본 연구에서는 전통 약용식물로서 뿐만 아니라 식품소재로 애용되어온 쑥 종류 식물의 활용도를 높이기 위하여 섬애쑥 추출물의 항산화활성 및 신경세포 보호능력 및 TMT 유도성 인지결함에 대한 기억력 및 학습능력 개선 효과를 조사하고, 이를 활용한 가공품 개발로 천연 ...
본 연구에서는 전통 약용식물로서 뿐만 아니라 식품소재로 애용되어온 쑥 종류 식물의 활용도를 높이기 위하여 섬애쑥 추출물의 항산화활성 및 신경세포 보호능력 및 TMT 유도성 인지결함에 대한 기억력 및 학습능력 개선 효과를 조사하고, 이를 활용한 가공품 개발로 천연 항산화 자원으로서의 이용가능성을 모색하고자 하였다. 또한 섬애쑥의 생리학적 기능성을 활용한 화장품, 보건용품 등 그 활용도를 높이기 위한 연구의 일환으로서 섬애쑥의 향장품 소재로서의 산업화 가능성을 살펴보기 위하여 항균활성, 멜라닌 생성 저해능, 주름개선, 그리고 자외선차단 등의 관련 특성을 연구하고 화장품을 제조하여 관능적 특성을 조사하였다.
경남 남해에서 재배되고 있는 섬애쑥의 식품 및 기능성 소재로서의 활용도 제고를 위하여 화학성분을 분석하였다. 섬애쑥의 일반성분을 잎, 줄기 및 뿌리 부위별로 조사한 결과 조단백질은 각각 19.87, 6.14, 5.68%로 나타났고, 조지방은 4.56, 1.30, 1.20%이었으며, 조섬유는 16.80, 29.70, 29.45%로 나타났다. 섬애쑥의 주요 무기성분은 K, Ca, Mg 으로 나타났으며, 잎에서 K과 Ca의 함량이 각각 4,270.24, 617.64 mg%로 뿌리보다 2배 이상 높은 함량을 나타내었다. 유리당은 잎과 뿌리에는 sucrose와 glucose가, 줄기에서는 glucose와 fructose가 검출되었다. 총아미노산은 17종이 분리되었으며, 잎의 총아미노산 함량이 4,864.11 mg%로 가장 높았으며, 줄기는 1,953.99 mg%, 뿌리는 1,601.73 mg% 순으로 나타났다. 부위별 주요아미노산으로 잎과 줄기에서는 proline (963.91 및 407.52 mg%)과 aspartic acid (577.38 및 299.17 mg%)이었고, 뿌리에서는 glutamic acid (206.34 mg%)와 arginine (193.23 mg%)이 가장 높게 함유되어 있었다. 지방산 조성을 분석한 결과 잎, 줄기 및 뿌리 모두 linoleic acid (C18:2), behenic acid (C22:0) 및 palmitic acid (C16:0)가 주요 지방산으로 나타났으며, 생리활성 성분으로서의 부위별 eupatilin과 jaceosidin 함량은 잎에서 35.0과 107.63 mg%으로 줄기와 뿌리보다 높은 함량을 보였다. 섬애쑥을 새로운 기능성 식품의 재료로 활용하기 위하여 각 부위별 60% 에탄올 추출물에 대한 항산화 활성을 in vitro 시스템에서 조사하였다. 섬애쑥의 부위별 총 페놀성 화합물 함량은 잎 60% 에탄올 추출물에서 23.08 mg/g으로 가장 높은 함량을 보였다. 섬애쑥의 부위별 60% 에탄올 추출물로 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정한 결과, 추출물의 농도가 증가함에 따른 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성이 증가하는 경향을 나타내었고, 잎에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 환원력도 추출물의 농도가 증가함에 따라 환원력이 증가하는 경향을 나타내었으며, 잎에서 가장 높게 나타났다. Linoleic acid를 이용한 자동산화 억제활성을 실험한 결과, 다른 부위보다 잎에서 가장 높은 자동 산화 억제활성을 나타내었고, MDA assay를 이용하여 항산화 활성을 측정한 결과, 일부 농도 의존적인 경향을 보였으며, 잎 200 μg/mL 농도에서 71.38%의 항산화 활성을 보였다. 섬애쑥이 가지는 항산화활성을 기반으로 하여 알츠하이머성 치매 유발 인자인 TMT에 의해 유발되는 인지학습 장애에 있어서 섬애쑥 60% 에탄올 추출물의 예방효과를 확인하고자 항산화 활성, 및 뇌 신경세포 보호효과를 바탕으로 in vitro 및 in vivo test를 실시하였다. 섬애쑥 60% 에탄올 추출물을 이용하여 TMT에 의해 유발되는 산화적 스트레스에 대한 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 60% 에탄올 추출물을 처리한 구는 농도의존적으로 스트레스 저해효과 및 신경세포 보호효과가 나타남을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 in vivo 인지학습 회복능을 평가하기 위해 Y-maze test 및 Passive avoidance test를 실시한 결과 TMT에 의해 유도된 인지장애는 섬애쑥 추출물에 의해 크게 회복 되는 것으로 나타났다. 또한, 실제 in vivo 실험이 끝난 마우스의 뇌를 적출하여 AChE 활성 및 MDA 함량을 측정한 결과 섬애쑥 60% 에탄올 추출물을 섭취한 마우스의 경우 농도의존적으로 AChE 활성을 저해하며, MDA 함량을 저해시키는 것으로 나타났다. 이를 통해 실제 60% 에탄올 추출물에 존재하는 주요 생리활성 물질을 분석한 결과 eupatilin과 jaceosidin 이 다량 존재하고 있는 것으로 나타났다. 섬애쑥의 화장품 소재로서 기능적 특성을 조사하였다. 섬애쑥의 물추출물, 60% 에탄추출물, 100% 에탄올 추출물은 Escherichia coli를 제외하고 Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes 등 4종의 미생물에 대하여 모두 항균활성이 있는 것으로 나타났다. 미생물 최소저해농도 (MIC) 분석결과 60% 에탄올 추출물의 propionibacterium acnes에 대한 MIC가 1.25 mg/mL의 농도로 가장 활성이 높았다. 약쑥 추출물의 tyrosinase 활성 억제능은 농도 의존적으로 높았으며, 물 추출물에 비해서 60%와 100% 에탄올 추출물에서 높은 값을 보였다. B16/F10 melanoma 세포에 의한 멜라닌 함량을 분석한 결과 추출물의 농도가 증가할수록 감소하였다. 특히 60% 에탄올 추출물은 125 μg/mL의 농도에서 51.9%의 elastase 저해능을 보여서 우수한 주름개선 특성을 가지는 것을 보여 주었다. 또한 약쑥 추출물은 UV-B (290-320nm) 영역에서 강한 흡수도를 나타내었는데 60%와 100% 에탄올 추출물에서 물 추출물보다 강한 흡수도를 나타내었다. 섬애쑥 활용도 제고를 위한 다소비 가공품 생산의 일환으로 섬애쑥 덖음차를 제조하였다. 채취시기와 덖음온도를 달리하여 덖음차를 가공한 결과 차의 수율은 성엽인 6월에 채취한 쑥이 높았고, 덖음온도가 낮을수록 높았다. 쑥차의 단백질 함량은 5월에 채취한 어린쑥에서 높은 값을 나타내었고, 유리아미노산 함량은 채취시기는 어린 쑥일수록, 덖음온도는 높을수록 더 높은 것으로 나타났다. 비타민 C 함량은 어린쑥에서 높은 함량을 나타내었고, eupatilin 및 jaceosidin은 5월에 수확한 쑥차의 경우 35.05-37.27 mg% 인 반면 6월에 수확한 쑥차는 147.01-172.36 mg%로 나타나 수확시기에 따른 큰 함량 차이를 보였다. 덖음차를 우려내어 DPPH 라디컬 소거활성을 분석한 결과 덖음온도가 높을수록 높은 활성을 나타내었고, 6월에 수확한 쑥의 활성이 5월 수확한 쑥차보다 다소 높았다. 섬애쑥차의 관능적 특성조사를 색, 향, 쓴맛, 구수한맛, 전체기호도 등으로 조사한 결과 5월에 채취한 섬애쑥을 220℃에서 덖음하였을 때 기호도가 가장 좋았다. 섬애쑥의 피부관련 세균에 대한 항균성과 주름개선, 미백, 자외선 차단효과 등에 대한 연구결과를 활용하여 섬애쑥 추출물을 첨가한 화장품 5종 (클렌징폼, 페이셜팩, 로션, 크림, 에센스)을 제조하였다. 섬애쑥 함유 화장품의 저장기간별 pH 변화, 점도변화 등 안정성 조사를 한 결과 안정적 제형이 유지됨을 확인하였다. 클렌징폼과 페이셜 팩을 3주간 사용한 이후 점도, 거품, 향, 여드름, 전반적 기호도 등으로 관능적 특성을 조사한 결과 섬애쑥 함유 제품이 특히 여드름에 대한 진정효과가 좋았고 전체 기호도도 우수한 것으로 나타났다. 로션, 크림, 에센스 제품은 4주동안 사용한 후 미백, 여드름, 주름개선, 보습, 전체 기호도 등 관능적 특성을 조사한 결과 전체 항목에서 무첨가구보다 우수한 결과를 나타내었다.
본 연구에서는 전통 약용식물로서 뿐만 아니라 식품소재로 애용되어온 쑥 종류 식물의 활용도를 높이기 위하여 섬애쑥 추출물의 항산화활성 및 신경세포 보호능력 및 TMT 유도성 인지결함에 대한 기억력 및 학습능력 개선 효과를 조사하고, 이를 활용한 가공품 개발로 천연 항산화 자원으로서의 이용가능성을 모색하고자 하였다. 또한 섬애쑥의 생리학적 기능성을 활용한 화장품, 보건용품 등 그 활용도를 높이기 위한 연구의 일환으로서 섬애쑥의 향장품 소재로서의 산업화 가능성을 살펴보기 위하여 항균활성, 멜라닌 생성 저해능, 주름개선, 그리고 자외선차단 등의 관련 특성을 연구하고 화장품을 제조하여 관능적 특성을 조사하였다.
경남 남해에서 재배되고 있는 섬애쑥의 식품 및 기능성 소재로서의 활용도 제고를 위하여 화학성분을 분석하였다. 섬애쑥의 일반성분을 잎, 줄기 및 뿌리 부위별로 조사한 결과 조단백질은 각각 19.87, 6.14, 5.68%로 나타났고, 조지방은 4.56, 1.30, 1.20%이었으며, 조섬유는 16.80, 29.70, 29.45%로 나타났다. 섬애쑥의 주요 무기성분은 K, Ca, Mg 으로 나타났으며, 잎에서 K과 Ca의 함량이 각각 4,270.24, 617.64 mg%로 뿌리보다 2배 이상 높은 함량을 나타내었다. 유리당은 잎과 뿌리에는 sucrose와 glucose가, 줄기에서는 glucose와 fructose가 검출되었다. 총아미노산은 17종이 분리되었으며, 잎의 총아미노산 함량이 4,864.11 mg%로 가장 높았으며, 줄기는 1,953.99 mg%, 뿌리는 1,601.73 mg% 순으로 나타났다. 부위별 주요아미노산으로 잎과 줄기에서는 proline (963.91 및 407.52 mg%)과 aspartic acid (577.38 및 299.17 mg%)이었고, 뿌리에서는 glutamic acid (206.34 mg%)와 arginine (193.23 mg%)이 가장 높게 함유되어 있었다. 지방산 조성을 분석한 결과 잎, 줄기 및 뿌리 모두 linoleic acid (C18:2), behenic acid (C22:0) 및 palmitic acid (C16:0)가 주요 지방산으로 나타났으며, 생리활성 성분으로서의 부위별 eupatilin과 jaceosidin 함량은 잎에서 35.0과 107.63 mg%으로 줄기와 뿌리보다 높은 함량을 보였다. 섬애쑥을 새로운 기능성 식품의 재료로 활용하기 위하여 각 부위별 60% 에탄올 추출물에 대한 항산화 활성을 in vitro 시스템에서 조사하였다. 섬애쑥의 부위별 총 페놀성 화합물 함량은 잎 60% 에탄올 추출물에서 23.08 mg/g으로 가장 높은 함량을 보였다. 섬애쑥의 부위별 60% 에탄올 추출물로 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정한 결과, 추출물의 농도가 증가함에 따른 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성이 증가하는 경향을 나타내었고, 잎에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 환원력도 추출물의 농도가 증가함에 따라 환원력이 증가하는 경향을 나타내었으며, 잎에서 가장 높게 나타났다. Linoleic acid를 이용한 자동산화 억제활성을 실험한 결과, 다른 부위보다 잎에서 가장 높은 자동 산화 억제활성을 나타내었고, MDA assay를 이용하여 항산화 활성을 측정한 결과, 일부 농도 의존적인 경향을 보였으며, 잎 200 μg/mL 농도에서 71.38%의 항산화 활성을 보였다. 섬애쑥이 가지는 항산화활성을 기반으로 하여 알츠하이머성 치매 유발 인자인 TMT에 의해 유발되는 인지학습 장애에 있어서 섬애쑥 60% 에탄올 추출물의 예방효과를 확인하고자 항산화 활성, 및 뇌 신경세포 보호효과를 바탕으로 in vitro 및 in vivo test를 실시하였다. 섬애쑥 60% 에탄올 추출물을 이용하여 TMT에 의해 유발되는 산화적 스트레스에 대한 신경세포 보호효과를 확인한 결과, 60% 에탄올 추출물을 처리한 구는 농도의존적으로 스트레스 저해효과 및 신경세포 보호효과가 나타남을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 in vivo 인지학습 회복능을 평가하기 위해 Y-maze test 및 Passive avoidance test를 실시한 결과 TMT에 의해 유도된 인지장애는 섬애쑥 추출물에 의해 크게 회복 되는 것으로 나타났다. 또한, 실제 in vivo 실험이 끝난 마우스의 뇌를 적출하여 AChE 활성 및 MDA 함량을 측정한 결과 섬애쑥 60% 에탄올 추출물을 섭취한 마우스의 경우 농도의존적으로 AChE 활성을 저해하며, MDA 함량을 저해시키는 것으로 나타났다. 이를 통해 실제 60% 에탄올 추출물에 존재하는 주요 생리활성 물질을 분석한 결과 eupatilin과 jaceosidin 이 다량 존재하고 있는 것으로 나타났다. 섬애쑥의 화장품 소재로서 기능적 특성을 조사하였다. 섬애쑥의 물추출물, 60% 에탄추출물, 100% 에탄올 추출물은 Escherichia coli를 제외하고 Propionibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes 등 4종의 미생물에 대하여 모두 항균활성이 있는 것으로 나타났다. 미생물 최소저해농도 (MIC) 분석결과 60% 에탄올 추출물의 propionibacterium acnes에 대한 MIC가 1.25 mg/mL의 농도로 가장 활성이 높았다. 약쑥 추출물의 tyrosinase 활성 억제능은 농도 의존적으로 높았으며, 물 추출물에 비해서 60%와 100% 에탄올 추출물에서 높은 값을 보였다. B16/F10 melanoma 세포에 의한 멜라닌 함량을 분석한 결과 추출물의 농도가 증가할수록 감소하였다. 특히 60% 에탄올 추출물은 125 μg/mL의 농도에서 51.9%의 elastase 저해능을 보여서 우수한 주름개선 특성을 가지는 것을 보여 주었다. 또한 약쑥 추출물은 UV-B (290-320nm) 영역에서 강한 흡수도를 나타내었는데 60%와 100% 에탄올 추출물에서 물 추출물보다 강한 흡수도를 나타내었다. 섬애쑥 활용도 제고를 위한 다소비 가공품 생산의 일환으로 섬애쑥 덖음차를 제조하였다. 채취시기와 덖음온도를 달리하여 덖음차를 가공한 결과 차의 수율은 성엽인 6월에 채취한 쑥이 높았고, 덖음온도가 낮을수록 높았다. 쑥차의 단백질 함량은 5월에 채취한 어린쑥에서 높은 값을 나타내었고, 유리아미노산 함량은 채취시기는 어린 쑥일수록, 덖음온도는 높을수록 더 높은 것으로 나타났다. 비타민 C 함량은 어린쑥에서 높은 함량을 나타내었고, eupatilin 및 jaceosidin은 5월에 수확한 쑥차의 경우 35.05-37.27 mg% 인 반면 6월에 수확한 쑥차는 147.01-172.36 mg%로 나타나 수확시기에 따른 큰 함량 차이를 보였다. 덖음차를 우려내어 DPPH 라디컬 소거활성을 분석한 결과 덖음온도가 높을수록 높은 활성을 나타내었고, 6월에 수확한 쑥의 활성이 5월 수확한 쑥차보다 다소 높았다. 섬애쑥차의 관능적 특성조사를 색, 향, 쓴맛, 구수한맛, 전체기호도 등으로 조사한 결과 5월에 채취한 섬애쑥을 220℃에서 덖음하였을 때 기호도가 가장 좋았다. 섬애쑥의 피부관련 세균에 대한 항균성과 주름개선, 미백, 자외선 차단효과 등에 대한 연구결과를 활용하여 섬애쑥 추출물을 첨가한 화장품 5종 (클렌징폼, 페이셜팩, 로션, 크림, 에센스)을 제조하였다. 섬애쑥 함유 화장품의 저장기간별 pH 변화, 점도변화 등 안정성 조사를 한 결과 안정적 제형이 유지됨을 확인하였다. 클렌징폼과 페이셜 팩을 3주간 사용한 이후 점도, 거품, 향, 여드름, 전반적 기호도 등으로 관능적 특성을 조사한 결과 섬애쑥 함유 제품이 특히 여드름에 대한 진정효과가 좋았고 전체 기호도도 우수한 것으로 나타났다. 로션, 크림, 에센스 제품은 4주동안 사용한 후 미백, 여드름, 주름개선, 보습, 전체 기호도 등 관능적 특성을 조사한 결과 전체 항목에서 무첨가구보다 우수한 결과를 나타내었다.
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