칼슘 배합 비율에 따른 초석잠의 scopolamine 치매유도 흰쥐에 대한 기억손상 개선 효과

최다정(Da-Jeong Choe),안희영(Hee-Young Ahn),김영완(Young-Wan Kim),김태훈(Tae-Hoon Kim),김만도(Man-do Kim),조영수(Young-Su Cho) 한국생명과학회 2016 생명과학회지 Vol.26 No.7

본 연구는 칼슘 배합 비율에 따른 초석잠이 scopolamine 치매유도 흰쥐의 기억손상 개선효과에 대하여 연구하였다. 칼슘 배합 비율별(S, 1CS, 5CS군)로 군을 나누어 Y자 미로와 수중미로를 통한 행동실험을 실시한 결과, Y자 미로 실험에서 5CS군이 N군과 비교하였을 때 유사한 수치를 보이며 공간 인지기능을 개선시켰고, 수중미로 실험 또한 CS군의 escape latency가 감소하여 N군과 유사한 수치를 보여 기억력 및 학습능력 개선에 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 또한 아세틸콜린 함량과 아세틸콜린에스테라제의 활성을 측정한 결과, CS군은 아세틸콜린에스테라제의 활성을 저해함으로써 뇌 조직 내 신경전달물질인 아세틸콜린의 함량을 증가시켜 뇌 신경세포 활성화 효과를 통해 인지기능 개선 효과를 유도할 수 있을 것으로 사료된다. 해마를 병리조직학적으로 관찰한 결과, 앞선 결과와 유사하게 손상 정도가 심하여 많은 수의 응축된 신경세포가 관찰된 C군에 비하여 CS군은 응축된 신경세포 수가 현저하게 감소하여 신경세포 손상을 억제한 것으로 보인다. 따라서 칼슘 배합 비율에 따른 초석잠은 scopolamine 치매유도 흰쥐모델에서 기억력, 학습능력 및 인지능력 개선에 효과적으로 작용하는 천연물 유래 기능성 소재로 이용될 수 있을 것으로 사료된다. The aim of this study was to investigate the anti-amnesic effect of Stachys sieboldii MIQ. according to the mixing ratio of calcium on scopolamine-induced learning and memory impairment, in vivo. At the end of the adaptation period, SD rats were divided into a normal group (N), a control group (C: scopolamine), a positive control group (PC: scopolamine + tacrine), and a sample group (S: scopolamine + Stachys sieboldii MIQ., 1CS: scopolamine + low calcium-mixed Stachys sieboldii MIQ., 5CS: scopolamine + high calcium-mixed Stachys sieboldii MIQ.), and were tested with learning and memory tests. The C and CS groups were found to have a decreased scopolamine-induced memory deficit in the Y-maze and water maze tests. Brain tissue analysis showed that the CS group decreased acetylcholinesterase (AChE) activity and increased acetylcholine (Ach) content, both of which are indicative of neuronal cell activity. From a light microscopy study, the nucleus of neurons in the hippocampus of the brain was more shrunken or condensed in the C group compared to the CS group. In the CS group, the damage to the neurons in the hippocampus of the brain was suppressed. These results suggest that Stachys sieboldii MIQ. according to the mixing ratio of calcium provides a significant anti-amnesic effect against scopolamine-induced cholinergic system deficits and cognitive impairment.

쌀겨발효추출물의 이화학적 특성 및 항산화 작용

안희영(Hee-Young Ahn),최다정(Da-Jeong Choe),김보경(Bo-Kyung Kim),이재홍(Jae-Hong Lee),조영수(Young-Su Cho) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.9

㈜한국바이오솔루션에서 제공받은 쌀겨발효 추출물(Fermented Rice-Bran, FRB)과 현재 시판 중에 있는 제품의 주원료로 사용되고 있는 미배아대두발효 추출물(Fermented Rice-Soybean, FRS)을 대조군으로 in vitro상에서의 이화학적 특성과 생리활성 및 항산화작용에 대하여 검토하였다. 이화학적 특성으로 총 폴리페놀 화합물과 flavonoid 함량을 측정하였고, 생리활성 및 항산화작용은 DPPH 자유라디칼 소거활성, Fe/Cu 환원력, 간장 microsome을 이용한 지질 과산화 억제활성, linoleic acid 산화 실험계를 이용하여 측정하였다. 쌀겨발효 추출물의 총 폴리페놀과 flavonoids 함량은 각각 19.92 ㎎/g과 11.56 ㎎/g으로 미배아대두발효 추출물보다 높은 수치를 보였다. 쌀겨발효 추출물은 DPPH free radical 소거 활성능에서도 69.8%로 상당히 높은 소거율을 나타내었으며 환원력 또한, 처리농도 증가와 함께 높아지는 경향을 보였다. 간장 microsome을 이용한 지질 과산화 억제활성, linoleic acid 산화 실험계를 통한 지질과산화 억제활성을 확인한 결과, 쌀겨발효 추출물이 미배아대두발효 추출물보다 우수함을 확인하였다. 따라서, 본 연구는 건강식품소재 개발을 위해 쌀겨발효 추출물의 생리활성물질과 항산화 활성을 검토하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이라 사료된다. This study suggests that fermented rice bran extract contains natural antioxidants. The contents of bioactive materials (e.g., polyphenolic compounds and flavonoids), antioxidative properties (DPPH (α,α’-diphenyl-β-picrylhydrazyl) free radical scavenging activity, Fe reducing, Cu reducing power, peroxidation of linoleic acid and rat hepatocyte microsome) were tested by in vitro experimental models using fermented rice bran (FRB) extract. The concentrations of phenolic compound and flavonoid were 19.92 ㎎/g and 11.56 ㎎/g, respectively. In oxidation in vitro models using DPPH free radical scavenging activity, (free radical scavenging activity 69.8%) Fe reducing power and Cu reducing power (effect of dose-dependent manner), Fe<SUP>2+</SUP>/ascorbate induced linolenic acid peroxidation by ferric thiocyanate and thiobarbituric acid (TBA) methods (inhibition activity 81%), and autooxidation of rat hepatic microsomes membrane (lipid peroxidation inhibition activity 38%), antioxidative activities were stronger in FRB extract than FRS (Fermented Rice and Soybean, positive control) extract and, these effects were dose-dependent manner. From these results, FRB extract was shown to have the most potent antioxidative properties and contain the highest amounts of antioxidative compounds such as phenolic compounds and flavonoids. Overall, these results may provide the basic data to understand the antioxidative properties of fermented rice bran for development of functional foods.

발효 와송 급여 흰쥐의 orotic acid 유발 지방간 개선 효과

안희영(Hee-Young Ahn),최다정(Da-Jeong Choe),조영수(Young-Su Cho) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.8

와송과 유산균 발효 와송을 식이 중에 2.5% 및 5.0% 수준으로 첨가하여 10일간 흰쥐에 급여하고, orotic acid 유발 비알코올성 지방간을 일으켜 임상생화학적 특성 및 조직 내 항산화 활성 및 간 조직에 미치는 영향을 검토하였다. OA군은 간 기능 지표 효소인 혈중 AST, ALT, ALP, cholinesterase, LDH 활성에서 모두 높은 활성을 나타내었지만, OM군과 FOM군은 활성이 감소하여 N군과 유사한 수치를 나타내었다. 또한 유의적으로 큰 차이는 보이지 않았지만 OM군보다 FOM군이 더 낮은 수치를 보였으며, 농도의존적으로 감소하는 경향을 보였다. 특히 LDH에서 5FOM군은 N군보다 더 낮은 활성을 나타내었다. OA군은 간 조직의 분획물, 고환, 신장, 비장의 TBARS의 함량이 증가하였지만, OM군과 FOM군에서 감소하는 경향을 보였으며 특히 5FOM군에서 유의적으로 낮은 결과를 나타내었다. 장기 내 존재하는 glutathione의 함량 또한 OA군이 N에 비해 낮은 수치를 보였으나, OM군과 FOM군에서 농도의존적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, 5FOM군에서 N군에 상응하는 높은 수치를 보였으며, 비장과 심장에서는 N군보다 높은 수치를 나타내었다. 이상의 실험결과로 유산균 발효 와송은 orotic acid 유발 비알코올성 흰쥐 지방간에 대한 개선 효과를 보여 간 기능 개선에 효과적인 건강식품 소재로서 가능성을 보였다. This study aimed to evaluate the protective effect of Orostachys malacophyllus (OM) and fermented O. malacophyllus (FOM) in Sprague-Dawley rats who had been intoxicated with 1% (w/w) orotic acid (OA) for 10 days. The activities of several hepatic enzymes, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), lactate dehydrogenase (LDH), and cholinesterase, were increased when OA was given, but these parameters were significantly decreased by FOM treatment. In addition, OA treatment resulted in an increased lipid peroxidative index (thiobarbituric acid-reactive substances, TBARS). A worsened antioxidant status (reduced glutathione) in the liver and serum was also observed. FOM treatment improved the antioxidant status of OA-induced fatty-liver rats, which was evaluated by decreased levels of the lipid peroxidative index and improved antioxidant status in the liver and serum. The contents of liver non-heme iron were increased with OA treatment and significantly decreased with FOM treatment, which suggested that the lipid peroxidation contents were inversely correlated with liver non-heme iron content. Based on these results, FOM is considered a material with significant potential for development into a functional health food that can improve fatty-liver conditions.

친환경 세척제의 처리 방법을 달리하여 착즙한 당근 주스의 미생물 안전성 및 품질

임상욱(Sang-Wook Lim),최다정(Da-Jeong Choe),강민정(Min-Jung Kang),김종현(Jong-Hyun Kim),김묘정(Myo-Jeong Kim),김민주(Min-Ju Kim) 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.10

본 연구에서는 당근의 세척에 사용되는 친환경 세척제의 초기 미생물 제어 효과를 향상시키기 위해 탄산수소나트륨과 구연산의 단독 및 병합 처리 조건을 설정하였으며 저장 중 당근 주스의 미생물 수 및 품질 특성 변화를 분석하였다. 친환경 세척제의 단독 처리 방법으로는 0.5, 1, 2% 탄산나트륨수와 0.2, 0.5, 1% 구연산수를 적용하였고, 살균 효과를 비교하기 위해 무처리구, 수돗물 처리구, 50 ppm 차아염소산나트륨 처리구를 사용하였다. 당근의 세척을 위한 병합처리 방법으로는 단독 처리에서 우수한 살균 효과를 나타낸 1% 탄산수소나트륨수와 1% 구연산수를 이용하였고, 1% 탄산수소나트륨수 처리 후 1% 구연산수로 처리하는 단계적 병합 처리구가 가장 우수한 살균 효과를 나타내었다. 1% 탄산수소나트륨수와 1% 구연산수의 단계적 병합 처리구는 무처리구에 비해 일반 세균수 1.87 log CFU/mL, 대장균군 1.56 log CFU/mL를 감소시켰고, 50 ppm 차아염소산수에 비해서도 일반 세균수 1.07 log CFU/mL, 대장균군 0.22 log CFU/mL의 미생물 감균효과를 나타냈다. 1% 탄산수소나트륨수 처리 후 1% 구연산수의 단계적 병합 처리구를 4°C에서 7일 동안 저장한 결과 수돗물, 50 ppm 차아염소산수나 혼합 병합 처리구, 1% 구연산수 처리 후 1% 탄산수소나트륨 처리구에 비해 미생물 제어 효과가 확실하게 나타났지만, pH, 당도, 산도, 색도에는 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 본 연구 결과 1% 탄산수소나트륨과 1% 구연산의 단계적 병합 처리는 당근 세척 시 초기 미생물 제어와 품질 유지에 있어 효과적인 살균처리 방법으로 비가열 당근 주스의 유통기간 동안 미생물 안전기준에 부합하며 주스의 품질을 유지할 수 있는 바람직한 세척방법으로 판단된다. The aim of this study was to evaluate the microbial inhibitory activity and physicochemical quality of fresh carrot juice prepared with different environmentally-friendly washing methods during low temperature storage. Individual and combined treatments with sodium bicarbonate (baking soda, NaHCO₃) and citric acid were applied to carrots for 10 min. Tap water and 50 ppm of sodium hypochlorite (NaOCl) were used as the control. Combined treatment of 1% NaHCO₃ and 1% citric acid significantly reduced total aerobic counts and coliforms. In addition, combined treatment of 1% NaHCO₃ and 1% citric acid inhibited microbial growth for 7 days at 4°C and 10°C in a shelf-life study. There were no significant differences among the sanitizers in terms of °Brix, acidity, pH, and color. Changes in physicochemical quality were not significantly different by sanitizer but were affected by storage temperature. These results indicate that washing with combined treatment of 1% NaHCO₃ and 1% citric acid is an effective method to inhibit the microbial population and maintain physicochemical quality. Therefore, combined treatment of 1% NaHCO₃ and 1% citric acid can be effectively used to sanitize and prepare carrot juice without affecting other properties.

와송과 발효 와송 추출물의 이화학적 특징 및 항산화 활성

안희영(Hee-Young Ahn),최다정(Da-Jeong Choe),조영수(Young-Su Cho) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.5

본 연구는 와송(둥근바위솔, Orostachys malocophyllus)에 대한 기초 연구의 일환으로 와송(OM)과 유산균(Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus)으로 발효된 와송(FOM)의 건조 분말을 각각 정제수, 에탄올 및 메탄올로 추출하여 각각의 수율과 pH를 측정한 뒤, 총 페놀성 화합물과 이에 속하는 flavonoid 함량, 미네랄 함량을 측정하고 DPPH free radical scavenging 활성, Cu/Fe 환원력, 간 조직의 microsome 생체막의 지질과산화 억제능 및 linoleic acid를 이용한 지질과산화 정도를 비교 검토하였다. 총 페놀성 화합물과 이에 속하는 대표적인 화합물인 flavonoid 함량은 와송의 정제수 추출물에서 가장 높은 함량을 나타내었고, 미네랄 함량은 K, Ca, Mg, Mn, Zn, Fe, Na의 순으로 높게 측정되었으며, 7원소 모두 발효 전에 비해 발효 후 함량이 증가하였다. DPPH를 이용한 radical 소거능을 측정한 결과, 와송과 발효와송의 에탄올 및 메탄올 추출물 0.5%에서 대조구인 합성항산화제 BHT 0.05%에 가까운 활성을 나타내었다. Fe와 Cu의 환원력은 모든 군에서 농도 의존적으로 증가하였고, 와송과 발효와송의 에탄올 및 메탄올 추출물 1%에서 대조구인 BHT 1%와 ascorbic acid 1%에 가까운 높은 환원력 을 나타내었다. 간 조직을 이용하여 측정한 지질과산화 억제활성은 모든 군에서 농도 의존적으로 증가하였고, 와송과 발효와송의 에탄올 추출물은 0.01%에서부터 BHT와 비슷한 활성 나타내었으며 1%에서는 BHT보다도 높은 활성을 나타내었다. TBA법과 thiocyanate법으로 지질과산화를 측정한 결과, 와송과 발효와송의 에탄올 및 메탄올 추출물 1%에서 지질과산화 억제능을 보였으며 발효와송의 메탄올 추출물은 두 가지 방법 모두에서 높은 지질과산화 억제능을 나타내었다. 따라서, 유산균 발효 와송은 천연 항산화제 소재로서 활용될 가능성이 보이며 이에 대한 심층적인 연구가 필요할 것으로 사료된다. Orostachys malacophyllus grow on the old roofing tile or on the rock of mountain and is belong to Crassulaceae family. After air drying for Orostachys malacophyllus (OM), using the mixture of lactic acid bacteria (Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus) was fermented (FOM). OM and FOM extracted using water (W), ethanol (E) and methanol (M) and were measured extracts yield, pH and Brix. Extracted OM and FOM were tested by in vitro experimental models of α,α´-diphenyl-β-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, Fe/Cu reducing power, linoleic acid peroxidation using ferric thiocyanate and thiobarbituric acid (TBA) methods and peroxidation of rat liver homogenate. In addition, the bioactive materials (phenolic compounds, flavonoids and minerals) were measured. The highest phenolic compounds and flavonoids were OME 122.2 mg/100 g and OME 84.0 mg/100 g. OM and FOM′s major minerals were K, Ca and Mg. The highest free radical scavenging activity showed in FOMM (93.9%), OMM (93.4%), FOME (92.1%) and OME (91.9%) at 0.5% additional level. Fe reducing powers were strong in FOME and FOMM and Cu reducing powers were strong in OME and FOMM. Antioxidant activities on lipid peroxidation using rat homogenate as measured by TBARS method showed strong in FOME and on lipid peroxidation of linoleic acid as measured by ferric TBA method showed strong in OME and FOME and measured by ferric thiocyanate showed strong in FOME and FOMM.