Background : The cultivation of wild greens in a forest farming system is an attractive alternative to wild harvesting, due to its much lower production cost compared with conventional cultivation, and its provision of a second income to the landowner. Yet little is known about the conditions that would maximize the growth and antioxidant activities of wild greens in a forest farming system. Thus, this study was conducted to evaluate the optimal conditions that would maximize antioxidant activities of Ligularia fischeri (Ledeb.) Turcz., being cultivated in three different cultivation systems in Korea. Methods and Results : After the fibrous roots of L. fischeri were planted in three different cultivation systems, this study was conducted to assess the effect on health-related properties such as total phenolic contents, flavonoids, DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrasyl) free radical scavenging activities and reducing power. From these harvests in different sites, extracts were prepared using methanol. Total phenolic content in forest farming system (1.061 ㎎·GAE/㎖) was higher than that in other products harvested in conventional and greenhouse system (0.666㎎·GAE/㎖). Also, flavonoid content was higher in forest farming system (0.124 ㎎·QE/ ㎖), compared to conventional and greenhouse system (0.084 ㎎·QE/㎖). Conclusions : Antioxidant activity and cultivation system seem to correlate with total polyphenol and flavonoid contents.

Bacillus amyloliquefaciens CGD3 was used as a starter for fermentation of amaranth and cultural characteristics and biological activities of amaranth were investigated. The viable cells in fermented amaranth was 4.54~8.01 log CFU/mL during 96 hr of fermentation period. Protease activities of amaranth showed the highest by 36.7 unit/mL after 72 hr of fermentation. The total phenolic and flavonoid contents of amaranth increased with fermentation time while its total sugar content decreased. The total protein content was the highest in amaranth fermented for 96 hr (0.25 mg/g). The DPPH scavenging activities, FRAP (ferric reducing antioxidant power), and reducing power of amaranth were highest in amaranth fermented for 72 hr, showing 84.46%, 551.91 μM, and 2.74, respectively. ACE (angiotensin converting enzyme) and α-Glucosidase inhibition rates increased with fermentation time and showed the highest after 72 hr.

In the present study, we investigated the plant growth characteristics and biological activity of four asparagus cultivars grown using two cultural methods and tested the possibility of domestic open field. The number of shoots, buds, roots, shoot and root fresh and dry weights, and total dry weight of the four asparagus cultivars grown in a plastic house were higher than those of the same cultivars grown in an open field. Of the cultivars grown in the open field, Jersey Giant had greater shoot number than the other cultivars. In plastic house cultivation, the number of buds in Jersey Supreme was greater than the other cultivars. The total flavonoid content of the Jersey Giant was greater than the other cultivars, but cultural method was unaffected. The total polyphenol contents in asparagus cultivars grown in the plastic house were higher than those of cultivars grown in the open field. The total polyphenol content of the Jersey Giant grown the plastic house was significantly higher than those of other cultivars. Antioxidant activity such as catalase (CAT) and peroxidase (POX) did not differ significantly with cultural methods and among the cultivars. Ascorbate peroxidase (APX) activity of asparagus cultivars grown in the open field was higher than that of cultivars grown in the greenhouse; the highest APX activity was detected in UC157. Thus, greenhouse cultivation is expected to improve plant growth characteristics and biological activities of asparagus cultivars; each cultural method should be considered when selecting a suitable cultivar for high yield and high bioactive compound content.

본 연구에서는 세토카 가지 정유의 주요 성분을 분석하고 이들의 항균, 항염 및 세포독성 실험을 진행하 였다. 세토카는 제주도에서 널리 재배되고 있는 감귤류의 품종이다. 세토카 나무의 가지는 간벌 작업으로 인해 대부분 폐기되고 있고, 이러한 폐자원의 활용은 최근 많은 관심을 받고 있다. 정유 성분은 세토카 가지의 에탄올 추출물을 호호바오일로 처리하여 얻었다. 세토카 정유의 주요 성분은 ethyl linoleate (64.1%), ethyl palmitate (16.5%), neophytadiene (11.1%) 및 β-citronellol (5.1%)임을 확인하였다. 이들의 항균활성을 확인 하기 위하여 피부 관련 미생물에 대한 paper disc 확산법을 실시한 결과 Staphylococcus aureus 및 Propionibacterium acnes에서 좋은 항균활성을 보였다. 또한 항염활성을 확인하기 위해 lipopolysaccharide (LPS)로 염증이 유도된 대식세포에서 nitric oxide (NO) 생성량을 측정한 결과 세토카 정유 성분은 농도의존적 으로 NO 생성을 저해하였다. WST-1 분석법을 이용하여 세포독성을 측정한 결과 RAW 264.7 macrophage 및 HaCaT 각질형성세포에서 세포생존율이 무처리 대조군과 비슷한 결과를 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 세 토카 가지 정유는 세포독성이 없으면서 염증억제 및 항균효과가 있음을 확인하였으며, 이를 응용한 화장품소재 로써의 개발이 가능할 것으로 여겨진다.

참취로부터 phenolic compounds를 추출 후 항산화 효과, 건강 기능성 식품 및 미용식품 활성을 검정하여 기능성 소재로 활용 가능성을 살펴보았다. 참취에 함유되어 있는 페놀성 물질은 물과 60% ethanol을 용매로 하여 추출하였을 때 각각 11.1 mg/g, 4.18 mg/g 함량을 나타내었다. 추출물의 phenolic 농도를 50~200 μg/mL로 조절하여 DPPH를 측정한 결과, 물 추출물과 ethanol 추출물 50 μg/mL phenolics 농도 에서 각각 87%, 91%였고, ABTS radical decolorization도 50 μg/mL phenolics 농도에서 각각 99%, 99%였다. Antioxidant protection factor는 200 μg/mL phenolics 농도에 서 물 추출물과 ethanol 추출물에서 각각 1.87 PF와 2.22 PF로 측정되었으며, TBARs값은 50 μg/mL phenolics농도에 서 물 추출물이 95%, ethanol 추출물에서 97%를 나타내었 다. Angiotensin converting enzyme(ACE) 저해능은 물 추출 물에서 50.8%, ethanol 추출물에서 69.4%의 저해율을 나타 내었으며, xanthine oxidase 저해능은 물 추출물은 50 μg/mL phenolics농도에서 91%, ethanol 추출물은 200 μg/mL phenolics농도에서 80%의 높은 효능을 보였다. α-Amylase 저해능은 물 추출물과 ethanol 추출물에서 각각 24%, 89% 로 ethanol 추출물에서 높은 효능을 보였다. Tyrosinase 저해 능을 측정한 결과 물 추출물과 ethanol 추출물에서 각각 47%, 25%의 미백 효과를 나타내었다. Elastase 저해능 측정 결과 물 추출물과 ethanol 추출물에서 각각 46%, 14%로 물 추출물에서 주름 개선 효과가 상대적으로 높게 나타내었 다. 이러한 결과로 보아 참취 추출물은 항산화 고혈압억제, 통풍억제, 당분해억제, 미백효과, 주름개선효과 등의 건강 기능성 식품 및 미용식품 활성 소재로서 활용 가능성이 큰 것으로 판단되었다.

Background : Lycium ruthenicum Murr. was known as black wolfberry. It belongs to Solanaceae. In order to elucidate biological activities and functional substances of Lycium ruthenicum Murr., the methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. harvested from Qaidam Besin. area was prepared and was studied. Methods and Results : Antioxidant, anticancer, anti-inflammatory and antidiabetic activities of the methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. were examined using diverse in vitro bioassays and functional substances were analyzed by HPLC and LC-MS/MS. The methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. showed strong DPPH and ABTS radical scavenging activities and also showed strong SOD-like activity. To examine the effects of the methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. for the expression of antioxidant enzymes, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), RT-PCR was performed. SOD expression was strongly increased by the methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. CAT expression was also increased with dose-dependent manner. The methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. showed inhibitory effects against α-glucosidase and α-amylase, and also inhibited NO production. Anticancer effects of the methanol extract of Lycium ruthenicum Murr. assay were examined with five human cancer cell lines. The potent anticancer activity exhibited in HepG2 hepatoma cells. As a result of main component analysis by HPLC, chlorogenic acid and rutin were identified as the major flavonoids of Lycium ruthenicum Murr.. In addition, by LC-MS/MS, petunidine-3-O-rutinoside (trans-p-coumaroyl)-5-O-glucoside was determined as a major anthocyanin of Lycium ruthenicum Murr.. Conclusion : Lycium ruthenicum Murr. showed various biological activities and could be used as a food and a functional material to enhance human health. Further study to identify an unknown flavonoids of Lycium ruthenicum Murr. would be needed.

There has been little research on the harvesting time-dependent changes in the antioxidant activities of new varieties of highland cultures of Gomchwi (Ligularia fischeri) crossed with Turcs (Ligularia fischeri (Ledeb.)) and Nakai (Ligularia fischeri var. spiciformis), namely Sammany (S), Gommany (G) and Damogy (D). This study was conducted to assess the effect of different harvesting times on nutritional and health-related properties such as total phenolic contents, flavonoids, DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrasyl) free radical scavenging activities and reducing power. From these harvests, extracts were prepared using methanol. Total phenolic content in Jul 14-G (Gommany harvested on July 14, 0.172 ㎎·GAE/㎖) was higher than that in other products harvested after the same period (S, 0.154; D, 0.141 ㎎·GAE/㎖). Flavonoid content was higher in Jul 3-G (0.114 ㎎·QE/㎖), compared to Jul 3-S (0.113 ㎎·QE/㎖) and Jul 14-D (0.089 ㎎·QE/㎖). Antioxidant activities were higher in samples harvested after June 12 in all cases. On July 14, the highest DPPH free radical scavenging activities among all harvest dates were seen (92.875~94.595%). The reducing power was also dependent on harvest day (Abs 0.5~0.6 on July 14), showing a pattern similar to that of DPPH free radical-scavenging activities. Antioxidant activity and harvesting times seem to correlate with total polyphenol and flavonoid contents.

본 연구에서는 제주도에 자생하고 있는 12종의 야생 버섯에 대한 항산화, 미백 그리고 염증억제 효능을 조사하였다. 항산화 효능은 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)를 이용한 free radical 소거 활성을 측정하였으며, 미백 효능 검정을 위하여 tyrosinase 저해활성을 측정하였다. 그리고 항염 효능 검정을 위하여 nitric oxide (NO) 생성 저해활성을 측정하였다. 그 결과, DPPH 소거 활성(FSC50)에서는 참나무 잔나비버섯 추출물(74.8 μg/mL), 서어나무 잔나비버섯 추출물(182.6 μg/mL)이 높은 억제 활성을 나타내었다. Tyrosinase 저해 활성(IC50)에서는 참나무 잔나비버섯 추출물(346.8 μg/mL)이 가장 높은 활성을 나타내었고, 이는 비교 대조군으로 사용한 Arbutin (421.6 μg/mL)보다 높은 활성을 나타내었다. 염증 억제 효능 관련 NO 생성 저해율을 측정한 결과, 100 μg/mL 처리 시 참나무 잔나비버섯과 때죽나무 잔나비버섯에서 각각 74.1%, 62.9%의 억제활성을 나타내었다. 그리고, 이들을 농도별로 처리한 결과 농도 의존적으로 NO 생성을 저해함을 확인할 수 있었다. 이상의 연구결과로부터, 참나무 잔나비버섯, 서어나무 잔나비버섯, 때죽나무 잔나비버섯에서 화장품 효능 원료로서의 가능성을 발견할 수 있었다.

본 연구는 반추위 메탄저감용 약용식물 첨가제 개발을 위해 유산균을 이용하여 발효한 두충 및 감초 추출물의 항균활성, 항산화활성 및 in vitro 반추위 발효시험을 실시하였다. 발효 약용식물 추출물 제조를 위해 접종된 종균의 성장효율을 조사하기 위해 실시한 생균수 측정 결과 L. curvatus NJ40, L. brevis NJ42 및 L. plantarum NJ45가 두충과 감초 모두에서 유의적으로 높은 균주 성장을 나타냈다(p<0.05). 항균활성측정 결과는 두충과 감초 추출물에서 공통적으로 L. curvatus NJ40 및 L. plantarum NJ45 로 발효한 추출물이 일부 병원균에 대한 항균효과를 나타내는 것으로 조사되었다. In vitro 반추위 발효시험에서 두충 및 감초 발효 추출물을 적용한 결과, 감초 추출물에서 메탄 저감효과가 나타났다. 특히 반추위내 미생물 발효 특성을 대표할 수 있는 휘발성지방산 생성효율을 향상 시키면서, 전반적 반추위 발효에 부정적 영향이 없는 것으로 나타났다.

철피석곡은 중국에서 전통의약식물로 잘 알려진 난과 식물 중 하나이다. 본 연구에서는 생물반응장치를이용하여 조직 배양된 철피석곡에 대하여 화장품 성분으로써 응용 가치를 평가하였다. 이미 몇몇 보고된 논문에서 철피석곡은 항암, 상처 치유 그리고 면역기능증진 등의 약리학적 활성에 대한 연구가 진행되었다. 본 연구에서는 생물반응장치를 이용하여 조직 배양된 철피석곡의 원괴체상구체 및 다신초에 대하여 화장품 성분으로서효능, 효과를 자연에서 자란 철피석곡과 비교 평가하였다. 항산화 활성 비교 실험 결과 철피석곡의 원괴체상구체는 조직배양된 다신초 및 철피석곡 지하부 및 지상부보다 항산화 효과가 우수하였다. 조직배양된 원괴체상구체의 총 페놀 및 총 플라보노이드 성분 또한 다른 다신초나 자연에서 자란 철피석곡 추출물보다 함유량이 높음을알 수 있었다. 다른 한편으로는 피부 미백과 관련한 효과를 비교 조사한 결과, 조직 배양된 다신초가 자연에서자란 철피석곡 지상부, 지하부 및 조직 배양된 원괴체상구체보다 타이로 시네이즈 활성 억제 및 멜라닌 생성억제 효과가 우수하였다. 이러한 결과들은 피부개선을 위한 화장품 성분으로서 조직배양체의 부분별 응용 가능성을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 전남 신안군과 제주도에서 재배되고 있는 손바닥 선인장 두 종간의 생리활성을 비교 분석하기 위해 기존에 밝혀진 바 있는 생리활성을 중심으로 in vitro 조건에서 DPPH 라디칼 소거능, α-glucosidase와 tyrosinase 활성 억제능, 대식세포의 cytokine 생성 증가효과 및 뇌세포 산화적 손상 억제효과를 측정하였다. α-glucosidase 활성 억제 및 대식세포의 cytokine 생성 증가효과에서는 OFI 추출물의 효과는 거의 없거나 미약하게 보이지만, OH 추출물에서는 매우 효과적으로 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능과 tyrosinase 활성 억제효과에서는 OFI와 OH 추출물간의 큰 차이가 없으나 OFI 추출물에서 조금 더 좋은 효과를 나타냈다. 손바닥선인장 줄기와 줄기 다당류 추출물의 생리활성 비교 연구에서는 DPPH 라디칼 소거능, α-glucosidase 활성 억제능 및 대식세포의 cytokine 생성 증가효과가 손바닥선인장 줄기 다당류 추출물보다 줄기 추출물에서 효과적인 것으로 관찰되었다. 그러나 OFI 줄기 다당류 추출물의 tyrosinase 활성 억제효과는 양성대조물인 ascorbic acid 보다 높게 나타났다. 뇌세포 산화적 손상 억제효과에서는 시료를 첨가하지 않은 대조군에 비해 모든 추출물에서 뇌세포 사멸을 약간 감소시키는 경향만을 나타냈다. 결론적으로 우리나라에 재배되고 있는 손바닥선인장 두 종의 생리활성을 비교한 결과, OH-S 추출물은 α-glucosidase 활성 억제능 및 대식세포의 cytokine 생성 증가효과 그리고 OFI-SP 추출물은 tyrosinase 활성 억제효과가 상대적으로 뛰어난 것으로 나타났다. 그러나 지역농민의 소득창출을 위한 유용생물자원으로서 고부가가치를 확보하기 위해서는 효율적인 추출법, 전임상 동물실험 그리고 유효성분의 개발과정이 수반되어야 한다고 사료된다.

슈퍼자미(SuperC3GHi) 쌀 품종은 색소 성분인 cyanidine-3-glucoside(C3G)의 함량을 크게 증대시킨 품종이다. 슈퍼자미 벼품종을 활용한 새로운 기능성 소재 및 제품으로의 개발 가능성을 타진하기 위하여 본 연구에서는 슈퍼자미 벼품종의 버섯 균사체 발효물을 이용하여 항염증, 항알러지, 항암 기능의 검증을 수행하였다. 1. 슈퍼자미 미강 발효물의 항염 활성을 분석하기 위하여 ear-edema test를 수행한결과 약 35.6%의 염증 억제율을 나타내었다. 2. 슈퍼자미 미강 발효물의 항알러지 활성을 확인하기 위하여 비만세포인 RBL-2H3 세포의 hexoamidase 및 histamine 유리 활성을 조사한 결과 슈퍼자미 미강 발효물을 처리하였을 때 각각 약 40% 및 57%의 억제 활성을 나타내어 항알러지 활성을 확인하였다. 3. 슈퍼자미 미강 발효물의 항암 활성을 조사한 결과 복수암 모델 및 고형암 모델에서 모두 암세포의 증식을 억제하는 활성을 나타내었고, 혈액중 백혈구의 수치를 유의적으로 증가하는 것으로 나타나 슈퍼자미 미강 발효물이 항암 활성을 있음을 확인 할 수 있었다. 4. 이상의 결과에서 슈퍼자미 품종의 미강을 버섯 균사체 발효를 통해 얻어진 기능성 소재는 항염, 항알러지, 항암 활성을 통해서 우수한 기능성 소재로서의 개발 가능성이 매우 높다고 판단된다.