초록 ▼

○ 연구결과
1)염증 및 알러지 개선용 기능성제품 개발을 위한 소재 연구
본 연구는 개다래, 생강의 초임계 추출물을 비롯한 다양한 분획물과 미나리 발효액의 염증과 알러지에 대한 조절효과를 평가하고 기호성을 향상시키는 추출방법을 모색하여, 친환경적인 기능성제품 개발을 위한 연구를 수행하는데 중점을 두었다.효율적인 과제 수행을 위하여 위탁과제에서 추출한 개다래와 생강의 초임계 추출물을 대상으로 효능을 검증하여 비교하였으며, 미나리는 참여업체에서 제조한 발효액에 대하여 효능 평가 및 유효 성분 분석을 하였다.
개다래는 초

○ 연구결과
1)염증 및 알러지 개선용 기능성제품 개발을 위한 소재 연구
본 연구는 개다래, 생강의 초임계 추출물을 비롯한 다양한 분획물과 미나리 발효액의 염증과 알러지에 대한 조절효과를 평가하고 기호성을 향상시키는 추출방법을 모색하여, 친환경적인 기능성제품 개발을 위한 연구를 수행하는데 중점을 두었다.효율적인 과제 수행을 위하여 위탁과제에서 추출한 개다래와 생강의 초임계 추출물을 대상으로 효능을 검증하여 비교하였으며, 미나리는 참여업체에서 제조한 발효액에 대하여 효능 평가 및 유효 성분 분석을 하였다.
개다래는 초임계 추출법으로 오일을 제거하고 박을 에탄올 추출하여 효능을 대식세포주인 Raw 264.7세포와 비만세포주인 RBL-2H3세포를 이용하여 각각 nitricoxide생성 억제 효과와 histamine 방출에 대한 지표인 b-hexosaminidase방출 억제효과를 평가한 결과, 오일 제거 후에 기호성이 향상되었으며 염증과 알러지에 대한 억제 효능의 저하는 나타나지 않아 초임계 추출 후의 부산물인 초임계 박의 추출물을 기능성 소재로서 활용하는 방안을 제시하였다.또한, 개다래의 항염증 활성성분을 분리, 동정하여 효능을 확인하였으며 actinidiamide로 명명하였다.
생강은 오일과 gingerol, shogaol에 대해서 항균, 항산화 및 항염증 효능이 잘 알려져 있으나, 추출물과 오일의 효능과 성분 비교 등 체계적인 보고가 부족하였다.따라서 최적의 추출물을 기능성 식품 소재로 활용하기 위하여, 용매, 초임계, 초고압 등을 이용한 추출물을 제조하여 수율, 항산화능, 항염증 효과를 비교하여 최적의 추출방법과 조건을 설정하였다.다양한 분획의 효능 6-gingerol및 추출물과 비교 검토한 결과, 생강 초임계 오일의 높은 항염증 효과를 확인하였으며 부산물인 박 에탄올 추출물에서는 알러지에 대한 강한 억제 활성을 확인하였다.초임계 추출로 얻은 오일은 LPS로 처리한 Raw 264.7 세포의 nitric oxide, proinflammatory cytokines, prostaglandin E2(PGE2)생성과 iNOS, COX-2의 단백질 발현을 효율적으로 억제하였으며, 박 추출물은 IgE 매개로 antigen으로 활성화된 RBL-2H3세포의 탈과립을 강하게 억제하고 항산화 단백질로 알려진 Hemeoxygenase-1의 발현을 유도하는 것으로 나타났다.박 추출물에 대한 효능 검증은 최초이며, 6-gingerol은 항알러지 효능이 낮으므로 새로운 활성성분을 함유하고 있는 것으로 추측되고 성분의 분석을 진행 중이다.
미나리는 참여업체에서 보유하고 있는 자연 발효공법 기술로 제조하였으며, 올리고당과 흑설탕을 이용하여 1년간 상온에서 발효한 후, 1~3년간 숙성시킨 발효액에 대하여 다양한 효능을 검토하였다. 발효액은 발효 기간에 따라 맛과 향이 개선되어 상품으로써의 가치가 향상되었으며, 높은 알러지 억제 효과가 있음을 확인하였다.또한 간 기능 개선 효능을 산화적 스트레스로 손상을 준 HepG2세포와 사염화탄소로 지방간을 유도한 rat을 이용한 동물실험을 통하여 확인하였으며, 효능이 입증된 실리마린과 비슷한 효능이 있는 것을 밝혔다.알려진 간 기능에 대한 활성성분을 이용하여 발효액을 분석한 결과, 주요 성분으로 caffeicacid, chlorogenicacid, ferulicacid가 함유되어 있는 것을 확인하였다.
본 연구의 결과로부터, 초임계 추출법을 이용하여 활성성분과 효능에 차이가 있는 생강과 개다래의 추출물을 얻을 수 있으며, 부산물로 버려지던 초임계 추출 후의 박도 기능성 소재로써 활용이 가능한 점을 분명히 밝혔다.또한 미나리 발효액에 첨가하여 효능을 확인하고 다양한 형태의 고부가 가공 제품을 개발함으로써 농산물의 저장 방법에 따른 손실을 방지하고 지역 재배 농가의 소득 증대를 기대할 수 있다.
2)위탁과제:기능성 음료 제조용 개다래와 향신료의 초임계 추출물 제조 기술 개발
기능성 음료 제조용 개다래의 초임계 추출물을 제조하였다.추출온도(35, 45, 55℃)와 추출압력(1500, 3000, 4500psi), 추출시간(1시간, 2시간)을 달리하여 개다래를 초임계 추출한 결과 동일한 온도에서는 압력이 증가할수록 추출수율이 증가하고, 동일한 압력에서는 온도가 증가할수록 추출수율이 감소하는 것으로 나타났다.개다래의 적정 초임계 추출조건은 45℃, 4500psi, 1시간이었다. 개다래와 초임계 추출 후 남은 개다래박의 이화학적 성분과 관능적 특성을 분석하였다.유리당, 유리아미노산, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드의 함량에 있어서는 거의 차이가 없었으며, 총 향기성분 함량은 개다래 99.7±14.4mg/kg, 개다래박 58.0±5.8로 개다래박의 향기성분이 개다래에 비해 상당히 낮게 나타났는데 이는 초임계 추출에 의해 개다래의 향기성분이 많이 소실되었기 때문으로 판단된다.
개다래와 개다래박의 추출물에 대한 향미묘사시험을 한 결과, 쓴맛, 떫은맛, 단맛, 구수한 맛 등의 맛 특성과 한약재향, 흙냄새, 박하향 등의 향기 특성 등 총 7가지의 관능적 특성을 도출하였다. 이 중 쓴맛, 떫은맛, 한약재향 등의 강도가 강한 것으로 나타났으며, 개다래 박 추출물이 개다래에 비해 대부분의 향미 강도가 상당히 감소하는 것으로 나타났다.또한 추출물에 대한 관능적 기호도 실시 결과에서도 개다래에 비해 개다래 박의 추출물의 기호도가 높은 것으로 나타났다.
개다래는 높은 기능성(항염증, 통풍 등)을 나타내지만 이를 활용한 다양한 기능성, 가공제품(예, 음료 등)을 개발하고자 할 때 기호적으로 양호하지 않은 맛과 향기 특성을 나타내기 때문에 많은 제약이 따른다.하지만 개다래를 초임계 처리를 할 경우 개다래가 지니는 기능성과 기능성 성분이 전혀 손실되지 않는 반면 개다래의 양호하지 않은 맛과 향기성분이 제거되어 그 강도가 약해지고 관능적 기호도도 증가하는 것으로 나타났다.따라서 초임계 처리가 개다래의 기능성을 향상시키고 양호하지 않은 맛과 향기특성을 제거하기에 매우 효과적임을 알 수 있었다.
기능성 음료 제조용 개다래의 초임계 추출물을 제조하였다.추출온도(35, 45, 55℃)와 추출압력(100, 200, 300, 400bar)을 달리하여 생강을 초임계 추출한 결과 동일한 온도에서는 압력이 증가할수록 추출수율이 증가하는 것으로 나타났다.추출압력이 증가할수록 생강 고유의 색소성분이 많이 추출되어 색이 진하여지면서 400bar에서는 붉은 계통의 적갈색을 나타내었다.초임계 추출조건별 생강 추출물의 유동특성 (flow behavior)측정 결과 압력이 증가할수록 점조도 지수와 겉보기점도가 증가하였으며 동일한 압력에서는 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내어 35℃, 400bar에서 가장 높은 값을 나타내었다.초임계 추출조건별 생강추출물의 gingerol함량 변화를 분석한 결과 6-gingerol이 가장 높은 함량을 나타내었고(10.78∼17.17%) 8-gingerol (2.38∼4.08%), 10-gingerol (1.01∼3.07%), 6-shogaol(0.64∼1.09%)의 순으로 나타났으며, 추출온도와 상관없이 100bar에서 가장 낮은 gingerol 함량을 나타내었고 추출온도가 증가할수록 감소하는 반면 200∼400bar의 범위에서는 21.46∼24.48%로서 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.초임계 추출조건별 생강추출물의 항산화 활성을 분석한 결과 추출온도에 상관없이 100bar에서 가장 낮은 항산화 활성을 나타내고 200∼400bar의 범위에서는 큰 차이가 나지 않는 것으로 나타나 gingerol함량 결과와 거의 유사한 경향으로 생강 추출물의 항산화 활성이 gingerol함량과 매우 큰 상관관계가 있음을 알 수 있었다.
초임계 생강 추출물 대량생산을 위한 현장적용 시험을 위해 초임계 추출 vessel의 용량 (0.5L, 3L, 10L)을 달리하여 생강 추출물을 제조한 결과 추출 vessel의 용량이 0.5L와 3L의 경우 CO₂/시료의 비율 변화에 따른 추출 수율이 거의 유사한 경향을 나타낸 반면 10L 용량의 경우 작은 추출용량에 비해 동일 CO₂/시료의 비율에서 상당히 낮은 추출수율을 나타내는 것으로 나타나 초임계 생강 추출물을 대량생산하기 위해서는 추출 vessel용량이 커짐에 따라 CO₂/시료의 비율도 증가하여야 할 것으로 판단된다.
초임계 생강 추출물과 미나리 추출물을 혼합하여 또는 미나리 추출물만을 사용하여 아토피 예방용 크림, mist, body wash 등의 제품을 개발하였으며, 아토피 증상이 심한 어린이를 대상으로 크림제품을 이용하여 임상시험을 수행한 결과 약 20일 경과 후 외관뿐만 아니라 가려움 등의 증상이 상당히 호전되는 것으로 나타났다.
3)천연 발효물을 이용한 기능성 음료 개발
천연소재를 이용한 발효물을 산업적으로 이용하여 고부가가치 산업의 경쟁력을 확보하고 개다래 및 생강과 같은 천연소재를 발효추출물과 함께 사용하여 기능성 음료의 개발하고자 하며 이를 위한 레시피 결정, 음료 시제품을 생산하였다.
연차별로 개다래, 생강 등 천연물을 미나리 발효액과 혼합아여 기능성 음료를 개발하였으며, 개발 할 음료의 조성물 형태나 외형의 형태를 달리 개발하여 신제품 제형의 다양성과 시장진입의 최적화를 높이고자 하였다.
각각 음료의 개발은 위하여 소비자 기호도 평가에 따른 배합비를 설정하여 75mL 엑기스타입, 75mL 스포츠타입, 180mL 다류타입, 180mL 스포츠타입 등 4가지의 시제품을 개발하였다.각각 다으며, 1-4차에 이르는 기호도 평가를 통해 제품별 레시피를 설정하였다.각각 개발된 제품의 품질변화를 확인하기 위하여 당도, pH, 갈색도, 총균수 관능 등의 평가를 12주간 온도별(4℃, 20℃, 30℃, 40℃, 50℃ , 60℃)품질변화를 측정하였고, 이결과를 바탕으로 하여 개발된 제품의 유통기한을 설정하였다.
당도의 경우는 저장기간이나 보존환경에 크게 차이가 생기지 않았고, pH 또한 그 변화가 크지 않았다. 색도는 4℃에서는 그 변화가 미미하고 농도가 높아짐에 따라 그 변화의 폭이 점점 늘어나는 것을 확인하였고, 갈색도는 50℃, 60℃ 조건에서 4주차 이상으로 지나면 그 값이 증가 하는 것을 확인하였다. 총균수의 경우 20℃, 30℃에서 측정하였는데 모든 조건에서 미생물이 검출 되지 않다.관능평가에 따른 품질 변화는 온도가 높아짐에 따라, 저장기간이 길어짐에 따라서 값이 낮아지는것을 확인하였다. 특히 30℃이하 상온과 그 이상의 차이가 현저함을 알 수 있게 하는 결과이며, 상품자체의 상품가치로서 소명성을 가지는 값은 관능의 최종 종합적기호도가 6점 이하인 것을 알 수 있었다..
이러한 제품별 품질 변화 수치를 바탕으로 식품의약품안전청의 유통기한 설정 프로그램을 사용하여 제품별 유통기한을 설정하였고 그 결과는 시제품명 ‘수근’22.1개월, ‘린’15.5개월, ‘뷰티’23.9개월, ‘스포티’15.5개월로 설정하였다.
이렇게 개발된 음료는 대량생산을 위한 공정도를 확립하였고, 각각 제품별 시제품을 제작하였다.

Abstract ▼

II. Objective and Significance
Actinidia polygama (Silver vine) and ginger (Zingiber officinale Rosc.) are used as folk medicines in Korea for treating pain, gout, and inflammation. However, there are only a few studies providing detailed information about their medicinal efficacy and most effect

II. Objective and Significance
Actinidia polygama (Silver vine) and ginger (Zingiber officinale Rosc.) are used as folk medicines in Korea for treating pain, gout, and inflammation. However, there are only a few studies providing detailed information about their medicinal efficacy and most effective extraction method to apply as functional food resources. Dropwort (Oenanthe javanica) is a medicinal food commonly used to treat diseases such as jaundice, hypertension, and polydipsia in Korea, Japan, and China. To investigate the regulatory effects against allergy, inflammation, and hepatocytotoxicity and develop functional products, supercritical fluid extraction method using CO₂ was applied to Actinidia polygam and ginger. Moreover, fermented dropwort extracts were analyzed in vitro and in vivo to maximize its medicinal efficacy.
III. Research Summary
o A study on the development of functional food materials for prevention related to inflammation and allergy reaction.
The present study was conducted to investigate the anti-inflammation and anti-allergy effects of A. polygama and ginger. Moreover, the hepatoprotective effects of fermented dropwort extracts were investigated. Anti-allergic effect of marc extract after supercritical fluid extraction (SFE) comparing the crude extract from A. polygama was investigated to increase its potential for use as a new source of functional food that reduced non-favorable flavor. The results tested by thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT) assay indicated that the ethanol extract of A. polygama (ETOH) and ethanol extract of SFE marc (SFEM) showed no cytotoxic effects on IgE-sensitized rat basophilic leukemia RBL-2H3 cells under the conditions. ETOH and SFEM inh Iited antigen-induced degranulation in RBL-2H3 mast cells dose dependently. The morphological change of the cells treated with compound 48/80 was prevented by the extracts. Production of tumor necrosis factor (TNF)-a on the activated RBL-2H3 cells was also reduced by ETOH and SFEM, similarly. Moreover, the total phenolic content of the extracts seems to correlate with the anti-allergic activity. In conclusion, the results suggest that the flavor improved SFE marc extract suppressed the antigen-induced allergic reactions in RBL-2H3 mast cells. In addition, a novel active component against inflammation and allergy was identified by activity-guided fractionation. Ginger is widely used as a spice throughout the world, and it has been shown to have anti-inflammatory, anti-oxidant, anti-thrombotic and anti-cancer activities. Ginger extracts contain numerous biologically active constituents, such as gingerols and shogaols. In this study, the inhibitory effects of ginger extracts prepared SFE on allergic inflammation were investigated using RBL-2H3 and Raw 264.7 cells. The cell viabilities of IgE-sensitized RBL-2H3 cells were not affected by ginger extracts and the release of β-hexosaminidase, PGE2, and IL-4 were significantly inhibited by SFE oil and ethanol extract of SFE marc significantly. In addition, SFE oil and ethanol extract of SFE marc significantly showed strong inhibitory effect against the production NO and PGE2 in LPS-stimulated Raw 264.7 cells. SFE oil and ethanol extract of SFE marc significantly reduce oxidative stress and inflammatory status through down-regulation of the protein expressions of iNOS and COX-2 in LPS-stimulated Raw 264.7 cells. Particularly, in LPS-stimulated Raw 264.7 cells, SFE marc from ginger induced HO-1 expression in a concentration-dependent manner. Thus the SFE oil and ethanol extract of SFE marc from ginger may be beneficial in the treatment of mast cell-mediated allergy and inflammatory reactions. Dropwort (Oenanthe javanica) is a medicinal food commonly used to treat diseases such as jaundice, hypertension, and polydipsia in Korea, Japan, and China. The hepatoprotective properties of naturally fermented dropwort extracts were investigated in this study. Our results showed significant concentration-dependent inhibitions of HepG2 proliferation by the three extracts, but no effects on normal liver Chang cells viability. The inhibitory effects on cell morphology changes were also observed. In addition, antioxidative properties of the extracts, including total phenolic and flavonoid contents and radicals scavenging activity were examined. Moreover, we analyzed caffeic acid and ferulic acid, known as main active components for hepatoprotective effect, by using HPLC and caffeic acid was detected in the crude extracts about 3-4%, but very little amount of ferulic acid was detected.
o Development of manufacturing technology for the superficial extract of Actinidia polygama and ginger for functional products
A supercritical extract of A. polygama was manufactured for functional beverages. The supercritical extraction of A. polvgama at varying extraction temperatures (35, 45, 55℃),
extraction pressures (1500, 3000, 4500 psi), and extraction times (1 h, 2 h) showed that the extraction yield was increased as the pressure increased under the same temperature, and the extraction yield was decreased as the temperature increased under the same pressure. The optimal super critical extraction condition for A. poly gama was 45℃, 4500 psi, and 1 h. The physicochemical properties and sensory characteristics of A. poly gama and the marc of Ac. polygama left after supercritical extraction were analyzed. The contents of free sugars, free amino acids, total polyphenols, and total flavonoids were not different, and the content of the total aroma compounds was 99.7±14.4 mg/kg in A. polvgama and 58.0±5.8 mg/kg in the marc of A. polvgama, showed considerably lower content in the marc of A. polvgama compared to that of A. polvgama, which suggests the significant loss of aroma compounds in A. polygama due to supercritical extraction.
The flavor profile analysis of the extract of A. polygama and the marc of A. polygama showed a total of 7 sensory characteristics such as taste characteristics including bitter, astringent, sweet, and savory tastes and aroma characteristics including oriental herbal medicine, earth, and mint aromas. Among these, bitter taste, astringent taste, and oriental herbal medicine aroma showed higher intensity, and the most flavor strength was greatly decreased in the extract of the marc of A. polygama as compared to A. polvgama. In addition, sensory acceptability was higher in the extract of the marc of A. polygama compared to A. polvgama. Although A. polvgama showed high functionality, there have been many limitations in developing various functional processed foods using this because of poor taste and aroma characteristics. However, when A. polvgama had supercritical treatment, those poor taste and aroma compounds were eliminated and their intensity was weakened to increase the sensory acceptability while the functionality and functional compounds of A. polygama were not lost at all. Thus, supercritical treatment was very effective in improving the functionality of A. polygama and eliminating poor taste and aroma characteristics.
A supercritical extract of ginger was manufactured for functional beverages. The supercritical extraction of ginger at varying extraction temperatures (35, 45, 55℃) and extraction pressures (100, 200, 300, 400 bar) showed that the extraction yield was increased as the pressure increased under the same temperature. As the extraction pressure increased, unique pigment compounds of ginger were extracted to make it darker with reddish brown color at 400 bar. The measurement of the flow behavior of ginger extract by supercritical extraction condition showed that the consistency index and apparent viscosity were increased as the pressure increased, and that they decreased as the temperature increased under the same pressure, showing the highest value at 35℃ and 400 bar. The analysis of the gingerol content of ginger extract by supercritical extraction condition showed that 6-gingerol had the highest content (10.78~ 17.17%), and then in the order of 8-gingerol (2.38~4.08%), 10-gingerol (1.01~3.07%), and 6-shogaol (O.64~1.09%).
The lowest gingerol content was shown at 100 bar regardless of the extraction temperature, and the content was decreased as the extraction temperature increased, while it was 21.46~24.48% between 200~400 bar without great differences. The analysis of the antioxidant activity of ginger extract by supercritical extraction condition showed that the lowest antioxidant activity was observed at 100 bar regardless of the extraction temperature and the activity was not greatly different between 200~400 bar, which is similar to the results of gingerol content, suggesting that the antioxidant activity of ginger extract is highly correlated with gingerol content.
A ginger extract was manufactured with varying supercritical extraction vessel capacity (0.5 L, 3 L, 10 L) for the pilot test for mass production of supercritical ginger extract. The results showed that the extraction yield following the CO₂/sample ratio change was similar in the case of 0.5 L and 3 L extraction vessel capacity, while a considerably lower extraction yield was observed in 10 L capacity under the same CO₂/sample ratio compared to smaller extraction capacities, suggesting that the CO₂/sample ratio should be increased as the extraction vessel capacity increases to mass produce the supercritical ginger extract. A series of creams, mists, and body wash products for the prevention of atopic skin problems were developed by usmg a mixture of supercritical ginger extract and water dropwort extract or by using water dropwort extract only. A clinical trial was performed using a cream product for children with severe atopic skin problems and the results showed that not only appearance but also symptoms including itching were greatly improved after 20 days.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 12
• 목 차 ... 18
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 27
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 27
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 27
• 1. 기술적 측면 ... 29
• 2. 경제 산업적 측면 ... 29
• 3. 사회 문화적 측면 ... 29
• 제 3 절 연구개발의 범위 ... 30
• 1. 염증 및 알러지 개선용 기능성제품 개발을 위한 소재 연구 ... 30
• 2. 기능성 음료 제조용 개다래와 향신료의 초임계 추출물 제조 기술 개발 ... 30
• 3. 천연 발효물을 이용한 기능성 음료 개발 ... 30
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 31
• 제 1 절 해외 ... 31
• 제 2 절 국내 ... 31
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 34
• 제 1 절 개다래 초임계 박 추출물의 알러지 및 염증 개선 효능 연구 ... 34
• 1. 개다래의 추출 조건에 따른 분획의 효능 비교 ... 34
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 34
• (1) 개다래의 열수 및 주정 추출 ... 34
• (2) 초임계 추출 및 개다래 박의 주정 추출 ... 34
• (3) 세포배양 및 세포 독성 측정 ... 34
• (4) Nitric oxide(NO) 생성량 측정 ... 34
• (5) β-hexosaminidase 방출 억제능 측정 ... 35
• 나. 결과 ... 35
• (1) RAW 264.7 cell에 대한 세포 독성 측정 및 Nitric oxide(NO) 생성량 측정 ... 35
• (2) RBL-2H3 cell에 대한 세포독성 ... 36
• (3) β-hexosaminidase 방출 억제능 측정 ... 36
• 2. 개다래 및 개다래 박 추출물의 항염증 효과 ... 37
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 37
• (1) 세포주 배양 ... 37
• (2) 세포독성 측정 및 NO 생성량 측정 ... 38
• (3) PGE2 및 TNF-α 생성량 측정 ... 38
• 나. 결과 ... 39
• (1) 세포 독성 측정 및 Nitric oxide(NO) 생성량 측정 ... 39
• (2) PGE2 및 TNF-α 생성량 측정 ... 39
• 3. 개다래 및 개다래 박 추출물의 항알러지 효과 ... 40
• 가. 실험 방법 ... 40
• (1) 세포배양 및 세포독성 측정 ... 40
• (2) β-Hexosaminidase 방출 억제능 측정 ... 40
• (3) Compound 48/80에 의한 탈과립에 대한 보호효과 ... 41
• (4) TNF-α 생성 억제능 측정 ... 41
• 나. 결과 ... 41
• (1) 세포독성 ... 41
• (2) 비만세포 보호 효과 ... 42
• (3) TNF-α 생성 억제능 ... 44
• 4. 개다래 효소처리 추출물의 관능특성 ... 45
• 가. 실험방법 ... 45
• (1) 개다래 효소처리 추출 ... 45
• 나. 결과 ... 46
• 5. 개다래 박 추출물의 GC/MS 분석 ... 47
• 가. 실험방법 ... 47
• (1) GC/MS 분석 ... 47
• 나. 결과 ... 48
• 6. 개다래 박 추출물의 활성 성분 분석 ... 48
• 가. 방법 ... 48
• (1) 계통분획 ... 48
• (2) NO 생성 억제능 ... 48
• (3) Sepbox 2D 분획 ... 48
• 나. 결과 ... 48
• (1) 개다래 박 분획물의 활성 검색 ... 48
• 7. 개다래 에틸아세테이트 분획으로부터 활성 성분의 분리 및 동정 ... 50
• 가. 실험 방법 ... 50
• (1) 세포배양 및 세포독성 측정 ... 50
• (2) β-Hexosaminidase 방출 억제능 측정 ... 50
• (3) 세포 독성 측정 및 Nitric oxide(NO) 생성량 측정 ... 50
• (4) 성분 분리 및 동정 ... 51
• 나. 결과 ... 52
• (1) 개다래 추출물, 분획, 단일성분의 항알러지 효과 ... 52
• (2) 개다래 추출물, 분획, 단일성분의 항염증 효과 ... 52
• (3) 구조 ... 53
• 제 2 절 생강 초임계 추출물의 알러지 및 염증 개선 효능 연구 ... 56
• 1. 생강 추출물의 항산화능 비교 ... 56
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 56
• (1) 시료 조제 ... 56
• (2) 용매추출 ... 56
• (3) 초임계추출 ... 57
• (4) 초고압추출 ... 57
• (5) 총 폴리페놀 함량 측정 ... 57
• (6) 총 플라보노이드 함량 측정 ... 57
• (7) 3-3. α-α-Diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH) radical 소거활성 ... 58
• (8) ABTS radical 소거활성 ... 58
• 나. 결과 ... 58
• (1) 생강 용매추출물의 항산화능 검색 ... 58
• (가) 수율 ... 58
• (나) 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 ... 58
• (다) DPPH radical 소거활성 ... 59
• (라) ABTS free radical 소거활성 ... 60
• (2) 생강 초임계 오일추출물의 항산화능 검색 ... 61
• (가) 수율 ... 61
• (나) α-α-Diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH) radical 소거활성 ... 62
• (다) ABTS radical 소거활성 ... 64
• (3) 생강 초임계박 추출물의 항산화능 검색 ... 66
• (가) 수율 ... 66
• (나) 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 ... 67
• (다) α-α-Diphenyl-β-picrylhydrazyl(DPPH) radical 소거활성 ... 68
• (4) 생강초고압 추출물의 항산화능 검색 ... 71
• (가) 수율 ... 71
• (나) 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량 ... 71
• (다) DPPH radical 소거활성 ... 72
• 2. 생강의 항염증 효과 ... 73
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 73
• (1) 세포주 배양 ... 73
• (2) Nitric oxide(NO) 생성량 측정 ... 73
• (3) Western blot에 의한 단백질 발현 조절 효과 측정 ... 73
• 나. 결과 ... 74
• (1) Nitric oxide(NO) 생성량 측정 ... 74
• (가) 추출물 및 분획의 세포독성 및 NO 생성 억제능 측정 ... 74
• (나) 초임계 오일의 세포독성 및 NO 생성 억제 활성 측정 ... 75
• (다) 초임계 박의 세포독성 및 NO 생성 억제 활성 측정 ... 76
• (라) Gingerol의 세포독성 및 NO 생성 억제 활성 측정 ... 77
• (2) Western blot에 의한 단백질 발현 조절 효과 측정 ... 78
• (가) 초임계 오일의 iNOS, COX-2 단백질 발현 억제 효과 ... 78
• (나) 박 에탄올 추출물의 iNOS, COX-2 및 HO-1 단백질 발현 억제효과 ... 79
• 3. 생강의 항알러지 효과 ... 80
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 80
• (1) 생강 오일의 항알러지 효과 ... 80
• (가) 세포생존율 측정 ... 80
• (나) β-Hexosaminidase 방출 억제 측정 ... 80
• (다) Prostaglandin E2(PGE2) 방출 억제 측정 ... 81
• (라) Interleukin 4(IL-4) 생성 억제 측정 ... 81
• (2) 생강 박의 항알레르기 효과 ... 81
• (가) 세포생존율 측정 ... 81
• (나) β-Hexosaminidase 방출 억제 측정 ... 82
• (다) Prostaglandin E2(PGE2) 방출 억제 측정 ... 82
• (라) Interleukin 4(IL-4) 생성 억제 측정 ... 82
• 나. 결과 ... 82
• (1) 생강 오일의 항알러지 효과 ... 82
• (가) 생강 오일의 세포독성 ... 82
• (나) β-Hexosaminidase 방출 억제 활성 ... 83
• (다) PGE2 생성 억제 활성 ... 84
• (라) IL-4 생성 억제 활성 ... 85
• (2) 생강 박의 항알레르기 효과 ... 86
• (가) 생강 박의 세포생존율 ... 86
• (나) β-Hexosaminidase 방출 억제 활성 ... 87
• (다) PGE2 생성 억제 활성 ... 88
• (라) IL-4 분비 억제 활성 ... 89
• 4. 생강의 활성 성분 분석 ... 90
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 90
• (1) Gingerol 및 shogaol 함량 ... 90
• 나. 결과 ... 90
• (1) 생강 추출물 및 분획의 gingerol 및 shogaol 함량 측정 ... 90
• 제 3 절 미나리 발효액의 간 기능 개선에 대한 효능 연구 ... 92
• 1. 흑설탕과 올리고당으로 발효한 추출물의 항산화 효과 ... 92
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 92
• (1) 미나리 발효 추출물의 제조 방법 ... 92
• (2) 총 플라보노이드 함량 측정 ... 92
• (3) DPPH Free Radical-Scavenging 활성 측정 ... 92
• 나. 결과 ... 92
• (1) 미나리 추출액의 총 플라보노이드 함량 측정 ... 92
• (2) DPPH Free Radical-Scavenging 활성 측정 ... 93
• 2. 발효액의 tert-butylhydroperoxide(t-BHP)에 의한 산화적 손상에 대한 보호 효과 ... 93
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 93
• (1) 세포배양 및 손상 유도에 대한 간세포 생존율 측정 ... 93
• (2) Lactate dehydrogenase(LDH) leakage 억제 효과 ... 94
• 나. 결과 ... 94
• (1) 세포배양 및 손상 유도에 대한 간세포 생존율 측정 ... 94
• (2) Lactate dehydrogenase(LDH) leakage 억제 효과 ... 95
• 3. 발효액의 간암 세포 성장 억제 효과 ... 95
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 95
• (1)세포배양 및 생존율 측정 ... 95
• (2) HepG2 세포의 형태 변화 관찰 ... 95
• 나. 결과 ... 96
• (1) 세포배양 및 생존율 측정 ... 96
• (2) HepG2 세포의 형태 변화 관찰 ... 96
• 4. 미나리 발효액의 활성 성분 분석 ... 97
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 97
• (1) HPLC 분석 ... 97
• (2) MS 분석 ... 98
• (3) HPLC 재분석 ... 98
• 나. 결과 ... 98
• (1) HPLC 분석 ... 98
• (2) MS 분석 ... 99
• (3) HPLC 재분석 ... 99
• 5. 미나리 발효액의 유용 성분인 caffeic acid, chlorogenic acid, ferulic acid의 tert-butylhydroperoxide(t-BHP)에 의한 산화적 손상에 대한 보호효과 ... 101
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 101
• (1) 세포배양 및 손상 유도에 대한 간세포 생존율 측정 ... 101
• (2) Lactate dehydrogenase(LDH) leakage 억제 효과 ... 101
• 나. 결과 ... 102
• (1) 세포배양 및 손상 유도에 대한 간세포 생존율 측정 결과 ... 102
• 6. 미나리 발효액의 유용 성분인 caffeic acid, chlorogenic acid, ferulic acid의 간암 세포 성장 억제 효과 ... 103
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 103
• (1) 세포배양 및 생존율 측정 ... 103
• 나. 결과 ... 103
• (1) 세포배양 및 생존율 측정 결과 ... 103
• 7. 사염화탄소 투여로 유발된 렛트의 간 손상에 대한 미나리 발효액의 보호 효과 ... 104
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 104
• (1) 공시동물 ... 104
• (2) 실험동물의 분류 및 처리 ... 104
• (3) 혈청의 화학성분 및 효소활성 검사 ... 104
• (4) 조직학적 평가 ... 104
• (5) RT-PCR에 의한 mRNA 발현변화 ... 104
• (가) Total RNA 추출 ... 104
• (나) cDNA 합성 ... 105
• (다) Polymerase chain reaction (PCR) ... 105
• 나. 결과 ... 105
• (1) 혈청 인자들에 대한 미나리 발효액의 전처리 영향 ... 105
• (2) 조직학적 평가 ... 107
• (3) RT-PCR에 의한 mRNA 발현변화 ... 108
• 제 4 절 기능성 음료제조용 개다래와 생강의 초임계 추출물 제조기술 개발 ... 110
• 1. 개다래의 초임계 추출 최적화 조건 설정 ... 110
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 110
• (1) 초임계 추출 ... 110
• (2) 개다래와 개다래박의 열수 및 주정추출 ... 110
• (3) 일반성분 ... 110
• (4) 유리아미노산 ... 110
• (5) 유리당 ... 111
• (6) SDE법에 의한 휘발성 향기성분의 추출 ... 111
• (7) 휘발성 향기성분의 분석 ... 111
• (8) 개다래 및 개다래 박 추출물의 특성 비교 ... 111
• (가) 총 폴리페놀 함량 ... 111
• (나) 총 플라보노이드 함량 ... 111
• (다) 항산화력 ... 112
• (9) 묘사분석 및 기호도 평가 ... 112
• 나. 결과 ... 112
• (1) 개다래의 초임계 추출 수율 ... 112
• (2) 개다래 및 개다래 박의 성분 비교 ... 113
• (3) 개다래 및 개다래 박 추출물의 특성 비교 ... 115
• (4) 묘사분석 및 기호도 평가 ... 115
• 2. 생강의 초임계 추출 최적화 조건 설정 ... 116
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 116
• (1) 초임계 추출 ... 116
• (2) 색도 ... 117
• (3) 유동 특성 ... 117
• (4) Gingerol 함량 ... 117
• (5) DPPH(2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl) radical 소거능 ... 117
• (6) ABTS radical 소거능 ... 117
• (7) Linoleic acid와 β-carotene의 coupled oxidation에 대한 항산화 활성 ... 118
• (8) 휘발성 향기성분의 추출 및 분석 ... 118
• 나. 결과 ... 118
• (1) 생강의 초임계 추출 수율 ... 118
• (2) 생강 추출물의 색도 및 외관 ... 118
• (3) 생강 추출물의 유동특성 ... 119
• (4) 생강 추출물의 gingerol 함량 ... 120
• (5) 생강 추출물의 항산화 활성과 Linoleic acid와 β-carotene의 coupled oxidation에 대한 항산화 활성 ... 121
• (6) 생강 추출물의 휘발성 향기성분 ... 122
• 3. 생강 추출물 대량생산을 위한 현장적용 시험 ... 125
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 125
• 나. 결과 ... 125
• 4. 미나리 당 발효액의 품질특성 ... 128
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 128
• (1) 미나리 발효 및 숙성 ... 128
• (2) pH 및 적정산도 ... 128
• (3) 당도 및 환원당 ... 128
• (4) 색도 ... 128
• (5) 묘사분석 및 관능검사 ... 128
• (6) 아토피 예방용 제품 개발 ... 128
• (7) 통계 분석 ... 129
• 나. 결과 ... 129
• (1) 미나리 추출액의 이화학적 특성 ... 129
• (2) 색도 ... 129
• (3) 미나리 추출액의 관능적 특성 ... 130
• 제 5 절 천연 발효물을 이용한 기능성 음료 개발 ... 138
• 1. 개다래와 미나리 발효물을 이용한 음료(75mL, Bot)개발 ... 138
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 138
• (1) 소비자 기호도 평가에 의한 배합비 설정 ... 138
• (가) 일반성분 검사 ... 138
• (나) 1차 기호도 평가 ... 138
• (다) 2차 기호도 평가 ... 138
• (라) 3차 기호도 평가 ... 139
• (마) 최종 기호도 평가 ... 139
• 나. 결과 ... 139
• (1) 소비자 기호도 평가에 의한 배합비 설정 ... 139
• (가) 일반성분 분석 ... 139
• (나) 1차 기호도 평가 ... 140
• (다) 2차 기호도 평가 ... 140
• (라) 3차 기호도 평가 ... 142
• (마) 최종 기호도 평가 ... 142
• 2. 천연물 추출 공정도 확립 ... 144
• 가. 추출조건 확립 ... 144
• (1) 대추의 추출조건 확립 ... 144
• (2) 감초의 추출조건 확립 ... 145
• (3) 혼합단계 ... 146
• (4) 살균단계 ... 146
• (5) 충진단계 ... 146
• 3. 제품의 품질변화 실험 ... 146
• 가. 시료 및 실험 방법 ... 146
• (1) 당도측정 ... 146
• (2) pH측정 ... 146
• (3) 색도측정 ... 146
• (4) 갈색도 측정 ... 146
• (5) 총 균수 측정 ... 146
• (6) 관능평가 ... 146
• 나. 결과 ... 147
• (1) 당도측정 ... 147
• (2) pH측정 ... 147
• (3) 색도측정 ... 147
• (4) 갈색도 측정 ... 149
• (5) 총 균수 측정 ... 149
• (6) 관능평가 ... 149
• 4. 품질지표 규명 및 유통기한 예측 ... 150
• 가. 품질지표 규명 및 유통기한 예측 ... 150
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 154
• 제 1 절 연구개발 착안점 및 달성도 ... 154
• 1. 연구계획시의 착안점 ... 154
• 2. 연구시행후의 달성도 ... 155
• 제 2 절 관련분야 기술발전에의 기여도 ... 156
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 157
• 1. 연구개발 성과 ... 157
• 가. 학술발표 ... 157
• 나. 논문게재 및 투고 ... 159
• 다. 특허출원 ... 160
• 라. 기타(홍보, 시제품 및 상품화 실적) ... 161
• 마. 실용화·산업화 계획 ... 164
• 바. 기술 확산 계획 ... 165
• 사. 추가연구, 타 연구에의 활용 ... 165
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 166
• 제 7 장 참고문헌 ... 167
• 끝페이지 ... 170