본 연구에서는 α-glucosidase 저해활성이 우수한 천연 자원을 개발하기 위하여 개똥쑥으로부터 천연 물질을 분리·동정하고 분리된 물질에 대하여 α-glucosidase 저해활성을 측정하였다. 개똥쑥 잎과 줄 기의 chloroform층과 ethyl acetate층으로부터 각각 6개와 5개의 화합물을 분리하였다. 분리한 화합물 중 chloroform층으로부터 분리된 ArteCA(M.W. 316g/mol, C16H12O7)는 isorhamnetin, ArteCB(M.W. 360g/mol, C18H16O8)는 chrysosplenol D, ArteCC(M.W. 316 g/mol, C16H12O7)는 rhamnetin, ArteCD (M.W. 374g/mol, C18H16O8)는 chrysosplenetin, ArteCE(M.W. 284g/mol, C21H20O12)는 acacetin 그리 고 ArteCF(M.W. 270g/mol, C16H14O4)는 imperatorin으로 확인되었다. 한편 EtOAc층으로부터 분리된 ArteEAA(M.W. 178g/mol, C9H6O4)는 6,7-dihydroxy coumarin, ArteEAB (M.W. 192g/mol, C10H8O4) 는 scopoletin, ArteEAC (M.W. 448g/mol, C21H20O11)는 kaempferol-3-O-b-D-glucoside, ArteEAD (M.W. 464 g/mol, C21H20O12)는 quercetin-3-O-b-D-glucoside 및 ArteEAE(M.W. 318g/mol, C15H10O8)는 myricetin으로 확인되었다. 이 중에서 ArteEAE(myricetin)는 α-glucosidase에 대하여 97.3%의 높은 저해활성을 가지고 있었으므로, 혈당조절용 건강식품 또는 치료제 개발을 위한 물질로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

한약추출 부산물의 영양 성분과 사료 가치 평가를 위해 일반성분, 미네랄 조성과 아미노산을 정량 분석 하였으며, 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량 그리고 항산화 활성에 대한 상대 정량 분석을 하였다. 시험에 사용한 10가지 한약추출 부산물은 인삼(Ginseng radix alba), 백복령(Hoelen), 감초(Glycyrrhizae radix), 당귀(Angelicae gigantis radix), 천궁(Cnidii rhizoma), 작약(Paeoniae radix), 황기(Astragali radix), 생강(Zingiberis rhizoma crudus), 대추(Ziziphi fructus), 진피(Aurantii nobilis pericarpium)로서 한약재 중 빈번하게 사용하는 약재이다. 한약추출 부산물의 화학적 조성을 살펴보면 조단백질 함량은 2.02%~19.71% 수준이며, 조섬유소 함량은 5.71%~30.33%, NDF 함량은 12.13%~83.41%이며, 분석 결과 한약추출 부산물간의 차이가 심했다. 한약추출 부산물의 수분, 조단백질, ADF, NDF, Ca, P, 라이신과 메치오닌 평균 수치는 각각 7.78%, 10.01%, 26.44%, 55.44%, 0.39%, 0.32%, 0.45%, 0.12%였다. 조단백질 함량은 백복령을 제외하고 한약추출 부산물이 평균 10.01%이고, 펩신 소화율의 평균은 68.17%로 볏짚, 옥수수 사일리지보다 높았다. 시험에 사용된 한약추출 부산물의 미네랄 조성 중 Ca과 P의 함량은 농후사료나 조사료와 같은 단미재료(볏짚, 옥수수) 보다 높았으며, 독성 중금속인 Cd, Pb 그리고 As는 모두 검출되지 않았다. 한약추출 부산물의 폴리페놀 함량, 플라보노이드 함량, 항산화 활성이 높은 수준 이였다. 그 중 폴리페놀 함량은 진피, 플라보노이드 함량은 당귀, 항산화 활성은 작약에서 가장 높은 수치를 보였다. 이상의 결과로 볼 때, 한약추출 부산물들은 반추동물 사료로서 사용이 가능할 것으로 생각된다.

한약추출 부산물의 영양가치 및 사료 가치를 평가하기 위해 in vitro 반추위 분해 시험을 하였다. 시험에 사용한 10가지 한약추출 부산물은 인삼(Ginseng radix alba), 백복령(Hoelen), 감초(Glycyrrhizaeradix), 당귀(Angelicae gigantis radix), 천궁(Cnidii rhizoma), 작약 (Paeoniae radix), 황기 (Astragali radix), 생강(Zingiberis rhizoma crudus), 대추(Ziziphi fructus), 진피(Aurantii nobilis pericarpium)로 한약재 중 빈번하게 사용하는 약재이다. In vitro 시험을 위해 50 mL serum bottle에 혐기상태로 McDougall's buffer와 반추위액을 2:1비율로 15 mL을 넣었다. 한약추출 부산물은 timothy(300 mg)를 기질로 3%, 5% 수준으로 첨가하였다. Serum bottle은 배양 시간대별(6, 12, 24, 48, 및 72 h)로 39℃에서 120 rpm으로 진탕 배양하였다. 총 가스 발생량은 한약추출 부산물 3% 첨가구 에서는 발효 24시간대에서 대조구가 생강(Zingiberis rhizoma crudus)구에 비해 많았으며, 발효 72시간 대에서도 대조구가 가장 많았고, 진피(Aurantii nobilis pericarpium)구에서 적었다(P<0.05). 한약추출부산물 5% 첨가구에서는 48시간대 가스 발생량이 진피(Aurantii nobilis pericarpium)구보다 대조구에서 많았으며, 72시간 발효구에서는 황기(Astragali radix)구에서 가장 적었다(P<0.05). 미생물 성장률은 한약추출 부산물 5% 첨가구의 48시간대를 제외한 모든 배양에서 유의적으로 증가하였다(P<0.05). VFA 농도는 배양시간의 따라 증가되는 경향을 보였으며, 배양 초기(6 h)에서 한약추출 부산물의 총 VFA 농도는 일부 한약추출 부산물 처리(작약, 황기, 진피)를 제외하고 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 위의 결과로 한약추출 부산물은 미생물 성장률 및 발효성상 개선을 증진시킬 수 있으며, 결론적으로 조사료에 대한 한약추출 부산물 5% 대체가 가능할 것으로 예상된다.

건강음료로서 품질이 우수한 막걸리 제조를 위하여 발효 온도와 시간을 달리하여 제조한 막걸리의 품질특성과 biogenic amines(BAs)의 생성 및 생리활성을 비교 검토한 결과는 다음과 같다. 발효 중 pH는 3.96~4.36이었으며, 총산 은 발효온도와 기간에 비례하여 증가하였다. 알코올 함유 량은 발효 5일째에 9.0~9.8% 최대치를 보였으며, 총 페놀화 합물의 함량도 25℃, 발효 5일째에 3.01±0.07 mg/g으로 가 장 높았다. 유기산의 함량은 주로 lactic acid이었으며, 온도 의 상승 및 발효기간에 비례하여 증가하였다. Biogenic amines(BAs)은 주로 tryptamine과 putrecine이었으며, tyramine은 발효 7일째에 20, 25 및 30℃에서 각각 6.91과 11.70 및 15.63 mg/mL이 생성되었다. DPPH와 FRAP assay 에 의한 막걸리 추출물의 항산화효과는 25℃>20℃>30℃의 순이었으며, ABTS assay에 의한 항산화효과는 발효온도에 관계없이 DPPH와 FRAP assay 보다 비교적 높은 활성을 나타내었다. α-Amylase 저해활성은 1 mg/mL 처리하였을 때 30℃에서는 3, 5 및 7일차에 각각 67.99±0.11, 73.64±0.43 및 75.51±0.26%로 발효온도와 기간에 비례하여 활성이 증 가하는 경향이었다. 지방전구세포의 lipid droplet 형성 억제 활성은 25℃에서 5일간 발효하였을 때, 활성이 가장 좋았다. 위와 같이 막걸리의 발효조건별 시험 결과로 볼 때, 막걸리 의 최적 발효조건은 25℃에서 5일간 발효하였을 때 가장 품질이 우수한 막걸리를 제조할 수 있을 것으로 판단되 었다.