Mulberry leaves have been used in oriental medicine for their anti-pyretic and anti-inflammatory benefits. However, their bitter taste and characteristic odor limit their use in food. Thus, mulberry leaves were fermented using three species of lactic acid bacteria prevalent in kimchi. MLp, MLm, and MLs were obtained by means of fermenting mulberry leaves, using Lactobacillus plantarum, Leuconostoc mesenteroides, and Lactobacilllus sakei. Their palatability and biochemical properties were measured to determine the feasibility of using each as a food ingredient. Overall acceptability of yoghurt supplemented with fermented mulberry leaves (MLp, MLm, or MLs) was greater than that for yoghurt supplemented with dried mulberry leaves, while fermentation produced no negative effect on yoghurt palatability. In addition, the total polyphenol levels and radical scavenging effects of mulberry leaf extracts increased with fermentation, but total flavonoid content was not significantly changed. One potentially detrimental effect of fermentation is that α- glucosidase inhibitory potency was slightly decreased, proportional to the decrease in the active component 1-deoxynojirimycin. Despite this minor loss, the improved flavor of fermented mulberry leaves, together with its other beneficial health effects, is expected to render them useful as a food ingredient without lowering the sensory appeal of their target foods.

뽕잎 (Morus alba L.)을 노루궁뎅이 버섯균사체(Hericium erinaceum)로 발효시켜 열수 추출한 발효물(MA-HE)이 항산화 효소인 Cu,Zn-superoxide dismutase (SOD)와 ceruloplasmin (CP)의 산화적 변형에 미치는 영향을 관찰하였다. 세포질에서 중요한 항산화 활성을 나타내는 Cu,Zn-SOD와 CP는 모두 구리이온을 포함하는 단백질이다. MA-HE은 peroxyl radical에 의해 변형되는 Cu,Zn-SOD와 CP를 모두 보호하였다. MA-HE은 peroxyl radical에 의한 Cu,Zn-SOD의 단백질 fragmentation과 효소의 inactivation을 모두 효과적으로 억제하였다. 또한, MA-HE는 CP의 fragmentation과 inactivation도 효과적으로 억제하였다. MA-HE가 peroxyl radical을 소거할 수 있는 기능을 가지고 있는 지를 확인하기 위해 thiobarbituric acid를 이용한 활성 측정법으로 관찰한 결과, MA-HE는 농도가 증가함에 따라 비례적으로 peroxyl radical 소거 활성이 높아지는 것으로 관찰되었다. MA-HE는 100 μg/mL에 서 44.03% 소거활성을 나타냈다. 따라서, MA-HE는 peroxyl radical을 효과적으로 소거함으로서 세포 내의 항산화 효소를 산화적 손상으로부터 보호할 것으로 생각된다. 이와 같은 결과는 MA-HE가 세포 내에서 발생하는 활성산소종을 효과적으로 소거하여 산화적 스트레스에 의해 야기되는 세포 독성에 대한 보호 작용을 할 것으로 생각된다.

The purpose of this study was to determine the safe and effective method for preventing the occurrence of Oryctes rhinoceros Nudivirus in Allomyrina dichotoma on agricultural farms. There is a high demand for the use of A. dichotoma larvae in animal feed and as pet for educational purpose. Recently, we reported that OrNV is fatal virus diagnosed in A. dichotoma larvae in local farms in Korea. Mulberry leaves contain 1-deoxynojirimycin that represented anti-inflammatory, anti-virus, and anti-tumor effects. To prevent OrNV, we have fed the sawdust combined with 1% and 5% mulberry leaves powder to OrNV infected 2nd and 3rd stage larvae of A. dichotoma, and identified the mortality rate(%) during ten weeks. As a results, the 2nd stage larvae which were fed the sawdust combined with 5% mulberry leaves treatment recorded 60% mortality rate after ten weeks compared to the 100% mortality rate in the control. And the fatality rate of 3rd stage larvae which were fed 5% mulberry leaves treatment decreased 70% compared to the control. Therefore, application sawdust combined with mulberry leaves might be effective in the prevention and control of OrNV disease in A. dichotoma. Additionally, in the ten insect breading farms application test, OrNV virus disease have not appeared in the mulberry leaf powder treatment group.

누에는 약제, 면직, 식용, 동물 사료 등에 활용도가 높아 동아시아에서 오랫동안 사육되어 왔다. 뽕잎을 먹고 자란 누에가 사료를 먹고 자란 누에보다 생장주기가 일정하고 더 건강하게 생장한다는 것은 잘 알려진 사실이다. 또한 최근의 연구에 따르면 동물 장내 미생물이 동물의 면역과 생장에 큰 역할을 한다고 알려졌다. 이러한 사실로부터 뽕잎에 존재하는 미지의 미생물이 누에 생장과 면역에 관여할 수 있다는 가설을 세우고 이를 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 뽕잎 내생균을 분리하기 위해 뽕잎을 5mm 크기로 잘라 표면살균 후, 배지에 치상하여 자라나오는 세균을 분리하여 동정하였다. 흥미로운 점은 100개 이상의 뽕잎 절편으로부터 동일한 세균이 검출되었으며 계통학적 분석을 통해 동정한 결과, Pseudomonas syringae pv. syringae(Pss)로 확인되었다. 또한, 뽕잎을 섭식한 누에의 장 속과 분변에서 이 균의 존재를 확인하였다. 누에에 병을 일으키는 곤충병원성 곰팡이에 대한 Pss의 항진균 효과를 확인하기 위해 곤충병원성 곰팡이인 Beauveria bassiana, Cordyceps militaris와 식물병원성 곰팡이 Botrytis cinerea, Fusarium graminearum을 대상으로 대치배양을 통해 균사 생장 억제 정도를 확인하였다. 그 결과, 식물병원성 곰팡이의 생장 억제효과는 관찰되지 않았으나 곤충병원성 곰팡이의 생장이 50% 이상 감소되었다. 특히, 다량의 포자를 생성하여 곤충에 치명적인 병을 야기하는 B. bassiana의 균사 생장이 C. militaris에 비해 더 크게 감소하였을 뿐 아니라 Pss의 배양 추출물을 처리하였을 때 B. bassiana의 포자 발아가 지연되었다. 앞으로 누에 장 속에 안착한 Pss가 곤충병원성 곰팡이에 대한 면역력과 누에 생장에 미치는 영향을 확인해 볼 계획이며 이를 통해 건강하고 안정적인 누에 사육에 활용될 수 있는 미생물 제제를 만들고자 한다.

본 연구에서는 뽕잎(Morus alba)을 노루궁뎅이 버섯균사체(Hericium erinaceum)로 발효시킨 열수 추출물(MA-HE)의 항산화 활성을 확인하고자 하였다. MA-HE의 항산화 활성을 DPPH radical, ABTS radical 소거활성 측정을 통해 알아보았다. 그 결과 DPPH radical 소거활성은 500 μg/mL 농도에서 61.73%, ABTS radical 소거활성은 250 μg/mL 농도에서 97.39%로 나타났다. MA-HE은 DNA의 산화적 손상을 효과적으로 억제하였다. 또한 생체고분자물질인 사람의 혈청단백질의 산화적 손상을 억제하였다. 세포에 H2O2를 처리하였을 때 세포생존율에 비하여 발효물을 100 μg/mL 농도로 전 처리한 세포생존율은 8% 증가했으며, 발효물을 50 μg/mL 농도로 처리했을 경우 세포 내 활성산소의 축적이 유의적으로 감소되었다. 본 연구 결과는 MA-HE이 항산화 활성을 가지고 있으며 산화적 스트레스에 의해 야기되는 세포 독성에 대한 보호 작용도 뛰어난 것으로 사료되었다.

동맥경화 상태에서는 혈관이 수축물질에 예민하게 반응 함으로써 혈압의 급격한 변화에 대한 회복능력이 저하한다. 한편 뽕나무 잎에는 고지방식의 섭취로 인해 발생하는 동맥경화증의 발달을 감소시킬 가능성이 있는 여러 물질이 있다고 추정된다. 뽕나무 잎을 백서에 투여하면 고지 방식에 의해 유발된 혈관이 예민해지는 현상을 감소시킬 수 있는지 시험하기 위하여 고지방식 및 뽕나무잎을 8주 간 투여하고 혈관수축 물질에 대한 혈압의 반응성을 시험 하였다. 순환기반사에 따른 혈압반응 감수성차이를 최소화 할 목적으로 동물의 중추신경계를 파괴(pithing)하고 시험 하였다. 고콜레스테롤을 함유한 식이를 공급한 백서에서 교감신경계 전기자극이나 norepinephrine, phenylephrine, angiotensin II 및 vasopressin 등의 투여로 유발된 혈압상승반응이 증강되었으며, 사료에 뽕잎을 2% 또는 10% 첨 가하면 정상적인 혈압상승반응을 보여주었다. 교감신경계를 파괴하지 않은 채 마취만 한 백서에서는 고콜레스테롤에 의한 반응증강이나 뽕잎에 의한 변화를 관찰할 수 없었다. 이 결과로 부터 뽕잎이 동맥경화에서 나타나는 혈관반응성 변화를 방지하는 데 유용한 것으로 판단할 수 있을 것이다.

산뽕잎, 은행잎 및 혼합차의 침출시간에 따른 항산화 활성을 DPPH 라디칼 소거 활성과 FRAP 방법으로 조사하였으며, 총 페놀 화합물의 함량은 Folin-Ciocalteu법, 플라보노이드 함량은 HPLC로 분석하였다. 침출시간에 따라서 DPPH 라디칼 소거활성과 FRAP 활성은 은행잎차, 혼합차, 산뽕잎차 순으로 높게 나타났다. 총 페놀 성분 함량은 은행잎차, 혼합차, 산뽕잎차 순으로 높았으며 산뽕잎에 은행잎을 2:1로 혼합하였을 때 항산화 활성이 증가하였다. 침출시간 3분 정도에서 산뽕잎차 및 혼합차는 비교적 항산화 활성이 높았으며 은행잎차는 6분 까지 활성이 증가하였다. HPLC로 분석한 플라보노이드 성분 함량은 quercetin이 모든 차에서 가장 함량이 높았으며, 은행잎차, 혼합차, 산뽕잎차 순으로 플라보노이드의 총 함량이 높게 나타났다. 제조한 침출차 들의 항산화 성분 함량과 항산화 활성의 상관계수는 0.87 이상으로 상관성이 상당히 높았다.

Mulberry (Morus sp.) plantations have been deteriorating in Japan due to decline of silk industry. In mountainous areas, large part of the mulberry plantations has been wasted. Cattle grazing in the wasted mulberry plantations is a practical system to reuse the wasted areas for food production, because mulberry leaves are highly nutritive (Ezenwa and Kitahara, 2001), productive (Kitahara et al., 2002) and palatable to cattle (Ogura et al., 2008). In this study, the productivity and quality of mulberry leaves were investigated for 3 years in a wasted mulberry plantation grazed with beef cows, in Minamisanriku town, Miyagi, Japan. Cattle grazing started in September 2005 (paddock A, 44 a) and June 2006 (paddock B, 96 a). For each paddock, two pregnant cows were grazed from June to August-October in 2006-2008. In the paddocks A and B, four mulberry trees were chosen and the leaf mass and chemical composition were measured in mid-June and late August (pre-grazing leaf mass) during 2006-2008. A non-grazed paddock was also measured in 2007-2008. Leaf productivity of mulberry trees significantly decreased with cattle grazing; pre-grazing leaf mass changed from 246.8 g to 10.4 g DM/tree and 286.2 g to 17.6 g DM/tree in the paddock A and B, respectively (Fig 1). In contrast, 149.2-365.1 g DM/tree of leaves was produced in the non-grazed paddock. Chemical composition was stable during the three years in all paddocks. It is concluded that cattle grazing gives severe damage to leaf production of mulberry trees in three years.

Antioxodative substances in Mulberry leaves were examined. Antioxidative substances in Mulberry leaves were extracted by 80% methanol agueous solution. Antioxidative activity of extract was determined by examining hydrogen donating ability on 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and the inhibitory effect on the formation of the peroxide from Linoleic acid in the test tube at 50℃. Antioxidative substance were, then, separated and indentified by thin layer chromatography(TLC), UV-Vis spectrum and High performance liquid chromatography(HPLC) methods. Hydrogen donating ability on DPPH and antioxidative ability on linoleic acid of the extracted antioxidative substance were higher than those of 100ppm butylated hydroxy toluene(BHT). The extracted antioxidative substances were separated by TLC using ethylacetate : chloroform : formic acid : water(8 : 1 : 1 : 1 v/v) as a solvent, and a spot at Rf=0.35 was detected. The spot was scraped from the plate, and extrated by methanol. The extract was analyzed by UV-Vis spetra and HPLC, and chlorogenic acid was identified as a antioxidative substance.

식물의 이차 대사산물은 다양한 생물활성을 가지며 자외선은 이차 대사산물의 생성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 뽕나무는 다양한 종류의 유용 성분을 함유하여 활용가치가 높은 식물 중의 하나이다. 본 연구에서는, UV 조사에 따른 뽕나무 잎의 이차 대사산물의 변화를 조사하기 위하여, 뽕나무 잎을 LC-MS를 이용하여 무표적 분석법으로 분석하였으며, 무표적 분석으로 얻은 scan data를 bioinformatics 프로그램인 R의 XCMS package를 이용하여 profiling 한 결과, 적어도 35종 이상의 화합물에서 UV-C 조사에 따른 양적인 변화가 발견되었다. 이들 중 14종의 화합물은 분리 및 NMR spectrum 비교 또는 표적 분석을 통하여 종류를 확인하였으며, 종류가 확인된 성분에 대해 정량분석을 수행한 결과, morin(464배), oxyresveratrol(256배), 2,3-trans-dihydromorin(170배), 2",4",2,4-tetrahydroxychalcone(120배), catechin(84배), 4"-prenyloxyresveratrol(43배), moracin M(35배) 등의 함량이 현저하게 증가한 것으로 나타났다. 또한 UV-C를 조사한 뽕나무 잎은 대조구에 비하여 항산화 활성이 2.1-2.4배, tyrosinase 억제 활성이 2.3배 증가한 것으로 조사되었다. 이러한 조사 결과는 자외선의 조사가 뽕나무 잎의 기능성을 향상시켜 기능성 식품, 약용 또는 화장품 소재로서의 활용 가치를 향상시키는 유용한 수단이 될 수 있음을 보인다.

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.

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.

뽕 품종의 육종 효율을 높이는 동시에 뽕잎의 기능성 및 이용성을 증대시키기 위해 품종별 채취시기별로 뽕잎을 채취하여 기능성물질인 레스베라트롤 함량을 분석하였다. 그 결과, 오디에 비해 상당히 낮은 함량을 나타냈으나 레스베라트롤의 주요 공급원으로 알려진 포도 품종과 비교했을 때에는 추기의 뽕잎은 오히려 평균 함량이 4배 높았다. 채취시기별 뽕잎의 평균 레스베라트롤 함량에 있어서는 추기의 뽕잎이 춘기보다 함량이 높았으며, 춘기의 뽕잎은 어린잎보다 성숙잎의 레스베라트롤 함량이 높았다. 즉 춘기 5개엽기 어린잎의 평균 레스베라트롤 함량은 102ug/100g 이었으며 뽕잎의 성숙시기가 경과함에 따라 165, 209, 359ug/100g 으로 증가하였다. 하벌 후 새로 자란 뽕잎을 8윌 중순에 채취한 것은 466ug/100g 이었으며, 10월 중순의 뽕잎은 483ug/100g 이었다. 특히 10월 중순에 채취한 뽕잎은 엽질이 매우 거칠기 때문에 직접 식용으로의 이용 가능성은 매우 적으나 '개량뽕', '수계뽕' 및 '청일뽕' 품종의 경우 뽕잎의 레스베라트롤 함량이 각각 838ug/100g , 803ug/100g , 800ug/100g 으로 매우 높으므로 기능성 화장품 등에 첨가하여 사용하기 위한 레스베라트롤 추출물 등을 위한 시료로서 이용한다면 그 활용 가능성은 매우 클 것으로 판단하였다. 또한 '신일뽕', '수성뽕' 및 '상일뽕'의 레스베라트롤 함량도 각각 794ug/100g , 606ug/100g , 583ug/100g 으로 높았다. '청일뽕' 품종의 뽕잎에 대한 수확 후 관리방법에 따른 레스베라트롤의 함량을 분석한 결과 뽕잎 채취 후 -70℃ 에서 냉동, 동결건조하는 방법보다는 수세 후 바로 실온에서 음건하는 경우 뽕잎의 레스베라트롤 함량이 높았다.