본 연구에서는 소비가 증가되고 있는 귀리 관련 식품 및 가공식품 수요에 대처하기 위해 국내 육성 품종의 이화학적 특성 및 기능성분인 베타글루칸과 항산화활성을 분석하였다. 국내에서 현재까지 개발된 쌀귀리는 5개 품종으로 이들 품종에 대한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 귀리 종실의 외관특성은 선양을 제외한 모든 품종이 장립종이었으며, 귀리 종실 및 가루의 백도 및 L값은 조양이 비교적 높은 값을 보였고, 단백질, 전분, 조지방 등 주요 구성성분은 품종에 따라 유의적인 차이를 보였다. 총베타글루칸 함량은 3.78-4.60% 수준으로 대양이 가장 높았으며, 총베타글루칸 함량에 대한 수용성베타글루칸 함량비율은 71-83%이었다. 쌀귀리의 지방산 조성은 C18:1, C18:2, C16:0, C18:0, C18:3 순이었으며, 불포화지방산 함량은 75.4-81.2%이었으며 대양이 가장 높았다. DPPH 라디칼 소거 활성과 ABTS 라디칼 소거 활성은 품종마다 유의적인 차이를 보였으며, 대양이 가장 높은 항산화활성을 보였다. 전분함량과 단백질 함량은 부의 상관관계(r= -0.775)를 보였으며, DPPH 라디칼 소거활성은 총페놀함량과 정의 상관관계(r=0.760)를 나타내었고,회분함량과 분말백도도 정의 상관관계(r=0.732)를 나타내었다.
영지의 균사체를 분획화하여 ${\beta}-glucan$성 다당류인 ganoderan을 분리한 결과, 12%의 균체외성, 13%의 세포질성, 그리고 75%의 세포벽성 분획으로 각각 수획되었다. 각각의 분획들은 추출 부위와는 상관없이 포도당을 가장 많이 포함하고 있었으며, ${\beta}-glucan$의 특정을 지닌 다당류이었다. Ganoderan의 구성당 및 구성 아미노산은 균사체 추출부위에 따라 상이한 비율을 나타내었다. 이들의 생리적 활성을 검색한 결과, 항 보체 활성은 균체외성이며 수용성인 EXO-WS 분획이 38%로 가장 우수하였으며, 세포벽에서 추출한 알칼리 가용성이며 수용성인 CW-AS-WS 분획이 37%를 나타내었다. 항암활성은 CW-AS-WS 분획이 가장 우수하였으며 94%의 종양 억제율을 보였다. CW-AS-WS 는 평균 분자량 20kD로 80% 의 포도당으로 이루어진 ${\beta}-glucan$성 다당류이다.
꽃송이버섯(Sparassis crispa)은 항암 및 면역증강 효과가 뛰어나다고 알려져 있는 베타-글루칸의 함량이 건조중량의 40% 이상인 것으로 보고되고 있는 산림버섯이다. 일반적으로 버섯에서 추출한 베타-글루칸의 면역활성 및 항암 효과는 널리 알려져 있는 반면 꽃송이버섯 유래의 베타-글루칸에 의한 대식세포의 활성화 기작 및 자실체 추출물에 의한 항암 효과는 아직 보고되지 않았다. 본 연구에서는 꽃송이버섯 유래 베타-글루칸의 면역활성 효과를 확인하고자 마우스의 대식세포인 Raw 264.7 cell을 이용하였으며, 베타-글루칸 처리시 TNF-${\alpha}$와 interleukin-$1{\beta}$(IL-$1{\beta}$)와 같은 사이토카인의 발현 및 분비가 증가됨을 확인하였고, 이러한 과정에 필수적인 역할을 담당하는 전사 인자인 NF-${\kappa}B$가 활성화됨도 확인하였다. 뿐만 아니라 꽃송이버섯 추출물 처리 시 TNF-${\alpha}$의 분비가 증가됨과 함께 in vivo에서 암의 성장을 억제하는 기능이 있음을 확인하였다. 이러한 결과들은 꽃송이버섯이 면역활성을 증가시켜 암의 성장을 억제하는 건강 기능성 식품으로서의 개발 가능성이 높음을 의미하는 것이다.
시판되고 있는 상황버섯과 영지버섯 차류 제품의 이화학적 특성과 ${\beta}$-glucan 함량, 항산화 활성 및 항산화 성분 함량을 조사하고 이들 간의 상관성을 분석하였다. pH는 4.43-7.05의 범위를 보였으며, 상황버섯 액상차2(PL2)와 영지버섯 액상차1(GL1)이 가장 낮은 값을 보였다(p<0.05). Hunter 색차계로 측정한 결과 L 값은 41.76-55.02, a 및 b 값은 -0.49-5.06, 17.41-28.32의 범위를 보였다. 가용성 고형분 함량은 $0.40-0.73^{\circ}Brix$의 범위를 보였으며, 증발잔류물은 62.04-258.84 mg/100 g의 범위로 PL2와 GL1이 가장 높은 값을 나타내었다(p<0.05). ${\beta}$-Glucan 함량은 15.51-62.32 mg%의 범위를 나타내었으며, GL1과 PL2가 각각 62.32 mg%, 42.35 mg%로 높은 함량을 나타내었다(p<0.05). DPPH 라디칼 소거 활성에서는 $32.63-367.81{\mu}M$ GAE, FRAP에서는 $321.86-1,035.19{\mu}M$ TE, ABTS 라디칼 소거활성에서는 $703.50-1,091.83{\mu}M$ TE의 범위를 나타내었으며, 총페놀 함량은 $286.56-916.00{\mu}M$ GAE, 총플라보노이드 함량은 $85.33-635.33{\mu}M$ CE의 범위를 보여 전반적으로 PL2와 GL1이 항산화능이 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 총페놀 함량과 총플라보노이드 함량은 DPPH 라디칼 소거 활성, FRAP 및 ABTS 라디칼 소거 활성과 모두 높은 상관성(r=0.7298-0.9743)을 보인 반면, ${\beta}$-glucan 함량은 항산화 활성 모두와 비교적 낮은 상관성(r=0.3146-0.6663)을 보였다. 전반적으로 액상차가 침출차에 비해 ${\beta}$-glucan 함량 및 항산화능이 우수하였다.
The amount of $\beta-glucans$ in 12 edible mushroom species was determined and their water-solubility was assessed. A large variability in $\beta-glucans$ content was observed in the mushroom species, ranging from 4.71 to $46.20\%$ on a dry basis. Gyrophora esculenta, Lentinus edodes, Coriolus versicolor, Ganodenna lucidum, and Flammulina velutipes had high levels of $\beta-glucans$ Soluble $\beta-glucans$ content, which plays a key role in the physiological effects of mushrooms, also varied greatly according to the mushroom species, ranging from 2.12 to $19.66\%$. Water-solubility of $\beta-glucans$ in the edible mushrooms, as a percentage of total $\beta-glucans$ content varied from 42.55 to $73.35\%$.
알츠하이머병(Alzheimer's disease, AD) 의 진행과정의 주요 분자는 베타아밀로이드 펩타이드(${\beta}$-amyloid peptide, $A{\beta}$)이며, $A{\beta}$ 생성에 가장 중요한 작용을 하는 효소가 ${\beta}$-secretase이다. 본 연구에서는 상황버섯 자실체로부터 수용성 고분자물을 분리, 정제하였고, 이들 고분자물이 주로 glucose, galactose, mannose 등으로 구성되어 있고, 특히, glucose 함량이 가장 많은 glucan의 일종으로서, FT-IR 구조분석, laminarinase 효소분석에 의한 결합구조 분석 등의 결과로부터, 최소한 일정 부분 beta-(1,3)-결합구조를 갖는 beta-glucans 들의 일종이고, beta-(1,6)-결합의 분지를 갖는 beta-(1,3)(1,6)-glucan은 아닌 beta-(1,3)-glucans임을 확인하였다. Et-P는 분자량이 각각 1,629, 1,294, 21 kDa인 다당류들로서, FT-IR 분석과 원소분석의 결과로 볼 때, Et-P가 페놀성(phenolic) 물질과 복합체 형태로 존재하는 다당류일 것으로 판단되었다. 상황버섯 자실체 열수 추출물로부터 분리된 수용성 다당류인 Et-P는 DPPH radical 소거능을 보이고, 특히, 뇌신경세포 사멸에 의한 치매 유발 물질로 알려진 베타-아밀로이드 펩타이드($A{\beta}$)를 생성하는 ${\beta}$-secretase 효소의 활성을 현저히 저해하는 효과를 나타냈다. 이는 상황버섯 자실체 유래 수용성 다당류인 Et-P가 향 후 보다 심도 깊은 연구를 통해 항치매 효과를 나타내는 건강 식의약소재로 개발될 가능성이 있음을 보였다.
찰성, 부정형, plump endosperm 등의 유전자를 결합시킨 보리 isogenic lines의 이화학적 품질특성과 취반특성에 대한 제 특성을 조사하였다. 종실의 천립중은 입도가 2.5 mm 이상의 것이 가장 많은 Betzes가 가장 높았으며, 정맥율은 Franubet과 Wafranubet이 높았고, 보리쌀의 백도는 품종에 따라 큰 차이를 보였다. 배유가 부정형 전분 유전자로 구성된 Franubet이 전분함량이 가장 높았으며, 제분율도 높았다. 보리전분의 팽윤력과 물결합능력은 찰성 및 부정형 유전자를 갖는 품종이 높았다. Amylogram 특성에서 찰성의 보리는 메성에 비하여 호화 온도는 낮았고 최고점도는 높았다. ${\beta}-Glucan\;viscosity$는 품종에 따라 큰 차이를 보였는데, 특히 찰보리의 ${\beta}-glucan\;viscosity$가 가장 높았다. 취반특성중 흡수율, 용출고형물 및 퍼짐성은 찰성과 부정형 전분을 포함한 보리 품종이 Wafranubet이 가장 높았으며, 밥의 백도는 품종간에 차이가 없었다.
표고버섯의 추출 조건 및 효소 처리에 따른 품질 특성을 조사하였다. 추출온도에 따른 이화학적 특성은 $20^{\circ}C$와 $40^{\circ}C$일 때 우수한 것으로 나타났으나 추출은 시간이 증가함에 따라 품질특성이 높아지는 경향으로 전반적으로 10시간 추출이 우수한 것으로 나타났다. 추출 용매비의 경우 1:100(w/v)일 때 가용성 고형분 함량, 환원당 및 조단백 함량 등의 이화학적 특성이 가장 우수한 것으로 나타나 1:100으로 용매비를 설정하였다. 이상과 같이 설정된 $50^{\circ}C$, 2시간 및 용매비(1:100)의 조건으로 각각의 효소제를 처리하였다. 그 결과 protease 0.2% 및 cellulase 0.2% 구간이 품질특성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 효소제 처리에 따라 필수 아미노산 함량은 2배 정도 증가하였으나 $\beta-glucan$ 함량은 차이가 크게 나타나지 않았다.
Brandi, Jamile;Oliveira, Eder C.;Monteiro, Nilson K.;Vasconcelos, Ana Flora D.;Dekker, Robert F.H.;Barbosa, Aneli M.;Silveira, Joana L.M.;Mourao, Paulo A.S.;Silva, Maria De Lourdes Corradi Da
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제21권10호
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pp.1036-1042
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2011
The exopolysaccharide botryosphaeran ($EPS_{GLC}$; a ($1{\rightarrow}3$)($1{\rightarrow}6$)-${\beta}$-D-glucan from Botryosphaeria rhodina MAMB-05) was sulfonated to produce a water-soluble fraction ($EPS_{GLC}$-S) using pyridine and chlorosulfonic acid in formamid. This procedure was then repeated twice to produce another fraction ($EPS_{GLC}$-RS) with a higher degree of substitution (DS, 1.64). The purity of each botryosphaeran sample (unsulfonated and sulfonated) was assessed by gel filtration chromatography (Sepharose CL-4B), where each polysaccharide was eluted as a single symmetrical peak. The structures of the sulfonated and re-sulfonated botryosphaerans were investigated using ultraviolet-visible (UV-Vis), Fourier-transform infrared (FT-IR), and $^{13}C$ nuclear magnetic resonance ($^{13}C$ NMR) spectroscopies. $EPS_{GLC}$ and $EPS_{GLC}$-RS were also assayed for anticoagulation activity, and $EPS_{GLC}$-RS was identified as an anticoagulant.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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