일반적으로 널리 사용되는 향신료들의 생리활성을 분석하여 기능성소재로의 활용가능성을 탐색하고자 하였다. 추출물의 phenolics 함량은 열수 추출물에서 all spice, oregano와 sage가 각각 $23.3{\pm}0.5,\;37.9{\pm}0.4,\;32.4{\pm}0.2mg/g$이었으며, 60% 에탄올 추출물은 all spice, oregano, sage가 각각 $24.5{\pm}0.3,\;32.1{\pm}0.8,\;31.4{\pm}0.4mg/g$으로 열수 추출물보다 phenolics 함량이 다소 높게 나타났다. 항산화활성 중 ABTS radical decolorization과 antioxidant protection factor(PF)를 살펴본 결과 ABTS는 all spice와 oregano가 열수 추출물과 60% 에탄올 추출물에서 95% 이상의 높은 항산화활성을 나타내었으며 PF는 sage, all spice와 oregano의 60% 에탄올 추출물과 sage의 열수 추출물에서 1.2이상의 높은 antioxidant protection factor를 나타내 었다. DPPH는 각 향신료의 열수 추출물과 oregano와 nutmeg의 60% 에탄올 추출물에서 높은 전자공여능을 나타내었으며, 활성산소 중 지방산화를 일으키는데 중요한 역할을 하는 hydroxyl radical에 대한 각 추출물들의 영향은 대조구 $0.7{\times}100{\mu}M$에 비해 각 향신료의 열수 추출물과 60% 에탄올 추출물 모두 $0.2{\times}100{\mu}M$ 이하의 낮은 TBARS값을 나타내어 산화 촉진인자를 binding하는 능력이 높음을 알 수 있었다. H. pylori에 대한 추출물의 항균활성은 열수 추출물에서는 나타나지 않았으며 60% 에탄올 추출물에서는 $200{\mu}g/mL$의 고농도에서 10mm이상의 저해활성이 관찰되었다. 여러 향신료 중oregano 추출물에서 $200{\mu}g/mL$의 phenolics을 첨가하였을 때 72.2%의 저해율을 나타내어 oregano추출물의 phenolics 첨가량에 따라 항균활성이 높아짐을 알 수 있었다. 이러한 결과로 향신료를 이용하여 합성 항산화제가 가지는 단점을 보완한 천연 항산화제와 Helicobacter pylori에 대한 항균활성 이 높은 oregano를 이용한 천연 항균제 소재로의 개발이 기대되어진다.
일반적으로 널리 사용되는 향신료들의 생리활성을 분석하여 기능성소재로의 활용가능성을 탐색하고자 하였다. 추출물의 phenolics 함량은 열수 추출물에서 all spice, oregano와 sage가 각각 $23.3{\pm}0.5,\;37.9{\pm}0.4,\;32.4{\pm}0.2mg/g$이었으며, 60% 에탄올 추출물은 all spice, oregano, sage가 각각 $24.5{\pm}0.3,\;32.1{\pm}0.8,\;31.4{\pm}0.4mg/g$으로 열수 추출물보다 phenolics 함량이 다소 높게 나타났다. 항산화활성 중 ABTS radical decolorization과 antioxidant protection factor(PF)를 살펴본 결과 ABTS는 all spice와 oregano가 열수 추출물과 60% 에탄올 추출물에서 95% 이상의 높은 항산화활성을 나타내었으며 PF는 sage, all spice와 oregano의 60% 에탄올 추출물과 sage의 열수 추출물에서 1.2이상의 높은 antioxidant protection factor를 나타내 었다. DPPH는 각 향신료의 열수 추출물과 oregano와 nutmeg의 60% 에탄올 추출물에서 높은 전자공여능을 나타내었으며, 활성산소 중 지방산화를 일으키는데 중요한 역할을 하는 hydroxyl radical에 대한 각 추출물들의 영향은 대조구 $0.7{\times}100{\mu}M$에 비해 각 향신료의 열수 추출물과 60% 에탄올 추출물 모두 $0.2{\times}100{\mu}M$ 이하의 낮은 TBARS값을 나타내어 산화 촉진인자를 binding하는 능력이 높음을 알 수 있었다. H. pylori에 대한 추출물의 항균활성은 열수 추출물에서는 나타나지 않았으며 60% 에탄올 추출물에서는 $200{\mu}g/mL$의 고농도에서 10mm이상의 저해활성이 관찰되었다. 여러 향신료 중oregano 추출물에서 $200{\mu}g/mL$의 phenolics을 첨가하였을 때 72.2%의 저해율을 나타내어 oregano추출물의 phenolics 첨가량에 따라 항균활성이 높아짐을 알 수 있었다. 이러한 결과로 향신료를 이용하여 합성 항산화제가 가지는 단점을 보완한 천연 항산화제와 Helicobacter pylori에 대한 항균활성 이 높은 oregano를 이용한 천연 항균제 소재로의 개발이 기대되어진다.
For the purpose of developing natural antioxidant, the antioxidative and antimicrobial activities of phenolics isolated from spices were determined. The total phenolics contents of spices were more than 20 mg/g in water and 60% ethanol extracts of all spice, oregano and sage. Electron donating abili...
For the purpose of developing natural antioxidant, the antioxidative and antimicrobial activities of phenolics isolated from spices were determined. The total phenolics contents of spices were more than 20 mg/g in water and 60% ethanol extracts of all spice, oregano and sage. Electron donating ability assay showed high inhibition rate in water extracts of all spice, nutmeg, white pepper, oregano and sage and 60% ethanol extracts of oregano and nutmeg. Antioxidant protection factor (PF) was higher than 1.2 in 60% ethanol extracts of sage, all spice and oregano and water extracts of sage. The 2,2'-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid radical decolorization (ABTS) was inhibited by more than 90% by water and 60% ethanol extracts of all spice and oregano. TBARS (thiobarbituric acid reactive substances) were $0.7{\mu}M$ in the control and $0.2{\mu}M$ in water and 60% ethanol extracts the each spices. The water extracts of each spices did not have antimicrobial activity against H. pylori; however, the 60% ethanol extracts from oregano revealed the high antimicrobial activity as clear zone of 10 mm and inhibition rate of 77.2% with $200{\mu}g/mL$ of phenolics content. The result suggests that spices extract may be useful as potential sources of anti-Helicobacter pylori, antioxidant.
For the purpose of developing natural antioxidant, the antioxidative and antimicrobial activities of phenolics isolated from spices were determined. The total phenolics contents of spices were more than 20 mg/g in water and 60% ethanol extracts of all spice, oregano and sage. Electron donating ability assay showed high inhibition rate in water extracts of all spice, nutmeg, white pepper, oregano and sage and 60% ethanol extracts of oregano and nutmeg. Antioxidant protection factor (PF) was higher than 1.2 in 60% ethanol extracts of sage, all spice and oregano and water extracts of sage. The 2,2'-azinobis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid radical decolorization (ABTS) was inhibited by more than 90% by water and 60% ethanol extracts of all spice and oregano. TBARS (thiobarbituric acid reactive substances) were $0.7{\mu}M$ in the control and $0.2{\mu}M$ in water and 60% ethanol extracts the each spices. The water extracts of each spices did not have antimicrobial activity against H. pylori; however, the 60% ethanol extracts from oregano revealed the high antimicrobial activity as clear zone of 10 mm and inhibition rate of 77.2% with $200{\mu}g/mL$ of phenolics content. The result suggests that spices extract may be useful as potential sources of anti-Helicobacter pylori, antioxidant.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 서양요리에 주로 사용되는 향신료 종류인 oregano, sage, all spice, white pepper, nutmeg(17) 의 생 리 활성을 분석하여 기능성 소재로의 활용가능성을 탐색하고자 하였다.
일반적으로 널리 사용되는 향신료들의 생리활성을 분석하여 기능성소재로의 활용가능성을 탐색하고자 하였다. 추출물의 phenolics 함량은 열수 추출물에서 all spice, oregano와 sage가 각각 23.
가설 설정
1)Values are mean ± SD (n=6).
제안 방법
하였다. 1% linoleic acid와 1% Tween 40으로 emulsion을 만들어 emulsion 0.8 mL와 각 추출물 0.2 mL를 진탕한 후 50℃ water bath에서 10시간 반응시킨 후 반응액 1 mL에 TBA/ TCA 시약 2 mL를 가하고 15분간 boiling한 다음 10분간 냉각시킨 후 15분간 1000 rpm으로 원심분리하여 상등액을 532 nm에서 흡광도를 측정하였으며, TBARS값은 1 mL 반응혼합물에 대해서 생성된 1, 1, 3, 3-tetraethoxy propane(TEP) 의 X100 Ug으로 표시하였다.
Disc법 : H. pylori 최적 배지 plate에 H. pylori 균 100 (1L 를 분주하여 멸균 유리봉으로 도말한 다음, 멸균된 disc paper(。8 mm)를 올리고 0.45 Um membrane filter로 제균한 각 추출물 25 UL씩 네 번을 나누어 용매를 휘 발시 킨 다음 total 100 UL를 흡수시키고, 대조구로는 멸균수를 흡수시 킨 후 37℃의미 호기 성 조건에서 24시간 동안 incubation한 다음, disc 주위의 clear zone 생성 유무를 확인하였다.
액체배양 : H. pylori 최적 액체배지(special peptone 0.5 g, NaCl 0.25 g, yeast extract 0.25 g, beef extract 0.2 g 및 pyruvic acid 0.025 g) 5 mL에 H. pylori 100 J1L를 분주하고 각 추출물을 0.45 Jim membrane filter로 제균하여 0.5 mL씩 주입 하고 대조구에는 멸균수를 사용하여 37℃의미 호기성 조건에서 48~72시간 동안 incubation한 후 spectrophotometer를 이용하여 570 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준곡선을 이용하여 균수를 counting하였다.
대상 데이터
Buthylhydroxytoluene(BHT), yeast extract, beef extract, pyruvic acid, 6-carotene, H2O2, linoleic acid, tween 40, a , a~ diphenyl-C-picrylhydrazyl(DPPH), gallic acid 등은 Sig-ma사(USA)의 특급시약을 사용하였으며, phosphoric acid, Folin-Ciocalteu시약, trichloroacetic acid, NazCQs, HC1 등은 일제 특급시약을 사용하였다.
본 실험에 사용한 향신료인 sage, all spice, white pepper, nutmege 2004년 6월 경 북 상주시의 시중에서 구입 하여 실온의 그늘에서 건조시킨 것을 사용하였으며, 4℃에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
실험에 사용한 균주는 위, 십이지장궤양 원인균인 H. pyloriS-M 표준균주인 ATCC 43504를 사용하였다. H.
데이터처리
모든 실험 결과는 각 군마다 6개의 측정치에 평균치와 표준오차로 표시하였으며, t분포표에 의한 통계처리로 p<0.05 또는 p<0.01 수준에서 대조구에 대한 유의성 여부를 판단하였다).
이론/모형
ABTS의 측정 은 Peliegrini 등의 방법 (20)에 의하여 측정하였匸" 7 mM ABTS 5 mL와 140 mM K2S2O8 88 를 섞 은 용액 1 mL와 ethanol 88 mL를 혼합한 ABTS용액 1 mL 와 시료 용액 50 UL를 혼합하여 30초간 진탕한 후 2.5분간 incubation 하고 734 nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS radical cation decolorization 효과는 다음 식 에 의하여 나타내었다.
Beta-carotenee- Andarwulan 등의 방법 (21)으로 측정 하였다. 10 mg f-carotene/50 mL의 chloroform 용으日 1 mL에 20 UL linoleic acid, 184 ]1L Tween 40과 50 mL 压0?를 가중卜 여 emulsion을 만들고, 이 액 5 mL에 각 추출물 100 ]1L를 혼합하여 진탕한 뒤 50℃에서 30분간 방치한 후 식혀주고, 470 nm에서 흡광도를 측정하여 다음과 같은 식 으로 계산하여 PF 값을 측정하였다.
DPPH radical에 대한 소거활성은 Blois의 방법 (19)에 준하여 측정하였다. 추출물 1 mL에 60 PM DPPH 3 mL를 넣고 vortex한 후 15분 동안 방치한 다음 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
TBARS는 Buege와 Aust의 방법 (22)에 따라 측정 하였다. 1% linoleic acid와 1% Tween 40으로 emulsion을 만들어 emulsion 0.
총 페놀함량은 Folin-Denis 방법(18)으로 측정하였으며, 추출물 1 mL에 95% ethanol 1 mL와 증류수 5 mL를 가한액에 1 N Folin-Ciocalteu reagent 용액을 0.5 mL 가하고 5분간 정치시킨 후 1 mL의 5% Na2CO3 용액을 가하였다. 이 혼합액을 1시간 동안 정치한 다음 분광광도계(UV/Vis Spectrophotometer, Jasco, Japan)를 사용하여 725 nm에서 흡광도를 측정하였다.
성능/효과
향신료 추출물의 TBARS를 측정한 결과 Fig. 1에 나타난 바와 같이 대조구 0.7( X 100) μM에 비해 열수 추출물에서 all spice, nutmeg, white pepper, oreganc와 sage가 0.1 ( x 100) UM을, 60% 에탄올 추출물에서는 all spice와 oregano 가" 0.2( x 100) ]1M, nutmeg, white pepper와 sage가. 0.
2( x 100) ]1M, nutmeg, white pepper와 sage가. 0.1 (x 100) J1M의 낮은 TBARS값을 나타내어 추출용매별 항산화 활성 의 유의 적 차는 나타나지 않았으나 추출물이 지 방의 산화를 저해하는 효과가 우수한 것으로 판단되었다.
2 이상의 높은 antioxidant protection factor# 나타내었다. DPPH는 각 향신료의 열수 추출물과 oregano와 nutmeg의 60% 에탄올 추출물에서 높은 전자공여능을 나타내었으며, 활성산소 중 지방 산화를 일으키는데 중요한 역할을 하는 hydroxyl radical에 대한 각 추출물들의 영향은 대조구 0.7X100 11M에 비해 각 향신료의 열수 추출물과 60% 에탄올 추출물 모두 0.2x100 μM 이하의 낮은 TBARS값을 나타내어 산화 촉진인자를 binding하는 능력이 높음을 알 수 있었다. H.
H. pylori 최적 액체배지 에 37℃의 미호기성 조건에서 72시 간 동안 incubation한 후 spectrophotometric method로 균수를 측정한 결과 Table 4에서와 같이 각각의 향신료 열수 추출물에서 disc paper법의 결과와 같이 항균활성을 나타나지 않았으며 , oregano 60% 에 탄올 추출물에서 2001ig/mL의 phenolics을 첨가했을 때 저 해율이 72.2%로 다른 향신료 추출물에 항균활성보다 높게 나타났다. 이러한 결과로 각각의 향신료 열수 추출물보다 60% 에탄올 추출물에서 H.
PF의 측정을 위하여 [3-carotene을 첨가한 linoleic acid emulsion을 사용하여 향신료 추출물의 항산화력을 측정한 결과, Table2에서와 같이 열수 추출물에서 all spice가 1.1 ± 0.1 PF, 60% 에탄올 추출물에서는 1.7±0.1 PF로 고도의 유의적인 차를 나타내었고(p<0.01), nutmeg과 white pepper, oregano는 유의적인 차를 나타내지 않았다. Sage는 1.
pylori에 대한 항균활성을 나타냄을 알 수 있다. 이는 추출용매에 따라 용출되어 나온 phenolics의 종류의 차이에 의한 것으로 판단되 며 여러 향신료 중 항균활성이 가장 높게 나타난。regano를 이용하여 H. py/o”에 대한 항균제 로서 활용이 가능하다고 판단되었다.
항균활성을 측정흔! 결과 Table 3에서 와 같이 열수 추출물에서는 H. pylorie 대한 항균활성을 나타내는 향신료는 관찰되지 않았으며, 60% 에탄올 추출물 중에서 oregano 추출물이 phenolics 첨 가 농도에 따라 10, 12, 14, 16 mm의 항균 활성을 나타내었고, nutmeg, white pepper 그리고 sage 추출물은 100 Ug/mL의 phenol 함량을 첨가하였을 때 각각 10, 9, 10 mm의 항균활성을 관찰할 수 있었다.
05). 또한 white pepper, oregano 그리고 sage는 열수와 60% 에탄올 추출물에서 각각 90.0±0.3, 70.3±3.2, 82.6±0.1, 80.3±0.2, 80.5±1.1, 65.0±0.8%의 전자공여능을 나타내어 고도의 유의적 차이를 나타내었다(p<0.01). 이는 식물 기원의 추출시료 중에 함유된 페놀계 화합물의 함량이 높은 것이 항산화활성도 높았다는 보고(30)에 따라 본 연구에서 나타난 향신료 추출물의 항산화활성은 페놀 화합물에 의한 것으로 사료된다.
pylorie 대한 추출물의 항균활성은 열수 추출물에서는 나타나지 않았으며 60% 에탄올 추출물에서는 200 Ug/mL의 고농도에서 10 mm 이상의 저해활성이 관찰되었다. 여러 향신료 중 oregano 추출물에서 200 μg/mL의 phenolics을 첨가하였을 때 72.2% 의 저해율을 나타내어 oregano 추출물의 phenolics 첨가량에 따라 항균활성이 높아짐을 알 수 있었다. 이러한 결과로 향신료를 이용하여 합성 항산화제가 가지는 단점을 보완한 천 연 항산화제 와 HMtxtec血w以而에 대한 항균활성이 높은 oregano를 이용한 천연 항균제 소재로의 개발이 기대되어진다.
01). 열수와 60% 에탄올 추출물 모두 90% 이상의 저 해율을 나타낸 oregano와 all spice를 이용한 친수성 및 lipophilic 물질의 항산화제로서의 개발이 가능하다고 판단되었다.
2%로 다른 향신료 추출물에 항균활성보다 높게 나타났다. 이러한 결과로 각각의 향신료 열수 추출물보다 60% 에탄올 추출물에서 H. pylori에 대한 항균활성을 나타냄을 알 수 있다. 이는 추출용매에 따라 용출되어 나온 phenolics의 종류의 차이에 의한 것으로 판단되 며 여러 향신료 중 항균활성이 가장 높게 나타난。regano를 이용하여 H.
추출물의 phenolics 함량은 열수 추출물에서 all spice, oregano와 sage가 각각 23.3 ±0.5, 37.9 ±0.4, 32.4 ±0.2 mg/g이었으며, 60% 에탄올 추출물은 all spice, oregano, sage가 각각 24.5 + 0.3, 32.1 ±0.8, 31.4 + 0.4 mg/g으로 열수 추출물보다 phenolics 함량이 다소 높게 나타났다. 항산화활성 중 ABTS radical decolorizatione antioxidant protection factor(PF)를 살펴 본 결과 ABTS는 all spice와 oregano가 열수 추출물과 60% 에 탄올 추출물에서 95% 이상의 높은 항산화활성 을 나타내었으며 PF는 sage, all spice와 oregano의 60% 에탄올 추출물과 sage의 열수 추출물에서 1.
추출물의 phenolics 함량을 측정한 결과 Table 1에서와 같이 열수 주줄물과 60% 에탄올 주줄물에서 all spice와 sage가 각각 23.8+0.5, 24.2 ±0.3 mg/g 과 32.7 ±0.2, 31.5±0.4 mg/g으로 유의적인 차를 나타내었으며(p<0.05), nutmeg, white pepper 그리고 oregano가 각각 14.3 士 0.2, 18.6±0.3 mg/g, 13.05 + 0.3, 16.2 + 0.5 그리고 37.1 ±0.4, 32.7 ±0.2 mg/g으로 고도의 유의 성 을 나타내 었다(p<0.01). 식물체 에 함유된 페놀성 물질이 항산화활성 과 항균활성을 나타낸다는 Clark 등(27)의 보고에 따라 각각의 향신료 추출물의 페놀성 물질의 함량이 비교적 높아 천연 항균제 및 천연 항산화제로의 다용 기능을 추측할 수 있었다.
4 mg/g으로 열수 추출물보다 phenolics 함량이 다소 높게 나타났다. 항산화활성 중 ABTS radical decolorizatione antioxidant protection factor(PF)를 살펴 본 결과 ABTS는 all spice와 oregano가 열수 추출물과 60% 에 탄올 추출물에서 95% 이상의 높은 항산화활성 을 나타내었으며 PF는 sage, all spice와 oregano의 60% 에탄올 추출물과 sage의 열수 추출물에서 1.2 이상의 높은 antioxidant protection factor# 나타내었다. DPPH는 각 향신료의 열수 추출물과 oregano와 nutmeg의 60% 에탄올 추출물에서 높은 전자공여능을 나타내었으며, 활성산소 중 지방 산화를 일으키는데 중요한 역할을 하는 hydroxyl radical에 대한 각 추출물들의 영향은 대조구 0.
향신료 추출물의 친수성 및 lipophilic 물질의 항산화력을 측정하기 위해 ABTS radical cation decolorization을 측정한 결과, Table 2와 같이 oregano는 열수와 60% 에탄올 추출물에서 96.9 + 3.5, 97.4 ±0.1%로 나타나 유의적인 차를 나타내지 않았으며, all spice, nutmeg, sage가 각각 99.4±0.1, 97.2 ±0.1, 42.6+1.5, 98.2 + 0.1, 53.5 + 3.6, 97.5 ±30.1 %로 유의적 인 차가 높은 것으로 나타났다(p<0.01). 열수와 60% 에탄올 추출물 모두 90% 이상의 저 해율을 나타낸 oregano와 all spice를 이용한 친수성 및 lipophilic 물질의 항산화제로서의 개발이 가능하다고 판단되었다.
후속연구
2% 의 저해율을 나타내어 oregano 추출물의 phenolics 첨가량에 따라 항균활성이 높아짐을 알 수 있었다. 이러한 결과로 향신료를 이용하여 합성 항산화제가 가지는 단점을 보완한 천 연 항산화제 와 HMtxtec血w以而에 대한 항균활성이 높은 oregano를 이용한 천연 항균제 소재로의 개발이 기대되어진다.
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