본 연구에서는 단기간의 UV-A 조사가 시금치(Spinacia oleracea L.)의 생장과 생리활성물질에 미치는 영향을 평가 하였다. 시금치 묘는 200μmol·m-2·s-1 PPFD, white LED, 광 주기 12시간, 온도 20°C, 상대습도 70%, 이산화탄소 농도 500μmol·mol-1의 수직농장 모듈에서 재배되었다. 파종 후 5 주된 묘는 7일 동안 20W·m-2와 40W·m-2의 두 가지 에너지 수 준에서 연속적으로 UV-A(피크파장: 385nm) 조사한 후 생육 특성, 광합성 파라미터, 이미지 형광, 총 페놀 함량, 항산화도, 그리고 총 플라보노이드 함량을 분석하였다. 결과적으로, UV-A20W 처리는 시금치의 생체중과 건물중을 증가시켰다. 하지만, UV-A 처리구와 대조구 사이의 광합성 파라미터에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 광계Ⅱ의 최대양자수율 (Fv/Fm)은 모든 UV-A 처리에서 7일동안 지속적으로 감소했 다. 또한, UV-A20W 처리에서 식물체당 총 페놀 함량과 항산화 도는 처리 7일째 증대되었으며, 총 플라보노이드 함량은 처리 5일째부터 유의적으로 증가하였다. 이러한 결과는 UV-A LED 보광이 수직농장과 같은 폐쇄형 식물 생산 시스템에서 재배되는 시금치의 생장과 품질을 향상시킬 수 있음을 시사 한다.

곽향은 서양에서 Korea mint라고 불릴 정도로 허브와 쓰임새가 매우 유사하다. 서양의 허브는 화장품의 소재로 많이 사용하지만 곽향은 우리나라에서 약재로 더 많이 사용되어 화장품 소재로서의 기능 성을 비교해보았다. 곽향 추출물과 추출물을 이용한 유산균과 효모 발효물, 에센셜오일, 플로럴워터에 대한 항산화, 미백, 폴리페놀, 플라보노이드, 항균력 실험을 진행하였다. 항산화 활성은 모든 샘플에서 높은 효과 가 보였고, 미백과 폴리페놀, 항균력에서 에센셜오일이 가장 높은 효과가 보였다. 반면에 플라보노이드는 70% 에탄올 추출물에서 가장 높은 효과가 보였다. 이런 결과로 에센셜오일이 기능적으로 가장 큰 효과가 있었다. 하지만 추출물을 가지고 효모 발효를 진행한 시료들이 에센셜오일 만큼의 효과가 있다는 것을 확 인해 에센셜오일의 적은 추출량에 비해 효모 발효를 진행한 시료가 화장품소재로서 충분한 가치가 있다고 본다.

We determined physicochemical characteristics and antioxidant activities of cookies prepared by replacing wheat flour with 0, 3, 6, and 9% freeze-dried burdock powder instead of wheat flour. The leavening and loss rates of the cookies decreased in proportion to the amount of burdock powder added to the dough. The moisture content of the cookies increased in proportion to the amount of burdock powder added and the crude protein and hardness were higher in the burdock-added group compared to the control. The lightness and yellowness of the cookies decreased, and the redness increased in proportion to the amount of burdock powder added. The total flavonoid and polyphenol compounds in the cookies increased in proportion to the amounts of burdock powder added. The antioxidant activities also tended to increase in proportion to the amount of burdock powder added. Based on the above results, adding burdock powder to cookies can increase antioxidant activity by increasing the content of antioxidant components, such as polyphenols and flavonoids. In addition, it is believed that adding burdock powder at levels of 3 to 9% of the weight of flour would result in cookies with spreadability, swelling power, and hardness similar to those of regular cookies.

우리나라 여러 해양환경 지역으로부터 확보한 370주의 해양세균, 균류, 미세조류로부터 기초생 리활성(항산화, 항염, 항균, 항암, 항바이러스)을 조사하여 채집지, 분리원, 종(種) 수준에서의 활성결과를 비교하였다. 해양세균의 경우, 일반적으로 유용성이 많이 알려진 Streptomyces 속 과 Bacillus 속에 속하는 균주들이 두드러진 강한 효능이 관찰되었고, 주로 해양퇴적물로부터 유용한 자원을 분리할 수 있었다. 해양균류와 미세조류의 경우에도 종 특이적으로 활성이 강 하게 나타나는 결과를 확인할 수 있었고, 효능 특이적으로 활성을 보이는 결과도 얻을 수 있었 다. 이러한 결과를 바탕으로 추후 특정질병에 선택적으로 효능을 보이는 화학물질 연구 또는 자원 기반 연구 수행 시 유용성을 전제로 한 자원 확보 전략 수립과 산업 활성화를 위한 전 략소재로 우선적 접근이 용이할 수 있는 연구결과라 생각된다. 또한, 이들 결과를 해양바이오 뱅크를 통한 분양소재로 활용함으로써 학계, 산업계에서 활용하여 해양바이오산업 활성화에 좀 더 빠른 접근을 도울 수 있다고 생각한다.

This study aimed to investigate the changes in bioactive compounds across the ripening stages of three pepper cultivars, each characterized by unique skin colors. The samples used in this study consisted of three pepper cultivars distinguished by their skin colors as green, purple, and yellow green at breaker ripening stage. Samples were harvested at each of the four ripening stages, including premature, breaker, turning, and mature, and subjected to analysis for various bioactive compounds, including capsaicin, ascorbic acid, kaempferol, quercetin, and sugars. In all cultivars with varying skin colors, the capsaicin content within green pepper fruits consistently increased as the ripening stages advanced. Ascorbic acid was most abundant during the premature stage of development in purple and green cultivars, subsequently declining as maturation progressed. In the case of the purple cultivar, kaempferol content decreased by approximately 30% at the mature stage, while the green cultivar exhibited a gradual increase in kaempferol content with maturation. Conversely, the kaempferol content of the yellow green cultivar rapidly declined as maturation progressed. Regarding quercetin content, the purple and green cultivars tended to decrease with maturity, while the yellow green cultivar displayed an increasing trend. Furthermore, the accumulation patterns of glucose, fructose, and sucrose, the predominant free sugars in green pepper fruit, demonstrated an inclination to increase as the maturation stage advanced in both purple and green cultivars. In contrast, the yellow green cultivar initially showed an elevation in free sugar content during the immature stage, followed by a minor reduction during maturation and a subsequent rise during the mature stage. Each pepper cultivar, distinguished by its unique skin color, exhibits varying levels of bioactive substances at different ripening stages. Therefore, optimal harvesting and utilization should align with periods when the desired substance content is at its peak.

본 연구는 우울에 효과가 입증된 국내 자생 식물 9종(배초향, 적송, 강황, 생강, 산미나리씨, 불 수감, 황칠, 탱자, 쥐오줌풀) 을 선정하여 각각의 향기 성분 분석결과를 기반으로 9종 정유를 조합하여 항 산화(DPPH, ABTS), 세포독성(MTS), 항염(Nitric oxide)실험을 수행하였다. 향기성분 분석결과 조합오일 에서 기연구된 우울완화 효과 성분인 DL-Limonene(38.44%), g-Terpinene(8.9%), Estragole(5.18%), a-Pinene(1.73%) 등이 동정되었다. 항산화 활성인 DPPH 라디칼 소거능은 75.4%, ABTS 라디칼 소거능은 74.04%을 보였으며, 세포독성이 확인되지 않은 5uL/ml의 농도에서 NO 생성 저해능은 33.14%로 나타났 다. 이를 통하여 국내 블렌딩 정유의 우울증의 개선 또는 예방에 대한 효과를 검증하고 더불어 과학적 효능 과 성분 연구가 상호 협력적으로 이루어져 우울증적 증상 개선 유무를 확인 할 수 있는 기초자료로 제공하 고자 한다.

This study aimed to investigate the biological activities, including polyphenolic content, flavonoid content, and antioxidant activities, of various cultivars of Korean perilla leaves. The results indicated that among nine cultivars (Namcheon dlggae, Saedora, Nulbora, Donggel 1, Donggell 2, Soim, Sangyeop, Somirang, and Saebom) of perilla leaves, the total polyphenolic content (gallic acid equivalent mg/g, GAE) was the highest in “Nulbora,” while it was lowest in Namcheon dlggae. Moreover, flavonoid content in the extracts of nine cultivars leaves was in the range of 132.93~268.50 mg catechin equivalent/g sample. The antioxidant effects of the perilla leaves were determined using two different in vitro bioassays measuring DPPH and ABTS radical-scavenging activities. The results revealed that antioxidant activity was also higher in “Nulbora” compared with other cultivars. Xanthin-oxidase-inhibition activity ranged from 65.65% to 80.58%, with “Nulbora” exhibiting the highest activity, although the difference with other cultivars was not significant. “Nulbora” extracts reduced the expression of pro-inflammatory genes and several cytokines, including IL-6 activation induced by LPS in macrophages in the range of 100–50 μg/mL. These results suggest that extracts from perilla leaves can be used as bioactive and functional materials that could be important in industrial applications in the future.

As the importance of public health increases with the spread of infectious diseases, functionality has become a factor affecting consumers’ purchase of mushrooms. Therefore, the bioactive components of button mushrooms (Agaricus bisporus), which are generally known to promote button mushroom consumption, were analyzed. White and brown button mushrooms were compared and white beech mushroom (Hypsizygus marmoreus) were used as a control. White button mushrooms had higher sugar and inorganic potassium concentrations than brown button mushrooms, whereas sodium, magnesium, and vitamin C concentrations were not significantly different between the different button mushrooms. Moreover, there was approximately twice as much ergosterol in white button mushrooms than brown button mushrooms. Brown button mushrooms had higher concentrations of β-glucan and oxalic acid than white button mushrooms, but there was no significant difference in total organic acid content between the two mushroom types. High concentrations of the essential amino acids, ergothioneine, isoleucine, and leucine and the non-essential amino acids, glycine and alanine, were observed. Concentrations of the vitamin B group and total polyphenols were also high.

본 연구는 장흥지역에서 자생 및 재배한 총 3가지 식물을 수증기 증류 추출(편백, 석창포, 라벤 더)을 통해 얻은 각 천연 에센셜 오일에 대한 GC-MSD 향기 성분 분석 후 추출된 오일들과 시판 오일(클 라리세이지, 시나몬, 프랑킨센스)을 조합하여 세포독성, 항산화, 항염, 미백 효과를 확인하여 화장품 소재로 서의 가능성을 확인하였다. 향기 성분 분석 결과 편백 오일의 주요 성분으로는 Sabinene, 석창포 오일은 Asarone, 라벤더 오일은 L-Linalool이 동정되었다. 6종 에센셜 조합 오일의 세포독성이 확인되지 않은 100 μL/mL의 농도에서 NO 생성은 27.76% 억제, DPPH 라디칼 소거능은 99.69%, ABTS 라디칼 소거 능은 94.66%, 티로시나아제 저해활성은 55.9%를 보여 기능성 화장품 원료로서 유용하게 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

한약재로 사용되는 더덕과 도라지에 표고의 유용성분을 함유한 소재를 개발하고자 더덕표고균사발효물(FCLM)과 더덕도라지균사발효물(FPLM)을 제조하였다. 두 가지 발효 물의 일반성분, 유리당, 유기산, β-glucan, ergothioneine, ergosterol, vitamin D2 함량 및 3T3-L1 지방전구세포의 분화에 미치는 영향을 연구하였다. 일반성분 분석결과, FCLM에서 조섬유와 조지방함량이 FPLM에 비하여 높게 나타났으며, FPLM은 조단백질과 가용성무질소물의 함량이 FCLM에 비하여 높게 나타났다. 유리당은 FCLM과 FPLM 모두 arabinose, glucose, sucrose 3종이 검출되었 으며, 총 유리당 함량은 FPLM에서 높게 나타났다. 유기산 함량은 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 발효 후 FCLM과 FPLM에서 낮게 나타났다. β-Glucan 함량은 FCLM과 FPLM 두 발효물에서 대조구로 사용한 표고보다 높은 함량을 보였다. 항산화 물질로 알려진 ergothioneine의 함량은 FCLM이 FPLM보다 높게 나타났다. Ergosterol 함량은 대조구로 사용한 표고에서 가장 높게 나타났으며, 발효물들은 비슷한 함량을 나타내었다. Vitamin D2는 발효물들에서만 검출되었으며, FPLM (0.58±0.01 mg%)가 FCLM (0.47±0.01 mg%)보다 높은 함량을 보였다. 더덕과 도라지 표고균사발효물인 FCLM과 FPLM는 3T3-L1 지 방전구세포에 대하여 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 높은 수준의 세포 생존율을 나타내었다. 또한 FCLM과 FPLM은 3T3-L1 지방전구세포 분화를 발효 전 더덕과 도라지에 비하여 높은 수준으로 억제하여, 비만 억제 효과가 있는 것으로 기대된다.

본 연구에서는 농산물인 버섯-마늘 추출물의 최적의 혼합물을 사용하여 생리활성 및 면역증가 등 그들의 특성을 조사하였다. 국내에서 재배되는 버섯과 마늘을 시료로 사용하였으며 유용성분을 분석하기 위해 각각의 추출물을 획득하고 이를 분리정제였다. 버섯의 일반성분의 함량과 β- glucan 함량, 유리당 및 유기산에 대한 함량을 비교한 결과 일반성분에서는 수분 8.55±1.08%, 회분 6.59±1.71%, 가용 성무질소물 69.46±3.80%의 함량을 가진 백목이버섯이 가장 높았고, 조단백질과 조지방에서 높은 함량을 보인 버섯으로는 동충하초로 각각 26.36±4.42%, 2.50±0.05%을 나타내었다. 그리고 조섬유의 함량은 47.18±4.35%의 영지버섯이 높았다. β-glucan 함량은 표고버섯이 36.38+2.67%으로 가장 높았고 그 다음으로 영지버섯이 22.58+4.38%의 수치를 보였다. 버섯의 유리당은 표고버섯원물인 경우 가장 높은 함량을 보여주었고, 영지 버섯의 원물인 경우 유리당이 전혀 나타나지 않았다. 유기산에서 Citric acid는 시료 중 백목이버섯 원물만이 검출되었고, 전체적으로 유기산을 많이 함유하고 있는 시료는 표고버섯원물로 확인되었다. 마늘은「건강기능식품의 기준 및 규격」에서 제시한 알리인 함량, 중금속 및 대장균에 대한 규격에 대해 남해마늘연구소에서 적합판정을 받았다. 그리고 각각의 추출물에서 세포 독성 테스트를 거친 경구 투여한 실험용 마우스에서 흉선과 림프절 세포를 얻어 항암효과를 탐색한 결과, Mixed- M/G 2 추출물의 모든 농도에서 흉선세포와 림프절세포의 CD4 T cell이 증가하였음을 확인하였다. 본 연구결과로부 터 Mixed-M/G 2 추출물이 버섯과 마늘의 혼합 시 시너지 효과를 갖는 시료라고 사료 되며 노인의 면역 증강 및 생리활성의 주요한 수단으로 개발 가능성을 기대해본다.

진세노사이드 Compound K는 트라이터펜계 사포닌으로써 인삼의 잎, 줄기, 뿌리등에서 발견된다. 본 연구는 효소 Plantase를 이용하여 인삼 추출물로부터 고부가가치의 진세노사이드인 Compound K를 생산하는 연구를 하였다. Plantase는 인삼추출물에서 Compound K를 매우 효율적으로 생산함을 보여 주었다. 또한 다양한 온도와 pH에서 Compound K 생산에 대한 최적의 반응을 조사한 결과 pH 5, 50 ℃에서 가장 높은 효율을 보였다. 최적 조건에서 Compound K는 전체 추출물의 35%이상 농축될 수 있음을 확인 하였다. 생물전환된 Compound K 농축물의 항균효과를 검정한 결과 여드름균인 Cutibacterium acnes KCTC 3314에 선택적인 활성을 보였다. Compound K (35% 함유) 인삼 생물전환물의 C. acnes KCTC 3314 균주에 대한 최소저해농도 측정 결과 31.25ug/mL로 확인되었다. 따라서 향후 여드름균 완화용 화장품의 잠재적 소재로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 황기 에탄올 추출물과 황기 생물전환 추출물의 기능성 화장품 소재로서 가능성 여부를 규명하고자 하였다. 항산화 효과를 확인하기 위해 폴리페놀과 플라보노이드 함량을 측정하였고, 세포실험을 통해 피부 세포에 대한 독성과 피부 세포 노화에 대한 연구를 수행하였다. 항산화 실험 결과, 폴리페놀, 플라보노이드 효과에서는 폴리페놀과 플라보노이드의 함량이 농도 의존적으로 증가하였고, 생물전환 추출물에 비해 에탄올 추출물에서 높은 것으로 확인되었다. 황기 추출물과 생물전환된 황기추출물이 HDF 세포에서 농도 의존적으로 MMP1 발현 억제 효과가 증가되는 것을 확인하였다. 따라서 본 연구는 황기 추출물과 황기 생물전환 추출물의 기능성 화장품 소재로 사용 시 항산화와 피부 노화 예방 관점에서의 기능성 화장품 소재로 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

To utilize Malus pruniforia Borkh. as a functional material, cold-water (CW), hot-water (HW), and 70% ethanol (EtOH) extracts were prepared, and their antioxidant and anti-inflammatory activities were compared. The antioxidant activity of the HW extract evaluated by ABTS and DPPH radical scavenging and FRAP activity was significantly effective. The total polyphenol content of the HW extract was also higher by 15.5±0.7 mg GAE/g extract compared to other extracts. The EtOH extract showed significantly decreased TNF-α (39.8%), IL-6 (65.5%), and NO (34.9%) levels in RAW 264.7 cells compared to the LPS-induced control group. The levels of IL-6 (21.1%) and IL-8 (19.3%) were significantly decreased by treatment of EtOH extract in HaCaT keratinocytes induced with TNF-α and IFN-γ. The UHPLC-MS results indicated that the EtOH extract might have chlorogenic acid and phlorizin as the major compounds. This was validated using HPLC-DAD, which showed that the EtOH extract had higher levels of chlorogenic acid and phlorizin (1,185±58 and 470±10 μg/g extract, respectively). In conclusion, the present study suggested that the anti-inflammatory activity of the EtOH extract was more effective than the CW and HW extracts, and chlorogenic acid and phlorizin could be used as indicator compounds and functional substances.

본 연구는 병풀(Centella asiatica) 두 품종(‘자이언트 타이 거 케어’, ‘굿병풀’)의 생장 특성과 추출용매에 따른 항산화 활성 및 Triterpenoid 함량을 조사하기 위해 수행되었다. ‘자이언트 타이거 케어’와 ‘굿병풀’의 정식 후 생장 특성은 정식 41일 후 엽과 엽병의 길이 생장에서 ‘굿병풀’이 유의적으로 높았다. 하지만 이후 수확기(정식 104일 후)까지 생장속도는 유사하였다. 정식 후 104일에 수확한 ‘자이언트 타이거 케어’의 식물체 크기와 관련된 생장(엽면적, 엽병두께, 엽병 길이, 생체중)이 ‘굿병풀’보다 유의적으로 높았다. 냉수, 열수, 50% 에탄 올, 70% 에탄올 추출물의 자유라디컬 소거능과 환원능으로 평가된 항산화 활성과 총 페놀 함량은 두 품종에서 모두 70% 에탄올 추출물에서 높았다. 추출 용매별 Triterpenoid 함량을 분석한 결과, 두 품종의 주요 Triterpenoid는 Madecasoside 와 Asiaticoside로 확인되었다. 품종별 총 Triterpenoids 함량은 ‘자이언트 타이거 케어’의 50% 에탄올 추출물과 ‘굿병풀’ 의 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았으며, ‘굿병풀’이 ‘자이언트 타이거 케어’보다 높았다. 하지만 정식 104일 후 수확량 은 ‘자이언트 타이거 케어’가 ‘굿병풀’보다 3배 많아, 동일한 재배 면적(3.3m2 ) 에서 생산 가능한 총 Triterpenoids 함량은 ‘자이언트 타이거 케어’가 2.459mg으로 ‘굿병풀’(1.103mg) 보다 약 2.2배 높았다. 따라서 항산화 활성이 가장 높고 단위면 적당 총 Triterpenoids 생산량이 높은 ‘자이언트 타이거 케어’ 를 재배하는 것이 경제적일 것으로 생각된다.