The purpose of this study was to investigate nutritional and functional ingredients and antioxidant activity after fermenting rice bran using Lactobacillus brevis for 24, 36, and 48 hours. The results of the analysis of the nutritional ingredients revealed that there was no significant difference in the carbohydrate, crude protein, crude fat and ash content regardless of the fermentation process and fermentation time. The amount of dietary fiber was significantly different between the unfermented and fermented rice bran and was observed to be the highest after a 48-hour fermentation. The -oryzanol, gamma-aminobutyric acid (GABA) and total phenolic contents were significantly higher in the fermented rice bran compared to the unfermented rice bran (p<0.05) and the GABA and total phenolic contents increased significantly as the fermentation time increased (p<0.05). The 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid (ABTS), superoxide and hydroxyl radical scavenging activities used to measure antioxidant effects significantly increased as the fermentation time increased (p<0.05). From these results, it was confirmed that the antioxidant effect and functional components, namely -oryzanol, GABA, and the total phenolic content of rice bran improved with fermentation. Based on these results, fermented rice bran could be presented as a functional material for use in high value-added industries.

기존의 합성 항산화제를 대체하기 위하여 천연물질 유래 항산화제인 파프리카 추출물을 돈육 패티에 이용하였다. 본 연구에서는 항산화제를 첨가하지 않은 돈육 패티(C), 합성 항산화제인 아질산염을 첨가한 돈육 패티(NC), 파프리카 추출물을 5 mg 첨가한 돈육 패티(T1), 파프리카 추출물을 10 mg 첨가한 돈육 패티(T2)를 제작하여 실험을 실시하였다. 돈육 패티는 7 ℃ 냉장 온도에서 0일 및 7일간 저장하였으며, pH, 육색, 가열 감량, 지방산패도, 및 카르보닐함량을 비교하였다. C에 비해 모든 처리구에서 낮은 pH와 가열 감량을 보였다(p < 0.05). 처리구에서 낮은 명도와 높은 적색도 값을 나타냈다. 또한 합성 항산화제인 아질산염 첨가구보다 파프리카 추출물 첨가한 돈육 패티에서 높은 적색도를 나타냈다(p < 0.05). 모든 처리구에서 저장기간이 증가할수록 카르보닐함량과 지방산패도는 증가하며, 저장 7일째 처리구에서 낮은 카르보닐함량과 지방산패도 를 보였다(p < 0.05). 특히 저장 7일째, 합성 항산화제인 아질산염을 첨가한 돈육 패티에서 가장 낮은 지방산패도를 보였다. 파프리카 추출물 또한 지방산패도를 낮추며, 파프리카 추출물 첨가량이 높을수록 더 크게 지질산화를 억제하였다. 따라서, 돈육 패티에서 파프리카 추출물을 첨가하면 돈육 패티의 산화를 억제할 수 있음을 확인했다. 또한 파프리카 추출물의 첨가량을 조절함으로써 아질산염과 유사한 항산화능을 지님을 확인하여 천연 항산화제로서의 가능성을 확인하였다.

This study was conducted to provide basic data on the antioxidant activity, inhibition of adipocyte differentiation and reactive oxygen species (ROS) production of a mixture of Brassica juncea extract (BJE) and fermented black rice fraction (BRF). We investigated the total phenol content, total flavonoid content, antioxidant effects (DPPH radical scavenging, ABTS radical scavenging, reducing power, FRAP and ORAC assay) and anti-obesity activity of the mixture in 3T3-L1 cells. Our results showed that the total phenol and flavonoid content increased with increasing BRF mixture ratio. The antioxidant activity increased as the BRF mixture ratio increased. In addition, BJE and BRF mixtures did not show any cytotoxicity during the 3T3-L1 differentiation period. During adipocyte differentiation, BJE and BRF mixtures significantly inhibited lipid accumulation and ROS production compared to the control group. These results warrant further experiments to develop an anti-obesity functional food using a mixture of BJE and BRF.

본 연구에서는 시엽의 기능성 화장품 소재로서의 활용 가능성을 평가하기 위해 항산화와 인 간섬유아세포인 CCD-986sk 세포에서의 항주름 효과를 알아보았다. 전자공여능 측정, ABTS+ radical 소거능 측정을 통해 항산화 활성을 확인한 결과, 시엽은 1,000 μg/ml 농도에서 대조군인 ascorbic acid 와 농도 의존적으로 유사한 항산화 활성을 보였다. Elastase 저해 활성 측정, Collagenase 저해 활성 측 정을 통해 항주름 효과를 확인한 결과, 시엽은 1,000 μg/ml 농도에서 대조군인 epigallocatechin gallate 와 농도 의존적으로 유사한 항주름 효과를 나타내었다. UVB로 유도된 CCD-986sk 세포 내 pro-collagen type I의 합성률과 MMP-1의 저해률을 측정한 결과 대조군인 EGCG는 20 μg/ml에서 90.2%, 시엽은 30 μg/ml에서 88.5%의 pro-collagen 합성률을 보였다. 또한 EGCG 20 μg/ml와 시엽 30 μg/ml에서 각각 33.0%, 40.8%의 MMP-1 저해율을 확인하였다. Western blot을 통하여 시엽의 pro-collagen type I과 MMP-1의 단백질 발현량을 측정한 결과 UVB 단독군 대비 시엽을 함께 처리했 을 때 pro-collagen type I의 단백질 발현량이 증가하고 MMP-1의 단백질 발현량이 감소하는 것을 확 인하였다. 위 실험결과에 따라 시엽이 UVB 자극에 의한 광노화를 예방하고 항산화, 항주름 효과가 있음 을 확인하여 화장품의 천연물 소재로서의 이용이 기대된다.

개똥쑥(Artemisia annua L.)은 국화과 (Compositae)에 속하는 일년생 초본으로 예로부터 진 통, 안면마비 등의 신경계 질환과 위염, 호흡기 등의 질병치료 목적으로 이용되는 식물로 알려져 있다. 개똥쑥을 열수 및 70% 에탄올로 추출하여 추출용매에 따른 추출물의 농도별로 항산화 활성 및 항염증 효과에 미치는 영향을 검토하고자 실시하였다. 총 polyphenol의 함량은 개똥쑥 70% 에탄올 추출물에서 열수 추출물에 비하여 유의적으로 높게 나타났으나, 총 flavonoid 함량은 개똥쑥 열수 추출물과 70% 에 탄올 추출물에서 유의적 차이는 보이지 않았다. DPPH radical 소거능력과 ABTS radical 소거능력은은 62.5∼500 μg/mL 농도에서는 비타민 C 처리구에서 가장 높게 나타났고 그 다음으로는 70% 에탄올 추출물, 열수 추출물 순으로 높게 나타났다. 125 ∼ 500 μg/mL에서 NO 생성 억제효과를 측정한 결 과 열수 추출물에서는 500 μg/mL 농도에서 강한 NO 생성 억제를 보이며, 농도의존적으로 NO 생성 억제를 나타났다. 70% 에탄올 추출물에서는 NO 생성 억제 뿐 아니라 염증성 싸이토카인 발현을 현저 히 억제하는 결과를 보이며, 농도의존적인 억제 효과를 나타났다. 개똥쑥은 항산화효과 및 염증성 싸이 토카인의 발현을 현저히 감소시키는 효과를 보이므로 염증성 질환 치료 및 개선에 널리 사용될 수 있으 리라 사료된다.

This study aimed to investigate the physicochemical characteristics and antioxidant activity of cereal bars containing various concentrations (0, 10, 20, or 30%) of apple pomace (AP). Highest vitamin B1 and C contents were observed in 30% AP-containing bars, but vitamin B2 and B3 contents were highest in the control (0.347 and 3.566 mg/100 g, respectively). Cutting strength decreased significantly in an AP concentration-dependent manner. Total polyphenol and flavonoid contents in 10% AP bars were 2.949±0.157 mg of GAE/g and 1.001±0.009 mg of CE/g, respectively. Antioxidant activities were assessed by measuring free radical scavenging activities, and 10% AP bars had the highest activities, as determined by ABTS (2,2'azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) and DPPH (α-α-diphenyl-β-picrylhydrazyl) assays (0.412±0.008 and 0.492±0.021 mg GAE/g, respectively). These results suggested that apple pomace should be regarded a potential nutritional and antioxidant source.

The aim of this study was to evaluate the probiotic properties of lactic acid bacteria (LAB) isolated from kimchi and antioxidant and anti-inflammatory activities of heat-killed LAB strains. Regarding probiotic properties, Lactiplantibacillus plantarum SMF398 and L. plantarum SMF470 isolated from kimchi can survive under artificial gastric condition and adhere strongly to HT-29 cells. The SMF398 and SMF470 strains showed strong antimicrobial activity and co-aggregation against pathogenic bacteria. The heat-killed cells of LAB (1 mg/mL) were prepared by heating at 121℃ for 15 min. MTT assay revealed that the heat-killed cells (1 mg/mL) of SMF398 and SMF470 were not toxic to HT-29 cells. The heat-killed SMF398 and SMF470 showed significantly higher DPPH and ABTS radical scavenging activities as well as β- carotene bleaching inhibitory activity than the heat-killed L. plantarum ATCC14917, a control probiotic strain (p<0.05). In lipopolysaccharide-induced RAW264.7 cells, the heat-killed SMF398 and SMF470 significantly reduced the nitric oxide production by 30.92% and 22.81%, respectively (p<0.05). Furthermore, the heat-killed SMF398 and SMF470 significantly decreased the gene expression levels of tumor necrosis factor-α, interleukin-6, inducible nitric oxide synthase, cyclooxygenase-2 up to 58.02%, 67.70%, 53.44%, 45.90%, respectively (p<0.05). These results suggest that the heat-killed L. plantarum SMF398 and L. plantarum SMF470 might be useful as antioxidant and anti-inflammatory agents.

This study aimed to investigate the effects of antioxidant and anti-inflammatory activities of heat-killed lactic acid bacteria (LAB) produced under different temperature conditions. Regarding probiotic properties, Limosilactobacillus fermentum SMF743 and Lactiplantibacillus plantarum SMF796 isolated from kimchi showed strong acid and bile salt resistance, adhesion activity onto HT-29 cells, and antimicrobial activity against pathogenic bacteria. Based on the results of thermal death time and temperature, heat-killed LAB cells (1 mg/mL) were prepared by heating at 70oC (180 min), 80oC (120 min), 100oC (30 min), and 121oC (15 min). The heat-killed SMF743 and SMF796 showed significantly higher DPPH and ABTS radical scavenging activities than live cells (p<0.05). The heat-killed SMF743 and SMF796 at 70oC or 121oC revealed stronger DPPH and ABTS radical scavenging activities and inhibition of nitric oxide production than those at 80oC or 100oC. Furthermore, heat-killed SMF743 and SMF796 at 121oC significantly reduced the gene expression levels of tumor necrosis factor-, inducible nitric oxide synthase, and cyclooxygenase- 2 up to 53.33%, 58.67%, and 83.67%, respectively, in lipopolysaccharide (LPS)-induced RAW264.7 cells (p<0.05). These results suggest that heat-killed L. fermentum SMF743 and L. plantarum SMF796 can be used as natural antioxidants and anti-inflammatory agents.

In this study, the quality characteristics of kimchi, such as its salinity, pH, and acidity, were measured and compared, and the HT-29 human colon cancer cells were used to show the anticancer effects of kimchi. The kimchi samples used herein included standard kimchi (SK), turnip kimchi (TK), and turnip-powder-added kimchi (TPK). The measured pH and acidity of TK and TPK showed no significant differences with those of SK. Compared to SK and TK, TPK had higher DPPH scavenging activity and higher total flavonoid content, confirming its antioxidant activity. The cancer cell growth inhibition rates of TK and TPK were significantly higher than that of SK. In HT-29 cells treated with TPK, the mRNA expression of Bcl-xL, an anti-apoptosis-related gene, was lower, and the mRNA expressions of the apoptosis-related genes Bax, Bad, and caspase-9 were higher. TPK showed significantly higher levels of mRNA expressions for the cell-cycle-related genes p53 and p21 than the other samples, in addition to suppression effects on cancer cell proliferation. Compared to SK, TK and TPK suppressed the growth of colon cancer cells and showed higher anticancer effects. Therefore, it is shown that kimchi with added turnip powder had high anticancer effects.

Laminaria japonica is a type of brown algae widely consumed in Asian countries and contains many essential nutrients and exhibits anti-obesity, antioxidant, and anti-inflammatory effects. In this study, the antioxidant and immunomodulatory effects of a Laminaria japonica water extract (LJE) were investigated using an in vitro model. Mean total polyphenol content of LJE was 2.16±0.11 μg GAE/mg, and LJE dose-dependently inhibited ABTS radical activity but did not scavenge DPPH radicals. In addition, LJE enhanced nitric oxide (NO) production and upregulated the mRNA expressions of proinflammatory cytokines (i.e., tumor necrosis factor-α and interleukin-6) in RAW 264.7 cells. On the other hand, LJE inhibited NO production and downregulated proinflammatory cytokine mRNA levels in endotoxin-stimulated RAW 264.7 cells. Thus, our data show that LJE has moderate antioxidant activity and biphasic immunomodulatory effects on RAW 264.7 cells. In summary, the study indicates that LJE has potential therapeutic use as a novel biphasic immuno-modulator.

This study was conducted to investigate the growth and antioxidant activity of Pleurotus ostreatus mycelia grown in medium supplemented with Aronia. The diameter and dry weight of the mycelia were increased in the medium supplemented with Aronia compared with the untreated medium. The total polyphenol content of mycelia grown in medium supplemented with Aronia and untreated medium was 6.54 mg GAE/g and 5.77 mg GAE/g, respectively. The 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical scavenging activity of mycelia grown in medium supplemented with Aronia and untreated medium was 61.81% and 49.65%, respectively. Moreover, the 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) radical scavenging activity of mycelia grown in medium supplemented with Aronia and untreated medium was 59.83% and 52.66%, respectively. These results confirmed that P. ostreatus mycelial growth and antioxidant activity were increased when Aronia was added to the culture medium.

This study aimed to optimize the fermentation condition of black bean using probiotic lactic acid bacteria (LAB) and to evaluate characteristics and antioxidant activity of LAB fermented and heat-treated black bean. Two LAB strains were selected by analysis of acid resistance, bile resistance, antimicrobial activity, and antioxidant activity, and identified as Lactiplantibacillus plantarum CH9 and Lactiplantibacillus plantarum SU18 by 16S rRNA sequencing. Both strains showed similar or higher acid resistance, bile resistance and antimicrobial activity, compared to Lacticaseibacillus rhamnosus GG, a commercial probiotic strain. The heat-killed cells of CH9 and SU18 strains showed significantly (p<0.05) higher DPPH and ABTS radical scavenging activities than live cells. Fermentation of black bean (30%) treated with Alcalase using the two selected strains was found to be optimal condition, increasing viable cell count of LAB up to 10.8 Log CFU/g. During the fermentation, the titratable acidity of Alcalase-treated black bean was notably increased with concomitant decrease in the pH. LAB fermentation significantly (p<0.05) increased antioxidant activity based on DPPH and ABTS radical scavenging activities as well as total phenol content. In addition, total phenol content and antioxidant activity were significantly (p<0.05) enhanced by heat processing (121C, 15 min) of the fermented products. These findings are expected to be useful for the development of various LAB-fermented foods containing heat-killed probiotics.

The objectives of this study are to increase the contents of functional compounds and antioxidant activity obtained from ginger (Zingiber officinale Roscoe) extracts using fermentation and enzyme. The optimal conditions (1%, Aspergillus luchuensis) for extraction methods were determined through fermentation treatment of ginger (concentrations of 0.5 and 1%; Aspergillus oryzae and Aspergillus luchuensis). The quality characteristics of the ginger extract for each treatment method (HW, hot water treated; EZ, enzyme; AL, fermentation; ALEZ, fermentation and enzyme) were observed using the optimal conditions. The water-soluble index (WSI) and total sugar content of the ALEZ increased by 2.6 times and 6.5 times, respectively, compared with that of the HW. However, the sum of gingerol and shogaol contents of ALEZ were 73.9% in ratio compared with lower than that of the HW. Antioxidant contents were generally higher in ALEZ, similar to the WSI trend. Therefore, ALEZ was more effective in enhancing antioxidant activity than EZ and AL. The fermentation and enzymatic approach described in this study would be beneficial to food industries for developing ginger functional products and materials.

This study compared and analyzed the antioxidant effect of Doenjang prepared from vegetable water, and explored the optimal addition ratio of vegetables of 5 kinds and the possibility of application to Doenjang. The sample is three kinds of vegetable water (VW1, VW2, VW3) prepared by adding different ratios of radish, carrot, green onion, onion and shiitake mushroom and Denjang prepared using it. Doenjang was aged and fermented at about 40°C for 40 days, and then separated and used only solids. The content of their antioxidant compounds was measured the content of total phenolic acid contents and total flavonoid contents. In addition, the antioxidant effect was measured by electron donating activity, SOD-like activity, ABTs radical scavenging activity and reducing power. The total phenolic acid contents and total flavonoid contents were high at VW3 and that Doenjang made with VW3. Electron donating activity and SOD-liked activity were high at VW2 and Doenjang made with VW2. ABTs radical scavenging activity was high in Doenjang made of VW3, and Reducing power was high in VW3. Therefore, if Doenjang is prepared with vegetable water prepared by properly mixing 5 types of vegetables, the possibility of developing Doenjang with high antioxidant effect was suggested.

본 연구는 hesperidin과 hesperidin의 aglycone 형태인 hesperetin의 2,2'-azobis (2-aminopropane) dihydrochloride (AAPH)에 의해 신장 독성이 유도된 쥐에서 신장 보호 효과에 대해 연구하였다. Hesperidin과 hesperetin은 200 mg/kg/day의 농도로 7일간 위내투여하였으며, AAPH를 복강주사하여 급성 신장 손상을 유도하였다. 이 후 쥐의 신장 조직에서 지질과산화 함량, nitric oxide (NO) 생성량, catalase 효소 활성을 측정하였으 며, nuclear factor-kappa B (NF-κB) 및 inducible nitric oxide synthase (iNOS) 단백질 발현량을 측정하였다. AAPH로 신장 독성을 유도한 control군의 신장 내 지질과산화 및 NO 생성량은 신장 독성을 유도하지 않은 normal군에 비해 유의적으로 증가하여 산화적 손상이 유도됨을 확인하였다. 반면 hesperidin과 hesperetin를 투여했을 때 신장 내 지질과산화 및 NO 생성량이 control군에 비해 유의적으로 감소하여 산화적 스트레스 개선 효과를 확인하였다. Hesperidin과 hesperetin을 투여한 군의 경우 신장 내 항산화 효소인 catalase 활성을 유의적으로 증가시켰다. 뿐만 아니라, hesperidin과 hesperetin의 투여는 AAPH로 신장독성을 유도한 control군 100% 대비 NF-κB 단백질을 각각 66% 및 71%로, iNOS 단백질 발현을 각각 46% 및 33%로 억제시켰다. 따라서 본 연구를 통해 hesperidin과 hesperetin의 투여가 항산화 활성 조절을 통해 AAPH로 유도된 신장 독성을 억제하는 것을 알 수 있었다.

본 연구에서는 비건 인증(Vegan) 화장품 원료 7종 혼합추출물의 항산화능 및 미백효과를 확인 하였다. 라디컬 소거능으로서 DPPH, ABTS, FRAP 실험, 항산화 물질 측정으로서 폴리페놀과 플라보노이 드 함량 측정을 실시하였다. DPPH 실험에서는 105.74 mg ascorbic acid / g의 항산화능을 나타내었으며, ABTS 실험에서는 85.31 mg ascorbic acid / g의 항산화능을 나타내었다. FRAP에서는 7종 혼합추출물의 1 mg이 ascorbic acid 198.01±5.50 μg의 환원력을 보였다. 폴리페놀 함량은 30.19±0.75 mg/g으로 나타 났으며, 플라보노이드 함량은 9.12±0.36 mg/g으로 나타났다. 한편 세포실험에서는 세포 독성과 미백활성 을 알아보았다. 세포독성의 경우 20% 이하의 세포 독성을 보였으며, 100 μg/mL 농도에서 34.70±2.97% 의 멜라닌 생성 억제능을 보여 7종 혼합추출물의 기능성 화장품 원료로서의 가능성을 확인하였다.

백출(Atractylodes japonica)은 국화과(Compositae)에 속하는 다년생 식물로 한국에서 이뇨 작용, 수렴작용, 항알러지, 신경보호, 항암, 면역증강 및 위장관 보호효과 등으로 민간요법에서 널리 사 용되고 있다. 백출의 열수 및 70% 에탄올 추출물에 대한 DPPH 및 ABTS 자유라디칼 소거능으로 항산 화 활성을 측정하였다. 게다가 NO 생성, iNOS와 COX-2 단백질 발현을 웨스턴 블롯으로 측정하였으 며, 염증성 사이토카인의 발현을 RT-PCR 방법으로 측정함으로 항염증 효과를 측정하였다. 열수 및 70% 에탄올 추출물들의 항산화 활성은 농도-의존적인 효과를 보였지만, 추출용매에 따른 차이는 나타 나지 않았다. 70% 에탄올에 의한 백출 추출물에서 매우 강한 NO 활성 억제효과를 보였다. 백출 열수 및 에탄올 추출물은 NO 생성에 관여하는 iNOS 및 COX-2 단백질의 발현을 현저히 감소시켰다. 열수 및 70% 에탄올 추출물 모두 염증성 사이토카인인 IL-6 및 IL-1b는 현저히 억제시키지만, TNF-α의 발현은 약하게 억제시키는 결과를 얻었다. 본 연구를 통하여 백출 70% 에탄올 추출물이 NO 생성을 현 저히 억제하며, 염증성 사이토카인의 발현을 현저히 감소시키는 효과를 보이므로 염증성 질환 치료 및 개선에 널리 사용될 수 있으리라 생각한다.

국내산 소재를 이용한 단일 추출물의 안전성 실험 및 화장품 소재로써의 선행 연구는 실시되어 왔지만, 개별 추출하여 식물의 특성을 극대화 및 효과 간섭 가능성에 대한 복합 혼합물에 대한 연구가 미비 한 상황이다. 이에 본 연구는 배초향, 적송, 강황, 생강, 산미나리씨, 불수감에 대한 정유 추출에 따른 GC-MSD, 블렌딩 오일의 세포독성, 항산화, 항염을 확인하여 화장품 소재로서의 가능성을 확인하였다. GC-MSD 향기성분을 분석한 결과 주요 성분으로는 배초향은 Estragole, 적송은 à-Pinene, 강황과 생강은 Zingiberene, 산미나리씨 Anethole, 불수감 D-Limonene이 동정되었다. 세포독성이 확인되지 않은 100 uL/mL의 농도에서 NO 생성 70.62% 억제, DPPH 라디칼 소거능 64.03%, ABTS 라디칼 소거능 89.55% 을 보였다. 이를 통하여 블렌딩 정유는 화장품 및 식품, 의약품 산업 분야에서 항산화 및 항염 효능이 있는 원료로서 유용하게 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

본 연구는 미역(Undaria pinnatifida) 추출물과 쇠미역(Costaria costata) 추출물의 항산화 활성 및 HepG2 세포의 알코올로 인한 산화 손상에 대한 보호 효과를 연구하였다. 미역과 쇠미역 추 출물의 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 70% 에탄올 추출물에서 가장 높았다. 또한 미역과 쇠미역 70% 에탄올 추출물의 DPPH (IC50 0.33±0.21, 0.48±0.47 mg/ml), ABTS (IC50 0.34±0.30, 0.47±0.17 mg/ml) 라디칼 소거 활성이 열수 추출물 및 10% 에탄올 추출물 보다 높았다. 추출 물의 간 보호 효과를 확인하기 위하여 HepG2 세포에 알코올 산화 스트레스를 유발하여 MTT 분석을 이용하여 세포 생존력을 측정하였다. 미역 및 쇠미역 열수 추출물은 알코올 처리군 (73.95%) 대비 세포 생존율은 각각 89.91~97.63% 및 84.99~90.54%로 농도 의존적으로 증가시 켰다. 본 연구는 미역과 쇠미역 추출물이 간 보호 및 항산화 효과를 나타냄을 확인하였고 알코 올 산화 손상에 대한 간 보호 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.