Cnidium officinale M. is an important crop that is widely used as a raw material for health functional foods. However, it is experiencing cultivation difficulties due to climate change and abnormally high temperatures. In response to this problem, the characteristics and main causes of the high-temperature damage occurring in C. officinale M. cultivation fields were analyzed. A survey of five farmhouse fields in Jecheon and Bonghwa, major C. officinale M. cultivation areas in Korea in 2018, indicated that about 5% to 37% of the cultivation fields in Jecheon and 5% to 15% of the fields in Bonghwa died from wilting. The high-temperature damage of the C. officinale M. fields is divided into two categories: upper leaves drying due to solar radiation and temperature, and lower leaves dying serially to the radiant heat of the vinyl mulch. Damage caused by radiant heat was typically greater. This is due to the greenhouse effect that occurs in the small space between the black vinyl mulching and the soil. The heat radiated to the surface of the ridge creating an environmental condition that greatly exceeded the atmospheric temperature especially on hot days. As a result, short plants with underground parts, such as C. officinale M., can suffer more high-temperature damage than other plants, so it is considered that it is necessary to develop related technologies such as mulching materials that can reduce pavement temperature in the future.

즉석조리식품 제품의 포장 후(in-package) 미생물 저해 기술로 대기압 콜드 플라스마에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 대기압 유전체 장벽 방전 콜드 플라스마(atmospheric dielectric barrier discharge cold plasma, ADCP)를 이용하여 코팅된 닭 가슴살 시료의 색도에 영향을 미치지 않고 Salmonella 저해를 최적화시키는 처리 전압과 시간을 결정하였다. 닭 가슴살을 삶은 후 1.5x1.5x1.5 cm의 큐브로 준비한 후 유청 분리 단백질로 코팅하여 처리 시료를 준비하였고 살균된 polyethylene terephthalate 용기 (16.3X12.5x3.5 cm)에 12개의 코팅된 닭 가슴살 큐브 처리 시료를 담고 28, 29, 30, 31, 또는 32 kV 의 처리 전압과 120, 150, 180, 210, 214, 또는 240초 처리하였다. 모든 ADCP 처리에서는 처리 중 45초 간격으로 15초씩 shaking이 이루어졌다. 32 kV에서 닭 가슴살 시료에 절연파괴(dielectric breakdown, arc)가 발생했으나 arc 발생은 닭가슴살 시료의 색 변화를 일으키지 않았다. 29, 30, 그리고 31 kV의 처리 또한 닭 가슴살 큐브의 색도에 유의적인 영향을 미치지 않았다(p>0.05). Salmonella 저해율은 처리 전압이 29, 30, 그리고 31 kV 일 때 1.5 0.1, 1.4 0.2, 그리고 1.9 0.0 log CFU/cube이었으며 31 kV 에서 ADCP 처리가 29, 30 kV에서 처리 보다 닭 가슴살 시료의 Salmonella를 더 효과적으로 저해시켰다(p<0.05). 처리 시간을 변수로 하였을 때, 31 kV 에서 180초 처리가 120초, 150초, 210초, 그리고 240초 처리했을 때보다 유의적으로 높은 Salmonella 저해 정도를 보였다(p<0.05). 연구에 사용된 arc를 발생하지 않은 전압과 시간 조건은 색도에 영향을 주지 않으면서 Salmonella를 효과적으로 저해하는 것을 알 수 있었으며 이때 미생물 저해 효과를 보여주는 최대 전압과 시간은 각각 31 kV, 180초로 결정되었다.

최근 식품의 교차 오염을 방지할 수 있는 포장 후 (in-package) 식품 살균 기술로서 유전체 방벽 대기압 콜드 플라스마 (dielectric barrier discharge atmospheric cold plasma, DACP)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 포장 후 식품 살균 기술에 있어서 초기 미생물 농도와 포장 변수에 따른 미생물 저해 정도는 실제 상업적 공정으로 DACP를 적용하기 위한 중요한 변수이다. 따라서 본 연구의 목적은 Salmonella 초기 농도, 포장 형태, 그리고 처리 중 진동이 DACP 처리를 통해 식품 표면의 Salmonella 저해 효과에 미치는 영향을 연구하여 추후 DACP의 상업적 적용에 기여하는 것이었다. 샐러드는 혼합 채소인 로메인 상추(6.5 x 7.5 cm, 4g), 적 양배추(5.5 x 5 cm, 4g), 당근(0.3 x 0.3 x 5cm, 10g), 그리고 대추 방울토마토(7-8g) 순서로 포장하였다. 진동은 1분마다 15초 동안, 3Hz로 흔들어 가했으며 전압 37.6 kV에서 3분간 DACP 처리하였다. 실험 변수는 다음과 같았다. 식품 표면에 접종된 Salmonella 초기 농도는 한 포장 내의 혼합 채소와 대추 방울토마토에서 각각 ~6, ~ 4 log CFU/mL 이거나, 모두~ 5 log CFU/mL이었고, 포장형태는 용기 (solid) 포장과 파우치 (flexible) 포장이었고, 처리 중 진동을 가하거나 가하지 않았다. Salmonella 초기 농도, 포장 형태, 그리고 처리 중 진동 여부와 관계없이 DACP 처리에 의한 샐러드 중 혼합 채소의 Salmonella 저해는 유의적 차이가 없었다(P>0.05). 샐러드 중 토마토 표면에 접종된 Salmonella 초기 농도가 ~5에서 6 log CFU/mL로 증가함에 따라 DACP 처리에 의한 Salmonella 저해가 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 처리 중 진동을 가하지 않았을 때 파우치 포장된 샐러드 중 토마토는 용기 포장보다 0.4 log CFU/mL 가량 덜 효과적인 Salmonella 저해를 보였다(P>0.05). 그러나 진동을 가하며 처리했을 때 포장 형태와 관계없이 Salmonella 저해에 유의적 차이가 없었다(P>0.05). 본 연구에서는 식품 표면의 Salmonella 초기 농도, 포장 형태가 DACP 처리에 의한 혼합 샐러드의 Salmonella 저해에 미치는 영향을 알 수 있었고, 포장 형태에서 비롯된 Salmonella 저해의 차이를 처리 중 진동으로 보완할 수 있음을 밝혀냈다. 이를 통해 추후 DACP 처리의 상업적인 적용에 대한 정보를 제공할 수 있을 것이다.

The objective of this study was to determine the effect of fructose that was supplemented to a chemically defined in Vitro maturation (IVM) medium on oocyte maturation and embryonic development after parthenogenesis in pigs. The base medium for in Vitro maturation (IVM) was porcine zygote medium (PZM) that was supplemented with 0.05% (w/v) polyvinyl alcohol (PVA) or 10% (v/v) porcine follicular fluid (pFF). In the first experiment, when immature pig oocytes were matured in a chemically defined medium that was supplemented with 5.5 mM glucose or with 1.5, 3.0 and 5.5 mM fructose, 3.0 mM fructose resulted in a higher nuclear maturation (91.5%) than 1.5 and 5.5 mM fructose (81.9 and 81.9%, respectively) but showed a similar result with 5.5 mM glucose (94.2%). However, there was no significant differences among groups in the embryo cleavage (89.4-92.4%), blastocyst formation (37.5-41.1%), and mean cell number of blastocyst (30.8-34.2 cells). Fructose at the concentration of 3.0 mM (1.08 pixels/oocyte) resulted in a higher intra-oocyte glutathione (GSH) content than 1.5 and 5.5 mM fructose (1.00 and 0.87 pixels/oocytes, respectively) while the cumulus cell expansion was not influenced. In the second experiment, effect of individual and combined supplementation of a chemically defined maturation medium with 5.5 mM glucose or 3.0 mM fructose was examined. No significant effect was found in the nuclear maturation (86.3-92.6%). Embryo cleavage was significantly increased by the combined supplementation with glucose and fructose (95.2%) compared to that with 3.0 mM fructose only (85.7%) while blastocyst formation (37.3-42.8%) and embryonic cell number (33.3-34.1 cells) were not altered. Effect of supplementation of pFF-containing medium with glucose and fructose + glucose was examined in the third experiment. No significant effect by the supplementation with glucose and fructose or glucose alone was observed in the nuclear maturation of oocytes (90.7-94.1%) and blastocyst formation (51.0-56.5%). Our results demonstrate that 3.0 mM fructose was comparable to 5.5 mM glucose in supporting in Vitro oocyte maturation and embryonic development after parthenogenesis and could be used as an alternative energy source to glucose for in Vitro maturation of pig oocytes.

In most mammals, metaphase II (MII) oocytes having high maturation promoting factor (MPF) activity have been considered as good oocytes and then used for assisted reproductive technologies including somatic cell nuclear transfer (SCNT). Caffeine increases MPF activity in mammalian oocytes by inhibiting p34cdc2 phosphorylation. The objective of this study was to investigate the effects of caffeine treatment during in Vitro maturation (IVM) on oocyte maturation and embryonic development after SCNT in pigs. To this end, morphologically good (MGCOCs) and poor oocytes (MPCOCs) based on the thickness of cumulus cell layer were untreated or treated with 2.5 mM caffeine during 22-42, 34-42, or 38-42 h of IVM according to the experimental design. Caffeine treatment for 20 h during 22-42 h of IVM significantly inhibited nuclear maturation compared to no treatment. Blastocyst formation of SCNT embryos was not influenced by the caffeine treatment during 38-42 h of IVM in MGCOCs (41.1-42.1%) but was significantly improved in MPCOCs compared to no treatment (43.4 vs. 30.1%, P<0.05). No significant effects of caffeine treatment was observed in embryo cleavage (78.7-88.0%) and mean cell number in blastocyst (38.7-43.5 cells). The MPF activity of MII oocytes in terms of p34cdc2 kinase activity was not influenced by the caffeine treatment in MGCOCs (160.4 vs. 194.3 pg/ml) but significantly increased in MPCOCs (133.9 vs. 204.8 pg/ml). Our results demonstrate that caffeine treatment during 38-42 h of IVM improves developmental competence of SCNT embryos derived from MPCOCs by influencing cytoplasmic maturation including increased MPF activity in IVM oocytes in pigs.

Hyaluronan은 난포액, 나팔관과 자궁에 존재하는 물질로 돼지의 다정자 수정을 억제하고 체외배 양액에 첨가시 배 발육을 향상시키는 것으로 알려져 있다. Glucuronic acid와 N-acetyl-D-glucosamine (GlcNAc)은 이중결합하여 hyaluronan을 구성하는 물질이다. 본 연구에서는 체외성숙 배양액 내 Glucuronic acid 및 GlcNAc 첨가가 돼지 난자의 성숙 및 단위발생 난자의 배 발육에 미치는 영향 을 조사하였다. 난자의 체외성숙 배양액으로는 0.1% PVA (polyvinyl alcohol)가 첨가된 Medium-199 을 기본배양액으로 이용하였고, 여기에 cysteine, pyruvate, epidermal growth factor, kanamycin, insulin 및 호르몬을 추가하여 44시간 동안 난자를 배양하여 체외성숙을 유도하였다. 실험설계에 따라 glucuronic acid 및 GlcNAc를 각각 0, 0.005, 0.01, 0.05, 0.1 mM의 농도로 체외성숙 배양액에 첨가 하였다. 체외성숙된 난자는 전기자극을 통해 단위발생을 유도하였고 porcine zygote medium-3에서 7일간 체외 배양하였다. 실험 결과 난자의 체외성숙 배양액 내 glucuronic acid 첨가는 난자의 핵 성숙률(91.3-94.4%), 단위발생 후 분할률(85.5-93.6%) 및 배반포 발달율(42.0-51.0%)에 영향을 미치지 않았으나 배반포 세포수는 0.05 mM glucuronic acid 첨가 군에서 38.0개로 대조군의 31.5개에 비해 유의적으로(P<0.05) 증가하였다. 난자의 체외 성숙 배양액에 GlcNAc를 첨가하였을 때 난자의 핵 성숙률(94.3-97.2%) 및 단위발생 후 배반포 세포수(40.0-43.1)는 대조군 및 첨가 농도의 차이에 따라 유의적인 차이를 보이지 않았으나 분할률은 0.05 mM 처리군에서 91.8%로 대조군(85.0%) 및 0.005 mM 처리군(84.6%)에 비해 유의적(P<0.05)으로 증가하였다. 또한 0.05 mM 처리군의 배반포 발달 율은 59.6%로 대조군(46.3%), 0.005 mM 처리군(44.3%) 및 0.1 mM 처리군(45.2%)에 비해 유의적으 로 높았다. 이상 결과로 보아 체외성숙 배야액 내 0.05 mM glucuronic acid 및 GlcNAc 첨가는 돼 지 난자의 단위발생 후 배 발육을 증가시키는 것으로 사료된다.

돼지 난자의 체외성숙 배양액에서 다양한 농도의 육탄당 처리는 난자의 성숙률과 배 발 육능, 세포수 증가에 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 육탄당의 일종인 fructose가 돼 지 난자의 체외성숙에 미치는 영향을 조사하였다. 난자의 체외배양액으로는 cysteine, pyruvate, epidermal growth factor, kanamycin, insulin 및 호르몬이 첨가된 porcine zygote medium (PZM)-4 또는 10% 돼지 난포액이 첨가된 PZM-3을 이용하였고 실험설계에 따라 다양한 농도의 fructose 및 5.5 mM의 glucose를 첨가하여 44시간 동안 배 양함으로써 난자의 성숙을 유도하였다. 첫 번째 실험에 서는 1.5, 3.0 및 5.5 mM의 fructose 와 5.5 mM의 glucose가 첨가된 성숙배양액에서 배양된 난자의 성숙률 및 단위발생 후 배 발육능을 조사하였다. 실험 결과 1.5, 3.0 및 5.5 mM fructose를 첨가한 배양액에서 성숙된 난자는 5.5 mM glucose가 첨가된 배양액에서 성숙된 난자와 비교하였을 때 유 사한 핵 성숙 률(81.9-91.5% vs. 94.2%), 단위발생 후 분할률(89.4-92.4% vs. 90.1%), 배반포 발달률 (39.3-41.1% vs. 39.4%) 및 배반포 세포수(30.8-34.2% vs. 31.8%)를 보였다. 두 번째 실험에서, 10% 돼지 난포액이 첨가된 PZM-3 배양액에서 무처리 및 3.0 mM fructose, 5.5 mM glucose 및 3.0 mM fructose와 5.5 mM glucose 병행 첨가 성숙배양액에서 성숙된 난자의 성숙률 및 단위발생 후 배 발 육률을 조사하였다. 실험 결과 3.0 mM fructose (93.1%), 5.5 mM glucose(91.7%) 및 3.0 mM fructose 와 5.5 mM glucose 병행 처리군(93.5%)이 무처리군(74.4%)에 비해 유의적으로(P<0.05) 높은 핵 성 숙률을 보였다. 또한 5.5 mM glucose(90.1%) 및 병행 처리군(97.2%)은 대조군(67.6%)에 비해 유의 적으로(P<0.05) 높은 분할률을 보였다. 배반포 발달률은 3.0 mM fructose(52.6%) 및 병행 처리군 (58.8%) 에서 무처리군(44.4%) 및 5.5 mM glucose (51.0%)에 비해 유의적으로(P<0.05) 증가하였다. 본 실험 결과로 보아 체외성숙 합성배양액 내 fructose 첨가는 glucose와 유사한 수준의 배 발육률 을 보임으로써 glucose를 대체할 수 있는 에너지원으로 이용 가능함을 확인하였다.

Monosodium glutamate (MSG)는 아미노산의 일종인 글루탐산에 나트륨이 결합된 것으로 구수한 맛, 감칠맛을 내는 인공조미료로 사용되고 있다. 이전 연구에 의하면 쥐에서MSG의 섭취가 난모세 포의 발달에 유해하다는 결과가 보고되었다. 본 연구에서는 돼지 난자의 체외성숙 및 체외 배양액 에 MSG 첨가가 난자의 성숙 및 배 발육에 미치는 영향을 검토하였다. 난자의 체외성숙배양액으 로는 10% 돼지 난포액이 첨가된 Medium-199 (positivecontrol) 또는 비필수아미노산이 제거된 Porcine zygote medium (PZM)-4를 기본배양액으로 하여 여기에 cysteine, pyruvate, epidermal growth factor, kanamycin, insulin 및 호르몬을 첨가하여 사용하였다. 실험설계에 따라 MSG를 각각 0, 0.1, 1, 10 mM 농도로 체외성숙 배양액에 첨가하였다. 체외성숙 난자는 전기자극을 통해 단위발생을 유도하였고 PZM-3배양액에서 7일간 체외 배양하였다. 체외배양에서의 MSG 효과를 알아보기 위하 여 돼지 난포액 첨가 Medium-199에서 체외성숙된 난자들 중 제1극체가 방출된 난자만을 선별하여 단위발생 유도 후 PZM-3 (positive control) 또는 비필수아미노산이 제거된 PZM-4에 0,0.1, 1, 10 mM의 MSG를 첨가하여 배 발육에 미치는 영향을 조사하였다. 체외성숙 단계에서 MSG 효과를 조 사한 결과 MSG 농도에 따른 체외성숙률(61.3-70.3%)에는 차이를 보이지 않았지만 10 mM의 MSG 처리군(83.5%)이 0.1 mM 처리군(93.7%)에 비해 유의적으로 낮은 분할률을 보였다. 또한 MSG 처리 군들이 (14.5-25.5%) 무처리군(30.0%)에 비해 낮은(P<0.05) 배반포 발달률을 보였다. 체외배양 단계 에서 MSG 효과를 조사한 결과 10mM MSG 처리군(90.8%)이 1 mM 처리군(96.5%)에 비해 유의적 으로 낮은 분할률을 보였으며, 10 mM 처리군(32.8%)이 0.1과 1 mM MSG 처리군에(55.1, 51.4%)에 비해 유의적으로(P<0.05) 낮은 배반포 발달률 보였으나 무처리 대조군(46.6%)과 유의적 차이는 없 었다. 이러한 결과를 보아 체외성숙 배양액 내 MSG 첨가는 난자의 핵 성숙률에는 영향을 주지 않지만 고농도의 MSG 처리는 단위발생 후 분할률을 억제하며 배반포 발육능을 억제하는 것으로 확인되었다.

돼지 난자의 체외배양 과정에서 배양액의 삼투압의 차이 및 glycine과 alanine 단독 또는 병행 첨 가가 단위발생 및 체세포 핵이식 난자의 배 발육에 미치는 영향을 검토하였다. 난자 의 체외성숙 에는 10% 돼지 난포액, cysteine, pyruvate, epidermal growth factor, kanamycin, insulin이 첨가된 TCM-199을 이용하였다. 체외성숙 42∼44시간 후 제1극체가 방출된 난자만을 선별하여 단위발생 및 체세포 핵이식 난자를 생산한 후 modified porcine zygote medium (mPZM)-3 배양액에서 7일간 배양하였다. 실험 설계에 따라 체외배양 7일 또는 체외배양 초기 48시간 동안 280 또는 320 mOsm의 삼투압에서 난자를 배양하였다. 실험1에서 체외배양 7일 동안 280 또는 320 mOsm의 배 양액 내 glycine 또는 alanine 첨가 효과를 검토한 결과 삼투압 차이에 따른 분할률 및 배반포 발달 률에는 차이를 보이지 않았으나 320 mOsm에서 배양된 난자 및 280 mOsm에 glycine을 첨가한 군 은 280 mOsm에서 배양된 난자에 비해 높은 배반포 세포수를 보였다 (36.5-38.0 vs. 31.1, P<0.05). 실험2에서는 체외배양 초기 48시간 동안 280 또는 320 mOsm의 삼투압에서 배양하였고, 그 후 280 mOsm 배양액으로 옮겨 5일간 추가로 배양하였다. 또한 체외배양액 내 4.1 mM glycine 첨가가 배 발육에 미치는 효과를 검토하였다. 단위발생 난자를 배양초기 48시간 동안 320 mOsm에서 glycine이 첨가된 배양액에서 배양한 군이 280 mOsm에서 배양한 군에 비해 유의적으로 높은 배반 포 발달율을 보였다(36.5-50.4% vs. 25.9-27.9%, P<0.05). 또한 배양 초기 48시간 동안 320 mOsm 배 양액에 glycine을 첨가하여 배양한 난자 (50.4%)가 다른 처리군의 난자(25.9-36.5%)에 비해 유의적 으로 높은 배반포 발달율을 보였다(P<0.05). 실험3에서는 실험2와 동일한 실험설계로 체세포 핵이 식으로 작성된 배반 포의 inner cell mass (ICM)와 trophectoderm (TE) 세포수를 조사하였다. 실험결과 초기 46시간 동안 glycine이 첨가된 320 mOsm 처리군에서 배양된 난자의 ICM 비율이(26.0%) 280 mOsm 삼투압에 glycine을 첨가한 군(17.8%)에 비해 유의적(P<0.05)으로 증가하였다. 본 연구결과 단위 생식 및 체세포 핵이식 난자의 체외배양에서 glycine의 첨가 및 체외 배양초기 48시간 동안 320 mOsm 삼투압 처리는 배 발육과 배반포 세포수를 증가시키는 것으로 확인되었다.

닭 가슴살 샐러드 혼합 제품과 같은 즉석조리식품의 수요가 세계적으로 증가하고 있고, 이에 따라, 식중독 발병 건수도 증가하고 있다. 이러한 즉석조리식품 제품의 포장 후 처리(in-package treatment) 기술로써, 대기압 저온 플라스마가 활발히 연구되고 있다. 그러나 아직 즉석조리식품용 삶은 닭을 대기압 저온 플라스마를 이용하여 저해한 연구는 보고된 바 없다, 따라서 본 연구의 목적은 1) 대기압 저온 플라스마 처리의 상업적 플라스틱 용기에 포장한 삶은 닭 가슴살 큐브에 접종된 Escherichia coli O157:H7, Salmonella spp. 및 Listeria monocytogenes의 저해에 대한 효과를 연구하고, 2) 플라스틱 용기 내 대기압 저온 플라스마 살균 처리의 균일성을 연구하는 것이었다. 플라스틱 용기에 넣은 닭 가슴살 큐브(1.5 × 1.5 × 1.5 cm, 3.8 g) 수는 미생물 종류에 따른 저해 실험, 그리고 대기압 저온 플라스마 살균 처리 균일성 확인 실험에서는 각각 1개 그리고 아홉 조각(3×3) 위에 네 조각(2×2) 쌓아 준비하였다. 모든 닭 가슴살 큐브는 살균 된 플라스틱 용기에 넣고 뚜껑을 닫은 후 처리 전압 160 V에서 3.5분 동안 처리되었다. 대기압 저온 플라스마 처리는 E. coli O157:H7, Salmonella, 그리고 L. monocytogenes 각각 3.9 ± 0.3, 3.7 ± 0.3, 3.5 ± 0.1 log CFU/cube 저해시켰다. 대기압 플라스마 처리의 균일성을 알아보기 위한 연구에서, 닭 가슴살 큐브는 놓인 위치와 쌓인 정도에 상관없이 Salmonella를 1.1 ± 0.3 – 1.9 ± 0.4 log CFU/cube 저해 시켰다(P > 0.05). 본 연구를 통해 대기압 비열 플라스마 처리는 삶은 닭 가슴살을 포장 후 살균할 수 있는 기술임을 알 수 있었고, 여러 개의 시료를 사용하였을 때에도 처리가 균일하게 이루어져서 모든 시료에서 유사한 저해를 보이면서, 대기압 비열 플라스마 처리의 상업적 적용 가능성을 보여주었다.

백년초 분말과 백년초 추출물의 항산화능과 친수성에 대한 아르곤 콜드 플라즈마(cold plasma, CP) 처리의 영향을 연구하였고, 두 특성에 대한 최적 CP 처리 조건을 결정하였다. 백년초 추출물 시료는 백년초 분말을 80% 에틸알코올 로 추출한 후 감압 농축하고 동결건조하여 얻었다. CP 처리 조건은 플라즈마 형성 전력(600-900 W)과 처리 시간 (10-40 min)을 변수로 하여 반응표면모델(response surface model, RSM) 중심합성계획법으로 설계하였다. 백년초시료의 항산화능은 α, α-diphenyl-β-picrylhydrazyl (DPPH)-라디칼 소거 활성(%)법으로 측정하였고, CP 처리 조건과 라디칼 소 거 활성의 상관관계를 RSM 분석법으로 분석하였다. 시료의 친수성 관찰은 용해도와 분산안정성측정을 통해 이루어졌 고, 각각은 수용액상에 용해된 고형분의 비율(%, W/W)과 후방 산란의 변화(delta back scattering)로 측정되었으며, 쿼 세틴 함량은 HPLC로 정량분석하였다. 백년초 분말에 대한 최적 CP 형성 전력과 시간은 항산화능을 유지시키고 (p>0.05), 용해도를 2.3%만큼 증가시키며(p<0.05), delta back scattering을 0.47%만큼 감소시킨 856 W에서 36분으로 결 정 되었고, 백년초 추출물에 대한 최적 CP 형성 전력과 시간은 항산화능을 유지시키고(p>0.05), delta back scattering을 0.14%만큼 감소시킨 644 W에서 36분으로 결정 되었다. 최적 CP 처리 조건에서 백년초 분말과 추출물의 쿼세틴 함량 은 각각 2.7 μg/mL과 6.6 μg/mL 만큼 증가하였다(p<0.05). RSM 분석 결과 백년초 추출물의 항산화능은 CP 형성 전력 과 CP 처리 시간 조건에 영향을 받음을 확인할 수 있었으나(p<0.05), 선형 상관성은 보이지 않았다. 본 연구를 통해 CP 처리가 백년초 분말과 백년초 추출물의 항산화능 저감없이 친수성을 개선하는 것을 확인하였다. 백년초 분말과 백 년초 추출물의 식품 적용성을 증대시키는 기술로서 CP 처리의 가능성을 확인하였다.

비열 처리 기술인 고전압 펄스 전기장(pulsed electric field, PEF)을 이용하여 당근 주스 내 토착 미생물의 억제와 처 리 전후의 품질 보존 효과를 연구하였다. 당근 주스의 PEF 시스템 내 주입 온도는 25℃와 40℃였고, 전기장 세기와 처리 시간은 각각 14 kV/cm, 170-198 μs와 13 kV/cm, 113-127 μs로 설정하였다. 처리 후 주스의 품온은 65℃를 넘지 않았다. 토착 미생물 저해율은 25℃의 주입 온도에서 3.9 ± 0.4-5.5 ± 0.9 log CFU/mL이었고, 40℃에서는 5.9 ± 0.6-6.6 ± 0.4 log CFU/mL이었다. 온도 상승과 미생물 저해율을 고려한 최적 조건은 주입 온도 25℃ 조건에서 14 kV/cm-198 μs, 주입 온도 40℃ 조건에서 13 kV/cm-127 μs로 결정하였다. 결정된 최적 조건으로 PEF 처리한 결과 당근 주스 내 베타 카로틴, 비타민 C, 항산화능, 색도, 갈변도, 당도, 그리고 pH는 처리 전후로 유의적 차이가 없었다(P>0.05). 또한, 주입 온도 증가에 따른 품질 특성의 변화를 보이지 않았고, 짧은 처리 시간으로 효과적인 살균이 가능함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 PEF 기술은 당근 주스의 품질 특성 변화를 최소화하면서 미생물 안전성을 증대시켜, 당근 주스의 살 균에 적합한 가공 기술임을 확인할 수 있었다.

The objective of this study was to evaluate the efficiency of sperm cryosurvival in boar sperm separated by Percoll containing antioxidant enzymes. The boar semen was collected into a pre-warmed (37℃) thermos bottle by gloved-hand method and was separated by 65% Percoll with superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione (GSH) before freezing. The frozen sperm was thawed at 38.5℃ for 45 sec in water-bath for sperm characteristic analysis. The sperm were estimated with SYBR14/PI double staining for viability, FITC-PNA/PI double staining for acrosome reaction, Rhodamine123/PI double staining for mitochondrial integrity and were analyzed using flow cytometry. In results, sperm viability, acrosome reaction and mitochondrial integrity were improved in separated sperm groups compared with unseparated sperm by Percoll (UP) group. Especially, viability was significantly higher in sperm separated by Percoll containing 400 IU CAT group compared with other groups (P<0.05). And acrosome reaction was decreased in sperm separated by Percoll with 300 IU SOD, 400 IU CAT and 0.5 mM GSH groups compared with other groups, however, there were no significantly difference mitochondrial integrity among sperm separated by Percoll with antioxidant enzymes. In conclusion, we suggest that use of Percoll containing antioxidant enzymes for sperm separation will be beneficial for sperm cryopreservation in pigs.

The endometrium undergoes a cyclic growth and tissue remodeling as changes of epithelial cells, and plasminogen activators (PAs) are related to endometrium tissue remodeling. This study was to evulate expression of urokinase-type plasminogen activator (uPA) and tissue-type plasminogen activator (tPA) in porcine uterine epithelial cells. In results, the uPA and tPA were expressed in uterine tissue, epithelium and secretory glands in porcine endometrial cell. In addition, the uPA and tPA were expressed in cultured epithelial cells, and it were mainly expressed in cytoplasm. In porcine uterine tissue and epithelial cells, uPA activity was higher than activity in tPA. In PAs mRNA expression levels, uPA mRNA level was significantly higher than tPA mRNA level (P<0.05). The fluorescence intensity of uPA protein was also higher than fluorescence intensity of tPA protein, and uPA protein expression was significantly higher than in tPA protein expression (P<0.05). Therefore, we suggest that a physiological function in porcine uterine epithelial cells should be more influenced by uPA than in tPA during pre-ovulatory phase. The endometrium undergoes a cyclic growth and tissue remodeling as changes of epithelial cells, and plasminogen activators (PAs) are related to endometrium tissue remodeling. This study was to evulate expression of urokinase-type plasminogen activator (uPA) and tissue-type plasminogen activator (tPA) in porcine uterine epithelial cells. In results, the uPA and tPA were expressed in uterine tissue, epithelium and secretory glands in porcine endometrial cell. In addition, the uPA and tPA were expressed in cultured epithelial cells, and it were mainly expressed in cytoplasm. In porcine uterine tissue and epithelial cells, uPA activity was higher than activity in tPA. In PAs mRNA expression levels, uPA mRNA level was significantly higher than tPA mRNA level (P<0.05). The fluorescence intensity of uPA protein was also higher than fluorescence intensity of tPA protein, and uPA protein expression was significantly higher than in tPA protein expression (P<0.05). Therefore, we suggest that a physiological function in porcine uterine epithelial cells should be more influenced by uPA than in tPA during pre-ovulatory phase.

This study was designed to evaluate the effect of L-cysteine on sperm characteristics and oocyte cleavage in vitro in Korean native cattle. For this study, the freezing of diluted semen were added with Triladyl containing 20% eggyolk and/or 0, 5, 10 and 20 mM L-cysteine before cryopreservation. The viability in frozen-thawed sperm were estimated by SYBR14/PI double stain, acrosome damage with FITC-PNA, mitochondria intact with Rhodamin123 and hydrogen peroxide(H2O2) level with carboxy-DCFDA by flow-cytometry. The developmental capacity was also assessed with cleavage rates in oocytes fertilized in vitro by frozen-thawed sperm. In results, the sperm viability was significantly increased in 10 mM and 20 mM concentrations of L-cysteine than other groups (p<0.05). In addition, acrosome damage was significantly decreased in 10 mM and 20 mM concentrations of L-cysteine than other groups (p<0.05). The mitochondria intact was also significantly increased in 10 mM and 20 mM concentrations of L-cysteine than other groups (p<0.05). On the other hand, the cleavage rates were significantly increased in 0 mM, 5 mM and 10 mM groups than 20 mM concentration of L-cysteine (p<0.05). The oocyte degeneration of oocytes were significantly decreased in 0 mM, 5 mM and 10 mM groups than in 20 mM L-cysteine group (P<0.05). However, there are no significantly differences among the L-cysteine treatment groups. We suggest that concentration of 10 mM L-cysteine have beneficial impact for sperm cryopreserved in Korean native cattle. This result also could be recommended for artificial insemination program if supported by an improvement in the fertility results and required further study.

The objective of this study was to examine the effect of vitamin B (pantothenic acid, folic acid, and myo-inositol) that was supplemented to embryo culture medium on in vitro development of parthenogenetically activated (PA) pig embryos. Cumulus-oocyte complexes derived from slaughtered ovaries were matured in TCM-199 supplemented with porcine follicular fluid, cysteine, pyruvate, EGF, insulin, and hormones (hCG and eCG) for the first 22 h and then further cultured in hormone-free medium for an additional 22 h. After maturation culture, metaphase II oocytes that extruded 1st polar body were electrically activated and treated with cytochalasin B for 4 h. Then, PA embryos were cultured for 7 days in a modified NCSU-23 that was supplemented with pantothenic acid, myo-inositol, or folic acid at different concentrations () according to the experimental design. Myo-inositol added to culture medium did not show any beneficial or inhibitory effects on embryo cleavage and blastocyst formation. However, pantothenic acid significantly inhibited blastocyst formation compared to control (no addition) (24% vs. 36%, p<0.05). Folic acid () significantly (p<0.05) increased blastocyst formation (56%) compared to control (41%). Our results demonstrated that in vitro development of PA embryos was significantly influenced by vitamin B and addition of folic acid to culture medium improved in vitro development of pig PA embryos.