다시마 (Laminaria japonicus) Alginate의 가열가수분해에 따른 물리$\cdot$화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 6. 랫드 분변의 장내균총의 변화에 미치는 저분자 Alginate의 영향

김육용,조영제,KIM Yuck-Yong,CHO Young-Je 한국수산과학회 2001 한국수산과학회지 Vol.34 No.2

저분자 alginate인 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate를 랫드에 장기간 섭취시켰을 때, 분변중의 장내미생물균총의 변화를 관찰하여 소화생리의 특성을 개선시키는 최적의 저분자 alginate를 찾고자 실험하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. In vitro에 있어서 대표적인 장내세균에 의한 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate의 기질이용성을 조사한 결과, Bacteroides ovatus는 기질로 이용하였으며, Megamonss hypemegas는 약간의 증식하였으나, 그 외의 대부분의 균주는 기질로써의 이용성을 전혀 나타내지 않았다. 분변중 장내균총의 변화는 $10\%$ HAG-10, $1\%$, $5\%$ 및 $10\%$ HAG-50 그리고 $1\%$ alginate에서 Bindobacterium과 Lactobacillus 모두 유의적으로 증가하는 경향을 보였으나 유해미생물들은 현저히 감소하였으며, $5\%$와 $10\%$ alginate에서는 반대로 유익균의 증식이 억제되고 유해균의 증식이 현저히 촉진되었다. 이상의 결과로부터, 저분자 alginate는 대부분의 장내세균에 대한 기질로서의 이용특성을 나타내지 못하는 전형적인 식이섬유원이었으며, 또한 랫드에 있어서 HAG-50의 섭취는 alginate 고유의 기능적 특성을 그대로 유지하면서 장내세균중 유익균인 Bifdobacterium과 Lactobacillus의 증식을 촉진시키고 유해미생물의 증식을 억제하여 장내미생물균총을 개선시키는 최적의 저분자 alginate임을 알 수 있었다. To clarify functionality of depolymerized alginate obtained by hydrolysis of alginate through a heating process at $121^{\circ}C$ on gastrointestinal physiology, the effects of a depolymerized alginate on fecal microflora and the intestinal environment were studied in rats. Rats were fed with diets containing 1, 5 and $10\%$ of each depolymerized alginate (HAG-10, HAG-50 and HAG-100) and alginate for 35 days, Among 20 species of authentic intestinal bacteria, Bacteroides ovatus showed the abilities to ferment HAG-10 HAG-50, HAG-100 and alginate, The 1, 5 and $10\%$ of HAG-50 and $1\%$ of alginate diets resulted in the increased ratio of Bifidobacterium and Lactobacillus to total bacteria, while the 5 and $10\%$ alginate diets decreased in feces of rats, significantly (p<0.01). These results suggested that $5\%$ HAG-50 diets contribute to an improvement of intestinal microflora in rats.

다시마 (Laminaria japonicus) Alginate의 가열가수분해에 따른 물리${\cdot}$화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 -3. 랫드의 Cholesterol, Glucose 및 카드뮴 (Cd) 체외 배출효과-

김육용,이근우,김건배,조영제,KIM Yuck-Yong,LEE Keun-Woo,KIM Geon-Bae,CHO Young Je 한국수산과학회 2000 한국수산과학회지 Vol.33 No.5

Alginate의 기능적 특성을 개선하여 이용성을 확대할 목적으로 가열에 의한 저분자화를 시도하였으며, 저분자 alginate가 랫드의 cholesterol, glucose 및 카드뮴의 체외배출효과에 미치는 영향을 검토하였다. 랫드에 있어서 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate의 cholesterol의 체외배출 효과는 HAG-50과 HAG-100에서 높았고, 다음으로 alginate였으며 HAG-10은 거의 효과를 나타내지 않았다. 혈청중 glucose 함량은 HAG-50에서 그 농도가 가장 낮았고 이후에도 계속적으로 혈당의 농도가 저하하였으며, 혈칭중의 insulin의 함량도 HAG-50에서 초기에 증가한 후에 계속 저하하였다. 카드뮴의 체외배출 효과는 HAG-50에서 가장 높았고, 다음으로 HAG-100과 alginate 및 HAG-10의 순으로 HAG-10에서는 거의 효과가 없었다. 이상의 결과로 부터, HAG-50은 랫드에 있어서 cholesterol과 카드뮴의 체외배출을 촉진하였으며, 혈중 glucose 농도론 저하시키는데 뚜렷한 효과를 나타내었다. To extend utilization of alginate from the sea tangle, Laminaria japonicus, depolymerized alginates (HAG-10, average molecular weight 10,000; HAC-50, average molecular weight 50,000; HAG-100, average molecular weight 100,000) were obtained by hydrolysis of alginate by heating at $12^{\circ}C$. The effects of each depolymerized alginate on excretion of cholesterol, glucose and namium in rats were investigated. The total excretion rate (${\%}$) of cholesterol and cadmium was the highest in rats administered with HAG-50, The rate was $45.81{\%} and 59.02{\%} with HAG-50$. It was high in the order of $45.78{\%} and 56.05{\%}$ in HAG-100, $41.28{\%}$ and $55.96{\%}$ in alginate, and $32.11{\%} and 44.92{\%} in HAC-10$, respectively. In the case of HAG-50, it significantly (p<0.01) prevented the serum glucose level of rats from rising within 30 min and 60 min after glucose loading or administration among all the samples, but it had no particular effects on the serum insulin level. In conclusion, it was suggested that HAG-50, in which the alginate had a decreased molecular weight, while still retaining its desirable functions as a dietary fiber, was effective in excretion of harmful substances, such as cadmium and cholesterol, and in lowering glucose activities in serum of rats.

넙치(Paralichthys olivaceus)육의 사후 조기 변화-1

김육용 釜山水産大學 水産食品硏究所 1992 水産食品硏究所報告 Vol.13 No.-

다시마 (Laminaria japonicus) Alginate의 가열가수분해에 따른 물리$\cdot$화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 7. 저분자 Alginate에 의한 랫드 분변의 성분 변화

김육용,조영제,KIM Yuck-Yong,CHO Young-Je 한국수산과학회 2001 한국수산과학회지 Vol.34 No.2

저분자 alginate인 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate를 랫드에 장기간 섭취시켰을 때, 분변의 무게와 수분함량, 단백질과 지방함량, pH, VBN 및 단쇄지방산을 측정하여 소화생리특성에 미치는 영향에 대하여 검토하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 랫드분변의 무게와 수분함량의 변화는 alginate에서 가장 높은 증가를 보였고, 다음으로 HAG-100, HAG-50이었으며 HAG-10은 투여전과 거의 변화가 없었다. 분변의 단백질과 지방함량은 $5\%$ HAG-50에서 가장 높았고, 그 소화율은 $5\%$와 $10\%$ HAG-50에서 유의적으로 현저히 저하하였다. 분변의 pH는 $5\%$와 $10\%$ HAG-50에서 급격하게 저하하였으나, $10\%$ HAG-100과 alginate에서는 오히려 급격히 증가하는 경향을 나타내었다. VBN은 $10\%$ HAG-10, HAG-50 모두 그리고 $1\%$와 $5\%$ HAG-100에서 뚜렷한 저하를 보였으나, $10\%$ HAG-100 및 $5\%$와 $10\%$ alginate는 반대로 급격히 증가하였다. 단쇄지방산의 변화는 $5\%$와 $10\%$ HAG-50에서 n-butyric acid가 증가하였고, propionic acid와 acetic acid는 반대로 현저히 감소하였다. 이상의 결과로부터, HAG-50은 랫드 분변의 pH와 VBN을 현저히 저하시켰으며, 단쇄지방산중 n-butyric acid를 증가시키고 propionic acid와 acetic acid를 유의적으로 감소시켰으므로, 랫드의 소화생리특성을 개선시키는 데 있어서 효과적인 저분자 alginate라고 사료된다. This study was performed to know the effect of depolymerized alginate obtained by hydrolysis of alginate through a heating process at $121^{\circ}C$ on intestinal environment, Rats were fed with diets containing $1\%$, $5\%$, and $10\%$ of each depolymerized alginate (HAG-10, HAG-50, HAG-100 and alginate) for 35 days, The changes of weight, moisture content, pH and volatile basic nitrogen (VBN) of fecal, and a short chain fatty acids (SCFA) were checked in the rats. The fecal weight and moisture content were the highest in rats fed with alginate diets (p<0.01), followed by HAG-100, HAG-50 and HAG-10 in order. The $5\%$ of HAG-50 diets induced a significant increase in contents of protein and lipid of feces, resulting in the decrease of apparent digestibility of protein and lipid (p<0.01). The pH and VBN content in feces of the rats decreased in $5\%$ and $10\%$ of HAG-50 diets, but $10\%$ of HAG-100 diets; $5\%$ and $10\%$ of alginate diets brought about an increase of fecal pH and VBN (p<0.01), The amount of n-butyric acid in feces was increased while propionic and acetic acid contents decreased significantly (p<0.01) in diets containing $5\%$ and $10\%$ HAG-50. However, the feces of rat fed diet containing $5\%$ and $10\%$ alginate showed a tendency to being opposite in results than that of HAG-50.

다시마(Laminaria japonicus) Alginate의 가열가수분해에 따른 물리 * 화학적 및 생물

김육용 釜山水産大學 水産食品硏究所 2000 水産食品硏究所報告 Vol.21 No.-

동결 surimi의 품질과 어묵 젤리 강도의 관계

김육용 釜山水産大學 水産食品硏究所 1992 水産食品硏究所報告 Vol.13 No.-

다시마 Alginate의 가열가수분해에 따른 물리.화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구

김육용 釜山水産大學 水産食品硏究所 2001 水産食品硏究所報告 Vol.22 No.-

다시마 ( Laminaria japonicus ) Alginate 의 가열가수분해에 따른 물리 화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 - 1. 저분자 alginate 의 점도 , 평균분자량 및 분자구조의 변화

김육용(Yuck Yong Kim),조영제(Young Je Cho) 한국수산과학회 2000 한국수산과학회지 Vol.33 No.4

Alginate obtained from brown algae had various physicochemical and rheological properties and could used as a dietary fiber. However, alginate has not been widely applied to the food industry, since it had high viscosity, high gelling effect conjugated with some mineral, and low solubility. To improve functionality of alginate, partially depolymerized alginates, which was water-soluble dietary fiber were obtained by hydrolysis of alginate from the sea tangle, Laminaria japonicus, heated at 121℃. Effects of depolymerization of alginate on the changes of viscosity and average molecular weight, block composition, ratio of mannuronate to guluronate (M/G ratio), chemical properties using FT-IR, ¹H-NMR, and ^(13)C-NMR spectrum were investigated. The average molecular weight and viscosity of the alginate were rapidly decreased with the thermal decomposition, and estimated to be 1,307,415 dalton and 284,000 cps, before heating, 728,106 and 3,940.29 cps after 30 min heating, 102,635 and 22.22 cps after 2.5 hrs heating, 51,265 and 12.05 cps after 3 hrs, and 10,049 and 4.28 cps after 6.5 hrs, respectively. The M/G ratio was increased with the heating time, while MM-block did not show any changes and GG-block diminished. The results of FT-IR, ¹H-NMR and ^(13)C-NMR spectrum suggested that changes of molecular structure did not occur by the thermal decomposition.

다시마 ( Laminaria japonicus ) Alginate 의 가열가수분해에 따른 물리 , 화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 2. 저분자 alginate 의 항돌연변이효과와 Cholesterol , Glucose 및 카드뮴 ( Cd ) 결합능의 변화

김육용(Yuck Yong Kim),이근우(Keun Woo Lee),김건배(Geon Bae Kim),조영제(Young Je Cho) 한국수산과학회 2000 한국수산과학회지 Vol.33 No.5

Alginate의 광범위하고 효율적인 이용을 목적으로 평균분자량이 약 10,000(HAG-10), 50,000(HAG-50) 및 100,000(HAG-100)정도의 저분자 alginate를 제조하였으며 이 저분자 alginate의 항돌연변이효과와 cholesterol, glucose 및 카드뮴과의 결합능을 측정하여 그 물리·화학적 특성을 비교, 검토하였다. Ames test로 저분자 alginate의 항돌연변이 효과를 측정한 결과, aflatoxin B₁(AFB₁)에 대한 간접돌연변이원성과 N-methyl-N`-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG)에 대한 직접돌연변이원성의 항돌연변이 효과는 HAG-10이 가장 높았고, 다음으로 HAG-50, HAG-100 및 alginate의 순으로 나타나 저분자화가 진행될수록 그 효과는 증가하는 것으로 나타났다. 저분자 alginate의 cholesterol, glucose 및 카드뮴에 대한 결합능은 alginate가 가장 높았고, 다음으로 HAG-50과 HAG-100은 유사하였으며, HAG-10은 결합능을 거의 보이지 않았다. To improve functionality and characteristics of alginate from the sea tangle, Laminaria japonicus, partially depolymerized alginates (HAG-10, average molecular weight 10,000; HAG-50, average molecular weight 50,000; HAG-100, average molecular weight 100,000) were obtained with hydrolysis of alginate by heating at 121℃. Effects of the depolymerization on physicochemical properties were investigated in the antimutagenicity and binding capacity of cholesterol, glucose and cadmium. In the Ames mutagenicity test using Salmonella typhimurium TA 100, HAG-10, HAG-50, HAG-100 and intact alginate reduced effectively the mutagenicities induced by aflatoxin B₁(AFB₁) and N-methyl-N`-nitro-N-nitrosoguanidine(MNNG) and HAG-10 showed the strongest antimutagenicity among the tested samples. The binding capacity of cholesterol, glucose and cadmium at different pH in vitro depended highly on molecular weight of alginate, and the changes in binding capacity at different pH was not different.

다시마 ( Laminaria japonicus ) Alginate 의 가열가수분해에 따른 물리 , 화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 - 5 . 랫드의 체중 , 장기 , 췌장과 소장의 성분 및 소장융모의 미세구조에 미치는 저분자 Alginate 의 영향

김육용(Yuck Yong Kim),조영제(Young Je Cho) 한국수산과학회 2001 한국수산과학회지 Vol.34 No.1

Alginate를 가열에 의해 저분자화하여 저분자화에 따른 소화생리 특성을 검토하기 위해, 랫드에 저분자 alginate인 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate를 장기간 섭취시켰을 때, 체중, 각종 장기의 무게와 길이 및 췌장과 소장의 소화효소활성과 단백질, DNA 및 RNA 함량을 측정하였고 소장융모의 미세구조의 변화를 관찰하였다. 랫드의 체중은 5%와 10% HAG-50 및 10% alginate에서 체중의 증가가 유의적으로 현저히 억제되었다. 간장의 무게는 유의적인 차이가 없었고, 위의 무게와 길이는 10% HAG-10, 1%, 5% 및 10% HAG-50, 1%와 5% HAG-100 그리고 5% alginate에서 증가하는 경향을 보였으며, 췌장의 무게와 길이는 모두 약간 증가하였다. 소장과 맹장의 무게와 길이는 1%와 5% HAG-10을 제외하고 모두 증가하였으나 대장의 무게와 길이는 전반적으로 감소하였다. 췌장의 amylase 활성은 유의적인 차이는 보이지 않았고, lipase 활성은 HAG-50에서 약간 저하하였으며, protease 활성은 1% HAG-10만 제외하고 유의적으로 저하하였다. 췌장의 단백질 함량은 모두 증가하였으나, DNA와 RNA함량은 유의적인 차이가 없었다. 소장의 단백질 함량은 5%와 10% HAG-50에서 그리고 DNA는 5% HAG-50에서 가장 높은 함량을 보였으며, RNA는 전반적으로 증가하였다 소장융모의 미세구조는 HAG-50에서 주름이 많고 표면적이 넓은 잎사귀 모양의 융모세포와 돌림주름 및 goblet cell이 현저히 발달되어 있었다. To examine functionality of depolymerized alginate obtained by hydrolysis of alginate through a heating process at 121℃ on gastrointestinal physiology, the changes of body weight, organ weight and length, pancreatic and small intestinal composition, and light microscopy (LM) observation of small intestinal microvilli`s appearances were checked in the rats. Rats were fed diets containing 1%, 5%, and 10% of each depolymerized alginate (HAG-10, HAG-50, HAG-100) and alginate for 35 days. The feeding of 5 and 10% HAG-50 and 10% alginate diets for 35 days significantly depressed the body weight gain, but increased the length and weight of the small intestine and cecum in rats (p<0.01). Pancreatic protease activity was decreased significantly (p<0.01) in all groups except 1% of HAG-10 diets, but the protein content increased in all groups, However, pancreatic amylase and lipase activities as well as DNA and RNA content were not significantly different. The small intestinal protein and the DNA content were the highest in diets fed 5% HAG-50; RNA content increased significantly (p<0.01) in all groups except in the fiber-free diets. Light microscopy (LM) observation showed growth of small intestinal microvilli with numerous ridges; the multiplication of the convolution goblet cells in rats fed with diets containing 5% of HAG-50 were more than others group.