연 열수 추출물의 DPPH radical 소거능 및 Hela cell 성장억제 효과

홍정일(Jungil Hong),정서진(Seo-Jin Chung),민병걸(Byung-Geol Min),장매희(Mae-Hee Chiang) 한국원예학회 2007 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2007 No.6

다양한 페놀성 물질과 Folin-Ciocalteu 시약의 반응성에 미치는 영향 요인 평가

홍정일(Jungil Hong),김현정(Hyun Jung Kim),김지윤(Ji Yun Kim) 한국식품영양과학회 2011 한국식품영양과학회지 Vol.40 No.2

본 연구에서는 F-C시약을 이용한 페놀성 물질의 정량방법에서 다양한 종류의 페놀성 성분들의 반응특성 및 반응영향요인들을 분석하였다. 정량방법 중 Na₂CO₃를 선처리는 F-C시약을 먼저 처리하는 방법에 비해 대부분 페놀성 물질들의 발색반응도 감소를 야기하였으며, 특히 -OH 밀도가 높은 galloyl group을 가진 gallic acid 및 EGCG 등의 성분이 두드러진 감소를 나타내었다. F-C시약과 Na₂CO₃를 동시에 처리하는 경우 F-C시약을 선처리 하는 경우에 비해 각 페놀성 물질의 반응성이 약간 감소되는 경향을 나타내었다. 그 원인은 페놀성 물질들이 산성인 F-C시약에서보다 Na₂CO₃ 용액의 알칼리 환경에서 화학적으로 불안정하기 때문이며, pH 7.4 및 9의 환경에서 페놀성 물질로부터 생성된 산화물들은 F-C시약과의 반응성이 약화됨을 확인하였다. 이 과정중에 같이 형성된 H₂O₂는 F-C와의 반응에 직접적인 영향을 미치지 않았다. FeA와 SiA와 같은 monophenol류는 방법의 차이에 따라 큰 반응성의 변화를 나타내지 않았으며, 발색도는 느리지만 꾸준히 증가하는 kinetics 패턴을 보였다. 실제시료에의 적용을 위해 연잎 추출물을 제조하고 각 정량방법에 대한 반응도 차이를 조사한 결과, 역시 Na₂CO₃ 처리환경에서 현저한 발색반응도 저하를 나타내었다. 보다 정확한 페놀성 물질의 정량을 위해 적절한 표준물질의 선택 및 정량방법 등에 대한 표준화가 필요할 것으로 사료된다. The Folin-Ciocalteu (F-C) reagent has been extensively used for quantifying total phenolic contents in many different types of food materials. Since several different procedures of the assay methods using the F-C reagent have been applied, we investigated changes in reactivity of various phenolic compounds with the F-C reagent under three different assay conditions and factors affecting reactivity. Among 10 standard compounds tested, compounds with high hydroxyl density (number of -OH/molecular weight) showed a largely different response according to addition sequence of the F-C reagent or Na₂CO₃. Preincubation in Na₂CO₃ significantly reduced the reactivity of the phenolic compounds bearing galloyl moiety (e.g. gallic acid, tannic acid, and epigallocatechin-3-gallate) with the F-C reagent, while monophenol compounds including ferulic acid and sinapinic acid were more stable as compared to diphenols. There was little change in response to the F-C reagent of all phenolic compounds incubated in acidic pH; their reactivity except ferulic acid was reduced significantly when incubated in neutral or alkaline pH. Changes in reactivity of gallic acid incubated in Na₂CO₃ or neutral/alkaline pH conditions were the most prominent. H₂O₂ generated from phenolic compounds did not affect the reaction with the F-C reagents. The present results suggest that reactivity of different phenolic compounds with F-C reagent was affected considerably by different procedures of the assay, and the total phenolic contents could be fluctuated according to standard compounds and assay scheme.

다양한 pH조건에서 가열처리에 의한 시나핀산의 화학 안정성 및 생리활성 변화

허윤선,홍정일,Heo, Yunseon,Hong, Jungil 한국식품과학회 2020 한국식품과학회지 Vol.52 No.6

본 연구에서는 다양한 pH 환경에서 식품의 가공 및 조리과정 중에 빈번히 적용되는 가열처리 과정을 적용하여 시나핀산의 화학 안정성, 산화방지활성 및 세포독성 등의 생리활성 변화를 조사하였다. 95℃에서 각 시간별로 가열처리한 시나핀산은 가열시간이 증가할수록 더 많이 분해되었으며 pH가 상승할수록 더 신속하게 분해되었다. 가열처리에 의해 시나핀산의 ABTS 라디칼소거능 및 FRAP 환원능이 모두 감소하였으며, 특히 pH 7과 8에서는 가열처리 시간에 유의적으로 현저하게 감소하였다. HCT116 인간 대장암세포에 대한 시나핀산의 세포독성 평가에서 가열처리 전의 시나핀산은 500 μM 농도까지 세포독성을 나타내지 않은 반면, pH 8에서 가열처리한 후에는 해당 농도에서 유의적인 세포독성을 발현하였으며 세포 내 glutathione 수치 또한 감소되었다. 본 연구결과는 시나핀산의 화학 안정성 및 생리활성이 가열처리와 pH 환경에 의해 많은 영향을 받으며, 시나핀산이 함유된 식품을 알칼리 조건에서 가열처리 시 성분의 손실 및 활성의 변화를 초래할 수 있음을 시사한다. Sinapinic acid is a widely-distributed phenolic acid in various edible plants. In this study, changes in chemical stability and biological activities of sinapinic acid by heat treatment were evaluated at different pH values. The decomposition of sinapinic acid with heating at 95℃ was accelerated at higher pH; the residual levels after 10 min of heating were 80, 45 and 24% at pH 6, 7 and 8, respectively. Levels of reactive oxygen species derived from sinapinic acid also increased after heating at pH 7 and 8. ABTS radical scavenging activities and ferric reducing antioxidant power of sinapinic acid were reduced significantly after heating at pH 7 and 8. The cytotoxic activity of sinapinic acid against HCT116 cells was significantly enhanced after heating at pH 8 with decreased glutathione levels. The results suggest that heat treatment causes changes in the chemical stability and biological activities of sinapinic acid, and such changes are more prominent at higher pH.

염생식물 함초의 박테리아 균주를 이용한 복귀돌연변이시험

홍은경(Eunkung Hong),김정희(JungHee Kim),홍정일(Jungil Hong),정서진(Seojin Jung),김미정(Mijung Kim),박두현(Doohyun Park),이재구(Jaegu Lee),강위수(Yuisoo Kang),강호민(Homin Kang),백정애(Jungae Baek),백이화(Ewha Baik),장매희(Maehee Chiang 한국원예학회 2012 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2012 No.5

염생식물 함초의 마우스를 이용한 소핵시험

홍은경(Eunkung Hong),김정희(JungHee Kim),홍정일(Jungil Hong),정서진(Seojin Jung),김미정(Seojin Jung),박두현(Doohyun Park),이재구(Jaegu Lee),강위수(Yuisoo Kang),강호민(Homin Kang),백정애(Jungae Baek),백이화(Ewha Baik),장매희(Maehee Chian 한국원예학회 2012 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2012 No.5

염생식물 함초의 안전성 분석을 위한 포유동물 세포주 염색체 이상 시험 연구

홍은경(Eunkung Hong),김정희(Junghee Kim),홍정일(Jungil Hong),정서진(Seojin Jung),김미정(Mijung Kim),박두현(Doohyun Park),이재구(Jaegu Lee),강위수(Yuisoo Kang),강호민(Homin Kang),백정애(Jungae Baek),백이화(Ewha Baik),장매희(Maehee Chiang 한국원예학회 2012 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2012 No.10

Blue LED (Light emitting diode) 조사에 의한 배추김치와 백김치 발효액의 품질 특성 및 분리 균주의 생육 변화

오영지(Yeong Ji Oh),홍정일(Jungil Hong) 한국식품과학회 2020 한국식품과학회지 Vol.52 No.5

본 연구에서는 배추김치(RK)와 백김치(WK) 시료를 이용하여 72시간의 저장 기간 동안, Blue-LED 조사 효과를 확인하였다. BLED 처리에 의해 RK에서의 유산균 증식이 유의적으로 증가하였으나(p<0.05), 곰팡이 및 효모의 생육도에서는 대조구와 차이를 나타내지 않았다. 색도의 경우, BLED 처리 시 대부분 명도가 조금 높아지는 경향을 보였으며, BLED 조사에 의해 색의 변화가 일정기간 지연되는 효과를 확인할 수 있었다. BLED 처리에 의해 WK는 저장기간 동안 pH 감소가 유의적으로 지연되는 것을 관찰할 수 있었다(p<0.05). ABTS법에 의해 측정된 산화방지 활성에서는 두 종류의 김치시료액 모두 BLED처리구에서 유의적으로 높은 활성을 보였다(p<0.05). 두 김치에서 우점종으로 분리된 W. cibaria RK1와 W. cibaria WK1 유산균은 BLED에 민감하게 작용하여 모두 생육이 저해되었고, 표준 균주인 Leu. mesenteroides는 BLED 조사에 의한 생육도의 변화가 나타나지 않았다. 현재까지 BLED 조사를 이용한 유해 균주 억제 연구가 주로 이루어진 반면, 현 연구에서는 BLED조사에 의한 김치 발효상의 특성 변화와 발효미생물들의 생육도를 확인함으로써 발효식품의 숙성 시기에 따라 적절한 LED 광원을 이용한 발효 미생물들의 생육 조절과 식품의 기능적 향상 가능성을 제시하였다. Kimchi is a widely consumed traditional Korean food, and its probiotic properties have received great attention. In this study, changes in the quality characteristics of fermentation broths obtained from two types of Chinese cabbage kimchi (red with red pepper and white without red pepper) were assessed after the administration of blue light emitting diode (BLED) irradiation at 4oC; characteristics assessed included acidity, chromaticity, antioxidant activity, and growth modulation of isolated microorganisms. The pH of the white kimchi (WK) broth decreased with time; the decrease was delayed significantly under BLED irradiation (p<0.05). BLED irradiation decreased the L (lightness) and b (yellowness) values and increased a (redness) in WK, whereas the a and b values of the red kimchi (RK) broth increased with BLED irradiation. Growth stimulation of lactic acid bacteria by BLED irradiation was observed in both WK and RK. The numbers of yeast and mold were also increased in RK (p<0.05), but not in WK. There was no change observed in the scavenging activities against ABTS (2,2-azido-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) radicals in both kimchi broths after BLED treatment. The results of this study indicated that BLED irradiation could modulate the fermentation process and the quality characteristics of kimchi during storage.

Resveratrol의 항산화 및 산화촉진 활성이 세포독성에 미치는 영향

김다람(Daram Kim),홍정일(Jungil Hong) 한국식품과학회 2011 한국식품과학회지 Vol.43 No.1

본 연구에서는 다양한 생리활성이 보고된 폴리페놀 화합물인 resveratrol의 항산화 활성과 산화촉진 작용을 세포 내에 조성될 수 있는 여러 pH 조건에서 시간별로 분석하고, resveratrol의 세포독성에 미치는 antioxidant들의 작용을 조사하였다. Resveratrol 을 pH 6.5에서 저장하였을 경우 pH 7.4에서 저장하였을 때보다 유의적으로 높은 DPPH 라디칼 소거활성을 나타내었다. Resveratrol 을 pH 8.0에서 저장시 항산화 활성을 나타내지 않았으며, 오히려 다른 조건에서 보다 현저히 많은 H₂O₂를 생성하는 산화촉진 효과를 나타내었다. Resveratrol의 HeLa 세포에 대한 독성은 SOD, NAC, glutathione, ascorbic acid 등과 같은 antioxidant 존재하에 유의적으로 증가하였으며, 이러한 독성의 강화는 첨가된 antioxidant 의 농도에는 크게 영향 받지 않았다. 본 결과는 resveratrol이 세포 내 pH 환경에 따라 antioxidant 또는 H₂O₂와 같은 활성산소종을 생성하는 prooxidant로 작용할 수 있으며, resveratrol로부터 생성되는 활성산소종의 제거가 세포독성을 증가시킬 수 있음을 시사한다. Resveratrol is a polyphenolic compound frequently found in the diet, and its physiological actions have been extensively investigated. In the present study, modulation of the antioxidant and cytotoxic properties of resveratrol at different pHs by various antioxidants were investigated. To measure its antioxidant effects, resveratrol was incubated at different pHs, including 6.5, 7.4, and 8.0. Resveratrol incubated at pH 6.5 showed significantly higher DPPH radical scavenging activity, whereas resveratrol incubated at pH 8.0 did not show antioxidant effects. Resveratrol produced much higher amounts of H₂O₂ at pH 8.0 than 7.4. The cytotoxic effects of resveratrol on HeLa cells were significantly enhanced by several antioxidants, including superoxide dismutase, N-acetyl cysteine, glutathione, and ascorbic acid. The present results suggest that resveratrol shows anti- or pro-oxidant effects in different cellular organelles according to the pH conditions, and blocking of reactive oxygen species from resveratrol enhances its cytotoxic effects.

프로바이오틱스 유산균에 의한 질소 산화물 전환 및 철 이온 환원활성

김세림(Selim Kim),홍정일(Jungil Hong) 한국식품과학회 2021 한국식품과학회지 Vol.53 No.6

다양한 유산균들이 생체에 유익한 영향을 주는 프로바이오틱스로 제시되고 있는 가운데, 본 연구에서는 L. kimchicus, L. lactis, L. casei, L. plantarum, LGG 및 Leu. mesenteroides 등 유산균 6종을 선별하여 균주별 nitrate의 환원과 nitrite의 소거, 그리고 철이온에 대한 환원활성을 분석하였다. 사용된 6종의 유산균 중, 5종의 균주에서 72시간 배양시간 동안 nitrate에 대한 환원현상이 나타나지 않았으나, L. kimchicus는 nitrate의 환원을 통해 과량의 nitrite를 생성했다. 한편, nitrite 소거활성은 균주별로 상당한 차이를 보였으며, 특히 L. kimchicus는 nitrate와의 반응과 마찬가지로 가장 높은 소거능을 나타내어 반응시간과 균수에 따른 급격한 배지 중 nitrite 수준 감소를 유도하였다. Ferric ion의 ferrous ion으로의 환원에 있어서도 L. kimchicus가 다른 5종의 균주에 비해 420-1500배의 높은 활성을 보였다. L. kimchicus의 환원활성은 멸균처리 균주나 균체 용해물에서는 거의 발현되지 않아 생균의 대사능력에 의한 것으로 나타났다. 이러한 L. kimchicus의 활성은 프로바이오틱스로서의 효과뿐만 아니라, 관련 환원활성에 의한 NO 등 유용 포스트바이오틱스 대사물에 의한 효과도 기대할 수 있을 것으로 판단된다. Many lactic acid bacteria (LAB) have probiotic properties that exert various health benefits. In this study, the reduction potential of nitrogen oxide compounds and ferric ions by six LAB, including Lactobacillus kimchicus, L. lactis, L. casei, L. plantarum, L. rhamnosus GG, and Leuconostoc mesenteroides were evaluated. The L. kimchicus strain produced a substantial amount of nitrite reduced from nitrate added to the media, whereas the other five LAB strains did not. L. kimchicus also showed the most potent reducing activity of ferric to ferrous ions. However, the reduction potential of the autoclaved L. kimchicus was little pronounced. The scavenging activities of viable LAB or their cell lysates against different radicals were not consistent with the potency of the LAB’s reducing ability. The present results indicate that L. kimchicus has a strong reduction potential for nitrogen oxides in viable status, and that this ability can be used as a probiotic property for various health benefits.

퉁퉁마디 지상부 분획의 산화방지 활성, 활성산소종 생성과 세포독성 조절작용

강스미(Smee Kang),홍정일(Jungil Hong) 한국식품과학회 2016 한국식품과학회지 Vol.48 No.6

본 연구에서는 퉁퉁마디 지상부를 70% 메탄올로 추출한 후, 이에 대해 용매분획하여 얻은 Fr.H, Fr.E, Fr.EA, Fr.B, 및 Fr.W, 5분획의 산화방지 효과, ROS 생성효과, 세포독성 효과 및 관련 기작에 대한 기능성을 검토하였다. 이 중 Fr.EA가 가장 높은 폴리페놀 및 플라보노이드 성분 함량을 나타내었으며 Fr.B가 이어서 높은 함량을 보였다. Fr.EA는 DPPH와 ABTS 라디칼 및 아질산 이온의 소거에 있어서도 다른 분획들보다 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며, 특히 아질산이온의 소거에 가장 뛰어난 활성을 보였다. 리놀레산 지질과산화 시스템에서는 Fr.EA와 Fr.B가 강한 산화억제 활성을 나타내었으며, 이들의 라디칼 소거능은 물론 Fe2+에 대한 킬레이트 효과가 지방질산화에 대한 억제기작으로 작용하는 것으로 생각된다. Fr.EA 및 Fr.E가 HCT-116 대장암 세포 및 INT-407 정상장관계 세포에 대해 높은 세포독성을 유발하였으며, 특히 Fr.EA는 HCT-116 대장암 세포에 대해 정상 장관계세포보다 유의적으로 강한 세포독성을 나타내었다. 퉁퉁마디 지상부 분획들은 세포 내에서는 ROS를 감소시키는 산화방지효과를 나타낸 반면 배양액 중에서는 H2O2를 생성하는 산화촉진 효과도 나타내었으며, Fr.EA와 항산화제인 ascorbic acid 및 N-acetylcysteine을 같이 세포에 처리하였을 때 세포 독성이 유의적으로 증가하는 현상을 나타내었다. 본 연구에서는 퉁퉁마디 지상부 분획의 산화방지 및 산화촉진 효과와 세포독성 효과를 보고하였으며, 향후 계속적인 연구를 통해 기능성 소재로서의 퉁퉁마디의 이용성 확대가 지속될 것으로 기대한다. Glasswort (Salicornia herbacea L.) is an edible halophyte that grows in salt marshes. In the present study, antiand pro-oxidant activities and cytotoxic properties of glasswort were investigated. Solvent fractions, including fractions of hexane, ethylether (Fr.E), ethylacetate (Fr.EA), butanol and water, were prepared from a 70% methanol extract of glasswort aerial parts. Fr.EA contained the highest levels of total polyphenols and flavonoids, showing the strongest scavenging activities against DPPH and ABTS radicals, and nitrite. In addition Fr.EA showed the most potent cytotoxic effects on HCT-116 colon cancer cells and INT-407 normal intestinal cells, followed by Fr.E. Most fractions also decreased the level of reactive oxygen species in the treated cells, but generated H₂O₂ in the medium. The cytotoxic activity of Fr.EA was more pronounced in the presence of ascorbic acid or N-acetylcysteine. These results indicate that the fractions from aerial parts of glasswort exhibit both anti- and pro-oxidant activities, and these activities modulate cytotoxic properties.