녹차 부산물로 합성한 영가철(ZVI)의 비소 제거 효율 평가

이지은(Lee Jieun),김혁수(Kim Hyucksoo),이상필(Lee Sangphil),윤정환(Yoon Junghwan),정석순(Jeong Seoksoon),최시영(Choi Siyoung),양재의(Yang Jae E.) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11

녹차의 수요는 꾸준히 증가함에 따라 부산물 처리가 경제적 측면에서 문제 되고 있다. 폴리페놀은 녹차를 비롯한 다양한 식물체에 함유되어있으며, 환원력이 있어 Fe을 영가철 (Zero Valent Iron: ZVI)로 환원시킨다. 본 연구는 녹차 부산물을 포함해 폴리페놀 함량이 높은 것으로 알려진 12종의 식물체(정향, 페퍼민트, 로즈마리, 타임, 아로니아, 올리브잎, 강황, 생강, 샐러리 씨, 쌀겨, 밤) 중 폴리페놀을 정성·정량 분석하였고, 녹차 부산물 추출물과 FeSO₄를 반응시켜 합성한 ZVI의 수용액 중 As(Ⅴ) 제거효율을 평가하였다. 세 가지 추출 조건(온도, 시간, 용매)에 따라 식물체에서 폴리페놀을 추출하여 LC-MS로 정성 분석을 하였고, UV-Visible spectrophotomemter를 통해 정량분석을 했다. 녹차 부산물과 증류수의 다양한 고액비 실험을 통해 폴리페놀이 가장 높게 추출되는 조건을 선정하여 FeSO₄와 반응시켜 녹차 부산물 ZVI(GT-ZVI)를 합성하였다. 합성된 GT-ZVI와 As(Ⅴ) (0-1,000 mg/L)를 batch 시험을 통해 반응시켰다. 녹차 부산물을 포함한 식물체 12종의 폴리페놀 정량·정성 분석 결과, 총 143종의 폴리페놀이 검출되었으며, 폴리페놀 함량은 EtOH<SUB>50</SUB> > 80℃ 증류수 > 60℃ 증류수 순으로 높게 나타났다. 추출 조건 별 총 폴리페놀 함량의 평균은 1.3-24.5 GAE mg/g로 나타났으며, 그 중, 녹차 부산물은 18.1 GAE mg/g로 비교적 높은 수준을 나타냈다. 녹차 부산물과 증류수의 고액비를 1-30%(w/v)으로 실험을 진행하여 15-25%일 때 높은 값이 나왔으나, 15%가 가장 경제적인 추출 조건임을 도출했다. 합성된 GT-ZVI와 As(Ⅴ) (0-1,000 mg/L)의 batch 시험 결과, As(Ⅴ)의 흡착 양상은 Langmuir 흡착등온식에 의해 유의성있게 설명되었다 (r²=0.99***, P<0.01). GT-ZVI는 수용액 중 As(V)를 빠르게 흡착하여 6시간 이내에 최대 흡착량 (166.67 mg/g) 평형에 도달하였다. 녹차 부산물로부터 합성된 GT-ZVI는 녹차 부산물로부터 합성되어 폐자원을 친환경적으로 재활용하고 수용액 중 비소를 제거하는 효율이 높으므로 중금속으로 오염된 토양 및 폐수의 처리에 적용될 수 있을 것으로 기대되나, GT-ZVI의 비소 처리효율을 최적화하기 위한 다양한 공정 지표를 선정하기 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Dipalmitoyl Phosphatidyl Choline의 Vesicle에서 Polyphenol Derivatives와 Hematoxylin-Eosin Stain에 의한 Metachromasy 반응에 관한 연구

김기준,성완모,김주한,윤성현 한국응용과학기술학회 2019 한국응용과학기술학회지 Vol.36 No.1

Dipalmitoyl phosphatidyl choline(DPPC), Polyphenol Derivatives, and HematoxylinEosin were directly sonicated in acidic condition for 6 minutes to give clear stock solutions. Absorbtion properties of Polyphenol Derivatives in lecithin vesicle of Diphalmitoyl phosphatidyl choline system at 25℃ have been studied by absorbtion spectroscopy. The equilibrium of Polyphenol Derivatives between monomer and dimer in lecithin vesicles have been existed at low concentration of Polyphenol Derivatives, but oligomer has been formed in vesicle at high concentration of lecithin vesicles. By adding Bacteriorhodopsin(BR) to constant concentration of Polyphenol Derivatives decreased the absorbtion ratio(α/β) of Polyphenol Derivatives was increased during phase transition of dipalmitoyl phosphatidyl choline. In the presence of column eluted lamella vesicle and mixture of uni- and multilamella aggregates. The differences of rate between column eluted- and mixture were observed, therefore column eluted lamella reaction was represented more catalytic effect. The phase transition temperature of hydrolysis on Dipalmitoyl phosphatidyl choline and Polyphenol Derivatives were measured higher than it of Dipalmitoyl phosphatidyl choline and no Polyphenol Derivatives. Dipalmitoyl phosphatidyl choline(DPPC), Polyphenol 유도체, 그리고 Hematoxylin-Eosin은 5분 동안 산성 상태에서 직접 초음파 처리하여 명확한 표준용액을 제공했다. 25 ℃에서 DPPC 계의 레시틴소포에서 폴리페놀유도체의 흡수특성은 흡수분광학에 의해 분석하였다. 레시틴소포에서 단량체와 이량체 사이의 폴리페놀유도체의 평형은 폴리페놀유도체의 저농도에서 존재했지만 올리고머는 레시틴소포의 고농도에서 소포안에 형성되었다. 폴리페놀유도체의 일정한 농도에 Bacteriorhodopsin(BR)을 첨가함 으로써 DPPC의 상전이동안 폴리페놀유도체의 흡수비율(α/β)이 감소되었다. 기둥이 있는 곳에 라멜라 소포와 uni- and multilamella 응집체의 혼합물이 존재한다. 용출된 기둥과 혼합물사이의 속도 차이가 관찰되었으므로 기둥 용출된 라멜라반응 보다 촉매 효과를 나타냈다. DDPC 및 폴리페놀유도체에 대한 가수분해의 상전이 온도는 DDPC 및 폴리페놀유도체 보다 높게 측정되었다.

1LM-3 홍합/곤충/과일갈변(browning)모사 산소민감성 자가실링 물질 및 접착제

이해신 한국공업화학회 2017 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2017 No.1

홍합접착단백질, 곤충큐티클, 과일갈변 현상은 공통적으로 폴리페놀에 기인한 산화를 매개로한 화학이며, 보통 현재까지 폴리페놀은 항산화제로 더욱 잘 알려져 있다. 본 강의에서는 폴리페놀의 항산화작용 이외에 최근 각광받는 접착및계면에서의 폴리페놀의 역할에 관련된 이야기를 할 예정이다. 특히, 자가힐링 분야의 새로운 개념인 자가실링(self-sealing)에 있어서의 폴리페놀 및 폴리페놀의 산화의 역할(Wang et al. Adv. Mater. 2016 & Shin et al. Nat. Mater. 2017) 내용을 먼저 발표할 예정이다. 이어서 폴리페놀의 산소 민감성과 표면코팅에 관련된 화학을 폴리도파민(polydopamine) 코팅을 예로 설명할 예정이며 (Lee et al. Science 2007 & Lee et al. Small 2016), 마지막으로 이러한 산소민감성을 이용한 100% 물로 만들고 전혀 유기용매를 사용하지 않아도 super-glue의 특성이 나오는 자연 모사수퍼글루에 관련된 이야기로 마무리 하고자 한다.

아로니아 비가식 부위로부터 기능성 바이오융복합 소재 개발을 위한 폴리페놀의 추출 공정 최적화

김혜림,김연아,인만진,채희정 한국융합학회 2020 한국융합학회논문지 Vol.11 No.2

Polyphenols extraction conditions including extraction solvent, temperature, pH and time were optimized for the development of functional bio-convergence materials using non-edible parts of Aronia melanocarpa including its berry. Water, ethanol, and methanol were used for the extraction of polyphenol from aronia leaves, stem and twigs. Water was selected as an extraction solvent because water gave the highest extraction yields. Among the non-edible parts, aronia leaves had the highest total polyphenol content. The polyphenol extraction conditions from aronia leaves were statistically optimized using a experimental design method: reaction time of 4.5 h, extraction temperature of 79.3℃, and pH 7.2. These optimized extraction conditions could be used for the production of functional bio-material. 기능성 원료로 사용되는 아로니아 열매를 포함하여 열매 이외의 비가식 부위를 이용하여 바이오 융복합 소재로의 개발을 검토하기 위하여 폴리페놀의 추출 공정변수인 추출 용매, 온도, pH, 시간 등의 추출 조건을 최적화하였다. 아로니아 부위별(열매, 잎, 가지, 송이가지)로 물, 에탄올, 메탄올을 사용하여 추출하여 총 폴리페놀 추출율이 가장 높은 물을 추출용매로 선정하였다. 비가식 부위 중 가장 높은 총 폴리페놀 함량을 보인 아로니아 잎을 폴리페놀의 주원료로 선정하였고, 실험계획법을 이용하여 비가식 부위인 잎의 폴리페놀의 열수 추출 조건을 최적화하였다. 그 결과 79.3℃, 4.5시간, pH 7.2에서 추출하는 것이 최적의 추출 조건이었으며 폴리페놀의 최대 추출 수율은 139.4±2.5 mg/g이었다. 이와 같이 아로니아 비가식 부위인 잎의 최적화된 추출조건은 기능성 바이오 소재의 생산에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

배추과 유전자원 종자의 항산화활성 및 바이오활성 화합물 함량 변이

김성겸,이우문,이상규,이희주,최장선,박성태,김수,박태성 경상대학교 농업생명과학연구원 2015 농업생명과학연구 Vol.49 No.5

본 연구의 목적은 배추과 종자들의 고 함유 바이오 활성 화합물 배추속 및 무속의 유전자원들을 선발 하고, 이를 활용한 고부가가치 기능성 상품 개발을 위한 기초 자료를 제공하는데 있다. 배추속(양배추, 녹색꽃양배추, 콜라비, 꽃양배추) 및 무속(무) 유전자원 총 92점을 대상으로 라디컬 소거능을 이용한 항 산화활성과 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정하였다. 배추속 및 무속 종자들의 항산화활성과 플라 보노이드 함량의 평균간에는 유의차가 있었다. 배추속 변종들간에도 항산화활성, 폴리페놀 및 플라보노 이드 함량이 통계적으로 유의차가 있었다.‘Tropic Sun Plus(B8)’양배추 등 총 22점의 배추속 품종 및 계통을 항산화활성이 우수한 품종 및 계통으로 선발하였고 시판 무종자인‘Taeyang(R43)’과 육성 계통인‘13-FM 136-5×13-FM 138-1(R33)’의 항산화활성이 각각 142% 및 157%으로 실험한 유전자 원들의 종자 중 가장 높았다. 폴리페놀의 함량이 높은 배추속 유전자원은‘Tropic Sun Plus(B8)’양배 추 등 총 10점이였고, 국립원예특작과학원 채소과에서 육성한 무 계통인‘13-FH 20-1(R4)’및 ‘13-FH 20-2(R5)’의 폴리페놀 함량이 높았다.‘Megaton(B14)’양배추 등 총 14점의 배추속 품종 및 계통을 플라보노이드 함량이 높은 품종 및 계통으로 선발하였다.‘13-FH 20-2(R5)’무의 플라보노이 드 함량은 1,000mg·100g-1이상으로 플라보노이드 고 함유 종자로 활용가치가 높은 계통이였다. 이상 의 결과로 항산화활성이 높고 바이오 활성 화합물의 함량이 높은 유전자원들을 선발하였고, 유전자원들 을 종자 기능성 가공품으로 활용하여 부가가치를 높히는데 기여할 것이라 판단되었다. This study was aimed to select seeds of Brassica and Raphanus germplasm in terms of superior with bioactive compounds content and to inform sophisticated data for developing the high value-added products. We estimate to aspects of the antioxidant activiy, polyphenol, and flavonoid contents of seeds from the total 92 cultivars and breeding lines in Brassica(cabbage, brocoli, kohlrabi, and cauliflower) and Raphanus(raddish) germplasm. There are singificant differences between physiological functonalites of Brassica and Raphanus. The antioxidant activity, contents of polyphenol and flavonoid were differed according to variation of Brasscia. ‘Tropic Sun Plus(B8)’ cabbage seeds and other 22 cultivars and breeding lines in Brassica seeds were selected to aspects of superior antioxidant activity. The antioxidant activities of ‘13-FM 136-5×13-FM 138-1 (R33)’ and ‘Taeyang (R43)’ radish seeds were 142% and 157%, respectively, which were greater than other cutlivars and breeding lines of radish seeds. The polyphenol contents of ‘Tropic Sun Plus(B8)’ cabbage seed and other 10 cultivars and breeding lines’s seeds were the greatest among Brasscia germplasm, while those of ‘13-FH 20-1 (R4)’ and ‘13-FH 20-2 (R5)’ radish seeds were superior than other radish seeds. ‘Megaton(B14)’ cabbage seed and other 14 cultivars and breeding lines in Brassica seeds were represented as the contain high amounts of flavonoid. In addition, the flavonoid content of ‘13-FH 20-2 (R5)’ radish seed showed over 1,000mg·100g-1, which was the greatest among all the tested radish germplasm. Results revealed that there was significant variation of antioxidant activity and bioactive compounds contents in Cruciferae seeds and the selected cultivars and breeding lines’s seeds can be used to materials for developing high value-added products.

추출방법에 따른 니파팜의 성분 함량

김명기 중소기업융합학회 2021 융합정보논문지 Vol.11 No.5

본 연구는 니파팜의 추출방법에 따른 성분 함량의 변화를 확인하기 위해 수행되어졌다. 니파팜을 에탄올 비율, 추출시간, 추출온도에 따라 추출 후 함량을 분석하였다. 추출용매 비율에 따른 폴리페놀과 플라보노이드의 함량은 50% 에탄올로 추출할 때 각각 36.91, 27.62 mg/g으로 가장 높게 나타났다. 추출온도 및 추출시간에 따른 폴리페놀과 플라보 노이드는 60℃에서 6시간 추출 시 각각 40.83, 37.63 mg/g로 가장 높은 함량을 보였다. 니파팜의 주요성분을 에탄올 비율에 따라 함량을 분석한 결과 5-O-caffeoylshikimic acid는 70% 에탄올에서 2.08 mg/g, 4-hydroxybenzoic acid는 30% 에탄올에서 0.10 mg/g, 3,4-hydroxybenzoic acid는 50% 에탄올에서 0.12 mg/g의 가장 높은 함량을 보였다. 추출방법에 따른 니파팜에 함유된 성분의 함량 변화를 통해 식품, 화장품 등 천연물 소재 개발 시 기초 연구 자료 로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. This study was conducted to confirm the change in the contents of the ingredients according to the extraction method of nipa palm. The contents were analyzed by extraction according to the ethanol ratio, extraction time, and extraction temperature. The contents of polyphenols and flavonoids according to the ratio of the extraction solvent were the highest at 36.91 and 27.62 mg/g, respectively, when extracted with 50% ethanol. Polyphenols and flavonoids according to extraction temperature and extraction time showed the highest content of 40.83 and 37.63 mg/g, respectively, when extracted for 6 hours at 60°C. The contents of the major component of nipa palm according to the ethanol ratio were 2.08 mg/g in 70% ethanol for 5-O-caffeoylshikimic acid, 0.10 mg/g for 4-hydroxybenzoic acid in 30% ethanol, and 0.12 mg/g for 3,4- hydroxybenzoic acid in 50% ethanol. It is expected that it can be used as basic research data when developing natural materials such as food and cosmetics through the change in the contents of the ingredients contained in nipa palm according to the extraction methods.

녹차 폴리페놀류의 항충치 효과 메커니즘과 임상 연구

Liu Ting-Li 한국식품과학회 2003 한국식품과학회 심포지엄 Vol.2003 No.1

녹용추출물의 유산균 발효에 의한 플라보노이드 생성과 항산화활성 효과

김현경 국제문화기술진흥원 2022 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.8 No.2

녹용 기능성 소재 개발 연구의 일환으로 녹용 추출물의 유산균 발효를 수행하였다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량이 증가하고 항산화 활성이 강화된 기능성 소재를 개발하고자 하였다. 유산균 발효중 증식수, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거 및 항산화 활성을 평가하였다. 녹용 추출물 기질에 이들 4종의 유산균을 첨 가한 결과, 측정된 유산균 수는 2.04~5.00x107이었다. 한편, 녹용 추출물에 프로테아제(Baciullus amyloliquefaciens culture: Maxazyme NNP DS)를 첨가하여 함유된 단백질의 펩타이드 결합을 분해하였다. 그런 다음 이들 4종의 유산 균을 첨가하여 배양한 결과 유산균의 수는 2.84107~2.21108로 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 유산균 발효추출물에서 4.82~6.26g/mL이었으며, 프로테아제 효소와 젖산발효 반응 후 14.27~20.58g/mL로 증가하였다. 총 플라보노이드 함량 은 유산균 발효추출물에서 1.52~2.21 g/ml이었고, 프로테아제 반응 및 발효 후에는 5.59 ~ 8.11 mg/mL로 증가하였 다. 유산균 발효 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 17.03~22.75%였으나, protease 반응과 발효 후에는 32.82~42.90% 로 현저히 증가하였다. As part of research on the development of functional materials for antlers, lactic acid fermentation of antler extract was performed. It was intended to develop a functional material with enhanced total polyphenol and flavonoid content and enhanced antioxidant activity. During the fermentation of lactic acid bacteria, the number of proliferation, total polyphenol and total flavonoid content, DPPH radical scavenging and antioxidant activity were quantified and evaluated. As a result of adding these four types of lactic acid bacteria to the antler water extract substrate, the number of lactic acid bacteria measured was 2.04~5.00x107. Meanwhile, a protease (Baciullus amyloliquefaciens culture: Maxazyme NNP DS) was added to the antler extract to decompose the peptide bonds of the contained proteins. Then, these four types of lactic acid bacteria were added and the number of lactic acid bacteria increased to 2.84x107~2.21x108 as the result of culture. The total polyphenol contents were 4.82~6.26g/mL in the lactic acid bacteria fermentation extracts, and after the reaction of protease enzyme and lactic fermentation, increased to 14.27~20.58 g/mL. The total flavonoid contents were 1.52~2.21 g/ml in the lactic acid bacteria fermentation extracts, and after the protease reaction and fermentation, increased to 5.59~8.11 mg/mL. DPPH radical scavenging activities of lactic acid bacteria fermentation extracts was 17.03~22.75%, but after the protease reaction and fermentation, remarkably increased to 32.82~42.90%.

녹용추출물의 유산균 발효에 의한 플라보노이드 생성 과 항산화활성 효과

김현경 국제문화기술진흥원 2022 The Journal of the Convergence on Culture Technolo Vol.8 No.2

As part of research on the development of functional materials for antlers, lactic acid fermentation of antler extract was performed. It was intended to develop a functional material with enhanced total polyphenol and flavonoid content and enhanced antioxidant activity. During the fermentation of lactic acid bacteria, the number of proliferation, total polyphenol and total flavonoid content, DPPH radical scavenging and antioxidant activity were quantified and evaluated. As a result of adding these four types of lactic acid bacteria to the antler water extract substrate, the number of lactic acid bacteria measured was 2.04~5.00x107. Meanwhile, a protease (Baciullus amyloliquefaciens culture: Maxazyme NNP DS) was added to the antler extract to decompose the peptide bonds of the contained proteins. Then, these four types of lactic acid bacteria were added and the number of lactic acid bacteria increased to 2.84x107~2.21x108 as the result of culture. The total polyphenol contents were 4.82~6.26g/mL in the lactic acid bacteria fermentation extracts, and after the reaction of protease enzyme and lactic fermentation, increased to 14.27~20.58 g/mL. The total flavonoid contents were 1.52~2.21 g/ml in the lactic acid bacteria fermentation extracts, and after the protease reaction and fermentation, increased to 5.59~8.11 mg/mL. DPPH radical scavenging activities of lactic acid bacteria fermentation extracts was 17.03~22.75%, but after the protease reaction and fermentation, remarkably increased to 32.82~42.90%. 녹용 기능성 소재 개발 연구의 일환으로 녹용 추출물의 유산균 발효를 수행하였다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량이 증가하고 항산화 활성이 강화된 기능성 소재를 개발하고자 하였다. 유산균 발효중 증식수, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거 및 항산화 활성을 평가하였다. 녹용 추출물 기질에 이들 4종의 유산균을 첨가한 결과, 측정된 유산균 수는 2.04~5.00x107이었다. 한편, 녹용 추출물에 프로테아제(Baciullus amyloliquefaciens culture: Maxazyme NNP DS)를 첨가하여 함유된 단백질의 펩타이드 결합을 분해하였다. 그런 다음 이들 4종의 유산균을 첨가하여 배양한 결과 유산균의 수는 2.84107~2.21108로 증가하였다. 총 폴리페놀 함량은 유산균 발효추출물에서 4.82~6.26g/mL이었으며, 프로테아제 효소와 젖산발효 반응 후 14.27~20.58g/mL로 증가하였다. 총 플라보노이드 함량은 유산균 발효추출물에서 1.52~2.21 g/ml이었고, 프로테아제 반응 및 발효 후에는 5.59 ~ 8.11 mg/mL로 증가하였다. 유산균 발효 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 17.03~22.75%였으나, protease 반응과 발효 후에는 32.82~42.90%로 현저히 증가하였다.

오가피, 구기자, 오미자, 토사자, 복분자 및 차전자를 첨가한 한방 약술의 항산화 효과

오성천 한국유화학회 2016 한국응용과학기술학회지 Vol.33 No.4

본 연구는 추출물 농도에 따른 생리활성물질의 용출량을 측정하기 위해 전자공여능과 총 폴 리페놀 함량을 측정한 결과이다. 전자공여능은 추출물의 첨가 농도가 15%인 경우는 21.81%로 나타났 고, 35% 농도에서 40.45%로 가장 높았다. 한약재의 첨가 농도가 증가함에 따라 전자공여능은 유의적으 로 증가하였다(p<0.05). 가장 높은 35% 첨가 농도에서의 40.45% 공여능은 이보다 더 낮았으므로 전자 공여능은 미약한 것으로 생각된다. 총 폴리페놀함량은 한방약술 15%에서는 113.89±1.79 ㎍ GAE/㎖로 나타났고, 한방약술 35% 에서는 274.24±0.71 ㎍ GAE/㎖로 나타나서 첨가물의 농도 증가에 따라 총 폴리페놀의 함량도 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 추출물 농도가 30%에서 총 폴리페놀 함량의 증가 폭이 61.75 ㎍ GAE/㎖로 가장 높았다. In this study, the electron donating ability(EDA) and total polyphenol content of herbal wine were examined. The herbal wine was obtained from extract concentration to evaluate its functional properties. The herbal wine were screened for their potential antioxidant activities using test such as electron donating ability(EDA) and total polyphenol content.The electron donating ability(EDA) were 21.81±0.56 in herbal wine 15% and 40.45±1.60 in herbal wine 35%. As the extract concentration was increased the electron donating ability(EDA) were significantly increased(p<0.05). The total polyphenol contents were measures 113.89±1.79 ㎍ GAE/㎖ in herbal wine 15%, 274.24±0.71 ㎍ GAE/㎖ in herbal wine 35%. As the extract concentration was increased the total polyphenol contents were significantly increased(p<0.05). Also, the total polyphenol contents were measures 61.75 ㎍ GAE/㎖ in herbal wine, the higher.