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김용노(Yong-Ro Kim),윤석후(Suk Hoo Yoon) 한국식품과학회 2015 한국식품과학회지 Vol.47 No.6
단세포유지 생산에 이용되는 미생물은 효모, 곰팡이, 미세조류 등이다. 단세포유지의 생산 효율은 배지의 조성을 조절하여 영양공급을 최적화하거나, 배양 조건을 조절하거나, 최신의 생명공학 기술을 활용하여 균주를 개량함으로써 증가시킬 수 있다. 단세포 유지를 상업적으로 대량 생산하기 위해서는 값이 싼 탄소원을 확보하는 것이 무엇보다 중요하므로 지구 상에 풍부한 섬유질 자원을 활용하는 방법이 주목을 끌고 있다. 미세조류는 대기 중의 탄산가스를 탄소원으로 이용하므로 탄소원의 비용이 들지 않는다는 장점이 있다. 단세포유지 생산 미생물의 유전자를 조작하거나 대사공학기술을 이용하는 방법은 균주의 생산성을 획기적으로 높이기도 한다. 단세포유지는 그 동안 식품, 사료, 의약품 등으로 사용되어 왔으나 최근에는 바이오디젤(biodiesel)의 원료로도 사용될 수 있어 또 다른 관심을 끌고 있다. With the shortage of edible fats and oils and depletion of fossil fuels in many countries, microbial lipids is emerging as one of the most promising sources of fats and oils in the global market. Oleaginous microorganisms, also called single cell oils (SCOs), can accumulate lipids more than 25% in the cell volume. Triacylglycerols are the major storage lipids. SCOs offer several advantages for lipid production as follows: SCOs have short life span which would shorten production time, cultivation conditions are not affected by climate and place; the production process is easy to control. There are a number of oleaginous yeasts, molds, and microalgae. Furthermore, the lipid productivity of SCOs can be enhanced through strain improvement and the optimization of cultivation conditions. The new strains developed using recent advanced biotechnical methods showed greatly improved oleaginicity. Further, hydrolysates of lignocellulosic materials can be used as carbon sources for economic production of SCO.
쌀가루 기반 필드하이드로젤이 레티놀의 UV 안정성 및 모방소화관 내 보유율에 미치는 효과
김의황(Uihwang Kim),노신정(Shin-Joung Rho),김채영(Chaeyoung Kim),성세정(Sejeong Sung),김용노(Yong-Ro Kim) 한국식품과학회 2022 한국식품과학회지 Vol.54 No.5
레티놀은 기능성 식품의 구성성분이며 식품 및 제약, 화장품 제제로 사용되고 있다. 하지만 주위환경(특히 빛, 열, 온도, 수분, 산화제 등)에 의해 쉽게 파괴될 수 있으므로 보호하여 최종제품의 저장수명을 개선하는 것이 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 레티놀의 안정성과 생체접근율을 개선하고 제어방출을 가능하게 하는 전략으로 쌀가루 기반 필드하이드로젤(RF-FH) 시스템을 사용하였다. 아밀로스 함량이 다른 한국쌀 품종인 4가지 쌀가루(도담쌀, 새미면, 새일미, 미르찰)를 이용하여 제조된 FH 내 탑재된 레티놀의 UV 안정성 및 in vitro 소화 후 레티놀의 보유율(%)은 수중유적형 에멀션(EM)과 비교하여 유의적으로 향상되었다. UV 안정성에서 쌀가루 품종간 유의적인 차이는 없었지만 생체접근율은 SI-FH가 유의적으로 높게 나타났다. 안정성 및 생체접근율이 EM시스템보다 유의적으로 향상된다는 점을 고려할 때 RF-FH시스템은 다양한 소수성 물질의 새로운 전달시스템으로 활용 가능할 것이며 쌀을 기반으로 한 식품가공 산업에서 유망한 기능성 소재로 사용될 수 있을 것으로 생각된다. Retinol (vitamin A) is an essential nutrient with biological functions in growth, development, vision, and immunological activity. However, retinol has limitations in various food applications due to its low water solubility, stability, and bioavailability. To overcome these limitations, we prepared a retinol-loaded rice flour (RF)-based filled hydrogel (FH) delivery system. RF-FH was prepared using the Korean RF varieties, Dodamssal (DD), Smyeon (SM), Sailmi (SI), and Mirchal (MR) with different amylose contents. The UV stability of retinol in RF-FH was significantly improved compared to that in the O/W emulsion (EM), although there was no significant difference among the RF varieties. The retention rate (%) of retinol in RF-FH after in vitro digestion was significantly improved compared to that in EM, with SI-FH showing the most effective results. Therefore, RF-FH can be used as an effective delivery system for bioactive compounds as it can increase the stability and bioaccessibility of functional substances after digestion.
VIS/NIR 분광분석법을 이용한 미부화란의 조기 검출
김학성 ( Hak Sung Kim ),김기석 ( Ghi Seok Kim ),김용노 ( Yong Ro Kim ),강석원 ( Seok Won Kang ),노상하 ( Sang Ha Noh ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1
정상적인 부화 여부를 판별하기 위한 1차 검란은 일반적으로 5일~7일 이후에 시행된다. 미부화란을 이보다 더 빠른 시간 안에 검출할 경우 부화에 소요되는 에너지의 감소 효과 및 미부화란을 다른 용도로 활용하는 것을 기대할 수 있다. 시중에서 쉽게 구입할 수 있는 산란계인 하이라인 브라운 품종의 유정란 29개와 인위적인 미부화란을 만들기 위한 동일 품종의 무정란 11개를 사용하였으며 38℃, 70% 조건의 항온항습기에서 96시간 동안 부화하였다. 스펙트럼 획득 장치의 광원은 녹색영역을 발광하는 LED램프와 일반 할로겐 광원을 별도로 사용하였으며 스펙트로미터는 VIS/NIR 영역인 520~1,180nm영역과 NIR영역인 900~1,700nm영역의 것을 사용하였다. 부화 시작 전과 부화 시작 후 1일 간격으로 각각 1개의 샘플에 대한 1개의 스펙트럼을 측정하였다. 측정 영역은 LED광원을 이용한 경우는 520~1,1800nm, 할로겐광원을 이용한 경우에는 520~1,180nm와 900~1,700nm이었다. 정상 부화여부는 4일차에서 할란하여 확인하였고, 측정 일자별로 PLS-DA분석법을 이용한 판별 모델을 개발하였다. 4일차에서 유정란 29개 중 11개가 정상 부화하였고, 18개는 미부화하였다. 3일차에서 판별 모델의 정확도는 LED광원의 VIS/NIR 영역 스펙트럼을 이용한 경우는 100%, 할로겐 광원의 VIS/NIR 영역 스펙트럼을 이용한 경우는 70%, 할로겐 광원의 NIR영역 스펙트럼을 이용한 경우는 70%였다. 4일차에서 판별모델의 정확도는 LED광원의 VIS/NIR 영역 스펙트럼을 이용한 경우는 100%, 할로겐 광원의 VIS/NIR 영역 스펙트럼을 이용한 경우는 90%, 할로겐 광원의 NIR영역 스펙트럼을 이용한 경우는 100%였다. 부화 3일차는 정상 부화할 경우 피가 생성되는 시기이다. 피가 형성된 이후의 부화 여부를 판단하는 광원으로는 할로겐램프보다 LED램프를 사용하는 것이 더 적합한 것으로 나타났다.
베타-카로텐 탑재 하이드로 젤 농도와 저작에 따른 지방소화율과 생체접근율의 변화
문세훈,김용노,Mun, Saehun,Kim, Yong-Ro 한국식품조리과학회 2017 한국식품조리과학회지 Vol.33 No.2
Purpose: This study was conducted to examine the effects of the starch concentration of filled hydrogel and the addition of ${\alpha}-amylase$ and simulated mastication processing in an oral phase on lipid digestion and ${\beta}-carotene$ bioaccessibility of filled hydrogels. Methods: Lipid digestion and ${\beta}-carotene$ bioaccessibility of the filled hydrogels were measured after the samples were passed through an in vitro gastrointestinal tract model consisting of oral, gastric, and small intestinal phases. Results: The initial rate and final extent of lipid digestion were higher in the filled hydrogels than in the emulsion when the filled hydrogels were treated in an oral phase without simulated mastication processing and addition of ${\alpha}-amylase$, regardless of starch concentration. However, when the filled hydrogels were minced using mortar and pestle for 2 min and were exposed to ${\alpha}-amylase$, the filled hydrogel fabricated with 5% starch showed the lowest lipid digestion rate and extent compared to the emulsion and other filled hydrogels. Bioaccessibility of ${\beta}-carotene$ was higher in the filled hydrogels than in the emulsion, regardless of the digestion method performed in an oral phase and starch concentration. However, there were appreciable differences in bioaccessibility of the filled hydrogels depending on whether or not simulated mastication and addition of ${\alpha}-amylase$ were employed. Conclusion: These results suggested that the rheological properties of initial filled hydrogels and simulated mastication processing in an oral phase plays an important role in determining the lipid digestion and ${\beta}-carotene$ bioacccessibility entrapped within filled hydrogels.
백형희,최한곤,Dae-Hwan Kim,So Young Kwon,노신정,Dong-Wuk Kim,김용노,용철순 대한약학회 2012 Archives of Pharmacal Research Vol.35 No.4
To develop a novel ibuprofen-loaded solid dispersion with enhanced bioavailability using cycloamylose, it was prepared using spray-drying techniques with cycloamylose at a weight ratio of 1:1. The effect of cycloamylose on aqueous solubility of ibuprofen was investigated. The physicochemical properties of solid dispersions were investigated using scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), and X-ray diffraction. The dissolution and bioavailability in rats were evaluated compared with ibuprofen powder. This ibuprofenloaded solid dispersion improved about 14-fold drug solubility. Ibuprofen was present in an unchanged crystalline state, and cycloamylose played the simple role of a solubilizing agent in this solid dispersion. Moreover, the dispersion gave 2-fold higher AUC (area under the drug concentration–time curve) value compared with a ibuprofen powder, indicating that it improved the oral bioavailability of ibuprofen in rats. Thus, the solid dispersion may be useful to deliver ibuprofen with enhanced bioavailability without crystalline change.