고 기능성 쌀 슈퍼자미와 대립자미의 기능성 성분 조성 및 생리활성 효능 분석

배현정 경북대학교 대학원 2014 국내박사

본 연구는 신품종 유색미인 대립자미와 슈퍼자미의 건강기능성 식품 소재로서의 가능성을 평가하기위해 이화학적 검사 및 항산화 활성평가, 생리활성 효능을 검토하였으며 신품종 유색미와 일반품종과의 차이점을 규명하여 대사성 질환 예방용 건강기능성 소재로서의 인증을 위한 기본자료로 활용하고자 수행되었다. Ⅰ. 신품종 유색미 대립자미, 슈퍼자미 쌀의 이화학적 특성 조단백질은 대립자미가 8.93%로 가장 많은 양을 나타내었으며 조지방 함량은 쌀 시료 간 큰 차이가 발견되지 않았다. Na, Mg, K, Fe, P 함량은 모두 슈퍼자미에 가장 많은 양이었으며 무기질 간 함량차이는 P>Na>K>Mg>Fe 순으로 나타났다. 전분입자의 호화 개시 온도는 슈퍼자미가 67℃로 높게 나타났으며 호화피크 온도 역시 슈퍼자미가 가장 높게 나타났고 대립자미는 흑진주와 유의적인 차이를 발견할 수 없었다. Ⅱ. 신품종 유색미 대립자미, 슈퍼자미 쌀 70% 에탄올추출물의 기능성성분 및 항산화 활성 (1) 70% 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 화합물 함량은 슈퍼자미에서 가장 많은 함량 이었으며 플라보노이드와 안토시아닌 함량에서도 유사하게 측정되었고 슈퍼자미>대립자미>흑진주>일반현미의 순이었다. (2) 슈퍼자미의 총항산화력이 375.34 AEAC로 가장 높은 값을 나타내었고 대립자미가 355.92, 흑진주가 274.58 AEAC의 값을 나타내었으며 다른 항산화 활성 실험 결과와 비슷한 경향을 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능에서도 슈퍼자미가 유의적으로 높은 활성을 내어 in vitro free radical 소거에 기인하는 우수한 항산화 효과를 확인 할 수 있었다. Hydroxy radical 소거능은 신품종 유색미간 유의적인 차이는 보이지 않았고 일반현미에 비해서는 우수한 활성을 나타냈으며 SOD 유사활성 역시 다른 항산화 측정 결과와 유사하게 대립자미와 슈퍼자미에서 일반현미와 흑진주 모두보다 유의적으로 높은 활성을 나타내는 것을 확인 할 수 있었다. Ⅲ. 신품종 유색미 대립자미, 슈퍼자미 미강 분획 추출물의 기능성 성분 및 항산화 활성 (1) 70 % 에탄올 추출물의 수율은 슈퍼자미가 가장 많았으며 헥산 분획은 대립자미가, 클로로폼, 에틸아세테이트와 부탄올 분획은 슈퍼자미에서 가장 많았으며 물 분획은 일반현미 분획에서 가장 많은 수율을 나타내었다. 70 % 에탄올 분획을 제외한 분획 별 수율을 살펴보면 물〉헥산〉n-부탄올〉클로로폼>에틸아세테이트 순으로 나타났다. (2) 미강 분획별 페놀화합물 함량은 모든 품종에서 에틸아세테이트>n-부탄올>물>70% 에탄올>클로로포름>헥산 순이었으며 각 군별 유의적인 차이가 뚜렷하게 나타나는 것을 확인 하였다. 플라보노이드 함량은 70 % 에탄올 추출물에서 대립자미가 슈퍼자미에 비해 약간 많은 플라보노이드 함량을 나타내었고 그것을 제외한 나머지 5가지 분획에서는 모두 슈퍼자미의 플라보노이드 함량이 많은 것을 확인할 수 있었으며 분획별 간 차이는 페놀 화합물의 결과와 일치하였다. (3) 유기용매의 극성에 따른 분획추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 전반적으로 슈퍼자미에서 높은 활성을 띄거나 대립자미의 활성과 비슷한 경향을 나타내는 것을 알 수 있었으며 특히 슈퍼자미의 에틸아세테이트 분획에서 활성이 가장 높고 부탄올과 물 분획의 활성은 비슷했으며 극성이 낮은 헥산과 클로로폼 분획의 활성이 낮게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능 뿐 아니라 환원력, 아질산염 소거능 등도 에틸아세테이트 분획에서 가장 높은 활성을 보였으며 에틸아세테이트>부탄올>물>클로로폼>헥산의 순서였다. 따라서 높은 항산화 활성을 띄는 물질들은 극성이 낮은 용액보다 극성이 높은 용액에 녹아 나오는 것으로 생각되어지며 기능성 식품으로서 이용할 가치가 더 높다고 사료된다. Ⅳ. 신품종 유색미 대립자미, 슈퍼자미 미강 분획 추출물의 CG-MS를 통한 성분분석 (1) 70 % 에탄올 추출물을 GC-MS로 분석하여 quality를 80 % 이상 인정할 수 있는 성분들을 정리한 결과 일반 품종의 쌀인 경우에는 약 53% 정도인데 비해 유색미 품종인 대립자미와 슈퍼자미는 96 % 이상의 동정율을 보였으며 대립자미와 슈퍼자미 모두 Octadec-9-enoic acid가 가장 많이 함유되어 있었다. 헥산 분획층의 성분은 대립자미, 슈퍼자미 모두 지방산 유도체인 9,12-Octadecadienoic acid(Z,Z)-가 가장 많은 함량을 나타내었고 α-tocopherol이 두 유색미에서 발견되었으며 캄페스테롤(campesterol)은 일반현미와 대립자미에 비해 슈퍼자미에서 많은 양으로 발견되었다. 클로로포름 분획층의 성분 중 1,2-Benzenediol(pyrocatechol)은 일반현미에 비해 두 유색미에서 많은 양으로 검출되었으며 모밀락톤B와 Lupinfolin가 대립자미의 클로로폼 분획에서 특이적으로 발견되었다. 1,2-Benzenediol(Pyrocatechol), 3-Hydroxy-4- methoxy benzoic acid (Isovanillic acid), Benzoic acid,3,4-dihydroxy-, Ethyl3,4-di -hydroxybenzoate 4종류의 물질이 유색미의 에틸아세테이트 분획에서 특이적으로 발견되어 에틸아세테이트 분획의 높은 항산화활성에 영향을 끼치는 물질로 생각되어진다. (2) GC-MS로 분석된 신품종 유색미의 페놀성 화합물의 양은 일반현미 1.32, 대립자미 26.02, 슈퍼자미 34.35 ㎍/g rice bran로 나타나 슈퍼자미 미강의 페놀함량이 많은 것으로 나타났으며 파이토스테롤 및 기타 성분은 대립자미에서 가장 많은 양이 포함되어 있었다. 즉, 페놀성 화합물과 식물성스테로이드 화합물 등 곡류에 함유되어 있는 기능성 성분들인 phytochemical의 함량이 일반품종에 비해서 유색미 품종에 다량 함유되어 있는 것을 확인하였으며 페놀성 화합물은 슈퍼자미에서, 파이토스테롤류는 대립자미에서 함량이 많은 것을 확인하였다. 지방산 함량 또한 유색미 품종에서 높은 함량을 나타내고 있었으며, 유색미 품종간에는 큰 차이가 없음을 확인하였다. Ⅴ.신품종 유색미 미강 함유 기능성 성분과 in vitro 항산화 활성간의 상관성 분석 (1) 항산화 활성을 나타내는 지표 중 DPPH 라디칼 소거능 및 환원력은 총 페놀성 화합물의 양 및 플라보노이드 함량, 3-Hydroxy-4-methoxybenzoic acid (Isovanillic acid)와, 금속이온 제거능은 총 페놀성 화합물 및 acetamide, 2-(diethyl-amino)-N-(2,6-dimethyl-phenyl)-와 유의적인 정의 상관성을 나타내었다. 아질산염 소거능 또한 총 페놀성 화합물 및 플라보노이드 , 1,2-Benzenediol (pyrocatechol), 3-Hydroxy-4-methoxy benzoic acid (Isovanillic acid) 등의 화합물과도 정의 상관관계가 있었으며 XO(Xanthine oxidase) 저해활성은 플라보노이드 및 isovanillic acid, ethyl-3,4-dihydroxybenzoate 등의 물질과 정의 상관관계를 나타내고 있음을 확인하였다. (2) 미강에 함유된 식물성스테로이드 및 기타물질 중 D-allose와 ethyl-α-d-gluco-pyrano-side가 DPPH 라디칼 소거능, 환원력 아질산염 소거능, XOD 저해활성과 양의 상관관계를 가지며 phytosterol 중 stigmasta-5,23-dien-3β-ol과 ethylcholest-5-en-3β-ol은 음의 상관성을 나타내고 있었다. 비타민 E는 xanthine oxidase 억제활성과 양의 상관성이었으며 cyclolaudenol 및 그 유도체는 금속 이온 제거능과 아질산염소거능, XOD 억제활성과 부의 상관성을 가지는 것으로 확인되었다. (3) 항산화 활성과 미강 함유 지방산 및 그 유도체들과의 상관성을 살펴본 결과 항산화 활성실험 5가지 모두와 tetradecanoic acid, ethyl ester가 음의 상관성을 가졌으며 DPPH 라디칼, 아질산염 소거능, XOD 억제활성과는 유의적으로 음의 상관관계를 가졌다. Hexadecanoic acid, 2,3-dihydroxypropyl ester, Hexadecanoic acid, 1,1-dimethylethyl ester, Octadec-9-enoicacid, 9,12-Octadecadienoic acid(Z,Z)-, 2,3-dihydroxypropyl ester는 DPPH 라디칼 소거능, 환원력, 아질산염 소거능, XOD 억제 활성과 유의적으로 부의 상관관계를 나타내었고 포화 지방산인 hexadecanoic acid(palmitic acid)과 XOD 억제활성, 탄소수가 18개인 지방산 유도체 9,12-Octadecadienoic acid(Z,Z)-, 1-methylethyl ester(isopropyl linoleate)는 DPPH 라디칼 소거능, 환원력 및 XOD 제거능과 유의적인 정의 상관관계를 나타내었다. Ⅵ. 신품종 유색미 대립자미, 슈퍼자미 급여가 당뇨 및 비만개선에 미치는 영향 1. 당대사에 미치는 영향 (1) 공복 혈당 변화를 비교한 결과 신품종 유색미 급여군에서 식이 4주째부터 혈당이 유의하게 낮게 나타났으며 식이종료 후 대립자미, 슈퍼자미군은 일반현미, 흑진주 급여군보다 낮은 혈당을 나타내었다. (2) 혈장 인슐린은 유의적인 차이를 발견할 수 없었고 간 글리코겐 함량은 HF군에 비해 유의적으로 낮은 함량을 나타내었지만 유색미간의 차이는 발견되지 않았다. (3) 간 조직의 GK 활성도는 정상식이군보다 높게 나타났으며 G6pase는 슈퍼자미 급여군에서 가장 낮은 활성도를 보였다. PEPCK 활성도는 HF군에 비해 모든군이 유의적으로 낮게 나타났으며 유색미 품종간 유의적인 차이는 없었다. 2. 지질대사에 미치는 영향 (1) 고지방식이에서 대립자미, 슈퍼자미 급여는 체내 지방량을 감소시켰으며 실험식이 2주째부터 혈장중성지질 농도가 유의적으로 감소하였고 4주째부터는 혈장콜레스테롤 농도에서 유의적인 차이를 보였다. 실험식이 종료 후의 혈장중성지질 농도는 HF군 및 일반현미, 흑진주 급여군보다도 유의적으로 낮았으며 혈장콜레스테롤 농도 역시 정상식이군을 제외한 모든군보다 유의적으로 낮은 농도를 나타내었다. (2) 신품종 유색미를 포함한 모든 쌀 급여군에서 HDL-콜레스테롤 함량이 증가하였고 HTR 또한 유의적으로 높은 값을 나타내었다. 혈장 유리지방산은 신품종 유색미군인 대립자미와 슈퍼자미군이 유의적이지는 않았지만 HF군에 비해 약간 낮은 값으로 측정되었다. 또한 모든 유색미군에서 HF와 일반현미급여군보다 높은 인지질 함량을 나타내었다. (3) 렙틴은 두 신품종 유색미군 모두 HF, 일반현미, 흑진주에 비해 낮은 값을 나타내었고 TNF-α 역시 HF에 비해 낮은 농도를 나타내었다. (4) 간조직 지방산 합성효소인 FAS, G6PD, ME는 HF에 비해 활성이 저하되었으며 CPT와 β-oxidation 효소는 반대로 활성이 증가되는 것을 확인하였다. (5) 지방조직의 FAS와 G6PD는 HF보다는 유의적으로 낮은 활성이었지만 쌀 급여군 간의 차이는 없었고 ME 역시 HF군보다는 활성이 저하되었다. β-oxidation 활성도는 차이가 없었지만 CPT 활성은 유색미 품종에서 증가되었다. 3. 항산화대사에 미치는 영향 (1) 간조직 항산화 효소 활성도를 측정한 결과, SOD는 HF에서 가장 낮았으며 슈퍼자미 급여군에서 가장 높았고 CAT 활성 또한 대립자미, 슈퍼자미군이 NC 보다도 약간 높은 활성을 나타내었다. GSH-Px의 농도 또한 높게 나타났으며 흑진주, 대립자미, 슈퍼자미 급여군은 고지방식이군 뿐만 아니라 일반현미 급여군에 비해서도 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. GR 역시 대립자미, 슈퍼자미 급여군에서 NC를 포함한 다른 군들보다 활성이 높게 나타났으며 PON 활성도도 HF, 흑진주 급여군에 비해 유의적으로 높은 값을 나타내었다 (2) 적혈구와 혈장의 TBARS 수준은 대립자미, 슈퍼자미 급여군 모두 다른군에 비해 낮은 수준을 보였다.

국내산 무화과의 항균활성 및 항산화 활성

정미란 원광대학교 대학원 2001 국내석사

천연생리활성 물질로서의 국내산 무화과의 특성을 검색하고자 식중독 관련 균에 대한 항균활성과 항산화활성을 검색하였다. 무화과를 메탄올과 극성이 다른 용매로 계통분획하여 다음 8종의 균주(Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli O157:H7, Yersinia enterocolitica, Salmonella enteritidis, Vibrio parahaemolyticus, Salmonella typhimurium, Escherichia coli)에 대한 성장억제효과를 검색하였다. 무화과의 메탄올 추출물은 10 mg/mL농도에서 L. monocytogenes, V. parahaemolyticus, E. coli O157:H7와 E. coli에 대해 강한 저해활성을 나타내었다. 성숙정도와 대상균주에 따라 약간의 차이는 있었으나 공통적으로 0.1-5 mg/mL 농도범위에서 극성이 낮은 핵산과 클로로포름 분획이 강한 항균활성을 나타내었고, 부탄올 분획은 그보다 낮은 활성을 보였으며, 에틸아세테이트 분획과 물 분획은 뚜렷한 활성을 보이지 않았다. 성숙무화과의 핵산 분획은 L. monocytogenes, E. coli O157:H7과 V. parahaemolyticus에 대해, 클로로포름 분획은 E. coli O157:H7, Y. enterocolitica와 V. parahaemolyticus에 대해 저해활성이 우수한 것으로 나타났다. 미숙무화과II의 핵산 분획은 L. monocytogenes에 대해 0.1 mg/mL농도에서 65%의 성장억제 효과를 보였고, 클로로포름 분획은 E. coli O157:H7과 V. parahaemolyticus에 대해 1.0 mg/mL농도에서 95% 이상의 증식억제효과를 보여 항균활성이 매우 우수한 것으로 확인되었다. 미숙무화과I의 클로로포름 분획은 1.0 mg/mL농도에서 E. coli O157:H7, Y. enterocolitica와 V. parahaemolyticus에 대해 75%이상 성장을 억제하여 우수한 항균활성을 보였고, 부탄올 분획은 E. coli O157:H7과 V. parahaemolyticus에 대해 1.0 mg/mL농도에서는 70%이상, 5.0 mg/mL농도에서는 완전히 증식을 억제하는 것으로 나타났다. 본 실험에서 무화과는 요사이 특히 문제시 되고 있는 식중독 관련균에 대해 항균활성이 있는 것으로 화인되었고, 특히 성숙직전의 미숙무화과II에서 항균활성이 보다 우수한 것으로 나타났다. 무화과 물추출액과 메탄올추출액을 조제하여 라디칼 소거능에 의한 항산화활성을 측정한 결과, 무화과 1개(13g/100mL) 메탄올 추출액에서 41.98%, 2개(26g/100mL)에서는 70.61%의 라디칼 소거능을 보였고, 무화과 1개 (13g/100mL) 물 추출액에서 35.42%, 2개(26g/100mL)에서는 47.14%의 항산화활성을 보였다. 따라서 무화과에는 천연 항산화활성 물질이 존재한다는 것을 확인하였으며, 항산화성분은 물보다는 메탄올 추출이 더욱 효율적인 것으로 생각된다. 높은 항산화활성을 가지고 있는 것으로 잘 알려진 녹차의 라디칼 소거능과 비교하여 본 결과, 무화과 2개가 녹차 1/10잔 정도의 항산화활성을 보였다. 무화과는 녹차보다는 항산화활성이 높지는 않았으나, 과일 섭취량을 고려하면 꾸준한 섭취는 유용한 항산화 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다. Figs(Ficus carica L.) belong to mulberry tree((Moraceae) which is one of the oldest fruits in the world. It has been used as a digestion promoter and a cure for ulcerative inflammation and eruption in Korea. The antibacterial effects of extracts(methanol, hexane, chloroform, ethylacetate and buthanol) from Korean common type figs in the different ripening stages, were tested by the broth dilution method against 8 representative food-poisoning bacteria: Listeria monocytogens, Staphylococcus aureus, Escherichia coli O157:H7, Yersinia enterocolitica, Salmonella enteritidis, Vibrio parahaemolyticus, Salmonella typhimurium and Escherichia coli. The antibacterial activity was significantly different in a dose dependent manner(p<0.001). In unripened II fig, methanol extract showed inhibition activity especially against L. monocytogenes, V. parahaemolyticus and E. coli O157:H7 in a concentration 10 mg/mL. Each fraction showed a little different antibacterial activity according to the ripening stages of fruits and tested strains, and the hexane and chloroform fraction revealed the strongest activity; the butanol fraction the next and the ethylacetate and water fraction hardly showed any activity. In the ripened figs, the hexane fraction showed very strong activity against L. monocytogenes and V. parahaemolyticus and the chloroform fraction against E. coli O157:H7, Y. enterocolitica and V. parahaemolyticus. In the unripend II, the hexane fraction revealed 65% inhibition activity against L. monocytogenes in 0.1 mg/mL concentration and the chloroform fraction more than 95% against E. coli O157:H7 and V. parahaemolyticusin in 1.0 mg/mL. In the unripend I, the chloroform fraction showed the inhibition activity more than 75% against E. coli O157:117, V. parahaemolyticus and Y. enterocolitica in 1.0 mg/mL. The growth of E. coli O157:117 and V. parahaemolyticus was inhibited more than 70% in 1.0 mg/mL and completely inhibited in 5.0 mg/mL in the butanol fraction of the unripend I figs. Especially, figs in the unripened II stage revealed superior activity relatively. Antioxidative activity was assayed by the DPPH radical scavenging ability with spectrophotometer at 514 nm. Korean figs had high in antioxidant activity although was not superior to tea, well known sources of polyphenols. These results suggest that Korean figs are relatively good sources of antibacterial and antioxidative compounds.

밀고기의 항산화활성 및 품질특성

송현승 동아대학교 대학원 2013 국내박사

밀고기의 항산화활성 및 품질 특성 Antioxidant Activity and Quality Characteristics of Wheat Meat 식품영양학과 송 현 승 지 도 교 수 박 인 식 본 연구는 채식주의자나 건강에 관심이 많은 사람들이 육류를 대체하는 고기 대체물로서 이용하는 밀고기의 영양성분, 항산화활성, 색도, 및 물성에 관하여 연구한 것이다. 밀고기의 단백질 함량은 소고기, 돼지고기 및 닭고기의 함량과 유사하였고, 밀고기의 아미노산 조성은 이들 고기에 비하여 glutamic acid, proline의 함량은 높았으나, lysine, methionine, tryptophan의 함량은 다소 낮았다. 그리고 밀고기의 지방 함량은 고기에 비하여 다소 높았으며, 지방산 조성은 linoleic acid 및 linolenic acid의 함량이 매우 높았다. DPPH 라디칼 소거능으로 측정한 항산화활성은 밀고기가 단백질이 풍부한 소고기, 돼지고기, 닭고기, 두부에 비하여 매우 높았다. 그리고 밀고기의 항산화활성은 찜 또는 구이에 의한 조리 후에 상승하였다. 가열 조리에 의한 밀고기의 항산화활성은 조리시 가열온도가 높을수록, 가열시간이 길수록 상승정도가 높았다. 가열처리에 의한 항산화활성의 상승은 사용한 시료 중에서 밀고기에만 확인되었으며, 소고기, 돼지고기, 닭고기 및 두부에서는 항산화활성의 변화는 없었다. 밀고기에서 가열에 의한 항산화활성의 변화는 밀고기의 주 재료인 건조 표고버섯, 땅콩, 양파 등이 가열에 의하여 항산화활성이 상승함에 기인하는 것으로 판단된다. 밀고기는 가열 전에는 소고기와 같은 적색색소를 유지하며, 가열 후에는 적색색소가 소멸된다. 이와 같은 색을 유지하기 위한 밀고기의 천연색소는 red beet를 사용하였으며, red beet의 색소는 65℃이상의 온도 및 산성, 알칼리 pH에서도 적색이 소멸되었다. 그리고, 천연 색소로 사용한 red beet 추출물은 분자량 12,000을 cutoff으로 하는 투석막 처리에 의하여 색의 변화가 없었다. Rheometer를 이용하여 밀고기의 물성을 측정하여 다른 단백질 식품인 소고기, 돼지고기, 닭고기, 햄 및 두부와 비교하였다. 밀고기는 다른 단백질 식품인 소고기, 돼지고기, 닭고기 및 햄에 비하여 경도, 씹힘성 및 깨짐성이 낮았다. 밀고기를 찜으로 가열 조리 할 경우에는 밀고기의 경도, 접착성, 탄력성, 씹힘성, 및 깨짐성이 증가하였다. 밀고기는 식물성 재료로만 제조한 육류대용물(meat substitute)이며, 항산화활성이 높고 단백질 및 지방이 풍부하다. 육류의 과다 소비로 인한 질병을 예방할 수 있는 우수한 식품으로 그 활용가능성이 매우 높다고 사료된다. 주요어 : 밀고기, 영양성분, 색도, 항산화활성, 물성, 관능검사

미세교세포의 염증활성, 산화활성 및 항산화활성에 대한 p38 MAPK와 NFκB 활성의 영향

최유정 고려대학교 대학원 2011 국내박사

미세교세포 활성화가 허혈성 또는 외상성 뇌손상과 각종 퇴행성 신경질환의 핵심적 병리요소임은 잘 알려져 있으며, 특히 미세교세포 활성화와 신경세포 사멸 사이의 악순환을 고려할 때, 미세교세포 활성 억제가 이들 질환의 중요한 치료방책 중 하나인 것으로 판단된다. 미세교세포 활성 억제제들은 미세교세포의 염증활성 (염증인자 생성), 산화활성 (활성산소기 생성), 및 관련 신호전달경로인 NFκB와 p38 MAPK 등을 표적으로 한다. 이에, 본 연구에서는 LPS에 의해 활성화된 미세교세포에서 핵심 신호전달경로인 p38 MAPK와 NFκB를 각각 억제한 후 염증활성과 산화활성 그리고 이에 대응하는 항산화활성의 변동을 동시에 비교 분석하고자 하였다. LPS는 p38 MAPK와 NFκB를 활성화 하였으며, IL-1β, TNFα, IL-6, CCL-2, iNOS, 및 COX-2 등 염증인자들의 유전자 발현과 활성산소기 생성을 유발하였으며, Nrf2 활성과 HMOX1 등 항산화효소들의 유전자 발현을 증가시켰다. SB203580 10 μM은 LPS에 의한 활성산소기 생성, Nrf2 활성증가, 및 항산화효소 발현증가를 억제하였다. 특히 10 μM의 SB203580은 LPS에 의한 염증인자 유전자들의 발현증가를 억제하는 데는 충분하지 않았음에도 불구하고 항산화효소 유전자들의 발현증가에 대해서 현저한 억제효과를 나타냈다. LPS 처치된 미세교세포에서, 항산화효소 유전자들의 발현은 LPS 처치 후 1시간에는 변동이 없다가 6시간이 지나서야 비로소 증가되었다. BAY 117082 5 μM은 LPS에 의한 염증인자들의 발현을 현저하게 억제하였음에도 불구하고 항산화효소 발현에 대해서 증가효과를 나타냈다. 즉 BAY 117082 전처치는 LPS 처치 후 1시간에 Nrf2 활성증가와 항산화효소 발현증가를 초래하였다. 그러나 LPS 처치 후 6시간이 되면 BAY 117082는 SB203580과 마찬가지로 LPS에 의한 활성산소기 생성을 억제하였으며 Nrf2 활성도 억제하였다. 한편, 활성산소기 자체 즉 H2O2 직접 처치는 염증인자 유전자들과 항산화효소 유전자들의 발현을 증가시켰으나, 이같은 H2O2에 의한 항산화효소 발현증가는 SB203580과 BAY 117082에 의해 억제되지 않았다. 반면, LPS에 의한 염증인자들과 항산화효소의 발현은 활성산소기 억제제인 NAC 10 mM과 apocynin 2 mM 및 5 mM에 의해 억제되었다. 이상을 요약하면, LPS에 의한 활성산소기 생성은 p38 MAPK와 NFκB를 포함하는 신호전달 기전을 통해 일어나는 반면, 이미 생성된 활성산소기에 의한 항산화효소 발현증가는 p38 MAPK와 NFκB 활성에 의해 영향을 받지 않는다. p38 MAPK는 LPS에 의한 활성산소기 생성과 항산화효소 발현을 upregulation한다. 특히 p38 MAPK의 항산화효소 발현에 대한 기여는 p38 MAPK에 의한 활성산소기 생성에 의한 것으로 판단된다. NFκB는 LPS에 의한 염증인자 발현 및 활성산소기 생성을 upregulation한다. 또한 NFκB는 Nrf2 활성억제 및 항산화효소의 발현억제의 중요 기전인 것으로 판단된다. 즉, NFκB는 미세교세포 활성 초기단계에는 Nrf2 활성과 항산화효소 발현을 지연시키며, 이후 세포내 활성산소기가 충분하게 증가됨에 따라 항산화효소 발현이 증가되는데, 이 상태에서 NFκB는 활성산소기 생성 조절을 통해 항산화효소 발현 조절에 참여하게 되는 것으로 판단된다. 결론적으로, LPS에 의해 활성화된 미세교세포에서, p38 MAPK와 NFκB는 궁극적으로 세포내 활성산소기 생성을 upregulation하고, 증가된 활성산소기에 의해 항산화활성을 이차적으로 upregulation하는 효과를 나타내게 된다. 이와는 별도로, NFκB는 미세교세포 활성 초기에 항산화활성을 지연시켜 미세교세포의 과도한 활성을 주도하는 것으로 판단된다. 따라서 미세교세포 활성 초기에 p38 MAPK 또는 NFκB를 억제하는 것이 미세교세포의 과도한 활성억제 및 신경세포 보호에 유리할 것으로 판단된다. 특히 활성 초기의 NFκB 억제가 미세교세포 활성 억제에 효과적인 것으로 판단된다. 단, 본 연구결과 해석에 있어서 SB203580과 BAY 117082의 효과가 각각 p38 MAPK와 NFκB 활성 억제 이외에 별도의 약리작용에 의한 것일 수 있다는 가능성에 유의해야 한다.

구절초꽃 분획의 항산화활성 연구

권민성 아주대학교 산업대학원 2011 국내석사

최근 식품 소비 패턴의 변화와 외식산업의 발달로 식생활의 고급화와 편리화 추구에 따라 가공식품의 부패와 변질을 방지하고 장기간 보존을 위해 식품 보존제의 사용이 증가하고 있다. 따라서 안정성과 효과가 뛰어난 천연 항산화제 개발을 위한 많은 연구가 관심을 끌고 있다. 또한 천연 생리활성 물질은 일반적인 의약품 및 약리활성 화합물들의 합성에 있어 선도 화합물로 이용되어 왔다. 본 연구에서는 DPPH와 ABTS를 이용하여 꽃의 methanol 조추출물에서 분리한 천연 생리활성 물질들을 대상으로 항산화 작용의 활성에 대하여 연구하였다. 꽃의 methanol 조추출물을 hexane, chloroform, ethyl cetate, butanol, water로 용매 분획하여 각 용매 분획을 DPPH와 ABTS로 항산화 작용 활성에 대하여 측정하였다.측정결과 ethyl acetate 용매 분획에서 항산화 작용 활성이 가장 뛰어남을 보임에 따라 ethyl actate 본획을 column chromatography 법을 이용하여 여섯 개의 소분획(E1∼E6)을 얻어 항산화 작용 활성을 측정하였다.그 결과 E3에서 항산화 작용 활성이 가장 뛰어남을 확인하였다.E3 소분획을 HPLC를 이용하여 물질을 분석한 결과 세 개(E3-1∼E3-3)의 물질을 확인할 수 있었으며 그 중 E3-2의 성분이 가장 항산화 작용이 큼을 확인하였다.본 논문에서는 구절초의 꽃이 항산화 작용 활성을 보임에 따라 앞으로 항산화 작용 활성의 작용 기작 규명을 통하여 활성산소 물질 작용의 억제 및 치료에 효과적인 기능성 식품과 약물 개발의 선도화합물 개발에 기여할 것으로 여겨진다. Recent change of foodstuffs consuming pattern according to upgrade and convenient anger pursuit of dietary life, food preservation which are used to long -term conservation and prevention of corruption and deterioration of proceed food is increasing.Therefore, stability and development of highly effective natural antioxidants has attracted much research interest.Also the natural bioactive material have used to the freshness chemical compound in synthesis that the medical supplies which are general and active chemical compounds have been used. In this study, using the DPPH and ABTS, methanol extraction of flowers of isolated bioactive natural antioxidant activity of target were investigated. Chrysanthemum Zawadskii var. latilobum, The flower methanol extraction is segregated from hexane, chloroform, ethyl acetate, butanol, water and each solvent fraction is measured by DPPH and ABTS for antioxidant activity. Measured antioxidant activity in ethyl acetate solvent fraction showing the highest excellence, depend on the show excelled column chromatography method using ethyl actate six fraction (E1 ~ E6 ) to get the antioxidant activity. As a result, E3 was the best antioxidant activity. Fraction of E3 by HPLC analysis is isolated to three substances (E3-1∼E3-3).And E3-2 showed the best antioxidant of the composition. In this study, the flower was measured for the antioxidant action activity, study antioxidant action activity and leads in future and it will contribute to freshness chemical compound development of the functional characteristic foodstuffs which is effective in suppression and treatment of active oxygen material action and drug development to think with the fact that comes.

양파 발효를 위한 균주의 동정 및 배양 최적화에 관한 연구

장우경 건국대학교 일반대학원 2010 국내석사

양파발효에 관여하는 세균을 분리하기 위하여 양파즙에 LB, MRS, PD 그리고 YM 배지를 각각 첨가하였다. 접종액으로 토양을 사용하였으며 토양을 첨가한 처리구와 첨가하지 않은 처리구로 나누어서 발효를 진행하였다. 배양 후에 발효된 양파는 첨가된 배지의 종류에 따라서 동일한 평판배지에 도말하였고, 세균을 분리하였다. 분리된 세균들에 대하여 전분분해효소, 단백질분해효소, 섬유소 분해효소 그리고 지방분해효소의 활성을 측정하였다. 또한 항균활성, 항산화활성 그리고 항생제 내성 등을 분석하였다. 토양을 첨가한 처리구에서는 10개의 세균이 분리되었고, 토양을 첨가하지 않은 처리구에서는 52개의 세균을 분리하였다. 토양을 첨가한 처리구에서 분리된 세균들 중에서 5종, 토양을 첨가하지 않은 처리구에서 10종의 세균을 선별하였으며, 항산화활성과 항균활성을 평가하였다. 우수한 세균을 선발하기 위하여 선발된 세균들의 활성결과를 통하여 상대적 활성지수를 산출하였고 7종의 세균을 선발하였다. 선발된 세균들의 항산화활성, 항균활성 그리고 성장성을 평가하였고 최종적으로 SK1990을 선발하였다. 추가로 SK1984 균주를 선발하였는데, 이 세균은 상대적 활성지수는 낮았으나 16S ribosomal RNA 유전자 염기서열과 BLAST를 이용한 NCBI genebank의 유사성 검색결과 Leuconostoc sp.로 나타났으며, 이 균주는 김치와 같은 식물발효에 있어 중요한 균으로 알려져 있어 선발하게 되었다. 보다 정확한 동정을 위하여 SK1984와 SK1990의 16S ribosomal RNA 유전자를 이용하여 분류학적 거리분석을 수행하였으며 그 결과 SK1984는 Leuconostoc citreum으로 SK1990은 Lactobacillus plantarum으로 동정되었다. Leuconostoc citreum SK1984의 성장과 항산화활성에 대한 배지성분들의 효과를 분석하였다. Sucrose, glucose, maltose, yeast extract, sodium acetate 그리고 양파즙을 배지성분 변수로 선택하였고, 변수들의 2가지 수준으로 배치된 12개의 실험수를 Plackett Burman 설계법으로 구성하였다. 각각의 실험들은 30→에서 20시간동안 배양한 후에 생균수를 측정하였으며 배양상등액의 항산화활성은 DPPH법을 이용하여 평가하였다. 성장에 대한 주효과로서 긍정적인 효과를 나타낸 것은 sucrose와 sodium acetate로 나타났고 당밀은 항산화활성에 대한 주 효과 변수로 나타났다. 비록 통계적 유의성은 없었으나 양파 또한 성장과 항산화활성에 있어 긍정적인 효과를 나타내었다. 흥미롭게도 sucrose와 sodium acetate의 경우에는 성장에 대한 긍정정인 효과와는 반대로 항산화활성에 대하여서는 유의적으로 부정적인 효과를 나타내었다. 그러한 성장과 항산화활성간의 상관관계는 발견되지 않았다(P=0.335). Lactobacillus plantarum SK1990의 양파발효를 최적화하기 위하여 가능한 양파즙 첨가량을 결정하였다. 양파즙의 첨가수주는 20%에서 60%로 증가하였으며 기초배지로는 5배 희석된 MRS 배지를 사용하였고 Lactobacillus plantarum SK1990의 성장을 조사하였다. 60%까지 양파즙의 첨가량을 증가시켜도 성장에 대한 저해효과는 나타나지 않았으며 양파즙의 첨가량이 증가함에 따라서 균체 생성율도 증가하였다. 탄소원과 질소원 그리고 양파즙들이 성장과 항산화효과에 미치는 효과를 알아보기 위하여 양파즙의 농도를 2 수준(40%, 60%), 질소원으로 yeast extract도 2수준(1, 5 g/L) 그리고 탄소원으로 sucrose는 3수준(5, 15, 30 g/L)으로 하여 완전요인배치법으로 실험을 설계하였다. 양파즙과 yeast extract의 첨가량이 증가함에 따라서 항산화활성과 세포성장은 증가하였으나 두 성분간의 상관관계를 나타나지 않았다. 반면에 sucrose의 경우에는 15 g/L 수준이 넘어가면서부터 성장과 항산화활성이 감소하였다. 이러한 결과를 이용하여 양파즙은 60%, yeast extract는 5 g/L 그리고 sucrose는 15 g/L로 하는 최적배지를 선발하였고 5 L jar fermentor를 이용하여 발효시킨 결과 배양 12시간만에 1.0˚109 cfu/㎖의 성장을 나타내었으며 60%의 항산화활성이 배양 전반에 걸쳐 유지되었다. To isolate the bacteria useful for the fermentation of onion juice LB, MRS, PD and YM broth were added into onion juice, individually. As an inoculant, soil was also added to onion juice to find useful strain and natural incubation was occurred without any inoculation. After incubation, onion cultures were spread on the same selected agar medium to isolate bacteria. Amylase, protease, cellulose and lipase activities were estimated for the isolates. Antibacterial activity, antioxidant activity and antibiotics resistance spectrum were also analyzed. In soil inoculation treatment, 10 strains were isolated and from the natural incubation without inculation 52 strains were isolated. Finally 5 strains from soil inoculation and 10 strains from the natural incubation were selected after estimation and the antioxidant and antibacterial activities. With the results of activities of isolates, relative activity index was evaluated to select superior strain and 7 strains were selected. Antioxidant, antibacterial activities and growth performance of selected 7 strains were analyzed and SK1990 was finally selected. In addition, SK1984 was also selected though it showed low score in relative activity index because it was identified as Leuconostoc sp. from the analysis of 16S ribosomal RNA gene sequence and BLAST search in NCBI genebank. Leuconostoc sp. have been regarded as major strain involved in the fermentation of vegetable such as Kim-Chi. For more accurate identification, the evolutional distance of SK1984 and SK1990 were analyzed and as a result, SK1984 and SK1990 were identified as Leuconostoc citreum and Lactobacillus plantarum, respectively. The effect of medium ingredients on the growth and antioxidant activity of Leuconostoc citreum SK1984 was evaluated. Sucrose, glucose, maltose, yeast extract, sodium acetate and onion juice were selected as factors of medium ingredients and twelve runs of experiment with two levels concentrations of six ingredients were configured by Plackett Burman design. Viable cell counts of each runs were tested after 20 hrs incubation at 30→ for analysis of the effects on cell yields and free radical scavenging activities of the supernatant of each runs were estimated by DPPH decolorization method. For the effective ingredients on cell yields, sucrose and sodium acetate were found and molasses was on antioxidant activity. Although there were no significances, onion juice also showed positive effect on both of cell yields and antioxidant activity. Interestingly, in contrast to their effects on growth, sucrose and sodium acetate represented significantly negative effects on antioxidant activity. However, no significant correlation was found between growth and antioxidant activity (P=0.335). To optimize the condition for onion fermentation with Lactobacillus plantarum SK1990, available addition levels of onion juice were estimated. Addition level of onion juice was increased from 20% to 60% in MRS medium which was 5 fold diluted and the growth of Lactobacillus plantarum SK1990 was tested. Until 60%, the inhibition of growth was not found and increased cell yields were found according to the increment of onion juice. To evaluate the effect of carbon, nitrogen and onion juice levels on the growth and antioxidant activity, 2 levels of onion juice (40%, 60%), 2 levels of yeast extract as nitrogen source (1, 5 g/L) and 3 levels of sucrose as carbon source (5, 15, 30 g/L) were assigned to full factorial design. As the levels of onion juice and yeast extract were increased, the antioxidant activity and cell yields were increased without any interaction between both medium ingredients. However, in sucrose, the rate of increment was declined above 15 g/L level. With these results, 60% of onion juice, 5 g/L of yeast extract and 15 g/L of sucrose were selected as optimal media composition and it was verified by 5 L jar fermentation. 1.0˚109 cfu/㎖ of cell yields was obtained within 12 hours of fermentation and 60% of antioxidant activity was maintained during overall period of fermentation.

Leuconostoc citreum을 利用한 마늘醱酵時 抗酸化活性, 抗菌活性 및 硫黃化合物의 生産特性

김수옥 건국대학교 대학원 2012 국내석사

본 연구는 마늘을 발효시켜 생리활성을 향상시키려는 목적으로 수행되었다. 우선 마늘발효에 관여하는 미생물을 탐색하였고 선발 균주를 이용한 마늘 발효과정 중 균체성장, 항균활성 및 항산화활성의 변화를 측정하였다. 그 결과들을 바탕으로 우수한 균주를 선발하고 마늘발효에 관한 최적조건을 조사하였다. 마늘발효에 관여하는 균을 분리하기 위해서 마늘을 유일한 탄소원과 질소원으로 하는 마늘배지(마늘, 300 g/L;/ CHO buffer : potassium phosphate, 0.1 g/L; magnesium sulfate, 0.01 g/L; sodium acetate, 1 g/L; sodium chloride, 1 g/L)를 사용하여 14개의 균을 선발하였다. 분리된 균은 다시 표본정규분포를 이용한 표준화 방법으로 생균수와 항산화활성이 모두 우수한 Leuconostoc citreum SK2589를 선발하였다. Leuconostoc citreum SK2589를 이용하여 마늘발효에 있어서 최적 조건을 탐색하였다. 조건 검토는 Taguchi design을 사용하였으며, 요인으로는 마늘함량, 배양시간, sucrose 및 glucose를 사용하였다. 그리고 요인에 대한 반응으로는 생균수, 항산화활성, 폴리페놀 및 플라보노이드를 평가하였다. 각 활성에 대해 신호대 잡음비를 이용하여 공통으로 표준화된 수치를 산출하였고, 그 중 마늘함량이3수준(60%)에서 가장 우수한 효과를 나타내었다. 그 외 배양시간은 2수준 (16시간)이 가장 좋았고, sucrose는 3수준(10g/L), glucose는 3수준(10g/L) 이 가장 우수하였다. 다음으로 보다 활성이 높은 균주를 선발하기 위해 앞서 분리한 14개 균을 포함하여 제1절 실험과 동일한 방법으로 83개의 균을 추가로 분리하여 총 97개의 균에 대하여 분석하였다. 그리고 Robust data selection을 이용하여 활성이 가장 우수한 Leuconostoc citreum SK2556을 선발하였다. Leuconostoc citreum SK2556 를 이용한 마늘발효 동안 생균수, 항균활성, 항산화활성, 폴리페놀, 플라보노이드 및 유황화합물의 특성에 대하여 분석하였다. 실험결과 마늘에 균을 접종하지 않은 대조구에 비교하여 Leuconostoc citreum SK2556로 접종하여 마늘을 발효하였을 때 발효20시간에 항산화활성, 폴리페놀, 플라보노이드 및 유황화합물의 생산에서 분석함량이 높게 나타났다. 그리고 발효 최적화를 위해 Leuconostoc citreum SK2556 의 성장과 항산화활성에 대한 배지성분들의 효과를 분석하였다. Molasses, sucrose, glucose, corn steep liquor, yeast extract 및 sodium acetate 를 배지성분 변수로 선택하였고, 변수들의 2가지 수준으로 배치된 9개의 실험수를 요인배치법인 Plackett-Burman 설계법으로 구성하였다. 균체량의 경우 6가지 요인에서 모두 부적효과를 나타냈다. 항산화활성 분석은 당밀요인 만이 정적효과를 나타냈다. 이는 Leuconostoc citreum SK2556 균주를 이용하여 마늘을 발효시킬 때 별도의 특별한 배지성분을 요하지 않았으며, 항산화활성을 향상시키는 데에는 당밀의 첨가가 효과적인 것으로 확인되었다. 또한 첨가되는 당밀의 수준이 20 g/L를 넘으면 균체 성장이 저해되었다. 마늘에 Leuconostoc citreum 을 접종하여 발효하면 기능성 사료첨가제로서 그 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. This study was conducted to select bacteria used for garlic fermentation. The culture conditions were determined for cell growth and biological functions such as antibacterial activity, antioxidant activity with measuring the contents of total polyphenol, total flavonoid, and sulfur compounds for the development of feed additive. In order to isolate garlic fermentation bacteria, garlic was used as a sole carbon and nitrogen sources in the medium containing garlic (300 g/L) in CHO buffer (potassium phosphate, 0.1 g/L; magnesium sulfate, 0.01 g/L; sodium acetate, 1 g/L; sodium chloride, 1 g/L). By using this garlic culture medium, fourteen bacteria were isolated. Leuconostoc citreum SK2589 was selected showing high viable cell counts and antioxidant activity. Taguchi Design was used for determining of the optimal fermentation condition in Leuconostoc citreum SK2589. Viable cell counts and antioxidant activity were measured with total contents of phenol and flavonoid. By using signal-to-noise ratio for each activity, common standardized figures were calculated. In the garlic level III (60%), the best effect was observed. Incubation time was the best at level II (16 hours) and both sucrose and glucose were the best at level IIIs (10 g/L). For the isolation of bacteria having more high biological activities, 97 bacteria were further tested by the same method as described above. Among the strains, Leuconostoc citreum SK2556 was selected from Robust data selection. In the experiment about garlic fermentation using Leuconostoc citreum SK2556, the antioxidnt activity, total contents of polyphenol and flavonoids and sulfur compounds were increased compared to the control (non inoculated garlic) at 20 hr incubation. For the optimization of fermentation, the effect of medium ingredients was evaluated on cell growth of Leuconostoc citreum SK2556 and antioxidant activity of fermented garlic. Molasses, sucrose, glucose, corn steep liquor, yeast extract and sodium acetate were selected as factors of medium ingredients. Nine runs of experiment with two level concentrations of six experiments were configured by Plackett Burman design. In cell growth, all six factors showed negative effects. Molasses showed a positive effect in the analysis of antioxidant activity. During the garlic fermentation by using Leuconostoc citreum SK2556, a special nutritional ingredient was not required. The addition level of molasses should be below 20 g / L because of the inhibition of cell growth. As a results, garlic fermented using Leuconostoc citreum will be used as functional feed additive.

영지버섯(Ganoderma lucidum) 추출물의 β-Glucan 함량과 항산화활성 및 항암활성

김주영 경북대학교 대학원 2016 국내석사

본 연구는 국내산 영지버섯의 활성 다당체인 β-Glucan의 최적 추출과 그에 따른 활성을 알아보고자 영지버섯의 이화학적 특성을 비롯하여 추출조건에 따른 추출 수율 및 β-Glucan 함량, 항산화능, 세포독성, 항염증 활성 및 항암활성을 측정하였다. 영지버섯의 일반성분 함량은 수분이 11.63∼13.57%, 탄수화물이 72.62∼76.08%, 조단백질이 9.59∼10.72%, 조지방이 1.88∼1.97%, 조회분이 0.82∼1.13% 범위로 나타났다. β-Glucan 함량의 경우 자연산 영지버섯이 19.39 g/100g, 재배산 영지버섯이 29.71 g/100g으로 측정되었으며, 항산화능은 DPPH 라디칼 소거 활성, FRAP 활성, 총폴리페놀 함량, 총플라보노이드 함량 모든 항목에서 자연산 영지버섯이 재배산 영지버섯보다 높게 나타났다. 추출시간에 따른 재배산 영지버섯 추출물의 경우 추출시간이 증가함에 따라 수율이 증가하였으나, 24시간에서는 다시 감소하였으며, β-Glucan 함량은 6시간에서 가장 높게 나타났다. FRAP 활성, 총폴리페놀 함량, 총플라보노이드 함량은 12시간에서 가장 높게 측정되었다. 추출용매를 pH를 달리한 증류수, 에탄올로 하여 추출을 실시하였을 때, 수율은 대체로 pH 10에서 높았으며, β-Glucan 함량은 열수 추출물에서 pH가 증가함에 따라 함량이 유의적으로 증가하여 pH 10에서 72.65 g/100g으로 나타났다. 항산화능의 경우 에탄올 추출물이 열수 추출물보다 모두 높게 측정되었으며, 특히 총폴리페놀 함량은 30% 에탄올 pH 10 추출물에서 35.06 GAE mg/g로 가장 높았다. 재배산 영지버섯의 추출시간별, 용매별 특성을 확인하였을 때, 추출시간은 6시간, 추출용매는 β-Glucan 함량이 가장 높았던 증류수 pH 10 추출과 총폴리페놀 함량이 가장 높았던 30% 에탄올 pH 10 추출을 추출조건으로 설정하여, 자연산 영지버섯에서 추출을 실시하였다. 이에 따른 실험 결과, 수율의 경우 자연산 영지버섯 에탄올 추출물이 가장 높았으며, β-Glucan 함량은 자연산 영지버섯, 재배산 영지버섯 모두 열수 추출물에서 높게 나타났다. 단백질 함량 및 총당 함량은 자연산 영지버섯, 재배산 영지버섯 모두 열수 추출물보다 에탄올 추출물이 함량이 높았다. 자연산 영지버섯과 재배산 영지버섯의 열수 및 에탄올 추출물의 구성당 분석 결과, 모든 추출물에서 glucose와 fructose가 검출되었으며, 재배산 열수 추출물에서 glucose 비율이 94.80%로 가장 높았다. 항산화활성의 경우 자연산 영지버섯, 재배산 영지버섯 모두 에탄올 추출물이 열수 추출물보다 높게 측정되었으며, 재배산 영지버섯 열수 추출물이 가장 낮았다. 항산화성분 함량은 총폴리페놀 함량이 12.46∼56.75 GAE mg/g의 범위를, 총플라보노이드 함량은 6.57∼77.73 RE mg/g으로 측정되었다. 세포독성을 확인한 결과, 자연산 영지버섯과 재배산 영지버섯 모두 세포독성을 보이지 않았으며, nitric oxide 생성 저해능의 경우 자연산 영지버섯 에탄올 추출물이 가장 높게 나타났다. 영지버섯 추출물의 세포 독성을 측정한 결과, 12.5~100 μg/mL 농도에서 세포 생존율이 90% 이상으로 나타나 세포 독성이 없음을 확인 할 수 있었다. Nitric oxide 생성 억제 활성을 측정하여 항염 활성을 측정하였을 때, 자연산 영지버섯과 재배산 영지버섯 모두 에탄올 추출물이 더 높은 활성을 보였으며, 자연산 영지버섯의 에탄올 추출물에서 nitiric oxide의 생성 억제가 가장 높았다. 또한 암세포에 대한 세포 독성을 측정한 결과, B16F10에 대하여 세포 독성이 없음을 확인하였다. 마지막으로 Wound healing 실험을 통해 암세포 증식 억제 활성을 확인한 결과, B16F10에 대해서 재배산 영지버섯의 열수 추출물 50 μg/mL을 제외한 모든 처리군에서 대조구에 비해 암세포 증식 억제 활성을 나타냈다.

콩 추출물을 첨가한 혼합균주를 이용하여 제조한 요거트의 이화학적 특성과 항산화 효과

이재은 건국대학교 대학원 2019 국내석사

This study was conducted to determine the physicochemical properties and antioxidant activity of yogurt added with different concentrations of soybean extract(SE, 0, 10 and 20%) fermented by various single lactic acid bacterium of starter mixed with Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum and Lactobacillus rhamnosus, and fermented by the strains of single lactic acid bacteria mixed with Bacillus subtilis. During the fermentation time, the pH of all yogurts decreased gradually to pH less than 4.65 and the titratable acidity of all yogurts was gradually increased to 0.7~1.23%. As the concentration of SE increased, pH decreased and titratable acidity increased. The total viable cell counts in all yogurts were higher than 107 CFU/mL, which was suitable for the standard of fermented milk in food code. The viable cell counts in yogurts except LABS0, 10 and 20 increased with increasing amount of SE. In chromaticity of yogurt fermented by mixed strains, L value, T value, and the b value were higher than yogurt fermented by various single strain, as the addition amount of SE increased, the a and b values increased and the L value decreased. Several experiments about antioxidant activity were conducted to evaluate the functionality of the yogurt. The electron donating ability is an index of antioxidant activity against phenolic acid and flavonoid, and the higher the reducing power of these substances, the higher the electron donating ability and the higher the antioxidant activity. In this study, the polyphenol content of yogurt with SE 0% was 11.47~21.75 mg/mL and yogurt with 20% SE showed polyphenol contents of 16.71~24.80 mg/mL. The flavonoid content was 0.58~0.72 mg/mL in the yogurt without SE and 0.76~1.03 mg/mL in the yogurt with 20% SE. DPPH scavenging activity was 18.62~38.02% in the samples without addition of SE, DPPH scavenging activity of yogurt with 20% SE was increased from 27.72~47.94%. The ABTS scavenging activity of yogurt without SE was 41.21~62.51% and the activity of ABTS scavenging activity of yogurt with 20% SE was increased to 61.25~75.66%. The reducing power of yogurt increased from 0.43 to 0.74 depending on the concentration of added SE. Polyphenol, flavonoid content, DPPH, ABTS radical scavenging ability and reducing power increased with SE addition. SOD-like activity was not observed in the samples without SE but increased to 22.01% in the case of yogurt with 20% SE. The tyrosinase inhibitory activity of yogurt added with 0% SE was 0~23.81% and increased to 12.78~34.17% in 20% SE group. In all antioxidant experiments in this study, Yogurt fermented by a mixed strain of Lactobacillus strains and Bacillus subtilis showed higher antioxidant activity than yogurt fermented by alone with lactic acid bacteria. Through the above study, If soybean extract is added to nutritionally superior milk and fermented using Bacillus subtilis with Lactobacillus strains, new functional dairy products could be produced and utilized with higher antioxidant activity without interfering with the quality of yogurt. 본 연구는 soybean 추출물(Soybean extract, SE)을 다양한 농도로(0, 10 및 20%) 첨가한 우유에 Lactobacillus bulgaricus와 Streptococcus thermophilus가 혼합된 Starter와 Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus들의 단일 유산균으로 발효한 요거트와 위의 유산균주에 Bacillus subtilis를 혼합하여 요거트를 제조하여 이화학적 특성과 항산화 활성을 비교 조사하였다. 모든 요거트는 발효 시간이 지남에 따라 pH가 점차 감소하여 4.65이하의 pH를 보였으며 적정산도는 발효시간에 따라 점차 증가 하여 0.7~1.23%의 산도를 보였다. SE의 농도가 증가 할수록 pH가 감소 하였으며 산도는 증가하였다. 모든 요거트에서 107 CUF/mL 이상의 생균수를 보였으므로 발효유의 기준에 적합하였으며, LABS0, 10 및 20을 제외한 나머지 요거트에서 SE의 첨가량이 증가 할수록 생균수가 증가하였다. 요거트의 색도는 단일균주와 비교하여 혼합균주로 제조한 요거트가 L값, △T값과 b값이 높았으며 SE 첨가량이 증가할수록 a값과 b값이 증가하고 L값이 감소하였다. 요거트의 기능성을 평가하기 위해 여러 가지 항산화 실험을 진행하였는데 전자 공여능은 phenolic acid와 flavonoid에 대한 항산화 작용의 지표인데 이 물질들은 환원력이 클수록 전자공여능이 높아 높은 항산화 활성을 보인다고 한다. 본 연구에서 폴리페놀 함량은 SE 무첨가 시 11.47~21.75 mg/mL였으며 SE 20% 첨가 시 16.71~24.80 mg/mL의 폴리페놀 함량을 보였다. 플라보노이드 함량은 SE 무첨가군에서 0.58~0.72 mg/mL이였고 SE 20% 첨가군에서 0.76~1.03 mg/mL으로 증가하였다. DPPH 소거 활성은 SE 무 첨가 시 18.62~38.02%, 20% SE 첨가 시 27.72~47.94%였고 ABTS 소거 활성은 SE 무 첨가 시 41.21~62.51%였으며 SE 20% 첨가 시 61.25~75.66%로 증가하였다. 요거트의 환원력은 SE 첨가 농도에 따라 0.43에서 0.74로 증가하였다. SE 첨가량이 증가할수록 폴리페놀, 플라보노이드 함량과 DPPH, ABTS 라디컬 소거 활성 및 환원력이 증가하였다. SOD 유사 활성은 SE 무첨가 군에서는 거의 나타나지 않았지만 SE 20% 첨가군에서는 22.01%로 증가하였다. Tyrosinase억제 활성은 SE 0% 첨가 시 균주에 따라 0~23.81%였고 SE 20% 첨가 시 12.78~34.17%로 활성이 증가하였다. 모든 항산화 실험에서 유산균을 단독으로 발효한 요거트보다 고초균과 유산균을 혼합발효한 요거트의 항산화 활성이 높았으며 SE 농도가 증가할수록 항산화 활성이 증가하는 결과를 보였다. 이상의 연구를 통해 영양학적으로 우수한 우유에 콩 추출물(SE)을 첨가하여 유산균뿐만 아니라 고초균을 함께 이용하여 요거트를 제조한다면 기존 요거트의 품질을 저해하지 않으면서 더 높은 항산화 활성을 가진 새로운 기능성 유제품으로서의 이용가능성을 보여준다.

Candida pseudotropicalis로부터 정제한 Cytochrome c peroxidase의 특성 및 항산화활성에 관한 연구

강영태 檀國大學校 1993 국내박사

Candifa pseufotropicalis로부터 cytochrome c peroxidase(Ccf, EC1.11.1 5)를 분리, 정제하고 그 특성과 아울러 항산좌활성을 조사하였다. 정제한 cytochrome c peroxidase의 SDS - PAGE에서의 분자량은 34,000으로 추정되었다. 이 효소의 ferrocytochrorne c에 대한 Km 값은 18.5 씬, Vmax 값은 12.8 Unit/mg protein 이었다. 또 과산화수소에 대한 Km 값은 13.6 rM 이었으며, Vmax는 17 1 Unit/mg protein 이었다. 25"C에서 효소의 활성도가 최대로 나타났으며, 금속촉매산좌계에 대한 항산화활성은 30"C에서 가장 높았다. Ascorbate를 함유하는 금속측매산화게에 의한 대장균 글루타민합성효소의 불활성화에 대한 cytochrome c peroxidase의 억제흐과는 표준조건에서 0,1 mg/ml 이상의 능도에서는 완벽하게 나타딘다. 그러나 dithiothreitol (DPT)을 함유하는 금속촉매산화계에 대한 cytochrone c peroxidase의 억제 효과는 전혀 없었다. 이 산화게에 ascorbate를 점가하여 항산화찰성을 조사하였더니 높은 농도의 cytochrome c peroxidase를 넣어 주었을 때 항산화 효과가 나타났다. 또한 이 금속촉매산화계에 환원형의 cytochrome c를 추가 하여 항산화팔성을 조사하였더니 역시 높은 농도의 cytochrome c peroxi-dase를 딘어 주었을 때 항산화활성이 나타났다. 그러나 訓T만을 함유하는 금속즉매산좌계에 환원형의 cytochrone c를 템어 주었을 때는 cytochroHe cperoxidase의 억제효과가 전혀 나타나지 않았다. 금속촉매산화게의 철 이온대신예 구리이온을 사용하였을 때는 철이온의 경우와 마찬가지로 항산좌효과가 나타났다. Ascorbate를 함유하는 금속촉매산좌계에 의한 대장균 글루타민 합성 효소 단백질의 분철(fragmentation) 및 carbonyl group의 도입이 cytochrome c peroxidase에 의하여 억제 되었다. 그러나 DTT를 함유하는 금속측매산화계에서는 억제되지 많았다. Arginine, histidine 또는 tryptophan 잔기를 주로 면형시키는 시약에 cytochroHe c peroxidase를 처리하였을 때에는 호소의 찰성이 크게 감소하였으나 cysteine이나 Iysine 판기률 변좌시키는 시약에 의하여서는 효소활성에 변좌가 없었다. 항산화랄성에는 tryptoph訓과 histidine 잔기를 면화하였을 때는 항산화활성이 크게 감소하였지만 arginine, Iysine 그리고 cysteine 잔기의 변화에서는 항산화활성이 변좌하지 않았다. 따라서 cyto-chrome c peroxidase의 찰성자ㄹ1에는 histidine과 tryptophan 잔기가 중요하리라 추정된다. C. pseudotopicalis로부터 정제한 cytochrome c peroxidase의 아미노 말단부 서열 및 아미노산 조성을 확인하연더니 아미노산 조성이 S,cererigiae의 것과 비숫하였다. A cytochrome c peroxidase was purified from Canfida pseufo-tropicalis and its properties were studied. The enzyme had heme c as prosthetic group and showed a absorption peak at 412 nm in oxidized form and absorption peaks at 418, 520 and 552 nm in reduced form. It peroxidatical Iy oxidiged the reduced form of cytochrome c(horse heart). Molecular weight of this enzyme was estimated as 34 kDa both on sodium dodecyl sui fate - polyacrylaHide gel electro- phoresis and by gel filtration. Amino acid coMpositions of cytochrome c peroxidase from C.pgehfotropicatir was simi lar to that of cytochrome c peroxidase from gaccAaromrces cerrigiaerf, cererigiae). However, homology was not observed in amino acid sequence of N-terminal peptides for the cytochrome c peroxidases of the two yeasts. The puri fied cytochrome c peroxidase inhibited the inactivation of E. cofi glutamine synthetase caused by a Hetal catalyzed oxidation (MCO) system comprised of ascorbate, ferric ion, and molecular oxygen. Morever, the cytochrome c peroxidase inhibi fed the fragmentation of polypeptide chain and incorporation of carbonyl group into enzyme by the MCO system containing ascorbate, When ascorbate was replaced wi th mercaptans, the peroxidase no longer prevented those damages Hediated by the MCO system. In the presence of cytochrome c or ascorbate, however, the peroxidase completely prevented m/re3'/0a MCO system mediated damages. Activities of cytochrome c peroxidase in cytochrome c oxidation and protection of glutamine synthetase against Ascorbate/ Fe3'/02 MCO system were inhibited either by addition of KCN Or by pretreatment reagents modi fying histidine or tryptophan residue.