인산염 농도 변화에 따른 Hizikia fusiforme의 무기비소 축적량 및 생장률을 분석하였다. 무기비소에 14일간 노출 하였을 때, 2 mg L-1의 높은 인산염 농도에서 무기비소 축적량이 증가하지 않았다. 하지만 인산염 농도가 0.02 mgL-1로 낮은 경우에 무기비소 축적량이 3배 이상 증가하였다. 또한 H. fusiforme는 인산염 농도가 낮은 경우 생장률이 14.5%, 무기비소 (10 μg L-1)에 노출되었을 경우 생장률이 대조구 대비 30% 감소하였다. H. fusiforme는 인산염과 무기비소를 구분하지 못하여 인산염의 농도가 낮은 경우 무기비소 축적량이 증가하게 되고, 축적된 무기비소는 광합성 저해 및 세포분열을 방해하여 생장률을 억제한다. 특히 우리나라의 대표적인 양식생물인 H. fusiforme는 다른 해조류에 비해 상대적으로 무기비소 축적량이 높다고 알려져 있기 때문에, H. fusiforme의 식품안전성을 확보하기 위해 다양한 연구가 필요하다.

The brown seaweed Sargassum fusiforme is an edible and highly valued in Korea. During the summer season, phytal organisms graze heavily on young algal blades and holdfastsof the species and substantially reduce harvestable biomass. Here, in this study, we investigated the effects of pH (range: 2~13) and salinity (range: 0~44 psu) on the removal of two major phytal animals, Caprella scaura and Gammaropsis utinomi, associated with S. fusiforme. We also examined the optimum quantum yield (Fv/Fm) of algae in the same experimental conditions to quantify the tolerance of algae to acid and salinity treatments. It was observed that the phytal animals showed more than 80% mortality at pH lower that pH 4 and the extreams of salinity (0~10 psu and 44 psu) after a 5 min of immersion. However, the quantum yield of S. fusiforme was not significantly different from controls within the pH 3~11 range, and the 0~44 psu salinity range. Precisely, if the pH and salinity conditions outside these ranges were used in comercial Sargassum culture, the removal of the animal species would be higher, but with reduced quantum yield of algae. Taken together, our study results indicated that the pH and salinity treatments could allow multiple harvests from the same holdfast of S. fusiforme.

The nutritional properties of the Kochujang were investigated with Fermented Extract of Hizikia fusiforme. No big differences in proximate compositions(moisture, Crude protein, Crude fat, and Crude ash, Carbohyrate) were observed between Two kinds of kochujangs tested in this study, general kochujang purchased from a market(GK), kochujang added with Fermented Extract of Hizikia fusiforme(FGK). However, FGK showed higher level of Total free amino acid(15,929.5 ng/mg), amino nitrogen(1715.88 mg%) and mineral contens than GK. the analysis of volatile compounds using GC/MS revealde than the fermentation dramatically removed off-flavors such as Acetaldehyde, Silane rimethyl(2-methylphenyl)-, 1H-Indole 2-phenyl-1-(trimethylsilyl) in Fermented Extract of Hizikia fusiforme(FGK).

This research focused on the effects of adding Hizikia fusiforme to Jeolpyun. We were able to demonstrate in this study that Jeolpyun after the addition of Hizikia fusiforme had the potential to become a functional food. Jeolpyun with 0, 2, 4, 6, and 8% of Hizikia fusiforme was analyzed by water content, color, sensory and textural characteristics immediately after production and one day later. The five different types of Jeolpyun did not show any significant differences in water content. However, all the Jeolpyun with Hizikia fusiforme showed slightly higher water retention ratio than the control after storage. As the result of Hunter's color values, lightness decreased significantly as the amount of Hizikia fusiforme increased. Redness increased in the Jeolpyun with Hizikia fusiforme compared with the control. Yellowness was highest in the Jeolpyun with 2% of Hizikia fusiforme and decreased with an increase in its content. In the textural analysis, hardness, chewiness, adhesiveness and gumminess of Jeolpyun with 2% and 4% of Hizikia fusiforme were similar to those of the control, whereas springiness of Jeolpyun with 2%, 4% and 6% of Hizikia fusiforme were similar to that of the control group. Cohesiveness significantly decreased as the amount of Hizikia fusiforme increased. When the Jeolpyun was preserved for one day, all five Jeolpyun showed significant increases in hardness, gumminess and chewiness. However, their adhesiveness significantly decreased. Cohesiveness decreased in all Jeolpyun except for the 8% Jeolpyun. In sensory evaluation, color and aroma became stronger as the content of Hijikia fuziforme increased, and 2% Jeolpyun showed similar hardness with the control. Jeolpyun with Hijikia fuziforme showed no difference in cohesiveness with the control, but the adhesiveness showed a little increase when compared to the control. The overall acceptability of 2% Jeolpyun showed slightly higher than control. After one day of storage, Jeolpyun with 2% of Hijikia fuziforme also showed the highest overall acceptability. And the overall acceptability showed the biggest decrease in the control group. Overall acceptability showed strong negative correlation with color, aroma and hardness, and showed strong positive correlation with cohesiveness and adhesiveness. After one day of storage, overall acceptability showed a decrease in correlation with color and smell and an increase in correlation with cohesiveness, compared to before storage. Results of multiple regression analysis showed that hardness had the biggest influence(－) on the overall acceptability of Jeolpyun, aroma and cohesiveness ranked second(－) and third(+) respectively. After one day of storage, cohesiveness had the biggest influence on the overall acceptability of Jeolpyun. Color and adhesiveness ranked second(－) and third(+) respectively. It can be seen that different factors influence overall acceptability of Jeolpyun after storage.

This study was performed to investigate the change of biologically functional compounds and antioxidant activities in Hizikia fusiformis with drying methods. As biologically functional compounds, the contents of minerals(K, Ca, Ma, Mg, Fe, Cu, Mn and Zn), vitamins(vitamin C, β-carotene and α-tocopherol) and total polyphenol were analyzed. And antioxidant activity was determined through free radicals(DPPH radical, superoxide anion radical, hydroxyl radical and hydrogen peroxide) scavenging activity and linoleic acid peroxidation inhibitory activity. The contents of minerals were not affected by drying methods however vitamins and total polyphenol were lost more by sun-drying than other drying methods studies. Total polyphenol was preserved by freezing-drying than other drying methods studies, resulting in high antioxidant activities.

해조류 조직을 가수분해시켜 기호성 및 응용성이 높은 액상원료로 가공하는 기술 개발의 일환으로 우선 자연계에 존재하는 미생물로서 산, 논, 밭, 해변 및 어판장에서 약 200종류의 미생물군 시료를 수집하여 해조의 조직파괴가 인정되는 8군의 미생물 시료를 사용하여 돌가사리, 톳 및 가시파래의 조직파괴와 가수 분해 가능성에대하여 검토하고, 추출액 중의 전당과 환원당을 측정하여 추출율과 분해율을 비교하였다. 그 결과 돌가사리, 톳 및 가시파래의 전당 추출량과 추출율은 각각 담수에서 채취한 미생물군 시료 (No. 27번), 부식한 식물에서 채취한 미생물군 시료 (No. 8번) 및 담수에서 채취한 미생물군 시료가 가장 높은 값을 나타내었고, 환원당의 추출량과 시료가 가장 높은 값을 나타내었고, 환원당의 추출량과 추출율에서는 각각 8번, 8번 및 27번 미생물 군 시료가 가장 높은 값을 나타내었다. 분해율은 전당의 추출율도 상당히 높으면서 환원당의 추출이 가장 높았던 실험구들이 각각의 해조에서 가장 높은 분해율을 나타내는 결과를 얻었다. 따라서 이들 자연계에서 채취한 미생물군 시료중에 해조 조체를 파괴시키고, 또한 해조에 다량 함유되어 있는 당을 비롯한 유용성분의 추출을 용이하게 하며, 해조를 가수분해시키는 효소를 가진 미생물이 존재할 것으로 판단되었으며, 또한 이들 미생물군에서 단일 또는 복합 해조가수분해 미생물 및 효소의 생산이 가능할 것으로 기대되었다.

The physiological properties of extracts from Hizikia fusiforme with different extraction methods (hot water extraction, autoclave extraction and high pressure extraction) were investigated. The amounts of substances related to polyphenol and flavonoids contents were the highest in autoclave extract (30.51 mg/g and 4.78 mg/g, respectively). The DPPH radical scavenging activity was the highest in the autoclave extract (81.80%) at the 5 mg/mL. Autoclave extract exhibited the strongest ABTS radical scavenging activity and reducing power among the three extraction methods. However, ferrous ion chelating, TBA reactive substances and xanthine oxidase inhibition activity of high pressure extract were higher than those of the other extracts. Additionally, the tyrosinase and elastase inhibition activities of high pressure extract with a concentration of 1 mg/mL were higher than those of the other extracts. These results suggest that extracts of Hizikia fusiforme have a potential to act as functional materials, and autoclave and high pressure extractions are superior to hot water extraction for enhancement of the biological activity.

본 연구에서는 다양한 추출방법(열수, 가압가열, 초고압 추출방법)을 통해 톳 추출물을 제조하였으며 품질특성을 실시하여 효과적인 톳 추출방법을 제시하고자 하였다. 추 출 수율은 초고압 추출물, 가압가열 추출물, 열수 추출물 순으로 높은 수율을 확인하였으며 색도의 경우 열수 추출물 에서 높은 명도와 황색도를 나타내었고 가압가열 추출물에 서는 적색도가 높았다. 추출방법에 따른 톳 추출물의 전당 함량을 측정한 결과, 전체적으로 모든 추출물이 40~60%의 높은 전당 함량을 보였으며 특히 가압가열 추출물의 함량이 높았다. 또한 시료별 전당 함량의 경우 가압가열, 열수, 초고 압 추출물의 순으로 높은 함량을 보였으며 이는 환원당과 단백질 함량에서도 동일한 결과를 나타내었다. 그러나 우 론산 및 총 아미노산 함량의 경우 초고압 추출물이 다른 추출물보다 높은 함량을 보였으며, 특히 asparagine의 경우 초고압 추출물에서만 검출되었다. 톳의 다당류 성분을 알 아보고자 에탄올을 이용하여 조다당류를 추출한 결과 수율 의 경우 초고압 추출물에서 4.75%로 높았으며 가압가열, 열수 추출물의 순으로 나타났다. 또한 high performance anion exchange chromatography를 통하여 조다당류의 구성 당을 살펴본 결과 fucose가 주 당성분인 polysaccharide임을 알 수 있었으며 galactose, glucose, xylose가 함유되어 있음 을 알 수 있었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 높은 온도와 압력을 가해 추출할 경우 해조류의 수율 및 유용성분의 추출이 용이해짐을 알 수 있었으며 추후 적절한 압력과 온도 설정관련 연구를 통해 해조 가공산업에 유용할 것으로 판단된다.

혼합야채추출물의 항산화와 α-amylase 및 α-glucosidase 억제활성 증진을 위해서 톳, 매생이, 미역귀의 첨가효과를 분석하였으며 해조류 첨가된 야채추출물의 일반성분과 미네랄 함량 변화를 조사하였다. 3가지 해조류의 첨가량은 야채추출물의 일반성분에 유의적으로 영향을 미치지 않은 반면 톳과 미역귀 5% 첨가에 의해 칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 철분 함량이 유의적으로 증가하였다. 톳 20% 첨가한 경우 총 폴리페놀 함량과 환원능력이 야채추출물보다 각각 47.08와 16.82%로 유의적으로 증가하였다. 반면에 3가지 해조류 첨가에 의한 hydroxyl radical 소거활성이 큰 변화가 없었다. 톳, 매생이, 미역귀 20% 첨가에 의해 DPPH radical 소거활성이 각각 27.47, 22.25, 17.27%로 유의적으로 증가하였다. 해조류 첨가된 혼합 야채 추출물이 상대적으로 약한 α-amylase 억제활성을 지니고 있는 동시에 강한 α-glucosidase 억제활성이 나타냈다. 특별히 미역귀 5% 첨가한 경우 α-glucosidase을 98.26%로 유의적으로 억제하였다. 전반적으로 해조류 첨가를 통해 야채추출물의 미네랄 함량이 증가하였고 항산화와 2형 당뇨병 관련 효소 억제활성이 개선됨을 알 수 있었다.