The purpose of this study was to demonstrate the quality characteristics of Brassica juncea cultivated in Jeongseon (BJJ), South Korea. We analyzed the nutritional components and antioxidant activity of BJJ. As a result of the free sugar analysis, the contents of glucose and fructose in BJJ were 0.29±0.02 g/100 g and 0.10±0.00 g/100 g, respectively. The major fatty acids were palmitic acid, octadecenoic acid and stearic acid. The palmitic acid was the highest at 31.22% of all fatty acids. The major minerals were identified as Ca, P, K, Mg and Na. The contents of vitamin B1, vitamin B2, vitamin B6, vitamin C and vitamin E in BJJ were 0.02±0.00 mg/100 g, 0.087±0.01 mg/100 g, 0.02±0.00 mg/100 g, 0.56±0.06 mg/100 g and 0.20±0.03 mg α-TE/100 g, respectively. As a result of the free amino acid analysis, total amino acid contents in BJJ were 2,801.21±115.38 mg/100 g. L-proline content was the highest (744.30±119.06 mg/100 g) in BJJ. BJJ extract inhibits reactive oxygen species production in 3T3-L1 adipocytes. Also, BJJ extract exhibits a protective effect on oxidative stress in H2O2-induced human dermal fibroblast. These results indicate that BJJ comprises various valuable nutrients which can be used as functional food ingredients.

본 연구의 목적은 예부터 약재로 사용되며 식품원재료 데이터베이스에 등재되어 있는 국내 산림 자생식물 9종의 항산화 효능을 평가하여 기능성 식품원료로서의 기초자료를 제공하고자 하였다. 식물 9종의 잎, 줄기 및 잔가지 부위를 70% 에탄올을 사용하여 추출한 후, 항산화 활성 (DPPH, ABTS, 아질산염, hydrogen peroxide 라디칼 소거능, reducing power activity)을 측정하였으며, 그 결과 이질풀이 그 외 다른 식물 추출물보다 항산화 활성이 우수한 것을 확인하였다. 또한 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 프로안토시아니딘 분석을 통해 이들의 항산화 성분의 함량을 측정하고자 하였다. 폴리페놀 함량은 이질풀에 이어서 가중나무, 찔레나무, 까마귀머루 순으로 많았으며, 플라보노이드 함량은 찔레나무, 까마귀머루, 까치밥나무, 머위가 많이 함유하고 있음을 확인하였다. 프로안토시아니 딘 함량은 까마귀머루, 다래, 까치밥나무, 찔레나무가 다른 식물 추출물에 비해 많은 함유량을 나타내어, 식물의 종에 따라 항산화 성분이 상이하게 존재하는 것을 확인하였다. 피부 섬유아세포를 이용하여 세포 독성을 평가한 결 과, 9종의 식물 추출물 모두 50, 100 및 200 μg/mL 농도 에서 독성을 나타내지 않았다. 또한 hydrogen peroxide로 피부 섬유아세포에 산화적 스트레스를 유도한 상태에서 XTT assay와 H2-DCFDA 염색을 통해 식물 추출물의 세포 생장률 및 세포 내 ROS 발생률을 측정한 결과, 이질풀을 포함 한 9종의 식물 추출물에서 농도 의존적인 세포 보호 효과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 9종의 산림식물(머위, 뱀딸기, 찔레나무, 까치밥나무, 말오줌때, 가중 나무, 까마귀머루, 이질풀, 다래)은 추후 항산화에 도움을 주는 건강기능식품으로의 적용 및 항미백 효과로 인한 천연 화장품 소재로서 그 활용도가 넓을 것으로 예상된다. 특히 이질풀의 경우 본 연구를 바탕으로 하여 해당 작용 기전 등을 탐구하는 심화 연구가 필요하다고 사료된다.

본 연구는 고려엉겅퀴 주정추출물을 가지고 제작된 임 상시험용제품(CNTM)이 3T3-L1 지방세포 및 고지방식이 로 유도된 비만 쥐에 미치는 항비만 효능 관찰을 통하여 체지방 개선 기능성식품을 개발하기위하여 인체적용시험 시료를 제작한 후, 인체적용시험전에 그 효력이 유지됨을 확인하기위해 수행되었다. 본 연구에 사용된 시료 CNTM 은 80~320 μg/mL 농도에서 세포독성이 관찰되지 않았 며, 지방 축적억제 효능 및 지방세포 분화, 지질대사 관련 유전인자들을 유의적으로 변화시키는 것으로 확인되었다. 또한 동물실험에서 CNTM 처리에 의하여 체중의 감소를 확인하였으며 혈중지질 성분 가운데 HDL-C/TC의 비율은 유의적으로 증가하며 LDL-cholesterol (LDL-C)과 nonesterified fatty acid (NEFA)의 비율은 유의적으로 감소하 여 혈중 유리지방산 농도를 감소시키며 혈중 콜레스테롤 상승을 억제시키고 혈당을 감소시키는 효과가 있는 것으로 평가되었다. 따라서 고려엉겅퀴 주정추출물이 함유된 인체적용시험시료(CNTM)는 체지방 개선에 우수한 효과가 있는 것으로 확인되었다.

본 연구는 연잎, 상엽, 건조 무 혼합 추출물의 wogonin, quercetin, quercetin-3-O-glucuronide의 함량 분석 및 해당 표준물질들의 동시 분석법의 개발 및 검증을 실시하였다. 분석법은 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성, 검출한계 및 정량한계를 통하여 분석법의 신뢰성을 검증했다. HPLC를 이용한 분석방법에서 표준용액의 머무름 시간과 연잎, 상엽, 건조 무 혼합 추출물 중 quercetin-3-O-glucuronide의 머무름 시간이 일치하였으며 동일한 spectrum을 나타내는 것을 확인해 분석법의 특이성을 검증하였다. Wogonin, quercetin 및 quercetin-3-O-glucuronide의 검량선은 상관계수 값이 wogonin, quercetin 및 quercetin-3-O-glucuronide 모두 0.9999로 우수한 직선성을 보여 분석에 적합함을 알 수 있었고 정밀성과 정확성은 농도를 아는 시료에 인위적으로 저농도, 중농도, 고농도의 표준물질을 첨가해 계산하였다. Wogonin, quercetin, quercetin-3-O-glucuronide의 정밀성은 일간 정밀성, 일내 정밀성으로 확인했으며 세 가지 성분들의 일간 정밀성은 각각 0.76~1.24%, 0.90~1.40%, 0.74~1.87% 수준으로 확인되었고, 일내 정밀성은 0.12~1.06%, 0.28~1.12%, 0.52~0.92%로 5% 이하의 우수한 정밀성을 보였다. 정확성의 측정 결과 wogonin, quercetin 및 quercetin-3-O-glucuronide의 일간 정확성은 99.99~107.97%, 99.96~115.88%, 99.73~111.91%를 나타냈고 일내 정확성은 100.36~108.88%, 99.77~114.81%, 99.91~112.44%로 우수한 수준의 정확성을 보였다. Wogonin, quercetin 및 quercetin-3-O-glucuronide의 검출한계는 각각 0.16 μg/mL, 0.09 μg/mL, 0.15 μg/mL로 측정됐으며 정량한계는 각각 0.48 μg/mL, 0.26 μg/mL, 0.45 μg/mL로 나타나 저농도에서도 검출이 가능함을 확인할 수 있었다. 분석법 검증결과, 확립된 분석법은 특이성, 직선성, 정밀성, 정확성, 검출한계 및 정량한계가 모두 우수한 분석법임이 검증됐으며, 검증된 분석법을 이용해 연잎, 상엽, 건조 무 혼합 추출물의 wogonin, quercein, quercetin-3-O-glucuronide의 함량을 분석한 결과 wogonin과 quercetin은 검출이 되지 않았지만 quercetin-3-O-glucuronide는 함량을 가지고 있는 것으로 확인됐다. 본 연구 결과 에탄올로 추출한 11번(EM11) 샘플에서 quercetin-3-O-glucuronide의 함량이 가장 높게 나왔으며 열수와 에탄올로 추출한 샘플들이 함유하고 있는 quercetin-3-Oglucuronide의 함량은 불검출~50.95 mg/dry weight g 수준으로 함유되어 있는 결과를 보였다.

This study was to investigate the optimal condition of mixture ratio for development of functional food ingredient from Sarcodon aspratus and rice bran. First, oBrix was measured along with extraction time. Five kinds of mixtures of Sarcodon aspratus and rice bran (10:0, 7:3, 5:5, 3:7, 0:10) were extracted in 95oC water over a one-hour period and the extraction yield was evaluated. We further evaluated β-glucan content, DPPH radical scavenging activity, ferric ion reducing antioxidant power (FRAP), total phenolic content and total flavonoids content. As a result, both Sarcodon aspratus and rice bran showed a constant oBrix after 45 minutes of extraction time. The content of β-glucan was highest in the Sarcodon aspratus and rice bran mixture with a ratio of 3:7. As the ratio of rice bran increased in all mixtures, the antioxidant capacity also increased. In conclusion, to create a functional food ingredient the optimal mixing ratio of Sarcodon aspratus to rice bran is 3:7.

본 연구는 예부터 약용으로 사용되었거나, 현재 식품공 전에 식품원료로 사용이 가능한 것으로 등록된 국내 산림 지역에 자생하는 식물을 식품산업에 활용하고자 선행연구에서 우수한 항산화 활성을 보인 갈참나무 잎을 본 연구 에서 사용하였다. 70% 에탄올을 이용하여 추출한 갈참나무 잎을 이용하여, hydrogen peroxide로 산화적 스트레스를 유도한 피부 섬유아세포에서의 세포 보호효과, 세포내 항산화 효과 및 항노화 효과를 측정하였다. 세포 독성을 평가한 결과 25, 50 및 100 μg/mL의 갈참나무 잎 추출물을 처리하였을 때 모두 독성을 나타내지 않았으며, hydrogen peroxide로 산화적 스트레스를 유도한 상태에서는 세포를 보호하여 농도 유의적으로 세포생존율이 증가하였다. 특히, 100 μg/mL의 농도에서는 양성대조군으로 사용한 50 μM ascorbic acid 수준까지 세포 생존율이 증가하였다. 세포내 항산화 효과를 확인 하기위해 사용한 H2-DCFDA assay에서는 형광현미경과 형광흡광도 측정에서 모두 농도 유의적으로 세포내 ROS 저감 활성을 확인하였고 갈참나무 잎 추출물을 100 μg/mL 농도로 처리했을 때는 50 μM ascorbic acid와 비슷한 세포내 항산화 효과를 나타내었다. 또한 SA- β-galactosidase assay를 이용한 갈참나무 잎 추출물의 피부 섬유아세포에 대한 항노화활성은 ROS 생성 억제 효과 와 유사한 경향으로 갈참나무 잎 추출물의 농도 유의적으로 세포 노화 억제효과를 확인하였다. 이상의 결과를 종 합하여 볼 때 갈참나무 잎 추출물이 hydrogen peroxide로 인한 산화적 스트레스 상태에서 세포 보호효과, 항산화 효 과 및 항노화 효과가 관찰되어 기능성 식품원료로서의 활용도가 매우 넓을 것으로 판단된다.

본 연구는 국내 미지정 피막제인 산화형 폴리에틸렌 왁스를 분석하기 위해 다양한 분석방법을 비교, 검토하였으 며, 확립된 최적 분석법을 이용하여 시중 유통되는 과일 및 견과류에서 산화형 폴리에틸렌 왁스의 사용여부를 모니터링 하였다. 최적 분석법을 확립하기 위하여 산가, HT-GPC, MALDI-TOF/MS, GC-FID, FT-IR 등을 비교하였다. 산가 측정 결과 산화형 폴리에틸렌 왁스를 첨가한 시료와 첨가 하지 않은 시료 모두 산가가 1.12 mg KOH/g로 산가의 변화가 나타나지 않아 산가를 이용한 식품 중 산화형 폴리에틸렌 왁스의 분석은 어려울 것으로 판단되었으며, HTGPC분석은 표준물질의 분산도 값이 약 3.4로 확인되었으 며, GPC를 이용한 분석은 실험실간 낮은 재현성과 컬럼 등 분석조건에 따른 결과 값이 달라질 수 있기 때문에 분자량의 분산도만으로 식품 중 산화형 폴리에틸렌 왁스의 분석은 어려울 것으로 판단되었다. MALDI-TOF/MS 분석 은 700~2,000 m/z에 peak가 관찰되었지만, 산화형 폴리에 틸렌 왁스 성적서에 적혀있는 분자량 범위인 2,700~2,800 m/ z와 큰 차이를 보여, MALDI-TOF/MS를 이용한 분석 역시 어려울 것으로 판단되었다. GC-FID를 이용한 지방산 분석 결과 산화형 폴리에틸렌 왁스 표준물질에서 과일 및 견과류에서 흔히 볼 수 없는 지방산인 C11:0, C15:1 지방산이 검출되었지만, 제외국 허용기준으로 첨가하여 분석하였을 때 관찰되지 않고, 고농도를 첨가할 경우에만 피크가 관찰되어 GC-FID를 이용한 분석은 어려울 것으로 판단되었다. FT-IR 분석결과 코팅된 견과류 시료와 코팅되지 않은 견과류 시료를 비교하였을 때 코팅된 시료에서 산화형 폴 리에틸렌 왁스 표준물질의 spectrum과 일치하는 spectrum 을 나타내어, 식품 중 산화형 폴리에틸렌 왁스의 분석은 FT-IR로 분석이 가능함을 확인하였다. 확립된 FT-IR 분석 법을 이용하여 국내외 대형마트에서 구입한 111건의 과일 및 견과류를 분석한 결과 산화형 폴리에틸렌 왁스를 사용한 시료가 없음을 확인하였다.

현재 식품공전에 식품원료로 사용이 가능한 것으로 등 록된 국내 산림지역 자생 식물을 식품산업에 활용하고자 국내 자생식물 45종을 선별하였고, 본 연구팀의 선행연구 에서 45종의 항산화 활성을 평가한 결과, 다른 종들과 비 교하여 우수한 항산화 활성을 보인 밤나무 잎을 본 연구 에서 사용하였다. 본 연구에서는 hydrogen peroxide로 산화적 스트레스를 유도한 상태에서 밤나무 잎 추출물의 세포 보호효과, 세포내 항산화 효과 및 항노화 효과를 관찰 하였다. 세포 보호효과를 측정한 결과 밤나무 잎 추출물 의 농도 유의적으로 세포를 보호하는 효과를 확인하였고, 특히 100 μg/mL에서는 양성대조군으로 사용한 항산화 물질인 ascorbic acid 수준까지 세포를 보호하는 효과를 나타내었다. H2-DCFDA 염색을 통한 세포내 항산화 효과를 확인한 결과, 형광현미경과 형광흡광도 측정에서 모두 밤나무 잎 추출물이 농도 유의적으로 세포내 ROS를 저감을 확인하였고, 세포 보호효과와 마찬가지로 농도 100 μg/mL 에서는 ascorbic acid와 비슷한 수준을 보였다. SA-β- galactosidase 염색을 통하여 관찰한 세포노화 억제 효과는 ROS 생성 억제 효과와 유사한 경향으로 밤나무 잎 추출 물의 농도 유의적으로 세포노화 억제를 관찰되었다. 이상 의 결과를 종합하여 볼 때 밤나무 잎 추출물은 산화적 스트레스로 인한 세포노화를 억제하는 효능을 보였으며, 이는 천연물에서 유래한 항산화 및 항노화 활성 첨가제로 활용도가 매우 넓을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 국내산 고려엉겅퀴를 건강기능식품 소재로 활용 시 기초자료 제공하고자 수확시기에 따른 고려엉 겅퀴의 항산화활성 및 항비만 활성의 차이를 구명하고자 수행 하였다. 2016년 6월, 7월 그리고 8월에 수확한 고려 엉겅퀴를 이용하여 지표성분 분석, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거활성, ORAC assay 및 지방축적과 ROS 생성 억제효과를 관찰하였다. 지표성분 pectolinarin 함량은 수확시기별로 43.13 ± 0.22 ~ 95.65 ± 0.34 mg/g 로 수확 시기 가운데 2016년 8월에 수확한 고려엉겅퀴에서 가장 높은 함량을 보였으며 총 플라보노이드 함량의 경우 2016 년 8월에 수확한 고려엉겅퀴 주정추출물에서 40.43 ± 0.35 mg RE/g로 수확시기 가운데 가장 높은 함량을 나타냈다. DPPH 라디칼 소거활성은 수확시기에 따른 활성 차이를 보이지 않았지만 ORAC 지수의 경우 총 플라보노이드 및 지표성분 함량의 결과와 유사하게 2016년 8월에 수확한 고려엉겅퀴 주정추출물에서 6월 수확시기보다 2.4배가량 높은 ORAC 지수를 나타내었다. 수확시기별 고려엉겅퀴 주정추출물은 50~200 μg/mL의 농도에서 지방세포에 대한 세포독성을 나타내지 않았으며 지방세포 분화 중 세포 내 지방축적 및 ROS 생성량을 비교한 결과, 수확시기별 고 려엉겅퀴 주정추출물을 처리한 지방세포의 경우 지방축적 량과 ROS 생성량 모두 유의적으로 억제되는 것으로 나타 났다. 따라서 고려엉겅퀴는 비만 등 대사증후군 관련 질환의 개선을 위한 건강기능식품 소재로의 활용이 기대된다.

This study investigated the stability of ethanolic extract from fermented Cirsium setidens Nakai (FCSN) in order to develop functional materials during different storage conditions. We evaluated pectolinarin and pectolinarigenin contents, total phenol content and antioxidant activity (DPPH radical scavenging activity and FRAP assay) of ethanolic extract from FCSN obtained by bioconverison at various temperatures (4, 25 and 50℃) and pHs (4.0, 7.0 and 10.0). Our results show that the pectolinarin, pectolinarigenin, and total phenol contents in ethanolic extract from FCSN were decreased during the storage periods. Moreover, the DPPH radical scavenging activity did not significantly change at 4℃ and 25℃. Pectolinarin and pectolinarigenin contents, total phenol content and DPPH radical scavenging activity of ethanolic extract from FCSN at acidic pH (pH 4.0) and neutral pH (pH 7.0) were higher than those at the alkaline pH range. These results indicate that the optimum storage condition of the ethanolic extract from FCSN was 4℃ and pH 4.0~7.0 range.

본 연구에서는 고려엉겅퀴 추출물에 대한 열안정성, pH 안정성을 조사하고자 고려엉겅퀴 주정추출물은 온도별(4,25 및 50℃), pH별(4.0, 7.0, 및 10.0)로 저장하면서 추출물의 pectolinarin 함량, 총 페놀 함량, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능 및 FRAP assay를 분석하였다. 고려엉겅퀴 추출물의 pectolinarin 함량은 저장기간이 증가함에 따라 다소 감소하는 경향을 보였으며, 온도에 의한 영향보다 pH에 의한 영향이 큰 것으로 나타났다. 총 페놀 함량도 pectolinarin 함량과 저장기간이 증가함에 따라 같이 감소하는 경향을 보였으며 저온(4℃)에서 보다 높은 온도인 25℃와 50℃에서 큰 감소치를 보였고 산성(pH 4.0)과 중성(pH 7.0)에서는 비교적 변화가 적었다. 항산화 활성은 저장기간이 증가함에 따라 DPPH 라디칼 소거능은 감소하는 경향을 보였으나 FRAP은 온도 별, pH별 저장조건에 따른 큰 변화를 보이지 않았다. 이상의 결과를 고려해 볼 때, 고려엉겅퀴 주정 추출물은 산성(pH 4.0)과 중성(pH 7.0)조건에서 저온(4℃) 저장 시 추출물의 안정성을 최적화 할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 국내산 고려엉겅퀴를 건강기능식품 소재로 활용시 기초자료 제공하고자 주요 산지별 pectolinarin함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH라디칼 소거능 및 ORAC 지수 등을 분석하였다. 산지별 고려엉겅퀴의 pectolinarin함량은 3.95 ± 0.05 ~ 7.29 ± 0.07 mg/g로 강원도 D농장(GW-D)에서 가장 높은 함량을 보였다. 총 플라보노이드 함량은 산지별로 40.42 ± 0.91 ~ 76.70 ± 2.24 mg PNE/g 수준으로 전라남도 A농장(JN-A) 추출물에서 가장 높은 함량을 나타내었고 강원도 A농장(GW-A) 추출물에서(40.42 ± 0.91 mg PNE/g)로 가장 낮은 함량을 보였다. DPPH 라디칼 소거능의 경우, 산지별로 31.25% ~ 81.93%의 활성을 보였고, ORAC 지수는 산지별로 179.62~514.49 μM TE/g로 강원도 D농장(GW-D)과 강원도 E농장(GW-E)에서 각각 514.49, 501.73 μM TE/g 으로 가장 높은 ORAC 수치를 나타내었다. 결론적으로 고려엉겅퀴 추출물은 pectolinarin과 유용성분을 함유하고 DPPH 라디칼 소거능 및 ORAC 활성 등의 항산화활성을 갖는 것으로 나타났다.

Constant rate permeat experiments using polyethylene hollow fiber membranes were conducted in order to treat dam water for potable purposes. The experiments consisted of two series. One series consisted of six bench scale apparatuses, each having a $0.4m^2$ nominal permeat area, which were applied in determining the optimum operating conditions. The other series was comprised of two pilot scale plant, each having a $40m^2$ nominal permeat area. Both series were operated for six months. Coagulant was not used in any of the experiments. To suppress an increase in differential pressure between the inlet and outlet of the membrane, a hydrophilic membrane was found to be better than a hydrophobic membrane. Also, permeat flux should not be more than 0.03m/h, and air bubbling-washing for 1 minute should be conducted at 180 minutes intervals or less.