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Ⅳ. 연구개발결과
○ 기능성 향상을 위한 신선 저장 및 분말제조기술 개발
신선 퉁퉁마디의 저장성 향상을 위해 MAP에 적절한 포장재와 저장온도를 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 저장중 생체중 감소는 10℃ 이하의 저온과 무공필름에서는 2% 이하로 유지되었으나 25℃의 유공필름처리는 4% 이상의 감소를 보이면서 품질저하가 발생하였다. 저장중 포장재내 대기조성은 필름 투과율에 비례하였는데 이산화탄소는 1~2%, 산소는 15% 이상으로 유지되었다. 25℃를 제외한 모든 처리에서 저장중 포장재내 에틸렌 농도는 7일 이후 급격히

Ⅳ. 연구개발결과
○ 기능성 향상을 위한 신선 저장 및 분말제조기술 개발
신선 퉁퉁마디의 저장성 향상을 위해 MAP에 적절한 포장재와 저장온도를 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 저장중 생체중 감소는 10℃ 이하의 저온과 무공필름에서는 2% 이하로 유지되었으나 25℃의 유공필름처리는 4% 이상의 감소를 보이면서 품질저하가 발생하였다. 저장중 포장재내 대기조성은 필름 투과율에 비례하였는데 이산화탄소는 1~2%, 산소는 15% 이상으로 유지되었다. 25℃를 제외한 모든 처리에서 저장중 포장재내 에틸렌 농도는 7일 이후 급격히 증가하였는데, 2℃에서 가장 높아 저온 장해가 발생한 것으로 추측되었다. 저장 최종일에 이취와 부패율은 5℃에서 가장 낮았으며, 포장재별로는 다른 양상을 보였는데 저장온도중 가장 낮았던 5℃에서는 50μm 두께의 ceramic 필름이 가장 낮은 이취와 부패율을 보였다. 외관상 품질로 본 저장수명 역시 5℃에서 50μm ceramic 필름으로 포장하였을 때 28일 이상으로 가장 길었다.
염생식물 중 생체로 이용되고 있는 수송나물(Salsola komarovi Iljin)과 해홍나물(Suaeda maritima L. Dum.)의 상품화를 위해 포장 판매 및 저장이 동시에 가능한 MAP(modified atmosphere package)의 저장성을 몇가지 온도에서 비교하였다. 온실에서 재배한 수송나물과 해홍나물을 50μm(ceramic) 필름으로 포장하여 2℃, 10℃, 25℃에 저장하였다. 저장중 생체중 감소는 모두 1% 미만이었는데, 역시 상온에서 가장 빠르게 감소하였으며, 수송에서 감소폭이 컸다. 포장재내 산소 농도는 저장온도별로는 2℃에서 가장 높게 유지되었으며, 25℃에서는 수송이 해홍보다 낮은 농도를 보였다. 포장재내 이산화탄소 농도는 산소농도와 반대로 저장온도별로는 25℃에서 가장 높았으며, 식물별로는 수송에서 높았는데 두 식물 모두 2℃와 5℃에서는 1% 이하로 유지되었다. 포장재내 에틸렌 농도는 10℃에서 2℃보다 높았으나, 통계적인 유의성은 없었다. 10℃에서 에틸렌 농도는 두 식물 모두 20μL·L⁻¹으로 같은 수준이나, 2℃에서는 해홍이 다소 높았다. 온도에 따른 포장재내 이산화탄소와 에틸렌 농도는 저장온도가 높을수록 높았는데, 수송나물에서는 2℃와 10℃간 통계적 유의성이 있는 차이를 보인 반면, 해홍나물의 경우 그 차이에 통계적 유의성이 인정되지 않았다. 관능검사로 실시한 외관상 품질은 3점까지 상품성을 인정하였는데, 수송나물의 경우 상품성인 인정된 저장일수가 24℃에서는 3일, 10℃에서는 7.5일 2℃에서는 14일이었고, 해홍나물은 24℃에서는 3.5일, 10℃에서는 9.5일 2℃에서는 11일이었다. 외관상 품질 변화와 포장재내 이산화탄소와 에틸렌 농도로 볼 때 해홍나물의 경우 2℃의 저온에서 저장성이 10℃와 차이가 없어 저온장해가 의심되었다.
성체을 대상으로 3cm, 5cm, 10cm로 제조한 신선편이의 저장성 비교에서 생체중 감소는 10℃에서 크기가 작을수록 감소폭이 큰 경향을 나타냈다. 포장내 산소와 이산화탄소 농도는 크기에 따른 차이가 나타나지 않았고, 외관상 품질은 절편의 크기가 작을수록 좋지 않았다. 이취는 기존의 사용되고 있는 비투과성 필름이 가장 심하였다. 퉁퉁마디 신선편이의 크기는 10cm 정도와 저장온도는 5℃이 바람직하며, 기존의 비투과성 필름에 비해 투과성 필름의 저장성이 다소우수하였으나, 필름 종류별 차이는 일정한 경향은 나타나지 않았다.
어린순과 성체의 저장성 비교에서는 조직이 연한 어린순의 생체중감소가 다소 컸으며, 포장내산소와 이산화탄소 농도도 어린순에서 변화가 심하였다. 외관상 품질과 이취로 볼 때 어린순은 다소 투과성이 낮은 20,000cc가 적합하였다.
퉁퉁마디에 적합한 예냉방법과 예냉이 퉁퉁마디의 저장성에 미치는 영향을 알아보았는데, 퉁퉁마디의 경우 개체의 크기가 작아 빠른시간에 예냉이 가능하였으나, 예냉속도는 빙랭, 수랭,강제송풍, 공랭순서였다. 그러나 저장성에 있어서 수랭과 빙랭이 경우 이취발생과 외관상 품질저하가 커 퉁퉁마디의 예냉으로 적합하지 않았으며, 외관상 품질저하와 이취에서 가장 우수한 품질을 보인 공랭(Room-cooling)이 적합하였다.
UVc 로 인한 살균처리로 저장성 향상을 기대하였으나, 퉁퉁마디에 UVc 처리 효과는 나타나지 않았고, UVc 세기가 15kJ 이상에서는 호흡과 에틸렌 발생이 증가가 나타났다.
재배조건에 따른 저장성 비교에서는 상토재배 퉁퉁마디의 생체중 감소가 다소 컸으며, 저장중 포장재내 이산화탄소 산소 농도의 변화로 갯벌재배에서 보다 크게 나타났는데, 저장 최종일에 외관상 품질도 상토재배에서 다소 낮게 나타나 상토재배에서 재배한 퉁퉁마디의 저장성이 갯벌재배한 것에 비해 다소 좋지 않았다.
함초의 염과 미네랄 성분의 친수성 향상시켜 천연 저염 소제 식품을 개발하기위하여 초미립분말화와 함초 encapsulation 소재에 대한 기술 연구를 수행하였다.
함초는 염생식물로서 미네랄 성분을 풍부하게 갖고 있으나, 장기간 보관하기 위하여 건조하면,건조 과정 중 고유한 성분들이 수축되고, 보관 중 대기 중의 습도, 빛, 온도 등에 의하여 변질되어, 물에 잘 용해되지 않기 때문에 본 연구에서는 함초의 친수성 향상과 장기간 보존 할 수 있는 함초 가공 기술을 개발하고자 하였다.
본 연구에서는 고유한 염도 및 미네랄 성분을 최대한 보존 할 수 있도록 소재를 개발하기 위하여 원적외선 건조 방법으로 경제적인 건조 조건을 조사하였고, 분쇄 공정으로 ①함초 초미립분말화와, ②용융압출성형공정으로 함초 encapsulation 소재를 개발하였고, ③개발한 시료의 pH, 전기전도도, 염도 함량, 양·음이온 농도를 측정한 결과는 다음과 같다.
1) 원적외선 건조 조건은 온도: 60℃, 건조시간 :1시간에서 수분함량 10%까지 경제적인 건조조건 확립.
2) 저온초미분쇄방법을 이용하여 함초의 분말입자 범위 <45㎛ 초미립분말 양산화 기술 확립.
3) 함초 초미립분말 <45㎛ 시료의 염도 및 미네랄 성분 분석을 통하여 물에 해리된 이온 분석: Na=>180ppm, Cl= 286ppm, 미네랄인 K=14ppm, Mg=22ppm, NH4=6.6ppm, pH =6, 전기전도도=27 - 40mS/cm, 염도=3 - 4% 농도 분석.
4) 분말 350㎛<조립분말크기<250㎛ 함초 시료의 염도 및 미네랄 성분 분석을 통하여 물에 의한 해리된 이온 분석 : Na=<1ppm, Cl=2.8ppm, 미네랄인 K=<19ppm, Mg=<4ppm, NH4=1.9,pH=3.8, 전기전도도=4 -5 mS/cm, 염도=1.4 - 1.9% 분석
5)용융압출성형을 이용하여 제조한 함초 encapsualtion 시료의 염도 및 미네랄 성분 분석을 통하여 물에 의한 해리된 이온 분석 (함초/쌀전분비 80/20, 50/50, 20/80 경우) : Na = 43-141ppm, Cl = 134 - 232ppm, K= 8.5 - 10.2ppm, Mg = 17 - 19ppm , pH=6.2 - 6.3, 전기전도도=22 - 31mS/cm, 염도=2.5 - 3.3%로 분석
6)미분말로 가공된 소금과 함초가 첨가된 소금 시료의 염도 및 미네랄 성분 분석을 통하여 물에 의한 해리된 이온 분석 : 경우, Na = 5 - 9ppm, Cl = 14ppm, pH= 5.5 - 6.1이고, 가공소금시료의 전기전도도=29mS/cm, 염도=2.5%, 함초 첨가소금 시료의 전기전도도=93mS/cm, 염도=6.4%분석.
위의 분석 결과 본 연구에서 개발한 함초시료는 조립 분말보다 <45㎛ 초미립분말화로 가공한 함초 고유한 광물질인 NaCl, KCl, Mg + NH4 등 성분들이 물에 용이하게 이온화되어 염도가 2배, 전기전도도는 9배 정도 증가되어, 특히 미네랄 성분이 물에 용이하게 이온화되어, 섭취 시짠 맛을 더 느끼게 된다.
시중에서 판매하고 있는 미분말로 가공된 소금 시료의 경우 초미분말 함초 시료보다 10배 적은 Na = 5 - 9ppm, Cl = 14ppm 농도에 미네랄 함량이 물에 해리가 소량 형성되어, 염도는 초미립분말 함초 분말시료 보다 1% 정도 적은 2.5%, pH는 5.5, 전기전도도는 28mS/cm로 각각 이온 농도가 작아지는 원인이 되었을 알 수 있었다.
또한 함초를 정제하여 첨가한 함초 첨가 소금 시료 경우에서는 물에 이온화 된 미네랄 함량이 초미분말 함초 시료 적으면서, 단지 전기전도도가 2배 정도(93.3mS/cm) 상승되어, 염도 역시 6.4%로 증가되는 원인이 되었음을 분석 할 수 있었다.
위 의 연구 결과를 통하여 현재 시장에서 판매하고 있는 기존의 가공 소금보다 개발한 함초 시료의 염도와 미네랄 성분이 소금보다 미시적으로 물 속에서 용이하게 이온화가 되어 농도가 높아, 저염이면서 더 짠 맛을 느낄 수 있고, 간편하게 encapsulation 하여 함초의 고유한 성분을 장기간 보관 할 수 있는 가공 방법이 개발되어, 차 후 경제적으로 대량으로 양산 할 수 있는 기초자료로서 활용 할 것이다.
세계적으로 국민의 건강 보호를 위하여 되도록 염이 적으면서, 일일 요구하는 광물질량을 풍부하게 포함된 기능성 저염 식품에 많은 관심을 갖게 되면서, 핀란드 헬싱키 의대가 인공조미료를 개발하여 핀란드 오리올라사/에스토니아(Orilola/Estonia)에서 제조하고 있으며, 현재 CJ제일제당에서는 수입하여 “팬솔트” 상품명으로 판매하고 있으며, 그 성분은 염화나트륨50%과 암염 작용인 염화칼륨34%, 황산마그네슘12%과 L-라이신염산염2%, 이산화규소2%로 구성되어있다.
우리나라 서해안 및 남해안에 함초 자원은 야생에 풍부하다. 본 연구에서 개발한 천연 함초 가공기술을 이용하여 인공적이 아닌 천연적으로 짠맛은 그대로 느끼면서, 나트륨 함량은 적게 섭취하면서, 일일 요구되는 K, Mg 함량을 층분히 섭취할 수 있는 신상품 설계 및 개발에 기초자료로서 활용하기를 바란다.
○ 항비만 및 심혈관질환개선 건강기능식품 개발을 위한 효능 탐색
1. 한국산 함초(Salicornia herbacea L.)인 퉁퉁마디의 항비만 및 순환계 질환 개선 효과를 알아보고자 in-vitro와 in-vivo로 나누어 본 실험을 실시하였다. in-vitro에서는 3T3-L1 adipocytes 세포의 지방분화 억제효과를 살펴보기 위해 함초 Water, Methanol 추출물을 농도별(Water:125, 250, 500ug/ml / Methanol:62.5, 125, 250ug/ml), 처리시기별(전처리, 동시처리,후처리)로 나누어 처리하였다. 3T3-L1 adipocytes 세포를 지방분화 하여 Oil Red O 염색한 결과, 함초 Water, Methanol 추출물을 후처리 하였을 때 지방세포 크기가 형태학적으로 감소하였다. 함초 추출물에 따른 지방세포 분화도 측정 결과, 함초 Water, Methanol 추출물후처리 시 모든 농도에서 지방분화도 수치가 감소하였으며, 특히 함초 Water 추출물은 125ug/ml에서, 함초 Methanol 추출물은 저농도인 62.5ug/ml에서 감소 효과가 가장 컸다.
이는 함초 Water, Methanol 추출물이 후처리 시 지방세포내로 지방이 축적되는 지방생성과정에서 배양액에 존재하는 여러 지방분화인자의 유입에 영향을 미쳐 비만을 억제하는 것으로 사료된다. 그러므로 함초 추출물을 이용하여 비만 예방을 위한 건강기능성 소재의 개발에 반영할 수 있는 기초자료에 유용할 것으로 보인다.
2. 함초 동결건조 분말, 함초 압출성형 추출분말, 함초 동결건조 nano 분말이 고지방식이로 비만을 유도한 흰쥐에게 항비만 효과를 나타내는지 살펴보았다. 실험 결과 고지방식이와 함께 섭취한 5% 함초 동결건조 분말(5%A)은 식이섭취량을 줄여 체중, 간 및 지방조직의 무게 감소 효과를 나타냈으며, 8주간의 체중증가율 역시 5%A군의 경우 6주차 이후 체중의 변화가 크게 나타나지 않았다. 또한 5% 함초 동결건조 분말섭취군(5%A)은 혈중 leptin 농도를 유의적으로 감소시켰으며, 간 세포기질 중 fatty acid synthase(FASN)의 농도를 증가시키는 경향을 보이는 등 지질대사 개선에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 함초 동결건조 분말에 많이 함유된 식이섬유소에 의한 영향으로 보이며, 이는 포만감으로 인해 식욕을 억제하고 지방조직의 체지방 형성에 영향을 미쳐 항비만 효과 및 체내 지질대사 개선과 더불어 비만으로 인한 만성질환 예방 효과까지 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 함초 압출성형 추출분말 및 함초 동결건조 nano 분말의 경우 체중감소 효과를 나타내지 않았는데, 이는 식이섬유 입자가 고온 고압의 압출성형 및 nano화로 인해 장 내에서 식이섬유소로서의 기능을 수행하지 못한 것으로 사료된다. 앞으로 함초 동결건조 분말의 항비만 원인물질 및 생화학적인 작용기전을 분석하는 연구가 필요하며 동물을 이용한 실험이 아닌 임상실험을 통한 직접적인 연구가 필요하다.
3. 함초 동결건조 분말, 함초 동결건조 nano 분말이 순환계질환 동물모델에서 심혈관계 질환개선 효과를 나타내는지 살펴본 결과 5% 수준의 동결건조 함초 분말(5%A)은 HDL-Cholesterol 농도가 유의적으로 증가하는 혈중 지질 개선 효과를 나타냈으며, 혈중 항동맥경화 인자인 Adiponectin의 경우 유의적인 차이가 나타나지 않았으나 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 심혈관 지표인자인 hs-CRP의 분석 결과 5%A군이 HFC군과 비교해 유의적으로 감소하였다. 산화적 손상 지표인 Protein carbonyl은 5% 함초 동결건조 분말(5%A)의 섭취에 의해 유의적으로 감소하였으며, 함초 동결건조 nano 분말의 경우 TBARS와 Protein carbonyl의 수치를 감소시키는 경향을 나타내었으나 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 항산화 효소 중 혈청 Superoxide dismutase (SOD) 활성도는 함초 동결건조 nano 분말(1%B,2%B) 섭취에 따라 유의적으로 증가하였으며, 간세포질 Glutathion Peroxidase 활성도는 5%함초 동결건조 분말 섭취(5%A)에 따라 유의적으로 증가하였다. 함초 동결건조 nano 분말 역시 간세포질 Glutathion Peroxidase 활성도가 유의적이지는 않지만 증가하는 경향을 나타냈다. 그러나 분변을 통한 중성지방 및 콜레스테롤 배설에 대한 함초의 효과는 나타나지 않아 함초가 중성지방 및 콜레스테롤 흡수 억제 효과를 나타내지는 않는 것으로 사료된다. 이처럼 순환계 질환 모델에서 5% 수준의 동결건조 함초 분말(5%A)은 혈중 지질 개선 효과 및 일부 심혈관 질환 위험 요인 감소효과를 보이며 이는 항산화 효소 활성 증가 및 체내 산화적 손상을 감소시킴으로 인한 것으로 보여진다. 따라서 함초 동결건조 분말의 항심혈관질환 원인 물질 및 생화학적인 작용기전을 분석하는 연구가 필요하며 동물을 이용한 실험이 아닌 임상 실험을 통한 직접적인 연구가 필요하다.
○ 기능성 장류 개발 연구
분쇄한 입자를 열수 (약 80도)로 추출하여 염분 및 기타 성분을 분석한 결과 세척 후 90% 이상의 염분이 제거되었으나 기타 성분은 세척하는 과정에서 약 10% 미만이 제거되는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 함초에 포함된 다양한 영양성분은 건함초의 조직 내에 결합되어 있고 수용성이 강한 염분은 함초가 세척되는 과정에서 수용성이 함께 조직의 밖으로 용출되어 건함초의 표면에서 응고되었기 때문으로 생각된다. 세척 전후 30분간 열수로 추출한 수용성물질에 포함된 함초 성분 가운데 총질소, 총아미노산, 미네랄 성분의 변화는 건조중량과 소금농도의 변화에 비해 상대적으로 매우 적은 것으로 나타났다. 함초에서 발견되는 항산화 효과를 갖는 총페놀화합물과 폴리페놀 등의 성분은 누룩을 제조할 때 효소를 생산하는 균류와 효모등의 생장에 도움이 될 수 있고 막걸리, 음용식초 등의 기능성 향상에도 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다. 특히, 함초에 함유된 항산화 효과를 갖는 성분, 총페놀화합물, 폴리페놀 등의 물리적인 용출은 알코올에 의해 크게 증가하였으며, 열수에 의한 추출효율은 냉수에 비해 큰 차이를 보이고 있다. 쌀, 밀, 쌀과 함초의 혼합물로 만든 누룩에서 용출된 수용성 단백질의 함량과 효소 반응에 의해 생성된 포도당의 양은 함초의 첨가에 의해 증가한 것으로 나타났다.
TGGE의 시행 결과 누룩의 전분을 당화하여 생장하거나 원료물질에 포함된 단백질 등을 기질로 생장하는 생물 종의 다양성은 누룩을 제조하기 위해 사용하는 원료물질에 의해 영향을 받지 않는 것으로 보인다. 포도당의 소비량과 알코올의 생산성은 비례하는 것으로 나타났으며,최소 8% 이상의 함초를 첨가하면 7일간 180g의 포도당이 완전히 알코올로 전환되는 것으로 확인되었다. 막걸리에 분리한 효모는 18S-rDNA 지문분석을 통해 Saccharomyces cerevisiae로 동정 되었다. 함초의 주요 영양성분은 단백질, 미네랄, 소금으로 그대로 사용하면 효모의 생장이 저하되는 것으로 확인되었다. 염분을 제거하지 않은 100g/L의 건조함초 분말을 180g/의 포도당을 함유하는 배양액에 첨가하여 효모를 1주일 동안 배양한 후 알코올 농도를 측정한 결과 3회의 반복 실험에서 36.5~41.8g/L의 알코올이 생산되었으며, 질산은(AgNO₃)을 이용하여 적정한 결과 29g/L의 소금이 검출되었다. 이러한 결과는 염분을 제외한 함초의 성분은 효모의 알코올 발효대사에서 필수 영양물질로 작용하지만 함초에 함유되어 있는 소금은 효모의 생장을 저해한다는 결과를 보여주는 것이다. 알코올 생산성은 함초의 첨가에 의해 다소 증가하는 경향을 보였으며, 3회의 반복 실험에서 얻어진 결과를 평균하여 얻은 농도의 표준편차를 감안하면 알코올 생산성에 미치는 함초의 효과는 대조실험 대비 20% 이상이다. 폴리페놀, 총페놀화합물,항산화효과는 함초를 첨가한 누룩에서 뚜렷하게 증가한 것으로 나타났다. 전통적인 밀 누룩을 원료로 사용하여 제조한 막걸리에 비해 쌀 누룩과 쌀-함초 누룩을 사용하였을 때의 특정 유기산의 농도는 큰 차이를 보였다. 쌀누룩과 밀누룩을 사용한 막걸리를 발효하여 생산한 식초에서 검출되지 않는 구연산, 사과산, 호박산이 쌀-함초누룩을 사용하여 제조한 식초에서 선택적으로 검출되었으며, 피로글루탐산은 밀누룩 또는 쌀누룩으로 제조한 식초에 비해 쌀-함초누룩으로 제조한 식초에서 9배와 5배의 농도로 검출되었다. Na을 제외한 Ca, Fe, K, Mg의 함량 또한 쌀-함초에서 상대적으로 높은 농도로 검출되었다. 대두박으로 제조한 간장(이하, 대두간장)과 비교하여 대두박과 함초를 혼합하여 제조한 간장(이하, 함초간장)의 총질소의 함량은 함초의 첨가량과 반비례하여 감소하였고 염류는 차이가 없었다. 그러나 예상과 달리 나트륨의 함량은 함초의 첨가량에 반비례한 것으로 나타났는데, 함초의 섬유질에 나트륨이 흡착되어 간장을 거르는 과정에서 일부가 고정되었기 때문으로 추측된다. 함초간장의 색도는 함초의 첨가량에 비례하여 고도로 증가하는 경향을 나타냈는데, 이는 함초의 잎과 줄기에 포함된 안토시아닌 색소가 건조과정에서 농축되었다가 용출되었기 때문으로 생각된다. 마그네슘, 칼슘, 철, 망간, 아연의 함량은 함초간장에서 상대적으로 높게 나타났으며 함초의 첨가량에 비례하여 증가하였다. 구연산과 사과산의 함량은 함초의 첨가량에 비례하여 현저하게 증가하는 경향을 보였으나, 호박산,젖산, 초산의 함량은 함초의 첨가량에 비례하여 증가하거나 감소하는 경향을 보이지 않았으며 간장의 종류에 따른 차이가 크지 않았다. 미생물의 대사에 의해 가수분해 된 유리아미노산의 함량은 메주를 제조할 때 사용한 대두박의 함량에 비례하는 것으로 나타났다. 대두간장, 함초간장, 쌀간장, 쌀함초간장의 일반적인 특성을 비교하면 전체적으로 총질소의 함량은 예상외로 함초간장에서 가장 높은 것으로 나타났는데 이는 메주가 발효되는 과정에서 대두단백질의 가수분해 정도의 차이에 의해서 발생한 결과라고 생각된다. 대두간장과 비교하여 쌀간장 및 쌀함초간장의 총질소의 함량은 다소 낮은 것으로 나타났는데 이는 대두박 함량의 차이에 의한 영향이다.
○ 임상실험모델을 통한 건강증진효과 검증
본 연구에서는 다양한 연령층의 여성 피검자들을 대상으로 하여 8주 동안에 걸친 함초(jointed grasswort, Salicornia herbacea L.)의 섭취와 복합운동 프로그램이 이들의 건강증진에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 첫 번째 연구에서는 40대 여성 40명을 대상으로 하여, 이들을 각각 위약군(n = 10), 함초군(n = 10), 위약+운동군(n = 10) 및 함초+운동군(n = 10)으로 나눈 후에,함초군 및 함초+운동군의 경우에는 8주 동안에 걸쳐서 1일 15 g씩의 함초환을 복용하도록 하였으며, 위약+운동군 및 함초+운동군의 경우에는 역시 8주 동안에 걸쳐서 유산소운동과 근력운동을 병행하는 복합운동 프로그램을 수행하도록 하였다. 또한, 본 연구에 참여한 피검자 전원에 대해서는 처치 전·후에 신체조성, 체력, 골밀도, 혈류역학, 폐기능 및 각종 생화학적인 변인을 측정하여 함초섭취 및 복합운동에 의한 건강증진 효과를 분석하였다. 연구결과, 함초군에서는 피검자들의 팔과 다리근력이 유의하게 개선되었을 뿐 아니라, 동화호르몬인 혈중 somatomedin C 농도가 증가한 양상을 나타내었으며(p<.05), 이러한 결과를 나타낸 이유로서,이들 피험자들의 근력 향상이 적어도 부분적으로는 체내 동화호르몬 합성의 증가에 의한 결과로 사료된다.
두 번째 연구에서는 50대 여성 피검자들을 대상으로 하여, 역시 8주 동안에 걸친 함초섭취와 복합운동이 이들 피검자들의 신체조성, 체력, 혈류 맥파속도 및 혈중 당대사, 지질대사 및 철분 대사를 포함하는 각종 생화학적 변인에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 총 71명의 50대 여성 피검자들이 본 연구에 참여하였으며, 이들은 각각 위약군(n = 10), 함초군(n = 17), 위약+운동군(n = 22) 및 함초+운동군(n = 22)으로 구분되었으며, 함초군 및 함초+운동군의 경우에는 8주 동안에 걸쳐서 1일 15 g씩의 함초환을 복용하도록 하였고, 위약+운동군 및 함초+운동군의 경우에는 역시 8주 동안에 걸쳐서 유산소운동과 근력운동을 병행하는 복합운동 프로그램을 수행하도록 하였다. 아울러서, 본 연구에 참여한 모든 피험자들에 대해서는 각각 처치 전·후에 신체조성, 체력, 혈류역학 및 각종 형중 생화학적 변인을 두 차례씩 측정하였다. 연구결과, 함초군의 경우에는 처치후에 피검자들의 허리둘레, 헤마토크리트(hematocrit) 및 혈중 HDL-콜레스테롤 농도에 있어서 유의한 개선효과를 나타내었으며, 함초섭취와 복합운동을 병행했던 함초+운동군의 경우에는 체지방율, 근력, 헤마토크리트(hematocrit) 및 혈중 총 콜레스테롤(TC) 농도에서 유의한 개선효과를 나타내었다(p<.05). 이러한 결과는 함초섭취가 상기한 피험자들에 대해서 신체조성과 함께 쳘중 철분 및 지질대상의 개선을 기대할 수 있지만, 함초섭취와 함께 복합운동의 병행 시, 단독적인 함초섭취에 비해서 보다 더 큰 건강증진효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
세 번째 연구에서는 20대 여대생을 피검자로 하여 함초섭취와 복합운동이 이들의 신체조성,혈중 생화학적 변인 및 피부기능에 미치는 효과를 규명하고자 하였다. 총 40명의 여대생이 본 연구에 참여하였으며, 이들은 각각 10명씩 위약군, 함초군, 위약+운동군 및 함초+운동군으로 무선배정하였다. 연구 결과, 함초섭취와 복합운동을 병행한 함초+운동군에서, 제지방량, 근육량 및 골격근량에서 유의한 증강효과가 관측되었으며, 피부기능과 관련해서는 단지 함초군에서 유의한 피부보습효과가 관측되었다(p<.05). 이러한 결과는, 함초섭취가 여성의 피부에 대해서 유익한 피부보습효과를 나타낼 가능성이 있음을 시사하며, 추후에는 다양한 연령층의 보다 더 많은 여성피검자를 이용한 후속연구를 수행하는 일이 필요할 것으로 추측된다.
다양한 연령층의 여성피검자들을 대상으로 하여 함초섭취와 복합운동의 효과를 분석한 결과,단독적인 함초섭취만으로도 참여한 피검자들에 대해서 다양한 건장증진효과가 관측되었으나,단독적인 함초섭취보다는 복합운동 프로그램의 병행이 보다 더 광범위하고 명확한 건강증진효과가 관측되어, 단독적인 함초섭취보다는 복합운동의 병행이 건장증진을 위해서 보다 더 유용한 방법인 것으로 사료된다.
○ 품질 및 안전성 연구
함초시료 분석 결과 함초(퉁퉁마디, Salicornia herbacea)의 유효성분들은 flavonoid,triterpene 계통의 물질들과 asparagine, 세포질성 삼투물질인 betaine, proline 등의 아미노산, 그리고 uracil 등으로, flavonoid 계통 물질들로 quercetin, isorhamnetin-3-O-β-D-glucopyranoside, flavonide glycosides 등이 알려져 있고, triterpene 계통 물질들로 sterol의 일종인 β-sitosterol, stigamasterol 등이 존재하는 것으로 알려졌다. 함초 추출물 내표준물질의 상대함량을 확인한 결과 chlorogenic acid는 물추출 시료들에서 상대함량이 높은 것으로 나타난데 비해, quercetin은 동결건조함초P 물추출을 제외하고 소량 존재하여 상대함량이 1%이하인 것으로 나타났다. 이는 flavonoid TLC 결과와 유사한 결과로 이를 통해 물추출 시료 내 quercetin의 함량이 소량임을 재확인할 수 있었다. 시료 전처리 과정과 spike test 시험을 통해 표준물질들의 존재 유무를 확인하고 이들의 함량을 계산한 결과, 최종 산물을 물추출물로 결정하는 경우 표준물질은 chlorogenic acid로 하는 것이 바람직하다는 결론에 도달하였다. Chlorogenic acid는 식물체 내에 광범위하게 포함되어 있지만, 함초의 항산화 기능을 설명하기에 바람직하며 함량도 높아 지표물질로 설정하는 것이 타당하다고 판단되었다.
생산한 함초 시료들 중 생산량이 많은 건조함초 pilot 물추출 시료를 선정하여 영양성분과 미량성분을 분석하였다. 영양성분 확인 결과 탄수화물 함량에 비해 회분함량이 52.2%로 매우 높은 것으로 나타났다. 반면에 열량은 182kcal/100g으로 낮은 수치를 나타내었다. 이는 건조함초 pilot 시료 내 식이섬유 함유량 때문으로 판단되었다. 품질관리 기준 확립을 위해 일반적인 무기이온 및 중금속의 함량 분석을 한국기초과학지원연구원에 의뢰하여 ICP-AES, MS 방법으로 분석하였다. 식품 또는 건강기능식품의 중금속 기준인 총 10.0mg/kg 이하를 중심으로 건조함초 pilot 물추출 시료의 중금속 함량을 확인한 결과 As 0.48mg/kg, Pb 0.36mg/kg, Cd 0.26mg/kg으로 식품의 중금속 기준에 적합함을 확인할 수 있었다. 시험물질 MDC308의 단회경구투여에 의한 독성을 조사하기 위하여 Sprague-Dawley(SD) 계통 랫드에 시험물질을 경구투여 하였다. 각 군당 10마리(암수 각 5마리)에 0, 555, 1666 및 5000mg/kg 용량으로 단회경구투여를 실시하였고, 14일간의 사망률, 일반증상, 체중변화를 관찰하고, 관찰종료 후 부검을 실시하여 육안적 소견을 관찰하였다. 시험물질 MDC308의 랫드에 대한 단회경구투여 시험결과, 시험물질에 의한 사망동물 및 일반증상에 있어서 특이적 변화가 관찰되지 않았으며, 체중변화 있어 시험물질의 투여와 연관된 변화가 관찰되지 않았다. 관찰기간 종료후 실시한 부검에서 특이 소견이 관찰되지 않았다.
사망동물이 관찰되지 않았기에 본 시험물질의 반수치사량(LD50)은 산출되지 않았으며, 최소치사량(MDL: Minimum Lethal Dose)은 암수 랫드에서 5000mg/kg 이상인 것으로 판단하였다.
복귀돌연 변이 시험결과 시험물질 염생식물(함초)는 본 시험조건에서 박테리아 균주의 복귀돌연변이를 유발시키지 않는 물질로 평가되었다.
염색체 이상 시험 결과 시험물질 염생식물(함초)는 본 시험조건 하에서 CHL 세포에 대한 염색체이상 유발 빈도가 통계적으로 유의한 증가를 보이지 않았다. 따라서 염생식물(함초)가 CHL 세포의 염색체이상을 유발하지 않는다고 판단되었다.
염생식물(함초)의 유전독성 평가를 위해 마우스에서 골수의 미성숙 적혈구 분석을 통해 시험물질에 의해 유발되는 염색체 또는 유사분열기관의 손상을 확인하였다. 본 시험에서는 약 8주령의 수컷 ICR 마우스를 각 군당 5마리씩 사용하였고, 최고농도는 고시의 한계농도인 2000 mg/kg 용량으로 하였다. 공비를 2로 하여 500, 1000, 2000 mg/kg의 3 용량으로 1일 1회씩 1일간 경구 투여하였다. 음성대조군에는 멸균증류수를 10 mL/kg의 투여액량으로 1회 경구 투여하였고, 양성대조군에는 Mitomycin C를 1 mg/kg 용량으로 1회 복강 내 투여하였다. 시험물질, 음성대조물질, 양성대조물질을 최종 투여하고 약 24 시간 후에 골수세포를 수거하여 소핵 유발빈도(MNPCE/2000PCE)와 다염성 적혈구 출현빈도를 평가하였다. 개체 당 2000 개의 다염성 적혈구(PCE, Polychromatic Erythrocyte) 중 소핵을 가진 다염성적혈구(MNPCE,Micronucleated Polychromatic Erythrocyte)의 수를 계수한 결과, 모든 시험물질 투여군에서 음성대조군에 비해 통계학적으로 유의한 증가가 관찰되지 않았으며, 총 적혈구 중 다염성적혈구 비율도 음성대조군에 비해 통계학적으로 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 이상의 결과에 따라 염생식물(함초)는 본 시험조건 하에서 마우스 골수세포에 소핵을 유발하지 않는 것으로 평가되었다.

Abstract ▼

○ Storability
This study was carried out to compare the storability of Salsola komarovi Iljin and Suaeda maritima L. Dum which stored at different storage temperatures in MA storage. These plants that had grown in greenhouse packed with 50 μm ceramic film and then stored in 2℃, 10℃, and 25℃ tempe

○ Storability
This study was carried out to compare the storability of Salsola komarovi Iljin and Suaeda maritima L. Dum which stored at different storage temperatures in MA storage. These plants that had grown in greenhouse packed with 50 μm ceramic film and then stored in 2℃, 10℃, and 25℃ temperature. The fresh weight loss both plants was less than 1% in all temperature treatments. The highest fresh weight loss showed at 25℃ among storage temperature treatments in Salsola komarovi Iljin between plants. The highest carbon dioxide contents in package showed at 25℃ among storage temperature treatments in Salsola komarovi Iljin between plants, and at 2℃ and 10℃ temperature treatments remained less than 1%. Oxygen contents in package both plants showed the highest level at 2℃ temperature treatment, but Salsola komarovi Iljin showed less oxygen contents than Suaeda maritima L. Dum. Although there was no significant difference ethylene contents in package between 2℃ and 10℃ temperature treatments, the higher showed in 10℃ than 2℃ temperature treatments. The ethylene contents in package both plants were roughly 20 μL·L⁻¹ and the higher was in Suaeda maritima L. Dum than Salsola komarovi Iljin at 2℃. As increasing the storage temperature, the contents of carbon dioxide and ethylene in package also increased in both plants. The carbon dioxide and ethylene contents of Salsola komarovi Iljin showed a significant difference between 2℃ and 10℃ temperature treatments, but Suaeda maritima L. Dum did not show. The shelf life of Salsola komarovi Iljin based on visual quality was 14 days at 2℃ temperature treatment and 7.5 days at 10℃ temperature treatment. However, the shelf life of Suaeda maritima L. Dum did not show a significant difference between 2℃ temperature treatment that was 11 days, and 10℃ temperature treatment that was 9.5 days. Considering visual quality and gas contents in package, Suaeda maritima L. Dum might appear chilling injury at 2℃ temperature treatment. These studies were carried out to find the effect of packing materials and storage temperature to enhance the storability of Salicornia herbacea L. The fresh weight loss was less than 2% at below 10℃ and non-perforated package, but 25℃ and perforated package treatment showed more than 4% of fresh weight loss that result to deteriorate quality. The carbon dioxide and oxygen contents remained 1~2% and above 15% in non-perforated package, and these contents were in proportion to gas permeability of packing materials. All the temperature treatments except 25c showed rapidly increasing ethylene concent from 7days after storage, and the highest ethylene content was 2℃ treatment that should appear chilling injury. The off-odor and deterioration ratio were lowest in 5℃ among the temperature treatments and 50μm thickness ceramic film treatment at 5℃ storage, while packing materials did not show any trends among the temperature treatments. The shelf life based on visual quality showed highest in 50ß thickness ceramic film packing and 5℃ treatment, and that was 28days.
The length of fresh cut affected the storability of Salicornia herbacea L. The fresh weight of fresh cut of Salicornia herbacea L. decreased rapidly, as the length was shorted. The carbon dioxide and oxygen contents in package were not different among the size treatments. The visual quality was lowest in the shortest treatment(3cm). The proper length of fresh cut Salicornia herbacea L. was 10cm.
This study was carried out to compare the storability of sprouts and adult stem of Salicornia herbacea L. in MA storage. The sprouts of Salicornia herbacea L. showed higher fresh weight loss and change of carbon dioxide and oxygen contents in package, because it has delicated tissues. The best stroage condition of sprouts of Salicornia herbacea L. were 20,000cc/m²•day^-1•atm^-1 in 5℃.
This study was carried to find out the proper precooling method and effect of cooling on the storage of Salicornia herbacea L.. The Salicornia herbacea L. cooled very quickly because it was thin diameter and small size. The fastest precooling method was icing, and followed by hydrocooling, forced air cooling, and room cooling. The icing and hydrocooling method was not proper for Salicornia herbacea L. because they showed lowest visual quality and highest off-odor at last day of MA storage. Considering visual quality and off-odor, room cooling was proper method for Salicornia herbacea L. in MA storage. UVc treatments did not show an advanged effect of Salicornia herbacea L., and besides over 15kJ UVc treatments increased the respiration and ethylene production rate of Salicornia herbacea L.. This study was carried out to compare the storability of Salicornia herbacea L. cultivated different media that were bed soil and mud flat soil. Salicornia herbacea L. grown in bed soil showed higher fresh weight loss and change of change of carbon dioxide and oxygen contents in package. The Salicornia herbacea L. showed higher visual quality in mud flat soil treatment than bed soil treatment.
○ Drying, Encapsulation, Pulverization
Development of technology to encapsulate Salicornia herbacea, using hot-melt extrusion, and technology to produce the low salt ultrafine powder of Salicornia herbacea in which the content of salt and mineral is high and of which the hydrophilic property is superior.
Pulverizing Salicornia herbacea into ultrafine powder to develop natural low salt food, improving the hydrophilic property of salt and mineral of Salicornia herbacea, and the encapsulation of Salicornia herbacea were studied in this study.
Salicornia herbacea, halophyte, contains much amount of mineral. However, if Salicornia herbacea is dried to store for a long time, the amount of active components are decreased during drying process. Salicornia herbacea is spoiled by humidity, light and temperature during storage. So Salicornia herbacea powder is not dissolved well in water. Therefore, the goal of this research was to develop the processing technology to improve the hydrophilic property of Salicornia herbacea and store for a long time.
The economical drying condition was investigated, using a far infrared drying machine to develop material in which the salt and minerals of Salicornia herbacea are preserved at most.
Salicornia herbacea was pulverized into ultrafine powder. The Salicornia herbacea encapsulation material was developed, using hot melt extrusion. The pH, electrical conductivity, salinity and ion concentration of developed material were measured. The results are as follows,
1) The far infrared drying condition
Drying temperature : 60℃
Drying time : Salicornia herbacea was dried into moisture content of 10% within 1 hour.
2) Salicornia herbacea was pulverized into ultrafine powder of which the particle size is <45 ㎛, using a low temperature turbo mill.
3) The concentrations of ions ionized in water : Na=>180ppm, Cl=286ppm, K=14ppm, Mg=22ppm, NH4=6.6ppm, pH=6, electrical conductivity=27 - 40mS/cm and salinity=3 - 4% .
4) The concentrations of ions ionized in water in coarse Salicornia herbacea of which the particle size distribution was 250㎛-350㎛ : Na=<1ppm, Cl=2.8ppm, K=<19ppm, Mg=<4ppm, NH4=1.9, pH=3.8, electrical conductivity=4 -5 mS/cm and salinity=1.4 - 1.9%
5) The concentrations of ions ionized in water in Salicornia herbacea encapsulation material produced, using hot melt extrusion (the ratio of Salicornia herbacea and rice starch : 80/20, 50/50 and 20/80) : Na = 43 - 141ppm, Cl = 134 - 232ppm, K= 8.5 - 10.2ppm, Mg = 17-19ppm , pH=6.2 - 6.3, electrical conductivity=22 - 31mS/cm and salinity=2.5 - 3.3%.
6) The concentrations of ions ionized in water in the mixture of salt and Salicornia herbacea which are pulverized into ultrafine powder : Na = 5 - 9ppm, Cl = 14ppm, pH= 5.5 - 6.1이고, electrical conductivity of salt=29mS/cm, salinity of salt=2.5%, electrical conductivity of Salicornia herbacea added salt=93mS/cm and salinity of Salicornia herbacea added salt=6.4%.
NaCl, KCl and Mg + NH4 were ionized in water more in ultrafine powder than in coarse powder. The salinity and electrical conductivity of ultrafine powder was increased by 2 and 9 times, respectively, compared to those of coarse powder. Especially, the minerals of ultrafine powder were ionized more in water and we can feel salty taste.
In salt produced with fine powder purchased in market, the concentration of Na and Cl was 5 - 9ppm and 14ppm, respectively. The salinity was 2.5%, pH was 5.5 and electrical conductivity was 28mS/cm. All values were lower in fine powder purchased in market, compared to those of ultrafine powder.
In salt adding refined Salicornia herbacea, the concentrations of minerals were lower, but the electrical conductivity was increased by 2 times, so that salinity was increased by 6.4%.
Minerals were ionized more in developed Salicornia herbacea than in prossed salt sold now in market. Therefore, we can feel stronger salty taste in the developed Salicornia herbacea , even though salinity is lower. Also, the active components of Salicornia herbacea can be preserved for a long time through simple encapsulation. This encapsulation technology can be applied in mass production.
○ Interaction effects of jointed glasswort(Salicornia herbacea L.) consumption and combined exercise
The purpose of this study was to investigate the interaction effects of jointed grasswort(Salicornia herbacea L.) consumption and combined exercise for 8 weeks on various health-related parameters in women of 20, 40 or 50 years. In the first study, 40 female subjects of 40 years were participated in this study, and they were randomly divided into 4 groups as follows: placebo group(n = 10), jointed grasswort group(n = 10), placebo + exercise group(n = 10) and jointed grasswoert + exercise group(n = 10). Jointed grasswort group and jointed grasswort + exercise group were supplemented with the jointed grasswort bolus of 15 g a day for 8 weeks, and combined exercise training including aerobic and strength exercises for 8 weeks were performed in placebo + exercise group and jointed grasswort + exercise group. They were measured twice on body composition, physical fitness factors, bone mineral density, hemodynamics, respitatory function and blood biochemical prarameter before and after 8 weeks interventions, respectively. With respect to muscle strength, arm and leg muscle strength were significantly increased in jointed grasswort group(p<.05). Also, jointed grasswort group indicated the significant increase in blood somatomedin C level after 8 weeks intervention(p<.05), and these results suggest that the increase of arm and leg muscle in jointed grasswort group may be occurred at least in part through the synthesis of the anabolic hormone.
The purpose of second study was to investigate the interaction effects of jointed grasswort(Salicornia herbacea L.) consumption and combined exercise for 8 weeks on body composition, physical fitness factors, brachial-ankle pulse wave velocity, blood biochemical parameters related with blood lipid, sugar and iron metabolism in women of 50 years. A total of 71 female subjects of 50 years were participated in this study, and they were randomly divided into 4 groups as follows: placebo group(n = 10), jointed grasswort group(n = 17), placebo and exercise group(n = 22) and jointed grasswort + exercise group(n = 22). Jointed grasswort group and jointed grasswort + exercise group were supplemented with the jointed grasswort bolus of 15 g a day for 8 weeks, and combined exercise training including aerobic and strength exercises for 8 weeks were performed in placebo + exercise group and jointed grasswort + exercise group. They were measured twice on body composition, physical fitness factors, hemodynamics and blood biochemical prarameter before and after 8 weeks interventions, respectively. Jointed grasswort group showed the beneficial effects in waist circumference, hematocrit and blood HDL-cholesterol level, while jointed grasswort + exercise group indicated the beneficial effects in percent body fat, muscle strength, hematocrit and blood total cholesterol(TC) level(p<.05), suggesting the usefulness of interaction effects betwwen jointed grasswort consumption and combined exercise.
Third study tried to investigate the effects of jointed grasswort consumption and combined exercise on the body composition, blood biochemical parameters and skin function in women of 20 years. A total of 40 female subjects of 20 years were recruited in this study, and they were randomly divided into 4 groups including placebo group(n=10), jointed grasswort group(n=10), placebo + exercise group(n=10) and jointed grasswort + exercise group(n=10), respectively. In the case of the body composition, jointed grasswort + exercise group indicated higher increase in fat-free mass, muscle mass and skeletal muscle mass than other groups after intervention(p<.05). With respect to skin function, only jointed grasswort group showed significantly higher skin moisturing effect than other groups(p<.05). Thus, further studies using larger sample size of various ages will be required to elucidate the precise effect of jointed grasswort on skin moisturing of women.
Taken together, it is likely that jointed grasswort consumption and combined indicate the useful health-promoting effects on various physical and biochemical aspects in women irrespective of age.
○ Anti-Obesity Effect
Recently, the obese population in Korea is rapidly increasing thanks to the improvement of people's life quality along with the economic growth and their dietary life patterns changing to western-style ones. At the same time, as a method to improve their dietary habits against obesity, people pay more attention to natural plant ingredients safe enough not to worry about reverse effects, which requires more researches on seeking for functional plant ingredient efficacious for the treatment of obesity and clarifying their action mechanism as well. As one of the natural plant ingredients, people have more interest in Hamcho, and many researches are being conduced on its various physiological activities. However, most of them focus on its antioxidant and anti-diabetic activities, and only few of them are carried out on its efficacy of anti-obese activity. Therefore, this study attempted to investigate the anti-obese and cardiovascular disease improvement effects of Salicornia herbacea L., which is a Korean inhabiting Hamcho and conducted the related experiments divided into in-vitro and in-vivo.
The in-vitro was conducted to find out the lipolysis inhibitory effect of 3T3-L1 adipocytes, so the water and methanol extracts of Salicornia herbacea L. were processed while being divided by concentration (125, 250, 500ug/ml) and processing period (pre-processing and post-processing). When 3T3-L1 adipocytes were differentiated and dyed with oil red O, the size of adipocytes became reduced morphologically after the Hamcho water and methanol extracts were post-processed. As a result of measuring the degree of adipogenetic differentiation by the Hamcho water extract, this study found out that numerical values of adipocyte differentiation decreased in all the concentrations in post-processing, and especially the reduction effect was highest in the 125ug/ml water extract treated group.
The in-vivo study about anti-obese effect of Hamcho was conducted to examine whether Hamcho freeze-dried powder and Hamcho freeze-dried nano powder have anti-obese effect on high fat diet-induced obese rat. rat used for this experiment were divided into 8 different groups, each of which was bred for 8 weeks while being provided with a different experimental diet. The 5% Hamcho freeze-dried powder (5%HS) group having taken high fat diet together showed a weight loss effect in weight, liver and adipose tissue by reducing the dietary intake amount. Besides, it was found that the 5%HS group showed a significant reduction of leptin concentration in the blood, while having positive effect on the improvement of lipid metabolism, such as a tendency to increase the concentration of FASN (fatty acid synthase) in blood adiponectin and in cytosol. Such a finding is based on the effect of lots of dietary fibers contained in Hamcho freeze-dry powder, which is even considered to have effect on the improvement of lipid metabolism and prevention effect against obesity-caused chronic diseases as well as anti-obesity effect by suppressing appetite through satiety and affecting the formation of body fat in adipose tissues. However, Hamcho freeze-dried nano powder didn't show weight loss effect. It seems because its dietary fiber particles became too small by nano unit to function as a dietary fiber.
In addition, the in-vivo study about cardiovascular disease improvement effect of Hamch, which was conducted the atherogenic diet induced rat model, showed that serum HDL-cholesterol level was significantly higher and hs-CRP, an risk factor of cardiovascular disease, level was significantly decreased in 5% Hamcho freeze-dried powder fortified group than in atherogenic diet control group.
Also serum adiponectin concentration tended to be increased by 5% hamcho freeze-dried powder fortification. Protein carbonyl level was significantly decreased in group with 5% Hamcho freeze-dried powder and showed a tend to be decreased in group with hamcho nano powder.
Cytosolic glutathion peroxiase activity was meaningful increased in 5% hamch freeze-dried powder diet group. As a result, 5% hamcho freeze-dried powder fortified diet might be consider to have lipid profile developing effect and antioxidative effect. However, it is needed to conduct a further research analyzing the anti-obesity or antioxidative substances and biochemical action mechanism of Hamcho freeze-dried powder, which should be a direct research through clinical experiments not through animal experiments.
○ Traditional Soy Source Development
Glasswort was used as a raw material in the nuruk-making process, and makgeolli was fermented using the nuruk. The antioxidant, polyphenol, and total phenolic contents extracted from dried glasswort with 10% ethanol were 953 mM, 2,928 mg/kg, and 214 mg/kg, respectively. Saccharomyces cerevisiae generated 9.7g/L of ethanol in glucose-defined medium without glasswort, but generated 72.4g/L of ethanol when 20g/L of glasswort was added. Nuruk was prepared from rice, wheat, and a rice-glasswort mixture via traditional techniques. Approximately 93g/L, 91g/L, and 123g/L of ethanol was produced in the makgeolli fermented with rice nuruk (RN), wheat nuruk (WN), and rice-glasswort nuruk (RGN), respectively. Antioxidant, polyphenol, and total phenolic contents in the RGN-makgeolli were significantly higher than in the RN- and WN-makgeolli. The organic acids produced in the nuruk-making or makgeolli-making processes ultimately become constituents of the finished makgeolli product. The organic acid contents of the three types of makgeolli differed significantly from one another. Moreover, the Fe, K, and Mg contents of the RGN-makgeolli were relatively higher than those of the RN-makgeolli and WN-makgeolli. From these results, it may be suggested that the addition of glasswort to the nuruk-making culture enhanced the activity of yeast growth and improved nutritional quality of makgeolli. Three types of nuruk were made from rice, wheat, and a rice-glasswort (6:4) mixture. Nuruk, makgeolli, and vinegar were manufactured with rice nuruk (RN), wheat nuruk (WN), and rice-glasswort nuruk (RGN). The variable region of 18S-or 16S-rDNA amplified with genomic DNA extracted directly from nuruk, makgeolli- and vinegar-making cultures was analyzed via temperature gradient gel electrophoresis (TGGE). The sequence of the 18S-rDNA variable region extracted from the TGGE gel for nuruk was 99% homologous with Aspergillus sp. and that for the makgeolli-making culture was 99% homologous with Saccharomyces sp. and Saccharomycodes sp. The sequence of the 16S-rDNA variable region extracted from TGGE gel for the vinegar-making culture was 98% homologous, primarily with the Acetobacter sp. The eukaryotic and prokaryotic diversity in the nuruk, makgeolli-making, and vinegar-making cultures was not significantly altered by the addition of glasswort. Prokaryotic diversity was higher than eukaryotic diversity in the nuruk, but eukaryotic diversity was higher than prokaryotic diversity in the makgeolli-making culture, on the basis of the TGGE patterns. No 18S-rDNA was amplified from the DNA extracted from the vinegar-making culture. The diversity of the microbial community in the process from nuruk to vinegar was slightly affected by the type of raw material utilized for nuruk-making. The saccharifying activity and ethanol productivity of nuruk, polyphenol content in makgeolli, and acetic acid and polyphenol content in the vinegar were increased as the result of the addition of glasswort. In conclusion, the glasswort may be not simply an activator for the growth of microorganisms during the fermentation of nuruk, makgeolli, or vinegar, but also a nutritional supplement that improves the quality of vinegar. Five types of meju were prepared from 100% defatted soybean (DFSG0), a mixture of 90% DFS and 10% glasswort (DFSG1), a mixture of 80% DFS and 20% glasswort (DFSG2), a mixture of 70% DFS and30% glasswort (DFSG3), and a mixture of 60% DFS and 40% glasswort (DFSG4). Five types of kanjang were separately prepared from the 5 types of meju by ripening in brine for 6 months. The contents of minerals (Mg, Ca, Fe, Mn, and Zn), organic acids (citric acid, malic acid) and antioxidative effect in the kanjang were increased in proportion to the glasswort content in the meju.
However, the free amino acid contents in the kanjang were reduced in proportion to the glasswort content in the meju. DFSG1- and DFSG2-kanjang were not different distinctly from DFSG0-kanjang (reference) based on aroma, flavor, and taste that were compared simply by panel tests. The bacterial and fungal community in the fermented meju and kanjang was not affected by the addition of glasswort to the meju-making process. Bacteria belonging to the Lactobacillus and Bacillus genera and the Lactobacillus family were predominated, and yeasts belonging to the Saccharomyces genus and fungi belonging to the Aspergillus genus were predominated in the fermented meju and kanjang. In conclusion, the glasswort was a supplement that nutritionally improved the kanjang (except for free amino acid contents) but didn’t influence the growth of microorganisms that are responsible for the fermentation of meju and kanjang. Four types of meju were made from 100% defatted soybean (DFS), a mixture of 80% defatted soybean and 20% glasswort (DFS-G), a mixture of 80% defatted soybean and 20% rice (DFS-R), and a mixture of 60% defatted soybean, 20% glasswort, and 20% rice (DFS-GR). Four types of Korean traditional soy sauce were prepared from the four types of meju. Mineral and antioxidant contents in the soy sauce made of DFS-G and DFS-GR were significantly higher than others. Citric, malic, succinic, lactic, and pyroglutamic acid contents in soy sauce made of DFS-R and DFS-GR were 1.3-1.5 times higher than others. Total nitrogen and free amino acid contents in soy sauce were correlated with DFS concentration in the meju. The bacterial community in the non-fermented meju-making ingredients was replaced largely by Bacillus sp. in the fermented meju. The use of glasswort and rice in the meju-making process did not alter the bacterial community responsible for the fermentation of meju.
○ Quality Control & Safety Identification
This study was carried out to identify quality control and safty of MDC308 which extracts essence from Salicornia herbacea. To confirm quality control of MDC308, we have analyzed active element and functional ingredient of MDC308 by HPLC , TLC. To estimate safty of MDC308, It was performed to assess acute oral toxicity test of MDC308 in SD rat. It was determined that this test substance (MDC308) did not have toxic effects at 0, 555, 1666 and 5000mg/kg dose. To evaluate the mutagenic potential of the test substance, bacterial reverse mutation test was performed in bacterial systems. Dose range-finding test was performed using the Salmonella typhimurium strains TA98, TA100 and the Escherichia coli strain WP2uvrA in the presence and absence of a metabolic activation containing S9 fraction (rat liver postmitochondrial fraction). In conclusion, the test substance (MDC308) was considered to be non-genotoxic under the present test conditions. The chromosome aberration study using cultured chinese hamster lung fibroblast (CHL cells)was performed to assess the ability of a test substance. To determine the treatment concentration of the test substance in chromosomal aberration test, cytotoxicity test was performed. The test substance was tested at the seven dose levels from 78.13 to 5,000 ㎍/㎖ in the presence and absence of a metabolic activation system (rat liver S9 mix) and showed to be cytotoxic at the high concentrations. It is concluded that the test substance is not clastogenic in CHL cells under the experimental conditions in this report. in vivo micronucleus test was designed to determine the mutagenic potential of MDC308 in the micronucleus test using bone marrow cells in mice. In conclusion, the testsubstance ,MDC308, did not induce micronucleated polychromatic erythrocytes in the bone marrow cells in mice.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 16
• CONTENTS ... 25
• 목차 ... 26
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 27
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 27
• 제 2 절 연구개발의 개요 ... 32
• 제 3 절 연구범위 및 연구수행 방법 ... 37
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 40
• 제 1 절 염생식물 가공 및 기능성 연구 현황 ... 40
• 제 2 절 세계적 수준 및 국내수준 ... 42
• 제 3 절 국내·외의 연구현황 ... 44
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 48
• 제 1 절 염생식물의 고품질 다수확을 위한 생산기술 개발 ... 48
• 제 2 절 함초의 유효성분, 품질 분석 및 안전성시험 ... 64
• 제 3 절 신선 염생식물의 저장 및 유통조건 확립 ... 81
• 제 4 절 함초의 항염증 및 항암 기전 평가 ... 141
• 제 5 절 염생식물의 항비만 및 심혈관질환 개선 효능 탐색 ... 160
• 제 6 절 임상실험모델을 통한 건강증진효과 검증 ... 185
• 제 7 절 소비자 맞춤형 조미가공 제품 개발 ... 212
• 제 8 절 기능성 장류 개발 연구 ... 287
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 335
• 제 1 절 목표달성도 ... 335
• 제 2 절 관련분야에의 기여도 ... 336
• 제 5 장 연구개발 성과 및 성과활용 계획 ... 338
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 349
• 제 7 장 참고문헌 ... 350
• 부록 ... 355
• 끝페이지 ... 429