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.

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.

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.

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 연구에서는 해삼속의 폴리페놀과 플라보노이드의 생리활성물질을 추출하기 위한 용매분획의 수율을 확인하고자 연구를 시도하였다. 이미 보고된 사례에서 50%에탄올 추출 용매분획은 해삼 항산화 물질의 높은 수율 결과로 확인되었다. 해삼의 항산화물질 추출량을 결정짓는 것은 추출에 적용된 추출용 매분획의 결과로 확인되었다. 또한 ‘추출용매에 따라 해삼생리활성 항산화물질 추출함량이 크게 차이가 있다.’는 선행연구를 통해 용매분획추출에 관한 필요성의 결과를 얻었다. 50%에탄올 추출 용매분획의 해삼추 출물에 포함된 페놀물질의 높은 항산화성분 추출 결과가 증명되었다. 추출용매분획 연구사례에서 수율이 가장 저조한 아세트산에틸 용매분획은 다른 용매분획에 비해 높은 페놀함량을 수확하여 항산화효과가 확인되었다. 이에, 추출 용매분획물의 적용에 따른 수율변화를 통해 항산화추출물의 높은 수율에 미치는 영향을 확인 하였다. 따라서 본 연구를 통해 50%에탄올 용매의 최적화된 해삼생리활성물질 추출 용매분획으로 검증되었다.

수경재배시 양액 내 탄산정 처리를 통한 상추의 생육 및 생리활성물질 변화를 조사하기 위해 네덜란드에서 시판되는 고형 탄산정을 사용하였다. 실험은 무처리를 대조구로 하여 0.5 배, 1배, 2배 처리구로 구성하였다. 실험결과, 탄산정 처리 후 챔버내 대기 CO2 농도는 처리 직후 2배 처리구에서 472.2μL·L -1 로 가장 높은 수치를 보였으며, 양액내 pH는 2배 처리구는 pH 6.03로 가장 많이 감소하였다. 이후 시간이 경과함에 따라 CO2 농도와 pH는 처리 전 수준으로 회복하는 모습을 나타냈다. 상추의 엽폭과 엽면적은 탄산정 2배 처리시 17.1cm, 1067cm 2로 가장 큰 값을 나타내었으며 지상부 생체중, 건물 중은 0.5배 처리구에서 63.87g, 3.08g으로 가장 높게 나타났다. 상추의 근장은 대조구에서 28.4cm로 가장 길었으나 처리 구들간에 지하부의 생체중, 건물중은 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 외관상 탄산정 처리에 의해 상추의 근장이 짧아 지고 곁뿌리가 많이 발생한 것이 관찰되었다. 또한 뿌리가 갈색으로 약간 변하는 결과가 있었지만, 지상부 생육에는 부정적인 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 탄산정 처리에 의 한상추의 생리활성물질을 분석한 결과 chlorogenic acid와 quercetin 두가지 물질이 검출되었으며 이를 정량분석한 결과 1배 처리구에서 chlrogenic acid는 대조구보다 249% 증가하였지만 quercetin은 37% 감소한 결과를 나타냈다. 항산화 활 성을 나타내는 DPPH 라디컬 소거능을 비교한 결과 대조구와 0.5배 처리가 1배, 2배 처리보다 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이를 통해 탄산정 처리가 수경재배 상추의 생육과 생리활 성물질을 증대에 효과가 있음을 제시한다.

본 연구는 색소 1호 포엽과 속대 추출물의 영양성분을 분석하고 항산화 및 항당뇨 활성을 검정하여 향후 기능성 식품으로서의 활용을 위한 기초자료로 제공하고자 수행되었다. 색소 1호 포엽과 속대 추출물의 일반성분 분석결과, 수분, 조회분, 조지방, 조단백질은 각각 6.90%, 7.31%, 0.52%, 7.07%이었다. 색소 1호 포엽 및 속대 혼합추출물의 지방산은 palmitic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid인 것으로 나타났으며 불포화 지방산의 비율은 83.33%이었다. 색소 1호 포엽 및 속대 혼합추출물의 구성 아미노산 함량을 분석한 결과 glutamic acid, aspartic acid 등을 포함한 총 17종의 아미노산이 검출되었으며 이중 glutamic acid의 함량이 736.08 mg / 100 g으로 가장 높았다. 색소 1호 포엽 및 속대 추출물의 DPPH 및 ABTS radical 소거활성은 각각 95.62% (1,000 μg/mL), 92.00% (10,000 μg/mL)이었으며 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 99.87 mg/g, 25.02 mg/g이었다. 색소 1호 포엽 및 속대 추출물의 α-amylase 및 α-glucosidase 저해활성은 추출물 10 mg/mL의 처리농도에서 각각 95.86%, 76.92% 인 것으로 나타났다.

The objective of this study was to determine the changes in content of polyphenolics, flavonoids, amino acids, especially γ-aminobutyric acid (GABA), and the antioxidant activities in the methanol extracts of four different pigmented rice seeds (white, black, red, and green color) at different germination stages, dry seeds (DS), imbibed seeds (IS), and germinated seeds for 1 (GS1), 2 (GS2) and 3 days (GS3). Total phenolics content at 1000 mg/kg extract was highest in black rice, ranging from 208.3 to 257.3 mg/kg, and followed by red rice 144.7 to 185.7 mg/kg, brown rice 151.3 to 194.2 mg/kg and green rice 125.7 to 160.7 mg/kg (lowest). Total flavonoid level had same tendency to total phenolics among colored rices with significant differences, showing highest amounts (45.2 to 56.8 mg/kg) in black rice and lowest (18.8 to 23.0 mg/kg) in green rice. Total phenolics and total flavonoids levels in black and brown seeds were highest when soaked, and in red rice when nonsoaked, and in green rice when germinated for 1 day. These results showed that content of physiologically- active substances were differ depending on seed coat color, soaking or germinating degree. Content in total amino acids during germination was ranged from 136.5 to 232.0 mg/kg in green rice (highest), and 98.9 to 176.0 mg/kg in red rice (lowest). Total content of amino acids and GABA level in all seed colors were high in order of GS3 > GS1 > IS > DS. The antioxidant activity of the methanol extracts from all the seed colors concentration-dependently increased. DPPH free radical scavenging activity at 2,000 mg/kg was highest in black rice by 83.0 to 87.7%, and lowest in green rice by 44.3 to 65.7%.

마카(Lepidium meyenii)는 안데스산맥 해발 4.000미터 이상의 고지에서 자생하는 페루의 인삼으로 알려져 있다. 마카는 탄수화물 60~75％, 단백질 10~14％, 지질 2％, 섬유질 8.5％, 다량의 필수아미노산, 철분 및 칼슘 등을 함유하는 영양식품으로 알려지면서 2010년대 이후 건강식품으로 주목을 받고 있다. 마카에는 리놀렌산, 팔미트산, 올레인산 같은 지방산, 식물성 스테롤 및 미네랄도 다량 함유하고 있으며, 지표성분인 마카엔(macaene)이나 마카마이드(macamide)와 같은 다른 식물에서 발견되지 않는 고유의 불포화지방산이 존재한다. 마카는 항암작용, 불임증 해소, 남성의 정자 수 증가, 월경 증후군 및 갱년기 증상완화 같은 효능 역시 보고되어 왔다. 본 연구에서는 추출용매의 특성을 이용하여 중국산 마카로부터 다양한 생리활성물질의 추출효율을 최적화하고자 하였다. 마카는 중국(윈난성)산으로 에스에스바이오팜㈜에서 제공받았으며, 추출용매는 식품에 사용가능한 주정, n-헥산, 물을 사용하였다. 생리활성물질은 Lowry 방법에 의한 단백질, Phenol-sulfuric 방법에 의한 총 당, DNS 방법에 의한 환원당, Aluminum nitrate colorimetry 방법에 의한 플라보노이드, Folin-Ciocalteu colorimetry 방법에 의한 페놀화합물, DPPH Radical Scavenge capacity를 이용한 항산화력, HPLC 방법에 의한 마카마이드 B(N-benzyl hexadecanamide)를 분석하였다. 마카추출액의 제조는 5시간의 추출시간과 마카와 추출용매의 비율(10%, w/v)을 기준으로 Soxhlet을 이용한 Reflux 방식과 40°C에서 교반하는 suspension방식을 적용하였다. Reflux 추출방법으로 추출된 전체 생리활성물질은 50% 및 100% 주정을 용매에서 27g%로 가장 높은 반면 지표성분인 마카마이드 B는 주정과 헥산이 1:1 혼합된 50% 헥산용매에서 85 mg%로 가장 높았다. 추출물의 항산화력은 1N HCl_주정을 이용한 추출물에서 1,050 mg%로 가장 높은 결과를 얻었다. 한편 단순 교반에 의한 Suspension 추출방법으로 1N HCl 주정을 이용한 경우 전체 생리활성물질은 64 g%로 Reflux 방식의 최대 추출효율 대비 2배 이상 추출효율이 향상되었다. Suspension 방법에 의한 추출물의 마카마이드 B는 50% 헥산용매에서 70 mg%, 100% 주정에서 61 mg%, 그리고 1N HCl 주정에서 59 m%로 유사한 수준이었다. 추출물의 항산화력 역시 1N HCl_주정을 이용한 Suspension 추출방법에서 974 mg%로 Reflux 방법의 추출효율과 유사하였다. Suspension방법으로 1N HCl 주정을 이용한 마카추출물은 100% 주정을 이용한 추출물 대비, 마카마이드 B, 플라보노이드, 항산화력은 유사한 수준인 반면 전체 생리활성물질의 추출효율은 4.5배, 페놀화합물, 총 당의 추출효율은 3배 이상 향상되었다. 따라서 마카로부터 생리활성물질의 대량생산은 1N HCl 주정을 이용하는 Suspension방법이 가장 효율적이었다.

Styela clava (SC), a sea squirt has a biphasic life cycle, showed the animal phase during larval life and the vegetable phase during adult life. The adult SC becomes fixed on hard surface and covered with thick cellulose membrane to protect itself from various physical and chemical damages in marine environment. Especially, adult SC forms a huge cystic space as a portion of digestive tract, filled with seawater containing various planktons. In the present study, it is hypothesized that SC can produce secretory materials, like saliva in mammals, to sterilize, to neutralize, and to digest the cystic fluid. First of all, the cyst fluid was examined for the antimicrobial property by bacteria killing assay (BKA) using E. coli, and it resulted that the cyst fluid showed relatively weak bactericidal effect. The cyst fluid was also examined for antioxidant property by DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) and ABTS (2,2-azinobis-3-ethybenzthiazdine-6-sulphonic acid) assay, and resulted that the cyst fluid showed strong antioxidant effect comparable to ascorbic acid. The antioxidant materials of cyst fluid were found both in cationic and anionic groups separated by ion exchange column using SP and Q beads, and they were also heat resistant. The strong antioxidant property seems to be originated from the abundant carotenoid materials in the cyst fluid of SC. However, the strong antioxidant materials of the cyst fluid may play a role for the essential antioxidant in the digestive tract of SC. Furthermore, the cyst fluid of SC was examined using SNU-1 cancer cells for its anticancer property. The flow cytometry analysis showed that both of cationic and anionic materials purified from the cyst fluid showed strong anticancer effect on SNU-1 cells. Taken together, the cyst fluid of SC showed weak antimicrobial, but strong antioxidant property and marked anticancer properties in vitro experiment. Therefore, it is presumed that SCs can neutralize the various free radicals of seawater and also protect themselves from carcinogenic impacts in aggressive marine environment by various bioactve substances of their cyst fluid.

The black raspberry (Rubus coreanus Miquel) contains anthocyanin, tannins, gallotannin, gallic acid, ferulic acid and phenolics. It brightens the eyes and protects the liver and kidneys. It was effective for anti-aging. Thus, the purpose of this study was to inform the excellence of black raspberry and to screen antioxidant activity to ensure the possibility as a functional material. In this study, bioactive compounds in black raspberry were determined. Additionally, black raspberry was extracted by CM (chloroform:methanol, 2:1, v/v), 70% methanol and 70% ethanol, and were investigated and compared in vitro methods. Total phenol and flavonoid contents were measured to compare each different solvents. In addition, DPPH radical scavenging activity and ABTS radical scavenging activity, ferric reducing antioxidant power, reducing power were determined to measure the antioxidant activity. The results were the highest in 70% ethanol extracts, and the higher the concentration showed a significantly higher antioxidant capacity. When observed the relationship between the study, antioxidant activity of black raspberry was supposed to affect by the anthocyanin, phenol and flavonoid contents.

가을 울금의 품질향상을 위한 시비수준에 따른 생육특성을 조사하고, 생리활성물질의 변화를 알아본 결 과 아래와 같다. 가을 울금 정식 70일 후 지상부의 초기생육에서 주당 생체중은 시비수준 2배 처리구에서 131.5g으로 가장 무거웠으며, 초장 역시 생체중과 같은 결과로 2배 처리구에서 가장 길게 나타났다. 엽면 적 또한 시비수준 2배 처리구에서 가장 넓어지는 경향을 보였다. 정식 120일 후 생육 중기와 정식 180일 후 후기 생육에서는 지상부의 생체중, 초장, 엽면적, 총엽수 등의 생육 결과가 시비량이 증가할수록 양호 해지는 양상을 보였으며, 생육초기의 결과와 다소 차이를 보였다. 정식 180일째 근경중은 1/2배 처리 58.2g, 1배 처리 142.2g, 2배 처리 95.1g, 4배 처리 79.1g으로 1배 처리에서 1/2배 처리에 비해 약 244%, 4배 처리에 비해 180% 무거운 것으로 나타났다. 시비수준에 따른 가을 울금 근경의 curcumin의 함량은 시비수준이 증가함에 따라 curcumin, demethoxycurcumin, bisdemethoxycurcumin의 농도가 유 의성 있게 증가한 것으로 나타났다. 가을 울금의 curcumin 함량 증가를 위한 시비수준은 1배 처리가 가 장 적합할 것으로 사료된다. 시비수준에 따른 근경의 항산화 활성물질은 2배 처리에서 총 phenol 함량이 11.1mg/100g으로 가장 높았으며, 1배 처리에서 가장 낮았다. Flavonoid 함량은 1배 처리에서 8.50mg/100g으로 가장 높았으며, 4배 처리에서 5.30mg/100g으로 시비수준이 증가함에 따라 감소하는 경향이었다. Oxalic acid, tartaric acid, malic acid, citric acid 등 유기산은 시비수준이 증가함에 따라 그 함량도 증가하는 경향을 보였다.

새로운 기능성 소득 작물로서의 가치 향상과 재배기술 보급을 위한 기초자료로 활용하기 위하여 가을 울금의 curcumin 유도체 분리 및 구조를 분석하였으며, 지표물질에 대한 정량과 정성분석을 하였다. 가을 울금의 근경을 추출하고 column chromatography을 통하여 5종의 물질을 분리하였다. 이들 화합 물은 1H-NMR과 13C-NMR 분석을 행하여 구조를 동정하였다. 이들 화합물은 HPLC로 정량분석한 결과 주요 화합물은 HPLC에서 화합물 1(curcumin): 13.8분, 화합물 2(demethoxycurcumin): 13.1분, 화합 물 3(bisdemethoxycurcumin): 12.6분, 화합물 4(1-hydroxy-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxypheny1) -6-heptene-3,5 -dione): 8.7분, 화합물 5(dihydrocurcumin): 12.1분에서 각각 나타났다.

This study was performed to determine the optimal month of harvest between May and July for wild peach (Prunus davidiana) by comparison of functional materials. The general composition, amino acid and vitamin (A, C, and E) content, and antioxidant activity were determined. With respect to the general composition of wild peach according to the month of harvest, wild peach harvested in May (HMP) and July (HJP) contained mostly carbohydrate, the contents of which amounted to 77.37 g/100 g and 77.92 g/100 g, respectively. The total amino acid content of HMP and HJP were 675.29 mg% and 573.25 mg%, respectively. Regarding the vitamin contents, vitamin A (retinol), E (α-tocopherol) and C in HMP were higher than those in HJP. The total polyphenol content of HMP (218.37 mg TAE/g) was higher than that of HJP (71.45 mg TAE/g). The total flavonoid content of HMP (64.95 mg RE/g) was also higher than that of HJP (32.67 mg RE/g). Moreover, the DPPH and ABTS radical scavenging activities (IC50) were higher in HMP (137.18 μg/mL and 157.15 μg/mL) than those in HJP (160.10 μg/mL and 186.01 μg/mL), meaning that the former produces better antioxidant effects. It can be concluded that wild peach harvested in May contained higher functional materials such as vitamins and amino acids and had a higher antioxidant effect, than wild peach harvested in july.

비티 포자와 Xenorhabdus nematophila (Xn)의 배양액을 혼합하여 비티플러스가 개발되었다. 높은 살충력에도 불구하고 비티플러스는 다 양한 해충에 대한 넓은 살충범위를 보이지 않는 한계가 있다. 본 연구에서는 Xn 대사물질 첨가를 통한 파밤나방과 같은 비감수성 해충에 대한 비 티플러스의 살충력 향상에 초점을 맞추었다. Xn의 주요 대사물질인 oxindole (OI)과 benzylideneacetone (BZA)는 비티의 살충력을 향상시킨 다고 보고되었다. 본 연구에서 OI 또는 BZA의 첨가는 비티플러스의 살충력을 향상시켰다. 그러나 동결건조된 Xn 배양액의 첨가는 보다 낮은 농 도의 OI 또는 BZA로도 충분히 비피플러스의 살충력을 상승시켰다. HPLC 분석에서 Xn 배양액에 최소 12개의 대사물질이 포함되어 있는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 OI와 BZA 외에도 Xn 대사물질에 생리활성물질이 존재하는 것을 제시한다.

광범위한 비티 살충제의 사용은 궁극적으로 비티에 대한 야외 집단의 저항성 개체의 출현을 야기하였다. 비티 살충제에 대한 저항성 개체와 낮은 살충력을 극복하기 위해 다른 두 종의 비티 포자와 곤충병원세균 Xenorhabdus nematophila(Xn)의 배양액을 혼합하여 비티플러스를 개발되었다. 비록 배추좀나방에 대한 높은 살충력에도 불구하고 비티플러스는 파밤나방에 대한 살충력이 낮아 다양한 해충에 대해 높은 살충력을 보이지 않는 한계가 있다. 이러한 문제점을 Xn 대사물질의 추가적인 첨가를 통한 파밤나방과 같은 비감수성 해충에 대한 비티플러스의 살충력 향상에 초점을 맞추었다. Xn의 주요 대사물질인 oxindole (OI)와 benzylideneacetone(BZA)는 비티의 살충력을 향상시킨다고 보고되었다. 본 연구에서 OI 또는 BZA의 추가적인 첨가는 비감수성 곤충인 파밤나방에 대한 비티플러스의 살충력을 향상시켰다. 그러나 동결건조된 Xn 배양액의 첨가는 보다 낮은 농도의 OI 또는 BZA로도 충분히 비피플러스의 살충력을 상승시켰다. HPLC 분석에서 Xn 배양액에 최소 12개의 대사물질이 포함되어 있는 것을 확인하였다. 이 것은 OI와 BZA 외에도 Xn 대사물질에 생리활성물질이 존재하는 것을 제시한다.