• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권6호
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• pp.938-945
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• 2011

예로부터 삼지구엽초는(Epimedium koreanum Nakai)는 한방에서 강장, 강정, 이뇨 등의 약재로 이용되어 왔다. 본 연구에서는, 삼지구엽초의 주성분인 icariin의 함량에 따른 항돌연변이 및 면역활성을 탐색하여 향후 기능성 식품소재로서 활용하고자 하였다. Ames test 결과, icariin 함량에 따른 삼지구엽초 추출물은 TA98 및 TA100 균주 모두에서 집락수가 음성대조군에 비하여 농도 변화에 따른 집락수의 큰 변화를 나타내지 않으므로 돌연변이원성이 없는 것으로 나타났다. 간접변이균인 B(a)P 항돌연변이 실험에서는 열수 및 에탄올 추출물이 각각 80% 그리고 90% 이상을 그리고, 직접변이균인 4NQO 항돌연변이균에서는 70% 이상으로 icariin 함량이 많은 순인 KE9412, KE9408, KE9405 순으로 항돌연변이 억제효과를 각각 나타내었다. 인간면역세포인 B와 T 세포를 이용한 면역활성 실험결과, 열수 추출물에서는 icariin 함량이 적은 KE9405가 1.8배로 가장 높은 활성을 나타냈으나, 에탄올 추출물에서는 열수 추출물과는 반대로 icariin 함량이 많은 KE9412가 1.74배로 가장 높은 활성을 나타내었다. 이러한 결과로 인하여, 삼지구엽초는 항돌연변이능과 면역활성 효능을 가지고 있으므로, 건강기능성 식품 소재로의 효용 가치가 높을 것으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권6호
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• pp.1002-1008
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• 2011

본 연구는 당에 의해 유도된 HIT-T15를 이용하여 항당뇨 소재로 잘 알려져 있는 오미자 및 뽕잎 추출물의 인슐린 분비능에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 오미자 발효주정 추출물과 뽕잎 열수 추출물의 총 폴리페놀함량은 각각 $20.11{\pm}0.35$ mg/g 및 $50.02{\pm}0.62$ mg/g이었으며, 총 플라보노이드함량은 $2.85{\pm}0.15$ mg/g 및 $8.76{\pm}0.43$ mg/g 이었다. 전자공여능은 뽕잎 열수 추출물이 $83.21{\pm}3.96%$로 오미자 발효 주정 추출물의 $60.84{\pm}1.86%$보다 높았으며 오미자 및 뽕잎 추출물의 ORAC은 각각 $32.22{\pm}1.46$, $63.54{\pm}2.52\;{\mu}moles$ TE/g였는데, 뽕잎 열수 추출물이 오미자 발효주정 추출물보다 높은 항산화능을 보여주었다. Glucose 10 mM 농도를 처리한 HIT-T15에 오미자 발효주정 추출물 $100{\mu}g/mL$ 첨가시 인슐린 생산량은 2배 정도 증가되었다. 고농도인 16.7 mM의 glucose가 처리된 HIT-T15의 인슐린 생산량($1.54{\pm}0.09{\mu}g/g$ protein)은 glucose 무첨가에서 생산되는 인슐린량($1.06{\pm}0.04{\mu}g/g$ protein)과 유사하였는데 뽕잎 열수추출물 $100{\mu}g/mL$ 첨가에 의해 인슐린 생산성은 대략 6.7배 정도 향상되었다. 따라서 오미자 발효주정 추출물과 뽕잎의 열수 추출물이 고농도의 당으로부터 유도되는 췌장세포의 인슐린 분비를 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제25권1호
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• pp.52-61
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• 2018

본 연구에서는 보리수 과즙에 열처리 후 식초를 제조하고 발효특성을 조사하였다. 열처리 보리수 과즙과 식초는 보리수 열매 색깔과 거의 유사하였으며, 적색도인 b 값은 각각 39.48(과즙)과 37.56(식초)이었다. 보리수 과즙을 발효하였을 때 10일 경과 시 초산균수는 4.59-4.62 log CFU/mL, pH는 3.14-3.45, 산도는 0.2-2.12%, 환원당은 0.69-35.24 mg/mL 및 알코올은 0.2%이었다. 비열처리 과즙보다 열처리 과즙이 라디칼 소거활성과 소화효소 저해활성이 높았고, 이에 상응하여 수용성 phenolics, 수용성 flavonoids, flavan-3-ols 유도체 및 phenolic acids 유도체 함량이 높았다. 한편 열처리 식초의 주요 유기산은 acetic acid(21.82 mg/mL)이었고 주요 flavan-3-ols와 phenolic acids 화합물은 catechin($72.24{\mu}g/mL$), catechin gallate($273.36{\mu}g/mL$), epigallocatechin gallate($68.35{\mu}g/mL$), protocatechuic acid ($12.84{\mu}g/mL$) 및 salicylic acid($42.29{\mu}g/mL$)가 검출되었다. $25{\mu}L/mL$ 처리 시 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성 및 ${\alpha}$-glucosidase와 pancreatic lipase 저해활성은 각각 79.66%, 93.99%, 90.12% 및 64.85% 이었다. 이 결과로부터 보리수 과즙의 열처리 방법을 활용한 새로운 형태의 기능성 식초 혹은 음료를 개발할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제25권1호
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• pp.107-116
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• 2018

본 연구의 목적은 블루베리 잎의 용매별 추출물에 따른 약리활성에 대한 검증 및 효능 평가이다. 블루베리 잎의 항산화, 항염증에 대한 효과를 확인하였다. 염증 반응은 자극이 가해지면 histamine, serotonin, prostaglandin과 같은 혈관 활성물질에 의해 혈관 투과성이 증대되어 염증을 유발하고 cytokine, free radical, lysosomal enzyme 등 다양한 매개 인자가 관여한다. 자극에 의한 macrophage cell의 염증반응은 tumor necrosis factor-${\alpha}$(TNF-${\alpha}$), interleukin-6(IL-6), interleukin-$1{\beta}$(IL-$1{\beta}$)와 같은 pro-inflammatory cytokine의 발현이 유도되고, inducible nitric oxide synthase(i-NOS)와 cyclooxygenase-2(COX-2)에 영향을 받는 유전자의 발현을 자극하게 되어 nitric oxide(NO) 및 $PGE_2$등의 염증 인자가 생성된다. 이에 따라 블루베리 잎 추출물의 항염증에 대한 연구를 위해 이에 영향을 주는 인자인 i-NOS, COX-2의 단백질 발현억제 작용을 확인 하였다. 그 결과 BLA > BLE > BLW 순서로 높은 효능을 확인 할 수 있었다. 가장 효과가 좋은 BLA 처리군에서 $PGE_2$ 분비량 및 다양한 염증성 인자의 mRNA 발현량을 확인하였다. 측정 결과, BLA($100{\mu}g/mL$)는 $PGE_2$ 분비량을 85.3% 억제하였으며 i-NOS, COX-2, IL-$1{\beta}$, IL-6, TNF-${\alpha}$ 단백질과 mRNA 발현이 각각 86.8%, 85.7%, 62.7%, 77%, 32.2% 억제되는 효과를 확인할 수 있었다. 결론적으로 블루베리 70% 아세톤 추출물(BLA)의 항염증 효과가 가장 높았으며, 블루베리 잎은 세포의 mRNA 및 단백질 수준에서 염증인자들의 억제를 통해 대식세포에서 항염증 효과가 명백히 확인되었다. 더 나아가, nuclear factor kappa B(NF-${\kappa}B$), signal transducer and activator of transcription(STAT-1), mitogen-activated protein kinases(MAPKs) 등의 세포 내 염증관련 중간기전을 연구해볼 가치가 있다고 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권1호
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• pp.146-154
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• 2023

참치액 소스를 가공할 때 가쓰오부시(가다랑어 훈연 숙성) 열수 추출물을 주원료로 사용하며, 이때 부산물로 생산되는 가쓰오부시 단백질을 이용하여 가수 분해산물인 peptide 강화소재를 제조하며 이를 젖산발효를 통한 기능성 물질 GABA가 증진된 기능성 발효소재를 개발하였다. 황칠나무 추출물 25%에 glucose 2%, skim milk 1%를 첨가한 제한배지에서 1차 고초균 발효 1일 동안 B. subtilis HA의 생균수는 8.83 log CFU/mL로 크게 증가하였고, pH 7.53과 산도 0.06%를 나타내었다. 고초균 발효물의 protease 활성은 발효 전 1.55 unit/mL에서 발효 후 102.22 unit/mL로 크게 증가하였고, 이에 가쓰오부시 부산물을 10% 첨가하여 60℃에서 3시간 동안 단백질 분해한 결과 tyrosine 함량이 분해 전 72.94 mg%에서 분해 3시간 후 156.85 mg%로 2배 이상 증가하였다. 고초균 발효물을 이용하여 가수분해시킨 가쓰오부시 단백질 분해물에 추가적으로 MSG 10%, glucose 3%, yeast extract 0.5%를 첨가하여 정치배양으로 젖산균 발효를 수행하였다. L. plantarum KS2020의 생균수는 0일 차 7.65 log CFU/mL에서 발효 7일 차 9.33 log CFU/mL까지 크게 증가하였고, B. subtilis HA의 생균수는 0일 차 5.98 log CFU/mL에서 1일 차부터 생균수가 검출되지 않았다. 젖산균 발효물의 pH 및 산도의 변화는 0일 차 pH 7.14, 산도 0.19%에서 1일 차에 pH는 5.77로 감소하고 산도는 1.92%로 증가한 후 발효 3일 차에 산도는 0% 및 pH 8.00 이상을 나타내었다. 젖산발효 1일 차부터 GABA의 전환이 보이면서 발효 3일 차에 고농도 GABA 생성을 나타내었다. GABA 및 glutamic acid의 함량을 HPLC로 분석한 결과, GABA의 함량은 3,139.58 mg/100 g으로 매우 높은 값을 나타냈으며, glutamic acid의 함량은 83.44 mg/100 g이었다. 결과적으로 황칠나무 추출물을 이용한 고초균 발효물을 효소원으로 이용하여 가쓰오부시 부산물의 단백질을 효과적으로 고온에서 단기간에 분해하여 peptide를 생성시켰으며, 연속적으로 젖산발효를 통해 약 3.1%의 GABA가 생성되었다. 최종 가쓰오부시 단백질의 가수분해물을 이용한 젖산균 발효물은 산도가 0%이며 풍미, probiotics, peptides, 고농도 GABA를 함유한 복합 기능성 발효소재로써 소스 등 다양한 식품의 건강소재로 활용이 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권4호
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• pp.703-715
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• 2023

본 연구에서는 고초균으로 발효된 브라질산 원두로 커피추출물을 제조하였으며, 효모 발효를 위한 혼합액(20% glucose, 1% yeast extract, 70% roasted coffee extract)에 Saccharomyces cerevisiae SRCM102539 균주를 접종한 후, 정치배양(30℃, 5일)하여 커피와인을 제조하였다. 커피식초는 Acetobacter pasteurianus CT_02 균주로 제조한 종초를 커피와인에 30%(v/v) 첨가하고, 진탕배양(30℃, 120 rpm, 15일)하였으며 발효기간 중 5일 간격으로 생균수, 이화학적 특성(수용성 고형분 함량, pH 및 총산도), 유기산, 유리당 및 에탄올 함량을 분석하였다. 초산균 발효 전(0일 차, AUFCW)과 후(15일 차, AFCW)의 생균수, 수용성 고형분 함량, pH 및 총산도의 변화는 각각 6.35 log CFU/mL에서 4.19 log CFU/mL, 8.10 °Brix에서 8.57 °Brix, 3.88에서 3.07 및 1.29%에서 7.45%로 나타났다. HPLC 분석을 통한 glucose의 함량은 발효기간에 따라 유의적인 차이가 없었으며, 에탄올 함량은 AUFCW에서 6.02%(w/v)였으나, AFCW에서는 검출되지 않았다. AFCW의 주요 유기산은 acetic acid(5,921.43 mg%), succinic acid(434.96 mg%)와 citric acid(69.43 mg%)로 3종이 검출되었다. 커피식초의 pancreatic lipase 저해활성은 발효기간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. MDI로 지방분화가 유도된 3T3-L1 세포에 대한 AFCW의 항비만 효능평가를 지질축적률, 렙틴 단백질 발현량 및 지방 생성관련 유전자(PPAR-γ 및 SREBP-1c)의 mRNA 발현량 분석으로 진행하였다. AFCW의 항비만 효능은 200 ㎍/mL 농도 처리 시 MDI 단독 처리구 100%에 비해 지질축적률은 69.37%, 렙틴 단백질 함량은 50.20%로 감소하였으며, PPAR-γ 및 SREBP-1c의 mRNA 발현량은 각각 79.89% 및 48.81%로 감소하였다. 이러한 결과를 바탕으로 커피와 인으로 제조된 커피식초가 초산균의 발효과정을 통해 항비만 효능을 더 증가시켰음을 확인할 수 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.183-196
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• 2024

본 연구에서는 AEEL의 고당으로 유도되는 장 상피세포 보호효과 및 L.brevis의 증식에 대한 영향을 확인하기 위해 수행되었다. AEEL은 우수한 환원력, 라디칼 소거 활성 및 지질과산화물 생성 억제 활성을 나타냈으며 고당, H₂O₂, 및 LPS로 유도된 HT-29 세포에서 우수한 세포 생존율 및 산화적 스트레스 억제 활성을 가지는 것으로 나타났다. 또한, AEEL은 항당뇨 활성을 가진 장내 유익균인 L.brevis의 증식에 효과를 보였으며 탄수화물 가수분해 효소인 α-glucosidase 및 최종당화산물 생성에서도 우수한 억제 활성을 나타냈다. 따라서, AEEL의 주요 생리활성 물질을 확인하기 위해 HPLC 분석한 결과, chlorogenic acid와 rutin 등이 확인되었다. 이러한 결과들을 통해, AEEL이 혈당 상승을 억제하고 고당으로 유도되는 산화스트레스로부터 장 건강을 보호하는 기능성 식품 소재로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권6호
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• pp.1082-1094
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• 2023

본 연구는 무김치에서 우점균인 Leuconostoc속의 균주 특성을 살펴보고 유용한 균주를 발굴하여 소재화하기 위해 수행되었는데, 이들 Leuconostoc속 4균주의 효소학적 특성, 안전성 평가, 및 면역증강 효과는 양성대조구 LGG와 함께 비교·분석하였다. 효소활성 평가에서 모든 시험균주들은 벤조피렌과 같은 발암성 전구물질 생성과 연관된 β-glucuronidase 효소활성을 갖고 있지 않았고, β-1,4 당쇄결합을 유리시키는 β-glucosidase 효소활성을 나타내어 식품, 세제, 화학 등 여러 산업 분야로의 활용성을 기대할 수 있는 특징을 보유하고 있었다. 또한, 시험균주들에 대한 항생제 내성 평가결과는 8종 항생제들에 대해 MIC 값이 EFSA 기준치 이하로 감수성을 나타내었다. 용혈성 현상 실험 결과, 4종의 시험균주와 양성대조구로 사용된 LGG균은 모두 용혈능이 없는 감마 용혈 현상을 나타내었고, 병원성 미생물 4종에 대한 항균활성 결과에서도 Leu. mesenteroides K2-4 균주가 B. cereus와 Sta. aureus에 대하여 각각 19±0과 20±0 mm의 억제환을 나타내었는데, 이는 양성대조구인 LGG균보다 높은 항균활성을 보였다. 대식세포 RAW cell에 시험균주들을 처리하였을 때 NF-kB/AP-1 전사인자의 활성도는 모든 유산균주가 처리 농도가 낮을수록 농도 의존적으로 증가하였다. 이들 세포들에 의해 염증성매개물질 중 TNF-α와 IL-6의 생성량 역시 시험균주의 처리 농도가 낮을수록 높은 값을 보였는데, 특히 Leu. mesenteroides K2-4 균주는 모든 항목에서 다른 균주들에 비해 뚜렷한 차이를 보였다. 또한, mRNA 수준에서 TNF-α와 IL-6 발현량 역시 통계적 유의수준(p<0.05)으로 높은 활성을 저농도에서 처리하였을 때 유의적(p<0.05)으로 높은 값을 나타내었다. 따라서 이들 균주들이 분비한 사이토카인들은 T세포와 B세포를 자극하여 체내 면역체계를 활성화시켜 면역증강에 기여할 수 있을 것으로 사료된다. 종합적으로 본 연구에서 사용한 모든 Leuconostoc 균주들은 효소활성과 안전성이 확인되었는데, 그 중 Leu. mesenteroides K2-4균주가 높은 면역활성능을 보여, 향후 면역 기능 개선을 위한 건강기능식품 개발을 위한 후보소재로서 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권6호
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• pp.1095-1106
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• 2023

본 연구는 울릉 섬쑥부쟁이의 생리활성을 평가하여 기능성 농식품 소재로서의 자료 제공을 목적으로 하였다. 대식세포와 선충을 활용하여 울릉 섬쑥부쟁이의 항산화 및 항염증 효과를 평가하였다. 총폴리페놀 함량과 총플라보노이드 함량은 AG와 DAG의 에탄올(70%, 100%) 용매가 열수보다 추출수율이 높았으며, 추출 조건별 항산화 활성 분석도 열수보다는 에탄올 추출물에서 가장 높았다. AG의 경우 100% 에탄올 추출물(4.50%)이, DAG의 경우 70% 에탄올 추출물(4.19%)로 수율이 가장 높았다. 항산화 성분의 추출수율과 라디컬소거 활성 결과와 식품소재 활용을 고려하여 70% 에탄올을 최종 용매로 선정하였다. 시료의 효과평가를 위해 세포독성이 없는 100 ㎍/mL를 최대 농도로 설정하여 대식세포 RAW 264.7에서의 항염증 활성을 평가하였다. LPS로 염증을 유도하고 AG와 DAG 에탄올 추출물 처리군은 LPS 단독 처리군(양성 대조군)과 비교하여 NO의 생성과 iNOS의 발현이 유의적으로 감소하였다. 선충을 이용한 AG와 DAG 에탄올 추출물의 항산화 활성 분석 결과, juglone 처리로 인한 산화적 스트레스 조건하에서 선충의 생존율 연장에는 영향을 미치지 못했다. 선충에 LPS를 처리하여 염증 스트레스 조건하에서 AG와 DAG 에탄올 추출물이 LPS 단독 처리군에 비해 24시간 후 생존율이 증가하였고, 두 시료 모두 생존율 개선 효과가 농도 의존적으로 보였다. 염증과 산화의 스트레스 조건 없이 선충의 평균 수명 기간인 20일 동안 AG와 DAG 추출물을 처리하여 항노화 효과를 평가한 결과 AG와 DAG 에탄올 추출물을 처리한 선충의 생존율 중앙값(10일)은 CON보다 높았으며, DAG 에탄올 추출물은 농도 의존적으로 생존율을 높이는 경향을 보였으나, AG 에탄올 추출물은 그렇지 않았다. AG와 DAG의 20일 생존율은 CON보다 낮거나 유사(DAG 50)하였다. 본 연구의 결과, 울릉 섬쑥부쟁이 에탄올 추출물은 in vitro에서 항산화 활성을 보였고, 염증이 유도된 대식세포에서 iNOS 유전자 발현을 억제하여 NO의 생성량이 감소하였다고 사료된다. 또한, 염증 스트레스를 유도한 선충의 생존율 개선 효과를 보였다. 이 결과는 울릉 섬쑥부쟁이의 건강기능식품 개발 시 기초자료로 활용하고, 지역 농산물의 소비 활성화에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권2호
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• pp.315-323
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• 2024

현재 항염증 활성에 대한 효능이 검증된 acemannan과 aloesin을 다양한 비율로 혼합하여 비율에 따른 항염증 효능을 확인하고자 본 연구를 진행하였다. 항염증 활성은 NO, PGE₂, TNF-α 및 IL-6 생성량 및 염증 관련 단백질인 iNOS, COX-2의 발현량에 대한 효능을 검증하였다. Acemannan과 aloesin 각각의 NO 생성 저해 활성 결과와 혼합 시료인 AA-1, AA-2, AA-3, AA-4, AA-5의 NO 생성 저해 활성 결과를 비교하였을 때, 혼합 시료가 더 우수한 NO 생성 저해 활성을 나타내는 것을 확인하였다. 이후 최적의 배합 비율을 찾기 위해 PGE₂, TNF-α 및 IL-6 생성량에 대해 측정하였다. 그 결과, 시료 5종 모두 최종농도인 100 ㎍/mL 농도에서 LPS 단독 처리군 대비 저해 효과가 나타났으며, 이 중 AA-2의 저해 효과가 가장 높은 것을 확인하여 western blot을 통한 염증 관련 단백질 발현량은 AA-2를 이용하여 실험을 진행하였다. 염증 관련 단백질인 iNOS 및 COX-2의 발현량을 측정 결과, AA-2는 농도 의존적으로 감소하였으며, 최종 농도인 100 ㎍/mL 농도에서 LPS 단독 처리군 대비 각각 25% 이상의 억제 효과가 나타나는 것을 확인하였다. 이러한 결과들을 토대로 acemannan과 aloesin을 다양한 비율로 배합하였을 때, 항염증 활성을 가진 것을 확인하였으며, 이 중 acemannan과 aloesin이 1:2의 비율로 혼합되었을 때 가장 높은 항염증 활성을 나타내었다. 결론적으로 acemannan과 aloesin을 혼합한 시료는 다양한 기능성 소재로써 활용이 가능하며, 이후 항염증 활성 실험들의 기초자료로도 활용이 가능한 것을 확인하였다.