홍국주의 제조방법을 재현하고 그의 기능성을 탐색하고자 Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus araneosus의 홍국균으로 3종류의 쌀 홍국을 만들고 이를 이용하여 6종류의 홍국주를 제조하여 발효과정중의 성분변화를 분석하고 제조한 홍국주의 총 페놀 함량, 전자공여능에 의한 항산화 활성, 아질산염소거능, ACE 저해효과를 측정하여 생리적기능성을 서로 비교 검토하였다. 홍국주 제조용 홍국의 효소활성은 Monascus purpureus로 제조한 홍국이 모든 효소활성에서 다른 두 종류의 홍국보다 더 높았다. 발효 기간에 따른 홍국주의 pH는 pH $3.65{\sim}4.05$ 부근이었고 홍국의 종류와 사용량이 pH 변화에 큰 영향을 미치지 않았다. 총산의 변화는 $0.3{\sim}0.7%$ 부근으로 변화가 적었다. 환원당은 발효기간 중 계속 감소하여 누룩으로만 담금한 대조구의 경우 발효 10일 에 환원당의 함량이 1%로 낮아졌으나 홍국의 사용비율이 높을수록 발호속도가 빨라, 홍국과 누룩으로 담금한 경우는 8일, 홍국만으로 담금한 술덧은 발효 6일에 환원당의 함량이 1%정도가 되었다. 에칠 알코올은 발효 6일에 누룩으로만 담금한 대조구는 10.8%를, 홍국과 누룩으로 담금한 홍국주는 $12{\sim}12.5%$를, 홍국만으로 담금한 홍국주의 경우는 $12.8{\sim}13.3%$를 나타내 홍국의 함량이 높을수록 발효가 빠르게 진행되었으며 이중 Monascus purpureus 홍국만으로 담금한 홍국주가 알코올 생성능이 가장 좋았다. 홍국주의 적색도(a값)는 발효가 진행되는 동안 적색도는 전반적으로 증가하여 +16이 되었다. 홍국주의 총 페놀 함량은 Monascus purpureus 홍국만으로 제조한 것이 20.55 mg%로 가장 높았으며 Monascus araneosus 홍국과 누룩을 혼합하여 제조한 홍국주가 10.25 mg%로 가장 낮았다 전자공여능에 의한 항산화 활성은 $14.50{\sim}30.25%$를 나타내었으나 홍국첨가량이 증가할수록 항산화력은 뛰어났다. 아질산염 소거능은 누룩으로만 담금한 대조구의 경우 18.25%로 홍국의 첨가량이 증가함에 따라 소폭의 향상을 보여 $19.25{\sim}28.65%$이었다. 대조구의 ACE 저해활성은 20.55%이었고 홍국 사용량에 따라 활성이 증가하였으며 ACE 저해활성은 각각 $24.66{\sim}50.13%$로 홍국주의 제조방법에 따라 그 차이가 컸다.
홍국주의 제조방법을 재현하고 그의 기능성을 탐색하고자 Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus araneosus의 홍국균으로 3종류의 쌀 홍국을 만들고 이를 이용하여 6종류의 홍국주를 제조하여 발효과정중의 성분변화를 분석하고 제조한 홍국주의 총 페놀 함량, 전자공여능에 의한 항산화 활성, 아질산염소거능, ACE 저해효과를 측정하여 생리적기능성을 서로 비교 검토하였다. 홍국주 제조용 홍국의 효소활성은 Monascus purpureus로 제조한 홍국이 모든 효소활성에서 다른 두 종류의 홍국보다 더 높았다. 발효 기간에 따른 홍국주의 pH는 pH $3.65{\sim}4.05$ 부근이었고 홍국의 종류와 사용량이 pH 변화에 큰 영향을 미치지 않았다. 총산의 변화는 $0.3{\sim}0.7%$ 부근으로 변화가 적었다. 환원당은 발효기간 중 계속 감소하여 누룩으로만 담금한 대조구의 경우 발효 10일 에 환원당의 함량이 1%로 낮아졌으나 홍국의 사용비율이 높을수록 발호속도가 빨라, 홍국과 누룩으로 담금한 경우는 8일, 홍국만으로 담금한 술덧은 발효 6일에 환원당의 함량이 1%정도가 되었다. 에칠 알코올은 발효 6일에 누룩으로만 담금한 대조구는 10.8%를, 홍국과 누룩으로 담금한 홍국주는 $12{\sim}12.5%$를, 홍국만으로 담금한 홍국주의 경우는 $12.8{\sim}13.3%$를 나타내 홍국의 함량이 높을수록 발효가 빠르게 진행되었으며 이중 Monascus purpureus 홍국만으로 담금한 홍국주가 알코올 생성능이 가장 좋았다. 홍국주의 적색도(a값)는 발효가 진행되는 동안 적색도는 전반적으로 증가하여 +16이 되었다. 홍국주의 총 페놀 함량은 Monascus purpureus 홍국만으로 제조한 것이 20.55 mg%로 가장 높았으며 Monascus araneosus 홍국과 누룩을 혼합하여 제조한 홍국주가 10.25 mg%로 가장 낮았다 전자공여능에 의한 항산화 활성은 $14.50{\sim}30.25%$를 나타내었으나 홍국첨가량이 증가할수록 항산화력은 뛰어났다. 아질산염 소거능은 누룩으로만 담금한 대조구의 경우 18.25%로 홍국의 첨가량이 증가함에 따라 소폭의 향상을 보여 $19.25{\sim}28.65%$이었다. 대조구의 ACE 저해활성은 20.55%이었고 홍국 사용량에 따라 활성이 증가하였으며 ACE 저해활성은 각각 $24.66{\sim}50.13%$로 홍국주의 제조방법에 따라 그 차이가 컸다.
To identify the functional properties of Hongkuk ju and to improve its brewing process, Hongkuk ju was brewed using different hongkuks (Monascus red koji) made by Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus aruneosus, and nuruk. Hongkuk using M. purpureus showed the highest enzyme activity. Hongkuk ...
To identify the functional properties of Hongkuk ju and to improve its brewing process, Hongkuk ju was brewed using different hongkuks (Monascus red koji) made by Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus aruneosus, and nuruk. Hongkuk using M. purpureus showed the highest enzyme activity. Hongkuk ju prepared with the M. purpureus hongkuk was fermented most efficiently, and showed the highest Hunter value. Hongkuk ju showed significant levels of phenolic compounds, electron donating ability, nitrate-scavenging activity, and ACE inhibition activity. In particular, Hongkuk ju made with M. purpureus showed the highest value among the wines of this study.
To identify the functional properties of Hongkuk ju and to improve its brewing process, Hongkuk ju was brewed using different hongkuks (Monascus red koji) made by Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus aruneosus, and nuruk. Hongkuk using M. purpureus showed the highest enzyme activity. Hongkuk ju prepared with the M. purpureus hongkuk was fermented most efficiently, and showed the highest Hunter value. Hongkuk ju showed significant levels of phenolic compounds, electron donating ability, nitrate-scavenging activity, and ACE inhibition activity. In particular, Hongkuk ju made with M. purpureus showed the highest value among the wines of this study.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 홍국균이 갖는 여러 특성과 기능성의 생리적 효과를 갖는 술로 알려진 홍국주를 제조하고자 Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus araneosus의 3종류의 홍국균을 쌀에 배양하여 홍국을 제조한 후, 이들 홍국과 일반누룩의 첨가량을 달리하여 홍국주를 제조하고, 발효과정중의 이화학적 성분변화를 분석하였다. 또한 홍국주의 기능성을 연구하기 위해 총 페놀 화합물 함량을 측정하고, in Vitro에서 전자공여능에 의한 항산화 활성, 아질산염소거능, 혈압강하효과를 angiotensin converting enzyme 저해효과로 측정하여 서로 비교 검토하였다.
제안 방법
이화학적 성분변화를 분석하였다. 또한 홍국주의 기능성을 연구하기 위해 총 페놀 화합물 함량을 측정하고, in Vitro에서 전자공여능에 의한 항산화 활성, 아질산염소거능, 혈압강하효과를 angiotensin converting enzyme 저해효과로 측정하여 서로 비교 검토하였다.
발효기간동안 누룩으로만 제조한 술덧인 대조구와 6종의 홍국주를 여과하여 pH, 총산, 환원당, 알코올함량 및 색도(a값)의 변화를 측정하여 비교하였다. pH는 Fig.
색도는 Hunter value colorimeter(CR-300 Minolta Chroma Meter, Minolta Camera Co., Japan)에 의한 적색도(a value)만을 측정하였다.
1과 같으며, 홍국과 홍국주 양조용 쌀은 2002년산 찹쌀을 시중에서 구입하여 사용하였다. 쌀을 12시간 침지시킨 후 12FC에서 40분간 증자한 후 찐쌀 100 g당 액체배지에서 24시간 배양하여 활성화시킨 Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus araneosus균의 배양액을 각각 10mL씩을 넣고 잘 혼합하였다.
5 mL 취하였다. 이 상등액을 끓는 물에서 20분간 건조후 증류수 1mL를 가하여 용해시킨 후 228nm에서 흡광도를 측정하여 다음 식에 의해 ACE 저해율을 측정하였다.
배양하였다. 이때 대조구는 증미 400 g, 물 600 g, 누룩 120 g으로 담금하고 홍국과 누룩의 사용량을 달리하여 6종류의 홍국주를 담금하였다(Table 1). 즉, Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus araneosMS로 제조된 홍국만을 사용한 3종류의 홍국주와 중국의 복건절강성에서 제조되는 복건홍국청주의 제조법(17)에서와 같이 위의 홍국과 누룩을 같이 사용한 3종류의 홍국주를 제조하였다.
즉, Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus araneosMS로 제조된 홍국만을 사용한 3종류의 홍국주와 중국의 복건절강성에서 제조되는 복건홍국청주의 제조법(17)에서와 같이 위의 홍국과 누룩을 같이 사용한 3종류의 홍국주를 제조하였다. 이후 Saccharomyces cerevisiae 효모배양액을 첨가하여 담금하고 발효관을 장치하여 상온에서 14일간 발효시킨 후 여과하여 홍국주를 제조하였다.
(DPPH) free radical에 대한 값을 측정하였다(20-23). 즉 시료와 14% 에틸알콜 각각 0.2 mL에 1×10-4 M DPPH용액(99.9% methanol에 용해) 3 mL를 가한 후 10초간 진탕한 다음 10분간 반응시켜 Spectrophotometer(HP8452A, Hewlett Packard Co., USA)로 525nm에서 흡광도의 감소치를 측정하였다. 이때 전자공여능은 시료첨가구와 14% 에틸알콜 첨가구의 흡광도 차이를 백분율로 하여 표시하였다.
측정하였다. 즉, 1% 전분용액을 0.4M 초산완충액(pH 4.8)에 용해시켜 1mL 취한 것을 기질로 사용하였고 효소액 1mL를 혼합한 후 3(PC의 항온수조에서 정확히 10분간 반응시킨 후 dinitro-salicylic acid reagent 3 mL를 첨가하여 발색시켜서 660nm에서 흡광도를 측정하였다. 효소량 1 unit는 maltose로 표준곡선을 작성하여 효소액 1mL가 maltose 1 mg을 유리시킬 때의 값으로 하였다.
홍국주의 pH는 pH meter(Istek, Inc. model 730p, USA)로 직접 측정하였고, 산도는 시료 10mL를 pH 8.4까지 0.1 N NaOH용액으로 적정하였으며 acetic acid 함량으로 환산하여 총산량(%)으로 표시하였다.
홍국주의 전자공여능(Electron-donating ability, EDA)은 Blois와 김 등의 방법을 변형하여 1,1-diphenyl-2-picryl-hydra-zyl (DPPH) free radical에 대한 값을 측정하였다(20-23). 즉 시료와 14% 에틸알콜 각각 0.
홍국주의 제조방법을 재현하고 그의 기능성을 탐색하고자 Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus araneosus의 홍국균으로 3종류의 쌀 홍국을 만들고 이를 이용하여 6종류의 홍국주를 제조하여 발효과정중의 성분변화를 분석하고 제조한 홍국주의 총 페놀 함량, 전자공여능에 의한 항산화 활성, 아질산염소거능, ACE 저해효과를 측정하여 생리적 기능성을 서로 비교 검토하였다. 홍국주 제조용 홍국의 효소활성은 Monascus purpiireiis로 제조한 홍국이 모든 효소활성에서 다른 두 종류의 홍국보다 더 높았다.
대상 데이터
배양 중의 품온 상승으로 인한 잡균생성을 방지하기 위하여 쌀을 잘 저어주었다. 3종의 완성된 홍국은 40℃ 건조기에서 48시간동안 건조시켜 홍국주 담금에 사용하였다.
이때 대조구는 증미 400 g, 물 600 g, 누룩 120 g으로 담금하고 홍국과 누룩의 사용량을 달리하여 6종류의 홍국주를 담금하였다(Table 1). 즉, Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus araneosMS로 제조된 홍국만을 사용한 3종류의 홍국주와 중국의 복건절강성에서 제조되는 복건홍국청주의 제조법(17)에서와 같이 위의 홍국과 누룩을 같이 사용한 3종류의 홍국주를 제조하였다. 이후 Saccharomyces cerevisiae 효모배양액을 첨가하여 담금하고 발효관을 장치하여 상온에서 14일간 발효시킨 후 여과하여 홍국주를 제조하였다.
홍국의 제조 공정은 Fig. 1과 같으며, 홍국과 홍국주 양조용 쌀은 2002년산 찹쌀을 시중에서 구입하여 사용하였다. 쌀을 12시간 침지시킨 후 12FC에서 40분간 증자한 후 찐쌀 100 g당 액체배지에서 24시간 배양하여 활성화시킨 Monascus purpureus, Monascus anka, Monascus araneosus균의 배양액을 각각 10mL씩을 넣고 잘 혼합하였다.
이론/모형
ACE 저해활성은 Cushman과 Cheung(28-29)의 방법을 이용하여 측정하였다. 시료 0.
홍국주의 총 페놀 함량 측정은. Folin-Denis법(19)에 의하였다. 즉 시료 0.
Protease 활성은 Hirosi 등의 방법(16)에 의해 측정하였다. 즉, pH 3, pH 7로 조정된 0.
α-Amylase 활성은 Fuwa의 방법(14)에 따라 측정하였다. 즉, 1% 전분용액 2mL에 0.
β-Amylase 활성은 dinitrosalicylic acid법(15)으로 측정하였다. 즉, 1% 전분용액을 0.
아질산염 소거작용은 Gray 등의 방법(24-27)에 의하여 측정하였다. ImM NaNOz용액 2mL에 소정 농도의 시료 1 mL를 첨가하고 여기에 0.
환원당은 Somogyi변법(18)에 의해 정량하고, 알코올함량은 시료 100 mL를 알코올 증류장치를 이용하여 80 mL 이상되게 수증기 증류하여 100mL로 정용한 후, 주정계를 사용하여 알콜함량을 측정하고 주도온도보정표에 의하여 15℃로 온도 보정하였다.
성능/효과
7과 같다. M. pur-pureas 홍국만으로 제조한 홍국주(M2)가 20.55 mg%로 가장 높았으며 M. araneosus 홍국과 누룩을 혼용한 홍국주(M5)가 10.25 mg%로 가장 낮았다. 따라서, 총 페놀 함량은 홍국의 사용량이 증가함에 따라 값이 높아지며, 홍국은 홍국주의 페놀 화합물 형성에 크게 기여하는 것으로 생각되었다.
53 unit을 나타냈다고 하였는데 본 실험의 결과와 비슷하였다. M. purpureus 홍국은 측정한 모든 효소에서 상대적으로 가장 높은 수치를 보였다.
누룩과 홍국으로 제조한 Ml, M3, M5의 홍국주는 대조구와 큰 폭의 차이는 없었다. 그러나, 홍국만으로 제조한 M2, M4, M6의 홍국주는 아질산염소거능이 현저하게 증가되었다.
25% 범위를 나타냈다. 누룩만으로 담금한 대조구의 항산화 활성은 8.95%인데 비하 여홍국을 사용하여 제조한 Ml, M2, M3, M4, M5 및 M6 홍국주의 항산화활성은 각각 17.55, 30.25, 16.85, 28.95, 14.5 및 27.65%를 나타내 모두 항산화력이 좋았으며 홍국만으 로제조한 홍국주가 홍국과 누룩을 혼합하여 제조한 홍국주보다 항산화력이 월등히 높았으며 홍국첨가량이 증가할수록 항산화력은 뛰어났다.
9와 같다. 누룩만으로 제조한 대조구의 아질산염소거능은 18.25%이었으나 홍국의 첨가량을 늘림으로서 소폭의 향상을 보였다. Ml, M2, M3, M4, M5 및 M6 홍국주의 아질산염 소거능은 각각 22.
대조구와 6종류 홍국주의 ACE 저해효과를 측정한 결과는 Fig. 10와 같이 대조구의 ACE 저해활성은 20.55%이었으나 홍국의 사용량이 증가함에 따라 활성이 증가하였다. 홍국만으로 제조한 홍국주중 M.
65%이었다. 대조구의 ACE 저해 활성은 20.55%이었고 홍국 사용량에 따라 활성이 증가하였으며 ACE 저해활성은 각각 24.66~50.13%로 홍국주의 제조 방법에 따라 그 차이가 컸다.
25 mg%로 가장 낮았다. 따라서, 총 페놀 함량은 홍국의 사용량이 증가함에 따라 값이 높아지며, 홍국은 홍국주의 페놀 화합물 형성에 크게 기여하는 것으로 생각되었다. 이러한 페놀성 물질은 식물체에서 특수한 색깔을 부여하고 산화-환원 반응시 기질로 작용하여 미생물의 공격을 막아 식물자체를 보호하는 동시에 떫은맛, 쓴맛과 같은 식물성 식품의 고유한 맛에 관여하며(34) 페놀계 성분 등은 항암작용, 혈압강하작용, 피임작용, 간 보호작용, 진정작용 등 여러 작용이 알려져 있으며 항산화작용을 가진 대표적인 물질로 보고되고 있다(35).
홍국주 제조용 홍국의 효소활성은 Monascus purpiireiis로 제조한 홍국이 모든 효소활성에서 다른 두 종류의 홍국보다 더 높았다. 발효 기간에 따른 홍국주의 pH는 pH 3.65-4.05 부근이었고 홍국의 종류와 사용량이 pH 변화에 큰 영향을 미치지 않았다. 총산의 변화는 0.
노화를 일으키는 원인이 된다(36). 본 연구에서 DPPH 자유라디칼에 대한 전자공여능을 측정한 결과는 Fig. 8에서와 같이, 6종류의 홍국주는 14.5~30.25% 범위를 나타냈다. 누룩만으로 담금한 대조구의 항산화 활성은 8.
환원당은 발효기간 중 계속 감소하여 누룩으로만 담금한 대조구의 경우 발효 10일 에환원당의 함량이 1%로 낮아졌으나 홍국의 사용비율이 높을수록 발효속도가 빨라, 홍국과 누룩으로 담금한 경우는 8일, 홍국만으로 담금한 술덧은 발효 6일에 환원당의 함량이 1% 정도가 되었다. 에칠 알코올은 발효 6일에 누룩으로만 담금한 대조구는 10.8%를, 홍국과 누룩으로 담금한 홍국주는 12~12.5%를, 홍국만으로 담금한 홍국주의 경우는 12.8~13.3%를 나타내 홍국의 함량이 높을수록 발효가 빠르게 진행되었으며 이 중 Monascus purpureus 홍국만으로 담금한 홍국주가 알코올 생성능이 가장 좋았다. 홍국주의 적색도(a값)는 발효가 진행되는 동안 적색도는 전반적으로 증가하여 +16이 되었다.
4와 같이 계속 감소하여 대조구는 발효 10일 정도에 환원당의 함량이 1%로 낮아졌으나, 홍국과 누룩을 혼합하여 담금한 Ml, M3, M5의 경우는 8일, 홍국만으로 담금한 M2, M4, M6의 경우는 발효 6일경에 환원당의 함량이 1% 정도로 감소하여 홍국만을 사용했을 때 발효속도가 빨랐다. 이 중 M. purpureus 홍국만으로 제조한 M2 홍국주가 환원당의 감소가 가장 빨랐다. 발효중 에틸알코올 함량의 변화는 Fig.
8%로 나타나 홍국만을 사용한 홍국주의 발효속도가 빨랐다. 이 중 M. purpureus 홍국만으로 제조한 M2 홍국주의 알코올 생성능이 가장 좋았다.
25 mg%로 가장 낮았다. 전자공여능에 의한 항산화 활성은 14.50~30.25%를 나타내었으나 홍국첨가량이 증가할수록 항산화력은 뛰어났다. 아질산염 소거능은 누룩으로만 담금한 대조구의 경우 18.
55%이었으나 홍국의 사용량이 증가함에 따라 활성이 증가하였다. 홍국만으로 제조한 홍국주중 M. purpureus 홍국으로 제조한 홍국주는 50.13%, M. anka 홍국으로 제조한 홍국주는 45.18%, M. araneosus 홍국으로 제조한 홍국주는 45.38%의 높은 ACE 저해능을 보였으며 특히 M. purpureus 홍국으로 제조한 홍국주의 ACE 저해능이 다른 두 홍국으로 제조한 홍국주보다 높았다. Tsuji 등(39)은 쥐를 이용한 쌀홍국중의 혈압강하물질은 γ-aminobutyric acid(GABA) 이며 홍국의 균체식이량과 혈압강하효과는 비례한다고 하였으며 GABA에 의한 혈압강하 메카니즘을 알긴산 칼륨이 장관내에서의 이온교환반응에 의하여 나트륨의 흡수저해를 일으켜 혈압조절에 관여하는 angiotensin 변환효소의 저해에도 관여한다고 하였다.
서로 비교 검토하였다. 홍국주 제조용 홍국의 효소활성은 Monascus purpiireiis로 제조한 홍국이 모든 효소활성에서 다른 두 종류의 홍국보다 더 높았다. 발효 기간에 따른 홍국주의 pH는 pH 3.
홍국주의 발효기간 중 환원당은 Fig. 4와 같이 계속 감소하여 대조구는 발효 10일 정도에 환원당의 함량이 1%로 낮아졌으나, 홍국과 누룩을 혼합하여 담금한 Ml, M3, M5의 경우는 8일, 홍국만으로 담금한 M2, M4, M6의 경우는 발효 6일경에 환원당의 함량이 1% 정도로 감소하여 홍국만을 사용했을 때 발효속도가 빨랐다. 이 중 M.
홍국주의 적색도(a값)는 발효가 진행되는 동안 적색도는 전반적으로 증가하여 +16이 되었다. 홍국주의 종 페놀 함량은 Monascus purpureus 홍국만으로 제조한 것이 20.55 mg%로 가장 높았으며 Monascus araneosus 홍국과 누룩을 혼합하여 제조한 홍국주가 10.25 mg%로 가장 낮았다. 전자공여능에 의한 항산화 활성은 14.
7% 부근으로 변화가 적었다. 환원당은 발효기간 중 계속 감소하여 누룩으로만 담금한 대조구의 경우 발효 10일 에환원당의 함량이 1%로 낮아졌으나 홍국의 사용비율이 높을수록 발효속도가 빨라, 홍국과 누룩으로 담금한 경우는 8일, 홍국만으로 담금한 술덧은 발효 6일에 환원당의 함량이 1% 정도가 되었다. 에칠 알코올은 발효 6일에 누룩으로만 담금한 대조구는 10.
후속연구
0으로 적색도가 높아 김 등(32)의 연구결과와 일치하였다. 그러나 대만 홍주의 경우 제성한 직후에 심홍색을 띄고 형광을 발생하지만 1년이상 저장하면 담황색으로 변하고 형광이 없어져 농 홍주가 되는데(33) 본 실험에서는 저장기간 동안의 색의 변화를 측정하지 못하였으나 홍국주의 변색에 관한 앞으로의 연구가 필요하다.
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