This study evaluated the effects of heat treatment on gastrodin and gastrodigenin content, and antioxidant activities, in Gastrodia elata Blume. Gastrodin and gastrodigenin content was analyzed post-method validation, and antioxidant activity evaluation, including assessing total polyphenol content, DPPH, and ABTS radical scavenging activities, was done. The validation of the analysis method demonstrated excellent linearity. The limits of quantification of gastrodin and gastrodigenin were 2.89 and 3.47 μg/mL, respectively. Moreover, the results of intra- and inter-day precision analysis demonstrated relative standard deviation values, within 5%. The recovery rates for gastrodin and gastrodigenin were 97.22~98.85 and 97.99~99.91%, respectively, indicating good accuracy. Under different heat treatment conditions, gastrodin and gastrodigenin content significantly increased (p<0.05), ranging from 91.15 to 310.27 and 559.66 to 830.02 mg/100 g DW, respectively. Additionally, the total polyphenol content exhibited a significant (p<0.05) increasing trend, ranging from 1,444 to 1,798 mg/100 g DW, as the temperature and time of heat treatment increased. The DPPH and ABTS radical scavenging abilities demonstrated an increasing trend at 120℃ during heat treatment. These research findings are expected to enhance our understanding of the changes in gastrodin and gastrodigenin content, and antioxidant effects in Gastrodia elata Blume during heat treatment.

지구 온난화 이슈에서 가장 고질적인 문제 중 하나는 온실가스의 배출이다. 다양한 온실 가스 중 가장 높은 비중을 차지하는 이산화탄소(CO2)는 이를 분리하기 위해 연구자들이 지속적으로 연구를 진행해오고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 이산화탄소 기체를 분리하기 위해 poly(vinyl alcohol) (PVA) 기반 공중합체를 제조하여 기체 분리막에 활용했다. 공중합체는 자유 라디칼 중합법을 활용했으며, 곁사슬을 위한 단량체로 아크릴산(acrylic acid)를 사용하여 PVA-g-PAA (VAA) 그래프트 공중합체를 제조했다. 본 공중합체를 이산화탄소 기체분리막에 적용한 사례는 최초이며, 폴리설폰 지지체에 복합막 형태로 제조했다. 공중합체 합성 결과는 FT-IR을 통해, 합성한 공중합체 의 거동은 TEM과 DSC, TGA를 통해 분석하였다. AA 그래프팅을 통해 공중합체는 나노 구조를 형성하며, PVA의 결정화도를 급격하게 감소시켜 이산화탄소의 용해도를 증가시켰고, 이는 이산화탄소 기체 분리 성능을 향상시켰다. 이를 통해 이산화탄소 분리막 분야에 용액-확산 및 그래프팅 방법이라는 새로운 접근법을 제시하였다.

계종버섯은 중국에서 맛과 향에서 최고의 버섯으로 평가받고 있으며, 본초강목에 그 효능이 기록되어 전해지고 있으나 효능과 물질연구 및 인공재배법 개발이 요구되고 있는 상황이다. 항산화 활성과 항염증 활성을 가지는 기능성 물질의 확보와 기능성식품 개발을 위한 기초자료를 확보하기 위하여 유기용매 추출물과 열수 추출물을 제조 하고, 활성이 높은 분획물을 얻고자 하였다. CH2Cl2와 MeOH 혼합용매로 추출한 다음 비극성용매와 극성용매로서 용해성에 따라 분획하고, 열수 추출로 추출물을 확보하였다. 분획물과 추출물을 이용한 항산화 활성 조사에서 는 열수 추출물(TA4)의 DPPH 라디칼 소거능에 대한 IC50값이 1.5 mg/mL로 나타났고, MeOH 분획물(TA2)에서는 IC50값이 1.93 mg/mL로 높게 나타났다. NO생성 억제율로 조사한 항염증 활성은 EtOAc 분획물(TA1)은 조추출물이지만 100 μg/mL 처리농도에서는 79% NO생성이 억제되고, 200 μg/mL 농도에서는 NO가 전혀 생성되지 않았다. TA1 물질을 2차례 TLC로 분리한 TA1-5-6물 질은 15 μg/mL 처리농도에서 대조구와 비교하여 NO생성이 86% 억제되었고, 30 μg/mL 농도에서는 NO 생성이 완전히 억제되었다. 그리고 세포독성 실험에서는 50 μg/mL 농도에서도 전혀 독성이 나타나지 않았다. MeOH 분획물 (TA2) 유래의 TA2-1-5물질은 30 μg/mL 처리농도에서 75% 이상 NO생성이 억제되었으며, 세포 독성은 50 μg/mL에서도 아주 낮게 나타났다. 선택적 용매의 선별과 추출 방법의 개발을 통하여 세포 독성이 없고, 생리활성이 뛰어난 계종버섯 분획물 확보가 가능하였고, 기능성식품 및 건강 기능성소재로서의 충분한 잠재력을 확인할 수 있었다.

Perfluorinated sulfonic acid (PFSA) ionomers have been commonly used as representative polymer electrolyte membrane (PEM) materials for fuel cell electric vehicles owing to their fast proton transport and excellent chemical resistance. However, PFSA materials still have weakness associated with chemical degradation occurring as a result from radical attacks, which induce membrane thickness reduction, leading to hydrogen crossover, and/or reduced electrochemical performances. In this study, cerium derivative radical scavengers were designed as functional additives to enhance the chemical durability of PFSA PEM. Their optimum content was suggested, comprehensively considering their radical resistance as well as other fundamental characteristics associated with long-term durability and electrochemical performance.

양파의 이용 다변화를 위하여 껍질과 육질을 각각 100∼300℃의 조건에서 아임계수로 추출하여 그 특성을 조사하였다. 양파 껍질과 육질 모두 추출 온도가 상승함에 따라 아임계수 추출물의 페놀 함량이 증가하였다. 양파 껍질 추출물은 250℃에서 quercetin, quercetin 3,4'-diglycoside, quercetin-3- glucoside의 함량이 가장 높았고, 육질 추출물은 quercetin 3,4'-diglycoside 의 함량이 200℃에서 가 장 높았으나 quercetin 및 quercetin-3-glucoside의 함량은 상대적으로 미미하였다. 양파 껍질과 육질 추출물의 quercetin및 그 배당체 함량은 300℃에서 급격히 감소하였다. 양파 껍질과 육질 모두 추출 온도가 증가할수록 아임계수 추출물들의 DPPH 라디칼 소거능과 alcohol dehydrogenase 활성을 향상시 켰다. 이상의 결과는 적절한 아임계수 조건이 양파 추출물의 생리활성을 향상시킬 수 있음을 시사한다.

Recently, applications of high voltage impulse (hereafter HVI) technique to desalting, sludge solubilization and disinfection have gained great attention. However, information on how the operating condition of HVI changes the water qualities, particularly production of hydroxyl radical (·OH) is not sufficient yet. The aim of this study is to investigate the effect of operating conditions of the HVI on the generation of hydroxyl radical. Indirect quantification of hydroxyl radical using RNO which react with hydroxyl radical was used. The higher HVI voltage applied up to 15 kV, the more RNO decreased. However, 5 kV was not enough to produce hydroxyl radical, indicating there might be an critical voltage triggering hydroxyl radical generation. The concentration of RNO under the condition of high conductivity decreased more than those of the low conductivities. Moreover, the higher the air supplies to the HVI reactor, the greater RNO decreased. The conditions with high conductivity and/or air supply might encourage the corona discharge on the electrode surfaces, which can produce the hydroxyl radical more easily. The pH and conductivity of the sample water changed little during the course of HVI induction.

백연수(Leucaena leucocephala) 잎을 분쇄한 후 0~100% 농도의 에탄올 용액으로 추출하여 폴리페놀 함량 및 항산화 활성을 비교하였다. 백연수 잎 추출물의 수율은 순수한 물로 추출하였을 때 18.9%로 가장 높았고, 에탄올 농도를 증가시킬수록 감소하여 100% 에탄올 추출 시에는 2.1%로 급격히 감소하였다. 백연수 잎을 50% 에탄올로 추출하였을 때 수율은 14.5%였으나, 페놀성 화합물 함량이 121.3 μg GAE/mg solid extract로 가장 높게 나타나 50% 에탄올을 백연수 잎의 추출 용매로 선정하였다. 백연수 잎 50% 에탄올 추출물의 농도에 따른 라디칼 소거활성을 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) 유리라디칼과 azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) 양이온라디칼을 사용하여 측정한 결과, 추출물의 농도 증가에 따라 DPPH와 ABTS 라디칼 소거활성이 증가하였으며, 이는 추출물에 함유된 페놀성 화합물의 농도와도 비례하였다. DPPH 유리라디칼과 ABTS 양이온라디칼의 절반을 소거하는 농도인 EC50은 각각 0.13 mg/ml과 0.67 mg/ml로 나타났다. 백연수 잎 추출물은 우수한 라디칼 소거활성을 가지고 있어 천연의 항산화제로 활용 가능할 것으로 사료된다.

The aim of this work was to select suitable fermentation treatments for the efficient bioconversion of cactus (Opuntia humifusa Raf.) bioactive components with an improved radical scavenging activity for use as a nutraceutical. To obtain microorganisms for the microbial conversion of cactus, Leuconostoc mesenteroides ATCC8294, Lactobacillus plantarum KCTC 3099, Lactobacillus plantarum KERI 236 and Monascus pilosus KCCM 60029 (ATCC 22080) were used for fermentation. Fermentation by Lac. plantarum KCTC 3099 was the most effective at scavenging 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl hydrate (DPPH) and 2,2-azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) radicals and reducing iron ( ). In particular, uronic acid levels showed a remarkable increase in fermentation. The polyphenol and quercetin content of the fermented cactus showed large increases from 108.65 μg/mL and 2.71 μg/mL to 227.83 μg/mL and 9.73 μg/mL, respectively, showing a maximum level at 36 h of fermentation with Lac. plantarum KCTC 3099. Thus, cactus fermentation with Lac. plantarum is an useful process for the enhancement of antioxidant contents and activity of fresh cactus.

This study investigated the changes in chemical components, antioxidant compounds, and activity before (BG) and after germinated (AG) brown rice in order to promote the availability of these beneficial factors. The GABA content of BG and AG brown rice were 0.07~6.61 and 11.13~49.72 mg/100 g, respectively. The α-amylase activity of AG brown rice was 1.77~70.25 unit/g fold higher than it was in BG brown rice. Total polyphenol and flavonoid contents, which are known to be related to antioxidation, were higher in BG brown rice than in AG brown rice. The total polyphenol contents of BG and AG brown rice were 10.52~36.38 and 11.38~26.33 mg/100 g, and the total flavonoid contents were 3.55~13.39 and 3.52~9.78 mg/100 g, respectively. Also, DPPH radical scavenging activity was 57.64~251.34 and 50.49~213.35 mg TE/100 g, respectively. ABTS radical scavenging activity and total tannin content showed a similar trend to DPPH radical scavenging activity. We expect that this data will be useful in the manufacturing of food products.

본 연구에서는 국산밀 품종에 대해 발아시간에 따른 항산 화 성분 및 항산화 활성을 측정하였다. 발아시간에 따른 국산 밀 에탄올 추출물의 총 폴리페놀, 플라보노이드 및 탄닌 등 페놀성분의 함량은 발아시간에 따라 유의적인 차이를 보이 는 것으로 나타났다. 무처리 금강밀, 조경밀, 백중밀 및 고소 밀의 총 폴리페놀 함량은 13.74, 15.05, 16.84 및 13.02 mg GAE/100 g이었으며, 발아시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 총 플라보노이드 함량은 각 각 5.11, 6.72, 6.28 및 5.43 mg CE/100 g이었으며, 발아시간이 증가함에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나, 유의성을 보이는 것으로 나타났다(p<0.05). 총 탄닌 함량은 각각 9.19, 8.86, 8.93 및 8.66 mg TAE/100 g이었으며, 발아시간이 증가함에 따 라 큰 차이를 보이지 않았으나, 유의성을 보이는 것으로 나타 났다(p<0.05). 금강밀, 조경밀, 백중밀 및 고소밀의 DPPH 라 디칼 소거활성은 각각 30.77, 23.88, 25.35 및 18.73 mg TE/100 g이었으며, 25℃에서 72시간 발아 시료가 각각 47.47, 44.17, 38.22 및 42.85 mg TE/100 g으로 유의적으로 높은 활성을 보 이는 것으로 나타났다(p<0.05). ABTS 라디칼 소거활성은 각 각 83.42, 88.53, 88.87 및 79.97 mg TE/100 g이었으며, 발아시 간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였다 (p<0.05). 이상의 결과 국산밀의 발아를 통하여 페놀성분 및 라디칼 소거활성이 증진된 효과를 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

This study investigated the antioxidant activities of Amaranth (Amaranthus spp. L.) seed extracts. Methanol and hotwater extracts of the seeds were evaluated for their total polyphenol, flavonoid, and tannin content, antioxidant activ-ities, and protective effects against oxidative stress on L-132 cells. The hot water extracts showed higher total phe-nol (4.23mg GAE/g) and tannin (0.511mg TAE/g) content, while the methanol extracts showed higher flavonoidcontent (1.53mg CE/g). The methanol extracts performed better than the water extracts for DPPH radical-scavengingactivity, while the water extracts performed better for ABTS radical-scavenging activity and SOD-like activity. WithL-132 cells, the water extracts showed strong protective effects against oxidative stress in a dose dependent mannerwith an effect three-fold higher than that of the methanol extracts at a concentration of 500µg/mL. A higher inhi-bition activity of nitric oxide in RAW 264.7 cells was observed with the water extracts than with the methanolextracts at a concentration of 250µg/mL. In summary, the water extracts showed the highest total polyphenol andtannin content and a more powerful protective effect against oxidative stress and inhibition effect of NO. Our resultssuggest that amaranth seeds may be useful as natural antioxidant compounds.

The polysaccharides from fruit body of Auricularia auricula and Tremella fuciformis were extracted using hot water, and partially purified through ethanol precipitation and dialysis. Free radical scavenging activities of the crude and purified polysaccharides were examined and compared each other. Free radical scavenging activities of the partially purified polysaccharides were higher than those of crude polysaccharides. DPPH free radical, ABTS radical and SOD-like activities of partially purified polysaccharide at 1 mg/mL of concentration from A. auricula were 61.7, 9.6 and 38.9%, respectively, while those of T. fuciformis were 9.6, 5.7 and 15.3%, respectively. Results of site and nonsite specific hydroxyl radical scavenging activities indicated that the partially purified polysaccharide fractions from A. auricula and T. fuciformis exhibited the hydroxyl radical scavenging effect by hydrogen donating ability and iron ion chelating ability. Also, reducing powers of A. auricula and T. fuciformis were 77.1 and 14.7% of BHT (0.1%) as standard, respectively. It was suggested that antioxidant activities of A. auricula were about 1.4~6.4 times higher than those of T. fuciformis due to different levels of polyphenol content.

HOMO(the highest occupied molecular orbital) and LUMO(the lowest unoccupied molecular orbital) of four recalcitrant polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) were calculated by MOPAC program(CaChe Co). The previous papers which reported experimental results about radical reaction of PAHs were reviewed. The reported radical reaction positions of four PAHs corresponded with predicted positions in which δE(HOMO-LUMO) was high. From these results, it appears that determining the δE(HOMO-LUMO) of a PAH is a promising method for predicting the radical reaction position.

참외의 기능성을 규명하기 위해 참외의 부위별 추출물의 라디칼 소거활성 및 항산화 물질 함량을 측정하였다. 참외의 DPPH 라디칼 소거능은 2mg/mL 농도에서 껍질 부위가 74.7%로 가장 높게 나타났고, ABTS 라디칼 소거능에서도 DPPH 라디칼 소거능과 마찬가지로 껍질 부위에서 가장 높은 활성을 보였다. 총 페놀과 총 플라보노이드의 함량은 껍질 부위에서 생체 중 100g 당 각각 134.5mg, 159.1mg으로 가장 높은 함량을 나타냈고, 다음은 태좌, 과육 순이었다. 비타민 C 함량의 경우 총 페놀과 총 플라보노이드의 함량과는 다르게 태좌 부위에서 40.7mg으로 가장 높게 나타났다. 라디칼 소거활성과 항산화 물질 간의 상관관계를 조사해 본 결과 총 페놀과 총 플라보노이드의 함량과 항산화 활성 간에 고도의 상관관계가 나타났고, 비타민 C의 함량과는 다소 낮은 상관관계를 보였다. 이러한 결과들을 종합하면 참외껍질 부위에서 라디칼 소거활성과 항산화 성분함량이 가장 높게 나타났고, 참외의 항산화 활성을 나타내는 주요성분은 페놀성물질일 것으로 생각된다. 향후 라디칼 소거활성과 항산화 성분 함량에서 가장 높게 나타난 껍질 부위의 활성성분 규명 등에 대한 지속적인 연구가 필요할 것이다.