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발아와 고압처리에 따른 벼(Oryza sativar L.) 추출물의 효소저해활성
김민영(Min Young Kim),이상훈(Sang Hoon Lee),장귀영(Gwi Young Jang),박혜진(Hye Jin Park),Li Meishan,김신제(Shinje Kim),이연리(Youn Ri Lee),이준수(Junsoo Lee),정헌상(Heon Sang Jeong) 한국식품과학회 2014 한국식품과학회지 Vol.46 No.1
고압처리가 발아벼 추출물의 성인병관련 예방효과에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 발아기간 및 고압처리 시간에 따른 효소저해활성을 살펴보았다. 발아기간은 6일로 하였고, 30 MPa의 압력 하에서 24시간 및 48시간 동안 처리하였다. α-Glucosidase 저해활성은 발아초기에 대조구에 비해 고압처리 시 높은 범위의 저해활성을 나타내었으며, α-amylase 저해활성은 발아기간 및 고압처리시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. ACE 및 lipase 저해활성은 α-glucosidase 저해활성과 유사하였으며, 고압처리가 대조구보다 높은 저해활성을 나타내었으며, 48시간 고압처리한 2일차 발아벼에서 가장 높은 저해활성을 나타내었다. Xanthine oxidase 저해활성은 발아초기에는 대조구보다 고압처리시 높았지만 발아가 진행됨에 따라 감소하였다. 이상의 결과로 부터 발아와 고압처리를 병행한 벼는 무발아 및 발아벼에 비하여 활용가치가 높을 것으로 판단되며, 성인병 예방을 위한 기능성식품소재로써 이용이 가능할 것으로 판단된다. We evaluated the enzyme inhibitory activity of germinated rough rice (Oryza sativar L.) treated by high pressure (30MPa) for 24 h (HP24) and 48 h (HP48). In rice germinated for 1 day, the α-glucosidase inhibitory activity reached its highest level, 68.32%, at HP48. The α-amylase inhibitory activity increased from 32.66-57.00% at HP0, to 43.67-74.82% at HP48. On the other hand, the inhibitory activity of angiotensin-converting enzyme increased from 27.98% to 49.42% over the course of the second day of HP48. The inhibitory activity of xanthine oxidase peaked of 67.51% at HP48 and subsequently decreased. Lipase inhibitory activity increased from 24.04-47.91% at HP0, to 29.62-64.63% at HP48. These results provide useful information for the use of germinated rough rice as a functional food material and demonstrate that high-pressure treatment during the germination process efficiently increase enzyme inhibitory activity.
김민영(Min Young Kim),이상훈(Sang Hoon Lee),장귀영(Gwi Young Jang),박혜진(Hye Jin Park),Li Meishan,김신제(Shinje Kim),이연리(Youn Ri Lee),이준수(Junsoo Lee),정헌상(Heon Sang Jeong) 한국식품영양과학회 2013 한국식품영양과학회지 Vol.42 No.11
본 연구에서는 발아기간 및 고압처리 시간에 따른 항산화 성분 및 항산화 활성을 조사함으로써 발아벼의 항산화 활성에 미치는 고압처리공정의 효과에 대해 연구하였다. 발아기간은 6일까지로 하였고, 기간별로 발아된 벼는 30 MPa의 압력 하에서 24시간 및 48시간 동안 처리하였다. 총 폴리페놀함량은 48시간 고압처리를 실시한 6일차 발아벼가 5.15 mg/g으로 고압처리를 실시하지 않은 6일차 발아벼의 1.11에 비하여 증가하였으며, 15종의 페놀산 중 gallic acid 외 6종의 페놀산과 총 페놀산함량이 발아기간 및 고압처리 시간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. ABTS 라디칼 소거능과 DPPH 라디칼 소거능은 대조구의 경우 발아 4일 차에서 최대 값을 나타내었으며, 고압처리 24시간 처리구와 48시간 처리구 모두 대조구에 비해 높았다. 환원력과 이온킬레이팅 효과는 총 폴리페놀, 페놀산 함량과 유사하게 발아 기간 및 고압처리시간이 증가함에 따라 증가하였다. 본 연구 결과 발아와 가압을 병행처리 하였을 때 일반벼 및 발아벼에 비해 항산화 성분 및 항산화 활성이 증가함을 알 수 있었으며, 발아벼의 기능성을 증대시키기 위하여 고압처리공정의 적용이 효과적이라고 판단된다. This study is investigated to evaluate the enhancement of antioxidant compound and activity of rough rice with different germination periods and high pressure treatment. The subject was germinated at 37°C for 6 days (HP0), and then the germinated rough rice were subjected to 30 MPa for 24 hr (HP24) and 48 hr (HP48), respectively. HP0, HP24 and HP48 samples were prepared and extracted with 80% ethanol. The highest total polyphenol contents (5.15 mg/g) occurred in treating at HP48 after germination for 5 days. The total phenolic acid contents including gallic acid, chlorogenic acid, catechin, ρ-coumaric acid, ferulic acid, salicylic acid, naringin, myricetin, trans-cinnamic acid, naringenin and kaempferol increased from 37.26~204.32 μg/g at HP0 to 77.29~283.05 μg/g at HP48. In antioxidant activity analyses, HP48 extracts showed higher values in ABTS and DPPH radical scavenging activity, reducing power, and Fe<SUP>2+</SUP> iron chelating effect than those of the HP24 and HP0 extracts. These results suggest that the combined treatment of high pressure treatment and germination process efficiently enhanced antioxidant compound and activity of rough rice.
홍국균 발효가 발아현미의 Monacolin K 함량과 항산화 활성에 미치는 영향
이상훈(Sang Hoon Lee),장귀영(Gwi Yeong Jang),김민영(Min Young Kim),김신제(Shinje Kim),이연리(Yuon Ri Lee),이준수(Junsoo Lee),정헌상(Heon Sang Jeong) 한국식품영양과학회 2015 한국식품영양과학회지 Vol.44 No.8
발아 온도와 기간에 따른 발아현미 홍국배양물의 홍국색소, monacolin K, citrinin 및 페놀 화합물 생성량과 항산화 활성 변화를 조사하였다. 발아 기간이 증가함에 따라 명도는 증가하였으나 적색도와 황색도는 감소하였고, 적색(A500), 오렌지색(A470) 및 황색(A400) 색소 생성량도 동일한 경향이었다. 총 monacolin K는 현미(215.85 mg/kg)가 백미(40.41 mg/kg)보다 높았으며, 32°C에서 1일간 발아시킨 발아현미(1,263.04 mg/kg)에서 가장 높은 함량을 보였으나 발아 기간이 증가함에 따라 감소하였다. 곰팡이 독소인 citrinin은 모든 처리구에서 검출되지 않았다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 발아 온도와 기간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하여 37°C에서 4일간 발아시킨 발아현미에서 13.80 mg/g과 1.30 mg/g으로 가장 높았다. 전자공여능과 총 항산화력은 발아에 의해 증가되어 32°C에서 1일간 발아시킨 발아현미에서 각각 22.16 mg TE/g과 62.27 mg AAE/g으로 가장 높았으나 발아 기간이 증가함에 따라 감소하였다. 이상의 결과로부터 홍국색소와 monacolin K 생성량을 증가시키기 위한 기질로 발아현미가 유용하며, 배양에 사용된 Monascus pilosus 305-9는 citrinin을 생성하지 않고 monacolin K 생성량을 증가시켜 식품의 기능성 증진용 소재 및 균주로서의 활용이 기대된다. This study was performed to investigate the changes in monacolin K content and antioxidant activities of Monascus-fermented brown rice with different germination temperatures and periods. Brown rice was germinated at 32, 35 and 37°C for 1∼4 days, after white rice (WB), brown rice (BR), and germinated brown rice (GBR) were fermented with M. pilosus 305-9 at 30°C for 20 days. The redness, yellowness and Monascus pigments increased after germination. Total monacolin K content increased from 215.85 mg/kg of BR to 1,263.04 mg/kg of GBR (32°C/1 day), whereas monacolin K content decreased with increase in germination period. Citrinin was not detected in any of the samples. Total polyphenol (TPC) and flavonoid contents (TFC) increased with increase in germination temperature and period, whereas electron donating ability (EDA) and total antioxidant activities (TAA) decreased due to reduction of Monascus pigment content. The TPC and TFC showed the highest values (13.80 mg/g and 1.30 mg/g, respectively) in GBR (37°C/4 day), whereas EDA and TAA showed the highest values (22.16 mg Trolox equivalent/g and 62.27 mg ascorbic acid equivalent/g, respectively) in GBR (32°C/1 day). These results indicated that the optimal germination temperature and period for increasing monacolin K content and antioxidant activities was found to be at 32°C for 1 day. In addition, it was found that M. pilosus 305-9 was a useful strain for increasing monacolin K content without producing citrinin in functional foods and pharmaceutical industrial regions.
GM 유채에 도입된 β-glucosidase 1 (AtBG1)의 단회투여독성시험
이순봉(Soonbong Lee),정광주(Kwangju Jeong),장경민(Kyung-Min Jang),김성건(Sung-Gun Kim),박정호(Jung-Ho Park),김신제(Shinje Kim) 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.2
유채는 십자화과로 분류되는 유지작물로써 전 세계적으로 재배되는 작물이다. 이전 연구결과에서 가뭄저항성을 증대시키는 것으로 보고된 애기장대의 β-glucosidase 1 (AtBG1) 유전자를 도입함으로써 가뭄저항성 형질전환 유채를 개발하였다. 새로 개발된 형질전환 작물들은 그 이용에 대한 안전성에 대하여 어떠한 정보도 제공되지 않기 때문에 작물의 안정성에 대한 증명이 필수적이다. 이러한 안정성 평가는 작물의 역사적 사용과 과학적 증거를 기초로 한다. 이번 연구에서는 AtBG1이 도입된 형질전환 유채의 급성투여독성시험을 통하여 암수 마우스 각각에서 한계투여 용량을 확인하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 OECD의 급성독성의 권고안에 따라 AtBG1 단백질을 암수 각각 5마리의 ICR 마우스에 몸무게 1 kg 당 2,000 mg을 부형제에 녹여 강제구강투여 하였다. 투여일부터 14일 동안 운동성, 병리학적 이상, 몸무게를 측정하였고 마지막 14일에는 안락사 후에 부검을 통해 AtBG1 투여군과 비투여군의 차이를 확인하였다. 이상의 실험을 통하여 AtBG1 단백질이 운동성, 병리학적 이상, 몸무게 및 부검 결과에서 대조구와 실험구, 두 그룹간의 특이적인 차이를 보이지 않음을 확인하였다. 또한 AtBG1 단백질은 급성독성의 측면에서 안전한 물질로 판단되며, 한계허용치 용량이 2,000 mg을 상회함을 확인하였다. 따라서, 이는 차후 AtBG1 도입 유채의 인체위해성 평가 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다. Rapeseed (Brassica napus L.) is an oil crop classified as Brassicaceae, and it is widely grown worldwide. To develop a drought-resistant rapeseed, the β-glucosidase 1 (AtBG1) gene was introduced into rapeseed because drought- and salt-resistance phenotypes were observed when the AtBG1 gene was overexpressed in arabidopsis. Newly developed genetically modified crop must be proved to be safe. Safety assessments are based on the historical usage and scientific reports of a crop. In this study, we examined the potential acute oral toxicity of AtBG1 protein expressed in genetically modified (GM) rapeseed and calculated the minimum lethal dose at 6 weeks in both male and female ICR mice. AtBG1 protein was fed at a dose of 2,000 mg/kg body weight in five male and five female mice according to the marginal capacity concentration of OECD, 2,000 mg/15 ml/kg. Mortalities, clinical findings, and body weight changes were monitored for 14 days after dosing, and postmortem necropsy was performed on day 14. This study showed that no deaths occurred in the test group, and AtBG1 protein did not result in variations in common symptoms, body weight, and postmortem findings between the two groups. This showed that the minimum lethal dose of AtBG1 protein expressed in transgenic rapeseed exceed 2,000 mg/kg body weight in both sexes.