본 연구는 과열증기처리 기술을 양파에 적용하여 불쾌취를 저감화하고, 이를 통해 고품질 양파 가공품 개발 및 소재화에 활용하기 위한 기초 자료를 확보하고자 과열증기처리에 따른 양파의 휘발성 물질, 불쾌취 유발 물질과 항산화활성, 조직감, 관능적 특성 등 품질특성을 분석하였다. 과열증기처리에 의해 휘발성 향기성분 및 불쾌취와 매운맛의 지표 물질이 저감화됨을 확인하였다. 항산화활성 및 총 페놀성 화합물 함량은 다소 증가하는 경향을 보였으며, hardness, chewiness 등은 확연하게 감소하는 것으로 나타났다. 양파 추출액의 총 가용성 고형분 함량은 처리에 의해 전체적으로 증가하였으며 처리에 따라 기호도 점수가 높아지는 것을 확인하였다. 결과적으로 과열증기 처리가 양파의 불쾌취저감화에 효과적임을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 과열증기 기술을 적용한 양파의 불쾌취 저감화 및 이를 통한 다양한 고품질 가공품 개발 및 소재화를 위한 중요한 기초 자료로 활용될 수 있으리라 판단되며, 과열증기오븐 처리를 통해 불쾌취를 조절함과 동시에 생리활성능을 지니는 향기 성분 및 유용성분의 감소는 최소화하는 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
청국장으로부터 분리된 B. amyloliquefaciens CGD3를 이용하여 아마란스를 발효하였으며 발효시간에 따른 발효물의 이화학적 특성 및 생리활성을 조사하였다. 아마란스 발효 0시간에서의 생균수는 4.54 log CFU/mL로 나타났으며 72시간 발효물에서 8.01 log CFU/mL로 가장 높은 생균수를 나타내었고, protease 활성은 72시간 배양하였을 때 36.70 unit/mL로 가장 높았다. 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 발효시간이 증가함에 따라 증가하여 72시간 발효 시 각각 601.12 mg/100 g 및 442.32 mg/100 g으로 가장 높았으며 72시간 이후부터 감소하는 경향을 보였다. 총 단백질 함량은 발효시간이 증가할수록 증가하여 96시간 발효 시 0시간 보다 2.7배 단백질 함량이 증가하였으며, 총 당 함량은 발효 12시간 이후부터 급격히 감소하는 경향을 보였다. 유리아미노산 함량은 발효시간이 증가할수록 증가하였는데 0시간에서 119.49 mg/100 g이었고 96시간 발효시 886.94 mg/100 g으로 증가하였다. 전자공여능, FRAP 및 환원력은 72시간 발효구간에서 각각 84.46%, $551.91{\mu}M$ 및 2.74로 가장 항산화활성이 우수하였다. ${\alpha}$-glucosidase 저해활성 및 ACE 저해활성은 발효 72시간 구간에서 각각 81.41% 및 79.09%의 저해활성을 나타내어 발효최적 시간임을 확인하였다.
홍차 분말의 첨가량을 0~8%로 달리하여 제조한 스펀지 케이크의 물리 화학적 품질, 항산화 활성 및 소비자 기호도를 비교하였다. 케이크의 pH와 높이는 홍차 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 굽기 손실률의 경우 홍차 분말의 함량이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 경도는 0~4% 시료 간에서는 유의적인 차이는 없었다(p>0.05). 한편 명도($L^*$)는 붉은색을 띄는 홍차 분말 고유색의 영향으로 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고(p<0.05), 적색도($a^*$)와 유의적으로 증가하였다. 황색도($b^*$)의 경우 증가하는 경향을 보였으나, 0~4%, 6~8% 시료 간에 유의적인 차이는 발견되지 않았다(p>0.05). 항산화 활성을 나타내는 전자공여능과 ABTS 라디칼 소거능 활성은 홍차분말을 첨가할수록 유의적으로 증가하는 경향이 나타났다(p<0.05). 소비자 기호도 결과 2~4% 첨가군이 색과 부드러움을 제외한 나머지 항목에서 대조군보다 높게 평가되었으며, 따라서 관능품질과 건강기능성 효과 등을 고려할 때 소비자의 기호를 충족시키기 위한 최적 첨가비율은 2~4%가 가장 적합한 것으로 판단된다.
백미삼(지근), 홍미삼(지근), 홍삼절편Ⅰ(주근: 수삼-증삼-건조-습점-절편-건조) 및 홍삼절편II(주근: 수삼-절편-증삼-건조)을 puffing gun으로 팽화시켜 그 전후의 성분특성을 조사하였다. 팽화 후 기화로 인해 수분함량은 감소하였으나 다른 일반 성분에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 총당의 경우 팽화 후 모든 시료에서 감소 경향을 보였으나 환원당의 경우 백미삼을 제외한 홍삼류 시료에서 증가 경향을 보였다. 모든 시료에서 조사포닌 함량이 증가하였으며 홍삼류 시료들은 일부 ginsenoside에서 2배 이상의 증가량을 보였다. 또한 팽화 후 산성 다당체가 증가하였을 뿐만아니라 총 페놀성 화합물과 전자공여능의 경우 비슷한 경향으로 증가하여 팽화에 의해 항산화 활성이 전반적으로 증가한다는 것을 확인할 수 있었다. 한편 팽화 후 아미노산 함량 및 지방산 함량이 감소하였으나 백미삼의 경우 불포화지방산에서는 큰 변화를 보이지 않았다. 무기질 함량은 팽화 전후로 큰 변화를 보이지 않았다. 결론적으로 모든 시료에서 일반 성분, 무기질 등의 함량변화 없이 약리활성을 가지는 조사포닌, 총 페놀성 화합물, 산성 다당체 등의 성분들이 팽화 가공으로 인해 증가하는 결과를 확인할 수 있었다. 따라서 고부가가치의 인삼 기능성 식품개발을 위하여 팽화가공법의 적용이 가능할 것으로 기대된다.
비파 씨를 MeOH로 침지 추출하여 얻어진 추출물을 n-hexane, EtOAc, n-BuOH 및 $H_2O$로 용매 분획하였다. 이중 tyrosinase, DPPH 및 SOD 활성이 상대적으로 높은 EtOAc 분획에 대해 column chromatography를 이용하여 6개의 페놀성 화합물을 분리하였다. 각 화합물의 화학구조는 NMR 스펙트럼 데이터 해석 및 표품과의 HPLC 직접 비교를 통하여 benzaldehyde (1), chlorogenic acid (2), caffeic acid (3), benzoic acid (4), ferulic acid (5) 및 amygdalin (6)으로 동정하였다. 이들 화합물중 benzaldehyde (1)는 125 mg/mL농도에서 tyrosinase저해활성이 70.8%로 나타나 positive control인 kojic acid의 56.3%보다 높게 나타났다. 또한 분리한 화합물 중 DPPH 라디칼 소거능은 12.5 mg/mL 실험농도에서 chlorogenic acid (2)와 caffeic acid (3)가 각각 43.7, 81.5%의 저해활성을 나타내었으며, 비파 씨의 SOD 활성물질은 chlorogenic acid (2)임을 확인하였다. 향후 이들 활성물질의 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구결과는 보다 안전하고 우수한 tyrosinase 및 라디칼소거능을 가지는 새로운 선도화합물 발굴을 위한 기초자료로 이용될 수 있을뿐만 아니라 비파 씨의 식물 화학적 성분에 대한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
녹차는 생리활성의 촉진작용뿐아니라 항암, 항산화, 고혈압 억제효과, 체중조절 등 다방면의 약리효과를 보이는 것으로 보고되고 있다. 아울러, 녹차의 항균 및 항진균 작용에 관한 연구결과도 발표되고 있으나, 항균작용 기작에 접근한 기초 연구는 별로 많지 않다. 본 연구는 식품변패미생물에 대한 녹차추출물의 항균작용을 구명하는 기초자료를 획득하는데 그 목적이 있다. 녹차추출물의 항균력을 조사한 결과, $500{\mu}g/mL$ 이상의 농도에서 뚜렷한 항균활성을 보였고, 광역의 병원성 및 부패성 미생물들에 대하여 항균활성을 나타내었다. 또한, 녹차추출물의 항균물질은 넓은 범위의 온도($40{\sim}150^{\circ}C$) 및 pH($3{\sim}11$)에서 안정성을 나타냈다. 따라서 녹차추출물의 항균물질은 항균활성이 높고, 항균 대상 미생물의 분야가 광범위할 뿐아니라, 넓은 범위의 온도 및 pH에 안정하여 이상적인 천연 항균제로서의 개발가능성을 제시하였다. 아울러, 녹차추출물의 항균작용을 알기 위하여, 녹차추출물 처리가 미생물 세포막 기능에 미치는 영향을 조사한 결과, 녹차추출물의 주요 작용기작은 세포막 perturbation에 기인한 것으로 사료되었다.
난대성 상록활엽수종의 자원화 및 식품 소재화 탐색을 목적으로 구실잣밤나무(Castanopsis cuspidata var. sieboldii $N_{AKAI}$) 열매(구실잣밤) 추출물의 수율, pH, 당도, 색도, 구성당, 유기산 함량, 페놀 함량 및 항산화활성을 검정하였다. 각 용매에 대한 추출물의 수율은 물 추출물에서 3.6%로 가장 높았고, pH는 6.43의 중성값을 보였으며, 당도는 3.17 $^{\circ}Brix$를 나타내었다. 색도 중 L값은 83.07, a값은 1.49 그리고 b값은 10.48을 나타내었다. 구성당의 조성 및 함량은 fructose 27.11 mg%, glucose 26.29 mg%, galactose 0.86 mg%로 나타났다. 유기산은 총 5종이 동정되었으며, oxalic acid(59.44%), formic acid (23.99%), malic acid (11.24%), citric acid (3.34%), succinic acid (1.99%) 순으로 나타났다. 총 페놀 함량은 물 추출물에서 27.69 mg% 수준으로 가장 높았고, DPPH radical-scavenging 활성은 대조구인 $\alpha$-tocopherol ($SC_{50}\;12.47{\mu}g/mL$)에 비해 낮은 수준이었으나 EtOAc 추출물($SC_{50}\;74.88{\mu}g/mL$)에서 가장 강한 활성을 보였다. 이와 같은 결과를 바탕으로 구실잣밤은 다양한 식품소재 및 기능성 소재로서의 활용성이 기대되었으며, 또 도토리의 대용 및 병용이 가능한 소재로서 실용화 가능성이 확인되었다.
새로운 기능성 소재를 탐색하기 위하여, 13종의 식용 및 약용식물의 종자추출물을 조제하여 생리활성물질 함량, 항산화활성 그리고 tyrosinase 억제활성을 분석하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 주목에서 각각 $57.51mg{\cdot}g^{-1}$과 $7.98mg{\cdot}g^{-1}$으로 가장 높게 나타났다. 종자추출물의 DPPH 라디칼 소거 활성은 머루$\times$'캠벨얼리' 교배종에서 $RC_{50}$이 $0.03mg{\cdot}ml^{-1}$로 가장 높았고, ABTS 라디칼 소거활성은 고음나무 종자에서 $RC_{50}$이 $0.109mg{\cdot}ml^{-1}$로 가장 높게 나타났다. Ferric thiocyanate(FTC) 방법으로 linoleic acid에 대한 과산화 억제효과를 조사한 결과, 감나무, 고욤나무, 당후박나무, 쪽동백나무, 머루, 머루$\times$'캠벨얼리' 교배종, 묏대추나무, 대추나무의 종자추출물에서 BHT와 유사한 수준의 억제활성을 보였다. 종자추출물의 tyrosinase 억제활성은 감나무, 고욤나무, 탱자나무, 벚나무, 묏대추나무, 대추나무에서만 나타났으며, 특히 고음나무에서 가장 높았다.
본 연구에서는 파극천 추출물의 수면연장 시간, 항 경련효과 및 시험관내에서 파극천의 각 분획별 활성산소의 소거능을 관찰하여 본 결과 pentobarbital을 투여한 대조군의 수면 유도시간 및 수면시간($3.77{\pm}0.56$분, 수면시간 $68.3{\pm}6.8$분)이 파극천 추출물(200 mg/kg)을 전 처리하고 pentobarbital을 투여함으로써 수면유도 시간($3.95{\pm}0.56$분) 및 수면시간($110.4{\pm}10.3$분)이 연장되었다. PTZ에 의해 유도되는 경련 발작이 대조군 $4.9{\pm}0.98$인데 비해 파극천(200 mg/kg)의 전처리로 경련박작이 $3.2{\pm}0.54$로 현저히 억제되었으며 이 결과는 PTZ의 경련발현시간, 경련유지시간 및 사망시간에 미치는 파극천의 영향과 유사하였다. 뇌중 GABA 함량은 PTZ의 투여로 정상군에 비하여 억제되던 것이 파극천의 전처리로 증가 되었으며, GABA-T의 활성과 지질과산화의 함량은 PTZ의 투여로 각각 증가되던 것이 파극천 추출물의 투여로 억제되었다. 시험관내에서 PTZ로 유도된 뇌조직중의 hydroxy radical의 생성량은 butanol 및 dichlomethane 분획의 첨가($20{\times}10^{-2}g/ml$)에서 약 35%에서 50%까지 감소하였다.
제주모시풀에서 각종 column chromatography법을 이용하여 2종의 flavonoid를 분리하여, $^1H$-, $^{13}C-NMR$, LC ESI-IT-TOF MS를 통해 구조동정 할 수 있었다. 분리된 물질이 심장세포에서 높은 항산화 활성을 가지고 있으며, 활성 산소종의 작용기전 연구 및 심근경색 질환의 예방과 치료에 효과적으로 사용할 수 있는 기초자료가 될 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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