작두콩 첨가 커피의 기능성 평가

배훈천 전남대학교 2019 국내박사

작두콩 첨가 커피의 기능성 평가 배 훈 천 전남대학교대학원 식품공학과 (지도교수: 문제학) (국문초록) 삶의 질이 향상됨에 따라 기능성 식품에 대한 수요가 고조되고 있다. 커피는 세계적으로 가장 널리 소비되는 음료이며, 국내 커피의 소비 또한 갈수록 증가하고 있다. 본 연구에서는 생리활성이 우수한 것으로 보고된 함초, 블랙커민 및 작두콩을 첨가하여 블렌딩 커피를 제조하고, 이들을 대상으로 총 페놀성 화합물의 함량 분석과 항산화 활성 평가 및 관능평가를 행하여 새로운 기능성 강화 커피 음료의 개발 가능성을 검토하고자 하였다. 함초커피는 항산화능 향상 측면에 있어 함초가 소량 첨가되었음에도 불구하고 매우 우수한 결과를 보였다. 그러나 함초 첨가에 의해 짠맛과 잡미가 미치는 영향이 매우 커 기호도 측면에 있어 커피의 블렌딩 소재로써 적합하지 못하다고 판단되었다. 그리고, 블랙커민의 경우, 기호성 측면에 있어서는 거부감이 약했던 반면, 항산화 활성 향상능 측면에 있어서는 현저히 낮은 효과를 보였다. 이에, 블랙커민 또한 기능성 측면에 있어 커피의 블렌딩 소재로써 적합하지 못하다고 판단되었다. 한편, 작두콩은 관능평가에 있어서 커피의 기호성에 거부감이 거의 없었을 뿐만 아니라 항산화 활성 향상 정도 또한 매우 우수했다. 따라서 본 연구에서는 최종적으로 작두콩을 커피의 블렌딩 소재로 선발하였다. 이에, 작두콩이 커피에 첨가됨으로써 기능성을 향상시키는지에 대해 보다 폭넓게 검토하기 위하여 동물세포를 이용한 항염증 활성을 평가하였다. 그 결과, 모든 농도에서 세포독성이 관찰되지 않았으며, 염증이 유도된 RAW 264.7 세포에서 iNOS 단백질의 발현과 NO의 생성, 그리고 IL-6의 생성이 효과적으로 억제됨이 확인되었다. 본 연구 결과를 통해 커피와 작두콩 혼합 추출물을 이용한 작두콩 커피는 소비자의 기호도에 미치는 부정적인 영향이 적고, 높은 항산화 활성을 보였으며, 염증 매개 물질의 생성을 억제하는 효과가 있는 것으로 확인되었다. 따라서 커피와 작두콩 혼합 추출물로 제조된 작두콩 커피를 기능성 강화 커피음료로 제품화함으로써 국민건강 증진과 소비자 선택의 기회 확대에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. Functional Evaluation of Coffee Beverage Added with Sword Bean (Canavalia gladiata) Hun Cheon Bae Department of Food Science and Technology, Graduate School, Chonnam National University (Supervised by Professor Jae-Hak Moon) (Abstract) In recent years, demand for functional foods has been increasing as the quality of life has improved. Coffee is the most widely consumed beverage in the world, and domestic coffee consumption is also growing. In this study, glasswort (GW), blackcumin (BC) and swordbean (SB) were selected to make functional blending coffees, as they are reported to have high physiological activity. Blending coffees were made with addition of GW, BC and SB respectively, and their total phenolics content and antioxidant activity were determined. GW coffee (GWC) showed very high antioxidant activity despite the small amount of GW added. However, in the sensory evaluation, the preference for GWC was very low, making them unsuitable as blending material for coffee. In the case of BC coffee (BCC), although the preference in sensory evaluation was not bad, the antioxidant activity was significantly decreased. Therefore, BC was also excluded from a candidate for blending material of coffee. On the other hand, SB coffee (SBC) was excellent in both sensory evaluation and antioxidant activity evaluation. Therefore, in this study, SB was selected as blending material for making functional coffee. Moreover, anti-inflammatory activity using RAW 264.7 cells was evaluated using the MTS assay, to examine whether adding SB improves the functionality of coffee. The results showed that cytotoxicity was not observed at all concentrations of 10-50% (v/v) SB in coffee. In addition, the expression of iNOS protein and the increase of NO and IL-6 were effectively inhibited by addition of SB to coffee. Consequently, SB was selected as a excellent coffee blending material for its high sensory evaluation results, high antioxidant ability and anti-inflammatory activity. Therefore, intake of SBC may contribute more to improving health than intake of coffee.

Coffee residue as a potential cryoprotective agent for shelf-life extension of lactic acid bacteria

고승희 전남대학교 대학원 2020 국내석사

커피 생산량은 2018년 기준 9천7백톤이 생산되었으며, 커피음료와 인스턴트 커피 생산 후 대부분이 부산물로 발생하고 있다. 국내에서도 매해 커피음료의 소비가 증가함에 따라 커피부산물이 증가하고 있으며 이를 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 김치에서 분리한 유용 미생물의 활성유지 분말 제형 제조를 위해 커피 부산물 추출물의 적용 가능성을 조사하였다. Leuconostoc mesenteroides WiKim32 대상으로 커피 부산물 추출물의 동결건조 및 보관과정에서 유산균 보호 가능성을 평가하였다. 그 결과 동결과 해동을 반복하는 가속실험에서 다른 유산균 대비 가장 높은 78.1%의 활성을 유지하였다. 커피 부산물 추출물 첨가 농도에 따른 생존율을 살펴 본 결과 농도가 5%까지 높아 짐에 따라 생존율도 높아지는 경향을 나타냈으며, 그 이상의 농도에서는 생존율이 감소하였다. 이는 커피 부산물 추출물에 존재하는 항산화물질의 영향에 기인하는 것으로 사료되며, 이를 확인하고자 추출물에 존재하는 항산화물질을 농도별도 처리하여 그 영향을 살펴보았다. 그 결과 추출물에 존재하는 caffeine, chlorogenic acid와 caffeic acid의 소량 첨가 시 대조군 대비 높은 생존율을 보였으나, 일정 수준 이상의 농도(5%)에서는 생존율이 급격히 감소함을 확인하였다. 또한 추출물에 존재하는 당 함량이 생존율에 미치는 영향을 검증하기 위해 0.25-10% 커피 부산물 추출물 상당량의 arabinose, mannose와 galactose를 단일로 처리하여 결과를 관찰하였다. 유산균의 생존율은 농도의존적으로 증가하는 경향을 보였으며, 특히 mannose 처리 시 낮은 농도에서도 비교적 높은 생존율이 확인되었다(41.1-48.5%). 커피 부산물 추출물과 실제 널리 사용되고 있는 기존의 동결보호소재와의 장기 저장 시 보호능을 비교하였다. 동결건조 후 장기 저장(56일) 시 커피 부산물 추출물을 첨가한 실험군에서 48.7%의 생존율을 나타내었고, 이는 상업적으로 사용되는 maltodextrin (48.6%), trehalose (48.1%), skim milk (47.5%)와 glycerol (29.6%)의 생존율 보다 높거나 유사한 수준이었다. 본 연구에서 확인된 동결 보호 및 저장 안정성 증진 효과를 근거로 판단해보면, 커피 부산물 추출물은 현재 사용되고 있는 고가의 동결보호제를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. The present work describes the feasibility of coffee residue extracts (CRE) as cryoprotective agents in the storage stability of freeze-dried lactic acid bacteria. CRE were extracted from the coffee residue, produced after coffee extraction for coffee powder and instant coffee preparation, by autoclave equipment. Leuconostoc mesenteroides WiKim32 was selected to evaluate the ability of CRE to protect bacteria during freeze-dried storage. The storage stability of freeze-dried Leu. mesenteroides WiKim32 with CRE was comparable to those with commercial cryoprotective agents. CRE contributed to storage stability immediately after freeze-drying process (61.2%) and subsequent storage (48.7%). The protective effect derived from CRE is related to carbohydrates including arabinose, galactose and mannose and phenolic compounds such as chlorogenic acid (CGA) and caffeic acid (CA). Phenolic compounds could protect LAB cells more effectively than carbohydrates. The highest cell viability was observed with mannose, followed by CA and CGA, with cell viabilities of 48.5%, 39.5% and 33.2%, respectively. CRE are feasible materials, which can reduce the storage and distribution costs compared to commercial agents, i.e., maltodextrin and skim milk, currently available.

향기성분 전구체의 유기합성 및 생체 내 흡수ㆍ대사기전 연구

임수아 전남대학교 일반대학원 2016 국내석사

향기성분은 후각을 통해 향을 인식할 수 있는 저분자 물질들이며 꽃, 허브, 차 등과 같은 식물 및 식품에서 특유한 향을 발현한다. 식물체에 함유되어 있는 알콜계 향기성분의 대부분은 배당체, 즉 향기성분 전구체 형태로 존재하며, 실제로 향을 발현하는 화합물은 알콜성 향기성분 전구체로부터 ether결합이 가수분해되어 생성된 aglycone이다. 종래에 향기성분(aglycone)을 대상으로 일부 생체 내에서의 흡수ㆍ대사 연구가 행해진 바 있다. 그러나 식물체에 aglycone보다 압도적으로 함량이 높은 알콜성 향기성분 전구체(glycoside, 97-98%)에 관한 흡수ㆍ대사 연구는 전무한 실정이다. 이에 본 연구에서는 다양한 생리활성을 발현함이 보고된 바 있는 thymol, menthol 및 2-phenylethanol을 대상으로 이들의 배당체들(glucosides)을 유기합성한 후, 이들을 이용하여 생체 내에서의 흡수ㆍ대사기전 해명에 관한 연구를 행하였다. 먼저 thymol, menthol 및 2-phenylethanol을 출발물질로 하여 thymol glucoside (수율 57.7%), menthol glucoside (수율 57.5%) 및 2-phenylethanol glucoside (수율 56.0%)를 각각 확보하는데 성공하였다. 확보된 thymol 배당체를 쥐에 경구투여(165 μmol/kg body wt.)한 후 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 8시간 후에 각각 대동맥으로부터 채혈하여 혈장을 분리한 다음, β-glucuronidase 처리를 행한 후 HPLC 및 GC 분석을 행하였다. 그 결과, 투여한 thymol 배당체는 혈액 내에 intact form으로 흡수되며, 그 aglycone 및 aglycone의 대사체 형태로는 흡수되지 않았다. 그리고 thymol 배당체를 투여한 쥐 혈장 중에 그 intact form의 최고농도는 투여 1시간 후에 관찰되었으며, 그 농도는 4.83 ± 3.34 μM로 확인되었다. 다음, menthol 배당체를 thymol 배당체와 같은 조건으로 쥐에 경구투여한 뒤, 효소처리 실험을 거쳐 HPLC 및 GC 분석을 행하였다. 그 결과, 투여한 menthol 배당체는 혈액으로부터 intact form은 물론, 그 aglycone 및 aglycone의 대사체 형태로도 검출되지 않았다. 이에 menthol 배당체는 생체 내로 흡수되지 않고 분변으로 배설될 가능성이 시사되어, menthol 배당체 투여 쥐의 분변을 분석하였다. 그러나 투여한 menthol 배당체는 분변에서도 intact form이나 그 aglycone 및 aglycone의 대사체 형태로 검출되지 않았다. 이 결과로부터 menthol 배당체는 생체 내로 흡수되는 과정에서 전혀 다른 형태의 대사체로 변형될 가능성이 높다고 판단되었다. 다음, 2-phenylethanol 배당체를 thymol 및 menthol 배당체와 같은 조건으로 쥐에 경구투여한 다음 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간, 8시간 후에 각각 대동맥으로부터 채혈하여 혈장을 분리한 뒤, sulfatase H-1 처리를 행한 후, HPLC 및 LC-ESI-MS 분석을 행하였다. 그 결과, 투여한 2-phenylethanol 배당체 또한 혈액 내에 intact form은 물론 그 aglycone 및 aglycone의 포합체 형태로도 흡수되지 않았다. 그러나, LC-ESI-MS 분석을 행하여 보다 자세한 분석을 행한 결과, 미량이나마 2-phenylethanol의 대사체인 phenylacetic acid로 대사되어 혈액에 흡수됨이 확인되었다. 한편 2-phenylethanol 배당체는 경구투여량에 비해 검출된 대사체가 매우 미량이어서 2-phenylethanol 배당체 또한 분변으로 배설될 가능성이 시사된 바, 2-phenylethanol 배당체 투여 쥐의 분변을 분석하였다. 2-Phenylethanol 배당체 투여 후의 쥐 분변 추출물을 분석한 결과, 배당체와 그 algycone은 검출되지 않았다. 그러나 2-phenylethanol이 배당체 투여 후의 쥐 분변 추출을 sulfatase H-1으로 처리한 후 HPLC 분석을 행한 결과 2-phenylethanol이 검출되었다. 이 결과로부터 2-phenylethanol 배당체는 생체 내에서 phenylacetic acid로 대사됨이 확인되었음에 더하여, 일부는 2-phenylethanol의 포합체 형태로도 분변에 존재함이 시사되었다. 본 연구결과들로부터 향기성분 전구체의 생체 내 흡수ㆍ대사는 그 aglycone들만을 투여한 타 그룹의 선행연구 결과들과 매우 다름이 확인되었다. 그리고 동일한 glucoside임에도 불구하고 향기성분 전구체들의 aglycone의 구조적 차이에 따라 생체 내에서의 흡수ㆍ대사 경향에 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 그리고 식물체에 압도적으로 함량이 높은 향기성분 전구체에 관한 생체 내 흡수ㆍ대사기전 해명에 관한 연구는 아직까지 전혀 진행된 바가 없었다. 그러나 본 연구를 통해 식물체의 향기성분 전구체에 관한 연구가 처음으로 수행되었다. 이러한 성과가 추후 향기성분 전구체의 생체 내에서의 거동 및 생리활성 평가에 관한 유용한 기초자료로 활용되길 기대한다.

양파 뿌리의 n-Hexane층 함유 화합물의 단리 및 구조결정

이광우 전남대학교 대학원 2020 국내석사

녹차 및 보이차 투여 쥐에 있어 gallic acid의 흡수·대사 비교

정다은 전남대학교 2020 국내석사

보이차는 대표적인 미생물 발효차 중의 하나로서 보이차의 다양한 생리활성이 보고되면서 최근 국내에 무분별하게 수입되는 양이 증가하고 있는 추세이다. 국내에서 이러한 보이차 선호도는 녹차보다 보이차에 gallic acid (GA)의 함량이 높기 때문일 것이라는 인식으로부터 기인되는 것으로 알려져 왔다. 따라서 본 연구에서는 녹차 및 보이차를 대상으로 GA와 주요 catechin류를 정량하고 녹차와 보이차를 투여한 쥐에 있어 GA의 혈중 총 흡수율의 비교분석 및 생리활성 평가를 행하였다. 녹차와 보이차에 함유된 GA와 주요 catehcnih류를 정량한 결과, 녹차 추출물의 유리형 GA 함량은 보이차 추출물보다 낮았지만, catechin류, 특히 GA를 부분구조로 하는 (-)-epicatechin gallate (ECG)와 (-)-epigallocatechin gallate (EGCG)의 함량은 보이차 추출물보다 월등히 높았다. 이로써 녹차의 ECG 및 EGCG에 결합된 잠재적인 GA 함량까지 포함하였을 때, GA 함량은 보이차보다 녹차에 약 4.2배 높게 산출되었다. 이에 녹차 및 보이차 추출물을 대상으로 혈중 GA의 흡수율을 비교하였다. 각 찻잎의 동일 건조 중량 상당량의 녹차 추출물(375 mg/kg body wt. in 20% propylene glycol) 및 보이차 추출물(99 mg/kg body wt. in 20% propylene glycol)을 쥐(Sprague-Dawley, ♂, 6 weeks old)에 경구투여하여 30분, 1, 2, 4, 8, 12 및 16시간 후에 대동맥으로부터 채혈하여 얻어진 혈장을 대상으로 ECD-HPLC분석을 행하였다. 그 결과, 각 추출물 투여 혈장으로부터 GA는 유리형과 포합체 형태로 흡수됨이 확인되었다. 그리고 혈장 중에 있어 유리형 및 total GA 흡수율(유리형 +포합체형)을 비교한 결과, 투여 후 초기시간대(30분, 1시간, 2시간)에는 녹차보다 보이차 투여군의 혈중 GA 농도가 높았지만, 투여 후 4시간부터는 시간이 경과할수록 녹차 투여군의 혈장에서 더 높은 농도로 흡수됨이 확인되었다. 이어 녹차와 보이차 추출물 경구투여 쥐 혈장을 대상으로 GA 흡수 농도가 가장 높았던 30분과 4시간 후의 혈장을 이용하여 그 대조구와 함께 TBARS 생성억제능을 비교ㆍ평가하였다. 그 결과, 보이차 투여군보다 녹차 투여군의 혈장에서 더 뛰어난 항산화 활성을 보였다. 이는 혈중 total GA 함량이 보이차보다 녹차에 있어 더 높았으며, 녹차에는 GA 이외의 다양한 생리활성을 지닌 catechin류 등의 페놀성 화합물이 보이차보다 훨씬 고농도로 함유되어있기 때문에 혈액 내에서 우수한 항산화 활성을 발현한 것이라 판단된다. 이 결과들로부터 시료 중 GA 함량 측면에 있어 녹차가 보이차보다 낮았을지라도 혈중 GA 함량 측면을 고려하였을 때, 음용 시 보이차보다 녹차가 혈중 항산화능이 현저히 더 높음이 확인되었다. 이는 GA의 유용성은 보이차의 특징적인 기능성 지표로서 제한적일 수 있으며, 생체 내에 흡수된 GA로부터 발현되는 in vivo 생리활성 측면에 있어 보이차보다 녹차를 음용하였을 때 더 효과적일 것으로 기대되었다. Pu-erh tea (PET) is one of the microbial fermented teas. It has been recently reported that PET has various bioactivities and it is associated with the high concentration of gallic acid (GA). Most of GA in PET is originated from catechins, in particular, (-)-epicatechin gallate (ECG) and (-)-epigallocatechin gallate (EGCG). In addition, it has been reported that GA is liberated from the ECG and EGCG in vivo. When considered the phenomena, in comparison of functional benefit between green tea (GT) and PET, it is suspected whether the simple comparison on GA content of free form in GT and PET is reasonable. Therefore, in this study, total GA content (free form + ECG + EGCG, by mol) in GT and PET extracts was analyzed. The content of free form GA was higher in PET extract than in GT extract. However, the contents of ECG and EGCG possessing GA as a partial structure were significantly higher than those of PET. Therefore, total catechins content of PET extract was significantly lower than that of GT extract. In addition, GT and PET extracts were orallly administered to rats (Sprague-Dawley, ♂, 6 weeks old), respectively, and bloods were collected from artery. Separated plasma was analyzed using ECD-HPLC (+700 mv). In addition, total GA content (free form + conjugated form) in rat blood plasma after oral administration of GT and PET extracts was compared. GA was detected from the rat plasma as free form and conjugated metabolites in glucuronide and/or sulfate. The contents of free form and total GA in rat plasma were higher in GT administration group than in PET administration group regardless of the content of free form GA in tea extracts. Inhibition effect against formation of TBARS in rat plasmas after oral administration of GT and PET extracts, plasma 4 hr after oral administration of GT extract was remarkably higher than that of PET extract. This result suggested that GT exerts higher anti-oxidative activities in blood than PET. Consequently, it is considered that the usefulness of GA may be restrictive as a characteristic functional indicator of PET. In addition, the physiological activity by GA in vivo may be more effective when ingested GT than PET.

퉁퉁마디 추출물의 EtOAc획분으로부터 항산화 화합물의 단리·동정

최정민 전남대학교 산업대학원 2009 국내석사

퉁퉁마디(Salicornia herbacea L.)의 기능성 해명과 유용 성분의 구명을 목적으로 퉁퉁마디에 함유된 항산화 활성 화합물의 단리·정제 및 구조해명 연구에 착수하였다. 퉁퉁마디 지상부 8 kg (신선중량)을 MeOH 26 L로 추출하여 추출물 417.33 g을 얻었다. 추출물의 H2O현탁액을 n-hexane, EtOAc, BuOH로 순차 용매분획한 후, 수율과 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical- scavenging 활성을 비교하였다. 그 결과 n-hexane층 51.93 g (12.44 %), EtOAc층 6.40 g (1.53 %), BuOH층 33.94 g (8.13 %) 및 H2O층 319.07 g (76.46 %)을 얻었다. 모든 층에서 항산화 활성이 인정되었으나 EtOAc층이 가장 높은 항산화 활성을 나타냈으며, TLC 분석 결과로부터도 다양한 화합물들의 존재가 확인되었다. 그래서 본 연구에서는 EtOAc층에 함유된 항산화 활성 화합물들의 단리 및 구조해석을 행하였다. EtOAc층을 silica gel과 Sephadex LH-20을 이용한 column chromatography 및 HPLC를 행하여 총 2종의 항산화 활성 화합물을 단리하였다. 단리된 활성 화합물은 MS 및 NMR 분석에 의해 3,5-dicaffeoylquinic acid (49.8 mg)와 3,4-dicaffeoylquinic acid (3.3 mg)로 각각 동정하였다. 이 2종 화합물은 퉁퉁마디로부터 처음 단리·동정되었다. 본 퉁퉁마디의 성분 연구 결과가 퉁퉁마디의 생리활성 및 가공에 관한 연구 등의 기초 자료로 활용되길 기대한다.

한국형 미생물 발효차의 제조과정 중 미생물 다양성 및 기능성 성분 변화 양상

심현정 전남대학교 대학원 2015 국내석사

The diversity and dynamics of the bacterial communities during fermentation of Korean wild cultivar tea leaves were investigated by culture-independent approaches. In the piles of tea leaves during fermentation, water content gradually decreased and the temperature increased at 7 days of the fermentation process and then decreased. Using pyrosequencing analysis of total bacterial DNAs isolated from tea leaf samples from the piles on 0, 7, 14, 21, and 63 days of the fermentation process, a total of 7 phyla, 41 families, 96 genera and 240 species were obtained from tea samples of the fermentation process with dominant phyla of Proteobaceria, Firmicutes, Actinobacteria, and Bacteroidetes. Genera Microbacterium, Pantoea, Bacillus, and Pseudomonas are dominant microorganisms isolated from fermented tea. The most abundant genus Pseudomonas was found in the 0 days of the fermentation process, while the genera of Pantoea, Bacillus, and Pseudomonas showed the highest abundance in 7, 14, and 21 days of the fermentation process, respectively and Microbacterium genus gradually increased to the 63 days of the fermentation process. The present molecular approaches effectively described the complex ecosystem of natural microbial-fermented tea products, giving useful information for the Korea representative microbial-fermented tea processing. We investigated change of biologically active components and antioxidant activity in microbial-fermented tea during natural fermentation of Korean wild cultivar tea. The Hunter L value decreased while Hunter a and b values increased during the fermentation process. Caffeine content did not change significantly. The content of (-)-epigallocatechin increased to the 42 days of the fermentation process and then decreased, but other catechin contents rapidly decreased during the fermentation process. Theaflavins were not found during the fermentation process. Ascorbic acid and 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical-scavenging activity rapidly decreased during the fermentation process. These results may provide useful information for the Korea representative microbial-fermented tea processing.

배 과피로부터 Arbutin의 고순도 대량 간이 정제법 확립

김지은 전남대학교 산업대학원 2011 국내석사

β-Arbutin (4-hydroxyphenyl β-D-glucopyranoside)은 강한 tyrosinase 저해 활성을 갖고 있어 미백화장품 원료로 널리 이용되고 있다. 그러나 배를 포함한 식물로부터 고순도의 arbutin 정제에 대한 연구가 매우 미흡한 실정이다. 그래서, 본 연구에서는 배의 과피로부터 arbutin의 고순도 대량 간이 정제법을 확립하고자 하였다. 먼저 배 과피로부터 arbutin의 최적 추출 용매 및 pH 조건을 검토하기 위하여 다양한 비율의 H2O/EtOH 혼합 용매를 이용해 각각 산성(pH 3.0)과 중성(pH 7.0) 조건으로 추출하여 ODS-HPLC 분석에 의해 arbutin을 정량하였다. 그 결과, pH 3.0의 80% EtOH 추출이 가장 높은 arbutin 추출 효율(101 mg%)을 나타냈으며 순도도 가장 높았다. 이에 pH 3.0의 80% EtOH 추출물로부터 arbutin 정제를 시도하였다. 배 과피(신선중량 10 g)의 80% EtOH (pH 3.0) 추출물(1.35 g)을 H2O로 현탁액을 만든 다음, EtOAc로 용매분획하여 H2O층과 EtOAc층을 얻었다. 두 층 모두 arbutin이 존재하였으나 대부분(80%)의 arbutin이 H2O층에 이행되었음을 알 수 있었다. 이어 용매분획 후 얻어진 H2O층을 대상으로 EtOH/H2O를 이동상으로 한 Diaion HP-20 column chromatography에 의해 정제한 결과, 100% H2O 용출획분과 10% EtOH 용출획분에서만 arbutin의 존재가 확인되었으며, 이중 대부분(90.1%)이 10% EtOH 용출획분에 존재하였다. 그래서 Diaion HP-20 column chromatography는 arbutin 정제에 매우 선택성이 높은 것으로 판단되었다. Diaion HP-20 column chromatography를 행하여 얻어진 10% EtOH 용출획분으로부터 고순도로 arbutin을 정제하기 위하여 preparative ODS-HPLC를 실시하여 arbutin의 retention time과 정확히 일치하는 단일화합물을 얻었다. 배 과피로부터 얻어진 화합물이 4-hydroxyphenyl β-D-glucophyranoside (arbutin)임을 1H-NMR 분석에 의해 확인하였다. 또한 analytical scale의 HPLC 분석 결과에서도 99% 이상의 고순도의 arbutin이 회수되었음을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 배 과피에서 신속하고 간단하게 고순도의 arbutin을 정제할 수 있는 방법을 제시하였으며, 이 방법이 배를 포함한 다양한 arbutin 고함유 자원으로부터 고순도의 arbutin을 정제하는데 유용한 기술로 활용되어지길 기대한다.

한국 전통차(떡차)의 기능성성분 분석과 항산화활성 평가

김수희 전남대학교 대학원 2011 국내석사

떡차는 찻잎의 내생효소를 작용시켜 제조하는 홍차의 제법과 미생물에 의한 후 발효과정을 거쳐 제조하는 미생물발효차의 제법을 혼용하여 제조하는 독특한 우리나라의 전통차 중의 하나이다. 삼국시대부터 음용되어 왔으나 오늘날에 이르러 거의 그 명맥이 끊겨가고 있으며, 현재 국내 차 시장에서의 점유율 또한 매우 낮은 실정이다. 그래서 본 연구에서는 떡차의 대중화를 위해 그 과학적 특성을 구명하고자 떡차의 다양한 생리활성 성분의 함량 및 기능성을 비교·평가하였다. 실험에 사용된 시료는 2010년 함평 B다원에서 재배 및 제조된 떡차를 사용하였으며, 생엽, 실외위조, 실내위조, 유념, 덖음, 그리고 최종제품의 6단계 시료를 분석하였다. 또한 저장기간에 따른 특성을 검토하기 위해 2005년부터 2010년에 동일 다원으로부터 제조되어 보존 중인 시료들에 대해서도 동일한 분석을 행하였다. 대조구로는 중국 雲南省 海湾茶廠에서 2003년과 2008년에 제조된 고급 보이차를 이용하였다. 성분분석은 catechin류, theaflavin류, caffeine, gallic acid, ascorbic acid, tocopherol류, 총 phenol성 화합물의 함량을, 그리고 생리활성은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical-scavenging 활성에 의한 항산화능을 평가하였다. 먼저 모든 카테킨류는 제조과정과 저장기간이 진행됨에 따라 감소하는 경향을 보였다. Gallic acid는 떡차의 제조과정과 저장기간이 진행됨에 따라 증가하는 경향을 보였으나, 미생물발효차와는 달리 현저한 유의적 증가현상은 관찰되지 않았다. 즉 이것은 gallic acid가 ECG나 EGCG로부터 유리되어짐으로써 일부 생성되는 것으로 여겨지나, 미생물의 작용은 거의 또는 전혀 없었기 때문으로 판단되었다. Caffeine의 경우 제조과정 및 저장기간에 따른 함량 변화양상은 관찰되지 않았다. 또한 theaflavin류는 제조과정이 진행됨에 따라 대체로 그 함량이 증가되는 경향을 보였으며, 저장기간이 진행됨에 따라 거의 모든 성분에 있어 증감이 반복적으로 관찰되었다. 이는 theaflavin류를 거의 또는 전혀 함유하지 않는 보이차와의 차이점이라 판단되어지며, 이러한 차이점은 최종 건조단계 이전에 내생효소 활성을 작용시켜 제조한 방법이 적용되었기 때문이라 판단되었다. Tocopherol류의 제조과정에 따른 함량에 있어 δ-tocopherol을 제외한 나머지 tocopherol류는 증가하는 경향이 관찰되었으며, 저장기간에 따른 함량은 감소경향이 관찰되었다. Ascorbic acid (vitamin C)는 생엽에 다량 함유되어 있던 것이 제조과정을 거치면서 급격히 감소되어 최종 제품에서는 소량 검출되었다. 또한 저장기간에 따른 함량 변화에서도 동일한 현상이 관찰되었다. 총 페놀성 성분은 제조과정이 진행될수록 대체로 함량이 증가하는 경향을 보이다가 덖음에 이르러서는 감소하는 경향을 보였으며, 저장기간에 따른 양적변화 차이는 관찰할 수 없었다. 그리고 항산화능 평가에 있어서는 제조과정의 진행에 따른 시료간의 차이는 관찰되지 않았으나, 저장기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향이 관찰되었다. 이상에서 검토된 카테킨류와 테아플라빈류, 그리고 여러 생리활성 성분 변화양상을 비교한 결과, 떡차는 미생물발효차의 특성보다는 내생효소의 작용을 거쳐 제조된 홍차 (발효차)의 특성을 오히려 더 많이 지닌 것으로 판단되어진다. 하지만 떡차는 오랜 기간 동안 그 제조법에 있어 명맥이 충실하게 이어져 내려오지 못했으며, 일부 사찰이나 특정 개인에 한정되어 그 제법이 전수되어왔다. 이러한 점을 고려하였을 때, 전통 떡차의 제조법 문제는 본 연구를 행함에 있어 매우 중요한 출발점일 것이다. 이에 본 연구가 떡차의 특성을 규정짓는 단회성의 완성된 성과로 인식되기보다는 추후 본 결과를 바탕으로 보다 다양한 떡차의 특성 연구가 지속적으로 행해질 필요가 있다고 판단된다.

도마의 재질별 식중독 원인균에 대한 항균효과

김지영 전남대학교 산업대학원 2011 국내석사

우리나라의 세균성 식중독의 주요한 원인균인 Escherichia coli O157:H7, Salmonella typhimurium, Vibrio vulnificus, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus 및 Staphylococcus aureus의 6종의 미생물에 대하여 저지환 시험과 Real-Time PCR을 이용한 정량법을 이용하여 항균력을 평가하였다. Plastic 재질의 도마들은 E. coli O157:H7, S. typhimurium, S. aureus의 식중독균에 대해 항균력을 나타내었고, 항균력이 표시된 도마와 표시되어있지 않은 도마들 간의 항균력 차이는 크지 않았다. 나무 재질의 도마는 V. vulnificus에 대해서 항균력을 나타내었고, 5종의 나무 재질의 도마들 중 대나무 도마는 E. coli O157:H7, S. typhimurium, V. cholerae, V. vulnificus의 4종의 균에 대해 저지환 시험에서 항균력을 나타내었으며, Real-Time PCR로 정량한 결과에서는 S. aureus에 대해 생육억제력을 나타내어 5종의 식중독균에 대하여 가장 광범위한 항균력을 보였다.