To improve the conversion rate of the saccharification liquid of food wastes, containing a mixture of pentose and hexose, to bioethanol, this study aimed to investigate the fermentation characteristics by P. stipitis which is used in the fermentation of xylose as well as glucose as a substrate. Saccharification liquid of cellulosic food wastes such as Chinese cabbage, cabbage, and Chinese chive contained hexose, mainly glucose and fructose, and pentose, mainly xylose and trace disaccharide. The pentose in reducing sugar occupied 32%, meaning that the conversion rate to ethanol could be increased by the fermentation of such a pentose. From the result of ethanol fermentation, although the rate of fermentation by P. stipitis was slower than by S. coreanus, it was verified the consumption of pentose as well as hexose in the process of the forced air injection, consequently, it was confirmed the increase of ethanol yield.

본 연구에서는 지유 에탄올추출물의 항산화 효과를 조사하였다. Pyrogallol의 억제율을 100%로 기준하였을 때, DPPH 라디칼을 50% 억제시키는데 필요한 지유 추출물의 농도는 0.33 mg/mL으로 α-tocopherol의 IC50(0.40 mg/mL)과 유사하게 나타났다. 지유 추출물의 총항산화능은 α-tocopherol에 비해 높게 나타났다. 지유 추출물의 superoxide 소거활성은 catechin에 비해 높게 나타났다. 지유 추출물의 peroxyl 라디칼 소거활성은 ascorbic acid에 비해 높게 나타났다. 지유 추출물의 구리이온 환원력은 α-tocopherol에 비해 높게 나타났다. 지유 추출물은 hydroxyl 라디칼 및 peroxyl 라디칼로 유발된 supercoiled DNA strand의 절단을 억제시켰다. 지유 추출물 0.5 및 5 mg/mL의 총페놀 함량은 각각 0.50 및 3.33 mM gallic acid와 동등한 수준이었다. 또한, HepG2 세포주를 이용한 세포배양에서 지유 추출물 0.01, 0.1 및 0.5 mg/mL 농도의 첨가는 0.2 mM t-BHP로 유도된 세포독성을 각각 33.8, 79.1 및 96.9% 감소시켰다. 따라서, 본 연구 결과들은 지유 추출물의 강력한 항산화 효과와 세포독성 억제효과를 나타내며, 이러한 효능은 적어도 자유라디칼의 산화억제와 높은 총페놀 함량에 기인하는 것으로 사료된다.

본 연구는 바이오에탄올 생산용 작물 선발을 위해 국내재배 가능한 일년생 작물중에서 바이오매스 생산량이 우수한 수수-수단그래스 교잡종에 대한 바이오에탄올 생산성을조사하였으며 그 결과는 다음과 같다.1. 총 11 품종의 수수-수단그래스 교잡종 대한 화학적 특성검증 결과 셀룰로오스 함량은 Green Star 품종이 가장높았으며 발효율 검정을 위해 Green Star, Revolution,KF429 그리고 SS504 4품종을 선발하였다.2. 선발된 4품종으로부터 발효 당을 추출하기 위해 시료와1 M NaOH 용매를 1:14의 비율로 혼합하고 150℃에서30분간 전처리하였을 때 시료내 셀룰로오스 함량은 55%이상 이였으며, 발효 저해 작용을 하는 리그닌 및 회분함량은 65%이상 제거 되었다.3. 전처리물의 당화율 검정을 위해 celli CTEC II 효소 30FPU/g-cellulose를 사용하였으며 4품종의 당화율은 평균86%이었다.4. 수수-수단그래스 교잡종의 발효율 검정은 동시당화발효(SSF)방법으로 수행하였으며 발효균주로는 Saccharomysiscerevisiae CHY1011를 사용하였고, 결과적으로 GreenStar의 발효율이 92.4%로 가장 높았으며 에탄올 생산량은 6,206 L/ha임을 확인하였다.

The most effective chemical pretreatment method for Scenedesmus dimorphus was evaluated based on solubilization rate and saccharification yield. When 1% of S. dimorphus with 0.5 N of chemicals such as HCl, H2SO4, HNO3, NaOH and KOH was autoclaved at 120oC and 1.1 atm for 60 min, the solubilization rate was high with alkali chemicals while the saccharification yield was low compared to that with acid chemicals. The pretreatment efficiency was significant in order in HNO3, HCl and H2SO4, however, HCl would be effective for field application considering the cost. The proper concentration and time to treat with HCl were concluded in 1 N and 10 min. In the conditions with 1 : 1 mixed acid chemicals such as H2SO4+ HNO3, HCl + HNO3 and HCl + H2SO4, the solubilization rate was similar to that with single acid treatment, while the saccharification yield was enhanced about 34% in the mixed condition with H2SO4 and HNO3 compared to that treated with H2SO4.

농업유전자원센터 및 국외에서 수집한 단수수 유전자원 140품종을 대상으로 주요 형질변이를 탐색하여 우리나라 간척지 토양에 알맞는 품종을 선정하고 아울러 단수수 품종 육성에 필요한 기초 자료를 얻고자 수행한 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 간척지 토양에서 단수수의 작물학적 생육특성은 간장 175 cm, 수장 26 cm, 절수 9개, 경태 11.6 mm, 생경중 12.1 톤/ha, 출수소요일수 96일이었다. 2. 바이오에탄올 생산에 크게 영향하는 당도 범위는 5.7~23.5 Brix였고, 평균 14.1 Brix였으며, 20 Brix를 초과하는 고 당도 품종은 Sugar Drip Cane Seed(23.5 Brix), Indiana Amber(21.4 Brix), Dwarf Blackhull Kafir(21.7)이었으며, 고 당도 품종육성에 유망한 유전자원이었다. 3. 생경중의 범위는 20~50 톤/ha이었고, 평균 12.1 톤/ha이었으며, 생경중 30톤/ha 이상으로 높은 품종은 Honey (50.3 톤/ha), IS8012(36.6 톤/ha), Dwarf Blackhull Kafir(35.3 톤/ha) 등 이었다. 4. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 수장, 절수, 경태, 생경중, 출수소요일수 간에, 절수와 경태, 생경중 간에 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다. 5. 생경중은 간장, 절수, 경태, 출수소요일수와 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다.

Effects of pretreatment and extraction conditions on total polyphenol yield from licorice root were investigated using statistical method. For pretreatment, heat treatment at 121°C for 10 min was applied. Licorice root content in solvent (10, 20, and 30%) ethanol concentration (20, 40, and 60%) and reaction time (1, 2, and 3 h) were used as variables for extraction conditions. Two experiments, with heat treated and no treated licorice, were prepared with same experimental design. Box behnken design was employed and produced a total of 15 trials. Total polyphenol yield from licorice root was not affected by heat treatment. Among variables, licorice content in solvent showed most significant effect regardless of other variables (p

Sugar, starch and lignocellulosic biomass has been mainly used as raw materials for the production of the bioethanol. However, the sharp fluctuation of grain prices, a threat of world famine, and hardly biodegradable substance like lignin contained in lignocellulosic materials make the pre-processing of the biomass complicated in several aspects. As a result, the focus of attention has now shifted to the ‘third biomass’ such as algae, which has a high value of energy recovery. In this study, a kind of macroalgae and its characteristic were surveyed and then, the physical, biological, chemical, combined, and hydrothermal pretreatments for its hydrolysis were deeply considered. Consequently, the macroalgae could be more effectively hydrolyzed at the combined process such as the hydrothermal-chemical or biological treatment, chemical-biological treatment and so on than the single process like the biological pretreatment.

농업유전자원센터 및 국외에서 수집한 단수수 유전자원 140품종을 대상으로 주요 형질변이를 탐색하여 우리나라 간척지 토양에 알맞는 품종을 선정하고 아울러 단수수 품종육성에 필요한 기초 자료를 얻고자 본 연구를 수행하였다. 간척지 토양에서 단수수의 작물학적 생육특성은 간장 175 cm, 수장 26 cm, 절수 9개, 경태 11.6 mm, 생경중 12.1 톤/ha, 출수소요일수 96일이었다. 바이오에탄올 생산에 크게 영향하는 당도 범위는 5.7〜23.5 Brix였으며, 평균 14.1 Brix였다. 20 Brix를 초과하는 고 당도 품종은 Sugar Drip Cane Seed (23.5 Brix), Indiana Amber (21.4 Brix), Dwarf Blackhull Kafir (21.7)이었으며, 고 당도 품종육성에 유망한 유전자원 이었다. 단수수 생경중의 범위는 20〜50 톤/ha 이었고, 평균 12.1 톤/ha 이었으며, 생경중 30톤/ha 이상으로 높은 품종은 Honey (50.3 톤/ha), IS8012 (36.6 톤/ha), Dwarf Blackhull Kafir (35.3 톤/ha) 등 이었다. 주요 형질간의 상관관계는 간장과 수장, 절수, 경태, 생경중, 출수소요일수 간에, 절수와 경태, 생경중 간에 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다. 생경중은 간장, 절수, 경태, 출수소요일수와 고도로 유의한 정의 상관을 나타내었다.

최근 정부의 미곡증산 억제정책으로 유휴 경작지가 급증하고 있으며 휴경논의 활용방안에 대한 관심이 증가하고 있는 추세다. 또한 2013년에 시행 예정된 “수송용 바이오연료 혼합의무 사용제(RFS)”에 필요한 바이오연료 수급을 위해 바이오에탄올 원료작물의 대량생산이 시급하다. 이에 휴경논을 이용하여 재배할 수 있는 비식량 작물 중에서 벼 수급정책에 유익하고, 논 형상 유지로 비상시 즉시 벼농사로 전환 가능한 일년생 작물이 주목 받고 있다. 본 연구는 일년생 섬유질계 작물인 수수/수단그래스 교잡종에 대한 품종 간 생육특성 및 수량을 조사함으로서 바이오에탄올 원료작물로 적합한 고수량성 품종을 선발하기 위하여 수행되었다. 공시재료는 수수/수단그래스 교잡종 11품종을 2010년 5월 상순에 50 × 20cm 간격으로 재식하여 2년간 재배하였으며 각 품종의 수량 및 생육특성을 파악하기 위하여 간장, 건물수량, 중륵색깔(BMR-Brown mid-rib) 및 내도복성 등을 조사하였다. 그 결과, 시험대상 11개 품종 중 중륵색깔이 갈색에서 백색까지 다양하여 갈색이 2품종 연갈색이 2품종, 백갈색이 5품종, 백색이 2품종으로 확인되었다. 간장은 Green star 등 2품종을 제외하고 1년차에 비해 2년차 시험에서 작아진 경향이었다. 또한 Green star와 SS504 등의 4품종은 내도복성이 강한 것으로 조사되었으며 그 중 Green star와 SS504는 2년간 평균 건물 수량이 4,000㎏/10a 이상으로 나타나 내도복성이 강한 품종이 건물수량도 많음을 알 수 있었다.

Recently, NADPH oxidase 4 (NOX4)-mediated generation of intracellular reactive oxygen species (ROS) was proposed to accelerate adipogenesis of 3T3-L1 cell. We have previously shown that Cheonnyuncho (Opuntia humifusa) extract significantly inhibited adipocyte differentiation via downregulation of PPARγ (peroxisome proliferator-activated receptor gamma) gene expression. In this study, we focused on the molecular mechanism(s) of NOX4, G6PDH (glucose-6-phosphate dehydrogenase) and antioxidant enzymes in anti-oxidative activities of 3T3-L1 adipocytes. Our results indicate that Cheonnyuncho extracts markedly inhibits ROS production during adipogenesis in 3T3-L1 cells. Cheonnyuncho extracts suppressed the mRNA expression of the pro-oxidant enzyme such as NOX4 and theNADPH-producing G6PDH enzyme. In addition, treatment with Cheonnyuncho extract was found to upregulate mRNA levels of antioxidant enzymes such as Mn-SOD (manganese-superoxide dismutase), Cu/Zn-SOD (copper/zinc-SOD), glutathione peroxidase (GPx), glutathion reductase (GR), and catalase, all of which are important for endogenous antioxidant responses. These data suggest that Cheonnyuncho extract may be effective in preventing the rise of oxidative stress during adipocyte differentiation through mechanism(s) that involves direct down regulation of NOX4 and G6PDH gene expression or via upregulation of endogenous antioxidant responses.

본 연구는 우리나라에서 보존하고 있는 구기자Lycium chinesis Miller) 유전자원 131점의 잎과 줄기의 에탄올 추출물을 제조한 후 이 추출물들을 이용하여 항산화 활성 및 관련 요소들을 바탕으로 계통 간 비교를 실시하였다. 전자공여능의 경우 잎 추출물에서 각각 농도별로 높은 활성을 보인 것은 "중국수집1" 계통으로 50, 100, 250 ppm 농도에서 32%, 65%, 92% 의 전자공여능을 보여 모든 농도에서 가장 높은 활성을 보였으며 농도 의존적인 경향을 보였다. 줄기 추출물의 경우 50 ppm의 농도에서 가장 높은 38%의 활성을 보인 "C0148-94" 계통, 100 ppm의 농도에서 가장 높은 70%의 활성을 보인 "D0148-72" 계통, 250 ppm의 농도에서 가장 높은 93%의 활성을 보인 "CB01208-120" 계통으로 이 전자공여능 값을 IC50값으로 나타내면 고농도에서 가장 높은 활성을 보인 것 보단 저농도에서 부터 순차적으로 높은 활성을 보인 계통이 IC50값이 더 낮아 DPPH radical 소거능이 높았다. IC50값은 잎 추출물에서 "중국수집1" 계통이 85.61ug/m이었고, 줄기 추출물에서는 "C0148-94" 계통이 52.63ug/m으로 각각 가장 낮았으며, IC50값을 이용하여 구기자 잎과 줄기의 항산화활성은 IC50값이 낮은 자원의 분포가 많은 줄기 추출물이 잎 추출물보단 항산화 활성이 높은 것으로 평가된다. 자원상태별로는 대체적으로 육성종의 DPPH radical 소거능이 재래종이나 도입종에 비하여 높았다. 페놀 화합물을 정량 분석한 결과로 잎에서 항산화활성이 가장 높았던(IC50이 가장 낮은) "중국수집1" 계통은 페놀화합물 총량이 가장 높은 650.91ug/g 함량을 보였다. 줄기는 "C0148-94" 계통이 페놀화합물 총량이 170.50ug/g 으로 낮았으나 두 요인간의 상관계수(미제시)가 낮은 것이 구기자 잎의 항산화활성에는 페놀화합물 이외의 다른 성분들도 관여 할 것으로 판단되었으며, 구기자 잎과 줄기의 총 페놀함량과 IC50값의 상관관계가 잎 추출물에서 r=-0.5288, 줄기 추출물에서 r=-0.4749로 유의한 상관관계를 보였다. 따라서 항산화 활성이 높게 평가된 자원들이 유전적 배경을 공유하는 것으로 미루어 줄기의 항산화 활성이 높은 품종과의 교잡에 의해 항산화활성이 높은 품종의 육성이 가능할 것으로 판단되며, 아직까지 항산화 소재로 사용되지 않던 구기자 잎과 줄기가 목단, 황금, 산수유 등의 약용작물보다 항산화 활성이 높으므로 기능성 제품생산으로 유용하게 활용 될 것으로 생각된다.

In this study, 80% ethanolic extracts of tartary and common buckwheats were assessed for their total phenol content, total flavonoids content, antioxidant activity (DPPH, ABTS radical scavenging activity and reducing power), and anti-adipogenic effects. Our results show that total phenol contents of 80% ethanolic extract from tartary and common buckwheats were 17.35±0.41 and 8.20±0.28 μg GAE/g, respectively. Antioxidant activities of 80% ethanolic extract from tartary buckwheat were significantly higher than that of common buckwheat extract (p<0.05). During adipocyte differentiation, 80% ethanolic extracts of tartary and common buckwheat significantly inhibited lipid accumulation compared to control cells. We further evaluated the effect of buckwheat extracts on the changes of key gene expression associated with 3T3-L1 adipogenesis and ROS production. Tartary buckwheat extract was more suppressed the mRNA expressions (PPARγ and aP2) than that of common buckwheat extract. Moreover, tartary buckwheat inhibited the mRNA expression of both NOX4 (NADPH oxidase 4) and G6PDH (glucose-6-phosphate dehydrogenase). These results indicate that anti-adipogenesis effect of tartary buckwheat can be attributed to phenolic compound that may potentially inhibit ROS production.

Suspended wood waste was being inflow into the dam and the problem of waste disposal has been occurred. In this study, ethanol production using woody floater wastes was performed to estimate value in use for raw material of renewable energy. To achieve the goal, experiments of acid hydrolysis and ethanol fermentation using dam woody floater as raw materials for bioethanol was carried out. In the results of field survey in the chungju dam, kind of woody floater was mainly Japanese larch (Larix leptolepis) and hybrid poplar (Populus tomentiglandulosa). The results of sugar extraction showed that sugar content was higher in Larix leptolepis than Populus tomentiglandulosa. Extracted sugar from wood waste was effective consumed by yeast(P. Stipitis and S cerevisiae). In the experiment consumption of sugar including glucose, galactose and xylose, the consumption rate of S. cerevisiae is faster than that of P. stipitis. and efficiency for ethanol production is higer in S. cerevisiae than P. stipitis. Also it can be confirmed that resource as ethanol production using wood waste was available.

The potential antioxidant activities of different fractions from Prunella vulgaris var. lilacina were assayed in vitro. Among several fractions, n-BuOH fraction showed the highest 1,1-di[henyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging (IC50=0.50μg/mL). The results of 2,2'-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS) radical scavenging activity and ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay showed the concentration dependency and n-BuOH fraction appeared a better result than the other fractions at the same concentrati on in this study. Moreover the total phenol and flavonoid contents of n-BuOH fraction contained the highest level. Additionally, correlation analysis indicated a high correlation between the antiradical activity and the total phenolic and flavonoid contents (p 〈 0.001). It suggests that n-BuOH fraction obtained from the 70% EtOH crude extract of Prunella vulgaris var. lilacina has wide potential for use as a source of antioxidant material.

This experiment was carried out to obtain the cytotoxicity and antioxidative activity of Artemisiae Argi Folium. The total polyphenol contents in the ethyl acetate fraction of the ethanol extract and the methanol extract were 430.27mg/g and 427.84mg/g, respectively. In DPPH radical scavenging ability, SC50 values of the ethyl acetate fraction of the ethanol extract and the methanol extract were 32.64 μg/ml and 27.70 μg/ml as the same level of statistical with ascorbic acid. In the cytotoxicity measurement by MTT assay, the chloroform and hexane fraction, and each extract were exhibited higher cytotoxicity than the other fractions. In particular, the ethyl acetate fractions appeared high activity in DPPH radical scavenging ability were began to show cytotoxicity in 125 μg/ml. As a result, the ethyl acetate fraction of Artemisiae Argi Folium extract was the most highly active fraction in antioxidative activity. However, for the use of extracts and fractions from Artemisiae Argi Folium to related fields, the setting of appropriate concentration is required.

본 실험은 반응표면분석법을 이용하여 진피 에탄올 추출물의 이화학적 특성을 모니터링 하였다. 진피의 에탄올 추출조건의 최적화를 위하여 예비실험 결과에 따라 요인변수들 중 시료대 용매비를 20 mL/g로 고정하여 반응표면을 나타내었다. 추출조건에 따른 수율 및 총 폴리페놀함량의 최대값은 예측된 정상점에서 능선분석을 실시하여 본 결과, 36.31%와 13.86 mg/mL이었다. 추출조건별 총 플라보노이드함량은 3.19~6.67 mg/mL의 범위였으며,

This study was carried out to evaluate biological activities to different ethanol extracts from unripened and ripened fruit (Rubus coreanus Miq.). 25% to 75% ethanol extracts of unripened and ripened fruits were similar to extract yield respectively. Yield of ethanol extract of ripened fruit were approximately 3 times higher than that of unripened fruit. 75% ethanol extract of unripened fruit showed the highest contents of total polyphenol (180.04±0.41 mg/g) and total flavonoid (50.43±0.81 mg/g). Contents of total polyphenol and total flavonoid of unripened fruit were about 2 times higher than those of ripened fruit. IC50 values of DPPH radical scavenging activity and linoleic acid peroxidation inhibition activity of BHA and α-tocopherol showed 13.19±0.21 and 18.16±0.23μg/ml, 4.25±0.04μg/ml and 5.56±0.10μg/ml respectively, but 75% ethanol extract of unripened fruit showed the lowest 23.85±0.10μg/ml and 7.34±0.07μg/ml among other all extracts. IC50 values of LDL (low density lipoprotein) oxidation inhibition activity and α-glucosidase inhibitory activity of 75% ethanol extract of unripened fruit showed the lowest 1.04±0.04μg/ml and 7.21±0.13μg/ml among other all extracts respectively. Specifically, 75% ethanol extract of unripened fruit has relatively better biological activities than other ethanol extracts, it could be potentially used as bioactive source for health functional foods.

This study was carried out to investigate the effect of Lythrum salicaria L. ethanol extract on anti-obesity effects in rat fed a high fat diet for 8 weeks to induce obese rat model. Male SD rats were divided into normal group, control (high fat diet) group, positive control (Garcinia Cambogia extracts) group, high fat group supplemented with ethanol extracts of Lythrum salicaria L. (EELS). The body weight gain and control (high fat diet) were increased by a high fat diet, but decreased in the EELS. At the end of the experiment, the body weight in high fat diet groups was higher than that of normal diet group, while the body weights of EELS and positive control group were significantly reduced by 16.62%, as compared with that of high fat diet group (p < 0.05). The levels of serum triglyceride, total cholesterol in EELS group were significantly decreased as compared with high fat diet group (p < 0.05). The liver and mesenteric adipose tissue weights of control (high fat diet) increase than that for normal group, whereas EELS and positive control group were significantly decreased (p < 0.05). Levels of triglyceride in liver were significantly lower in EELS group than those in high fat diet group (p < 0.05). These results indicate that Lythrum salicaria L. extract may improve lipid metabolism and reduce fat accumulation and body weight.