In order to develop fermented silkworm “Dongchunghacho” (Paecilomyces tenuipes) with improved absorption and increased effectiveness, we fermented Dongchunghacho using four kinds of microorganisms, viz., lactic acid bacteria, Bacillus subtilis, Natto bacillus, and yeast. A total of 15 samples were fermented using a combination of microbial inoculation culture and conditions to produce fermentation products. The contents of basic components such as sugar, reducing sugar, protein, total polyphenol, and total flavonoid were examined as well as the antioxidant, tyrosinase inhibitory, and thrombolytic activities of the fermented products were analyzed. We observed that reducing sugar and protein contents decreased in most of the fermented products, but the products fermented using yeast exhibited higher sugar content and, thus, higher sweetness. Total polyphenol content and antioxidant activity did not increase in fermented products compared to non-fermented Dongchunghachos, but total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities increased by fermentation. In particular, total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities primarily increased in the products fermented using yeast and lactic acid bacteria. However, it was not possible to confirm the increase in these activities in samples fermented by single fermentation using only yeast. Therefore, we propose that it will be possible to develop fermented food from silkworm Dongchunghacho (P. tenuipes) with excellent health benefits through additional study of multiple fermentation conditions using lactic acid bacteria and yeast.

Recently, the incidence of cardiovascular diseases including high blood pressure and heart disease has increased with increased meat consumption in Korea. This study was performed to determine the optimal mixing ratio among ratios of 0, 1:0, 0:1, 1:1, 2:1, and 1:2 of mulberry leaf powder to mulberry fruit powder based on the anti-inflammatory effects. Then, the quality characteristics of the sauce for meat prepared with different mixing ratios (0, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, and 1:5) of mulberry leaf powder to mulberry fruit powder were assessed. The inhibitory effects of ML2MF1 (2:1 ratio of mulberry leaf powder to mulberry fruit powder) on NO and TNF-α production were superior to those of other mixing ratios. With respect to color values of the sauce for meat prepared with different mixing ratio of mulberry leaf powder to mulberry fruit powder, as the mulberry fruit powder mixing ratios was increased, redness was increased but lightness and yellowness were decreased. The sensory evaluation of ML1MF5S (1:5 ratio of mulberry leaf powder to mulberry fruit powder) sauce for meat showed the highest score with respect to color, smell, taste, harmony with meat and the overall preference. In conclusion, as the mulberry leaf powder mixing ratio was increased, the anti-inflammatory activities were increased. But sensory evaluation scores were increased as the mulberry fruit powder mixing ratio was increased. Therefore, by performing further study, the method to increase mulberry leaf powder in the mixing ratio for improving the sensory evaluation should be provided.

잠분 성분은 항암효과, 노화억제, 중풍억제, 혈압과 콜레스테롤 저하효과 및 당 뇨병 치료 등의 생리활성이 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 기능성을 나타내는 잠 분 성분을 효율적으로 추출하기 위해 용매 및 추출방법을 달리하여 추출물을 조제 하였다. 용매는 ethanol, 증류수, butanol을 사용하였고, 추출방법은 상온교반추출, 초음파추출, 환류냉각추출, 환류냉각과 초음파 병행추출 방법을 이용하였다. 그 결과, 수율은 butanol을 이용한 초음파추출이 1.75%로 가장 낮았고, 그 외 방 법은 7~14% 정도로 나타났다. 총 폴리페놀 함량은 butanol을 이용한 초음파추출이 3.3 mg TAE/g로 가장 낮았고, 증류수를 이용한 초음파추출이 51.6 mg TAE/g으로 가장 높게 나타났다. 총 플라보노이드 함량은 증류수와 butanol 추출물 (158.3, 151.3 mg QRE/g) 보다 ethanol 추출물 (266.8mg QRE/g)에서 유의적으로 높게 나 타났다. DPPH radical 소거능과 항산화 효소인 SOD 유사활성은 증류수를 사용한 초음파추출법에서만 유의적인 항산화 효과를 보였다. Paper disc법을 이용한 항균 효과와 혈전용해 효과는 모든 시료에서 확인할 수 없었다. 이상의 결과와 같이 생리활성에 차이가 나타나므로, 잠분추출물의 생리활성 검 정을 위해서는 효과적인 용매 및 추출방법을 선택해야 될 것으로 생각된다.

Rutin은 GABA(γ-aminobutyric acid)와 더불어 콜레스테롤 저하, 혈당상승 억 제, 고혈압 치료, 동맥경화 및 중풍 예방 등 다양한 기능성을 나타내는 생리활성물 질로서 인식되고 있다. 기능성 및 천연색소 자원으로서 유망시 되고 있는 오디를 뽕 나무 계통별로 수확하여 rutin 분석을 실시하고 계통간 특성을 살펴봄으로써 품종 육종 효율을 높임은 물론 오디의 기능성 및 이용성을 증대시키고자 하였다. 그 결과 를 요약하면 다음과 같다. 1. 공시계통의 평균함량은 0.14 ± 0.050％ DW이었으며, ‘사방소’는 0.29％ DW로 가장 높은 함량을 나타낸 반면, ‘심설’은 가장 낮은 함량인 0.05％ DW를 나타냈다. 2. 생육시기에 따른 rutin 함량의 경시적(經時的)인 변화를 살펴본 결과, ‘암뢰상’, ‘청노상’, ‘강선’, ‘만생백피노상’ 및 ‘사방소’ 5계통 모두 수확시기가 이른 것의 오디에서 함량이 높았다. 3. Rutin 고함유 계통에 대한 오디로서의 이용가능성을 검토하기 위해 ‘사방소’, ‘휘카스’, ‘강선’, ‘중호상’, ‘만생백피노상’ 및 ‘팔청시평’ 6계통의 과실적 특성을 조사한 결과, ‘휘카스’, ‘강선’ 및 ‘팔청시평’ 3계통은 수량, 과중, 당도 등 과실적 특성도 양호한 성적을 나타냈으므로 금후 오디생산과 기능성을 동시에 고려한 품종선택시 활용할 가치가 있는 우수계통으로 선발하였다. 4. 건조방법 및 저장방법이 식물체의 rutin 함량에 영향을 미치므로 오디 건조 및 저장시 지나친 고온과 저온을 피해야 하며, 식품으로 가공시에도 이 점에 주의하여 생리활성물질인 rutin의 섭취량을 늘리도록 하여야 할 것이다.

뽕나무를 포함한 식물유전자원은 수집, 보존 및 이용 방법에 따라 그 자체로 이 용하거나 새로운 품종 및 물질 등을 개발하여 막대한 경제적 이익을 창출할 수 있 다. 현재 뽕나무 유전자원에 대한 가치와 활용도를 높이기 위해 형태적, 유전적 특 성을 분석․평가하여 데이터베이스를 구축 중에 있으며, 기능성 성분이나 효능에 대 한 소비자들의 관심이 높아짐에 따라 기초정보 외에 이들의 항목에 대한 정보를 추 가할 필요성이 제기되었다. 따라서 우리나라 620 계통(품종)의 뽕나무 유전자원 중 재배환경 및 재배법이 동일한 219 계통(품종)의 춘기 5개엽기 뽕잎을 채취한 후 동 결건조 및 분말로 제조하여 뽕나무 유전자원의 계통별 rutin 함량을 분석하였다. 그 결과, 뽕잎의 rutin 평균 함량은 0.52 ± 0.25 % 이었으며, 변이계수(CV)는 47.9 %로 계통간 변이가 매우 심하게 나타났다. ‘부영상’의 rutin 함량이 1.37 %로 가장 높았 으며, ‘천근십문자’, ‘무전십문자’는 0.06 %로 가장 낮았다. 뽕나무 유전자원 중 전 체 평균 함량의 2배 이상 되는 rutin 고함유 계통을 9계통 선발하였다. ‘부영상’, ‘율 본’, ‘당상5호’, ‘A8’, ‘아자’, ‘성수5’, ‘사원뽕12호’, ‘환엽조생노상’, ‘환십조생’이 다. 또한 누에 사육용 뽕품종 (17품종)의 rutin 함량을 비교한 결과, 공시품종 중 ‘청 올뽕’의 함량은 0.69 %로 가장 높았으며, ‘청일뽕’은 0.14 %로 가장 낮았다.

주로 누에사육을 위한 사료 생산용으로 이용되던 뽕나무의 용도가 다양화 되면 서, 부산물로 이용되어 온 오디의 수요가 크게 늘어나 새로운 소득작목으로 정착되 어 가고 있다. 그러나, 오디수확은 결실되기 시작하여 15~20일간의 짧은 기간에 수확이 완료 되기 때문에 수확시 가장 많은 노력이 집중되므로, 수확능률을 높일 수 있는 방법 개발이 필요하다. 또한, 오디 생산시 노동력 부족 등으로 수확이 지연되거나, 바람 등에 많이 발생하는 낙과 오디를 수집 활용할 수 있는 방법 개발이 필요하다. 이에, 농촌진흥청 잠사양봉소재과에서는 오디를 효율적으로 수확할 수 있는 기 술을 지속적으로 개발하여 왔다. ‘09년 낙과되어 버려지는 오디를 수집활용하기 위하여, 낙과 수집 및 오디 수확 장치를 개발하여, 영농활용으로 채택되었으며, ’12년 신기술 시범사업으로 보급을 하였다. 총 결실량의 26.8%에 해당하는 낙과되어 버려지는 오디를 수집활용할 수 있으며, 수확노력을 관행 대비 34% 줄일 수 있다. 이 기술은 낮추만들기 수형의 뽕나무 재배시 활용할 수 있는 기술이다. ‘11년에는 중간만들기 수형의 뽕밭에서 활용할 수 있는 오디 수확기술을 개발하 였으며, 영농활용으로 채택되었다. 이 기술은 낙과되어 버려지는 오디 19.9%를 수 집, 활용할 수 있고, 수확노력을 관행대비 40% 절감할 수 있는 기술이다.

주로 누에사육을 위한 사료 생산용으로 이용되던 뽕나무의 용도가 다양화 되면 서, 부산물로 이용되어 온 오디의 수요가 크게 늘어나 새로운 소득작목으로 정착되 어 가고 있다. 오디를 수확하기 위한 품종은 오디의 크기가 크고, 수량성이 높으며, 결실이 빠른 품종이 유리하다. 농촌진흥청 잠사양봉소재과에서는 조기결실 되는 새로운 오디 생산용 뽕 품종 ‘대심’을 육성하였으며, 이 품종의 육성 경위와 특성은 아래와 같다. 1. ‘04-’10년까지 4개 지역에서 지적시험을 거쳤으며, 오디용으로 우수성이 인정 되어 2012년 ‘상베리’로 보호출원 하였으며, 추후 ‘대심’으로 변경되었다. 2. ‘대심’은 국립농업과학원 농업생물부 잠사양봉소재과에서 보존중인 카타네오 를 모본으로 하여 콜히친 처리를 하여 4배체로 육성한 품종이다. 3. ‘대심’은 백상형(Morus alba L.)에 속하는 자웅 동주이며, 발아개엽기는 청일뽕과 비슷한 직립성의 중생종으로, 10a당 오디수량은 4개지역 평균 청일뽕 대비결실 1년차에는 116% 증수되는 되며, 결실 4년 평균수량은 70% 증수되는 다수성계이다. 5. 4년 평균 단과중은 4.8g의 대과형이며, 평균 당도는 10.5°Brix로, 청일뽕 오디보다 낮으며, 오디 색은 흑자색이다. 6. 오디 안정생산에 문제가 되고 있는 오디 균핵병 발병률은 4년 평균 6.2%로 청일뽕 3.3%보다 높아 오디균핵병에는 약한 것으로 나타났다.

누에분말중에 들어있는 성분인 1-deoxynojirimysin(1-DNJ)은 α-glucosidase의 활성을 억제하여 소장에서 혈액으로 포도당이 흡수되는 것을 억제하는 기능이 있 다. 이러한 기능 때문에 1-DNJ는 인슐린 비의존형 당뇨환자들에게 혈당강하제로 이용되고 있다. 또한 1-DNJ는 간염바이러스 등 외막형성 바이러스의 증식을 억제 하므로 항바이러스성 소재에 대한 가능성도 연구되고 있다. 본 실험에서는 혈당강 하 및 항바이러스성 기능을 갖는 1-DNJ의 누에 유전자원 중의 계통별 함량, 그리고 누에 교배조합에 의한 1-DNJ 함량 변화를 비교하였다. 1-DNJ의 함량은 누에 유전자원의 지리적 및 계통별로 차이를 보였다. 일본종은 JF가 0.536%로 가장 높았으며, 잠303이 0.249%로 가장 낮았다. 중국종은 C108이 0.519%로 가장 높았으며, 중27이 0.242%로 가장 낮았다. 유럽종은 록191이 0.595%로 가장 높았으며, AP가 0.254%로 가장 낮았다. 그리고 미분류종의 CRE 가 0.653%로 가장 높았으며, J037은 0.297%로 가장 낮았다. 그리고 유전형질인 혈 색, 견색, 그리고 난색에 따른 1-DNJ 함량 변화는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 한편, 일본종 누에를 이용하여 교배조합(F1)을 작성한 후의 1-DNJ의 함량 변화를 비교한 결과, 교배조합에 따른 1-DNJ의 함량 변화가 확인되었다. 따라서 이러한 누에 유전자원의 계통별 및 교배조합에 따른 1-DNJ 함량 변화는 누에 품종육성 및 누에분말을 이용한 기능성 소재 연구의 기초자료로 활용될 것으 로 생각된다.

경제적 부가 가치가 높은 붉은자루동충하초의 안정적 대량생산 기틀을 마련하고자 자실체 증식 특성 및 자실체 성분 분석을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 붉은자루동충하초의 감염률은 관행인 누에 5령 기잠시분무 접종하는 방법보다 번데기 시기에 주사접종 하는 방법이 높았다. 2. 붉은자루동충하초의 자실체 발생은 온도 21∼25℃, 습도 91% 이상, 광 1500 lx 이상에서 양호하였다. 3. 붉은자루동충하초의 유리당 함량은 Glucose가 7.9 ㎎으로 가장 많았으며, 다음이 Sucrose 이었으며 Glycerol과 Mannitol은 미량 검출되었다 4. 붉은자루동충하초의 누에 자실체에 함유된 아미노산의 총 함량은 34.6 μmole/g이며, 16종의 구성 아미노산중 Arginine이 15.6%로 가장 높았으며, Lysine이 3.4%로 가장 낮게 분포하였다. 5. 붉은자루동충하초의 누에 자실체 유리 지방산 조성은 Oleic acid 함량이 가장 많았으며, Palmitoeic acid는 소량 함유되어 있었다. 6. 붉은자루동충하초의 누에 자실체 유기산 조성은 Citric acid가 가장 많았으며, Malic acid와 Propionic acid는 미량 존재하였다.

Background : The objective of this study was to investigate antioxidant activities, inhibitory activities against heme induced colonic epithelial cell proliferations, anti-inflammatory activities and anthocyanin profiles in the anthocyanin rich fraction (ARFAM) from fruits of Aronia melanocarpa, where these are considered functional substances and available food coloring agents in Korea. Methods and Results : Anthocyanins were identified by reversed-phase C18 column chromatography and HPLC-DAD-ESI/MS analysis. To compare the antioxidative and anti-inflammatory capacity of Aronia melanocarpa berries, recognized for their high content of anthocyanins, isolation method was developed to obtain high-purity anthocyanins in the extract. Anthocyanin-rich fractions (ARFAM) enriched in anthocyanins were found to be potent strong inhibitory activity towards heme induced colonic epithelial cell proliferations are associated with an increased risk of colon cancer than acidic ethanol extract (AME). The immunomodulation properties were assessed in growth of both human B and T cells, its cytokines secretion such as IL-6 (interleukin-6) and TNF-α (tumor necrosis factor-alpha). AME enhanced interleukin-6 and reduced tumor necrosis factor-a production, whereas ARFAM only had a effect in increasing of IL-6 expression. Conclusion : These results demonstrated that there was no major relationship between the antioxidative and immunomodulation capacities of AME and ARFAM.

뽕 품종의 육종 효율을 높이는 동시에 뽕잎의 기능성 및 이용성을 증대시키기 위해 품종별 채취시기별로 뽕잎을 채취하여 기능성물질인 레스베라트롤 함량을 분석하였다. 그 결과, 오디에 비해 상당히 낮은 함량을 나타냈으나 레스베라트롤의 주요 공급원으로 알려진 포도 품종과 비교했을 때에는 추기의 뽕잎은 오히려 평균 함량이 4배 높았다. 채취시기별 뽕잎의 평균 레스베라트롤 함량에 있어서는 추기의 뽕잎이 춘기보다 함량이 높았으며, 춘기의 뽕잎은 어린잎보다 성숙잎의 레스베라트롤 함량이 높았다. 즉 춘기 5개엽기 어린잎의 평균 레스베라트롤 함량은 102ug/100g 이었으며 뽕잎의 성숙시기가 경과함에 따라 165, 209, 359ug/100g 으로 증가하였다. 하벌 후 새로 자란 뽕잎을 8윌 중순에 채취한 것은 466ug/100g 이었으며, 10월 중순의 뽕잎은 483ug/100g 이었다. 특히 10월 중순에 채취한 뽕잎은 엽질이 매우 거칠기 때문에 직접 식용으로의 이용 가능성은 매우 적으나 '개량뽕', '수계뽕' 및 '청일뽕' 품종의 경우 뽕잎의 레스베라트롤 함량이 각각 838ug/100g , 803ug/100g , 800ug/100g 으로 매우 높으므로 기능성 화장품 등에 첨가하여 사용하기 위한 레스베라트롤 추출물 등을 위한 시료로서 이용한다면 그 활용 가능성은 매우 클 것으로 판단하였다. 또한 '신일뽕', '수성뽕' 및 '상일뽕'의 레스베라트롤 함량도 각각 794ug/100g , 606ug/100g , 583ug/100g 으로 높았다. '청일뽕' 품종의 뽕잎에 대한 수확 후 관리방법에 따른 레스베라트롤의 함량을 분석한 결과 뽕잎 채취 후 -70℃ 에서 냉동, 동결건조하는 방법보다는 수세 후 바로 실온에서 음건하는 경우 뽕잎의 레스베라트롤 함량이 높았다.

뽕나무 오디함유 천연색소 C3G의 식용색소화 및 안정생산을 위한 최적 전처리 조건은 0.1 % citric acid-70% EtOH로서 오디로부터 제조한 순수 오디색소 분말의 수율은 8%이었다. 실제 농가에서 오디 색소 추출시 추출 시간 및 제조 비용을 대폭 절감할 수 있는 추출 방법을 개발하였다. 오디색소 추출시 품종의 선택이 중요하므로 C3G 함량이 높은 품종을 선택하도록 해야 할 것이다. 오디 색소 분말은 알코올, 물 및 밀가루 등 식품 재료나 가공방법에 상관없이 적색소의 특성이 유지되므로 다양한 식품에 적용하여 고부가가치를 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 국내육성 콩 품종 및 전통식품의 우수성을 입증하고, 생리활성이 우수한 고품질의 신품종 육성을 위한 기초기반기술 확립의 일환으로 group A soyasaponin의 분리 및 정제에 관한 연구를 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 콩 종실로부터 hypocotyl을 분리하고 탈지한 후 automated solvent extractor(ASE)를 이용하여 MeOH 추출 후 flash column(150mm×40mm i.d.)을 이용하여 총 14개의 fraction을 분리하였다. 2. Flash column으로 얻어진 8 및 9번 fraction(Fraction-I) 을 Luna C18 semipreparative reverse phase column(250cm×50mm i.d.)을 이용하여 Fast PCLC로 정제하여 미지화합물(unknown compound : UKC)(Fr-I-2)을 분리하였다. 3. Compound 1을 NMR(1H-NMR , 600 MHz; 13C-NMR , 100 MHz; DEPT), IR, UV 및 ESI-MS 분석을 통하여 구조를 동정한 결과 분자량(MW)이 1436.6이며, 분자식이 C67H104O33인 group A 계열의 acetyl soyasaponin A1 으로 확인되었다.