Background : Recently, many studies to seek for medicinal herb compounds from natural products have been attempted capable of being free from harmful side effects and reducing the economic burden. This study was conducted to investigate whether Morus alba L.(MAL) water extracts has a biological safety, and an inhibitory potential against the mutagenicity induced by cigarette smoke condensates(CSC). Methods and Results : MAL was extracted with 70% ethanol and the yield of the extract was 35.1%. The 70% ethanol MAL extract was fractionated sequentially by diethylether, chloroform, dichloromethane, and water, respectively. Crude MAL 70% ethanol extract itself and its solvent fractions did not show any mutagenic effect up to 1 mg/plate toward Salmonella typhimurium TA 98 with or without the microsomal S-9 mixture of liver metabolic activations. On the other hand, the crude MAL extract showed an inhibitory activity against the mutagenicity of CSC with S-9 mixture. Diethyl ether layer among five solvent fractions showed the highest inhibitory activity at the same dose. The inhibitory activity of diethyl ether layer was also increased dose-dependently and the inhibitory rate was about 97.1% at the concentration of 1 mg/plate. Conclusion : In this study, we concluded that all of the crude MAL 70% ethanol extract and its solvent layers are potentially safe for mutagenicity and the diethyl ether layer among the crude MAL 70% ethanol extract has an inhibitory effect against the mutagenicity of CSC.

Total phenolic compounds and antioxidant activity were investigated in leaves of organic apricot, filbert, mulberry, persimmon, and pomegranate trees during growing season. Total phenolic compounds and antioxidant activity in leaves of organic apricot and filbert trees were gradually increased from May to June, attained peak in July, thereafter decreased to minimum level in October. In leaves of organic mulberry tree total phenolic compounds and antioxidant activity were simultaneously increased from May to June and sharply decrease to very low level. The leaves of organic persimmon trees showed very high level of total phenolic compounds and antioxidant activity from May to June, thereafter gradually decrease to October. The leaves of organic pomegranate trees showed extraordinarily highest level of total phenolic compounds among five fruit trees investigated in the study during growing stages, as well as maintained higher than 91 percent of antioxidant activity from May to October. Correlation coefficients between total phenolic compound and antioxidant activity of the leaves of five organic trees were the highest in mulberry leaves, and then persimmon, filbert, apricot, and pomegranate, respectively. However, correlation coefficients between total phenolic compound and antioxidant activity of the leaves of organic pomegranate were very low level, and not significant in their relationship.

This study was considered chances of additional income, if farmers raised silkworms in unused mulberry leaves, after harvesting mulberry, investigated yields of mulberry leaves in vinyl-house and optimal amount in raised silkworms, First, the results was investigated productions of mulberry leaves in the mulberry tree-shape of vinyl-house, T-shape harvested 7.07 kg, Y-shape was 6.55 kg, in comparison with convention of it was harvested 4.75 kg mulberry leaves/1 mulberry tree, was harvested 49%, 38% more each. Also, yields of mulberry leaves was used 302 kg when was raised 1box of silkworms in the mulberry tree-shape of vinyl-house. In other hand, yields of raising silkworms was analysed in the mulberry tree-shapes of vinyl-house, mulberry leaves of 1,000 ㎡ vinyl-house mulberry tree was raised average of 3.74 boxs silkworms, in the concrete conventional-shape was 3.24 boxs, T-shape did 4.17 boxs and Y-shape was 3.83 boxs, Consequently, if the farmers of 1,000 ㎡ vinyl-house mulberry tree raised silkworms with unused mulberry leaves, could get 1~1.2 million won additionally.

오디 당침출액(MSE)의 산화적 스트레스 개선 효과를 확인하기 위하여 HepG2 세포에 H2O2로 산화적 스트레스를 유도시킨 다음, MSE의 보호효과를 확인하였다. MSE를 40 일간 저장하여 DPPH radical scavensing을 통해 DPPH radical 소거능이 유의적으로 좋았던 저장 40일용 MSE를 선택하여 세포 실험에 적용하였다. HepG2 세포에 500 μM H2O2를 처리하여 산화적 스트레스를 유발시키고, MSE를 처리하여 세포 생존율을 확인한 결과, MSE 처리로 인한 세포 생존율이 유의적으로 증가하였고, ROS 생성과 과산 화물에 대한 지표로 측정된 MDA 농도도 MSE 처리로 인해 효과적으로 억제되었다. 또한, H2O2 처리로 감소된 SOD 및 CAT 활성이 MSE 처리로 인해 유의적으로 높아졌으며, H2O2를 처리로 인한 세포핵의 apoptosis body가 MSE 처리 로 인해 감소함을 확인하였으며, 이는 caspase-3 활성 MSE 가 억제시킴으로 인해 세포를 보호하고 있음을 확인하였 다. 이상의 결과로부터 오디 당침출액은 산화적 스트레스 로부터 야기되는 세포독성과 apoptosis로부터 세포 보호 효과를 확인함에 따라 향후 노화와 관련된 다양한 연구 소재의 기초 자료 및 질병 예방 소재로의 가능성을 확인하 였다.

본 연구는 오디씨 에탄올 추출물(MSE)의 멜라닌 합성 저해 효과를 밝히는 것이다. 먼저 MSE의 mel-an-a 세포를 이용한 멜라닌 합성 저해 실험결과, 독성을 보이지 않는 10 µg/mL의 농도까지 멜라닌 합성 저해 효과를 나타내었다. 또한 tyrosinase, tyrosinase-related protein-1 (TRP-1) 단백질의 발현이 저해되었으며, extracelluar signal-regulated protein kinase (ERK)의 발현을 농도 의존적으로 증가시키는 MSE의 기전을 확인하였다. 뿐만 아니라, 제브라피쉬를 이용한 in vivo 모델의 실험에서도 색소 발생이 저해됨을 관찰하였다. 따라서 오디씨로 부터 획득한 에탄올 추출물이 ERK 단백질의 발현으로 인해 멜라닌 생합성을 억제할 수 있음을 밝혔다.

꾸지뽕 열매의 부가가치를 증대하기 위해 꾸지뽕 발효식 초를 제조하고 그의 발효조건을 확립하였다. 전통발효식품 으로부터 초산내성, 초산 고생산능, ethanol 내성 및 아황산 내성이 우수한 49종의 초산 균주를 분리하였고, 16S rRNA 유전자 염기서열의 해독 결과, Acetobacter indonesiensis, A. cerevisiae, A. orientalis, A. tropicalis, A. fabarum, A. pasteurianus 및 A. syzygii으로 동정되었다. 이들 중 GRAS 균주인 A. pasteurianus SCMA5와 SCMA6를 발효 균주로 최종 선정하였다. 최적 발효는 꾸지뽕 열매 함량이 40%(v/v)인 즙액과 5%(v/v) ethanol을 첨가하여 25℃에서 72시간 발효가 가장 적절하였다. 관능평가 결과, SCMA06 균주를 적용한 발효액의 선호도가 SCMA05 균주를 적용한 발효액보다 높았다. SCMA06 균주를 사용한 발효식초에서 항산화 능력을 측정하는 DPPH 라디컬 소거활성의 경우 대조구에 비해 53.02±0.78%이상 높게 나타났고, 항당뇨 능력을 측정하는 AGI활성은 발효 72시간에 91.40±2.43% 저해능을 보여 시판중인 acarbose보다 활성이 높았다. 이번 연구는 꾸지뽕 열매를 활용한 발효식초 제조를 위한 산업화 연구에 기여할 수 있을 것이다.

본 연구에서는 상백피의 소화효소 저해활성과 3T3-L1 전지방세포의 분화 억제능을 기반으로 항비만 효능소재로 서의 활용가능성을 평가하였다. 상백피의 에탄올 추출물 (MRE)은 α-amylase와 α-glucosidase, pancreatic lipase를 활 용한 소화효소 저해활성 평가 실험에서 각각 7.86±0.36, 0.12±0.03, 7.93±0.11 mg/mL 의 IC50 값을 보이며 우수한 억제 활성을 나타냈다. 또한 3T3-L1 전지방세포를 활용한 세포분화억제효능실험에서 MRE 처리군의 세포내 지방 축 적율은 농도 의존적으로 감소되었다. 상백피의 항비만 작 용 기전을 구명하기 위하여 adipogenesis 및 lipogenesis와 관련된 유전자 발현양상을 분석한 결과, 상백피 추출물 처 리군에서는 생체내 지방대사 조절에 중요한 역할을 하는 FAS와 ACC 뿐 아니라 adipogenesis와 lipogenesis와 관련된 주요 전사요소인 PPARγ와 C/EBPα, SREBP-1c의 유전자 발현이 현저하게 억제되었다. qRT-PCR 분석 결과, 상백피 추출물의 anti-adipogenesis 효능은 전사단계에서의 관련 유 전자 발현억제에 기인한다고 판단되었다. 본 실험결과 상 백피 추출물은 전지방세포의 분화와 세포내 지질합성을 저해하고 비만과 관련 된 소화효소에 대한 저해활성을 나타 내었다. 이러한 결과를 기반으로 상백피의 비만 예방 소재 로서의 잠재적인 가능성을 확인하였다.

전통발효식품으로부터 분리한 발효능이 우수한 미생물과 기능성이 밝혀진 농특산 향토자원을 활용한 새로운 기능성 장류를 개발하고자 하였다. 꾸지뽕 열매를 A. oryzae koji, Lactobacillus 6종 및 Bacillus 2종에 대하여 발효시킨 결과, B. licheniformis SCDB 1234 균주가 kaempferol 함량을 9.54μg/g에서 217.04μg/g을 약 22배 증강시켜 최종 발효균주로 선발되었다. 꾸지뽕 열매를 선발균주를 활용하여 발효한 발효물 20배 희석액의 DPPH 항산화 활성은 대조구인 BHA, BHT의 92~99 ppm 농도와 유사한 활성을 보였고, tyrosinase 저해 활성도 arbutin이나 kojic acid의 95 ppm과 90 ppm과 같은 높은 저해 활성을 보였다. 꾸지뽕 열매 발효물을 첨가한 된장을 개발하여 유기산, 유리당 및 유리 아미노산을 분석하였다. 전반적으로 꾸지뽕 열매 발효물을 첨가하지 않은 장류와 유의적인 차이점을 보이진 않았다. 꾸지뽕 열매 발효물과 개발한 된장의 pancreatic lipase 저해활성을 측정하였다. 발효물의 경우에는 발효전보다 발효후에 더 높은 80% 이상의 높은 저해능을 보여주었다. 개발한 된장은 숙성전 된장이 숙성후 된장에 비해 더 높은 저해능을 보여주었다. 항당뇨 효과로 AGI활성을 분석한 결과, 꾸지뽕 열매는 발효전보다 발효후에 활성이 높게 측정되었고, 꾸지뽕 열매 발효액 10%를 첨가한 숙성전 된장의 AGI활성은 84.89±0.08%, 숙성후 된장은 91.25±0.04%를 나타내었다. 결론적으로 꾸지뽕 열매의 발효물의 생리활성 및 항산화 활성은 발효를 통하여 상승함을 보여주었고, 새로운 건강기능성 식품 개발에 활용가능성이 높은 잠재적 소재임을 보여준다.

뽕잎, 녹차 및 뽕잎과 녹차혼합물이 sterptozotocin 유발 당뇨 쥐의 혈당 조절효과에 대해 살펴보았다. 실험군은 정상군(N), 당뇨 대조군(STZ), 5% 뽕잎 분말 첨가 당뇨군(STZ-M), 5% 녹차 분말 첨가 당뇨군(STZ-G) 및 2.5% 뽕잎과 2.5% 녹차혼합분말 첨가 당뇨군(STZ-MG)으로 5군으로 나누어 4주간 실시하였다. 체중증가량은 뽕잎, 녹차 및 뽕잎과 녹차혼합물 첨가 당뇨군(STZ-M, STG-G, STZ-MG)들이 당뇨 대조군(STZ)에 비하여 유의적 차이는 없었으나 다소 증가하였다. 뇨 중 포도당 함량은 뽕잎, 녹차 및 뽕잎과 녹차혼합물 첨가 당뇨군(STG-G, STZ-MG)들이 당뇨 대조군(STZ)에 비하여 감소효과를 보였다. 4주간 혈당의 변화는 뽕잎, 녹차 및 뽕잎과 녹차혼합물(STZ-M, STG-G, STZ-MG)의 급여로 혈당 수준이 감소하는 경향이었고, 뽕잎과 녹차혼합물 첨가 당뇨군(STZ-MG)이 혈당 강하효과가 가장 높았다. 시험 종료 후 혈청 포도당 함량은 뽕잎, 녹차 및 뽕잎과 녹차혼합물 첨가(STZ-M, STG-G, STZ-MG)로 당뇨 대조군(STZ)에 비하여 모두 유의적으로 낮게 나타나 정상군(N)과 비슷한 경향을 보였다. 혈청 인슐린 함량은 녹차 및 뽕잎과 녹차혼합물 첨가(STG-G, STZ-MG)로 당뇨 대조군(STZ)에 비하여 유의적으로 증가하였고, 혈청 fructosamine 함량은 유의적으로 감소하였다. 이상의 결과 뽕잎, 녹차 및 뽕잎과 녹차혼합물의 급여는 STZ로 유발된 당뇨 쥐의 혈당 강하효과를 확인하여, 당뇨성 질환의 예방 및 개선에 효과가 있을 것으로 사료된다.

본 연구에서는 오디 농축액을 우리나라 전통한과인 약과에 첨가하여 약과의 저장 중 품질 특성에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. 약과의 수분함량은 대조군에 비하여, 오디 농축액 3% 첨가 약과가 높은 수분함량을 나타내었다. 저장 기간별 약과의 수분함량은 모든 군에서 2주 동안 급격한 수분함량의 감소를 나타내었고, 2주와 3주의 수분함량 변화는 유의적 차이를 나타내지 않았다(p<0.05). 오디 농축액을 첨가한 약과의 색도는 0주차의 오디 약과에서는 명도(L)는 대조군에 비해 오디 농축액의 첨가량이 많아질수록 낮아지는 경향을 보였고, 적색도(a)는 대조군 5.88, 오디 농축액 3% 첨가군은 6.69로 오디 농축액을 첨가할수록 높게 나타났다. 또한 황색도(b)는 18.32~11.51로 오디 농축액 첨가량이 높아질수록 낮아지는 경향을 보였다. 명도(L)는 저장기간이 지남에 따라 대조군이 58.56에서 46.45로, 오디 농축액 3% 첨가군은 43.82에서 35.92로 낮아졌고, 적색도(a)와 황색도(b) 모두 3주가 경과하면서 높아지는 것을 볼 수 있었다. 지질산패정도를 알아보는 실험중 산가는 시간이 경과함에 따라 유의적 차이가 나타나(p<0.05) 3주차 오디 농축액을 첨가한 약과는 1.65~1.91의 산가를 나타내었고, 대조군은 1.97로 오디 농축액 첨가군이 대조군보다 산가보다 더 낮게 나타났다. 과산화물가는 0주차에는 시료간의 유의적인 차이가 나타나지 않다가 3주차에는 대조군 63.80 meq/kg, 오디 농축액 1% 첨가군 58.46 meq/kg, 2% 첨가군 55.00 meq/kg, 3% 첨가군 52.54 meq/kg로 대조군의 과산화물가가 오디 농축액 첨가군에 비해 높은 경향을 나타내었다. 0주차 TBA가는 11.25~13.11로 오디 농축액을 첨가할수록 낮은 값을 나타내었고, 3주가 경과한 후 TBA측정 결과 대조군이 가장 높은 TBA가를 나타내었으며 오디 농축액 3% 첨가군이 가장 낮게 측정되었다. DPPH 라디칼소거능은 오디 농축액의 첨가량이 많아질수록 증가하는 경향을 나타내었고, 저장 기간 동안 모든 군의 DPPH라디칼소거능은 감소하였으나 오디 농축액 첨가군이 대조군에 비해 낮은 IC50값을 유지하였다. 실험의 결과들로부터 오디농축액의 첨가량이 증가할수록 항산화성이 높아지고, 지질산패를 억제되는 것을 확인하였다. 이는 항산화성의 증가로 인해 오디 농축액을 넣은 약과가 넣지 않은 약과보다 지질산패가 억제되는 것으로 사료되며, 약과 제조시 오디농축액을 첨가하면 저장성이 증대된 약과를 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

Complex of mulberry extract (CME) is composed of extracts of mulberry (Morus alba L.) fruit, mulberryleaves and black beans (Glycine max (L.) Merr.). In this study, we investigated prevention effects of CME on degenerativearthritis. The SC50 value of DPPH radical scavenging by CME was 158.49±11.35㎍/mL. We found that CME significantlyreduced the production of nitric oxide (NO) and protein expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) in RAW 264.7 cells whichwere activated by LPS. Experiments using animal model of degenerative arthritis showed that CME (400㎎/㎏ bodyweight) inhibited the production of TNF-α (77.5%) and IL-1β (95.0%). Furthermore, it was observed that CME reduced to85.9% of paw edema induced by carrageenan. These results suggest that CME could improve degenerative arthritis.

본 연구는 오디를 이용한 고부가가치의 기능성와인을 개발하기 위한 연구의 일환으로 먼저 4가지 베리류과실(오 디, 블루베리, 딸기, 복분자)와인의 항당뇨, 항노화 및 항산 화활성을 α-glucosidase, tyrosinase 및 DPPH radical를 사용 하여 측정한 후 α-glucosidase 저해활성이 가장 강한 오디와 인으로부터 저해제를 분리 및 동정하였다. 또한, 3 가지 뽕나무 품종(익수뽕, 대성뽕, 청일뽕) 오디를 이용하여 오디 와인을 제조하여 품종과 발효에 따른 α-glucosidase 저해제 의 함량 변화를 측정한 결과는 다음과 같다. 4가지 베리류과실 와인의 항산화, 항당뇨 및 항노화 활성 을 측정한 결과, 오디와인이 가장 높은 α-glucosidase 저해활 성을(69.37%) 나타내었으며, DPPH 라디컬 소거능은 블루 베리(64.57%) 및 오디와인(62.48%)이 유사하게 높았으며, 딸기와인이 가장 높은 tyrosinase 저해활성(59.63%)을 나타 내었다. 이 중 α-glucosidase 저해활성이 가장 높은 오디와인 으로부터 효소저해제를 분리 및 동정하기 위해 오디와인을 먼저 감압농축하여 에틸아세테이트로 분획한 다음 Diaion HP-20, ODS-A 및 Sephadex LH-20 column chromatography 를 순차적으로 실시하여 4가지 분획을 얻었으며, 이 중 α -glucosidase 저해활성이 가장 강한 Fr. 4로부터 UV 및 NMR 분석을 통해 quercetin를 동정하였다. 마지막으로 뽕나무 품종 및 발효에 따른 오디와인의 α-glucosidase 저해제의 함량을 측정한 결과, 대성뽕 오디와인의 quercetin 함량 (16.83 ppm)이 가장 높았으나, 익수뽕 및 청일뽕 오디와인 의 quercetin 함량은 각각 14.85 및 8.92 ppm으로 낮았다. 그리고 발효 및 숙성에 따라 오디와인의 quercetin 함량은 크게 감소하였다. 이상의 연구 결과로부터 4가지 베리류 과실와인 중 오디와인이 가장 높은 α-glucosidase 저해활성을 나타내었으며, 주된 저해물질은 quercetin임을 기기분석을 통해 확인할 수 있었기에 향후 오디와인은 당뇨예방용 기능성와인으로서 크게 각광을 받을 것으로 사료된다.

To determine the appropriate harvest maturity of mulberry to prolong the freshness during distribution, mulberries were classified into three groups (80%, 90%, and 100%) based on their degree of maturity and then compared for their firmness, color, anthocyanin, soluble solids content, pH, titratable acidity, viable cell, mold and sensory quality. They were then investigated for quality changes by maturity under different distribution temperature at 20℃, 10℃ and 0℃. Immediately after harvest, the 80% matured mulberries were shown to be the firmest and 1.74 and 2.64 times firmer than 90% and 100% matured mulberries respectively. The more mature the mulberries were the lower the “a” value was while anthocyanin content was higher. The soluble solids content and pH of mulberries increased as they matured. Less mature the mulberries were the higher titratable acidity was and lower microbial levels in mulberries were. In terms of sensory quality, color of the 100% matured mulberries was the highest but the 90% matured mulberries were most preferred based on other sensory indexes. In comparison to storability of mulberries by maturity, although the firmness of the 80% matured mulberry decreased rapidly, they were the firmest during distribution periods. The level of mold of the 100% matured mulberries was higher than others. Moreover, the more mature mulberries were the quicker they deteriorated. According to quality indexes, depending on maturity and sensory evaluation of mulberry distributed at different temperatures, the storability of the 80 and 90% matured mulberries were higher than that of the 100% matured mulberries. In conclusion, judging by their sensory quality, the 90% matured mulberries were more appropriate for harvesting than the 80% matured mulberries.

For the investigation of the quality loss of mulberry during distribution, the deterioration rate, microorganism growth, and sensory quality of mulberry kept at 20, 10 and 0℃, respectively, were investigated. Based on the results, the optimum temperature for extending the freshness of mulberry was examined in the temperature range of -1.5 to 1.5℃. The level of mold in the mulberry kept at 20 and 10℃, respectively, was much higher than that kept at 0℃. The quality of the mulberry deteriorated seriously after two days at 20℃, after six days at 10℃, and after 12 days at 0℃. The marketability of mulberry as determined via sensory evaluation was much more prolonged by decreasing the keeping temperature from 20 to 0℃. To extend the freshness of mulberry using these results, the optimum temperature was evaluated at the range of -1.5 to 1.5℃ for 25 days. During storage, the changes in the color and pH of the berry were not significantly different by storage temperature, but the microbial levels and deterioration rate increased in the order of 1.5, 0, and -1.5℃. In particular, the firmness of the mulberry decreased rapidly at 1.5℃, showing a significant difference from the others. The titratable acidity and sugar contents decreased gradually at all the applied temperatures. The anthocyanin content decreased sharply at 1.5℃ but gently changed at -1.5℃. Through the sensory results of this study, it was adjudged that the marketability of mulberry could be maintained about 0.7 times at 1.5℃ and 1.3 times at -1.5℃ compared with the marketability at 0℃, respectively.

In this study, the quality characteristics and antioxidant activity of mulberry salad dressing prepared with yam juice during storage at 5℃ for four weeks were evaluated. The salad dressing was prepared with a salad base, mulberry, omija, and yam (4:4:6:1 or 4:4:6:3). Fresh yam juice was added to the salad dressing at 0, 7, and 18% levels. After four weeks storage, the pH increased whereas the acidity decreased. As the yam concentration increased, the pH increased to 3.84 and the acidity decreased to 0.14%. The Hunter color L (lightness), b (yellowness), and a (redness) values decreased over the storage period. After four weeks storage, the viscosity increased from 83.2 to 158.5 cp according to the amount of yam juice that was added. The antioxidant activity, such as the DPPH radical scavenging activity, and the total polyphenol content of the salad dressing improved as the yam concentration increased. Moreover, according to the storage time, the peroxide value did not increase. These results show that the mulberry salad dressing to which omija and fresh yam juice were added maintained its freshness with high antioxidative activity during storage.

This study was carried out to investigate solid-state fermentation method using cellulolytic lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum TO-2100 in order to increase piperidine alkaloid contents in mulberry leaves. Piperidine alkaloid, one type of which include 1-deoxynojirimycin (1-DNJ), is known to inhibit α-glycosidase activities. Using this strain, the optimal solid-state fermentation conditions on mulberry leaves powder were found as the following: initial moisture content, temperature and relative humidity were 20%, 30~35℃ and 60 ~ 70%, respectively, and the fermentation time was 72 hrs. The piperidine alkaloid contents in the fermented mulberry leaves were 2.86% on dry powder, which is 7-fold increase from that of non-fermented mulberry leaves. The 1-deoxynojirimycin contents after applying preparative thin layer chromatography were 2.02% on dry powder, which is 8 times higher than that of non-fermented mulberry leaves. α-Glycosidase activities was inhibited by 65.7 ~ 84.7% with 3 ~ 5% treatments of hot-water extracts of the fermented mulberry leaves, compared to 16.2 ~ 40.2% with 3 ~ 5% treatments of hot-water extracts of non-fermented mulberry leaves. Therefore, the results suggest that solid-state fermentation method does indeed increase of piperidine alkaloid contents on mulberry leaves.