평균연령의 증가에 따른 인구고령화는 현대사회의 공통적 당면과제이며, 이에 따른 퇴행성 근감소증의 발생 및 증가는 이에 대한 새로운 해결책을 요구한다. 근감소증은 단백질의 불균형 및 운동부족, 염증 증가 등 다양한 요소에 의해 발생하므로, 과학적 원인분석을 통한 다각도적 접근이 필요하다. 이는 식품산업의 새로운 블루오션을 창조 할 수 있으나, 현재 국내의 근감소증 개선 식품성분에 관한 연구는 태동 단계라고 할 수 있다. 제품 개발 현황의 경우 단백질을 이용한 제품이 대다수인 반면, 미국의 경우 단백질 유래 원료뿐만 아니라 현미, 갈조류, 사과껍질 등 식물 유래 원료를 이용하여 다양한 제품을 출시하고 있다. 또한, 근감소증 개선 효과가 있는 원료에 대한 특허 출원 은 증가하는 추세지만, 지표성분에 대한 연구는 아직 미비하다. 국내와 비교했을 때 미국을 비롯한 국외 학계 및 산업계는 비교적 많은 연구와 개발을 이루고 있다. 하지만 제품의 소재가 주로 대두단백 및 유청단백 등에만 국한되어 있으며, 운동보조제 위주의 접근으로 인해 제형의 한계가 존재하는 상황이다. 따라서, 근감소증을 개선할 수 있는 다양한 과학적 기작 연구와 함께 소재개발을 통하여 식품 산업의 새로운 시장을 열어갈 선구적 연구가 필요하다.

Previous studies have suggested that rice bran oil (RBO), an edible oil from the byproducts of rice milling, has antiinflammatory effects in inflammation inducing macrophages, known as M1 subsets. Yet the effects of RBO on the counterpart M2 subsets, the “healing” macrophages, were poorly investigated to date. In this regard, recent studies on the molecular/cellular anti-inflammatory mechanisms of dietary components have demonstrated that mitochondrial respiration contributes to macrophage functioning. Therefore, the current study examined whether RBO regulates cytokine secretion by modulating mitochondrial metabolism in wound healing M2 subsets. Palm oil (PO), enriched with medium-chain fatty acids, served as a positive control. C57BL/6 mice were fed a diet containing either corn oil (CO), PO or RBO for 4 weeks, followed by purification of bone marrow-derived macrophages (BMDM) from their tibias and femurs. Cells were further polarized to M2-BMDM, and the expression of M2 marker (CD206) on cellular surfaces were not affected by dietary intervention. In addition, the secretion of anti-inflammatory cytokine (IL-10) in the culture supernatant was not affected by dietary lipids. Oxygen consumption rate, the indicator of mitochondrial respiration in M2-BMDM was not regulated by RBO intervention and PO treatment. Taken together, this study imply that RBO did not intervene both the regulation of inflammatory responses and mitochondrial respiration in M2 macrophages.

녹말은 그들이 가지고 있는 여러가지 단점들 때문에 식품산업에서 그 사용이 매우 제한적인데, 그것을 극복하기 위해 녹말을 변성 시키는 다양한 방법들이 연구되고 있다. 하지만 가장 일반적으로 사용되었던 화학적 변성 녹말은 최근 소비자들의 친환경적인 제품에 대한 선호도와 건강에 대한 관심이 높아지면서 지양되는 추세이다. 그래서 식품 회사들은 물리적 변성 녹말과 같은 Clean starch를 추구하고 있다. 팽윤, 동결, 건조는 일반적으로 식품 가공에 사용되는 처리 과정인데, 그들은 녹말의 물리화학적 특성을 변화시킬 수 있고, 결과적으로 물리적 변성 녹말을 만들 수 있을 것으로 기대된다. 그래서 본 연구의 목적은 팽윤, 동결, 건조 과정을 거쳐 물리적 변성 녹말을 제조하고 그들의 물리화학적 특성을 조사하는데 있다. 옥수수 녹말을 두 온도(30℃, 60℃)에서 팽윤 시킨 후, 두가지 동결 속도(급속 동결과 완만 동결)로 처리하였다. 위와 같은 방법으로 팽윤 정도와 동결 속도를 다르게 처리한 후, 열풍건조, 동결건조, 분무건조 세가지 방법을 통해 건조하여 물리화학적 특성들을 분석하였다. 광학·편광 현미경을 통해 형태학적 특성을 조사하였고, 시차주사열량법(DSC)과 신속점도측정기(RVA)를 이용해 열적 특성과 페이스팅 점도특성을 각각 조사하였다. 팽윤 직후 현미경 사진에서는 60℃ 팽윤처리구가 물을 흡수하며 팽창되어서 유의적으로 과립 크기가 커졌음을 확인하였지만, 모든 처리가 끝난 후 현미경 사진에서는 모든 처리구들에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이는 동결·건조 되면서 물이 빠져나가 다시 녹말 과립이 수축되어 다시 원래의 크기로 돌아간 것으로 생각된다. 하지만 DSC 결과에서 팽윤·동결처리를 하였을 시 대조구보다 호화개시온도(To), 최대호화온도(Tp)가 낮아졌으며, 30도 팽윤처리구와 완만동결처리구에서 특히 유의적인 차이를 보였다. RVA 결과에서 최대 점도와 breakdown이 대조구보다 유의적으로 변하였으며, 특히 급속동결처리구와 30도 팽윤처리구에서 유의적인 변화를 보였다. 열풍건조와 분무건조는 대조구에 비해 큰 변화를 가져오지 못하였으며, 동결건조는 DSC나 RVA결과에서 큰 변화를 가져왔다. 그러므로 팽윤, 동결, 건조는 녹말의 물리화학적 특성을 변화 시킬 수 있고, 녹말의 변성 방법으로서의 이용가능성을 제시하였다.

Proximate analysis and antioxidant activity of cultivated wild Panax ginseng (CWPG) were investigated to provide fundamental information of CWPG with different ages and to increase its industrial application. Proximate analyses of CWPG with different ages were performed. Extraction of CWPG with different ages was carried out using heatreflux extraction, and their extraction yield, crude saponin content, ginsenoside content, and antioxidant activity were analyzed. Moisture content decreased, but crude fat and crude protein were increased with aging. Extraction yield and crude saponin contents did not show a specific pattern while 5-year-old CWPG revealed the highest extraction yield and crude saponin content. All CWPGs showed typical ginsenoside profiles containing C-K and Rh2 ginsenosides, which are not found in ginseng. The 3-year-old CWPG showed the highest antioxidant activity including total phenolic content, total flavonoid content, and DPPH and ABTS radical scavenging activities. Moreover, 3-year-old CWPG also revealed the highest acidic polysaccharide content. Therefore, these results suggested that 3-year-old CWPG, which is the cheapest, can be used in industrial application due to its high antioxidant activity and acidic polysaccharide content with similar ginsenoside profile compared to 5- and 7-year-old CWPGs.

It is well-known that cultivated wild Panax ginseng has anti-inflammatory effect. However, a comparative study on cultivation period vs biofunctionality is currently lacking. In this study, 70% ethanol extracts of 3-years (yrs)-, 5-yrs-, or 7-yrs-old cultivated wild ginseng were evaluated for their inhibitory effects on RAW264.7 murine macrophages. Specifically, the production of pro-inflammatory cytokines (interleukin-6 [IL-6] and tumor necrosis factor-alpha [TNF-α]), the expression of surface proteins (CD80, CD86, and MHC-II), and the phagocytic properties were investigated. RAW264.7 cells were induced by 500 ng/mL of lipopolysaccharide (LPS) and treated with 0.1, 1, and 10 ppm of samples. LPS-induced IL-6, TNF-α and surface proteins in all samples were downregulated in a dose-dependent manner. Both IL-6 and TNF-α were significantly reduced at 10 ppm of the 7-yrsold sample compared to 10 ppm of 3-yrs- and 5-yrs-old samples. CD80 and CD86 were also reduced at 10 ppm of all samples, and there was no difference among samples. The phagocytosis has no difference except in 10 ppm of 3 yr-old sample. The results suggest that cultivated wild ginseng extract has anti-inflammatory effect without decreasing phagocytosis.

7년 이상 장기간 배양으로 인한 고가의 산양삼은 항염증에 효과가 있다고 잘 알려져 있다. 하지만, 재배기간에 따른 항염증능의 비교 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는, 3년, 5년, 7년 근령의 산양삼 추출물을 이용하여 RAW264.7 대식세포의 염증반응 모델에서의 항염증능을 비교분석하였다. 이를 위하여, 염증성 싸이토카인 (IL-6, TNF-α)의 분비, 표면 단백질(CD80, CD86, MHC-Ⅱ)의 발현 및 대식능을 분석하였다. 각 근령의 산양삼 추출물을 0.1, 1, 10ppm 농도로 RAW26.47 세포주에 처리한 후, LPS로 염증반응을 유도하였을 때, IL-6와TNF-α의 분비량이 모든 근령군에서 농도의 존적으로 감소함을 보였다. 하지만, 일반적으로 근령이 클수록 싸이토카인 분비 억제 효과가 높은 것으로 확인 되었다. 대식세포의 활성화마커인 표면 단백질의 발현양도 모든 실험군에서 농도의존적으로 감소 하는 경향을 나타내었다. 구체적으로는, CD80과 CD86의 발현은 3년삼, 5년삼, 7년삼의 10ppm에서 무처리 대조군과 비교하여 유의적으로 감소하였고, 근령간의 차이는 보이지 않았다. MHC-Ⅱ의 발현은 일정한 경향은 나타나지 않았고 3, 7년삼의 10ppm처리군에서 감소하였다. 대식능은 3년삼의 10ppm을 제외하고는 유의적 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과는 산양삼 근령에 증가에 따라 항염증능이 증가하지만, 대식능에는 영향을 미치지 않는 것으로 평가되며 동물실험을 통하여 확증할 예정이다.

옥수수수염은 다양한 플라보노이드를 함유하고 있어 항산화능이 보고되었으며, 전통의학에서는 부종의 제어에 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 LPS로 자극된 RAW 264.7 대식세포의 염증모델에서, 옥수수수염 추출물의 항염증기작을 탐색하였다. 옥수수수염 추출물과 함께 배양한 RAW 264.7 대식세포의 대식능, 항원제시 단백질 (CD80, CD86, MHC class II)의 발현량, 염증성 유전자 (iNOS, COX-2, TNF-α, IL-6)의 전사 및 염증성 싸이토카인 (TNF-α, IL-6) 분비능을 측정하였다. FITC-latex beads를 이용하여 대식능을 측정한 결과, 옥수수수염 추출물을 처리함에 따라 유의적인 차이를 보이며 농도 의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, 형광항체를 이용하여 LPS 자극에 따른 항원제시 단백질의 발현량을 flow-cytometer로 측정하였다. 그 결과, CD80 단백질은 옥수수수염 추출물을 처리하였을 시 농도에 관계 없이 그 양이 유의적으로 증가하였으며, CD86 단백질은 농도 의존적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하였다. 대식세포의 대표적인 염증성 신호전달체계인 NF-kB의 down-stream 유전자의 전사량을 qRT-PCR을 이용하여 측정한 결과, iNOS, COX-2, TNF-α 및 IL-6의 전사량은 모두 유의적으로 감소하였다. 염증성 싸이토카인인 TNF-α와 IL-6의 전사량의 변화가 세포배양액 내 분비량과의 상관관계가 있는지 확인하기 위하여 ELISA법을 이용하여 배양액 내 싸이토카인을 정량한 결과, 모두 유의적으로 감소함을 보였다. 따라서, 본 연구결과는 옥수수수염 추출물의 항염증 기능을 밝히고 있다. 더불어, 대식세포의 후천성면역을 매개하는 항원제시능은 영향을 받지 않음으로서 면역저하효과는 없을 것으로 판단된다.