• 한국약용작물학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.40-44
• /
• 2001

해당화의 항산화 활성 및 ascorbic acid(vitamin C)와 ${\beta}-carotene$ (provitamin A)의 부위별 및 채취시기별 함량분포를 조사하였다. 항산화활성에서는 뿌리 $(RC_{50}\;=\;0.5{\mu}g/ml$이하)와 줄기 $(RC_{50}\;=\;0.5{\mu}g/ml)$부분이 특히 강하였으며 부위별로 보면 뿌리, 줄기, 잎, 열매 순으로 나타났고, 부위별 ascorbic acid함량분포를 보면 해당화는 잎, 열매, 줄기, 뿌리 순으로 감소하였으며 특히 11월에 채취한 시료의 경우 잎에 가장 높은 함량을 나타내었다. 이는 열매의 함량을 기준으로 할 때 해당화는 약 4.2배로 매우 높은 함량임을 알 수 있다. 해당화는 11월에 채취한 것이 9월에 채취한 것보다 약 $1.59\;{\sim}\;1.77$배 높은 함량을 보였으며, 부위별 ${\beta}-carotene$의 함량분포를 보면 해당화는 열매, 잎 순으로 함량이 낮아짐을 알 수 있으며, 11월에 채취한 해당화 열매의 f-carotene 함량이 높았고, 줄기와 뿌리에서는 ${\beta}-carotene$이 확인되지 않았으나 ether extract량으로 볼 때 carotene 이외의 성분의 존재를 예측할 수 있었다. 잎의 ${\beta}-carotene$ 함량은 해당화의 경우는 9월에 채취한 것이 11월에 채취 한 것보다 약간 높았다. 이상의 실험 결과로 볼 때 해당화에는 ${\beta}-carotene$이나 비타민 C 같은 항산화 비타민을 많이 함유하고 있어 앞으로 이를 이용한 기능성 식품 개발이 기대되어진다.

• Journal of Microbiology
• /
• 제41권3호
• /
• pp.212-218
• /
• 2003

Citrus phytoene synthase (CitPsy) and ${\beta}$-carotene hydroxylase (CitChx), which are involved in caroteinoid biosynthesis, are distantly related to the corresponding bacterial enzymes from the point of view of amino acid sequence similarity. We investigated these enzyme activities using Pantoea ananatis carotenoid biosynthetic genes and Escherichia coli as a host cell. The genes were cloned into two vector systems controlled by the T7 promoter. SDS-polyacrylamide gel electrophoresis showed that CitPsy and CitChx proteins are normally expressed in E. coli in both soluble and insoluble forms. In vivo complementation using the Pantoea ananatis enzymes and HPLC analysis showed that ${\beta}$-carotene and zeaxanthin were produced in recombinant E. coli, which indicated that the citrus enzymes were functionally expressed in E. coli and assembled into a functional multi-enzyme complex with Pantoea ananatis enzymes. These observed activities well matched the results of other researchers on tomato phytoene synthase and Arabidopsis and pepper ${\beta}$-carotene hydroxylases. Thus, our results suggest that plant carotenoid biosynthetic enzymes can generally complement the bacterial enzymes and could be a means of carotenoid production by molecular breeding and fermentation in bacterial and plant systems.

• 한국식품과학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.37-41
• /
• 1992

고형상의 모델시스템에서 베타-카로틴과 알파-토코폐롤의 산화에 미치는 리폭시게나아제, 리놀레산, 수분활성도의 영향에 대해 검토하였다. 리놀레산 존재하에서 리폭시게나아제에 의한 베타-카로틴과 알파-토코페롤의 산화반응은 높은 수분활성도에서 잘 일어났으며 반응 48시간 경과 후에는 베타-카로틴의 경우 초기함량에 대해 19% 잔존량만을 보였고 알파-토코페롤은 5%를 나타내어 현저히 감소되는 경향을 보였다. 이와같이 동일 조건에서 알파-토코페롤은 베타-카로틴보다 더 많은 감소량을 보여 peroxy radical과의 반응성이 베타-카로틴보다 뛰어난 것을 알 수 있었다. 또한 베타-카로틴의 농도가 높을수록 베타-카로틴의 산화속도도 비례적으로 빨라지는 양상을 보였다. 그러나 스펙트럼상으로 볼 때 베타카로틴의 산화로 인한 최대파장의 이동은 일어나지 않았다. 알파-토코페롤의 산화생성물로는 ${\alpha}-tocopheryl\;quinone$과 ${\alpha}-tocopheryl\;dimer$가 검출되었으며 주요 산화생성물은 ${\alpha}-tocopheryl\;quinone$으로서 반응경과에 따라 크게 증가하였다. 또한 이들 산화생성물은 리폭시게나아제와의 반응에 의해 그 함량이 훨씬 많음을 나타내었다.

• KSBB Journal
• /
• 제23권6호
• /
• pp.513-518
• /
• 2008

재조합 대장균으로부터 베타-카로틴을 추출/정제하고 정제된 베타-카로틴의 주름개선 성능을 평가하였다. 탈수 용매, 추출 용매에 따른 추출량의 큰 변화는 발견되지 않았으나, wet-cell cake으로부터 추출한 경우가 dry cell로부터 추출한 경우에 비하여 2배 많은 양의 베타-카로틴이 추출되었다. 5 g의 wet-cell cake을 파쇄하고, 아세톤으로 탈수한 후, isobutyl acetate로 추출한 결과 36 mg의 베타-카로틴이 추출되었는데, 이는 61.2% 회수율에 해당한다. 베타-카로틴의 결정을 생성시키고 이를 분리한 결과 순도가 증가하였다. 재조합 대장균 배양액 2.5 L로부터 얻은 wet-cell cake 223 g의 탈수, 세포 파쇄 후 세포 잔사물로부터 베타-카로틴 추출, 농축, 결정화 등을 통하여 최종적으로 순도 93%인 베타-카로틴 결정 633 mg을 얻었다. 사람섬유아세포 배양을 통하여 정제된 베타-카로틴의 세포 독성 및 콜라겐 합성에 미치는 영향을 조사하였다. $1.7{\mu}M$의 베타-카로틴을 첨가 시 세포에 독성을 거의 나타내지 않았으며 콜라겐 합성양은 첨가하지 않은 경우에 비하여 1.4배 증가하였다. 본 결과는 저 유독성 용매를 사용하고 기존보다 간단한 방법을 사용하여 재조합 대장균으로부터 고순도의 베타-카로틴을 정제할 수 있고 이를 기능성 화장품의 주름개선제로 사용될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제23권2호
• /
• pp.144-148
• /
• 2013

Lycopene cyclase converts lycopene to ${\beta}$-carotene by catalyzing the formation of two beta-rings at each end of the linear carotene structure. This reaction takes place as a two-step reaction in which both sides of of the lycopene molecule are cyclized into ${\beta}$-carotene rings via the monocyclic ${\gamma}$-carotene as an intermediate. The crtY gene coding for lycopene cyclase from Paracoccus haeundaensis consists of 1,158 base pairs encoding 386 amino acids residues. An expression plasmid containing the crtY gene (pET44a-CrtY) was constructed and expressed in Escherichia coli, and produced a recombinant protein of approximately 43 kDa, corresponding to the molecular mass of lycopene cyclase. The expressed protein was purified to homogeneity by His-tag affinity chromatography and showed enzymatic activity corresponding to lycopene cyclase. We also determined the lycopene substrate specificity and NADPH cofactor requirements of the purified protein. The $K_m$ values for lycopene and NADPH were 3.5 ${\mu}M$ and 2 mM, respectively. The results obtained from this study will provide a wider base of knowledge on the enzyme characterization of lycopene cyclase at the molecular level.

• 한국식품과학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.440-447
• /
• 2004

본 연구에서는 유전자 재조합 기술에 의해 제조된 ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase의 반응특성 및 효소 kinetics를 규명하였다. ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase 효소반응을 위한 최적 온도 및 pH를 측정한 결과, 최적 온도는 $40^{\circ}C$로 판명되었으며 최적 pH 는 9.0이었다. 저장 pH 6.0-9.0 범위에서 안정하였으며, pH 11에서도 80% 이상의 활성을 보이는 호알칼리성 효소임을 확인하였다. 온도 저장성을 확인한 결과, $35^{\circ}C$에서의 효소활성 반감기가 40분으로서 열에 민감한 것으로 판단되었다. 한편, ferrous ion-chelating agent와 sulfhydryl-binding agent를 사용하여 ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase에 미치는 영향을 살펴 보았다. Ferrousion-chelating agent인 ${\alpha},{\alpha}'-dipyridyl$과 1,10-phenanthroline은 $1{\times}10^{-4}$ M에서 최소 저해농도를 형성하였으며, sulfhydryl-binding agent인 iodoacetamide와 PCMB는 $1{\times}10^{-3}$ M에서 N-ethylmaleimide은 $1{\times}10^{-4}$} M에서 최소저해농도를 형성함을 확인할 수 있었다. 본 연구에서의 효소반응은 Michaelis-Menten 곡선을 따름을 확인하였으며, Hanes-Woolf 작도법에 따른 결과, ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase 효소의 $K_{m}$ 및 $V_{max}$ 값은 각각 $3.39{\times}10^{-6}$ 및 1.2 pmol/mg protein/min인 것으로 산출되었다.

• Natural Product Sciences
• /
• 제23권3호
• /
• pp.192-200
• /
• 2017

Skin aging is a complex biological process due to intrinsic and extrinsic factors. Free radical oxidative is one of extrinsic factors that induce activation of collagenase, elastase and hyaluronidase. Natural product from plants has been used as antioxidant and antiaging. This study aimed to evaluate antioxidant and antiaging properties of Hibiscus sabdariffa extract (HSE) and its compounds including myricetin, ascorbic acid, and ${\beta}$ carotene. The phytochemical of H. sabdariffa was determined using modified Farnsworth method and presence of phenols, flavonoids and tannins were in moderate content, whereas triterpenoids and alkaloids were in low content. Total phenolic content performed using Folin-Ciocalteu method, was $23.85{\mu}gGAE/mg$. Quantitative analysis of myricetin, ${\beta}-carotene$, and ascorbic acid of HSE was performed with Ultra-High Performance Liquid Chromatography (UHPLC) that shows $78.23{\mu}g/mg$ myricetin, $0.034{\mu}g/mg$ ${\beta}-carotene$, whilst ascorbic acid was not detected. HSE has lower activity on DPPH ($IC_{50}=195.73{\mu}g/mL$) compared to ${\beta}-carotene$, the lowest in ABTS assay ($IC_{50}=74.58{\mu}g/mL$) and low activity in FRAP assay ($46.24{\mu}MFe(II)/{\mu}g\;$) compared to myricetin, ${\beta}-carotene$. Antiaging was measured through inhibitory activity of collagenase, elastase, and hyaluronidase. HSE had weakest collagenase inhibitory activity ($IC_{50}=750.33{\mu}g/mL$), elastase inhibitory activity ($103.83{\mu}g/mL$), hyaluronidase inhibitory activity ($IC_{50}=619.43{\mu}g/mL$) compared to myricetin, ${\beta}-carotene$, and ascorbic acid. HSE contain higher myricetin compared to ${\beta}-carotene$. HSE has moderate antioxidants and lowest antiaging activities. Myricetin is the most active both antioxidant and antiaging activities.

• 대한지역사회영양학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.151-160
• /
• 2004

The purpose of this study was to evaluate the intake of antioxidant vitamins and plasma concentrations of those in 60 maternal-infant pairs (30 in normal term delivery group, NT; 30 in preform delivery group, PT). We also investigated the relationship between vitamin levels of maternal-umbilical cord plasma and pregnancy outcome. Mean energy intakes of NT and PT pregnant women were 93.2% and 85.4%, and their protein intakes were 113.3% and 110.9% of the recommended dietary allowance (RDA), respectively. While vitamin A intakes were only 51.2% and 39.6% of the RDA in NT and PT pregnant women. The vitamin E intake was about 50% of the RDA (NT 6.27 mg, PT 7.78 mg). The levels of retinol in maternal plasma of NT and PT were $1.51\mumol/\ell\;and\;1.43\mumol/\ell$, respectively. The retinol levels in umbilical cord plasma in NT and PT were $0.72\mumol/\ell\;and\;0.61\mumol/\ell$, respectively. The level of $\beta-carotene$in maternal plasma of NT was 0.49 $\mu$mol/$\ell$, significantly (p ＜ 0.01) higher than that of PT ($0.31\mumol/\ell$).The $\beta-carotene$ of umbilical cord plasma of NT and PT were $0.702\mumol/\ell\;and\;0.01\mumol/\ell$, respectively. The plasma $\alpha$-tocopherol of maternal of NT and PT were $0.72\mumol/\ell\;and\;0.01\mumol/\ell\;29.51 /mumol/\ell\; and 27.17\mumol/\ell,\;respectively.\; The $\alpha$-tocopherol of umbilical cord plasma of NT and PT were $4.16\mumol/\ell\;and\;3.80\mumol/\ell$, respectively. The antioxidant vitamin levels (retinol, $\beta-carotene,\;and\;\alpha$-tocopherol) in maternal plasma were significantly higher (p＜0.0001) than those in umbilical cord plasma. However, there was no correlation between the vitamin levels in maternal plasma and those in umbilical cord plasma. The maternal plasma $\beta$-carotene level showed a positive correlation to gestational age. Also Apgar score at 1 min produced a positive correlation to maternal plasma $\beta$-carotene level.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제29권3호
• /
• pp.260-265
• /
• 1986

잎담배의 중요(重要)한 색소성분(色素成分)인 ${\beta}-carotene$을 $400^{\circ}C,\;600^{\circ}C$ 및 $800^{\circ}C$에서 각각 열분해(熱分解)한 다음 생성(生成)된 휘발성(揮發性) 성분(成分)들을 GC 및 GC/MS에 의해 확인하고 분해온도(分解溫度)에 따른 생성물(生成物)의 차이점을 비교하였다. 각 온도별(溫度別) 분해생성물(分解生成物)로부터 36종(種)의 방향족(芳香族) 탄화수소(炭化水素) 10종(種)의 ${\beta}-ionone$ 관련화합물을 포함하여 53종(種)의 휘발성(揮發性) 화합물(化合物)을 확인하였고 이들 중에서 ${\beta}-cyclogeraniol$을 포함한 37종(種)의 화합물(化合物)은 ${\beta}-carotene$의 열분해생성물(熱分解生成物)로서 아직까지 보고되지 않은 성분(成分)들이다. 한편 $400^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$에서 열분해(熱分解)했을 때의 중요(重要) 생성물(生成物)은 $p-xylene,\;{\alpha}-terpinene,\;{\beta}-cyclocitral,\;ionene(1,2,3,4-tetrahydro-1,1,6-trimethylnaphthalene),\;{\beta}-ionone$ 및 dihydroactinidiolide 등이었고, $800^{\circ}C$에서는 위에서의 6종(種)의 성분(成分) 이외에도 toluene이 많이 생성(生成)되었다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제42권12호
• /
• pp.1949-1957
• /
• 2013

본 연구에서는 6개의 지역(강원도, 경기도, 경상도, 서울, 전라도, 충청도)에서 채취한 가공 및 외식식품 38종에 함유되어 있는 ${\beta}$-carotene 및 retinol의 함량을 조사하였다. 이들 지용성 비타민들은 알칼리를 이용한 직접 검화법과 용매추출법을 병행하여 수행하였다. 면류 식품 14종 중에서 ${\beta}$-carotene 함량은 비빔국수와 쫄면에서 각각 평균 442.43 ${\mu}g/100g$과 301.39 ${\mu}g/100g$이 검출되며 가장 높은 함량을 나타내었다. 비타민 A(${\mu}gRE$) 함량은 비빔국수와 회냉면, 쫄면, 비빔냉면이 각각 77.5 RE와 61.3 RE, 56.4 RE, 53.2 RE이었다. 만두류 식품 4종에서는 김치만두에서 ${\beta}$-carotene 197.64 ${\mu}g/100g$으로 가장 높게 검출되었으며, 비타민 A(${\mu}gRE$) 함량은 33.3 RE이었다. 떡류 제품 12종에서는 매운 떡볶이와 모듬찰떡에서 ${\beta}$-carotene 함량이 각각 평균 205.11 ${\mu}g/100g$과 41.33 ${\mu}g/100g$으로 검출되었으며, retinol은 매운 떡볶이(1.65~10.45 ${\mu}g/100g$)에서만 검출되었다. 매운 떡볶이와 모듬찰떡의 경우, 비타민 A(${\mu}gRE$)의 함량은 각각 39.67 RE와 6.89 RE로 환산하였다. 이는 하루 필요한 비타민 A(700 ${\mu}gRE$)의 1~6%에 해당하는 함량이다. 제빵류 8종에서는 ${\beta}$-carotene 함량이 야채고로케(110.43~192.29 ${\mu}g/100g$), 햄&치즈샌드위치(33.07~116.57 ${\mu}g/100g$), 페이스트리빵(33.69~104.87 ${\mu}g/100g$), 마늘빵(빵집, 33.88~81.21 ${\mu}g/100g$), 버터크림빵(빵집, 31.61~85.84 ${\mu}g/100g$)에서 높게 검출되었다. 비타민 A(${\mu}gRE$)의 함량은 제빵류 중에서 페이스트리빵과 버터크림빵(빵집), 모닝빵들이 각각 77.3 RE와 51.2 RE, 41.4 RE를 나타내며 가장 높은 함량을 보였다.