작두콩 청국장 첨가 고추장의 항산화, tyrosinase 저해 및 암세포 증식 억제 효과

장문익(Moon-Ik Chang),김재영(Jae-Young Kim),김운성(Un-Sung Kim),백승화(Seung-Hwa Baek) 한국식품과학회 2013 한국식품과학회지 Vol.45 No.2

본 연구는 고추장을 제조할 때 품질 향상 및 기능성을 부여하기 위한 방법으로서 생리 활성 기능이 높다고 알려진 작두콩으로 제조한 청국장 분말을 메주 대신 사용하여 그 첨가량을 0, 2, 5, 8 및 10%로 하여 고추장을 제조한 후, 90일 숙성된 고추장에 대해 생리 활성 그리고 in vitro에서 A549, G361, HT-29 및 MDA-MB-231 등 4종의 암세포에 대한 증식 억제 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 항산화 활성은 50배 희석 수준의 경우, SBC10 고추장이 85.5%로 SBC 0 고추장(68.4%)보다 약 1.2배 증가되었으며, SBC 첨가량이 많을수록 증가되었다. Tyrosinase 저해 효과는 100배 희석 수준에서 SBC 10 고추장이 40.3%로 SBC 0 고추장(34.0%)보다 약 1.1배 증가되었다. 암세포주인 A549, G361, HT-29 및 MDA-MB-231에 대한 SBC 0, 2, 5, 8 및 10 고추장의 증식 억제 효과는 농도가 높을수록 억제 효과가 우수하였다. A549폐암세포 증식 억제 효과는 50배 희석 용액 기준에서 SBC 0보다 SBC 10의 억제율이 2.8배 높았다. G361 피부암세포 증식 억제 효과는 20배 희석 용액 기준에서 SBC 0보다 SBC 10의 억제율이 1.1배 높았다. HT-29 대장암세포 증식 억제 효과는 100배 희석 용액 기준에서 SBC 0보다 SBC 10의 억제율이 8.9배 높았다. MDA-MB-231 유선암세포 증식 억제 효과는 20배 희석 용액 기준에서 SBC 5보다 SBC 10의 억제율이 3.7배 높았다. 이상의 결과를 종합하면 고추장 제조 과정 중 작두콩 청국장의 첨가 효과는 항산화 및 tyrosinase 저해 효과의 생리 활성 증진과 인간 암세포주의 증식 억제 등 다양한 기능성을 향상시킴을 확인하였다. This study aimed to examine the antioxidant, tyrosinase inhibitory, and anti-proliferative activities (A549, G361, HT-29, and MDA-MB-231) of fermented gochujang (made from sword bean cheonggukjang powder (SBC) for 90 days. Gochujang was prepared by adding 0 (SBC 0), 2 (SBC 2), 5 (SBC 5), 8 (SBC 8) and 10% (SBC 10) levels with SBC, and all experiments were measured at diluted levels of 20, 50 and 100 times. The antioxidant activity and tyrosinase inhibitory effect demonstrated that SBC 10 increased approximately 1.2 and 1.1 times compared with SBC 0, respectively, at diluted levels of 50 and 100 times. The anti-proliferative effects of A549, G361, and HT-29 presented that SBC 10 were 2.8, 1.1, and 8.9 times higher compared with SBC 0, respectively, at diluted levels of 50, 20, and 100 times. In the case of MDA-MB-231, SBC 10 was 3.7 times higher compared with SBC 5 at diluted level of 20 times. As a result, we confirmed that SBC gochujang was improved for physiological activities and anti-proliferative effects.

작두콩 청국장 첨가 고추장의 품질 특성

장문익(Moon-Ik Chang),김재영(Jae-Young Kim),김성조(Seong-Jo Kim),백승화(Seung-Hwa Baek) 한국식품영양과학회 2011 한국식품영양과학회지 Vol.40 No.9

본 연구는 우리의 전통발효식품인 고추장을 제조할 때 품질향상을 부여하기 위한 방법으로 영양성 및 기능성이 풍부하다 알려진 작두콩으로 제조한 청국장 분말을 메주 대신 사용하여 제조한 고추장의 품질 특성 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 작두콩청국장분말(SBC)의 첨가비율을 달리한 SBC 2, 5, 8 및 10%의 숙성기간 중 수분함량 변화는 대조고추장(SBC 0)과 비교하여 차이가 없었다. SBC 2, 5, 8 및 10의 담금 초기 염도는 SBC 첨가량에 따른 변화가 없었고, 90일 숙성 후 염도도 숙성전후의 SBC 0과 차이가 없었다. 환원당 함량은 SBC 첨가비율이 높을수록 증가하였다. 색도는 SBC 첨가에 따른 큰 차이가 없었다. 90일 숙성된 고추장의 미생 물상은 호기성 세균의 경우 5.42×10⁷~9.59×10⁷ CFU/g 수준이었고, 효모의 경우 1.14×10²~9.73×10² CFU/g이었다. 작두콩청국장 첨가 고추장과 대조고추장에서 검출된 Bacillus cereus 식중독 균은 8.49×10²~1.25×10³ CFU/g 수준으로 비슷하거나 약간 낮은 수준이었다. 90일 숙성된 고추장의 관능평가 결과 종합적 기호도는 6.95로 SBC 10이 가장 우수하였다. 이상의 결과를 보아 작두콩청국장분말을 첨가한 고추장의 품질은 일반메주로 제조한 고추장과 비교하여 큰 차이가 없고, 관능적으로 SBC 10의 품질이 SBC 0보다 우수함을 알 수 있었다. This research aimed to determine the quality characteristics of kochujang made of sword bean chunggukjang. The effects of chunggukjang addition were compared in products fermented for 90 days. During the fermentation period of kochujang, sword bean chunggukjang was added at 0, 2, 5, 8, and 10%. The moisture content ranged from 40.24 to 42.83% (w/w). After 90 days of fermentation, sodium chloride was at around 10.2 to 10.3%, which was not much different from that of control kochujang (SBC 0) before and after fermentation. The color values were not significantly different between SBC kochujang and traditional kochujang. The microbial counts in 0, 2, 5, 8, and 10% SBC kochujang fermented for 90 days were around 5.42×107 to 9.59×107 CFU/g for aerobic viable cells, 1.14×102 to 9.73×102 CFU/g for yeast, and 8.49×102 to 1.25×103 CFU/g for Bacillus cereus. Sensory evaluation of kochujang showed that the comprehensive preference was 5.40, 5.15, 6.30, 6.10, and 6.95, respectively, for SBC 0, 2, 5, 8, and 10%. In conclusion, the quality difference between SBC and traditional kochujang was not significant, and sensory evaluation of kochujang showed that SBC 10% received the highest score.

02 초청강연 : 초청강연 8 ; PLS의 효율적 운용을 위한 식품공전 잔류농약 시험법 개정

장문익 ( Moon Ik Chang ) 한국환경농학회 2015 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2015 No.-

현대 농업에서 농산물 생산 효율성 증대를 위해 농약의 사용은 필수적이나, 지역적 기후 및 재배 농산물, 사용목적에 따라 국가별로 사용하는 농약의 종류 및 사용방법은 상이하다. 국내에서 사용하는 농약에 대해서는 농촌진흥청에서 농약의 제조·수입·판매 및 사용에 관한 사항을 담당하고, 식품의약품안전처에서는 농산물의 생산·제조·유통 전단계의 위생상의 건전성을 담당하여 식품 중 잔류할 수 있는 농약에 대한 안전성을 보증하고 있다. 하지만, 자유무역협정(FTA, FreeTrade Agreement) 체결에 따라 농산물의 수입이 급증하고 우리나라에서 사용되지 않는 농약이 잔류된 농산물이 유통되어, 수입식품 중 안전성이 검증되지 않은 잔류농약으로 인한 문제가 지속적으로 제기되고 있다. 이에, 식품의약품안전처에서는 식품의 무국경화라는 환경변화에 따라 국내 유통식품 중 잔류농약 안전관리의 취약요인을 개선하기 위해 2017년부터 단계별로 포지티브리스트시스템(PLS, Positive List System)을 적용할 예정이다. 포지티브리스트시스템을 통해 잔류허용기준(MRL, Maximum Residue Limit)이 설정되지 않거나 우리나라에서는 사용되지 않지만 제외국의 요청에 의하여 잔류허용기준(IT, Import Tolerance)이 설정되지 않은 농약에 대해는 불검출 수준(0.01 mg/kg)으로 관리하여 수입식품 중 잔류농약에 대한 관리가 대폭 강화된다. 이를 위해서는 잔류허용기준 설정 농약 440여 종 및 기준 미설정 농약 160여 종의 농약을 단시간에 높은 감도로 분석할 수 있으며, 다수의 검사기관에서 일관된 결과를 도출할 수 있는 분석법의 개발이 반드시 필요하다. 이에 따라 식품의약품안전처에서는 고감도의 신속 스크리닝 분석법을 개발하여 식품공전의 잔류농약 시험법을 개정하고 식품 중 잔류농약으로 인한 위해를 방지하여 국민보건을 증진시키고자 한다.

인삼 중 농약잔류허용기준 설정 연구

장문익 ( Moon Ik Chang ),권찬혁 ( Chan Hyeok Kwon ),임무혁 ( Moo Hyeog Im ),정다이 ( Da I Jung ),이종옥 ( Jong Ok Lee ) 한국환경농학회 2008 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2008 No.2

고성능액체크로마토그래피를 이용한 농산물 중 Mandipropamid의 잔류분석법 확립

권찬혁(Chan Hyeok Kwon),장문익(Moon Ik Chang),임무혁(Moo Hyeog Im),최훈(Hoon Choi),정다이(Da I Jung),이수찬(Su Chan Lee),유진영(Jin Young Yu),이영득(Young Deuk Lee),이종옥(Jong Ok Lee),홍무기(Moo Ki Hong) 한국분석과학회 2008 분석과학 Vol.21 No.6

생활하수 및 산업폐수 슬러지 처리에 따른 콩의 중금속 및 아미노산 함량

문광현(Kwang-Hyun Moon),김재영(Jae-Young Kim),장문익(Moon-Ik Chang),김운성(Un-Sung Kim),김성조(Seong-Jo Kim),백승화(Seung-Hwa Ba다) 한국식품영양과학회 2013 한국식품영양과학회지 Vol.42 No.2

본 연구는 생활하수 및 산업폐수 슬러지를 연차적으로 경작지에 처리한 후, 재배된 콩 식물체의 중금속 흡수 정도와 영양성분에 미치는 영향을 조사하였다. 처리량은 무처리, 11.25, 22.50 및 45.00 Mg/ha로 하였으며, 재배된 콩 식물체의 부위별 Cd, Pb, Ni, Cu 및 Zn 함량과 콩 종실의 수확량, 단백질 및 아미노산 함량을 조사하였다. 콩 종실 중의 Cd 함량은 0.02~0.05 mg/kg으로 기준치에 안전한 수준이었고, Pb 함량은 산업폐수 슬러지 45 Mg/ha를 제외하고 0.02~0.15 mg/kg으로 기준치에 적합하였다. 또한, 모든 중금속축적률은 잎 또는 뿌리보다 식용부위인 콩 종실에서 상대적으로 낮았고, 슬러지 처리량의 증가에도 함량 변화는 적어 식용으로서 안전함을 확인하였다. 종실의 수확량은 1년차에 슬러지 처리군이 무처리군보다 높았지만 2년차에는 생활하수 슬러지의 경우 낮은 수확량을 보였고, 산업폐수 슬러지의 경우 유사한 수준 또는 감소하는 경향이었다. 생활하수 슬러지 처리에 따른 아미노산 함량은 glutamate 경우에만 슬러지 처리군이 무처리군보다 증가하는 경향이었다. 하지만 연용에 따른 변화는 12종에서만 무처리군보다 증가하고 있었다. 산업폐수 슬러지는 1년차의 경우 15종이 무처리군에서 가장 높았고, 2년차에서는 11.25 Mg/ha에서 17종 모두가 가장 높은 결과를 나타내었다. 결론적으로 콩 종실 중 중금속 축적량은 문제가 되지 않았으나 수량이 감소되는 점을 감안할 때 가장 적합한 슬러지 처리 수준은 11.25 Mg/ha임을 확인하였다. This study investigates the effects of accumulated levels of heavy metals and nutrients of cultivated soybean plant tissues, after the continuous application of sewage sludge (SS) and industrial sludge (IS). SS and IS were applied to soybean plants at loading of 0, 11.25, 22.50, and 45.00 Mg/ha, and the contents of heavy metals (Cd, Pb, Ni, Cu, and Zn), proteins, and amino acids in the cultivated soybean plants were measured. The Cd content in the soybean was 0.02~0.05 mg/kg, which is within the safety level set in the standard, and that of Pb was 0.02~0.15 mg/kg, which is also within the safety level except for IS 45 Mg/ha. The soybean harvest quantity was higher in the treatment groups than the control group in the first year. However, in the second year, SS had lower harvest and IS had the same level or a decreasing tendency, compared with the control group. In the first year, the content of amino acid which followed handling of SS was increased in the sludge groups more than in the control group in the case of glutamate. However, the influence of continuous application was increased in the sludge groups in the case of amino acids of 12 types. In conclusions, the accumulation in soybean of heavy metals by sludge treatment is not a problem, but the decreased yields needs to be considered. In addition, the most appropriate level of sludge treatment was 11.25 Mg/ha.

콜레스테롤 노출 랫드의 조직 변화에 끼치는 쌀된장의 식이 효과

백승화 ( Seung Hwa Baek ),김재영 ( Jae Young Kim ),김운성 ( Un Sung Kim ),문광현 ( Kwang Hyun Moon ),강경원 ( Kyeong Won Kang ),장문익 ( Moon Ik Chang ),김효진 ( Hyo Jin Kim ),한성수 ( Seong Soo Han ),김성조 ( Seong Jo Kim ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-

고지혈증 유발 완화 기능성을 조사하기 위하여 고지혈증 유도 기본식이에 1.5% cholesterol+0.05% choline chloride와 쌀된장(Rice-Doenjang: RD) 및 분말쌀된장(Powder Rice-Doenjang: PRD)을 각 각 0, 2, 4 및 6% 되도록 조제하여 4주 동안 사료와 음용수를 자유롭게 섭취시키고 매일 오전 10 시에 섭취량을 측정, 체중은 5일마다 정해진 시간에 측정하여 체중 증가율 및 식이 효율을 구하였 다. 실험식이 4주 후, 간, 신장 및 비장조직을 적출하여 haematoxylin-eosin으로 염색한 후 검경하 여 랫드의 조직 변화를 조사하였다. 최종 체중은 사료로 구성된 {정상군}과 {대조군, RD 및 PRD} 사이에 유의성이 인정되었으나 {대 조군}, {RD}, {PRD} 사이에 유의성은 없었다(p<0.05). 식이 효율은 0.258-0.394 범위로 정상군이 가 장 높고, PRD 6% 군이 가장 낮았다. 간, 비장 및 신장 조직을 haematoxylin-eosin으로 염색하여 검경한 결과, 간 조직의 경우만 변성 지방구가 확인되었고, 비장과 신장은 정상이었다. 간에 생성 된 변성지방구는 쌀된장과 분말쌀된장의 섭취량 증가로 감소되는 경향이었다. 이상의 결과로 기본식이에 2-4% 분말쌀된장의 첨가가 기능성 지질화합물을 증가시키는 효과적인 수준으로 판단되었다.

우리나라 곡류, 두류 및 서류중 중금속 함량 및 안전성 평가

김미혜(Meehye Kim),장문익(Moon-Ik Chang),정소영(So-Young Chung),소유섭(You-Sub Sho),홍무기(Moo-Ki Hong) 한국식품영양과학회 2000 한국식품영양과학회지 Vol.29 No.3

국내에서 생산된 곡류 9종 416건, 두류 5종 296건 및 서류 2종 156건에 대해 수은 함량은 Mercury Analyzer로, 납, 카드뮴, 비소, 구리, 망간, 아연 등은 습식분해 후 ICP로 분석하였다. 본 연구 결과, 곡류중 중금속 함량[최소~최대(평균), mg/kg]은 다음과 같았다. 수은 0.0001~0.051(0.007), 납 0.01~0.39(0.13), 카드뮴 0.001~0.098(0.023), 비소 0.01~0.38(0.09), 구리 0.06~11.85(1.73), 망간 0.91~39.15(7.47), 아연 1.35~24.15(9.32) mg/kg으로 나타났다. 또한 두류중 중금속 함량(mg/kg)은 수은 0.0002~0.031(0.005), 납 0.01~0.38(0.12), 카드뮴 0.005~0.098(0.030), 비소 0.01~0.37(0.10), 구리 0.03~6.56(2.44), 망간 0.85~22.97(8.16), 아연 2.40~40.18(11.25) mg/kg이었다. 서류중 중금속 함량(mg/kg)은 수은 0.0002~0.015(0.004), 납 0.01~0.25(0.08), 카드뮴 0.002~0.036(0.017), 비소 0.01~0.20(0.08), 구리 0.02~2.91(0.84), 망간 0.26~9.48(2.54), 아연 0.35~6.11(2.23)mg/kg이었다. 본 연구에서 얻어진 분석치들은 국내외 다른 연구자들의 분석치와 비슷한 것으로 나타났으며, 이는 우리나라에서 생산된 곡류, 두류, 서류중의 중금속 함유량은 오염된 것이 아닌 자연함유량 수준인 것으로 파악되어 우리나라 사람이 이들 농산물에서 섭취하는 중금속량으로 인한 위해성은 없는것으로 판단된다. 또한 우리나라 국민이 곡류, 두류, 서류 등을 통해 섭취하는 납, 수은, 카드뮴 등의 중금속 주간섭취량은 FAO/WHO에서 중금속 안전성 평가를 위해 정한 잠정주간섭취허용량인 PTWI의 0.2~19%를 차지하고 있다. This study was conducted to estimate the contents of trace metals in cereals, pulses and potatoes available on Korean markets. The samples were digested with acids, then analyzed by an inductively coupled plasma spectrometer for the contents of lead (Pb), cadmium (Cd), arsenic (As), copper (Cu), manganese (Mn) and zinc (Zn). The contents of mercury (Hg) were determined using a mercury analyzer. The values of trace metals [minimum~maximum (mean), mg/kg] in cereals were as follows; Hg : 0.0001~0.051 (0.007), Pb : 0.01~0.39 (0.13), Cd : 0.001~0.098 (0.023), As : 0.01~0.38 (0.09), Cu : 0.06~11.85 (1.73), Mn : 0.91~39.15 (7.47), Zn : 1.35~24.15 (9.32). Those values in pulses were as follows (mg/kg); Hg : 0.0002~0.031 (0.005), Pb : 0.01~0.38 (0.12), Cd : 0.005~0.098 (0.030), As : 0.01~0.37 (0.10), Cu : 0.03~6.56 (2.44), Mn : 0.85~22.97 (8.16), Zn : 2.40~40.18 (11.25). Those values in potatoes were as follows (mg/kg); Hg : 0.0002~0.015 (0.004), Pb : 0.01~0.25 (0.08), Cd : 0.002~0.036 (0.017), As : 0.01~0.20 (0.08), Cu : 0.02~2.91 (0.84), Mn : 0.26~9.48 (2.54), Zn : 0.35~6.11 (2.23). Our data obtained in this study showed that metal contents in cereals, pulses and potatoes on our markets were similar to those reported in other countries. The weekly average intakes of lead, cadmium and mercury from cereals, pulses and potatoes takes about 0.2~19% of PTWI (Provisional Tolerable Weekly Intakes) that FAO/WHO Joint Food Additive and Contaminants Committee has set to evaluate their safeties.

대사산물을 포함한 글리포세이트, 글루포시네이트의 분석법개선 및 잔류실태 조사

경예나 ( Yena Kyung ),이현숙 ( Hyun-sook Lee ),장문익 ( Moon-ik Chang ),이규식 ( Gyu-seek Rhee ),이한진 ( Han-jin Lee ),최은혜 ( Eun-hye Choi ) 한국환경농학회 2016 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2016 No.-

현재 국제식품규격위원회(CODEX)에서 글리포세이트 잔류물의 정의는 GMO인 대두, 옥수수, 유채의 경우 글리포세이트와 엔-아세틸 글리포세이트의 합으로 보고 있으며, 일반 농산물의 경우 글리포세이트로 정의하고 있으며, Estimate Daily Intake 측정시엔 글리포세이트, AMPA, 엔-아세틸글리포세이트, 엔-아세틸 AMPA를 모두 포함하도록 한다. 글루포시네이트 잔류물의 정의는 글루포 시네이트와 3-methylphosphinico propionic acid를 포함하고 있으며, 글루포시네이트에 내성을 가진 GMO 작물에 사용하는 경우 엔-아세틸 글루포시네이트를 추가하여 잔류물을 정의하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 글리포세이트, 글루포시네이트 모화합물과 글루포시네이트 대사산물 2종을 분석하던 현행 식품공전에서 글리포세이트 대사산물 3종을 포함한 글리포세이트 및 글루포시네이트 총 7종의 잔류실태를 조사하기 위하여 식품공전 시험법을 개선하고, 시험법 검증 및 기기 분석조건을 확립하였다. 또한 전처리시 시간이 오래 걸리는 유도체화 과정 및 정제, 농축과정을 생략· 개선하여 전처리 시간을 단축하였다. 이 화합물들은 물에 대한 용해도가 높아 물로 추출하였으며, 유지 및 비극성 갑섭 물질의 제거를 위하여 Chloroform/Dichloromethan(95/5, v/v)으로 액액분배후 원심분리하여 상층액을 취하고, Dichloromethan으로 액액분배 후 원심분리하여 상층액을 취하여 LC-MS/MS로 분석하였다. 시험법 검증을 위하여 6품목의 대표 농산물(대두, 옥수수, 감자, 현미, 감귤, 고추)을 대상으로 0.05, 0.1, 0.5 mg/kg 농도에서 회수율 실험을 한 결과 모든 처리농도 및 대상 농산물에서 70-120%의 양호한 회수율을 보였으며, 회수율에 대한 상대표준편차는 10% 이내였다. 개선된 시험법을 적용하여 국내 유통 농산물 중 옥수수와 대두를 포함한 30품목, 630건에 대하여 글리포세이트와 글리포세이트 대사산물 3종 및 글루포시네이트와 글루포시네이트 대사산물2종을 동시 분석한 결과, 글루포시네이트의 대사산물인 3-methylphosphinico propionic acid가 감자에서 2건, 양송이에서 1건, 대두에서 1건이 정량한계 이하로 검출되었으며, 나머지 626건에서는 7종 모두 검출되지 않았다.

잔류농약 모니터링 및 위해평가

오재호 ( Jae Ho Oh ),도정아 ( Jung Ah Do ),장문익 ( Moon Ik Chang ),강일현 ( Il Hyun Kang ),이상목 ( Mok Sang Lee ),조윤제 ( Yoon Jae Cho ),황인균 ( In Gyun Hwang ) 한국환경농학회 2012 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2012 No.-