ANOVA 분석을 통해 건조온도와 건조시간이 열풍건조 와 냉풍건조의 중요변수임을 알 수 있었으며 복분자의 반건 조를 위해서는 열풍건조의 경우 65.8℃, 4.3시간이 적당하 였고 냉풍건조의 경우 비슷한 정도의 건조수분함량까지 28.2시간이 걸렸다. 그러나 건조온도가 높아지면 vitamin C와 ellagic acid의 함량이 줄어드는 등 품질적 열화가 심하 게 나타났다. 또한 생리활성물질들은 냉풍건조에서 전반적 으로 더 잘 보존 되었으며 총폴리페놀의 함량에서는 더욱 그러하였다. 따라서 냉풍건조방법은 고품질의 반건조 복분 자 제조에 적합한 건조방법이며 최적 건조조건은 21.3℃, 28.2시간으로 나타났다.
본 논문은 미국 남부지역 특화작물인 머스커다인 포도의 부분별 추출물의 항산화능 및 항균활성을 구명하기 위한 목적으로, Higgins, Jumbo, Noble 3종의 머스커다인 품종을 대상으로 하여 포도의 과피/과육부분과 종자부분을 추출하 여 실험에 사용하였다. 각 추출물에 대하여, 항산화능은 총페놀함량 및 라디칼 소거능(Scavenging activity 및 EC50) 을, 항균활성은 E.coli K12에 대한 최소생육저해농도 (minimum inhibitory concentration, MIC)를 조사하였다. 종 자 추출물의 총페놀함량은 231.24~294.81 mg/mL GAE로 과피/과육 추출물에 비하여 높은 함량을 보였다. 또한 Higgins품종의 종자 추출물이 가장 우수한 라디칼소거능 (EC50=0.026 mg/mL)을 나타내, 종자추출물이 과피/과육추 출물보다 우수한 항산화능을 보유하였다. 반면, E.coli K12 에 대한 항균활성은 Higgins 품종의 과피/과육추출물이 40 mg/mL의 MIC를 보임으로써 가장 우수하였다. 따라서, 본 연구는 머스커다인 포도 추출물이 천연 유래의 항산화 및 항균 기능성을 보유한 소재로 활용될 수 있는 잠재적 가치 를 제시하였다.
본 연구는 3,3'-diindolylmethane(DIM)이 인간전립선암 세포인 PC3 세포와 DU145 세포의 부착, 이동, 침윤에 미치 는 영향을 살펴보았다. DIM은 PC3와 DU145 세포의 부착을 농도 의존적으로 억제하였다. 24시간동안 DIM으로 PC3 세포를 전 처리한 후 부착실험을 한 결과 농도 의존적으로 억제하였다. 그러나 암세포가 부착 시 DIM의 암세포 부착 억제가 전처리에 의한 부착 억제보다 효과적이었다. DIM 은 인간 전립선암세포의 이동과 침윤도 억제하였으며 24시 간 동안 PC3 세포를 DIM으로 전처리를 했을 때도 침윤 억제효과를 나타내었다. 또한 DIM의 억제효과는 세포주에 따라 다소 다른 경향을 보여 PC3 세포에 대한 억제효과가 DU145 세포에 대한 억제효과보다 큰 것으로 관찰되었다. DIM은 150 μM 까지 세포 독성이 관찰되지 않은 것으로 보고되고 있으므로 본 연구결과 DIM은 세포 독성이 없는 수준에서 인간 전립선암 세포인 PC3와 DU145 세포의 부 착, 이동, 침윤을 효과적으로 억제하여 전립선암 전이 억제 제로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 상백피의 소화효소 저해활성과 3T3-L1 전지방세포의 분화 억제능을 기반으로 항비만 효능소재로 서의 활용가능성을 평가하였다. 상백피의 에탄올 추출물 (MRE)은 α-amylase와 α-glucosidase, pancreatic lipase를 활 용한 소화효소 저해활성 평가 실험에서 각각 7.86±0.36, 0.12±0.03, 7.93±0.11 mg/mL 의 IC50 값을 보이며 우수한 억제 활성을 나타냈다. 또한 3T3-L1 전지방세포를 활용한 세포분화억제효능실험에서 MRE 처리군의 세포내 지방 축 적율은 농도 의존적으로 감소되었다. 상백피의 항비만 작 용 기전을 구명하기 위하여 adipogenesis 및 lipogenesis와 관련된 유전자 발현양상을 분석한 결과, 상백피 추출물 처 리군에서는 생체내 지방대사 조절에 중요한 역할을 하는 FAS와 ACC 뿐 아니라 adipogenesis와 lipogenesis와 관련된 주요 전사요소인 PPARγ와 C/EBPα, SREBP-1c의 유전자 발현이 현저하게 억제되었다. qRT-PCR 분석 결과, 상백피 추출물의 anti-adipogenesis 효능은 전사단계에서의 관련 유 전자 발현억제에 기인한다고 판단되었다. 본 실험결과 상 백피 추출물은 전지방세포의 분화와 세포내 지질합성을 저해하고 비만과 관련 된 소화효소에 대한 저해활성을 나타 내었다. 이러한 결과를 기반으로 상백피의 비만 예방 소재 로서의 잠재적인 가능성을 확인하였다.
꽃게 조미소재, 야채, 천연조미료 등을 활용하면서, 편의 성을 부여하기 위하여 꽃게풍미 볶음밥을 제조하였다. 꽃 게풍미 볶음밥의 저장 중 품질변화를 조사하기 위해 –20, 4, 25℃에서 6주 동안 저장하면서 pH, 산도, 총균수, TBA, VBN, 관능적 기호도를 조사하였으며, 총균수 결과를 활용 하여 볶음밥의 유통 기한을 예측하였다. pH 변화를 조사한 결과, -20℃에 저장된 볶음밥의 경우 저장 0주째 pH는 7.74 이었고 저장 6주에는 pH 7.76으로 나타나 저장 중 변화가 거의 없는 것으로 나타났다. 적정산도를 조사한 결과, -20℃ 에 저장된 볶음밥의 경우 저장 0주째에 0.4%이었고 저장 6주에는 0.4%로 거의 변화가 없었다. 반면, 4℃ 와 25℃ 의 저장 6주에는 각각 2.7%, 4.6%의 수준으로 나타났다. TBA 값을 측정한 결과, -20℃에 저장한 볶음밥의 경우 저장 0주째 1.07 μg/g이었고, 저장 6주까지 1.39 μg/g으로 나타나 저장 중 다소 증가하는 경향을 보였다. 휘발성염기질소를 조사한 결과, -20℃에 저장된 볶음밥의 경우 저장 0주째에 26.60 mg%이었고, 저장 6주에는 28.14 mg%로 나타나 신선 도가 유지되는 것으로 사료되었다. 4℃와 25℃의 저장 6주 에는 각각 65.15 mg%, 68.00 mg% 수준으로 나타났다. 총균 수의 변화를 조사한 결과, -20℃ 저장된 볶음밥의 경우 저장 0주째 3.58 log CFU/g이었고 저장 6주째에는 4.11 log CFU/g으로 나타나 미생물변화는 안정적인 것으로 관찰되 었다. 관능적 기호도를 조사한 결과, -20℃에 저장된 볶음밥 의 경우 종합적 기호도의 변화를 보았을 때, 저장초기 7.8이 었고 6주째에는 6.7으로 나타나 저장 기간 동안 처리구 중 가장 높은 평가를 받았다. 25℃의 경우 저장초기 7.5이었으 나, 저장 6주째 1.0 수준의 평가를 받아 저장온도 및 저장기 간 동안 가장 낮은 평가를 받았다. 미생물 결과를 토대로 볶음밥의 유통기한을 예측한 결과, -20℃에 저장할 경우 14.9주, 4℃에서 저장할 경우 0.4주 인 것으로 각각 조사되었 다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 꽃게풍미 볶음밥은 -20℃에 서 저장하는 것이 미생물학적 및 관능적인 측면에서 저장성 이 좋을 것으로 사료되었고, 편의식품화로서의 이용 가능 성이 있을 것으로 생각되었다.
본 연구는 냉동연근의 최적 제조 공정을 위하여 수행하 였다. 냉동 전처리로 blanching 하고, -20, -70, -196℃ 각각 다른 냉동온도에서 동결한 냉동연근의 품질을 측정하였다. 최적 blanching 조건은 미생물 수, 물성, 총 페놀 함량, 관능 평가 등의 결과를 바탕으로, 100℃에서 5분간 처리로 설정 하였다. 여러 냉동조건에서 동결한 연근의 SEM 사진을 비교한 결과, -20℃에서 동결한 연근의 조직이 가장 많이 파괴되었고 –70℃에서 동결한 연근의 조직 단면 구조가 대조구와 가장 유사하였다. 항산화능은 동결 시 감소하는 경향을 나타냈고, 처리구간에 유의적인(p<0.05) 차이는 없 었다. 총 페놀 함량은 모든 냉동연근에서 감소하는 경향을 보였는데 -20℃에서 가장 낮았고, drip loss 또한 -20℃에서 3.73%로 가장 높았다. 따라서 본 연구 결과, -20℃에서의 일반적인 냉동보다는 gas nitrogen convection chamber에서 의 -70℃로 동결하는 것이 고품질의 냉동연근을 생산할 수 있는 최적 냉동방법이라고 판단된다.
본 연구에서는 데치기 시간에 따른 참취의 이화학적 및 관능적 특성을 조사 하였다. 색도 L*값에서는 3분 데치기 한 실험구를 제외한 다른 실험구가 유의적으로 높은 값을 보였으며 a*값에서는 3분, 5분, 데치기한 실험구에서 높은 값을 보였으며, b*값에서는 5분 데치기 처리한 실험구가 3분 데치기한 실험구보다 높은 값을 보였으나 다른 실험구 와 유의적인 차이가 없었다. 조직감에서 경도는 참취를 데 치기 처리 2, 3분 한 실험구에서 다른 실험구보다 유의적으 로 높은 값을 나타내었으며 총 폴리페놀 함량은 데치기 1분부터 4분까지는 유의적으로 큰 차이가 없다가 5분 후에 는 낮은 함량을 보였다. 관능평가에서는 참취의 색, 향, 외관 에서는 2분 데치기 처리한 실험구에서 유의적으로 높은 값을 보였으나, 조직감, 전체적인 기호도에서는 3분 데치기 처리한 실험구에서 유의적으로 높은 값을 보였다.
아로니아의 활용성 제고를 위하여 건조방법에 따른 품질 특성을 비교한 결과, 건조과정 중 중량변화율은 진공동결 건조가 81.6%로 가장 많은 중량감소를 나타내었고, 수분함 량은 진공동결건조에서 가장 많은 수분이 감소하였으며, 건조 후 최종 수분함량은 진공동결건조에서 0.99%로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 색도 측정결과, L*값은 건조방법 에 따른 큰 차이를 나타내지 않았으며, a*값과 b*값은 진공 동결건조와 냉풍건조에서 증가하였고, 열풍건조에서는 감 소하였다. 경도는 열풍건조에서는 건조 36시간 이후 급격 하게 증가하였고, 냉풍건조는 서서히 증가하다가 132시간 이후 급격하게 증가하는 모습을 보였다. 건조방법에 따른 품질특성으로 건조수율은 냉풍건조가 24.20%로 가장 높았 으며, 열풍건조 20.40%, 진공동결건조 19.41% 순으로 나타 났다. 일반성분은 생과에서 수분이 61.76%로 가장 높게 나타났으며, 조회분은 열풍건조에서 가장 높게 나타났고, 가용성무질소물, 조단백, 조지방은 진공동결건조에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 건조방법에 따른 아로니아의 pH 는 3.84~3.92로 큰 차이가 없었으며, 당도는 동결건조 (6.57°Brix) > 열풍건조(5.37°Brix) > 냉풍건조(4.40°Brix) > 생과(1.07°Brix) 순으로 나타났다. 무기질 함량은 진공동 결건조에서 가장 높았으며, 주요 무기질은 K, Ca, Mg, Na인 것으로 나타났다. 아로니아에 함유된 당은 fructose, glucose 두 종류인 것으로 나타났으며, 진공동결건조가 20.59 g/100g으로 가장 높은 함량을 가진 것으로 나타났다.
초다수성 쌀품종인 한아름 및 다산 2호 쌀가루의 이화학 적 특성을 분석하고, 이를 이용하여 제조한 쿠키용 쌀냉동 반죽의 품질 특성에 대해 조사하였다. 초다수성 쌀가루의 이화학적 특성은 수분 함량, 회분 함량, 단백질 함량, 아밀로 오즈 함량, 손상전분, 수분 결합력, 입도 및 색도에 대해 분석하였다. 한아름 및 다산 2호 쌀가루, 대조구의 수분함 량 및 회분 함량은 각각 7.70, 7.28, 13.14% 및 0.39, 0.35, 0.39%로 나타났다. 또한 단백질 함량의 경우 대조구가 8.68%로 한아름 및 다산 2호 쌀가루의 6.62 및 6.05% 보다 높게 나타났다. 한아름 및 다산 2호 쌀가루의 아밀로오즈 함량은 각각 19.05 및 23.04%를 나타냈다. 손상전분의 경우 한아름 및 다산 2호 쌀가루는 각각 13.73 및 14.09%의 전분 손상도를 나타냈으며 대조구의 경우 4.45%의 전분 손상도 를 나타내어 쌀가루의 전분 손상도가 높음을 확인하였다. 수분 결합력의 경우 대조구의 경우 177.69%의 수분 결합력 을 보인 반면 한아름 및 다산 2호 쌀가루의 수분 결합력은 270.50 및 281.17%로 높은 수분 결합력을 나타내는 것으로 확인하였다. 또한, 한아름 및 다산2호 쌀가루의 평균 입도 는 각각 50.05 및 49.50 μm를 나타냈으며 대조구의 경우 48.54 μm의 평균 입도를 나타냈다. 시료의 색도 분석의 경우 대조구 명도는 92.63을 나타낸 반면 한아름 및 다산2 호 쌀가루는 93.72 및 93.51을 나타내어 대조구보다 높은 명도를 나타내는 것으로 확인하였다. 초다수성 쌀가루를 이용한 쿠키용 쌀냉동반죽의 해동시간에 따른 품질 특성을 분석하였다. 쌀냉동반죽 이용 쿠키의 명도는 해동 시간이 증가할수록 명도가 감소하는 경향을 나타냈다. 쿠키용 쌀 냉동반죽을 이용하여 제조한 쿠키의 직경은 해동 시간에 따른 유의적인 차이는 나타내지 않았으나 쿠키 두께의 경우 다산 2호 쌀가루 이용한 냉동반죽을 30분간 해동 후 구운 쿠키의 두께가 가장 높은 것으로 확인되었다. 쌀냉동반죽 을 이용하여 제조한 쿠키의 경도를 분석한 결과 초다수성 쌀가루 중 다산 2호 쌀가루를 이용하여 제조한 냉동반죽을 해동 후 바로 구운 쿠키의 경도가 980.78 g로 가장 낮게 나타났다.
본 연구에서는 다양한 추출방법(열수, 가압가열, 초고압 추출방법)을 통해 톳 추출물을 제조하였으며 품질특성을 실시하여 효과적인 톳 추출방법을 제시하고자 하였다. 추 출 수율은 초고압 추출물, 가압가열 추출물, 열수 추출물 순으로 높은 수율을 확인하였으며 색도의 경우 열수 추출물 에서 높은 명도와 황색도를 나타내었고 가압가열 추출물에 서는 적색도가 높았다. 추출방법에 따른 톳 추출물의 전당 함량을 측정한 결과, 전체적으로 모든 추출물이 40~60%의 높은 전당 함량을 보였으며 특히 가압가열 추출물의 함량이 높았다. 또한 시료별 전당 함량의 경우 가압가열, 열수, 초고 압 추출물의 순으로 높은 함량을 보였으며 이는 환원당과 단백질 함량에서도 동일한 결과를 나타내었다. 그러나 우 론산 및 총 아미노산 함량의 경우 초고압 추출물이 다른 추출물보다 높은 함량을 보였으며, 특히 asparagine의 경우 초고압 추출물에서만 검출되었다. 톳의 다당류 성분을 알 아보고자 에탄올을 이용하여 조다당류를 추출한 결과 수율 의 경우 초고압 추출물에서 4.75%로 높았으며 가압가열, 열수 추출물의 순으로 나타났다. 또한 high performance anion exchange chromatography를 통하여 조다당류의 구성 당을 살펴본 결과 fucose가 주 당성분인 polysaccharide임을 알 수 있었으며 galactose, glucose, xylose가 함유되어 있음 을 알 수 있었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 높은 온도와 압력을 가해 추출할 경우 해조류의 수율 및 유용성분의 추출이 용이해짐을 알 수 있었으며 추후 적절한 압력과 온도 설정관련 연구를 통해 해조 가공산업에 유용할 것으로 판단된다.
강황 분말을 0, 2, 3, 4%를 첨가한 어묵을 제조하여 색도, 절곡검사, 조직감, 관능검사 등의 품질 특성을 조사하였다. 색도 변화는 L, a값은 강황 분말의 첨가량이 증가할수록 감소하였고 b값은 증가하였다. 어묵의 유연성과 탄력성을 나타내는 절곡검사에서는 대조군을 포함한 모든 시료에서 AA로 측정되어 강황 분말의 첨가에 관계없이 우수한 것으 로 나타났다. 강황 분말을 첨가한 어묵의 기계적 texture 특성은 강황 분말 첨가량이 증가할수록 경도(hardness), 응 집성(cohesiveness), 탄력성(springiness)은 증가하였고, 검 성(gimminess)과 파쇄성(brittleness)은 감소하였다. 관능검 사 결과로 색깔(color), 향미(flavor), 조직감(texture), 맛 (taste), 전체적인 선호도(overall acceptance)는 3%의 첨가군 이 가장 높은 평가를 받았다. 따라서 강황 분말을 첨가한 기능성 강황 어묵의 가공 적성에 적절한 강황의 첨가량은 3%가 적당하다고 사료되며 강황을 함유한 고품질 어묵의 제조 가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 protease를 함유하고 있는 파인애플의 산 업적 이용 증대 및 기능성식품 소재 개발을 목적으로 분무 건조공정을 이용하여 파인애플 착즙액을 미세캡슐화 하였 으며 미세캡슐 분말의 물리화학적 특성 및 protease 활성을 조사하였다. 파인애플 착즙액의 pH, 당도 및 protease 활성 은 각각 pH 5.43, 12.80 및 4.82 unit/mL이었다. Protease 활성에 대한 최적 pH 및 온도는 각각 pH 7.0 및 50℃에서 가장 높게 분석되었다. 파인애플 착즙액의 미세캡슐분말 제조는 말토덱스트린 및 알긴산을 피복물질로 사용하여 분무건조하였으며, 수분함량은 3.02~3.75%였다. 색도는 분 무건조 미세캡슐 분말이 동결건조 분말에 비하여 L값 및 a값은 낮고 b값은 높은 경향을 나타내었는데 특히 말토덱스 트린에 알긴산 3% 첨가시 선명한 노란색을 보여주었다. 입자크기는 동결건조 분말(501.57 μm)에 비하여 분무건조 미세캡슐 분말이 42.58~53.32 μm로 유의적으로 작고 균일 한 크기였으며, 입자모양은 전반적으로 구형의 형태를 보 여주어 분말 흐름성이 양호할 것으로 판단되었다. 수분흡 수지수는 말토덱스트린에 알긴산을 3% 첨가한 분무건조 미세캡슐 분말에서 0.41로 가장 낮은 지수를 나타내었으며 수분용해지수는 분무건조 미세캡슐 분말에서 98.22~ 99.76%로 나타나 동결건조 분말보다 우수하였다. 미세캡 슐 분말의 protease 활성은 동결건조 분말(1,297.47 unit/g)이 분무건조 미세캡슐 분말(633.51~692.08 unit/g)보다 유의적 으로 높은 활성을 나타내었으나, in vitro 인체 내 소화모델 에 대한 protease 활성의 안정성은 분무건조 미세캡슐 분말 에서만 g당 23.70~100.83 unit의 효소 활성이 나타나 위액과 장액의 pH 환경에서 안정성을 나타내는 것으로 확인되었 다. 따라서 피복물질로 말토덱스트린 및 알긴산을 첨가하 여 분무건조시 식품산업 활용 측면에서 가공적성이 향상된 미세캡슐 분말의 제조가 가능하고in vitro 인체 내 소화모델 에 대한 protease 활성의 안정성이 우수하여 기능성 식품 소재 개발에 있어 산업적으로 적용 가능할 것으로 사료된 다.
이전 연구에서 포도 품종별 및 부위별 생리활성 물질을 분석한 결과 MBA 품종의 송이줄기 부위에서 transresveratrol 함량이 다른 품종에 비해 수십배 높았다. 이를 바탕으로 포도주 제조 시 버려지는 비가식 부위인 송이줄기 를 농도별로 첨가해 발효 중 발효액 및 포도주의 폴리페놀 함량을 조사하였다. 송이줄기 첨가량에 따른 발효액의 발효 중 적색도, 총안토시안 함량, 총폴리페놀 및 탄닌 함량은 발효후기로 갈수록 송이줄기 첨가에 따라 유의적으로 증가 하였고, 포도주에서도 같은 경향을 보였다. 반면 포도주의 휘발산 함량은 송이줄기 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 발효액 및 포도주의 폴리페놀 성분을 분석 한 결과 catechin(8.16∼23.08 mg/L)함량이 가장 높았으며 gallic acid(2.32∼3.28 mg/L), trans-resveratrol(1.38∼3.27 mg/L)및 ferulic acid(1.51∼1.59 mg/L) 순서로 함량이 높았 다. MBA 포도주의 항산화활성을 DPPH IC50로 측정한 결과 송이줄기 함량에 비례해 활성이 증가하였으며, 송이줄기 5% 첨가한 포도주(12 mg/L)는 ascorbic acid의 DPPH IC50 (67 mg/L)보다 낮은 농도에서 높은 항산화활성을 나타내었 다.
본 연구에서는 수입에 의존하고 있는 고산도 식초 생산 기술을 대체하고자 포도과즙을 이용하여 적정산도 10% 이상의 식초 제조조건 및 품질특성을 조사하였다. 초기 알 코올 함량에 따른 고산도 초산발효에서는 초기 알코올 함량 6%에서 적정산도 12%의 고산도 식초 제조가 가능하였으 며 초기 알코올 함량이 높을수록 유도기가 길어져 초산수율 이 감소하였다. pH는 구간에 따른 큰 차이가 없었고, 당도는 1단계 초산발효(1st AAF)까지 초기 알코올 함량에 비례하 여 높게 나타났으나 2단계 초산발효(2nd AAF)기간 동안에 는 초기 알코올 6% 첨가구에서 증가율이 가장 높았다. 고산 도 포도식초의 주요 유기산은 tartaric, malic 및 citric acid가 검출되었으며, 유가식 첨가량 및 초산 발효수율 차이로 인 하여 초기 알코올 함량이 낮을수록 높게 검출되었다. 미량 알코올 중 ethyl alcohol을 제외한 성분은 극소량으로 검출 되어 초기 알코올 함량에 따른 큰 차이가 없었고, ethyl alcohol은 364∼581 ppm으로 나타났다. 이상의 결과, 포도알코올 발효액(초기 알코올 함량 6%)를 이용하여 일체의 영양원을 첨가하지 않고 총산도 12%의 고산도 식초 제조가 가능하였다. 그러나 산업적으로 활용하기 위해서는 초산수 율 향상 및 유가식 첨가에 의한 발효기간 단축에 관한 보완 연구가 요구되었다.
꾸지뽕 열매의 부가가치를 증대하기 위해 꾸지뽕 발효식 초를 제조하고 그의 발효조건을 확립하였다. 전통발효식품 으로부터 초산내성, 초산 고생산능, ethanol 내성 및 아황산 내성이 우수한 49종의 초산 균주를 분리하였고, 16S rRNA 유전자 염기서열의 해독 결과, Acetobacter indonesiensis, A. cerevisiae, A. orientalis, A. tropicalis, A. fabarum, A. pasteurianus 및 A. syzygii으로 동정되었다. 이들 중 GRAS 균주인 A. pasteurianus SCMA5와 SCMA6를 발효 균주로 최종 선정하였다. 최적 발효는 꾸지뽕 열매 함량이 40%(v/v)인 즙액과 5%(v/v) ethanol을 첨가하여 25℃에서 72시간 발효가 가장 적절하였다. 관능평가 결과, SCMA06 균주를 적용한 발효액의 선호도가 SCMA05 균주를 적용한 발효액보다 높았다. SCMA06 균주를 사용한 발효식초에서 항산화 능력을 측정하는 DPPH 라디컬 소거활성의 경우 대조구에 비해 53.02±0.78%이상 높게 나타났고, 항당뇨 능력을 측정하는 AGI활성은 발효 72시간에 91.40±2.43% 저해능을 보여 시판중인 acarbose보다 활성이 높았다. 이번 연구는 꾸지뽕 열매를 활용한 발효식초 제조를 위한 산업화 연구에 기여할 수 있을 것이다.
본 연구에서는 여주 분말(bitter melon powder, BMP) 첨 가 청국장 발효 중 β-glucosidase 활성 변화, 총 phenolics와 isoflavone 함량, 항산화 활성 변화 및 관능평가를 조사하였 다. 청국장 발효 중 β-glucosidase 활성은 48 hr까지는 증가 한 후 72 hr에는 감소하였으며, 총 phenolics, isoflavonemalonylglycoside 및 isoflavone-aglycone 함량은 증가하였 고 이에 상응하여 항산화 활성 역시 증가하였으나, 총 isoflavone 및 isoflavone-glycoside 함량은 감소하였다. 한편, 발효종기 5% BMP 첨가 청국장은 또 다른 시료들과 비교하 여 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다. 특히, 발효 72 hr 후 5% BMP 첨가 청국장의 총 phenolics와 daidzein 함량 및 DPPH 라디칼 소거 활성, ABTS 라디칼 소거 활성 및 환원력은 각각 13.5 mg/g, 390.57 μg/g, 90.74%, 99.79% 및 1.705(OD593 nm) 있었다. 부가적으로 여주 분말이 첨가될수 록 청국장의 이취도는 감소하였다. 이들 결과로부터 여주 분말 첨가로 기호성과 항산화 활성이 개선된 새로운 타입의 청국장 제조가 가능할 것으로 판단되었다.
이 연구의 목적은 전통적으로 사용되고 있는 천연염색의 원료인 천연염료, 즉 천연색소의 열수추출물과 플로랄워터 의 항산화 활성을 확인하는 것이다. 항산화 활성은 총 페놀 함량 분석과 DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능, 단일항산소 억제 효과로 확인하였다. 열수추출물에서 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내는 IC50 값은 0.0085~3.5 mg/mL를 나타내어 일부 색소 추출물의 DPPH 소거 활성이 우수하다는 것을 알 수 있었다. 특히 오배자, 소목 추출물이 8.5 μg/mL, 19.1 μg/mL로 높은 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타내었는데, 비교 물질로 주로 사용되는 ascorbic acid의 10.5 μg/mL 만큼 높은 우수한 항산화력을 가지는 것을 확인 하였다. 단일항산소 억제 효과 역시 오배자, 소목 추출물에 서 각각 0.21, 0.12 mg/mL을 나타내어 높은 소거 활성을 띄는 것으로 강한 빛에 의해 야기되는 활성산소의 피해로부 터 생물체를 보호해주는 것을 알 수 있었다. 총 페놀 함량도 열수추출물에서 높은 수준을 나타내었다. 반면, 플로라워 터의 항산화 활성은 열수추출물 대비 미비한 효과를 보였으 나 황련, 황벽천초근의 경우 열수추출물 보다 우수한 결과 를 나타내었다. 플로라워터의 경우 액상시료를 첨가하여 수행되는 실험 방법에 의해 정량적 수치를 명확히 나타내기 어렵기 때문에 연구방법적 측면에서 개선이 필요할 것으로 판단된다. 결론적으로 일부 천연색소 추출물은 생물체의 산화적 스트레스로부터 야기되는 활성산소를 억제하는 중 요한 역할을 하며, 보다 심도 깊은 연구를 진행한다면 새로 운 생물 소재로 활용성이 높을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 비 상품 부추의 산업적 활용의 활성화를 위해 제 2형 당뇨모델인 db/db 마우스에서 부추 추출물과 부추 발효물에 대한 항당뇨 효과를 조사하였다. 부추 발효 물 제조를 위한 균주선발을 위해 L. acidophilus, L. plantarum, L. casei을 접종하여 배양시킨 부추 추출물(부추 발효물)에 대한 전자공여능을 측정한 결과, L. acidophilus, L. plantarum 부추 발효물은 활성이 증가되었으나 L. plantarum 접종한 부추 발효물의 superoxide radical 소거능 은 부추 추출물의 0.6배 수준으로 감소하였다. L. plantarum 와L. casei 균주를 접종한 부추 발효물의 superoxide radical 소거능은 부추 추출물과 유사한 수준을 나타내었다. 따라 서L. plantarum과L. casei를 이용하여 발효한 부추 발효물 과 부추 추출물을 제2형 당뇨질환 동물모델인db/db mice에 두 가지 농도구간으로(저농도 : 200 mg/kg, 고농도 : 400 mg/kg) 경구 투여한 후, 항당뇨 효능을 평가하였다. 체중 및 식이섭취량을 측정한 결과, 저농도 부추 발효물을 투여 하였을 때, 식이섭취량의 변화 없이 체중증가량이 유의적 으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다(p<0.05). 혈당증가량 과 혈청 내 insulin 함량은 고농도 부추 추출물을 투여하였을 때, 유의적으로 감소되었고, 부추 발효물을 투여한 군에서 도 감소되는 경향을 나타내었다(p<0.05). 경구 당 부하검사 결과에서도 고농도의 부추 추출물 및 부추 발효물을 투여한 군에서 포도당 내성 효과가 개선되는 것으로 나타났다. 당 뇨병에 의해 감소된 혈청 내 GLP-1 농도는 고농도 부추 추출물 및 고농도의 부추 발효물 투여로 인해 증가되었으며 이상의 결과들은 부추 추출물 및 부추 발효물이 GLP-1 분비 를 증가시켜 insulin 저항성을 개선시킬 수 있음을 나타낸다. 비록 본 연구결과에서 제2형 당뇨질환에 대한 항당뇨 효능 은 부추 추출물이 부추 발효물 보다 더 효과적인 것으로 나타났으나, 두가지 유산균으로 혼합발효한 부추 발효물은 부추 추출물과 유사한 수준의 항당뇨 효능을 보임과 동시에 제2형 당뇨병으로 인한 체중증가도 감소시킬 수 있어 비만 을 동반하는 제2형 당뇨병의 예방과 개선을 위한 기능성 소재로 활용될 수 있을 것이라 사료된다.
세리포리아 락세라타 균사체 배양물(CL01)의 혈당 강하 효과를 확인하기 위해 in-vitro 및 in-vivo 시험을 수행하였 다. CL01이 INS-1 세포에서 덱사메타손에 의한 세포 사멸 방지 효과를 나타냈으며 3T3-L1 세포에서는 당수송체인 GLUT4의 발현을 증가시켰다. 제 2형 당뇨 마우스를 4 그룹 (normal control (G1), negative control (G2), positive control (G3), CL01 250 mg/kg (G4))으로 나누어 6주간 매일 CL01 을 투여한 후 혈중 지표를 확인한 결과, CL01 섭취군은 체중, 사료 및 물 섭취량에서 음성대조군 대비 유의적인 차이를 보이지 않았다. 투여 5주 후 CL01 섭취군의 혈당이 음성대조군 대비 유의적인 감소를 보였으며 6주 경과 시 혈중 인슐린은 36% 증가하였고 혈중 C-peptide 농도는 18% 감소하였다. 경구 당 부하 시험 결과 CL01 섭취군의 혈당이 음성대조군 대비 15% 감소하였다. 이상의 결과를 통해 CL01이 베타 세포를 증식시켜 인슐린 분비를 촉진하고 혈 당을 낮추는 효과가 있음을 알 수 있다.
신선편이용 절단배추의 선도유지 및 갈변 방지 목적으로 질소 치환 및 세라믹 칼날에 의한 절단 효과를 조사하였다. 저장 5일 이후부터 대조구에 비하여 NC 처리구의 중량변화 와 갈변도가 적게 나타났다. 질소 치환과 세라믹 칼날의 사용에 의한 절단 공정의 개선이 절단채소의 선도 유지와 갈변 방지에 효과가 있을 것으로 생각된다.