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초록
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본 연구에서는 미생물을 이용하여 감귤과피 발효를 실시하고, 발효 추출물의 생리활성 변화를 확인하였다. 분말화시킨 온주밀감 과피에 Aspergillus niger를 첨가하고 5일간 진탕 배양하고 감귤발효물을 ethyl acetate로 추출하였다. 대조구는 발효 전 감귤과피 추출물을 사용하였으며, 각 추출물의 성분변화는 HPLC를 이용하여 분석하였다. 그 결과, neohesperidin 함량이 현저히 증가하면서, 발효에 의해 compound 1, 2가 생합성되었다. 감귤발효 추출물의 항염 활성은 LPS로 염증을 유발시킨 RAW 264.7 macrophage cell에서 확인하였다. 감귤발효 추출물이 대조군에 비해 NO (Nitric oxide) 생성이 유의적으로 감소하였으며, 염증반응과 관련된 단백질 iNOS와 COX-2 의 발현도 감귤발효 추출물에서 유의적으로 감소하였다. 감귤발효 추출물은 pro-inflammatory cytokine인 TNF-${\alpha}$IL-6 생성을 억제하는 효과도 나타내었다. 본 연구 결과를 통하여 감귤 과피의 flavonoid 배당체 화합물들을 aglycone 형태로 전환함과 동시에 유효 생리활성 성분의 효능을 증대시켜 부산물로서 발생되는 감귤의 새로운 활용 방안으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Citrus, yield of which is the highest among fruits produced in Korea, is extensively consumed for processed food items. The amount of by-products of citrus produced from the processing within a short period after the harvest is tremendous. These by-products are mostly dumped into land or neglected b...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • niger를 이용하여 배당체 형태의 flavonoid 화합물을 무배당체 형태로 전환함과 동시에 새롭게 생합성 된 유효 성분을 탐색하고자 하였다. 감귤과피 발효에 사용된 A. niger는 주로 식품가공에 쓰이고 있으나 구연산 제조나 일부 약품생산에도 유용하게 이용되고 있어[16] 온주밀감의 과피 발효에 사용하여 온주밀감 과피의 성분변화와 염증 억제 효과 증대 여부를 확인하고자 하였다.
  • 감귤류가 다량으로 함유하고 있는 flavonoids는 대부분 당과 결합된 배당체 형태인 naringin, hesperidin 등으로 존재하고 있으며, 이 물질들은 무배당체 형태의 naringenin, hesperetin에 비해 생리활성이 낮은 것으로 알려져 있어, 당분해효소 등을 이용하여 무배당체 형태의 flavonoids로 생물전환하려는 다양한 연구가 보고되고 있다[1, 19]. 따라서 본 연구에서는 발효 미생물 A. niger를 이용하여 배당체 형태의 flavonoid 화합물을 무배당체 형태로 전환함과 동시에 새롭게 생합성 된 유효 성분을 탐색하고자 하였다. 감귤과피 발효에 사용된 A.
  • 본 연구에서는 감귤과피 발효물의 유효물질들이 이러한 염증반응을 효과적으로 억제시키는지 검토하고자 lipopolysaccharide (LPS)를 처리하여 RAW 264.7 macrophage 세포에 염증을 일으키고 감귤시료를 처리하여 세포가 방출하는 NO 생성량과 iNOS 및 COX-2 단백의 발현과 염증성 사이토카인인 tumor necrosis factor-α (TNF-α)와 interleukin-6 (IL-6)의 변화를 통해 항 염증성 활성을 알아보고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
감귤이란? 감귤은 우리나라 과수 전체 생산량의 1/3을 차지하고 있으며, 국내에서 가장 많이 생산되고 소비되는 과일이다. 생산된 감귤은 과거에는 대부분 생과로 소비되었으나, 식생활 패턴의 변화와 식품산업 및 가공기술의 발달로 현재는 20% 이상이 가공제품으로 소비되고 있다.
염증반응, 면역반응에 깊이 관여하는 PGE2를 형성시키는 물질은? 일반적인 NO의 형성은 박테리아를 죽이거나 종양을 제거시키는 중요한 역할을 하지만, 염증상태에서 iNOS 에 의해 과잉 생산된 NO는 혈관 투과성, 부종등의 염증 반응을 촉진 시킬 뿐만 아니라 염증 매개체의 생합성을 촉진하여 염증을 심화시키는 것으로 알려져 있다[17, 18]. 또한, COX-2는 염증반응, 면역반응에 깊이 관여하고 있는 PGE2를 형성시킨다. 이와 같은 염증 매개인자들의 발현을 조절할 수 있는 물질이 염증질환의 예방 및 치료제로서 주목을 받고 있다[10].
체내에서 염증 과정은 어떻게 일어나는가? 염증 반응은 생체나 조직에 물리적인 작용이나 화학적 물질, 세균 감염 등의 침습이 가해지면 국소적으로 histamine, serotonine, bradykinin, prostaglandins, hydroxyeicosatetraenoic acid, leukotriene과 같은 혈관 활성 물질이 유리되어 혈관 투과성이 증대 되면서 염증을 유발한다. 또한 지속적인 염증 반응은 점막 손상을 촉진하고, 그 결과 일부에서는 암발생 등의 질환을 일으킨다[11].
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참고문헌 (20)

  1. Ahn, S. C., Kim, M. S., Lee, S. Y., Kang, J. H., Kim, B. H., Oh, W. K., Kim, B. Y. and Ahn, J. S. 2005. Increase of bioactive flavonoid aglycone extractable from Korean citrus peel by carbohydrate-hydrolysing enzymes. Korean J Microbiol Biotechnol 33, 288-294. 

  2. Bae, D. S., Kim, C. Y. and Lee, J. K. 2012. Anti-inflammatory effects of dehydrogeijerin in LPS-stimulated murine macrophages. Int Immunopharmacol 14, 734-739. 

  3. Benayente-Garcia, O. and Castillo, J. 2008. Update on uses and properties of Citrus flavonoids: New findings in anticancer, cardiovascular, and anti-inflammatory activity. J Agric Food Chem 56, 6185-6205. 

  4. Cheigh, C. I., Chung, E. Y. and Chung, M. S. 2012. Enhanced extraction of flavanones hesperidin and narirutin from Citrus unshiu peel using subcritical water. J Food Eng 110, 472-477. 

  5. Cho, J. S. 2006. Antioxidant and neuroprotective effects of hesperidin and its aglycone hesperetin. Arch Pharm Res 29, 699-706. 

  6. Choi, S. Y., Ko, H. C., Ko, S. Y., Hwang, J. H., Park, J. G., Kang, S. H., Han, S. H., Yun, S. H. and Kim, S. J. 2007. Correlation between flavonoid content and the NO production inhibitory activity of peel extracts from various citrus fruits. Biol Pharm Bull 30, 772-778. 

  7. Gattuso, G., Barreca, D., Gargiulli, C., Leuzzi, U. and Caristi, C. 2007. Flavonoid composition of citrus juices. Molecules 12, 1641-1673. 

  8. Habauzit, V., Nielsen, I. L., Gil-Izquierdo, A., Trzeciakiewicz, A., Morand, C., Chee, W., Barron, D., Lebecque, P., Davicco, M. J., Williamson, G., Offord, E., Coxam, V. and Horcajada, M. N. 2009. Increased bioavailability of hesperetin-7-glucoside compared with hesperidin results in more efficient prevention of bone loss in adult ovariectomised rats. Br J Nutr 102, 976-984. 

  9. Huang, Y. S. and Ho, S. C. 2010. Polymethoxy flavones are responsible for the anti-inflammatory activity of citrus fruit peel. Food Chem 119, 868-873. 

  10. Kang, S. R., Park, K. I., Park, H. S., Lee, D. H., Kim, J. A., Nagappan, A., Kim, E. H., Lee, W. S., Shin, S. C., Park, M. K., Han, D. Y. and Kim, G. S. 2011. Anti-inflammatory effect of flavonoids isolated from Korea Citrus aurantium L. on lipopolysaccharide-induced mouse macrophage RAW 264.7 cells by blocking of nuclear factor-kappa B (NF- ${\kappa}B$ ) and mitogen-activated protein kinase (MAPK) signalling pathways. Food Chem 129, 1721-1728. 

  11. Kim, K. H., Moon, E., Choi, S. U., Kim, S. Y. and Lee, K. R. 2013. Polyphenols from the bark of Rhus verniciflua and their biological evaluation on antitumor and anti-inflammatory activities. Phytochemistry 92, 113-121. 

  12. Kim, Y. D., Ko, W. J., Koh, K. S., Jeon, Y. J. and Kim, S. H. 2009. Composition of flavonoids and antioxidative activity from juice of Jeju native citrus fruits during maturation. Korean J Nutr 42, 278-290. 

  13. Lee, J. H., An, H. J., Lee, S. Y., Choi, Y. H., Lim, B. S. and Kang, Y. J. 2009. Change in quality characteristics of 'setoka' (Citrus spp.) using different storage methods. Korean J Food Preserv 16, 644-649. 

  14. Lee, S., Ra, J., Song, J. Y., Gwak, C., Kwon, H. J., Yim, S. V., Hong, S. P., Kim, J., Lee, K. H., Cho, J. J., Park, Y. S., Park, C. S. and Ahn, H. J. 2011. Extracts from Citrus unshiu promote immunemediated inhibition of tumor growth in a murine renal cell carcinoma model. J Ethnopharmacol 133, 973-979. 

  15. Li, S., Pan, M. H., Lo, C. Y., Tan, D., Wang, Y., Shahidi, F. and Ho, C. T. 2009. Chemistry and health effects of polymethoxyflavones and hydroxylated polymethoxyflavones. J Funct Foods 1, 2-12. 

  16. Rodrigues, C., Souza Bandenberghe, L. P., Teodoro, J., Pandey, A. and Soccol, C. R. 2009. Improvement on citric acid production in solid-state fermentation by Aspergillus niger LPB BC mutant using citric pulp. Appl Biochem Biotechnol 158, 72-87. 

  17. Shih, M. F., Cheng, Y. D., Shen, C. R. and Cherng, J. Y. 2010. A molecular pharmacology study into the anti-inflammatory actions of Euphorbia hirta L.0 on the LPS-induced RAW 264.7 cells through selective iNOS protein inhibition. J Nat Med 64, 330-335. 

  18. Tsatsanis, C., Androulidaki, A., Venihaki, M. and Margioris, A. N. 2006. Signalling networks regulating cyclooxygenase-2. Int J Biochem Cell Biol 38, 1654-1661. 

  19. Xiao, J., Muzashvili, T. S. and Georgiev, M. I. 2014. Advances in the biotechnological glycosylation of valuable flavonoids. Biotechnol Adv In press, 53-56. 

  20. Yang, Y. T., Kim, M. S., Hyun, K. H., Kim, Y. C. and Koh, J. S. 2008. Chemical constituents and flavonoids in citrus pressed cake. Korean J Food Preserv 15, 94-98. 

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