This study was carried out to establish various physiological changes according to soil water stress and to compare the degree of water stress between two species of grapevines (‘Jinok’ as a new breeding cultivar and ‘Campbell Early’ as a control) using thermography. Soil water potentials were treated at -70, -30, and -5 kPa with waterlogging for 7 days. Regarding the photosynthetic rates (A) of the two cultivars, they showed an order of –30 kPA > -5 kPa > -70 kPa in order. With -70 kPa and waterlogging treatments, a decrease of photosynthetic rate was observed at 3 days after treatment, with a more significant decrease accumulating over time. At 7 days after treatment, photosynthetic rates of ‘Campbell Early’ (33.3, 45.6%) and ‘Jinok’ (56.6, 57.3%) grapes decreased compared to those with -30 kPa treatment. H2O2 and proline synthesis were the highest with the waterlogging treatment. In terms of proline synthesis, ‘Campbell Early’ had a relatively higher rate than ‘Jinok’. Leaf and stem water potential were the lowest with the -70 kPa treatment and the highest with the - 30 kPa treatment f or both cultivars. Crop water stress index (CWSI) showed the following order: waterlogging > -70 kPa > -5 kPa > -30 kPa, which was the opposite result of water vapor transfer (IG). As a result of correlation analysis between factors, photosynthetic rate showed negative correlations with the water potential of leaf and stem and crop water stress index but a positive correlation with the relative water content of leaves. Thus, tolerance to water stress of ‘Campbell Early’ was relatively stronger than that of ‘Jinok’ grape. It is possible to compare water stress using infrared imaging.

본 연구에서는 식물에 의한 표면적 증가와 생리작용이 미세먼지 정화에 미치는 영향을 추정하기 위하여 대조구(Control; Type C)을 설정하고, 관엽식물(Spathiphyllum wallisii; Type P)과 인조식물(Artificial Plant; Shape of Spathiphyllum wallisii; Type A.P)을 활용하여 미세먼지 정화소요시간을 측정하고 비교ㆍ분석하였다. 그 결과, 각 실험구별 미세먼지 정화에 소요된 시간은 Type C에 비하여 Type A.P는 57~64%, Type P는 31~32% 수준으로 감소하였다. 이후, LMM(Liner Mix Model)을 활용하여 각 실험구별 시간변화에 따른 교호작용을 검정한 결과, 표면적증가와 시간변화(PM10 : t=3.123, p<0.05, PM2.5 : t=3.180, p<0.05), 생리작용과 시간변화(PM10 : t=4.065, p<0.05, PM2.5 : t=4.307, p<0.05)는 통계적으로 유의한 것으로 분석되어 각 요인과 시간변수의 교호작용이 있음을 확인할 수 있었다. 마지막으로 식물의 미세먼지 정화요인에 따른 효율은, 정화요인이 존재하지 않는 대조구(Type C)에 비하여 표면적 증가로 1.40배, 생리작용으로 1.95배, 총 평균 2.74배의 정화시간이 더 짧은 것으로 비선형회귀분석을 통해 추정하였다. 이상의 결과를 종합하여 식물체의 미세먼지 정화매커니즘 중 생리작용(방출 및 흡수 등)이 표면적 증가(흡착)보다 더 큰 영향을 미치고 있음을 예상하였으며, 이에 따라 미세먼지 정화 기능을 목적으로 하는 녹지에서 비배 및 관수관리등 녹지관리가 중요한 요인임을 피력하였다.

본 연구는 국내 천연 자생 식물인 쥐오줌풀을 정유 추출하여 향기 성분 분석결과를 기반으로 항산화(DPPH, ABTS), 세포생존율(MTS), 항염(Nitric oxide)실험을 수행하였다. 향기성분 분석결과 쥐오 줌풀의 대표 유효 성분인 ester류의 bornyl acetate가 47.88%로 타지역에 비해 높은 함유량을 나타났으며 patchouli alcohol (18.9%), camphene (11.37%), camphene (11.37%), α-Pinene (5.44%), D-limonene (1.11%)등이 동정되었다. 항산화 활성인 DPPH 라디칼 소거능이 250 μl/ml에서 73.62%, ABTS 라디칼 소거능이 250 μl/ml에서 82.17%을 보였으며, 세포독성이 확인되지 않은 5 μl/ml의 농도에서 NO 생성 저해능은 대조군에 대비 62.02%로 감소함을 나타났다. 이를 통해 기능성 제품으로의 활용 가능성을 과학 적으로 검증하여 쥐오줌풀 정유를 활용한 연구분야에 일부 기여할 수 있을 것이라 기대되는 바이다.

본 연구는 침출차 원료로 레드비트를 활용하기 위해서 세포독성, 항염증 및 항산화 등의 활성을 조사하고자 설계되었다. 항산화 효능은 DPPH 및 ABTS 라디컬 소거 활성을 분석하여 평가하였다. RAW 264.7 세포를 통해 MTT 분석으로 세포 생존율을 평가하고 LPS로 유도하여 활성산소종과 염증 매개체(일산화질소, TNF-α, IL-6 등)의 생성량을 확인하였다. 그 결과, DPPH 및 ABTS 라디컬 소거 활성은 농도 의존적으로 증가하였으며, 모든 농도에서 세포독성이 없음을 확인하였다. 또한, LPS로 유도한 RAW 264.7 세포에서 활성산소종(ROS)과 일산화질소(NO), IL-6, TNF-α 생성량을 유의적으로 감소시켰다. 따라서 이러한 결과는 레드비트가 안전한 항산화 및 항염증 효과를 가진 침출차의 원료로서 높은 잠재력을 가지고 있음을 시사한다.

본 연구에서는 한국과 중국에서 재배한 목이, 흰목이를 대상으로 추출용매별 생리활성 물질의 차이를 현재까지 비교적 많은 연구가 진행되어 왔던 표고버섯과 비교하여 DPPH 라디컬 소거능과 아질산염 소거능, 총 폴리페놀 함량과 베타글루칸 함량에 대한 성분차이를 비교 분석하였다. 한국산 목이, 흰목이, 표고의 열수추출물의 DPPH 라디컬 소거능은 70% 에탄올 추출물에 비하여 높은 것으로 나타났으며 추출용매와 상관없이 중국산 버섯류에 비하여 높은 값이었다. 중국산 버섯 중 목이의 열수추출 및 70% 에탄올추출물에서 가장 높은 라디컬 소거능을 보였다. 아질산염 소거능은 중국산 버섯류의 70% 에탄올추출물에서 한국산 동일 버섯류에 비하여 높은 아질산염 소거능을 나타냈다. 각 버섯류의 총 폴리페놀 함량은 70% 에탄올 추출 조건이 열수추출에 비하여 높은 값을 나타냈다. 특히 재배국가와 상관없이 목이는 70% 에탄올추출물에서 가장 높은 총 폴리페놀 함량을 보였다. 한국산 및 중국산의 표고는 열수추출 조건이 70% 에탄올추출에 비하여 높은 총 폴리페놀 함량을 보였다. 베타글루칸 함량은 중국산 식용 버섯류가 한국산 버섯류에 비하여 높은 함량을 나타내고 있었다. 위와 같은 결과로부터 각각의 버섯류에 맞는 최적의 용매를 사용해야 최대의 유효성분을 추출할 수 있다고 사료된다. 본 연구에서 사용한 목이, 흰목이, 표고가 한국 및 중국에서 재배되는 버섯의 대표성을 나타내기에는 부족하나 이러한 연구결과를 토대로 더 많은 비교샘플수를 늘려서 다양한 식용버섯류에 대한 기능성 평가를 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

국내 자생하는 야생버섯의 생리활성 및 항염 활성을 분석하기 위하여 버섯추출물에 대한 DPPH 라디컬 소거능, 아질산염소거능, 총 폴리페놀 함량, NO 생성저해도 및 세포독성을 분석하였다. 국내 수집 야생버섯 중에서 DPPH 라디컬 소거능이 높은 버섯은 64.2%를 나타낸 박막깔때기버섯(OK825)과 69.7%를 보인 흰우단버섯(OK829)이었다. 아질산염 소거능은 흰우단버섯(OK811)이 64.1%로 가장 높았다. 야생수집 버섯류 중에서 가장 높은 총 폴리페놀 함량을 나타낸 것은 젖비단버섯(OK804), 흰우단버섯 (OK829) 및 큰밤갈색광대버섯(OK944)으로 각각 19.7 mg GAE/g, 20.2 mg GAE/g, 22.3 mg GAE/g의 값을 보였다. NO 생성저해도의 경우, 박막깔때기버섯(OK825)과 노란다발버섯(OK826)은 각각 11.8%와 11.2%로 가장 낮은 NO를 생성하는 것으로 나타나 수집 버섯 추출물 중에서 가장 높은 항염증 효능을 보였다. MTT를 이용한 세포 생존율(%)을 측정한 결과 젖비단그물버섯(OK804), 흰우단버섯(OK811), 노란젖버섯(OK904)의 추출물에서는 각각 40.3%, 48.3%, 43.2%로 가장 높은 생존율을 나타내었다. 본 연구결과는 국내 버섯산업의 확대를 위하여 우수 버섯자원을 발굴함과 동시에 토종 버섯자원을 이용한 새로운 천연물 유래 생리활성 물질로 활용하기 위한 기초자료로 활용도가 높으리라 기대된다.

울금(Curcuma longa L.)의 사포닌 함량과, 증류수(distilled water, DW), 70% 에탄올 및 노르말 부탄올의 3가지 용매를 사용하여 산화억제 효과를 통한 기능성 식품 소재로서의 가치를 확인한 결과, 총 사포닌 함량은 7.506±0.349 mg SE/g dry weight으로 확인되었다. 추출 수율은 DW (17.11%), 70% 에탄올(15.26%), 노르말 부탄올(4.12%)로 DW에서 가장 높게 나타났으며, 노르말 부탄올 추출물에서 낮은 수율을 보였다. 항산화 활성은 농도가 높아질수록 활성이 증가되는 것으로 관찰되었다. 총 페놀 함량은 DW, 70% 에탄올, 노르말 부탄올 순으로 각각 8.57, 41.01, 119.11 mg GAE/g의 함량으로 나타났으며, 노르말 부탄올 추출물에서 유의적인 차이를 보이며 높게 관찰되었다(p<0.05). DPPH 라디칼 소거활성은 DW, 70% 에탄올, 노르말 부탄올 순으로 확인되었다. ABTS 라디칼 소거활성, 환원력 및 ferric reducing antioxidant power (FRAP) 또한 DPPH 라디칼 소거활성과 비슷한 양상으로 나타났지만, ferrous ion 킬레이트 능은 노르말 부탄올(15.87~21.17%), 70% 에탄올(26.10~50.76%), DW(44.47~84.24%) 순으로 측정되었다. 이에, 울금은 산화억제 및 생리활성을 가지는 것으로 규명되었으며 기능성 식품 소재로서의 활용 가능성이 높은 것으로 사료된다.

Physiological responses and activities of antioxidative enzymes were investigated in pepper(Capsicum annuum) seedlings subjected to low temperature stress. The seedlings were exposed to 7℃, 11℃, or 15℃ for 4 h during the early seedling stage of pepper plants. The results showed that plant height and chlorophyll content were unaffected by the treatments. Polyphenol content in seedlings exposed to 7℃ was higher than that at 11℃ and 15℃ for 2 h. After 3 h of treatment, the flavonoid content was higher in pepper seedlings exposed to 7℃ than 11℃ and 15℃, which was slightly higher than that detected in the control. The H2O2 content increased remarkably with increasing exposure time to low temperature(i.e., 7℃) as compared to that at 11℃ and 15℃. The levels of antioxidant enzymes superoxide dismutase(SOD), catalase(CAT), ascorbate peroxidase(APX), and peroxidase(POD) fluctuated. These results provide basic information that can be utilized to maintain efficient temperature in greenhouses for sustainable growth of pepper under severe low temperature conditions.

치자(Gardenia jasminoides Ellis fructus, GJE) 씨에서의 70% 에탄올, CM (chloroform: methanol, 부피 비 2:1(CM)) 및 노르말 부탄올 추출 용매별 flavonoid 함량 및 항산화 능, 금속 킬레이 트 능력 측정을 통하여 치자 씨의 기능성 식품 소재로서의 가치를 검토한 결과, 치자 씨의 proanthocyanidin 함량은 건조 무게(g) 중 카테킨(catechin) 당량으로 계산하여 70.035±0.772 mg으로 나타났으며, 추출 수율은 CM (36.39%), 70% 에탄올(27.32%), 노르말 부탄올(26.23%) 순으로 나타났 다. 추출 용매별 항산화 능은 농도(0.2, 0.4, 0.6 mg/mL)가 증가할수록 유의적으로 증가하였으며 (p<0.05), 양성대조군으로 사용된 ascorbic acid, butylated hydroxyanisole (BHA), ethylenediamnetetraacetic acid (EDTA) 보다는 낮은 활성이 확인되었다. Flavonoid 함량(mg)은 시료 g 당 케르세틴(quercetin) 당량으로 계산하여 70% 에탄올(0.830), CM (0.752), 노르말 부탄올(0.105) 순 으로 확인되었으며, 항산화 능 분석 실험과 금속 킬레이트 능력 실험에서도 이와 유사한 양상으로 동정 되어 모든 분석에서 70% 에탄올과 CM 추출물이 강한 생리활성을 나타내었다. 따라서 치자 씨의 용매 별 flavonoid 함량에 따라 항산화 능 및 금속 킬레이트 능력이 증가하는 것으로 관찰되었다. 이에, 치자 씨는 proanthocyanidin과 flavonoid 화합물을 다량 함유하고 있으며, 높은 항산화 능 과 생리활성을 가 지고 있어 기능성 식품 및 천연 항산화제로서의 가치가 있을 것으로 추정된다.

In this study, using the surface dielectric barrier discharge (DBD) produced at atmospheric pressure to improve the physiological activities of quercetin was investigated. Quercetin (at 200 ppm) was treated using air DBD with an input power of 250 W. The tyrosinase inhibition effect and total phenolic content of quercetin increased from 38.96 to 91.58% and from 134.53 to 152.93 ppm, respectively, after 20 min of plasma treatment. The antioxidant activity of quercetin treated for 20 min in the lipid models was higher than that of quercetin treated for 0, 5, and 10 min. Furthermore, plasma-treated quercetin exhibited antimicrobial activity against Listeria monocytogenes, Salmonella Typhimurium, and Staphylococcus aureus, whereas activity was not shown in the control. Structural modifications of the quercetin molecule induced by plasma might be responsible for the improvements in its physiological activity. These results indicate that DBD plasma could be used to enhance the physiological activity of quercetin for various applications in food.

심비디움은 난초과(orchidaceae)에 속하는 다년생 초(perennial herb)로 약용 식물로 알려져 있으나 이에 대한 과학적 자료가 부족한 실정이다. 본 연구의 목적은 심비디움의 뿌리, 줄기로부터 추출 하여 생리 활성을 비교 분석하고자 한다. 심비디움 추출물의 항균 효과는 균 종별 특이성을 규명하기 위해 실험 균주는 그람 양성균 대표로 Staphylococcus aureus (S. aureus)와 Staphylococcus saphrophyticus (S. saprophyticus), 그람 음성균 대표로 Proteus vulgaris (P. vulgaris)와 Klebsiella pneumonia (K. pneumonia)를 사용하였다. 항산화 효과는 DPPH 라디칼 소거능 및 총 페놀 함량 시험 을 수행하였다. 또한 간세포에 대한 세포독성 및 콜레스테롤 흡착능 시험을 수행하였다. 심비디움 추출 물을 농도 별로 처리하여 균 성장 억제를 확인해본 결과, 심비디움 뿌리 에탄올 추출물에서 S. aureus에 대한 항균효과를 확인하였으며, 심비디움 줄기 에탄올 추출물 및 1시간 음파처리를 한 심비디움 줄기 에탄올 추출물에서 높은 항산화 효과를 확인하였다. 간세포에 대한 세포 독성은 50 ㎍/mL이상의 농도 로 확인하였으며, 콜레스테롤 흡착능은 20% 미만으로 미비한 결과를 확인하였다. 본 연구를 통해 심비 디움 추출물의 항균 및 항산화 효과를 확인하였으며, 천연 항균 및 항산화 소재로 가능성이 높을 것으 로 사료된다.

배(Pyrus pyrifolia)와 생강(Zingiber officinale )을 함유한 기능성 약주의 개발과 생리활성을 조사한 결과는 다음과 같다. 약주의 알코올의 함량은 지장수 약주 17%, 생강+배 첨가한 약주는 15% 그리고 생강+배 첨가 탁주는 8%로 나타났다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량, DPPH 전자공여능, tyrosinase 저해 활성, 아질산염 소거활성, ACE 저해활성은 배와 생강 첨가 약주에서 가장 높게 나타 났다. 폐암과 간암세포에 대한 항암활성은 지장수로 만든 약주에서 가장 높게 나타났다.

Mulberry (oddi) is one of the most popular functional foods with many physiological components. This study investigated and compared the nutritional compositions and physiological activities of four mulberry fruits from Morus albo L. including Cheongilppong, Iksuppong, Suwonppong and Cheongsuppong (a new cultivar from Chungcheongbuk-do). To analyze the nutrient contents, mulberry fruits were freeze-dried. The results showed that the proximate compositions of the four mulberry cultivars ranged from 9.61~14.11% for moisture, 8.28~11.90% for crude protein, 3.70~4.86% for crude ash, 4.28~5.54% for crude lipid and 7.46~10.78% for crude fiber. The above proximate contents of mulberry cultivars were not significantly different. However, Cheongsuppong had the highest content of reducing sugar, 74.7%. Chungsuppong and Iksuppong showed higher contents of total polyphenol and anthocyanin than other mulberry cultivars, while all mulberry cultivars showed high antioxidant activities. Hypoglycemic effect had a slightly higher level in Suwonppong and Cheongsuppong than in the other samples. Taken together, the new cultivar “Cheongsu” oddi can be suggested as a potential source of functional food.

천마를 다양한 용매(물, 에탄올 및 70%) 및 다양한 농도 (0.725, 1.25, 2.5 및 5 mg/mL)로 추출하고 추출된 물질을 젖산균과 유용미생물(Effective Microorganisms)로 발효시킨 다음, 이들 물질들 이 화장품 소재로 활용 가능한가를 확인하였다. 물, 에탄올 및 70% 에탄올로 추출한 물질들을 각각 0.725, 1.25, 2.5 및 5 mg/mL 농도에서 실험한 결과, flavonoid, polyphenol 및 DPPH free radical scavenger 등과 같은 항산화물질은 에탄올 추출물에 가장 많이 함유되어 있었고, DPPH radical 소거능 은 유용미생물로 발효시킨 천마를 에탄올로 추출한 경우 1.25 mg/mL에서 27.08 ± 0.5%이었으나 2.5 mg/mL에서는 27.08 ± 0.5%로 증가하였다. 미백 활성을 측정할 수 있는 tyrosinase 활성 저해 실험에 서는 EtOH 추출물을 젖산균으로 발효시켰을 때 가장 저해 효과가 우수하였고(0.725 mg/mL에서 39.1 ± 0.4%, 2.5 mg/mL에서 62.8 ± 1.5%), RAW 264.7 Cells을 이용한 세포 생존율 실험 결과 물, EtOH, 70% EtOH 추출물과 이들의 발효 물질 모두 85%이상의 세포 생존율을 나타내 세포의 염증에 대한 안정성을 확인하였다. ROS 생성으로 인한 항산화 실험에서는 양성 대조군으로 RAW 264.7 cells 을 lipopolysaccharide로 자극시켜 활성화된 세포에 비발효와 발효에 따른 추출물을 농도별로 처리하였 을 때 유효미생물로 발효시켰을 경우가 가장 항산화성이 높은 것으로 확인하였다. 이상과 같은 연구결과 천마 추출 및 발효 물질은 화장품용 항산화제, tyrosinase 활성 저해제 및 항염증제로 사용될 수 있음을 알았다.

This study was performed in order to analyze the fibrinolytic, thrombin inhibitory, anti-oxidative, acetylcholinesteraseinhibitory, and immuno-enhancing activities of the water extract and solvent fractions isolated from Grifola frondosa. Fibrinolyticactivity was analyzed using the fibrin plate method, and thrombin inhibitory activity was assayed using the substrate H-D-Phe-pip-arg-pna. Anti-oxidative activity was estimated using the DPPH assay, and AChE inhibitory activity was measured using thespectrophotometric method. Immuno-enhancing activity was examined using the nitric oxide (NO) production in RAW 264.7macrophage cells. Cell viability was determined using the MTS assay. Fibrinolytic activities were the highest in water extract (1.55plasmin units/mL) followed by water fraction (0.85 plasmin units/mL). The thrombin inhibitory activities of the water and ethylacetate fractions were determined to be 76.43% and 72.59%, respectively. The acetylcholinesterase inhibitory activities ofchloroform and hexane fractions exhibited values of 95.14% and 94.74%, respectively. The butanol fraction showed the highestanti-oxidative activity at 94.47%. Anti-proliferating activity against Raw 264.7 cells showed no cytotoxicity. The production of NOin Raw 264.7 cells increased up to 2-fold by adding the water fraction compared to the untreated control. These results suggestthat Grifola frondosa may serve as a useful functional food for the enhancement of immune function and the prevention andtherapy of cardiovascular diseases.