선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 AIW의 유용성을 검증하기 위한 연구의 일환으로, 생리활성물질의 AIW에서의 활성 유지 및 AIW의 항균 효과를 검토하였다. 즉, AIW, 정수, 상수용수에서 항산화물질인 vitamin C 또는 항혈전제로 이용되고 있는 아스피린의 생리활성 유지 효과를 검토하였으며, 각각의 물에서 Escherichiacoli H7:O157 식중독 세균의 증식율 및 생존율 변화를 조사하였다.
- 즉, AIW, 정수, 상수용수에서 항산화물질인 vitamin C 또는 항혈전제로 이용되고 있는 아스피린의 생리활성 유지 효과를 검토하였으며, 각각의 물에서 Escherichiacoli H7:O157 식중독 세균의 증식율 및 생존율 변화를 조사하였다. 이에 AIW와 정수는 상수용수에 비해 우수한 생리활성 유지효과와 항세균 효과를 나타내었기에 그 결과를 보고하고자 하며, 이러한 연구는 향후 식품 및 의료산업에서 용매로서의 물의 상태도 고려되어야 함을 제시하고 있으며, 다양한 분야에서의 AIW 이용 가능성을 제시하고 있다.
제안 방법
- AIW 처리에 의한 Campylobacter jejuni의 불활성화[15] 및 식품, 특히 신선편이의 저장성 증대에 대한 연구결과[2,14]에 따라 다양한 물에서의 E. coli의 생존율 변화를 평가하였다(Fig. 2). DW에 OD600 0.
- AIW, PW, DW 및 이들의 농축시료를 대상으로 항산화 활성 및 이들에 용해된 vitamin C의 항산화 활성 유지효과를 평가하였다. 먼저 다양한 물 및 100 배 농축액의 항산화 활성은 DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) radical 소거능 측정, superoxide radical 소거능 및 환원력 측정에 의해 평가하였다[7,18].
- 1% ferric chloride 용액과 5:1 (v/v) 비율로 혼합하고 700 nm에서 흡광도를 측정하여 평가하였다. Superoxide radical 소거능 평가는 superoxide와 반응하여 갈변물질을 만드는 pyrogallol 자동산화를 측정하여 평가하였다[7,18]. 즉, 물 시료용액 0.
- 다양한 물 시료에서의 aspirin의 항혈전능 유지효과 평가를 위해, 각각의 물에 30 mg/ml의 aspirin을 가한 후 60℃에서 1시간 정치한 후 잔존 항혈전능을 측정하였다. 항혈전능은 Amelung coagulometer KC-1A (Japan)를 이용하여 thrombin time을 측정하여 평가하였다[7,18].
- 다양한 물 시료의 항균 활성을 평가하기 위해, AIW와 일반 음용수에서 E. coli H7:O157 식중독 세균의 생존율 및 증식율 변화를 조사하였다. 먼저 E.
- 먼저 E. coli를 Luria Broth (LB, Difico Co., USA)에 8시간 전배양 한 후 원심집균하고, 2회 멸균 증류수로 수세한 후 각각의 물에 현탁하여 2×104 CFU/ml 농도가 되도록 조정하였다.
- AIW, PW, DW 및 이들의 농축시료를 대상으로 항산화 활성 및 이들에 용해된 vitamin C의 항산화 활성 유지효과를 평가하였다. 먼저 다양한 물 및 100 배 농축액의 항산화 활성은 DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) radical 소거능 측정, superoxide radical 소거능 및 환원력 측정에 의해 평가하였다[7,18]. DPPH radical 소거능 평가의 경우, 다양한 농도로 희석한 물 시료 20 μl에 99.
- 먼저 다양한 물 시료들의 pH 및 ORP를 측정하였으며, AIW의 경우 pH 는 9.5, ORP는 120 mV이었다(Table 1). PW와 DW의 pH는 7.
- 각각의 pH, ORP (oxidation-reduction potential) 및 미네랄 함량은 Table 1에 나타내었다. 사용한 물의 농축 시료 조제를 위해서는 AIW, PW 및 DW 각각 1L를 감압회전 농축기(Eyela Co., Japan)를 이용하여 60℃에서 농축하여 최종적으로 10 ml를 회수하였으며, 4℃ 냉장고에 보관하며 사용하였다.
- 즉, 37℃에서 0.5U thrombin (Sigma Co., USA) 50 μl와 20 mM CaCl₂50 μl, 각각의 물에서 열처리한 아스피린 시료 10 μl를 coagulometer의 튜브에 혼합하여 2분간 반응시킨 후, 인간 혈장 100 μl를 첨가한 후 혈장이 응고될 때까지의 시간을 측정하였다.
- 본 연구에서는 AIW의 유용성을 검증하기 위한 연구의 일환으로, 생리활성물질의 AIW에서의 활성 유지 및 AIW의 항균 효과를 검토하였다. 즉, AIW, 정수, 상수용수에서 항산화물질인 vitamin C 또는 항혈전제로 이용되고 있는 아스피린의 생리활성 유지 효과를 검토하였으며, 각각의 물에서 Escherichiacoli H7:O157 식중독 세균의 증식율 및 생존율 변화를 조사하였다. 이에 AIW와 정수는 상수용수에 비해 우수한 생리활성 유지효과와 항세균 효과를 나타내었기에 그 결과를 보고하고자 하며, 이러한 연구는 향후 식품 및 의료산업에서 용매로서의 물의 상태도 고려되어야 함을 제시하고 있으며, 다양한 분야에서의 AIW 이용 가능성을 제시하고 있다.
- 이후 이를 37℃에서 3시간 진탕 후 회수하고 LB 한천배지에 도말하여 생균수를 측정하였다. 한편 각각의물 처리에 의한 E. coli의 증식도 변화를 측정하기 위해서는 원심집균 및 수세한 E. coli를 각각의 물에 현탁하여 초기 OD 0.18 (600 nm, OD600)로 조정하였으며, 이를 37℃에서 18시간 동안 진탕배양하면서 경시적으로 시료를 취하여 OD 변화를 측정하였다. 결과는 각각 독립된 3번의 반복 실험의 평균과 편차로 나타내었다.
- 한편 다양한 물 시료에서의 vitamic C의 항산화능 유지 효과 평가를 위해서는, 각각의 물에 25 μg/ml의 vitamin C를 녹인 후 37℃에서 2시간 동안 120 rpm의 속도로 교반하거나, 60℃에서 2시간 정치한 후 잔존 항산화능을 평가하였다.
- DPPH free radical 소거능은 시료첨가구와 비첨가구의 백분율로 표시하였으며, 최종 결과는 3회 측정값의 평균과 편차로 나타내었다. 환원력 평가는 Oyaizu등의 방법을 변형하여 측정하였다[18]. 각각의 물 시료 1 ml를 0.
- 5 ml를 첨가하여 반응을 종료하고 4,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 회수하였다. 회수한 상등액은 증류수로 2배 희석한 후, 신선하게 조제된 0.1% ferric chloride 용액과 5:1 (v/v) 비율로 혼합하고 700 nm에서 흡광도를 측정하여 평가하였다. Superoxide radical 소거능 평가는 superoxide와 반응하여 갈변물질을 만드는 pyrogallol 자동산화를 측정하여 평가하였다[7,18].
대상 데이터
- AIW는 시판 알칼리수(H사)를 구입하여 사용하였으며, 대조구로는 정수(purified water: PW)와 상수용 음용수(drinking water: DW)를 사용하였다. PW는 국내 정수기(W사: 정수 필터에 부직포, 활성탄, 역삼투막 및 은 활성탄 및 UV 멸균기가 장착된 모델)를 통과한 물을 사용하였다.
- AIW는 시판 알칼리수(H사)를 구입하여 사용하였으며, 대조구로는 정수(purified water: PW)와 상수용 음용수(drinking water: DW)를 사용하였다. PW는 국내 정수기(W사: 정수 필터에 부직포, 활성탄, 역삼투막 및 은 활성탄 및 UV 멸균기가 장착된 모델)를 통과한 물을 사용하였다. 각각의 pH, ORP (oxidation-reduction potential) 및 미네랄 함량은 Table 1에 나타내었다.
- , USA) 50 μl와 20 mM CaCl₂50 μl, 각각의 물에서 열처리한 아스피린 시료 10 μl를 coagulometer의 튜브에 혼합하여 2분간 반응시킨 후, 인간 혈장 100 μl를 첨가한 후 혈장이 응고될 때까지의 시간을 측정하였다. 대조군으로는 기존의 용매대조구로 사용된 dimethylsulfoxide (DMSO)를 사용하였으며, 평균 33.0초의 응고시간을 나타내었다. Thrombin time은 3회 반복한 실험의 평균과 편차로 나타내었다.
데이터처리
- , Austria)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. DPPH free radical 소거능은 시료첨가구와 비첨가구의 백분율로 표시하였으며, 최종 결과는 3회 측정값의 평균과 편차로 나타내었다. 환원력 평가는 Oyaizu등의 방법을 변형하여 측정하였다[18].
- 2 ml를 가하고, 25℃에서 10분간 반응시킨 후, 1N HCl 1 ml로 반응을 정지시킨 후, 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각각의 항산화 활성은 시료첨가구와 비첨가구의 백분율로 표시하였으며, 최종 결과는 3회 측정값의 평균과 편차로 나타내었다. 한편 다양한 물 시료에서의 vitamic C의 항산화능 유지 효과 평가를 위해서는, 각각의 물에 25 μg/ml의 vitamin C를 녹인 후 37℃에서 2시간 동안 120 rpm의 속도로 교반하거나, 60℃에서 2시간 정치한 후 잔존 항산화능을 평가하였다.
- 실험 결과는 SPSS 17.0 버전을 사용하여 mean±SD로 나타내었으며, 각 군간의 차이는 ANOVA Tukey LSD 통계처리방법으로 통계적 유의성 검정을 조사하였다.
이론/모형
- 미네랄 함량은 Ca, K, Na, Mg 4개 항목에 대하여 유도결합 플라즈마 발광 광도법으로 Optima 4300 DV (Perkin Elmer Co., USA)를 사용하여 측정하였다. pH 및 ORP는 HI 991003 pH-meter (HANNA Instruments Co.
- 다양한 물 시료에서의 aspirin의 항혈전능 유지효과 평가를 위해, 각각의 물에 30 mg/ml의 aspirin을 가한 후 60℃에서 1시간 정치한 후 잔존 항혈전능을 측정하였다. 항혈전능은 Amelung coagulometer KC-1A (Japan)를 이용하여 thrombin time을 측정하여 평가하였다[7,18]. 즉, 37℃에서 0.
성능/효과
- 5, ORP는 120 mV이었다(Table 1). PW와 DW의 pH는 7.2 및 7.3으로 유사하였으나 ORP는 각각 144 및 564 mV로 나타나, PW의 경우 pH는 DW와 유사한 반면, ORP는 AIW와 유사하였다. 한편 미네랄 함량 측정 결과, PW에서는 미네랄이 측정범위 이하로 검출되지 않았으며, AIW는 소량의 Ca, Mg, K 및 Na 이온을 포함하였다.
- 또한 환원력 및 superoxide radical 소거능은 AIW, PW, 및 DW 모두에서 나타나지 않았다. 각각의 물 시료들을 100배 농축하여 다시 평가한 경우 AIW 및 PW에서 5.39% 및 4.25%의 DPPH radial 소거능을 나타내었으나, 환원력 및 superoxide radical 소거능은 AIW, PW 및 DW의 100배 농축액 모두에서 나타나지 않았다. Vitamin C의 경우 25 μg/ml 농도(142 μM)에서 63%의 DPPH radial 소거능을 나타냄을 고려할 때(Fig.
- 또한 다양한 물에 용해된 vitamin C를 60℃에서 120분간 정치하면서 잔존 항산화능을 평가한 경우에도 AIW 및 PW에서는 DPPH radical 소거능이 초기 61%에서 56∼57%로 감소한 반면, DW에서는 10분 후 17%, 60분후 6%, 120분 후 5% 잔존활성을 나타내었다.
- 먼저 다양한 물에 용해된 vitamin C를 37℃에서 120분간 진탕하면서 잔존 항산화능을 평가한 경우, AIW 및 PW에서는 DPPH radical 소거능이 초기 63%에서 58∼59%로 미미하게 감소한 반면, DW에서는 매우 빠르게 감소하여 10분 후 26%, 60분 후 12%, 120분 후 6% 잔존활성을 나타내었다.
- 각각의 물 시료들의 항산화능을 평가한 결과는 Table 2에 나타내었다. 물 시료들을 대상으로 DPPH radical 소거능을 측정한 결과, AIW 및 PW에서 2% 정도의 매우 미약한 DPPH 소거능을 나타내었으며, DW에서는 전혀 활성이 나타나지 않았다. 또한 환원력 및 superoxide radical 소거능은 AIW, PW, 및 DW 모두에서 나타나지 않았다.
- coli의 불활성화를 즉시 평가하지만, LB 한천배지에서 24시간 배양하는 평판도말법의 경우 3시간 처리 시의 세포 손상이 영양공급에 따라 회복되기 때문으로 추측된다. 실제 각각의 물에서 18시간 진탕 배양후의 E. coli의 OD600는 0.1 전후로 진탕배양전과 비교해 50% 정도 감소되었으나, 18시간 진탕 배양후의 생균수 측정의 경우 LB 한천배지에서 전혀 콜로니가 나타나지 않아 모두 사멸한 것으로 나타났다(결과 미제시). 이러한 결과는 AIW 및 PW가 식품 제조, 저장 및 수세용으로 이용가능성을 나타내고 있다.
- 항혈전 활성을 나타내는 aspirin의 다양한 물에서의 열처리 후 활성 안정성평가 결과는 Table 3에 나타내었다. 열처리 하지 않은 aspirin은 aspirin 무처리구에 비해 thrombin time을 약 2.57배 증가시켜 혈전생성 억제능을 알 수 있었다. AIW, PW 및 DW에서 60℃, 1 시간 열처리한 경우 thrombin time은 aspirin 비처리구에 비해 각각 1.
- 또한 다양한 물에 용해된 vitamin C를 60℃에서 120분간 정치하면서 잔존 항산화능을 평가한 경우에도 AIW 및 PW에서는 DPPH radical 소거능이 초기 61%에서 56∼57%로 감소한 반면, DW에서는 10분 후 17%, 60분후 6%, 120분 후 5% 잔존활성을 나타내었다. 이와 유사하게 환원력 및 superoxide radical 소거능 평가 경우에도, AIW 및 PW에 용해시킨 vitamin C는 각각의 활성이 안정하게 유지되었으나, DW에 용해시킨 경우 빠른 활성 감소가 나타났다. 전반적으로 37℃, 진탕조건보다 60℃, 정치조건에서 보다 빠른 활성 감소가 나타나 고온조건이 보다 vitamin C의 활성유지에 더욱 가혹한 조건임을 알 수 있었다[13].
- 한편 생육억제 정도를 확인하기 위해 2×104 CFU/ml 의 E. coli를 다양한 물에 3시간 진탕배양 후 LB 한천배지에 도말하여 생균수를 측정한 결과, DW에서는 5.58×104 CFU/ml로 증가된 반면 AIW 및 PW 처리 시에는 각각 3.49×104 CFU/ml 및 3.20×104 CFU/ml로 나타나, AIW 및 PW 처리 시에 E. coli의 증식억제가 나타남을 확인할 수 있었다.
후속연구
- 1), 이러한 미약한 DPPH radical 소거능은 무시할 수 있었으며, 또한 통계적으로 유의하지 않았다. AIW의 경우 농축에 따른 pH가 0.6정도 감소가 나타났으나, 이의 원인은 향후 조사가 필요한 부분이다.
- 전반적으로 37℃, 진탕조건보다 60℃, 정치조건에서 보다 빠른 활성 감소가 나타나 고온조건이 보다 vitamin C의 활성유지에 더욱 가혹한 조건임을 알 수 있었다[13]. 비록 매우 낮은 농도의 vitamin C와 가혹한 조건에서의 활성변화 실험이지만, 이러한 결과는 향후 식품 및 의약품 산업에서 용매로서의 물의 상태도 고려인자가 되어야 함을 제시하고 있다.
- 이러한 결과는 AIW 및 PW가 식품 제조, 저장 및 수세용으로 이용가능성을 나타내고 있다. 향후 AIW의 추가적인 생리활성 규명과 함께 식품 및 의약품 제조 시 사용되는 물의 pH, ORP 및 미네랄 함량 조사와, 이에 따른 생산품의 생리기능 변화에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.