본 연구에서는 스마트팜에서 생산된 새싹마늘의 부위별과 생육기간별의 품질을 비교하였다. 일반성분 함량은 수분과 조회분의 경우 생육기간에 따른 변화를 나타내지 않았으나, 조단백질과 조지방은 생육기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 모든 시료구에서 주요 유리당은 fructose로 나타났으며, 주요 유기산은 oxailc acid와 citric acid로 나타났다. 새싹마늘의 총유리당과 유기산은 생육기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 무기성분은 모든 시료구에서 K와 P가 가장 높은 함량을 나타났으며, 새싹마늘의 생육기간이 길어짐에 따라 함량이 증가하는 경향을 나타내었다. 새싹마늘의 유리아미노산은 생육기간이 길어짐에 따라 새싹마늘의 어린잎(SL)을 제외한 다른 시료구들의 argine은 감소하였으며, glutamic acid는 새싹마늘의 뿌리(SR) 시료구를 제외한 모든 시료구에서 증가하는 경향을 보였다. Alliin은 생육기간이 길어짐에 따라 함량이 감소하는 것으로 나타났고, total thiosulfinate는 일반 마늘 89.24 mmol g-1, 새싹마늘 71.16-82.36 mmol g-1으로 나타났다. 총폴리페놀과 플라보노이드 분석 결과 총폴리페놀 함량은 생육기간에 길어짐에 따라 함량이 증가하였으나 플라보노이드는 큰 변화가 나타나지 않았다. 새싹마늘의 DPPH와 ABTS 자유 라디칼 소거 활성 및 SOD 유사 활성은 각각 37.45-65.47%, 59.12-89.81% 및 89.52-98.59%로 일반 마늘 대비 발아에 의해 증가하였으나, 생육기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 본 연구결과 새싹마늘은 일반 마늘 대비 발아에 의해 기능성 성분과 생리활성이 향상되었으며, 최적 생육기간은 20일로 나타났다. 이는 기능성 및 식품 가공 소재 연구의 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.
방풍의 화합물은 동양 전통 의학에서 사용되고 있는 식물로 항염증, 비염, 미백, 아토피, 항알레르기 및 각종피부질환에 사용되고 있다. 본 연구는 한국 전통발효식품에서 분리된 Lactobacillus plantarum BHN-LAB 33를 이용해 발효한 방풍 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. plantarum BHN-LAB 33 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 방풍 추출물에 비해 L. plantarum BHN-LAB 33 발효 방풍 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 14%, 총 플라보노이드 함량은 약 09% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거활성능과 ABTS radical 소거활성능, 환원력은 각각 약 70%, 80%, 45% 및 39% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, tyrosinase 저해 활성은 44% 증가되는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. plantarum BHN-LAB 33을 이용한 생물전환을 통한 방풍 발효 추출물의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였다. 또한, 생물전환기술은 생리활성을 증대시키기 위한 매우 유용한 기술임을 확인하였으며, 생물전환기법을 통한 기능성 식품소재 및 화장품 소재 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.
승마갈근탕액(SG)과 발효 승마갈근탕액(FSG)에 의한 항산화, 항균 및 세포독성에 대한 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. SG와 FSG의 항산화 효과를 DPPH법을 이용하여 측정한 결과 $200{\mu}g/mL$에서 70.2%, 74.3%로 FSG가 높았다. SG와 FSG에 의한 아질산염 소거능은 pH 1.2, 3.0, 6.0 조건에서 발효 승마갈근탕액의 아질산염 소거능이 높았으며, pH가 낮을수록 아질산염 소거능은 높았다. SG와 FSG의 SOD 유사활성은 발효 승마갈근탕액에서 증가하였다. SG와 FSG의 총 플라보노이드 함량은 각각 47.14 mg/g, 52.11 mg/g으로 발효 처리 시 총 플라보노이드 함량이 증가하였다. SG와 FSG의 항균 효과를 조사한 결과 효모형 진균인 C. albicans에 대한 최소억제농도($MIC_{50}$)가 $800{\mu}g/mL$로 낮게 나타나 항진균 효과가 S. mutans, S. epidermidis와 S. aureus($MIC_{50}$, 1,600~3,200)에 대한 항균 효과보다 높았다. SG의 S. epdermidis와 S. aureus에 대한 항균 효과는 $MIC_{50}$이 $3,200{\mu}g/mL$였으나, FSG에 의한 $MIC_{50}$은 $1,600{\mu}g/mL$였다. SG와 FSG의 카드뮴에 대한 섬유소세포 보호 효과는 각각 $10.0{\mu}g/mL$ 처리 농도에서 64.36% 및 76.12%로 FSG의 세포보호 효과가 높게 나타났다. FSG의 폴리페놀성 물질 변화는 발효 처리 시 활성화된 daidzein 함량이 $63{\mu}g/L$로 SG에 비해 약 5배 증가하였다. 승마갈근탕액을 발효처리 시에 탕액의 색상이나 향기에 대한 선호도 및 전체적인 기호도가 증가하였다.
꾸지뽕잎차 제조의 기초적 자료를 마련하기 위하여 건조생잎(RT), 덖음차(PT) 및 발효차(F)의 품질특성을 비교하였다. 수분함량은 RT 18.47%, PT 및 FT는 각각 6.23% 및 8.50%였다. 조단백질 함량은 RT 17.77%, PT 20.46%, FT 19.13%였으며 조지방 함량은 $0.05{\sim}0.07%$, 회분함량은 $9.27{\sim}10.74%$, 탄수화물함량은 RT 54.42%, PT 62.52%, FT 61.96%였다. 수용성 고형물의 함량은 FT>PT>RT순으로 $23.10{\sim}37.38%$였으며 total rolyphenol 함량은 $815.24{\sim}835.16\;mg%$로 유의적인 차이가 없었다. $L^*$값은 RT 34.71, PT 20.94, FT 20.85로 PT 및 FT에서 낮았으며, $a^*$값은 PT에서 $b^*$값은 RT에서 높았다. 모든 추ethanol 추출물에서 농도가 증가할수록 환원력, 전자공여능 및 superoxide dismutase유사활성이 증가하였으며 FT의 경우가 PT및 RT에 비하여 높았다. 총유리아미노산 함량은 FT(1429.93 mg/100 g)>RT(1108.94 mg/100 g)>PT(833.13 mg/100 g)순 이였으며, 주요 유리 아미노산은 RT에서는 L-asparagine, L-valine, PT에서는 L-cystine, L-glutamic acid, FT에서 는 L-proline이 였다. 관능검사 결과 PT와 FT는 RT에서 나타나는 쓴맛과 떫은맛이 감소되었으며 단맛, 구수한 맛이 향상되었고 풍미, 색상 및 종합적 기호도가 향상되었다. 이상의 실험결과, 덖음꾸지뽕잎차와 발효꾸지뽕잎차는 맛, 풍미, 기호도 등 관능적 품질은 상호 대등한 반면 덖음차보다 발효차에서 항산화활성이 높고 유리아미노산의 함량이 높아 품질면에서 우수한 것으로 평가되었다.
칡의 화합물은 동양 전통 의학에서 매우 중요한 콩과 식물로서 다량의 이소플라본을 함유한다고 보고되었다. 그러나, 칡의 주요 함유 이소플라본은 생물학적으로 이용가능성이 낮기 때문에, 생물학적 이용가능성을 증대시키기 위해서는 가수분해나 ${\beta}$-glucosidase를 사용하여 생물전환을 통해 이용 효율성을 증대시킬 수 있다. 본 연구는 김치로 부터 분리된 Lactobacillus rhamnosus BHN-76를 이용해 발효한 칡 추출물의 항산화 효과를 조사하였다. L. rhamnosus BHN-76 발효는 $37^{\circ}C$에서 3일간 발효하였으며, 발효하지 않은 칡 추출물에 비해 L. rhamnosus BHN-76 발효 칡 추출물에서 총 폴리페놀 함량은 약 134%, 총 플라보노이드 함량은 약 110% 증가된 것을 확인하였다. 또한, SOD 유사활성능, DPPH radical 소거 활성능과 ABTS radical 소거활성능은 각각 약 213%, 190%와 107% 항산화능이 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 L. rhamnosus BHN-76을 이용한 칡의 발효가 가능하며, 유산균 발효가 칡의 항산화능 증대에 효과적인 것을 확인하였으며 본 연구를 기반으로 한 기능성 식품 또는 화장품 소재로의 개발 및 응용이 가능할 것으로 기대된다.
본 실험은 동일한 실험사료를 급여한 유사한 생체중의 백세미, 실용 육계와 산란종 수평아리의 도체 생산 효율 및 육질 특성을 비교하기 위해 수행하였다. 계종간의 육질 특성을 조사하기 위해 각각 100수의 백세미 수평아리, 실용 육계 수평아리, 산란종 수평아리를 펜당 25수씩 총 12개 펜에 임의 배치 하였다. 옥수수와 대두박 위주로 배합된 동일한 사료를 급여하여 사육한 후 동일한 날짜에 도계하기 위해 백세미는 35일, 실용 육계는 18일, 산란종 수평아리는 49일간 사육하였다. 계종에 따른 도체 성적과 혈액 성상, 가식성 근육의 물리적 특성을 조사하였으며, 또한 근육 내 과산화물 생성, 항산화 활성, pH 변화 및 계육의 관능적 특성에 대해 평가하였다. 도체율은 백세미와 육계가 산란종 수평아리보다 유의하게 높았고(P<0.05), 산란종 수평아리에서 날개와 다리 비율이, 백세미와 육계에서는 가슴육 비율이 유의하게 높은 결과를 나타내었다(P<0.05). 혈액 내 총 콜레스테롤, GOT 및 GPT 활성에는 처리간에 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 육질 분석에서 전단력가, 보수력 및 가열 감량에서 계종간 차이가 나타나지 않았으나, 가슴 근육의 명도는 백세미가 가장 높았고, 가슴 근육의 황색도와 다리근육의 적색도에서 백세미와 육계가 산란종 수평아리보다 유의하게 높게 나타났다(P<0.05). 항산화 활성과 pH 변화에서는 백세미와 육계가 산란종 수평아리보다 다소 높았으나 유의한 차이는 아니었다. 육질의 관능적 특성에 대한 조사에서는 백세미가 산란종 수평아리보다 육색에서 유의적으로 높은 결과를 보였으나(P<0.05), 풍미, 연도 및 전체적인 선호도에서는 계종간에 유의한 차이는 인정되지 않았다. 결과적으로 유사한 체중의 세계종을 비교하였을 때 산란종 수평아리에서 계육의 물리 화학적 특성 및 관능적 특성은 백세미 및 실용 육계와 유의적으로 큰 차이는 나타나지 않았다. 그러나 도체 생산 효율, 성장 및 사료 요구율이 낮은 점을 감안한다면 산란종 수평아리의 활용 가능성은 그리 크지 않을 것으로 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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