드를 부재료로 첨가하였을 때 거부감이 거의 없을 것으로 추측된다. 한편 항산화성 분석을 위하여 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정한 결과 치아시드 첨가량에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였으며, DPPH, ABTS 라디칼 소거 활성도 증가하였다. 이상의 결과는 치아시드를 설기떡에 첨가하면 설기떡이 더 부드러워져 떡의 노화 현상이 억제되며, 항산화 활성이 좋아지는 효과를 얻어 기능성 떡 제조의 가능성을 보인다. 또한, 설기떡에 치아시드를 5% 첨가하였을 때 노화 억제 효과와 항산화 물질 함량이 높아 제품화에 가장 적합한 것으로 생각한다.
본 연구에서는 발아시킨 조와 기장을 첨가한 밥의 식미와 기능성을 높이고자 하여 첨가비율과 취반방법을 달리하여 밥을 제조하고, 호화특성과 항산화 특성을 분석하였다. 발아조와 기장의 첨가비율이 증가함에 따라 최고점도(peak viscosity), 최저점도(trough visicosity)는 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다. 발아 삼다찰 첨가 밥의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 $127.74{\sim}194.11{\mu}g\;GAE/g$ 및 $13.79{\sim}30.23{\mu}g\;CE/g$의 범위로 첨가비율이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 발아 삼다메 첨가 밥은 각각 $128.20{\sim}192.56{\mu}g\;GAE/g$ 및 $14.77{\sim}25.99{\mu}g\;CE/g$의 범위로 첨가비율이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 발아 이백찰 첨가 밥은 각각 $128.88{\sim}171.28{\mu}g\;GAE/g$ 및 $15.28{\sim}29.56{\mu}g\;CE/g$의 범위로 첨가비율이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 발아 삼다찰 첨가 밥의 DPPH 및 ABTS radical 소거활성은 각각 3.31~5.73 및 6.31~9.69 mg TE/100 g의 범위로 첨가비율이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 발아 삼다메 첨가 밥은 각각 3.14~8.58 및 6.05~10.19 mg TE/100 g의 범위로 첨가비율이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 발아 이백찰 첨가 밥은 각각 3.37~7.45 및 6.27~9.27 mg TE/100 g의 범위로 첨가비율이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 발아된 조와 기장의 첨가비율이 증가함에 따라 DPPH 및 ABTS radical 소거활성 증가를 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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