미강 식이섬유인 헤미셀룰로오스를 효율적으로 추출할 수 있는 공정을 개발하고자 반응표면분석법에 의한 헤미셀룰로오스 추출공정 최적화를 실시하였다. 중심합성계획에 따라 NaOH 농도(), 추출 시간()을 독립변수()로 하고 추출물의 특성 즉, 추출 수율(), Xyl/Ara ratio(), 우론산(), 베타 글루칸(), 총 당()을 종속변수로 하여 추출을 실시하였다. 그 결과, R-square는 으로 나타났으며, 추출 수율은 NaOH 농도가 증가하고

제빵용 시판 강력분에 미강을 첨가한 기능성 식빵 제조를 위하여 미강의 첨가량을 변화시키면서 반죽에 대한 물성, 식빵의 저장성, 제빵적성 및 관능검사를 조사하였다. 제빵의 비용적은 미강 5%, 10% 첨가구에서 각각 5.2%, 0.7%의 증가를 보였으나 미강 20%,30% 첨가구의 경우는 각각 대조구의 83%, 65%에 상당하는 비용적을 나타내어 감소하는 경향을 보였다. 미강을 첨가하여 제조한 식빵의 저장성 실험에서 구운 직후의 빵 crumb의 경

Characteristics of the esterification reaction between free fatty acid in rice bran oil and methanol was investigated in the presence of catalysts, such as PTS(p-toluene sulfonic acid), Amberlyst 15 dry and SCX(silica gel based strong cation exchange resin). While reaction temperature was kept constant at 65oC, initial feed content of free fatty acid was varied from 100% to 1% by addition of pure free fatty acid which was previously made from rice bran oil. Also, the effect of mole ratio of methanol to fatty acid on the final conversion was examined. When esterification of pure free fatty acid was catalyzed by several acids, final conversions were increased in order of Amberlyst 15 dry, SCX and PTS. Using PTS catalyst, initially the reaction proceeded in homogeneous 2nd oder reaction mechanism. However, phase of reaction mixture changed from homogeneous to heterogeneous along the reaction time and then reaction rate was retarded by mass transfer resistance of methanol. Final conversion of free fatty acid in reaction mixture was depended on initial feed content of free fatty acid, and had maximum value at 30% of initial feed free fatty acid content for all kinds of catalysts used. And the final conversion was increased with mole ratio of methanol by the improvement of reaction rate. When initial feed free fatty acid content below 10% and the reaction was catalyzed by PTS, concentration of free fatty acid in reaction mixture was increased in the middle of reaction time by hydrolysis of triglyceride in reaction mixture. Also, if silica gel was added into the reaction mixture which had initial feed free fatty acid content below 50%, final conversion was increased by the adsorption of moisture produced. The SCX catalyst made the esterification reaction of free fatty acid to progress like in case of PTS catalyst. However, when initial feed free fatty acid content below 10%, concentration of free fatty acid in reaction mixture was decreased monotonically and not increased in the middle of reaction time on the contrary to the case of PTS. Thus, SCX catalyst accomplished more high value of final conversion than PTS catalyst for the initial feed fatty acid content range from 50% to 5%. In case of initial feed free fatty acid content of 1% and mole ratio of methanol was 2, concentration of free fatty acid in reaction mixture increased over the initial feed free fatty acid content for all kind of catalysts used. Although SCX catalyst was added into reaction mixture which had 1% of initial feed fatty acid content, final conversion was hardly raised by mole ratio of methanol.

미강에서 추출한 tocotrienol의 생리활성 효과를 알아보기 위하여 동물식이 실험을 통한 혈액 분석과 간 및 심장의 조직을 조사한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. Tocotrienol의 섭취는 혈중 triacylglycerol을 강하시키며 그 효과가 tocopherol보다 훨씬 큰 것으로 판단되었다. 또한 tocopherol과 tocotrienol은 모두 혈중 HDL의 농도를 증가시키는 반면 혈중 LDL 농도의 저하를 유도하는 것으로 판단되며, Duncan grouping을 통하여 tocotrienol이 tocopherol보다 더 큰 효과를 보임을 알 수 있었다. 2. Tocopherol과 tocotrienol 모두 혈능 AST의 활성을 저하시키는 것으로 나타났으며, 혈중 Alanine Transaminase(ALT) 활성의 변화도 같은 경향이었다. 따라서 tocopherol과 tocotrienol이 간 손상 억제나 복구, 간 기능의 회복 등에 효과가 있는 것으로 판단되었으며, tocotrienol이 tocopherol보다 간 기능의 보호에 더 큰 효과를 가지는 것으로 나타났다. 또한 심장이나 뇌 등의 다양한 조직에서 손상을 회복시키거나 기능을 보호하는 효과도 가지는 것으로 판단되었다. 3. 간과 심장 조직에 대한 현미경학적 조사를 한 결과 cholesterol을 투여한 군에서는 약간의 세포손상 현상을 보였으나, tocotrienol을 투여한 군들은 tocotrienol의 농도를 증가함에 따라 지방침착정도가 점점 감소하여 농도별로 간과 심장에 미치는 영향이 뚜렷이 차이가 남을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 tocotrienol의 섭취가 각 조직의 지방침착을 뚜렷하게 억제하는 효과가 있음을 증명하는 것으로 판단되었다.

본 연구는 유색미 미강 추출물을 일정량 첨가하여 취반하였을 때의 취반적성을 검정하고자 하였다. 유색미 품종들이 일반미 품종들에 비해서 amylose 함량이 높았으며, 전분-I2 정색반응으로 미루어 보아 아밀로오스 분획의 포도당 사슬의 길이가 약간 짧은 것으로 유추할 수 있다. 그리고 유색미 품종들이 일반미 품종들에 비해서 호화개시온도, 호화종결온도, 호화최대온도 및 호화엔탈피에서 높은 경향을 보여 취반 시 전분의 호화에 더 많은 흡열 에너지가 소요됨을 알 수 있다. 또한 유색미 미강 추출물을 첨가한 밥이 유색미 밥에 비해 가수분해도가 높아 유색미 단독으로 취반하였을 때보다 일반미에 미강 추출분획을 첨가하여 취반하여 섭취하는 편이 소화 흡수가 용이함을 알 수 있다. 밥의 식미에 영향을 미치는 인자들을 살펴본 결과, 유색미 미강 추출물을 첨가한 쌀의 지방산 조성은 유색미와 차이가 없으면서 글루타민산 함량은 높은 반면, 총단백질 및 아스파라긴산은 적게 함유하고 있어서 취반 시 식미가 더 우월할 것으로 사료된다. 유색미 미강추출물을 첨가한 밥이 유색미 밥에 비해 노화가 덜 일어났으며, 색도와 전반적인 기호도가 더 높게 나타났다. 본 연구 결과 유색미 미강추출물을 첨가하여 밥을 지을 경우 백미상태 밥의 식감은 유지하면서 유색미의 생리활성물질까지 이용할 수 있으므로 건강 기능성 쌀 가공식품 제조용 신소재로서의 적극적인 활용이 가능 할 것으로 사료된다.

Tocotrienol의 건강식품 및 의료용 가공품으로의 고부가가치화 가능성을 평가하기 위하여 미강에서 추출한 tocotrienol의 항암 효과 및 독성평가를 실시하였다. HepG2 간암 세포를 대상으로 한 항암효과 분석 결과 tocotrienol이 간암세포의 증식을 억제함을 입증할 수 있었다. 또한 랫드를 이용한 경구독성 검사를 수행한 결과 tocotrienol 최종 생산물은 경구투여 한계량인 2,000mgkg1 수준에서도 사망률, 일반 증상, 체중 변화 등에 이상을 보이지 않았으며, 부검 후 흉강 및 복강의 모든 장기에 대한 육안적 부검 소견 등에서도 아무런 독성학적 변화가 유발되지 않음을 알 수 있었다.

미강으로부터 정제된 tocotrienol은 DPPH를 기질로 확인한 결과 매우 뛰어난 항산화력을 가지는 것으로 판명되었다. 또한 정상세포와 암세포를 배양하면서 tocotrienol을 처리하고 세포내의 항산화에 가장 큰 역할을 하는 superoxide dismutase와 glutathione peroxidase 활성을 측정한 결과 두 효소 모두 tocotrienol에 의하여 활성이 증가되는 것을 볼 수 있었으며, 전체적으로 암세포에서 GPX가 SOD보다 더 민감하게 증가함을 알 수 있었다.

추청벼 등 4품종의 현미를 4.0, 6.4, 8.0, 9.6, 12.0~% 로 도정하여 벼의 도정율과 미강 중의 tocooienol 및 tocopherol 그리고 vitamin I 함량과의 관계를 구명하고자 본 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 1. 미강의 tocotrienol 함량이 최대가 되는 도정율은 4품종 각각 다른 반응을 보였으나 공통으로 가장 높았던 도정율은 6.4~% 이었고 추청벼와 안다벼는 도정율 8.0~% 에서도 유의차가 없었다. 2. 미강의 tocopherol 함량은 4품종 모두 도정율 8.0~% 에서 가장 높게 나타났으며, 일품벼 고시히카리 안다벼 3품종은 9.6~% 에서도 유의차가 없었다. 3. 미강의 vitamin E함량이 가장 높은 도정율은 8.0~% 이나 실험 품종들 간에 다소 차이는 있으나 대체로 6.4-9.6~% 의 도정율에서는 유의차가 없었다. 4. 쌀의 tocotrienol, tocopherol 그리고 vitamin E함량은 도정율이 높아질수록 감소되는 경향으로 도정율 8~% 일때 각각의 함량은 11.0, 8.2, 19.2 mg~cdotkg1이었고, 쌀에는 tocotrienol과 tocopherol 동족체 중 α- 와 ~gamma- 가 검출되었다.

미강에 함유되어 있는 토코페롤 및 토코트리에놀의 함량을 비파괴적으로 신속하게 추정하기 위하여 NIRS(근적외선 분광분석기)를 이용한 분석 방법을 검토하였다. 벼 유전자원 80계통의 미장을 사용하여 HPLC에서 분석된 토코페롤 및 토코트리에놀의 함량치를 NIRS 스펙트럼에 적용시킨 후 검량식을 작성하였다. NIRS의 검량식을 몇가지 방법에 의하여 비교 분석한 결과 2차 미분된 스펙트럼을 MPLS(Modified Partial Least Squares)를 이용한 회귀식에 이용하는 것이 가장 적합하였다. HPLC를 이용한 유전자원들의 성분 함량과 NIRS에서 도출된 검량식과의 상관계수는 토코페롤과 토코트리에놀이 각각 0.992, 0.953을 나타내었다. 이들 검량식은 validation file 에서도 0.846 및 0.956의 높은 상관을 보여 미강 상태에서 토코페롤 및 토코트리에놀의 함량을 NIRS를 이용하여 신속하게 분석할 수 있을 것으로 판단되었다.

우리나라에서 생산된 벼 18품종의 미강을 품종별로 tocopherol, tocotrienol, vitamin E 함량을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 미강 중 tocopherol 함량은 9.12-14.76 범위에 평균은 11.14 mg/100g이었고 tocotrienol은 22.39-37.07 평균 28.03 mg/100g 이었으며, vitamin E 함량은 34.86-46.50으로 평균 39.17 mg/100g이었다. 2. tocopherol함량이 높은 품종은 서진벼 화성벼 추청벼 중안벼 등이고, tocotrienol 함량이 높은 품종은 안다 다마금 대립벼1호 진품벼 중안벼 서진벼 고시히카리 대안벼 봉광벼 등이며, vitamin E 함량이 높은 품종은 안다벼 서진벼 다마금 중안벼 고시히카리 등이었다. 3. 미강의 tocopherol(T) 및 tocotrienol(T3 ) 동족체함량은 δ~textrmT＜β~textrmT3 ＜β~textrmT＜δ~textrmT3 ＜~gamma~textrmT＜α~textrmT＜α~textrmT3 ＜~gamma~textrmT3 순으로 높았다. 특히 ~gamma~textrmT3 의 함량은 α~textrm, β~textrm, ~gamma~textrm, δ~textrmT의 합 보다 높았고 이러한 현상은 각각의 모든 품종에서도 같은 경향이었다. 4. 항산화력이 높고 유방암 항암에 효과가 뛰어난 ~gamma~textrmT3 는 평균 17.92 mg/100g으로 총 tocotrienol 중 63.9%, δ~textrmT3 는 0.88 mg/100g으로 3.1%이었고, ~gamma~textrmT3 함량은 안다벼가 33.44mg/100g으로 가장 높았으며 다마금 대립벼1호 고시히카리 중 안벼 대안벼 서진벼 진품벼 등의 품종에서 높았다

쌀에 존재하며 토양미생물인 Pseudomonas putida 21025를 미강에 배양하여 생성되는 bacteriocin을 미강 필름에 첨가하여 미강필름의 저상성향상을 조사하였다. Pseudomonas putida 21025를 접종한 미강 액체배지는 초기배지 pH 6.48로 자연그대로의 미강 액체배지를 이용하여 항온 배양기에 3, 150 rpm으로 33시간 배양하여 bacteriocin을 생성하였다. bacteriocin 첨가 후, 필름 가공시에는

혹진주벼 미강으로부터 생리기능성 물질을 추출하여 이들을 이용한 생리기능성 제품을 개발하기 위하여 먼저 흑진주벼 미강에 함유되어있는 유용물질들을 추출한 후 이들의 생리기능성을 측정하였고 미강 중에 많이 함유되어있는 ACE저해활성물질과 혈전용해활성물질, 전자공여물질과 tyrosinase 저해물질들의 추출최적조건을 검토하였다. ACE 저해활성과 혈전용해활성 및 tyrosinase 저해활성은 물 추출액에서 높았고 전자공여능은 hexane 추출액에서 높았

미강에 함유된 약리성분인 γ-oryzanol 함량을 검정하여 용도 다양화 연구의 기초 자료를 제공코자 시험을 수행한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. Soxhlet 추출장치에서 얻은 미강유에서 유리 sterol과 ferulic acid ester가 분리되었다. 유리 sterol은 GC-MS에 의하여 campesterol, β-sitosterol 및 stigmasterol로 구성되어 있음을 알 수 있었다. ferulic acid ester는 알칼리 가수분해에 의하여 얻어지는 검화분해물을 분리용 TLC로 분리하여 triterpene과 sterol을 얻었다. sterol은 GC-MS 측정으로 유리 sterol과 같은 조성임을 알았으며 triterpene은 cycloartanol, cycloartenol, 24-methylenecycloartanol 및 미지의 triterpene로 구성되었다. 미강유나 pitch 중 ferulic acid ester의 흡광도를 기준으로 γ-oryzanol의 함량을 평가한다면 큰 오차는 없으리라 생각된다.