[학위논문]Antioxidant and Anti-inflammatory Activities of Mixed Fruit and Vegetable Juice and Sugar-free Jam : In Vitro와 in Vivo에서 과일 및 채소 혼합 주스의 항 염증 활성 평가, 안토시아닌이 풍부한 베리류를 기반으로 한 무설탕 잼 제조 및 효과원문보기
심각한 대기오염이 발생하는 곳에 거주하는 소비자를 대상으로 항 염증 활성을 가진 과일 및 채소를 기반으로 한 기능성 주스를 개발하기 위하여 본 연구를 진행하였다. 첫 번째로, 10가지 과일에서 Phase II enzyme activity의 지표로 사용되는 NAD(P)H: quinone oxidoreductase 1 (NQO1)-inducing activity를 마우스 간암세포인 Hepa1c1c7과 ARNT 유전자 결핍 세포인 BpRc1 세포에서 측정하였다. Hepa1c1c7과 BpRc1 세포에서 활성이 높은 블루베리, 라즈베리 그리고 오디를 중심으로 각각의 비율을 달리하여 기능성 주스 4 종류 (...
심각한 대기오염이 발생하는 곳에 거주하는 소비자를 대상으로 항 염증 활성을 가진 과일 및 채소를 기반으로 한 기능성 주스를 개발하기 위하여 본 연구를 진행하였다. 첫 번째로, 10가지 과일에서 Phase II enzyme activity의 지표로 사용되는 NAD(P)H: quinone oxidoreductase 1 (NQO1)-inducing activity를 마우스 간암세포인 Hepa1c1c7과 ARNT 유전자 결핍 세포인 BpRc1 세포에서 측정하였다. Hepa1c1c7과 BpRc1 세포에서 활성이 높은 블루베리, 라즈베리 그리고 오디를 중심으로 각각의 비율을 달리하여 기능성 주스 4 종류 (DJ-1, -2, -3, -4)를 제조하였다. 그 후 4 가지의 해독 주스를 Hepa1c1c7 세포에서 NQO1-inducing activity를 측정한 결과, 가장 높은 NQO1-inducing activity를 가진 기능성 주스를 Detox Juice (DJ)로 명명하고 이후 실험을 진행하였다. In vitro 에서 폐의 환경을 모방하기 위해서, 사람의 폐암 세포인 A549 cell line과 사람의 단핵구성 THP-1 cell line을 co-culture 하고 DJ (200, 400 μg/mL)의 항 염증 활성을 평가하기 위해 proinflammatory cytokines의 발현을 측정하였다. 실험 결과, LPS에 의해 유도된 proinflammatory cytokines인 interleukin (IL)-6와 IL-1β 그리고 tumor necrosis factor α (TNF-α)의 발현을 DJ의 농도 유의적으로 감소시켰다. 또한, C57BL/6 mouse에 DJ (0.4, 0.8, 1.6 g/kg BW/day)를 경구 투여한 모델에서 benzo[α]pyrene (B[α]P)에 의해 유도되는 혈장 proinflammatory cytokine의 수준을 감소시키는 것을 확인하였다. 따라서, DJ는 phase II enzyme activity가 높은 재료들을 바탕으로 항 염증효과를 지닌 기능성 주스로 대기오염에 의해 발생되는 염증성 질환에 대한 예방 효과가 기대된다. 그러나, 대기 오염으로 인한 폐암 및 기관지의 염증에 대한 DJ의 보호 효과를 더욱 확증하기 위해서는 임상 시험이 필요하다고 사료된다.식품 산업에 대한 주요한 과제는 건강 효과뿐만 아니라 맛에 대한 소비자의 수요를 만족시키는 것이다. 본 연구에서는 네 종류의 안토시아닌이 풍부한 잼과 함께 설탕 대신 백포도 농축액을 사용하여 만든 무설탕 잼의 추출물들의 항산화 활성을 조사하였다. 블루베리-복분자 잼에서 1,1-diphenyl-2-picrylhydrayl (DPPH), 2,2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline)-6-sulfonic acid (ABTS+), peroxyl radicals 그리고 reduced ferric ions를 유의적으로 증가시켰고, 많은 양의 페놀, 플라보노이드 그리고 안토시아닌을 함유하고 있었다. 또한, 베리 잼을 가공하는 동안 항산화 능력과 페놀, 플라보노이드 및 안토시아닌의 함유량은 유지되는 것을 확인하였다. 베리 잼과 무설탕 잼은 HepG2 세포에서의 ROS 생산을 억제하였고, 간과 뇌에서 지질 과산화 수준을 감소시켜 주었다. 이러한 결과는 천연 설탕 대체물을 사용한 안토시아닌이 풍부한 베리 잼이 높은 기능성 식품으로 개발될 수 있음을 의미하며 또한 대사성 질환의 위험을 줄일 수 있음을 시사한다.
심각한 대기오염이 발생하는 곳에 거주하는 소비자를 대상으로 항 염증 활성을 가진 과일 및 채소를 기반으로 한 기능성 주스를 개발하기 위하여 본 연구를 진행하였다. 첫 번째로, 10가지 과일에서 Phase II enzyme activity의 지표로 사용되는 NAD(P)H: quinone oxidoreductase 1 (NQO1)-inducing activity를 마우스 간암세포인 Hepa1c1c7과 ARNT 유전자 결핍 세포인 BpRc1 세포에서 측정하였다. Hepa1c1c7과 BpRc1 세포에서 활성이 높은 블루베리, 라즈베리 그리고 오디를 중심으로 각각의 비율을 달리하여 기능성 주스 4 종류 (DJ-1, -2, -3, -4)를 제조하였다. 그 후 4 가지의 해독 주스를 Hepa1c1c7 세포에서 NQO1-inducing activity를 측정한 결과, 가장 높은 NQO1-inducing activity를 가진 기능성 주스를 Detox Juice (DJ)로 명명하고 이후 실험을 진행하였다. In vitro 에서 폐의 환경을 모방하기 위해서, 사람의 폐암 세포인 A549 cell line과 사람의 단핵구성 THP-1 cell line을 co-culture 하고 DJ (200, 400 μg/mL)의 항 염증 활성을 평가하기 위해 proinflammatory cytokines의 발현을 측정하였다. 실험 결과, LPS에 의해 유도된 proinflammatory cytokines인 interleukin (IL)-6와 IL-1β 그리고 tumor necrosis factor α (TNF-α)의 발현을 DJ의 농도 유의적으로 감소시켰다. 또한, C57BL/6 mouse에 DJ (0.4, 0.8, 1.6 g/kg BW/day)를 경구 투여한 모델에서 benzo[α]pyrene (B[α]P)에 의해 유도되는 혈장 proinflammatory cytokine의 수준을 감소시키는 것을 확인하였다. 따라서, DJ는 phase II enzyme activity가 높은 재료들을 바탕으로 항 염증효과를 지닌 기능성 주스로 대기오염에 의해 발생되는 염증성 질환에 대한 예방 효과가 기대된다. 그러나, 대기 오염으로 인한 폐암 및 기관지의 염증에 대한 DJ의 보호 효과를 더욱 확증하기 위해서는 임상 시험이 필요하다고 사료된다.식품 산업에 대한 주요한 과제는 건강 효과뿐만 아니라 맛에 대한 소비자의 수요를 만족시키는 것이다. 본 연구에서는 네 종류의 안토시아닌이 풍부한 잼과 함께 설탕 대신 백포도 농축액을 사용하여 만든 무설탕 잼의 추출물들의 항산화 활성을 조사하였다. 블루베리-복분자 잼에서 1,1-diphenyl-2-picrylhydrayl (DPPH), 2,2’-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline)-6-sulfonic acid (ABTS+), peroxyl radicals 그리고 reduced ferric ions를 유의적으로 증가시켰고, 많은 양의 페놀, 플라보노이드 그리고 안토시아닌을 함유하고 있었다. 또한, 베리 잼을 가공하는 동안 항산화 능력과 페놀, 플라보노이드 및 안토시아닌의 함유량은 유지되는 것을 확인하였다. 베리 잼과 무설탕 잼은 HepG2 세포에서의 ROS 생산을 억제하였고, 간과 뇌에서 지질 과산화 수준을 감소시켜 주었다. 이러한 결과는 천연 설탕 대체물을 사용한 안토시아닌이 풍부한 베리 잼이 높은 기능성 식품으로 개발될 수 있음을 의미하며 또한 대사성 질환의 위험을 줄일 수 있음을 시사한다.
In this study, we attempted to develop fruit-based functional juice with anti-inflammatory activity and targeted for consumers living under heavy air pollution. At first, four different formulations for functional juice made by combining 10 kinds of fruits and other ingredients in various ratios wer...
In this study, we attempted to develop fruit-based functional juice with anti-inflammatory activity and targeted for consumers living under heavy air pollution. At first, four different formulations for functional juice made by combining 10 kinds of fruits and other ingredients in various ratios were tested for NAD(P)H: quinone oxidoreductase 1 (NQO1)-inducing activity in hepa1c1c7 mouse hepatoma cells. The formulation shown the highest NQO1-inducing activity [named as detox juice (DJ)] was investigated for its anti-inflammatory activity in co-culture system of human lung carcinoma A549 cell line and a differentiated THP-1, a human monocytic cell line. DJ significantly reduced the LPS-induced production of proinflammatory cytokines, such as interleukin-6 (IL-6), IL-1β and tumor necrosis factor α (TNF-α). Furthermore, DJ administration suppressed the benzo[α]pyrene-induced elevation of plasma levels of C57BL/6 mice. However, the protective effect of DJ against inflammation in lung and trachea caused by air pollution needs to be assessed through clinical studies.A major challenge for the food industry is to satisfy the consumer demand for health benefits as well as taste. In this study, we investigated the antioxidant activities of extracts from four anthocyanin-rich jams, as well as their sugar-free versions, which used white grape juice concentrate as a sugar substitute. It was determined that blueberry-Korean black raspberry jam dramatically scavenged (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) DPPH, (2,2′-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline)-6-sulfonic acid) ABTS+, peroxyl radicals, and reduced ferric ions in the tested jams and contained high amounts of phenols, flavonoids, and anthocyanins. In addition, the antioxidant capacity and content of phenolics, flavonoids, and anthocyanins were retained during the processing of berry jams. Berry jams and their sugar-free jams exhibited inhibitory effects on ROS production in HepG2 cells and lipid peroxidation in the liver and brain homogenates. In conclusion, blueberry-Korean black raspberry and raspberry-strawberry jams have strong antioxidant capacities, which are retained in jams containing sugar substitutes. These results suggest that anthocyanin-rich berry jams with natural sugar replacements could be developed as high functional foods and also decrease the risk for metabolic diseases.
In this study, we attempted to develop fruit-based functional juice with anti-inflammatory activity and targeted for consumers living under heavy air pollution. At first, four different formulations for functional juice made by combining 10 kinds of fruits and other ingredients in various ratios were tested for NAD(P)H: quinone oxidoreductase 1 (NQO1)-inducing activity in hepa1c1c7 mouse hepatoma cells. The formulation shown the highest NQO1-inducing activity [named as detox juice (DJ)] was investigated for its anti-inflammatory activity in co-culture system of human lung carcinoma A549 cell line and a differentiated THP-1, a human monocytic cell line. DJ significantly reduced the LPS-induced production of proinflammatory cytokines, such as interleukin-6 (IL-6), IL-1β and tumor necrosis factor α (TNF-α). Furthermore, DJ administration suppressed the benzo[α]pyrene-induced elevation of plasma levels of C57BL/6 mice. However, the protective effect of DJ against inflammation in lung and trachea caused by air pollution needs to be assessed through clinical studies.A major challenge for the food industry is to satisfy the consumer demand for health benefits as well as taste. In this study, we investigated the antioxidant activities of extracts from four anthocyanin-rich jams, as well as their sugar-free versions, which used white grape juice concentrate as a sugar substitute. It was determined that blueberry-Korean black raspberry jam dramatically scavenged (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) DPPH, (2,2′-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline)-6-sulfonic acid) ABTS+, peroxyl radicals, and reduced ferric ions in the tested jams and contained high amounts of phenols, flavonoids, and anthocyanins. In addition, the antioxidant capacity and content of phenolics, flavonoids, and anthocyanins were retained during the processing of berry jams. Berry jams and their sugar-free jams exhibited inhibitory effects on ROS production in HepG2 cells and lipid peroxidation in the liver and brain homogenates. In conclusion, blueberry-Korean black raspberry and raspberry-strawberry jams have strong antioxidant capacities, which are retained in jams containing sugar substitutes. These results suggest that anthocyanin-rich berry jams with natural sugar replacements could be developed as high functional foods and also decrease the risk for metabolic diseases.
Keyword
#detox juice anti-inflammation pro-inflammatory cytokines lipopolysaccharide benzo[a]pyrene
학위논문 정보
저자
장진호
학위수여기관
경북대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
식품공학부 식품소재공학전공
발행연도
2017
총페이지
ix, 67 p.
키워드
detox juice anti-inflammation pro-inflammatory cytokines lipopolysaccharide benzo[a]pyrene
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