산업화를 위한 지구자 및 12가지 식물성 원료 추출물의 생리학적 효과를 평가하기 위하여, 만성 에탄 올을 투여한 마우스 혈청 내에서의 생리학적 지표 및 간과 뇌 조직 내에서의 산화적 스트레스에 대한 보호효과를 확인하였다. 에탄올을 투여한 마우스의 혈당은 정상 대조군 그룹(NG)과 에탄올 투여 그룹 (EG)에서 각각 119.43mg/dL, 305.25mg/dL로 나타났고, 에탄올과 혼합 추출물을 동시에 투여한 그룹 (100, 200mg/kg body weight + 25% ethanol 5g/kg body weight, ME100, ME200)에서 각각 272.76mg/dL, 234.60mg/dL로 감소하였다. 혈중 에탄올 함량은 EG에서 4.08mg/dL를 나타내었고 ME100, 200에서 각각 3.85mg/dL, 3.08mg/dL로 감소하였으며, 혈중 아세트알데하이드 함량은 18.72mg/dL에서 각각 15.76mg/dL, 15.16mg/dL로 감소하였다. 또한 ME100, ME200은 혈청 내의 생 리학적 지표에서 간 독성 지표인 glutamine pyruvic transaminase(GPT), glutamic oxaloacetic transaminase(GOT)와 신장 독성 지표인 blood urea nitrogen(BUN), creatine(CRE), 혈중 total cholesterol(TCHO), triglyceride(TG)의 함량이 유의하게 감소하였다. 뇌 조직에서 에탄올에 의해 acetylcholinesterase(AChE)가 EG(116.10%)에서 NG(100.00%)와 비교하였을 때 증가된 활성을 나타냈 으나, ME에서 각각 109.00%와 108.47%로 유의적으로 감소하였다. ME에서 EG에 비해 간과 뇌 조직에 서 superoxide dismutase(SOD)의 함량이 증가하였고, oxidized glutathione(GSH)/total GSH 비율과 malondialdehyde(MDA)의 함량이 감소하였다. 이러한 결과들을 통해 지구자를 포함한 혼합 추출물은 간, 뇌 조직 및 혈액 등에서 만성 에탄올 섭취에 의해 유발된 산화적 스트레스를 효과적으로 보호할 수 있는 제품으로의 개발이 가능할 것으로 판단된다.

To investigate the in vivo cognitive effects of syringic acid(SA), Y-maze and passive avoidance tests were performed in amyloid-β(Aβ)-induced cytotoxicity. Learning and memory impairment by Aβ neurotoxicity was partially recovered in Institute of Cancer Research(ICR) mice orally administered SA(10mg/kg of body weight). The SA treated group showed an inhibitory effect on acetylcholinesterase(AChE) that was extracted from mice brain tissue after in vivo tests. Aβ-induced oxidative stress was also examined by malondialdehyde(MDA) and 2',7,-dichlorofluorescein diacetate(DCF-DA) assays, and lipid peroxidation of brain homogenates and cellular oxidative stress were reduced by SA. In cell viability assays using 3-[4,5-dimethythiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide(MTT), lactate dehydrogenase(LDH) leakage, and caspase 3/7 activity, the SA treated group showed relatively effective protection against Aβ-induced neurotoxicity compared to the others. Consequently, these results suggest that SA in black soybean seed coat extract might improve cognitive function because of its neuronal cell protective effects against oxidative stress and the inhibitory effect of AChE as a cholinergic enzyme.

양파 과육과 과피의 생리학적 효과를 평가하기 위하여, in vitro 항산화 활성과 H2O2로 유도된 산화적 스트레스에 대한 PC12 세포보호 효과를 확인하였다. 그 결과, 양파의 과육과 과피 모두 EtOAc 분획물에서 가장 높은 ABTS, DPPH 라디칼 소거활성과 MDA 저해활성을 나타냈다. 양파의 과육과 과피의 EtOAc 분획물을 이용하여, H2O2로 산화적 스트레스를 유발한 PC12세포에서의 ROS 함량과 세포보호효과를 DCF-DA assay, MTT assay 및 LDH assay를 통하여 확인한 결과, 과피가 과육 대비 약 10배 낮은 농도에서 비슷한 보호효과를 나타내었다. 최종적으로 GC-MS를 이용하여 주요 페놀성 화합물인 quercetin 함량과 quercetin 배당체 함량을 분석한 결과, 양파 과육(각각, 4.83, 8.70mg/100g dry weight)과 과피(91.80, 61.81mg/100g dry weight, respectively) 함량을 나타내었다. 이러한 결과들을 종합해볼 때, 양파 과피뿐만 아니라 과육이 나타내는 항산화 효과 및 산화적 스트레스에 대한 신경세포 보호효과는 퇴행성 신경질환과 같은 질병에서 효과적인 소재일 것이라고 사료된다.

본 연구에서는 섬애약쑥의 화장품 소재로서 기능적 특성을 조사하였다. 섬애약쑥의 물추출물, 60% 에탄올 추출물, 100% 에탄올 추출물은 Escherichia coli를 제외하고 Propionibacterium acnes, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Enterobacter aerogenes 등 4종의 미생물에 대하여 모두 항균활성이 있는 것으로 나타났다. 미생물 최소저해농도(MIC) 분석결과 60% 에탄올 추출물의 P. acnes에 대한 MIC가 1.25 mg/mL의 농도로 활성이 가장 높았다. 섬애약쑥 추출물의 tyrosinase 활성 억제능은 농도 의존적 경향을 나타냈으며, 물 추출물에 비해서 60%와 100% 에탄올추출물에서 상대적으로 높은 값을 보였다. B16/F10 melanoma 세포에 의한 멜라닌 함량을 분석한 결과60%와 100% 에탄올 추출물의 농도가 증가할수록 감소하였다. 특히 60% 에탄올 추출물은 125 μg/mL의 농도에서 51.9%의 elastase 저해능을 보여서 우수한 주름개선 특성을 나타내었다. 또한 약쑥 추출물은 UV-B(290-320 nm) 영역에서 강한 UV 흡수 효과를 나타내었는데 60%와 100% 에탄올 추출물에서 물 추출물보다 상대적으로 우수한 흡수도를 나타내었다. 이러한 결과들은 섬애약쑥 추출물이 향장산업 소재로서 활용될 수 있는 가능성을 제시하는 것으로 판단된다.

고부가가치 식품 산업에서 블루베리의 산업적 활용 가능성을 확인하고자 주요 영양성분 분석, in vitro 항산화 활성, 그리고 아세트콜린에스터레이즈 (AChE) 효소 저해 활성을 연구하였다. 블루베리에 포함된 주요 미네랄 중 칼슘이 가장 풍부한 것으로 분석되었고, 아미노산은 주로 aspartic acid와 glutamic acid로 구성 되었다. 지방산의 분포는 76.78%의 포화지방산과 23.21%의 불포화 지방산으로 구성되었으며, vitamin C는 22.48 mg/100 g으로 분석되었고 주요 유리당으로서는 과당과 포도당이 검출되었다. 생리적인 활성 효과를 확인하고자 블루베리의 에탄올 추출물을 염산, 에틸아세테이트, 그리고 산성메탄올을 이용하여 분획하였다. Total phenolics 함량은 각각 1.65, 2.31 그리고 4.45 mg of GAE / g 어었으며, in vitro 항산화 효과로서의 FRAP assay와 MDA 생성 저해 효과는 안토시아닌 분획물에서 농도 의존적으로 증가하였다. 또한 에탄올 추출물, 비 안토시아닌 분획물 그리고 안토시아닌 분획물에서 모두 AChE 활성을 억제하는 것으로 나타났으나, 특히 블루베리의 안토시아닌 분획물에 의해 억제되는 양상이 우수한 것으로 확인되었다. 결과적으로 다양한 영양성분을 포함하는 블루베리의 안토시아닌 분획물은 우수한 in vitro 항산화 효과와 AChE 저해 활성을 가지는 것으로 확인되었다.

국내 4가지 품종(대한: Daehan, 한가위: Hangawi, 미풍: Mipung, 석추: Ishizuchi)밤에 대한 주요 영양성분으로서 아미노산, 지방산, 유리당 및 지용성・수용성 비타민류의 성분을 각각 비교 분석하였다. 아미노산의 분석 결과 총 16종의 아미노산이 분석되었고, 전체적으로는 glutamicacid와 aspartic acid가 상대적으로 그 함량이 높게 나타났으며 필수 아미노산 함량은 특히 석추품종(921 mg/100 g)에서 높게 나타난 것을 알 수 있었다. 또한 총 아미노산 함량도 석추 품종(2547 mg/100 g)이 다른 3품종에 비해 상대적으로 높은 것을 알 수 있었다. 지방산 분석 결과로서 palmitic acid(C16:0)와 불포화 지방산인 linoleic acid(C18:2, ω-6)의 함량이 정량적으로 우수했고, 특히 생리활성 효과를 갖는 소재로서의 linoleic acid는 다른 3품종에 비해 석추 품종(51%)에서 정량적 우수성을 확인하였다. 유리당 분석 결과는 모든 품종에서 sucrose의 함량이 상대적으로 높게 나타났고, total free sugar 함량을 고려하였을 때 역시 석추 품종(3.5 g/100 g)이 다른 품종들에 비해 우수한 것을 알 수 있었다. 지용성・수용성 비타민류 분석 결과 β-carotene을 포함한 vitamin B1, vitamin B2, niacin 및 vitamin C 함량에 대한 통계적 유의성을 고려하였을 때 석추 품종이 상대적으로 우수한 것을 알 수 있었다.

Anti-neurodegenerative activities of aqueous extract from propolis were investigated. The aqueous extracts showed strong antioxidant activities in malondialdehyde (MDA) assay, and it effectively inhibited lipid peroxidation. In addition, the aqueous extract presented protective effects against H2O2-induced neurotoxicity in a dose-dependent manner. Our study verified that the aqueous extract has strong antioxidant activity and neuronal cell protective effect which is correlated with its total phenolics (290.75 mg GAE/g) including p-coumaric acid, vanillic acid and gallic acid. These phenolics of propolis may reduce the risk of neurodegenerative disorders, and can be utilized as effective and safe resources of functional food.

Antioxidant and neuronal cell protective effects of aqueous extract from lotus (Nelumbo nucifera) leaf tea (LLTE) were investigated. The 2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) radical scavenging effect, ferric reducing antioxidant power, and malondialdehyde inhibition of LLTE were increased in a dose dependent manner. Intracellular reactive oxygen species accumulation resulting from hydrogen peroxide (H2O2) treatment was significantly reduced when LLTE were present in the media compared to PC12 cells treated with H2O2 only. In neuronal cell viability assay using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl- tetrazoliumbromide (MTT), LLTE showed protective effect against H2O2-induced neurotoxicity. In addition, lactate dehydrogenase release into medium was also inhibited by LLTE (7.13-43.89%). Total phenolics of LLTE were 33.16 mg/g and a quercetin was identified as major phenolics (105.93 mg/100g). Therefore, above these data suggest that LLTE including quercetin may be useful in the natural antioxidant substance, and may reduce the risk of neurodegenerative disease.

In vitro 항산화 활성을 갖는 율피 추출물의 향장 소재 특성을 조사하였다. 율피로부터의 다양한 추출물 중 총 페놀성 화합물 함량은 60% 메탄올 추출물 및 에틸아세테이트 분획물이 각각 164.82 및 191.14 mg/g으로 가장 높은 것으로 나타났다. 또한, 상기 두 분획물에 의한 in vitro 항산화 활성(DPPH radical scavenging activity, lipid peroxidation 저해)은 농도 의존적으로 증가한다는 것을 확인하였다. 상기 두 분획물은 UV-B(290-320 nm) 영역에서 강한 UV 흡수도를 보여주었다. 특히, 율피 유래 두 분획물은 1000 μg/mL에서 42.88 및 33.02%의 elastase 저해 활성을 나타내어 우수한 주름 개선 특성을 가지는 것을 보여주었다. 아울러, 율피로부터의 60% 메탄올 추출물 및 에틸아세테이트 분획물은 피부 상재균에 대하 여서도 항균 활성을 지니는 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 율피에서 추출될 수 있는 물질이 향장 산업 소재로서 활용될 수 있는 가능성을 제시하는 것으로 판단된다.

본 연구는 고지방 식이로 유발된 내당능 장애 모델의 학습 및 기억력 장애에 대한 스피룰리나 섭취의 개선 효과를 확인하고자 하였다. 당부하 검사(IPGTT)를 통하여 고지방식이를 통한 내당능 장애가 유발되었음을 확인하였고, SP는 HFD 대비 약 20%의 당 내성 개선효과를 나타내는 것으로 나타났다. 고지방 식이로 인지 기능 손상을 유발시킨 동물모델의 Y-maze 및 Morris water maze 시험을 진행한 결과는 SP에서 CND 대비 학습 및 장·단기기억력 장애가 유의한 수준으로 개선됨을 확인하였다. 실험동물의 혈청분석 결과는 스피룰리나 섭취가 일반식이로 전환한 것과 비교하였을 때, HFD 대비 LDLC 감소 및 HTR(HDLC의 비율) 증가를 통한 혈중 콜레스테롤 개선에 효과를 나타냈다. 적출된 뇌와 간 조직을 대상으로 SOD 활성, oxidized GSH 함량 및 MDA 함량을 측정한 결과 스피룰리나 섭취가 뇌조직뿐만 아니라 간 조직에서 항산화 활성을 향상시켜 주는 것도 역시 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 고지방 식이를 통한 혈당 상승 및 이로 인한 기억능력 저하에서 스피룰리나 섭취는 CND 수준으로의 개선 효과를 유도할 수 있음을 확인하였다. 또한, 스피룰리나 섭취는 뇌 기능과 직접적으로 연관된 콜린성 시스템 손상에도 CND 대비 AChE 활성에 더 높은 저해효과를 나타냄을 확인하였다. 따라서 본 연구는 스피룰리나가 고지방 식이로 유도된 내당능 장애 모델에서 발생될 수 있는 뇌기능 저하에서 혈중 콜레스테롤 개선 효과, 항산화 효과 및 AChE 저해효과를 통하여, 비만으로 유도될 수 있는 대사성 인지 장애에 대한 개선 소재로의 잠재적인 가능성을 갖는 것으로 판단된다.

To investigate skin-whitening effect of Adenophora triphylla var. japonica sprout extract, antioxidant activity, inhibitory effect on tyrosinase and melanin synthesis in B16/F10 melanoma cell were examined. Total phenolic content (246.25 ㎎ GAE/g) and total flavonoid content (303.94 ㎎ RE/g) of ethyl acetate fraction from Adenophora triphylla sprout (EFAT) showed the highest contents than other fractions (n-hexane, chloroform and distilled water). Antioxidant activities of EFAT has been evaluated using ABTS, DPPH radical scavenging activities, FRAP and inhibitory effect of lipid peroxidation. EFAT showed excellent radical scavenging activity and inhibitory effect on MDA production. Inhibitory effect of tyrosinase as a major enzyme of melanin synthesis was also measured. In these results, EFAT showed higher inhibitory effect against L-DOPA (51.27%) than L-tyrosine. IC50 value on α-glucosidase was 41.93 ㎍/㎖. In B16/F10 melanoma cells, EFAT inhibited melanin synthesis at 200 ㎍/㎖ concentration (about 42% decrease). Finally, main physiological compounds of EFAT were identified as a rutin and a chlorogenic acid using high performance liquid chromatography.

The purpose of this study was to evaluate the effect of superheated steam drying on physicochemical and microbial characteristics of Korean traditional actinidia (Actinidia arguta) leaves. Actinidia leaves were dried at steam temperature of 350℃ and oven temperature of 150℃ for 40-200 sec. Moisture content and water activity decreased with increasing the drying time, while color values including L, a, and b values and total color difference (ΔE) increased as drying time increased. The relationship between moisture content and water activity showed an exponential fit with high correlation vlaue (R2=0.9909). Total phenolics and flavonoids content and antioxidant activity such as DPPH radical scavenging activity, ABTS radical scavenging activity, and FRAP assay of dried actinidia leaves increased with increasing the drying time up to 160 sec, but dramatically decreased at drying of 200 sec. The numbers of total areobic bacteria of leaves was not detected at drying time over 120 sec and coliform of all the samples was not detected. As a results, the superheated steam was an very effective drying method of increase to the nutritional and sanitary quality of dried Korean traditional actinidia leaves.

Sensory evaluation, in vitro antioxidant activities and main compounds of coffee water-extract, coffee liqueur (CL) and coffee-ground liqueur (CGL) were investigated to consider their industrialization. Sensory evaluation showed that all groups of CGL without 25% CGL (3 month) were relatively higher than CL groups. Total phenolic compounds and in vitro antioxidant activities such as 1,1-diphenyl-2picryl-hydrazyl (DPPH) radical scavenging activity and ferric reducing/antioxidant power (FRAP) were also performed. The group of 35% CGL had higher total phenolic compounds than others, and the result of DPPH radical scavenging activity was similar to that of total phenolic compounds. In addition, 35% CGL is comparable to the FRAP of coffee water extract (CE). Qualitative and quantitative analysis using high-performance liquid chromatography (HPLC) were performed, and chlorogenic acid as a ployphenolic compound and caffeine as a nonpolyphenolic compound were detected in all samples. Moreover, the HPLC analysis showed that CGLs contain a larger amounts of chlorogenic acid (difference of 0.3~10.5%) and also greater amounts of caffeine (difference of 10.0~18.2%) more then CE. Consequently, these results suggest that coffee-ground as coffee by-products could be used as commercially available food substances because of its physiological molecules remained.

The nutritional composition and in vitro anti-oxidant activities of blueberry (Vaccinium ashei) leaf extract were investigated to examine their physiological characteristics. Calcium was the most abundant mineral. The principal free sugars were glucose, sucrose, maltose, and fructose. The amino acids were mainly composed of glutamic acid and aspartic acid. The fatty acids consisted mainly of 40.94% saturated fatty acid and 54.35% unsaturated fatty acid. In addition, the 112.64 mg% of vitamin C was analyzed as a natural anti-oxidant. Based on the bioactivity-guided isolation principle, the resulting ethanolic extracts from the blueberry leaf were divided into several fractions of n-hexane, chloroform, ethyl acetate, and water. The ethyl acetate fraction showed the greatest total phenolic content. The total phenolics and flavonoid were 50.51 mg of GAE /g and 13.09 mg%, respectively. The ABTS-radical-scavenging activity of the ethyl acetate fraction was 97.53% at a concentration of 500 μg/mL. The ferric-reducing anti-oxidant power of the ethyl acetate fraction increased in a dose-dependent manner. The results suggest that the ethyl acetate fraction of the blueberry leaf extract has good in vitro anti-oxidant activities and excellent nourishment, and can thus be useful food resources.