초록 ▼

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1. 연구개발결과
1) 배의 생리활성 물질의 분리 및 정제
배를 60%의 아세톤으로 추출한 용액을 동결건조시켜 농도별로 조제하고 glucosyltransferase, tyrosinase, xanthine oxidase 및 angiotensin converting enzyme(ACE)의 효소저해를 갖는 생리활성물질을 Sephadex G-50으로 gel filteration한 결과 효소저해 활성물질로 생각되어지는 화합물은 polyphenol 이라 추정하게 되어 polyphenol

Ⅳ. 연구개발 결과 및 활용에 대한 건의
1. 연구개발결과
1) 배의 생리활성 물질의 분리 및 정제
배를 60%의 아세톤으로 추출한 용액을 동결건조시켜 농도별로 조제하고 glucosyltransferase, tyrosinase, xanthine oxidase 및 angiotensin converting enzyme(ACE)의 효소저해를 갖는 생리활성물질을 Sephadex G-50으로 gel filteration한 결과 효소저해 활성물질로 생각되어지는 화합물은 polyphenol 이라 추정하게 되어 polyphenol류 분리방법에 의해 단일물질을 분리하였다.
Sephadex LH-20, MCI-gel 및 Bondapak C18 column에 의하여 F-Ⅰ, F-2, F-3의 fraction으로 분획한 후 F-Ⅰ fraction에서 compound 1∼2 2종류의 화합물, F-Ⅱ와 F-Ⅲ fraction에서는 각각 compounds 3과 4를 순수 정제하여 재결정하였다.
이러한 결과는 분리된 화합물이 flavan-3-ol 골격을 기본으로 하는 축합형 탄닌으로 반응색으로 붉은 정도와 선명도를 보아 화합물 B환에 hydroxyl기가 1개가 더 결합하고 있거나 다른 부위에 gallate가 함유한 화학구조로 추정되었다. 이와 같은 방법으로 식품신소재로써 한국산 배의 부산물인 껍질로부터 생리활성물질을 분리하는 획기적인 해결방안을 제시할 수 있었다.
2) 배의 생리활성물질의 면역기능
배의 polyphenol 화합물이 면역기능에 미치는 영향에 관한 실험에서는 배로부터 분리된 polyphenol 화합물 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ에 대하여 항체 생산능을 실험한 결과 대조군에 비하여 시료를 투여한 군에서 항체생산이 증가하였다. 또한 면역기능을 담당하는 기관인 비장에 관한 세포증식능을 실험한 결과 대조군에 비하여 시료를 투여한 모든 군에서 비장세포가 증가하였으며, 시료의 농도가 증가할수록 세포증식도 증가되는 경향을 나타내었다. Rosette형성, Macrophage계 세포활성능 및 알레르기 저해효과에서 특히, fraction Ⅱ와 Ⅲ에서 높은 유의성을 갖는 저해효과를 나타내었다. 항원으로 면역시킨 후 시간의 경과에 따른 피부조직학적 변화를 관찰한 결과, 피부조직의 비만세포 분포에서도 대조군에 비하여 배의 polyphenol 화합물 투여군에서 매우 적은 수가 확인되었다. 따라서 배의 polyphenol 성분은 실험동물에서 면역기능의 활성을 증가시킴으로서 강력한 면역기능을 발현할 것으로 예상된다.
3) 배의 착즙 전처리조건 설정 및 배를 이용한 액상차 개발
배의 갈변 현상을 억제하기 위하여 ascorbic acid, citric acid, cysteine, sodium chloride, sodium bisulfite 등 첨가제 종류를 달리하여 착즙 수율, 탁도, 가용성 고형물, pH, 색도를 측정하였다. 착즙 수율은 70% 이었고, pH는 citric acid를 제외한 모든 구에서 pH 5 수준이었으며 갈변억제효과는 sodium bisulfite, cysteine, ascorbic acid 등에서 높은 억제효과를 보였다.
갈변 억제효과가 높은 ascorbic acid, cysteine, sodium bisulfite 등의 농도를 0∼0.2%로 달리 첨가하여 갈색억제효과를 측정하였을 때 0.05%이상에서는 모든 첨가제에서 높은 억제효과를 보였으며 그 이상에서는 0.05%와 유사한 수준의 억제 효과를 보여 0.05%만으로도 충분한 효과가 있음을 알 수 있었다.
Ascorbic acid 0.05%, cysteine 0.05%에 sodium bisulfite 0.01%를 각각 첨가하여 갈변억제효과를 측정한 결과, ascorbic acid, cysteine, sodium bisulfite를 단독으로 첨가했을 때 보다 혼합했을 때가 더 높은 효과를 보였으며 저장기간과 저장온도에 의한 영향을 덜 받았다.
비타민 C 함량은 저장 기간이 증가할수록 현저하게 감소하였으며 ascorbic acid 첨가구에서 함량이 가장 높았고, ascorbic acid, cysteine, sodium bisulfite 혼합첨가구에서 저장 말기까지 비타민 C가 존재하였다.
유리당 함량은 fructose 함량이 가장 높았고, sucrose 함량이 가장 낮았으며 glucose 와 sorbitol은 중간정도로 그 값이 비슷하였다. 또한 모든 유리당 함량은 저장온도와 저장기간에 큰 영향을 받지 않았다.
배 액상차를 제조하기 위한 배 착즙액의 농도는 30。brix 정도가 가장 적절하였으며 액상차의 배합비는 배 농축액 50%, 설탕 50%(설탕 : 과당의 비율은 1 : 1), 구연산 0.1% 이었다.
4) 배의 저장기간에 따른 성분변화 및 배의 생리활성물질의 화학구조
한국산 배의 부가가치 제고를 위한 가공제품 다양화 기술을 개발할 목적으로 저장기간에 따른 polyphenol 화합물의 함량, 유기당, 유기산 등 기능적 특성을 나타내는 성분변화를 조사하고 polyphenol 화합물의 항산화 효과를 조사하였다.
배의 과피, 과육 및 과심 부분의 polyphenol 함량의 변화는 저장기간동안 차차 증가하였으며 과심부분의 함량이 25.7%로 증가하였다. 배의 저장기간의 pH 변화는 저장기간이 길수록 감소하였으며 유리당은 fructose, glucose 및 sucrose의 3종류의 당이 검출되었고 저장기간이 증가할수록 그 함량은 증가하였다. 배의 휘발성 유기산은 citric acid, malic acid, succinic acid 및 fumaric acid의 4종류가 검출되었고 과육에는 succinic acid가 제일 많았으며 저장 5개월 후로부터 차차 감소하였다. 또한 면실유, 아마인유 및 어유에 대한 배의 polyphenol 화합물의 항산화 효과는 대조군에 비하여 모든 실험군에서 항산화 효과가 높았다.
배로부터 통풍치료, 미백효과, 고혈압 억제효과의 개발목적으로 4종의 flavan-3-ol 화합물을 분리하였고 기기분석에 의해 화학구조를 밝혔다. 각 화합물은 (+)-catechin, (+)-gallocatechin, (-)-epigallocatechin과 신물질인 procyanidin B-7-3-O-gallate, 1종류를 배에서 발견하였다.
배의 껍질로부터 순수 분리한 polyphenol류의 ACE 저해활성측정을 실험한 결과 procyanidin B-7-3-O-gallate는 500 ppm농도에서 100%의 저해효과를 나타내었으며 epigallocatechin는 500 ppm농도에서 75.5%의 저해효과를 나타낸 반면에 (+)-gallocatechin은 낮았다. Xanthine oxidase 저해활성측정을 조사한 결과 procyanidin B-7-3-O-gallate와 (-)-epigallocatechin은 500 ppm의 농도에서 80%이상의 저해효과를 나타내었으며 1000 ppm농도에서 100% 저해효과를 보였다.
Tyrosinase 저해활성을 측정한 결과는 procyanidin B-7-3-O-gallate는 1000 ppm농도에서 42.4%, (-)-epigallocatechin은 43.4%의 저해효과를 나타내었다.
따라서 배껍질의 polyphenol 화합물의 신물질 1종류를 실험동물로 실험한 결과 혈압강하, 미백효과 및 통풍예방에 탁월한 효과를 나타내었으므로 현대인의 성인병 예방 치료의약품개발은 물론 성인병 예방의 효과가 기대된다.
5) 생리활성 물질의 항산화 및 superoxide dismutase 활성화배로부터 60% acetone으로 추출하여 Sephadex LH-20에 의하여 polyphenol 화합물군을 fraction Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ로 분리, 정제하여 항산화 효과에 관한 실험인 전자공여능 실험을 행한 결과 polyphenol 화합물군 Ⅲ에서 가장 높은 전자공여능을 갖는 것으로 나타났다. 지방산화에 미치는 영향을 관찰하고자 면실유, 아마인유 및 어유에 대한 감잎 polyphenol 화합물이 대조군에 비하여 모든 실험군이 항산화 효과가 높았다.
전자공여능에서는 50 ppm에서 fraction Ⅱ, Ⅲ에서 80% 이상의 전자공여능을 보였으며 SOD유사능은 fraction Ⅱ, Ⅲ의 500 ppm에서 50-60%의 효과가 인정되었다.
항산화에 관련된 xanthin oxidase 실험에서는 fraction Ⅰ의 저해효과는 매우 미비하였으나 나머지 분획폴리페놀류는 50 ppm에서도 80%에 이르는 높은 저해효과가 관찰되었다. 항암실험에서는 폴리페놀 함량이 높았던 fraction Ⅱ, Ⅲ는 우선 유선암세포 (MDA) 생육억제 실험에서는 fraction Ⅱ보다 fraction Ⅲ가 다소 생육억제효과가 관찰되었으나 효과는 높지 않았다. 전립선암 (PC-3)의 세포억제효과에서는 fraction Ⅲ보다 fraction Ⅱ가 오히려 억제효과가 높았고 500 ppm에서 약 23%의 억제효과가 관찰되었다. 리보좀제조의 원료로 사용되는 지방산 분석에서 팔미틴산 및 스테아린산의 순도는 90%이상으로 리버좀제조에 적합한 것으로 확인되었다.
6) 배와 생약제를 이용한 혼합액상차 개발 및 생약제 적정 추출조건 설정배와 생약재의 혼합액상차는 배와 잘 어울리는 계피, 생강, 대추를 중심으로 다양한 생약재를 혼합하여 3가지 형태의 배합비를 제시하였다.
계피맛 액상차는 생약재 중에서 계피 추출물 10%, 강활 추출물 10%, 지구자추출물 7.5%, 황기 추출물 7.5%의 배합비로 제조되었고 대추맛 액상차는 대추추출물 20%, 당귀 추출물 5%, 하수오 추출물 5%, 백작약 추출물 5%의 배합비였으며 생강맛 액상차는 건강 추출물 15%, 진피 추출물 10%, 길경 추출물 10%의 배합비로 제조되었다.
아질산염 소거작용은 11가지 생약재 모두 pH 1.2에서 가장 높은 값을 보였고, pH 6.0으로 갈수록 값이 감소하였다. pH 1.2에서의 아질산염 소거작용은 지구자 추출물이 가장 높은 91%를 보였고, pH 3.0이상 에서 건강, 계피 추출물 등은 아질산염 소거작용이 나타나지 않았다.
Tyrosinase 저해작용은 대추, 지구자, 진피 추출물에서 각각 65%, 61%, 56%로 높은 값을 보였고, 건강, 하수오, 백작약, 황기 추출물 등은 18%이하의 낮은 값을 보였다.
Polyphenol 함량은 길경, 진피, 황기 추출물에서 각각 61%, 54%, 50%로 높게 나타났으며 계피, 건강, 하수오, 백작약 추출물은 16%이하의 낮은 값을 보였다.
전자공여 작용은 백작약이 88%로 가장 높았으며 대추, 당귀, 길경, 계피, 건강, 하수오, 지구자, 강활 추출물은 53%∼69%로 비슷한 값을 보였다. 황기는 28%로 비교적 값이 낮았고 진피는 1%로 전자공여작용이 거의 나타나지 않았다.
7) 배의 Free radical 제거물질 탐색 및 항암효과
배과피의 폴리페놀군을 fraction Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ로 분획하여 TBARS값을 측정한 결과 대조구 0.1에 비해 분획물 모두 다 높게 나왔다. Polyphenol 화합물의 fraction Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ의 TBARS값은 0.4, 0.52, 0.46으로 나타났다. 이 중에서도 fraction Ⅱ의 TBARS값이 H2O2, ․OH 산소종하에서 각각 0.65, 0.66으로 KO2의 산소종 0.47보다 높았다. 항산화 영향에 미치는 매우 크기 때문에 배과피에 함유되어 있는 ascorbic acid 측정한 결과 fraction Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ에서 각각 32, 19, 16 ppm이 검출되었다. 라디칼소거를 위해 전자공여 능력을 측정한 결과 fraction Ⅰ은 fraction Ⅱ, Ⅲ에 비해 공여도가 매우 낮았으나 fraction Ⅱ, Ⅲ는 50 ppm에서 52%, 59%의 공여능이 인정되었다. 다른 농도에서도 거의 유사한 전자공여 능력이 있음이 확인되었다.
항암실험에서는 비장세포와 각각의 시료를 혼합하여 24시간, 48시간 및 72시간을 배양한 결과, 대조군에 비해 실험군은 배양시간이 경과할수록 비장세포의 증식이 약간씩 증가하였으나 활성은 매우 낮았고 소량의 체중 감소가 확인되었다. Sarcoma 180으로 유도된 마우스의 체중증가량에서는 대조군에 비해 시료 투여군에서 다소 낮은 경향을 보였으며 수명연장 효과에서도 대조군에 비해 배의 polyphenol 화합물Ⅰ은 9.0%, Ⅱ는 27.3%를 비롯하여 fraction Ⅲ에서는 49.6%의 수명연장 효과를 나타내었다. 그러므로 동물실험에서 암예방효소계의 활성을 증가시킴으로써 강력한 암예방효과를 발현할 것으로 예상된다.
8) 배의 생리활성물질의 지질대사에 미치는 영향
배의 껍질로부터 polyphenol 화합물군을 분리 및 정제하여 5주간 고지방 식이를 한 후, 혈장 및 간장에서의 지질대사에 미치는 영향을 분석한 결과 혈장에서는 polyphenol 화합물군 Ⅱ에서 총지질, 총콜레스테롤이 유의성 있게 감소하였다. 또한 간장에서는 총지질, 중성지질이 대조군에 비해서 유의성 있는 결과가 나타났다. 5주 동안 고지방 식이를 한 후 분변을 채취하여 총지질, 총콜레스테롤 및 중성지질을 측정한 결과 배에서 추출한 polyphenol 화합물 군이 고지방식이 만을 섭취시킨 대조군에 비해 다소 감소되는 경향을 보였다. 배의 polyphenol 화합물군을 섭취시킨 후 총단백질과 알부민 함량을 측정한 결과 대조군과 실험군에서 유의성 있는 차이는 나타나지 않았다.
9) 배를 이용한 타블렛 제품 제조
배 추출액을 65。Brix 까지 농축한 농축액에 무수 포도당을 피성형제로 사용하여 혼합된 재료를 정제기에 통과시켜 배 타블렛 제품을 제조하였다.
배 타블렛 제품은 배 농축액(65。Brix) 13.5∼ 14.5%, 무수포도당 81.65%, 구연산 1%, 비타민 C 0.5%, 비타민 E 0.2%, 솔비톨 1.5% 및 배향 0.1%의 배합비로 제조하였다.

Abstract ▼

Ⅲ. Results and Proposal for Future Application
1. Results
1) The isolation of biologically activated substances
The lyophilization of the solution extracted from 60 percent of acetone applied to pear, the compounding process in accordance with the solution's concentration, and the gel filte

Ⅲ. Results and Proposal for Future Application
1. Results
1) The isolation of biologically activated substances
The lyophilization of the solution extracted from 60 percent of acetone applied to pear, the compounding process in accordance with the solution's concentration, and the gel filteration through Sephadex G-50 of biologically activated compounds obstructing enzyme action, such as glucosyltransferase, tyrosinase, xanthine oxidase, and angiotesin converting enzyme (ACE) led to the assumption that polyphenol was the compound serving as biologically activated substances obstructing enzyme action. Thus monosubstances were separated by the same means of polyphenol separation on the basis of that assumption.
Four kinds of compounds, compound A and B from F-1 fraction, compounds C from F-2 fraction, and compounds D from F-3 fraction were purified and re-crystallized after those compounds were fractionated as three fractions, F-1, F-2, and F-3.
It drew the deduction that judging from the degree of red color and definition of the compounds during the reaction period the separated compounds was tannin, a condensate, on the basis of the frame flavon-3-ol, having either of the chemical structures, one more hydroxyl added to compound B, or gallate added to the other parts. Finally these means brought an epoch-making solution to separating biologically activated substances from Korean pear.
2) Immunofunction of biologically activited substances
This study was conducted to investigate immunofunctional activity of the polyphenol fractions isolated from pear. In the experimental of Rosette forming cell, the results showed that all the polyphenol fractions enhance the cell count compared with the control group. The phagocytic activity of peritoneal macrophage on mice was significantly increased by the polyphenol fractions of pear compared with that of the control group. Espectially polyphenol fraction Ⅱ and Ⅲ showed highly significant effect on Rosette forming cell, phagocytic activity and allergy inhibition.
Allergic contact dermatitis is a common skin disease resulting from specific immunologic sensitization due to topically applied allergens. Here the contact hypersensitivity was assayed and abdominal skin morphological changes including mast cells were examined. The number of mast cells was significantly decreased in the sample groups than the control group.
3) Establishment of pre-pressing condition on quality of pear juice and development of tea type product
Pears are one of the major fruits produced in Korea and favorably used for juice production. Browning is one of the major problems in the processing, storage and marketing of rear were examined in controlling the browning of pear juice during storage.
The objective of this study was to investigate the influence of several browning inhibitors on the color and free sugar content of pear juice at different concentrations of the inhibitors with time during storage. Pear juice sample were treated with several browning inhibitors (ascorbic acid, citric acid, cysteine, sodium chloride and sodium bisulfite) at the concentrations of 0, 0.05, 0.1 and 0.2% (w/w), and stored at 4 and 38℃. The pH, total acidity, soluble solid content, extraction yield, turbidity, color change and the contents of free sugar (fructose, sorbitol, glucose, sucrose) were measured at 0, 1, 3, 6, 10, 12, 15, 18 days of storage.
The brown color development of tear juice was inhibited by all browning inhibitors during storage at the concentrations of 0.05%, ascorbic acid, cysteine, sodium bisulfite were more effective in browning inhibition of pear juices than citric acid and sodium chloride. Ascorbic acid(0.05%) showed synergistic effect with cysteine(0.05%) and sodium bisulfite(0.01%) in browning inhibition. The content of fructose was higher than other free sugars in was little change in turbidity and total acidity during 18 days of storage. These results suggest that the selected browning inhibitors are effective in browning inhibition of pear juice while those are not changing the content of free sugars during storage.
4) Changes of pear during storage and chemical structure of biological activated compound from pear
The objective of this work was to seek alternative uses of Korean pear and improve its additional value. Polyphenols, free sugars, organic acids and their changes in Korean pear during storage were investigated. The antioxidant activity of polyphenols was evaluated. Polyphenols in different parts of pear, peel, pulp and core, reached 25.7%, pH decreased while the concentration of free sugars, including fructose, glucose and sucrose, all rose during storage. Four organic acid, citric acid, malic acid and fumaric acid, were ditermined, and succinic acid was found to be the major organic acid in the purple, which decreased after storing for months. The antioxidative activity of polyphenol fraction Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ on cottonseed, linseed and fish oils were higher than that of the control group.
Xanthine oxidase involved in pruine metabolism oxidizes hypoxanthine to xanthine and xanthine to uric acid. In the continuous study for natural compound, nine flavan-3-ols have been isolated from the persimmon leaves. The structures of (+)-catechin, (+)-epigallocatechin, (-)-epigallocatechin and procyanidin B-7-3-O-gallate were established by NMR and their inhibitory effect on xanthine oxidase activity was investigated.
Procyanidin B-7-3-O-gallate and (-)-epigallocatechin showed 100%, 75.5% inhibition at 500 ppm and inhibited on the angiotensin converting enzyme respectively. Procyanidin B-7-3-O- gallate and (-)-epigallocatechin showed 80% inhibition at 500 ppm and inhibited on the xanthine oxidase competitively. Procyanidin B-7-3-O-gallate and (-)-epigallocatechin showed 42.4%, 43.4% inhibition at 1000 ppm and inhibited on the tyrosinase competitively.
5) Effect of antioxidation and superoxide dismutase biologically activated compounds
The lyophilization of the solution extracted from 60% of acetone from pear and fracted into fraction Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ. The results showed slightly lower in polyphenol fraction Ⅱ and Ⅲ groups as compared with the control group. Electron donating ability of the polyphenol compounds by TBARS(thiobarbituric acid reactive substance) was the highest the polyphenol fraction Ⅲ.
The anti-oxidative activity of the polyphenol fraction Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ on cottenseed, linseed and fish oils were higher than that of the control group. Electron donating abilities, which were measured from the fractions, showed above 80% in fraction Ⅱ, and Ⅲ at 50 ppm, and superoxide dismutase like activity recognized 50-60% effect in fraction Ⅱ and Ⅲ at 500 ppm.
Xanthin oxidase experiments in relation to antioxidant showed that inhibitor effect of fraction Ⅰ was very small, but the remaining fraction polyphenols were observed about 80% inhibitor effect.
6) Preparation of tea-type pear product and optimum extraction condition for herbs
Mixed tea-type pear products were made of three combination ratios that were used of cinnamon, ginger, jujube and various herbs. Combination ratio of cinnamon flavor product was cinnamon extract(10%), Angilica(10%), Hovenia dulcis(7.5%) and Astragalus mimbranaceus(7.5%), and that of jujube flavor product was jujube extract(20%), Ligusticum(5%), Pleuropterus maltflorus(5%) and Paeonia japonaca(5%). Ginger flavor product was composed of combination ratio for ginger extract(15%), Auranti Nobilis(10%), Platycidon grandiflorum(10%).
7) Investigation into biologically activated free radical of descavenging and effect of anticancer
TBARS values were measured from Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ which were polyphenols extracted from pear. All fraction's TBARS values were higher than 0.1 of control value. TBARS values of polyphenols fraction Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ were 0.4, 0.52 and 0.46 respectively. Among fractions, TBARS value of fraction Ⅱ were 0.65, 0.66 under H₂O₂·OH active oxygen and 0.47 under KO₂ active oxygen. Because of the large effect of antioxidant, ascorbic acid including the rind of a pear was measured. The measured results showed 32, 19 and 16 ppm for fraction Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ respectively. For the elimination of radical, electronic donating abilities, which were measured, showde that dinating abilities of fraction Ⅰ very lower than of fraction Ⅱ and Ⅲ. However, fraction Ⅱ, Ⅲ recognized donating abilities of 52%, 59% at 50 ppm. Similar electronic donating abilities was identified at other concentration.
Antitumor effects of polyphenol fraction from pear were studied by using sarcoma 180. The body weight of the mice inplanted mice sarcoma 180 was slightly lower in polyphenol fraction Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ groups as compared with the control group. The life prolongatin effects of the polyphenol fraction Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ were 9.0%, 27.3% and 49.6% respectively when polyphenol fraction Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ were intraperitoneally injected to the mice. This results indicated that polyphenol fractions showed the strongest antitumor.
8) Effect of lipid metabolism on biologically activated compounds
This study was conducted to investigate the effects of the polyphenol fraction isolated from pear on the reduction of fat accumulation in rats fed on hight fat diet for 5 weeks. It was to examine metabolism by analyzing biochemically the fat composition in serum, liver and feces. It was showed that the levels of total lipid and total cholesterol in serum was remarkably reduced in polyphenol fraction Ⅱ as compared with the control group. The liver was that the levels of total lipid and triglyceride was significantly lower than the control group.
The contents of total lipid, total cholesterol and triglyceride in feces were tended to be slightly increase polyphenol fraction compounds compared to control group. In the total protein and albumin, all experimental groups were lower compared to control group, which were not significant.
9) Preparation of pear tablet
The physiological activates of 11 kinds of herbs were examined. Hovenia dulcis extract showed highest value in nitrite-scavenging ability at pH 1.2, 91%. Tyrosinase inhibitory effects of jujube, Hovenia dulcis and Aurantii Nobilis extracts were 65%, 61% and 56%, respectively. Polyphenol contents of Platycondon, Aurantii Nobilis and Astragalus membramaceus extract were 61%, 54%, 50%, respectively. Electron donating ability of Paeonia japonica extract was the highest value, 80%. Pear huice was concentrated to about 65 。Brix under vacuum and mixed with glucose for preparing pear tablet.
2. Proposal for future application
The development and production of functional pear beverages through this study of high value added can contribute to the betterment of the national eating habits and the improvement of the national health. The technology acquired by this study can be used as part of the strategies for supporting farmers who have gone through financial difficulty by producing the pear tea of high value-added through the reusing process of waste resources as well as by extracting polyphenol, a compound isolated refired from persimmon leaves which is believed to keep blood pressure from going up, to be anti-cancer, and to increase immuno-competence.
Technical experts can be trained by organically connecting groups of educational-industrial-research institutional professions. The significant information and technology acquired during the study period can be used as the database for the fields related to domestic pear. Now that three year key study was final finished, nat only is the educational-industrial study of industrialization for massproduction supposed to begin but also it is supposed to initiate industrial organizations of pear tea beverages having biological effects mentioned earlier with the purpose of manufacturing profitable pear tea beverages.
The industrial property right is to be secured by applying for both patents on high function pear tablet beverages as well as brand-new functional food material.
Furthermore, much demand for to be made by actively publicizing the superiority of the biologically activated compounds of pear and by processing pear tablet as materials for medicine and food.

목차 Contents

• 제 출 문 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 18
• CONTENTS ... 27
• 목 차 ... 36
• 제 1 장 연구개발 과제의 개요 ... 47
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 47
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 48
• 제 3 절 국내∙외 관련기술의 현황과 문제점 ... 49
• 제 2 장 국내∙외 기술개발 현황 ... 52
• 제 3 장 연구수행 내용 및 결과 ... 57
• 제1절 배의 생리활성물질의 분리 및 정제 ... 57
• 1. 실험방법 및 연구내용 ... 57
• 가. 배의 아세톤 추출물의 분리 ... 57
• 나. Thiolysis에 의한 thiolether 유도체 형성 및 정제 ... 57
• 다. 탈류환원 반응 ... 57
• 라. 흡광 분포도 측정 ... 58
• 마. TLC에 의한 polyphenol류의 동정 ... 58
• 바. 생리 활성물질의 분리 및 정제 ... 58
• 1) Sephadex LH-20에 의한 정제 ... 58
• 2) MCl-gel CHP 20P에 의한 정제 ... 58
• 3) Octadecyl silica gel(ODS)에 의한 분리 ... 58
• 4) Toyoperal HW 40(TSK gel) ... 59
• 5) Bondapack C18 column에 의한 정제 ... 59
• 사. 저해물질의 부분정제 ... 59
• 아. High perfermance liquid chromatography (HPLC)에 의한 polyphenol 화합물의 동정 ... 59
• 자. 효소 저해활성 측정 ... 59
• 1) Glucosyltransferase(Gtase) ... 59
• 2) Tyrosinase ... 60
• 3) Xanthine Oxidase ... 60
• 4) Angiotensin converting enzyme(ACE) ... 61
• 2. 연구개발 결과 ... 61
• 가. 배의 아세톤 추출물의 분리 ... 61
• 나. 아세톤 추출물에 의한 효소저해 작용 ... 61
• 다. 저해물질의 부분정제에 관한 수율 ... 65
• 라. 부분정제에 의한 효소저해효과 ... 66
• 마. Polyphenol 화합물의 분리 및 정제 ... 70
• 3. 적 요 ... 78
• 제2절 배의 생리활성물질의 면역기능 ... 80
• 1. 실험방법 및 연구내용 ... 80
• 가. 시료투여 및 면역 유발과정 ... 80
• 나. 복강내 침출세포 (Peritoneal exudative cells, PEC) 조제 ... 80
• 다. 비장세포 (Spleen cells) 조제 ... 81
• 라. Thymus cell 부유액 조제 ... 81
• 마. 세포성 면역실험 ... 81
• 1) Plaque forming cell(PFC) 측정 ... 81
• 2) 비장세포의 Rosette forming cell(RFC)의 검출 ... 81
• 3) 항체 생산능 측정 ... 82
• 바. Macrophage계 세포 활성능 ... 82
• 1) 탐식능 측정 ... 82
• 사. 알레르기 관련 실험 ... 82
• 1) 알레르기 항원 조제 ... 82
• 2) PCA(Passive cutaneous anaphylaxis) 실험 ... 83
• 3) 혈중 histamine 측정 ... 83
• 2. 연구개발의 결과 ... 83
• 가. 배의 추출물의 용혈반 형성에 미치는 영향 ... 83
• 나. 배의 추출물의 rosette 형성에 미치는 영향 ... 86
• 다. 배의 추출물의 세포증식에 미치는 영향 ... 88
• 라. 배의 추출물의 수동피부아나필락시스 저해 효과 ... 90
• 마. 배의 추출물의 히스타민 억제 효과 ... 93
• 3. 적 요 ... 94
• 제 3절 배의 착즙 전처리 조건설정 및 배를 이용한 액상차의 개발 ... 95
• 1. 실험 방법 및 내용 ... 95
• 가. 배의 착즙을 위한 전처리조건 검토 ... 95
• 나. 배의 갈변 방지를 위한 첨가제 선정 시험 ... 95
• 다. 첨가제 종류 및 저장기간에 따른 갈변 저해효과 비교시험 ... 95
• 라. 배를 이용한 액상차의 개발 ... 95
• 마. 배와 생약재를 이용한 혼합 액상차의 개발 ... 96
• 바. 생약재 적정 추출조건 설정 ... 96
• 사. 착즙수율 ... 96
• 아. pH ... 96
• 자. 가용성 고형물 ... 96
• 차. 탁도 ... 97
• 카. 색도 ... 97
• 타. Ascorbic acid ... 97
• 파. 유리당 ... 97
• 하. 산 도 ... 98
• 갸. 아질산염 소거작용 ... 98
• 냐. Tyrosinase 저해효과 ... 99
• 댜. Polyphenol 함량 ... 99
• 랴. 전자공여 작용 ... 99
• 2. 연구개발 결과 ... 100
• 가. 배의 착즙을 위한 전처리조건 검토 ... 100
• 1) 착즙 수율 ... 100
• 2) pH ... 101
• 3) 가용성 고형물 ... 102
• 4) 탁 도 ... 103
• 5) 색 도 ... 104
• 나. 배의 갈변 방지를 위한 첨가제 선정 시험 ... 106
• 1) Ascorbic acid 첨가 ... 106
• 2) Cysteine 첨가 ... 113
• 3) NaHSO3 첨가 ... 121
• 다. 첨가제 종류 및 저장기간에 따른 갈변 저해효과 ... 130
• 라. 배를 이용한 액상차의 개발 ... 141
• 1) 음료제조 ... 141
• 가) 농축조건 설정 ... 141
• 나) 적정 배합비 선정 ... 142
• 3. 적 요 ... 145
• 제 4 절 배의 저장기간에 따른 성분변화 및 생리활성 물질의 화학구조 결정 ... 146
• 1. 실험방법 및 연구내용 ... 146
• 가. 배의 저장기간에 따른 성분변화 ... 146
• 1) 수분함량 및 pH ... 146
• 2) 유리당 ... 146
• 3) 유기산 ... 146
• 4) Polyphenol 함량 ... 148
• 나. Polyphenol 화합물의 구조결정 ... 149
• 1) Melting point 및 선광도 측정 ... 149
• 2) Infrared Spectrum (IR) 측정 ... 149
• 3) Nuclear magnetic resonance (NMR)에 의한 구조 해석 ... 149
• 4) Mass spectrum에 의한 분자량 측정 ... 149
• 5) 원소 분석 ... 150
• 다. 유도체 화합물의 형성 및 정제 ... 150
• 1) Thiolysis 반응 ... 150
• 2) 탈황반응 ... 150
• 3) Tannase에 의한 가수분해 반응 ... 150
• 라. 배의 polyphenol 화합물의 생리활성 검증 ... 151
• 1) Angiotensin converting enzyme ( ACE ) 저해 ... 151
• 2) Xanthine oxidase 저해 ... 151
• 3) Tyrosinase 저해 ... 152
• 4) 항산화 활성측정 ... 152
• 가) Thiobarbituric acid reactive substances ( TBARS ) 측정 ... 152
• 나) 전자공여능 측정 ... 153
• 2. 연구개발결과 ... 153
• 가. 배의 저장에 따른 성분변화 ... 153
• 1) 수분함량 및 pH변화 ... 153
• 2) 유리당 함량의 변화 ... 153
• 3) 유기산 함량의 변화 ... 154
• 4) Polyphenol 함량의 변화 ... 154
• 나. Polyphenol 화합물의 구조분석 ... 160
• 1) Compound A ( (+)-Catechin ) ... 160
• 2) Compound B ( (+)-Gallocathin ) ... 164
• 3) Compound C ( (-)-Epogallocathchin ) ... 168
• 4) Compound D ( Procyanidin B-3-3-O-gallate ) ... 172
• 다. 배의 Polyphonel 화합물의 생리활성 검증 ... 182
• 1) Angiotensin converting enzyme (ACE) 저해 ... 182
• 2) Xanthine oxidase 저해 ... 184
• 3) Tyrosinase 저해 ... 186
• 3. 적 요 ... 188
• 제 5 절 배의 생리활성물질의 항산화효과 및 superoxide dismutase 활성화 ... 190
• 1. 실험방법 및 연구내용 ... 190
• 가. 석유에테르 추출물 제조 ... 190
• 나. 전자공여능에 의한 항산화 측정 ... 190
• 다. SOD(Superoxide Dismutase) - 유사활성측정 ... 190
• 라. 세포배양 ... 191
• 마. 리보좀제조 ... 191
• 바. 암세포 증식억제효과 (MTT assay) ... 192
• 사. 지방산 분석 ... 192
• 2. 연구개발의 결과 ... 193
• 가. 석유에테르 추출물 제조 ... 193
• 나. 항산화 효과 ... 193
• 1) TBARS법에 의한 유지산화 ... 193
• 2) 전자공여능에 미치는 영향 ... 194
• 다. SOD ( Superoxide dismutase ) - 유사활성 측정 ... 194
• 라. 암세포 증식억제 효과 ( MTT assay ) ... 195
• 3. 적 요 ... 205
• 제 6 절 배와 생약재를 이용한 혼합 액상차의 개발 및 생약재 적정 추출조건 설정 ... 206
• 1. 배와 생약재를 이용한 혼합 액상차의 개발 ... 206
• 가. 배 액상차 제조 ... 206
• 1) 계피맛 배음료 제조 ... 206
• 가) 부재료 선정 및 배합비 결정 ... 206
• 2) 대추맛 배음료 제조 ... 211
• 가)부재료 선정 및 배합비 결정 ... 211
• 3) 생강맛 배음료 제조 ... 216
• 가) 부재료 선정 및 배합비 결정 ... 216
• 2. 생약재 적정 추출조건 설정 ... 220
• 가. 생약재의 적정 추출조건 설정 ... 220
• 나. 열수 추출 ... 221
• 다. 50% 에탄올 추출 ... 222
• 라. 75% 에탄올 추출 ... 223
• 마. 산 도 ... 224
• 바. 탁 도 ... 225
• 사. 색 도 ... 228
• 아. 유리당 ... 232
• 3. 생약재의 기능성 성분 탐색 ... 233
• 가. 아질산염 소거작용 ... 233
• 나. Tyrosinase (polyphenol oxidase, PPO) 저해작용 ... 236
• 다. 폴리페놀 함량 ... 237
• 라. 전자공여 작용 ... 238
• 4. 적 요 ... 240
• 제 7 절 배의 free radical scavenging 물질 탐색 및 항암효과 ... 241
• 1. 실험방법 및 연구내용 ... 241
• 가. Free radical scavening 물질탐색 ... 241
• 1) Thiobarbituric acid reactive substances(TBARS)분석 ... 241
• 2) 비햄철(Nonheme iron) 측정 ... 241
• 3) Ascorbic acid 측정 ... 242
• 나. Oil emulsion과 deoxyribose에 의한 hydroxyl radical 생성물질 탐색 ... 242
• 1) Oil emulsion 제조 ... 242
• 2) Polyphenol oil emulsion 시료제조 ... 242
• 3) 전자공여능 측정 ... 242
• 다. 리보좁 캐리어로서 Sarcoma 180에 의한 항암효과 ... 243
• 1) Sarcoma 180 세포 배양 ... 243
• 2) Sarcoma 180의 복수암 유발 ... 243
• 3) 시료 투여 ... 243
• 4) 체중증가량 측정 ... 243
• 2. 연구개발의 결과 ... 244
• 가. Free radical scaveng 물질 탐색 ... 244
• 1) 비햄철 (Nonheme iron) 측정 ... 244
• 2) Ascorbic acid 측정 ... 245
• 나. Oil emulsion에 따른 hydroxyl radical 생성물질 탐색 ... 246
• 1) Oil emulsion 제조 ... 246
• 2) 전자공여능 측정 ... 247
• 3) TBARS 에 의한 H2O2 함량 측정 ... 248
• 다. 암세포 증식에 미치는 영향 ... 250
• 라. Sarcoma 180에 의한 항암 효과 ... 250
• 3. 적 요 ... 256
• 제 8 절 배의 생리활성물질의 지질대사에 미치는 영향 ... 257
• 1. 실험방법 및 연구내용 ... 257
• 가. 실험동물 및 식이 ... 257
• 나. 혈장, 간장, 지방조직 및 분변 채취 ... 257
• 다. 혈장 중의 지질분석 ... 259
• 1) 총 지질의 분석 ... 259
• 2) 총 콜레스테롤의 분석 ... 259
• 3) Triglyceride (중성지질) 측정 ... 259
• 4) HDL-콜레스테롤 측정 ... 259
• 5) LDL-콜레스테롤 측정 ... 260
• 라. 총 단백질 및 알부민 정량 ... 260
• 마. 간장 및 분변 중에서 각종 지질 정량 ... 260
• 바. 유의성 검정 ... 260
• 2. 연구개발의 결과 ... 260
• 가. 총 지질 분석 ... 260
• 1) 혈청, 간장 및 분변 중의 지질분석 ... 260
• 나. 총콜레스테롤 함량 ... 261
• 다. 중성지질 함량 측정 ... 261
• 라. HDL-cholesterol 함량 측정 ... 262
• 마. LDL-cholesterol 함량 측정 ... 262
• 바. 혈청 중 총 단백질과 알부민 함량 측정 ... 263
• 3. 적 요 ... 276
• 제 9 절 배를 이용한 타블렛 제품의 제조 ... 277
• 1. 배 추출 및 농축조건 설정 ... 277
• 2. 타블렛 제조 적정 배합비 결정 ... 277
• 3. 타블렛 제조공정 ... 277
• 4. 배 타블렛 제품의 개발 ... 278
• 5. 적 요 ... 282
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에서의 기여도 ... 283
• 제 1 절 목표달성도 ... 283
• 제 2 절 관련분야 기여도 ... 286
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용 계획 ... 288
• 제 6 장 연구개발 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 290
• 제 7 장 참고 문헌 ... 294
• 끝페이지 ... 312