초록 ▼

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1) 연구개발 결과
성장 시기에 따른 돌산 갓의 부위별 즙액 첨가에 의한 생리기능성을 연구에서 생리기능성을 평가하기 위하여 돌산 갓을 분쇄하여 여과하고, 원심 분리하여 얻은 상등 액을 여과하여 시료로 사용하였다. 세포독성 평가를 위한 돌산 갓 즙액의 농도는 1%, 3%, 6%로 조제하여 간암세포에 첨가하였다. 세포독성은 갓 즙액 6% 첨가 시에 성장기간이 20일인 갓의 개량종 뿌리에서 78.2%로 가장 높게 나타났다. DPPH 방법에 의한 항산화 활성 평가에서는 20일 자란 재래종

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1) 연구개발 결과
성장 시기에 따른 돌산 갓의 부위별 즙액 첨가에 의한 생리기능성을 연구에서 생리기능성을 평가하기 위하여 돌산 갓을 분쇄하여 여과하고, 원심 분리하여 얻은 상등 액을 여과하여 시료로 사용하였다. 세포독성 평가를 위한 돌산 갓 즙액의 농도는 1%, 3%, 6%로 조제하여 간암세포에 첨가하였다. 세포독성은 갓 즙액 6% 첨가 시에 성장기간이 20일인 갓의 개량종 뿌리에서 78.2%로 가장 높게 나타났다. DPPH 방법에 의한 항산화 활성 평가에서는 20일 자란 재래종 잎이 80.4%로서 가장 높게 나타났다. ACE 저해활성으로는 60일 자란 갓에서는 개량종 잎이 94.0%로서 가장 ACE 저해 율이 높은 것으로 나타났다. 따라서 돌산 갓의 부위별 첨가에 의한 생리기능성 평가에서 재래종과 개량종 사이에 큰 차이를 발견할 수는 없었으나 부위 별로는 항암성은 뿌리에서, 항산화성과 ACE 저해 율은 잎에서 비교적 활성이 높게 나타났다.
생리기능성 최적화를 위한 발효조건의 탐색에서 갓김치를 제조한 후 숙성 기간에 따른 발효 양상, 미생물의 변화, 생리 활성의 변화 등의 실험을 수행하였다. 생리 활성 실험은 항암, 항산화 활성, ACE 저해 활성, 항균성을 측정하였는데, 갓 100, 고추 1.5, 파 1.5, 마늘 1.5, 생강 0.5, 0.2% 소금물 20%의 비율로 갓김치를 제조하고, 4, 10, 20, 30℃에서 발효시켰다. 항암활성의 측정은 MTT법을 사용하여 간암세포에 갓김치 즙액을 1, 3, 6, 9%의 농도로 접종하여 성장 저해를 관찰하였다. 그 활성은 갓김치 즙액의 농도가 높아질수록 높은 항암효과가 나타났는데, 특히, 20℃에서 50일간 발효시킨 갓김치 즙액의 첨가에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 또한, 갓 추출물을 첨가한 경우는 모든 활성이 갓 즙액에 비해서 약하게 나타났으나, 암세포와 정상세포에 같은 농도로 갓 잎 열수추출물을 첨가하여 형태를 관찰한 결과, 선택적 독성이 있음을 확인할 수 있었다.
30℃의 갓김치에서는 항산화 활성 83%, ACE 저해활성 62%, 가식기간 5일이었다. 많은 균으로 발효된 갓김치에서 높은 생리 활성 효과를 나타내서 갓김치 발효 중 생성된 미생물이 생리 활성에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 그러
나 항균활성은 미비한 것으로 나타났다.
일반김치의 기능성 증가를 위한 갓 추출물 첨가의 경우, 갓 열수 추출물 5%의 첨가가 대조군에 비해 가장 저장성 연장 효과가 좋았는데, pH 및 산도의 비교에서 약 10일 정도 연장되었다. 그러나 항암성 측정에 있어서 0.15% 첨가하여 담군 일반김치 즙액을 0.1, 0.3, 0.6% 첨가한 경우 HepG2 cell에 대한 효과는 그리 높지 않았으나, 5% 첨가하여 담군 김치 즙액 0.6% 첨가한 경우에는 항암활성이 2배 정도 높아져서 90%의 효과를 나타내었다.
또한, 항산화 활성은 모든 경우에 발효 2일부터 매우 높은 활성을 나타내었고, 발효기간 내내 유지되었다. ACE 저해 활성의 경우는, 열수 추출물 첨가의 경우가 전반적으로 가장 높게 나타나서 김치 및 갓 추출물들의 항고혈압 활성이 우수하다는 것을 알 수 있었으나, 항균활성은 모두 50% 미만인 것으로 나타났다.
갓 및 갓김치를 응응한 기능성 식품개발을 위해 첨가농도에 따라 9점법에 의한 관능평가를 실시하고, 그에 따라 가장 좋은 배합비율을 만들어 제품을 제조 하였다. 제품으로는 갓 차, 갓 음료, 갓 조미료, 갓 김치 조미료였으며 이들은 모두 항암, 항산화, ACE 저해 효과와 항균효과의 생리기능성 고려하여 기능성 식품으로 제조되었다.
기능성이 우수한 적숙기 부근의 우점종균을 분리하여 농축하고 동결건조하여 발효종균으로 개발하였으며, 이 균은 다른 발효식품의 starter로서 활용할 수 있으리라 사료된다. 이러한 탐구의 일환으로서 생리 활성이 증가된 갓김치를 제조하기 위해, 20℃에서 발효된 적숙기의 갓김치로부터 미생물을 분리하고 농축하여, starter로 접종한 후 4℃와 10℃에서 발효시켰다. Starter 접종 농도가 높을수록 발효 진행 속도가 빨랐고 총균수와 생리 활성이 높게 나타났다. 1×10¹⁰cells/ml의 starter를 첨가하여 4℃에서 발효한 갓김치는 항산화 활성이 70%, ACE 저해 활성이 52%, 가식 기간 40일 연장되었고 1×10¹⁰ cells/ml의 starter를 첨가하여 10℃에서 발효한 갓김치는 항산화 활성이 75%, ACE 저해 활성이 70%, 가식 기간 5∼6일 연장되었다.
2) 활용계획
본 연구개발 결과를 토대로 하여 중소 김치제조업체에 기능성 부과방법을 전수하며, 농협 등에서의 제품판매를 유도할 수 있고, 갓 첨가 기능성 식품개발의 활성화 및 갓 재배농가의 안정적 수익 창출에 기여할 수 있도록 각 상품을 개발하고 이에 대한 정보를 전남지역 영농 조합 등에 기술지도 및 상품화하도록 유도할 수 있다. 따라서 계속적인 다양한 상품의 개발과 기술지도가 이루어 질 수 있도록 계속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
또한, 본 연구과정 중에서 갓김치의 보편화와 세계화를 위해서 다음 단계의 연구개발을 수행하고자 하는데, 즉, 갓 김치는 발효과정에 따라 기능성이 변화되는데, 이는 갓김치 미생물과 관련되므로 순수 분리된 갓김치 미생물을 종균별로, 그 배양액의 기능성을 평가함으로써 그러한 기능성의 증가가 갓김치 유래의 미생물의 발효산물에 의한 것인지 추정함으로써 기능성 물질을 탐색하고 나아가서 그 구조를 분석하는 것이 요구된다.
또한, 갓 내에 생리활성이 예상되는 물질인 glucosinolate(sinigrin외)는 갓 자체의 myrosinase외 여타 효소에 의해 분해되어 cyanide류가 생성되는데, 이러한 분해산물도 생리기능성을 갖기 때문에 갓 즙액의 자숙이나 효소 처리 등을 통하여 기능성이 증가된 음료를 개발하고자 한다.

Abstract ▼

The Physiological activity and development as functional foods from Dolsan Leaf Mustard(DLM) was invesigated.
Physiological activity in different parts of Dolsan Leaf Mustard(DLM) was investigated. To determine the physiological activity, DLM was crushed, filtered, centrifuged and then the supern

The Physiological activity and development as functional foods from Dolsan Leaf Mustard(DLM) was invesigated.
Physiological activity in different parts of Dolsan Leaf Mustard(DLM) was investigated. To determine the physiological activity, DLM was crushed, filtered, centrifuged and then the supernatant was used as a sample. The sample was added into HepG2 (Hepatocellular carcinoma, human, ATCC) culture broth by the concentration of 1%, 3% and 6%.
By adding of improved root juice (20th day) with the concentration of 6%, the cytotoxicity against HepG2 was the highest about 78.2%. And antioxidative effects in different parts of DLM was measured by using the DPPH method. Antioxidative effects was higher in all leaves than other parts. In particular, antioxidative effects was the highest in leaves of traditional DLM at the 20th day of growth about 80.4%. In leaves of improved DLM at the 60th growth, Angiotensin -Ⅰ converting enzyme inhibitory effect was the highest about 94.0%. Consequently, there was not significant difference of physiological activity between improved and traditional DLM.
However, the cytotoxicity against HepG2 was the highest in roots of DLM. And the antioxidative and the ACE inhibitory effect in leaves of DLM were higher than those of other parts. And Changes in antioxidative activity and Angiotensin converting enzyme(ACE) inhibitory activity in juice prepared from Dolsan Leaf Mustard Kimchi(DLMK) at various fermentation temperatures were investigated.
Antioxidative activity of juice from optimally ripened DLMK at 20℃ and 30℃ showed 80% and 83%, respectively. Juice from 10-day fermented DLMK at 30℃ showed 62% inhibitory activity against the ACE. In the juice fermented DLMK at 20℃∼0℃, physiological activity was higher than that of the 4℃∼0℃.
In particular, optimally ripened DLMK at 30℃ showed the highest physiological activity. The physiological activity in DLMK juice at the fermentation period increased significantly with an increase in the growth of microbes.
Consequently, a maximum physiological activity was shown at the maximum cell number. These results suggest that the microorganisms in DLMK juice would play an important role in the physiological activity.
Therefore, fucntional foods of DLM was produced. For example, DLM tea, DLM drink and seasonings of DLM. And the bacterial strains which had been isolated from the 4th day's DLMK fermented at 20℃ were inoculated as Kimchi starters, and then their effects were investigated during fermentation at 10℃.
The physiological activity and total number of microbes increased in starter-inoculated DLMK on inoculated concentration from 1×10⁷ to 1×10¹⁰cells/mL. The physiological activity and fermentation pattern of starter-inocu--lated DLMK(1×1010cells/mL) was similar to fermented DLMK at 30℃. So, starter-inoculated DLMK(1×1010cells/mL) have easily acidifications. To extend the storage period, the starter-inoculated DLMK was fermented at 4℃.
However, the microbes of starter-inoculated DLMK grew slowly at 4℃.
The level of physiological activity of starter-inoculated DLMK(1×10¹⁰ cells/mL) at 4℃ was similar to starter-inoculated DLMKs(1×10⁷, 1×10¹⁰ cells/mL) at 10℃. Consequently, the addition of starter into the DLMK preparation significantly increased the physiological activity of DLMK.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 11
• 목차 ... 17
• 제1장 연구개발 과제의 개요 ... 22
• 제1절 연구개발의 목적과 범위 ... 22
• 제2절 기술적인 측면에서의 연구개발 필요성 ... 23
• 제3절 경제.산업적 측면에서의 연구개발 필요성 ... 24
• 제4절 사회.문화적 측면에서의 연구개발 필요성 ... 24
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 26
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 27
• 제1절 재료 및 방법 ... 27
• 제1항 갓의 부위별 및 성장시기별 생리기능성 탐색 ... 27
• 가. 재료 ... 27
• 나. 시료제조 ... 27
• 다. 추출방법 ... 27
• 라. 항암성 평가 ... 27
• 마. 세포 현미경 관찰 ... 28
• 바. 항산화 활성 측정 ... 28
• 사. ACE 저해 활성 측정 ... 29
• 아. 항균성 측정 ... 29
• 제2항 생리기능성 최적화를 위한 김치 발효조건의 제어 ... 30
• 가. 갓 김치 제조 ... 30
• 나. 온도에 따른 김치균의 성장 ... 30
• 다. 생리기능성 평가 ... 30
• 라. pH 및 산도의 평가 ... 30
• 마. 총균수 ... 31
• 바. 일반적인 성분의 추이 관찰 ... 31
• 사. Sinigrin함량 측정 ... 31
• 제3항 추출물의 식품첨가제로서의 응용 및 응용제품개발 ... 31
• 가. 갓 즙액 제조 ... 32
• 나. 갓 즙액 추출물의 준비 ... 32
• 1) 갓 열수추추물 ... 32
• 2) 갓 에테르추출물 ... 32
• 3) 김치 담금과 발효 ... 33
• 다. 저장성 연장 평가 ... 33
• 1) pH 및 산도 측정 ... 33
• 2) 총균수 ... 34
• 라. 생리 기능성 평가 ... 34
• 1) 항암 활성 평가 ... 34
• 2) 항산화 활성 측정 ... 35
• 3) ACE 저해 활성 측정 ... 35
• 4) 항균성실험 ... 35
• 마. 갓 및 갓 응용제품 개발 ... 35
• 1) 갓 차 ... 35
• 2) 갓 음료 ... 36
• 3) 갓 조미료 ... 36
• 4) 발효종균의 개발 ... 37
• 제4항 발효균의 재접종에 의한 기능성 향상 ... 37
• 가. 재료 ... 37
• 나. 갓김치 담금과 발효 ... 37
• 다. 균주의 분리 ... 38
• 라. Starter 갓 김치제조 ... 38
• 마. pH 및 산도의 측정 ... 38
• 바. 총균수 ... 38
• 사. 항암활성 측정 ... 39
• 아. 항산화 활성 측정 ... 39
• 자. ACE 저해 활성 측정 ... 39
• 차. 항균성 측정 ... 39
• 제2절 연구 결과 ... 40
• 제1항 갓의 부위별 및 성장시기별 생리기능성 탐색 ... 40
• 가. 갓의 부위별 즙액 첨가에 의한 항암성 ... 40
• 나. 세포의 현미경 관찰 ... 41
• 다. 갓의 부위별 즙액 첨가에 의한 항산화 활성 ... 41
• 라. 갓의 부위별 즙액 첨가에 의한 ACE 저해 활성 ... 42
• 마. 항균활성 ... 42
• 제2항 김치 발효조건의 제어 ... 55
• 가. 발효 온도에 따른 갓김치의 발효 특성 ... 55
• 1) pH 및 산도 ... 55
• 2) 총균수의 변화 ... 55
• 3) 일반성분의 변화 ... 56
• 나. 발효 온도에 따른 갓김치의 생리 활성 ... 56
• 1) 항암활성 ... 56
• 2) 항균성 ... 57
• 3) 항산화 활성 ... 57
• 4) ACE 저해 활성 ... 58
• 5) 생리 활성 물질 생산성 ... 58
• 다. 생리활성이 우수한 적숙기 부근의 우점종 균주의 분리 ... 59
• 라. 갓김치 및 성장시기가 다른 갓의 부위별 sinigrin 함량 ... 59
• 제3항 김치 기능성 증가를 위한 갓 추출물의 응용 ... 72
• 가. 갓 추출물을 일반김치 부재료로 첨가시의 저장성과 기능성 ... 72
• 1) 저장성 연장효과 ... 72
• 2) 항산화성 평가 ... 72
• 3) ACE 저해 효과(%) ... 73
• 4) 항균성 평가 ... 73
• 5) 항암성 평가 ... 73
• 제4항 추출물의 식품 첨가제로의 응용 ... 83
• 가. 갓 음료 ... 83
• 나. 갓 차 ... 83
• 다. 갓 조미료 ... 83
• 라. 발효종균 ... 84
• 제5항 발효종균의 재접종에 의한 기능성 향상 ... 92
• 가. Starter를 첨가한 갓김치의 숙성기간 단축효과 ... 92
• 나. 항산화 활성 ... 93
• 다. ACE 저해 활성 ... 94
• 라. 간암세포에 대한 항암 활성 ... 94
• 마. 항균효과 ... 94
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 104
• 제1절 연구개발목표의 달성도 ... 104
• 제2절 관련분야의 기여도 ... 105
• 제1항 기술적 측면 ... 105
• 제2항 경제.산업적 측면 ... 105
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 106
• 제6장 연구개발 과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 107
• 제7장 참고문헌 ... 114
• 끝페이지 ... 118