살모넬라는 주요한 식중독균의 하나로 미생물학적 식품 품질을 보증하기 위해 신속·정확하게 현장에서 관리되고 모니터링되어야 한다. 본 연구팀에서는 광학 현미경 기반의 이미징 시스템과 바이오센서가 결합된 모니터링 시스템을 개발하였고, 이를 살모넬라에 적용하기 위해서는 바이오센서에 적용되는 생물학적 수용체의 개발이 절대적으로 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 살모넬라에 반응 하는 특이적인 anti-Salmonella 다중클론 항체를 토끼로부터 성공적으로 생산·정제하였으며, 최종 항체의 농도는 2 mg/mL로 결정되었다. 또한, 정제된 anti-Salmonella 다중클 론 항체의 역가가 상업용 anti-Salmonella 다중클론 항체보다 전 항체 농도 범위에서 우수함을 알 수 있었다. 정제된 항체 특이성 검토를 위해, 정제된 anti-Salmonella 다중클론 항체를 20 종의 살모넬라 serotypes과 20 종의 non-Salmonella strains과 반응시킨 결과, 20 종의 non-Salmonella strains과는 특이성을 보여주지 않은 반면 19 종의 살모넬라 serotypes와 유의적으로 높은 반응성으로 보여 주었다. 최종적으로, anti-Salmonella 다중클론 항체가 고정화된 골드 센서를 살모넬라 현탁액에 노출시켰을 때, 수 백여 개의 살모넬라가 센서 표면에 capture되어 있음을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구를 통해 생산·정제된 anti-Salmonella 다중클론 항체는 새로운 생물학적 수용체로서 충분한 역가와 특이성 그리고 센서에 적용 시 살모넬라와의 높은 결합력을 보여주었으므로 광학현미경 기반 이미징 시스템을 활용한 바이오센서 모니터링 시스템에 새로운 생물학적 수용체로 적용될 수 있으리라 판단된다.
사과는 에틸렌에 의해 호흡량이 일시적으로 상승하는 호흡급등형 과실이다. 에틸렌 발생은 세포벽분해효소 활성화와 세포벽 연화를 진행시켜 사과의 상품성과 저장성을 떨어뜨리는 원인이 된다. 사과의 에틸렌 생합성 과정에는 Md-ACS1 및 Md-ACO1 유전자가 연관되어 있으며, 두 유전자는 과실의 에틸렌 발생량과 경도에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 사과 국내육성 28품종의 Md-ACS1 및 Md-ACO1 대립유전자형을 분석하고, ‘Fuji(FJ)', ‘RubyS (RS)', ‘Hongro(HR)', ‘Arisoo(AS)', ‘Summer King(SK)', ‘Greenball(GB)', ‘Golden Supreme(GS)'을 대상으로 수확 후 25일까지의 에틸렌 발생량 및 상온저장(20℃) 20일 동안의 경도 연화율을 조사하였다. 그 결과, 낮은 에틸렌 발생량과 관련 된 대립유전자(favorable alleles0(FA)) ACS1-2, ACO1-1이 많을수록 에틸렌 발생량과 경도 연화율이 낮은 경향을 보였다. GS은 ACS1-1/1, ACO1-1/2(FA 1)으로 모든 품종 중 가장 높은 에틸렌 발생 수치와 경도 연화율를 보였다. SK와 GB은 ACS1-1/2, ACO1-1/2(FA 2)으로 ACS1-2/2, ACO1-1/2(FA 3)인 HR와 AS 보다는 높고 GS 보다 낮은 에틸렌 발생량과 경도 연화율을 보였다. ACS1-2/2, ACO1-1/1(FA 4)인 FJ는 RS를 제외한 모든 품종 중에 에틸렌 발생량과 경도 연화율이 가장 낮았다. 본 실험의 결과 Md-ACS1 및 Md-ACO1 대립유전자형과 사과의 에틸렌 발생량 및 경도 연화율은 상관성이 있는 것으로 확인되었다. 따라서, Md-ACS1 및 Md-ACO1 분자표지를 사과 국내육성 품종의 저장성 예측과 육종 효율 향상을 위한 Markerassisted selection에 활용할 수 있을 것으로 생각 된다.
본 연구는 2015년과 2016년에 ‘상주둥시’ 감의 수확시기 를 달리하여 수확 후 PE필름, 1-MCP 및 AVG를 처리가 저온저장동안 과실의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 2016년 과실 수확시기는 2015년에 비하여 10일 빠른 조기 수확을 실시하였다. 과실의 에틸렌 발생 정도는 조기수확 한 과실들에서 현저히 낮았고, 과실의 경도는 저온저장동안 1-MCP 처리구들이 다른 처리구의 과실에 비하여 높게 유지되었다. 과실의 감모율은 수확기를 달리한 모든 과실 들에서 PE 필름 처리 과실들에서 현저히 억제되었다. 성숙기에 수확한 과실은 저온저장 중 과실의 꽃받침 부위과 경와부의 과피색(L* 및 b*) 변화를 보면 무처리와 PE필름 처리구에 비하여 1-MCP 처리구들이 그 변화정도가 낮았다. 과실의 부패와 연화정도는 PE필름 처리 과실들에서 높게 나타났지만 AVG 처리구들에서는 부패과 발생이 없었다. 그리고 조기수확한 과일은 성숙기에 수확한 과실에 비하여 경도가 높게 유지되었고, 과피색의 변화가 낮은 경향을 보였고, 성숙기에 수확한 과실들은 당도, 과피의 적색 (Hunter a 값) 발현 및 호흡율이 높게 나타났다. 따라서 감 과실의 저장성 향상을 위해서는 조기수확이 중요한 요인으로 작용하고 또한 수확 후 1-MCP 처리가 과일의 경도를 높게 유지하고 과피색의 변화를 억제하였으며, 과실의 감 모율은 PE 필름 처리에 의해 현저하게 억제됨을 확인하였다.
국내에서 생산되는 벼의 저장안전성 확보를 위한 기초기 반연구로 플라즈마 기술을 이용하여 벼의 저장기간 및 온도에 따른 미생물 생육 및 성분 변화를 관찰하였다. 플라즈마 시스템은 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 공기방전방식을 이용하여 삼광, 청품, 미소미, 팔방미 품종을 0, 10 및 20분간 처리하여 4℃, 25℃에서 2달간 저장하여 실험하였 다. 미생물 생육 변화를 관찰한 결과 저장 초기에는 일반호기성 미생물은 3.46-3.86 log CFU/g, 곰팡이는 2.27-2.86 log CFU/g이 검출되었다. 저장온도 및 기간에 따라 일반호기성 미생물 및 곰팡이의 생육은 증가하였으며, 품종간의 큰 차이는 없었다. 저장한 후의 미생물 분석 결과 플라즈마 처리 군의 미생물이 약 1.50 log CFU/g 적게 생육되었다. 플라즈마 처리한 벼의 수분함량을 측정한 결과 플라즈마 처리에 의한 큰 차이는 관찰되지 않았으나, 저장온도가 올라가면 수분함량이 감소하는 것을 확인하였다. 지방은 플라즈마에 의해 감소하는 경향을 보였으나, 단백질 함량은 플라즈마 및 저장조건에 따른 일관적인 변화는 관찰되지 않았다. 아밀로스 함량의 경우 삼광, 청품, 미소미 품종은 플라즈마에 의한 함량 변화는 관찰되지 않았으나 팔방미는 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 플라즈마에 의해 벼의 저장안전성을 개선할 수 있으며 품질 변화의 최소화를 위하여 저온저장이 효과적이라고 판단된다.
양파의 관행 수확과 저장 방식을 개선하여 벌크 상태로 수확하여 수송, 하역, 보관 및 저장할 수 있도록 톤백 및 와이어철제파렛트를 개발한 후 관행저장 방식과 벌크저장 후 저장성을 비교하고 그에 따른 노동투입시간 및 소요비용을 비교하여 양파의 산지물류비 절감 효과를 비교 분석하고자 하였다. 본 연구를 통해 개발된 톤백이 관행 톤백보다 길이방향 인장강도가 16% 높았으며, 개발한 와이어철제파렛트가 관행철제파렛트보다 약 10% 더 저장가능하고 차량 적재 효율도 2배 이상 향상되었다. 개발된 500 kg용 와이어 철제파렛트의 벌크저장과 관행 그물망 저장의 감모율에는 차이가 없었으나, 1,000 kg 이상 많은 양을 저장할 경우 와이어철제파렛트 벌크저장은 관행저장보다 감모율이 3.7% 높아 적합하지 않는 것으로 나타났다. 톤백을 이용한 벌크 수확이 관행 망 수확보다 노동시간이 50.1% 그리고 총 투입비용은 46.1% 감소할 수 있는 것으로 나타났다. 와이어철제파렛트를 적용한 벌크저장이 관행저장보다 총 저장비용이 28.8% 감소하였으며, 2016년 양파생산량 (1,298,749톤)의 30%를 와이어철제파렛트 벌크저장으로 대체할 경우 연간 183억 원을 절감할 것으로 추정된다. 따라서 현재 산지업체들의 와이어철제파렛트를 조기 도입하여 정착시키면 전국적으로 노동력 및 비용 절감에 상당한 효과가 있을 것으로 판단된다.
염수 침지 여부를 고려한 장담금법에 따른 저염 된장의 품질특성 변화를 조사하기 위하여 염 농도를 달리하여 6개 월 동안 발효시킨 후 품질특성 변화를 살펴보았다. 수분 함량에서는 염수 침지한 12% 메주 된장에서 55% 수준으로 가장 낮았으며, 나머지 된장 시료들은 대략 60% 수분 함량을 나타냈다. pH는 장 담금 초기부터 메주 된장이 메줏가루 된장에 비해 높았으며, 특히 발효기간 내 8% 메주 된장의 경우 감소폭이 적었고 이는 산도 변화에서도 담금 직후부터 발효 6개월까지 메주 된장이 메줏가루 된장보다 낮은 경향을 나타내어 상관성을 보여주었다. 환원당 함량은 1-2개월 내에 최대값을 나타내고 이후 감소하는 경향을 나타냈으나, 발효기간 내 8% 메줏가루 된장이 가장 높아, 염도 및 장 담금법 간에 상관성은 낮았다. 아미노태 질소 변화는 담금 직후에는 염 농도가 낮을 수록 높은 값을 나타냈으며, 메주 된장에서 메줏가루 된장보다 높은 값을 보였다. 암모니아태 질소 함량은 발효초기에는 12% 메줏가루 된장에서 가장 높은 값을 나타냈으며, 메줏가루 된장이 메주 된장보다 높은 값을 보였지만, 이후 급격히 감소하여 시료 간 차이를 보이지 않았다. α-Amylase 효소 활성은 모든 시료가 발효 초기에는 0.91-0.94 Unit/g 수준이었다가 이후 일정하게 감소하여 0.01-0.06 Unit/g 값을 나타내었는데, 특히 8% 메주 된장에서는 완만한 감소를 보였다. Protease 효소 활성은 발효 2주차에 메주 된장이 메줏가루 된장에 비해 높은 활성을 나타냈으나 이후 감소하여 비슷한 수준을 나타내었다. 총 균수는 발효초기부터 메주 된장에서 메줏 가루 된장보다 높은 값을 나타내었고, 발효 6개월째 메주 된장이 7.8-8.0 log CFU/g로 메줏가루 된장(7.2-7.5 log CFU/g)보다 통계적으로 유의하게 높은 값을 보였다. 맛 센서를 통한 맛 분석결과, 비록 12% 시판 된장에 비해 제조 한 된장이 높은 짠맛과 쓴맛, 낮은 풍미를 나타내었지만, 8% 메주 된장이 시판 된장과 전반적으로 유사한 맛 패턴을 보였다. 유리 아미노산 함량은 숙성기간 동안 장가르기 여부에 따라 메줏가루 된장에서 증가폭은 컸으나 메주 된장의 함량이 높았으며, 염도 8% 된장에서 12% 된장보다 높은 값을 보였다. 결론적으로 염수 침지 여부에 따른 된장의 품질 특성을 비교한 결과, 장담금 과정을 거친 저염 된장이 품질 특성뿐만 아니라 맛 분석결과에서 좋은 평가를 나타내 었고, 아울러 메줏가루를 이용한 간편 저염 장류 제품 개발 을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
파프리카는 우리나라의 대표적인 수출작물로 알려져 있지만 장거리 유통 중 일어나는 품질열화로 인해 상품적 가치가 감소되는 문제가 있다. 따라서 본 연구는 농산물 유통 시 주로 사용되는 골판지상자의 내부에 알루미늄을 코팅하여 기능성을 부여한 포장용기를 개발하였으며, 이를 이용하여 파프리카를 포장하여 저장 중 선도유지 및 품질특 성에 미치는 영향을 알아보았다. 골판지상자 내부에 알루 미늄을 코팅함으로써 방습성을 향상시키고 기체투과도를 저하시킴으로써 포장된 파프리카의 펙틴분해효소 활성이 저하됨에 따라 파프리카의 중량변화율과 조직연화 현상이 저해되었고, 산화효소 활성이 감소함으로써 총 페놀 함량 및 항산화 활성이 향상되는 것으로 나타났다. 결과적으로 알루미늄 코팅한 골판지상자는 파프리카의 상품성 및 저장성을 향상시키는 포장용기로 이용될 수 있을 것으로 생각되며, 알루미늄박의 내수성, 내한성, 보향성, 내오염성 등의 특성을 활용한 추가연구를 통해 국내 농산물의 장거리 유통 및 수출 활성화에 이바지할 수 있을 것이라 생각된다.
본 연구에서는 홍국쌀에서 분리한 M. purpureus KCCM 60570을 찐 쌀에 1.0% (w/w) 접종 후 25℃에서 배양하면서 홍국쌀 제조 조건 확립 및 품질 특성을 확인하였다. 또한 기존의 두부 셰이크에 홍국쌀을 첨가한 두부 셰이크의 기호도 조사를 통해 적정한 혼합비율을 결정하고, 품질 특성을 확인하였다. M. purpureus KCCM 60570으로 제조한 홍국 쌀의 monacolin K와 곰팡이수를 확인한 결과 배양 8일차까지 급격히 증가하다가 이후 완만히 증가하여 홍국쌀의 적정 제조온도 및 시간은 25℃에서 8일로 나타났다. 기존의 두부 셰이크에 M. purpureus KCCM 6057으로 25℃에서 8일간 제조한 홍국쌀을 서로 다른 농도로 첨가한 두부 셰이크의 관능검사 결과 맛, 향, 조직감 및 전체적인 기호도에서 0.5% (w/w) 홍국쌀을 첨가한 두부 셰이크의 기호도가 가장 높은 것으로 나타나 두부 셰이크의 적정 홍국쌀 혼합 비율은 0.5% (w/w)인 것으로 나타났다. 홍국쌀을 0.5% (w/w) 첨가 한 두부 셰이크와 기존 시판 두부 셰이크의 품질 특성을 비교한 결과 홍국쌀 첨가 두부 셰이크의 환원당과 총당 함량, 붉은 색소인 monacolin K와 색도 a 값이 월등히 높은 것으로 나타났다. 또한 기존 두부 셰이크와 0.5% (w/w) 홍국쌀을 첨가한 두부 셰이크와의 관능검사를 비교한 결과 색과 조직감이 좋은 것으로 나타나 두부 셰이크 제조에 홍국쌀을 첨가할 경우 두부 셰이크의 품질을 개선할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.
본 연구는 새싹보리를 이용하여 제품 개발에 적용할 수 있도록, 생리활성물질의 최적 추출구간을 설정하는 데에 목적이 있다. 에탄올 농도(0-100%), 마이크로웨이브 전력 (60-300 W), 추출시간(4-20분)을 종속 변수로 설정한 후, 빠르고 추출 수율이 좋은 마이크로웨이브추출법을 이용하여 16구의 다른 추출 조건을 중심합성계획법에 따라 설정 하여 새싹보리를 추출하였다. 이 후, 추출물의 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거능 활성을 측정하였다. 모든 회귀식의 R2는 0.9 이상으로 5% 수준 이내에서 유의성이 인정되었다. 총 폴리페놀의 최적 추출 조건은 에탄올 농도 58.94%, 마이크로웨이브 전력 209.04 W, 추출시간은 18.17분으로 나타났으며, 총 플라보노이드 의 최적 추출 조건은 에탄올 농도 52.7%, 마이크로웨이브 전력 73.03 W, 추출시간은 5분으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거능 활성의 경우, 에탄올 농도 75.84%, 마이크로웨이브 전력 210.79 W, 추출시간 은 6.5분으로 나타났다. 조건에 따른 TPC, TFC 그리고 DPPH 라디칼 소거능 활성의 예측값 은 각각 3.84 mg GAE/g, 3.00 mg RE/g 그리고 35.43%의 수치를 나타냈다. 최적 범위 내 임의의 점, 즉 에탄올 농도 40%, 마이크로웨이브 전력 120 W, 추출시간은 18분에서 실험값은 3.38 mg GAE/g, 2.64 mg RE/g, 그리고 37.94%를 나타냈으며 예측값과 실제 실험값은 유사한 값을 보였다.
본 연구는 홍시라떼 분말화의 최적조건 설정을 위하여 반응표면분석법(RSM)을 이용하였으며, 독립변수는 inlet temperature(X1), air flow rate(X2), 시료의 공급속도인 feed flow rate(X3)로 설정하고 종속변수로는 회수량(Y1), 수분흡 수지수(Y2), total phenolic compounds(Y3)로 설정하였다. 각 종속변수에 따른 회귀식은 모두 p<0.001 수준에서 유의성이 인정되었다. 홍시라떼의 경우 과당이 풍부하여 분말의 부착성이 높기 때문에 유리전이 온도와 입자의 표면 온도 차이가 낮을수록 회수량은 높아졌으며, 분말의 결정성과 응집성은 증가하여 수분흡수지수는 낮아졌다. 또한 낮은 inlet temperature(X1)와 높은 feed flow rate(X3)는 입자의 표면 온도와 열의 접촉 시간을 모두 낮추어 total phenolic compounds의 손실을 최소화 하였다. 각 독립변수와 종속변수의 영향을 나타내는 반응표면그래프를 이용하여 최적 분말화 조건을 예측한 결과 inlet temperature(X1) 90℃, air flow rate(X2) 53 mL/min, feed flow rate(X3) 17.00 mL/min로 결정되었다.
본 연구에서는 영양학적 가치가 높은 쌀귀리의 식품산업 이용률을 높이고자 쌀귀리를 입도별로 제조하여 이들의 이화학적 특성 및 항산화 활성을 비교하였다. 쌀귀리의 조 단백질, 조지방 및 조회분 함량이 각각 15.7%, 10.0% 및 1.8%이었으며, 입도가 작아질수록 이들의 함량은 감소하였다. 주요 유리아미노산은 비필수아미노산 중에서는 cystine(58.3 mg%), β-aminoisobutyric acid(53.8 mg%) 등, 필수아미노산 중에서는 phenylalanine(8.6 mg%)과 histidine (12.2 mg%)이었으며, 입도가 작아질수록 함량은 감소하였다. 총 전분, 아밀로스, 손상전분, 총 식이섬유, β-glucan 및 총 유리당 함량은 각각 56.4%, 21.4%, 11.7%, 11.0%, 4.7% 및 2,555.3 mg%이었으며, 입도가 작아질수록 총 전분, 아밀로스 및 손상전분의 함량은 감소한 반면에 총 식이섬유 와 β-glucan의 함량은 증가하였다. 색도는 L 값이 75.3, a 값이 0.3 및 b 값이 13.1이었으며, 입도가 작아질수록 L 값은 증가하였으나 a와 b 값은 감소하였다. 호화특성은 최고점도가 263.8 RVU, 최저점도가 155.6 RVU 및 최종점도가 399.3 RVU이었으며, 입도가 작아질수록 최고점도와 최종점도는 증가하였다. TPC, TFC 및 항산화 활성(DPPH radical assay, ABTS radical cation assay 및 reducing power) 은 각각 237.8 μg/g, 90.9 μg/g, 57.3%, 53.4% 및 0.23이었으며, 입도가 작아질수록 항산화 성분 및 항산화 활성은 감소 하였다. 한편 TPC와 TFC에 관한 각 항산화 활성의 결정계수(correlation determination coefficient, R2) 값이 각각 0.87 이상과 0.81 이상으로 나타나 항산화 성분과 항산화 활성은 상관성을 보였다.
장 건강에 유익한 프리바이오틱스 소재를 개발하기 위하여 배변을 촉진하는 효능을 지닌 붉은팥을 식품 발효에 이용되는 Bacillus subtilis KCCM 11965P로 발효하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 붉은팥의 일반성분은 회분 3.35±0.04%, 조단백질 21.1±0.19%, 조지방 0.35±0.02% 함 유되었다. 붉은팥 원물 1%, 3%, 5%와 Bacillus subtilis KCCM 11965P 3% (v/v)를 접종하여 0, 24, 48, 72시간 배양 하였다. 배양액의 총균수를 측정한 결과 붉은팥 원물을 3% 첨가한 후 72시간 배양군에서 Bacillus subtilis KCCM 11965P 발효가 가장 적합하였다. 발효 시간에 증가함에 따라 총 폴리페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거활성이 증가하였다. Protease 활성은 붉은팥 원물 5% 첨가한 후 72시간 배양한 군(2.69±0.003 unit/mL)에서 활성이 가장 높았다. 발효시간과 붉은팥 원물 첨가 농도가 증가함에 따라 α -amylase 활성도 증가하였으며, 붉은팥 원물 5% 첨가한 후 72시간 배양한 군에서 0시간 배양군(1.0±0.1 unit/mL) 보다 26.0±0.2 unit/mL로 증가하였다. Bacillus subtilis KCCM 11965P로 72시간 배양한 후 유리아미노산을 측정한 결과 leucine은 붉은팥 원물 5% 첨가한 0시간 배양군 5.22 mg/L 에서 67.59 mg/L로 증가하였으며, 비필수아미노산인 tyrosine은 5% 첨가 0시간 배양군 10.08 mg/L에서 259.35 mg/L로 증가하였다. 이와 같이 Bacillus subtilis KCCM 11965P로 붉은팥을 발효하면 항산화 활성, protease 효소활성, 및 α-amylase 효소 활성이 증가하였으며, 유리아미노 산과 유기산이 증가하였다. 붉은팥을 발효하는데 Bacillus subtilis KCCM 11965P가 적합할 것으로 판단되며, 붉은팥은 프로바이오틱스를 활성화시켜 장 건강을 증진시킬 수 있는 프리바이오틱스 소재로 개발할 수 있는 가능성을 시사 하였다.
본 연구는 국민 영양평가 및 정책 수립에 근간이 되는 국가표준식품성분표 개정을 위해 농촌진흥청과 국립축산 과학원이 공동으로 국산 돈육의 대표 시료를 선정하고 부위별로 신뢰성이 확보된 vitamin B12 함량 데이터 구축을 위해 분석법 검증과 분석품질관리를 수행한 연구이다. Immunoaffinity-HPLC 분석법을 특이성, 직선성, 검출한계 및 정량한계, 정확성, 정밀성 등의 분석수행특성 지표를 이용하여 평가한 결과 모든 항목에서 AOAC 가이드라인 수용기준에 충족되는 것을 확인하였다. 또한 모든 시료 분석 시 in-house QC sample을 분석한 결과 QC chart의 관리한 계선 안에 포함이 되어 본 연구 기간 동안 수행된 모든 시료 분석이 관리하에 정확성과 정밀성을 나타내는 분석값 임을 확인할 수 있었다. 총 7개 primal cut과 이들로부터 세분화된 22개 retail cut의 vitamin B12 함량 분석 결과 주요 부위(평균 0.42-0.69 μg/100 g) 뿐만 아니라 같은 부위 안에 서도 세부 부위에 따라 vitamin B12 함량에서 차이가 나타났다. 특히, 삼겹살과 목심 부위에서 vitamin B12 함량이 높게 나타났으며 세부 부위에서는 삼겹살 부위의 토시살이 0.98 μg/100 g로 최고값을 보였고, 등심 부위의 알등심살과 뒷다리 부위의 홍두깨살이 0.33 μg/100 g으로 가장 낮은 수준을 나타냈다. Vitamin B12 함량은 돈육의 부위별 단백질 함량과는 유의적인 차이를 보였으나 지방 및 수분 함량과는 유의 적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구에서 생산된 국내산 돈육의 부위별 vitamin B12 함량 데이터는 분석법 검증과 분석품질관리를 통하여 신뢰성이 확보된 데이터로 국가표 준식품성분표 개정에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
대나무 죽력의 ACE 저해효과와 마우스모델에서의 혈행 개선 효과를 보았다. 혈전용해능에서 청국장추출물은 2.56 unit, 미정제죽력에서 4.71 unit, 정제죽력에서 4.32 unit를 나타내어 모두가 plasmin 보다 유의하게 높은 활성이 높고, ACE 활성 저해 효과에서는 죽력 원액, 미정제 죽력과 정제 죽력에서 각각 70.25%, 69.01%, 68.23%로 대조군으로 사용된 청국장이 26.56%으로 나타나 높은 억제효과를 보였다. 마우스모델시험에서 고지방식이군과 함께 고지방식이군+ 정제죽력 0.01%와 0.05%를 투여, 혈청 중 지질변화에서 triglyceride의 함량은 고지방식이군이 일반식이군(271.1 mg/dL)에 비해 314.4 mg/dL로 증가하였고, 고지방식이+죽 력 0.01%군은 301.5 mg/dL로 나타났으며, 고지방식이+죽 력 0.05%군은 289.2 mg/dL으로 유의하게 중성지질이 감소를 나타내었고, total-cholesterol 함량은 327.2 mg/dL로 증가 하였으며, 고지방식이+죽력 0.01%군은 311.9 mg/dL로 나타났으며, 고지방식이+죽력 0.05%군은 293.7 mg/dL로 고 지방식이군에 비교, 유의하게 total-cholesterol이 감소세를 나타내었다. 한편 HDL-cholesterol은 일반식이군이 206.0 mg/dL로 가장 높은 값을 나타내었으며, 고지방식이+죽력 0.01%군 196.6 mg/dL, 고지방식이+죽력 0.05%군 189.2 mg/dL, 고지방식이군 162.2 mg/dL순으로 나타났고, 죽력첨 가군 0.01%군과 0.05%군간의 유의성은 없었다. 혈류개선 효과에서는 고지방식이에 비하여 고지방식이+죽력 0.05% 군이 고지방식이군, 고지방식이+죽력 0.01%군보다 모두 유의하게 빠르게 모세관을 통과하여 빠른 혈액 유동성을 나타내었다. 혈소판응집 억제능에서는 고지방식이군의 경우 대조군인 일반식이군에 비해 혈소판 응집이 증가한 반면 고지방식이+죽력 0.01%군과 고지방식이+죽력 0.05%군은 고지방식이군에 비해 혈소판응집이 억제되는 것으로 나타났다.
노니의 주요 산지인 사모아, 인도네시아, 중국(하이난), 하와이, 태국, 타히티에서 생산된 노니 열매를 착즙하여 산지별 노니열매 착즙액의 이화학적 특성, 기능성 성분 및 항산화 활성을 비교분석하였다. 산지별 노니열매 착즙액의 pH는 3.63-3.83 수준으로 나타났으며, 색도는 태국산이 다른 산지 노니열매 착즙액보다 L, a, b 값 모두 유의적으로 낮은 값으로 나타났다. 고형분 함량은 5.97-6.97 °Brix 범위로 하와이산이 6.97 °Brix로 가장 높았으며, 반면 인도네시 아산이 5.97 °Brix로 가장 낮은 값을 나타내었다. 태국산이 가장 많은 스코폴레틴과 루틴을 함유하고 있었으며, 인도네시아산이 다른 지역에서 생산된 노니열매 착즙액보다 폴리페놀 함량이 유의적으로 가장 높았다. 항산화 활성 중 DPPH 라디칼 소거능은 인도네시아 > 하와이 > 타히티 > 태국 > 사모아 > 중국 순으로 나타났으며, ABTS 라디칼 소거능은 인도네시아 > 하와이 > 타히티 > 사모아 > 중국 > 태국 순으로 나타나 인도네시아산이 가장 높은 항산화능 을 보였다. 이상의 결과, 태국산이 스코폴레틴과 루틴의 함량이 가장 높았으며, 반면 인도네시아산이 가장 우수한 항산화 활성을 가지는 것을 확인하였다.
다슬기는 예로부터 간염, 간경화, 지방간 등의 치료 및 개선에 이용되어 왔으며, 특히 소변불통, 소갈증(당뇨) 등의 약용으로 이용되어 왔다. 본 연구에서는 이러한 다슬기를 대상으로 항당뇨에 대한 효능을 과학적으로 검증하고 그 기작을 규명하고자 하였다. 먼저 다슬기의 생물학적 기능성을 높이기 위해 효소 가수분해를 실시하였으며, protamex 에 의한 가수분해도는 10시간 후 약 43% 수준을 나타내었다. PTP1B는 인슐린 신호전달기전에서 IRS-1의 인산화를 방해하여 인슐린 민감성을 저해시키는 효소이다. protamex 를 이용한 다슬기 가수분해물(MPH)의 PTP1B에 대한 저해 활성은 15.42±1.1 μg/mL의 IC50 값을 나타내어 양성대조군 ursolic acid의 16.7 μg/mL 보다 높은 저해활성을 보이면서 강한 항당뇨 활성 소재로서의 가능성을 보였다. 이에 따라 유리지방산을 이용하여 C2C12 myoblast에서 인슐린 저항성을 유도하고, MPH에 의한 포도당 흡수 정도를 확인하였다. 그 결과, 1 mM PA 처리에 의해 약 32% 수준으로 떨어진 포도당 흡수율은 MPH 처리에 의해 약 199% 수준으로 증가 하였다. 또한 장기간 고농도의 포도당(30 mM)에 의해 유도된 당독성 조건에서 MPH는 췌장의 베타세포 INS-1 세포의 생존율을 증가시키고, 대조군에 비해 약 160% 인슐린 mRNA 발현량을 증가시켰다. 이러한 결과에서 MPH는 PTP1B 활성을 저해함으로써 인슐린 신호전달 기작을 활성 화하고, 인슐린저항성 환경에서 포도당 흡수를 증진시켜 인슐린저항성을 개선하며, 나아가 고농도 포도당에 의해 유도되는 당독성환경에서 췌장 베타세포를 보호하고 인슐린 mRNA발현량을 정상화할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 까마귀쪽나무열매추출물(LJF-HE)의 흰 쥐모델에서 인도메타신으로 유발되어지는 위염에 대한 억제효과를 확인하고자 하였다. 까마귀쪽나무열매추출물 투 여그룹(LJF-HE-L, LJF-HE-M, LJF-HE-H)에서 염증길이와 위액량이 control 그룹에 비하여 통계적으로 유의하게 감소한 결과를 얻었다. 또한 위액량의 유의적인 감소효과로 위 산분비가 억제되어 공격인자 작용이 약해지는 원인과 펩신 의 활성도를 낮추는 원인으로 인하여 위염발생을 억제하는 것으로 판단되어진다. 까마귀쪽나무열매추출물(LJF-HE) 의 위산 분비 억제 기능은 gastrin 및 histamine에 의해 발현 되는 CCK-2r와 H2r 유전자의 발현을 억제하여, gastrin 및 histamine에 의한 위산 생성 단계를 조절하여, proton pump 인 H+/K+ ATPase 유전자 발현을 억제시키며, 그 결과로 인하여 위산 분비를 억제하는 것으로 판단되어진다. 그리고 까마귀쪽나무열매추출물은 점액을 증가시켜 위 점막을 보호하는 PGE2의 함량을 높여, 위 점막 보호 기능을 나타내고 있으며, 더불어 염증성 cytokine인 TNF-α와 IL-1β의 생성을 낮춰주어 염증 매개반응을 저해하는 것으로 판단되어 진다. 이와 같은 결과를 종합하면 까마귀쪽나무열매추출물 (LJF-HE)이 인도메타신으로 유발되어지는 위염에 대한 억제효과가 있는 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 백산차추출물의 항산화 활성을 알아보기 위해 추출방법을 달리한 4가지 추출물인 열수추출물 (LPW), 고온가압추출물(LPA), 초음파추출물(LPU), 70% 에탄올 추출물추출(LPE)과 LPE에 대한 4가지 용매 층 분획 물인 n-hexane 층(LPE/H), ethyl acetate 층(LPE/E), n-butanol 층(LPE/B), water 층(LPE/W) 분획물의 DPPH와 ABTS 라디 칼 소거 활성을 측정하였다. 또한 백산차 추출물의 항염 활성을 알아보기 위해 LPS로 자극된 Raw 264.7 대식세포에서 LPE와 LPE/H, LPE/E, LPE/B, LPE/W의 NO, PGE2, TNF- α, IL-1β, IL-6의 생성 저해 활성을 측정하였다. 그 결과, DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성에서 LPE가 1,000 μg/mL 의 농도에서 각각 82.3%와 99.8%의 소거 활성을 나타내었으며, LPE/E의 경우 1,000 μg/mL의 농도에서 각각 91.8%와 99.6%의 높은 소거 활성을 나타내었다. 항염 활성 확인을 위하여 먼저 MTT assay를 수행하였으며 25 μg/mL 농도에서 LPE와 LPE/E 모두 90% 이상의 세포 생존율이 확인 되었다. NO와 PGE2의 생성 저해 활성을 분석한 결과, LPE 와 LPE/E에서 높은 NO와 PGE2 저해 활성을 확인 하였다. LPE는 25 μg/mL의 농도에서 각각 50%와 70%의 저해 활성 을 나타내었고 LPE/E는 같은 농도에서 각각 57%와 73%의 저해 활성을 나타내었다. 마지막으로 TNF-α, IL-1β, IL-6의 생성 저해 활성을 측정한 결과 LPE 및 LPE/E의 농도의존적인 저해 활성을 확인 하였으며 LPE가 25 μg/mL의 농도에서 각각 24%, 47%, 40%의 저해 활성을 나타내었다. 특히 LPE/E는 같은 농도에서 각각 51%, 57%, 62%의 높은 저해 활성을 보였다. 이러한 결과들로부터 1,000 μg/mL 농도의 LPE 및 LPE/E는 비타민C와 유사한 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 가지며 비교적 낮은 농도인, 25 μg/mL 농도에서 도 높은 항염증 활성을 가지고 있는 것으로 결론을 내릴 수 있다. 따라서 추후 항노화, 항균, 미백 활성 등에 대한 더 많은 연구 진행이 이루어진다면 백산차추출물은 염증성 질환의 예방 및 치료와 기능성 식품, 화장품 분야 등에서 효과적인 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
저온 적응성 효모 SCY297의 종균 방법에 따른 생존율과 약주 제조시 양조 특성을 조사하였다. 동결건조, 송풍건조 및 액체 제형 방법으로 제조한 다음, 실온에서 장기 저장에 따른 효모의 생존율과 양조 특성을 비교하였다. 또한, 부형 제로 skim milk, α-lactose, trehalose를 5%씩 첨가하여 생존율과 양조특성에 미치는 영향을 조사하였다. 부형제가 첨가된 동결건조 및 액체 제형 SCY297 효모는 실온에서 15주 까지 약 80% 이상의 생존율을 나타내었고, 송풍건조는 skim milk 첨가한 경우만 약 80% 이상 생존율을 나타내었다. 저장기간 및 제형화된 효모 SCY297로 약주를 발효하여 그 술덧을 분석한 결과, 동결건조 및 송풍건조된 SCY297는 무처리 SCY297보다 적정산도는 0.61, 아미노산도는 14.23 증가하였고, 알코올 함량은 5.07% 감소하였다. 액체 SCY297는 무처리 SCY297보다 pH 1.86, 아미노산도는 5.1 증가하였고, 알코올 함량은 2.9%로 감소량이 낮았다. 따라서 본 연구 결과, 종래의 고상형 방법보다 액상형 방법을 통한 종균화 가능성을 제시하였다.
본 연구는 각 지역의 생막걸리에서 분리된 야생 효모의 다앙한 발효학적 특성을 조사하기 위해 34종을 수집하고 효모를 분리, 동정하였다. 야생효모는 62 균주로 분리되었 고, 26S rDNA 염기서열을 분석한 결과, Saccharomyces cerevisiae와 Pichia kudriavzevii로 동정 되었다. 62개의 균주들 중 발효학적 특성이 우수한 균주들을 선발하기 위해 황화수소와 CO2 생성능, 알코올 내성, 응집성 및 향기 성분 생성능을 분석하였다. 알코올 내성과 CO2 생성능의 상관성을 확인하기 위해 주성분분석(Principal Components Analysis)을 하였다. PC1 양의 방향에 강하게 부하되는 균주는 YM37, YM31, YM32, YM22로 분석되었으며, 총 0.14-0.18 g/72 h의 CO2 생성으로 대조군에 비해 높은 발효능을 보였고, 이들 중 YM22를 제외하고 불쾌취인 황화수소를 생성하지 않았다. 또한 이 4개의 균주들은 알코올 내성 15% 이상을 보유하며, 응집성은 0.5-1.0 mL 사이인 flocculation type으로 확인되었다. API 분석 및 cerulenin, TFL 저항성을 실험한 결과, 향기성분 생성능이 좋은 효모 는 황화수소와 알코올 내성, 응집성 실험에서 우수한 발효학적 특성을 보인 YM37, YM31, YM32, YM22를 포함한 총 33개로 확인되었다. 이러한 결과를 통해 우리나라 생막걸리에서 분리한 야생 효모의 알코올 발효 및 향미 특성을 확인하였으며, 분리된 야생 효모는 주류 제조의 종균 효모로 이용 가능성을 확인하였다.