초록 ▼

○ 연구개발 목표 및 내용
• 본 연구는 산채와 산채나물요리의 대사증후군 개선효과를 규명하고, 작용기작을 구명하며, 활성물질을 분리·정제함으로써, 산채나물의 건강기능성을 과학적으로 입증하고, 이를 바탕으로 국내외 한식 소비를 촉진시키며 한식을 세계적인 음식으로 발전시키고 우리나라의 대표 문화 국가브랜드로 정립하는 기반을 제공하고자 함. 본 연구는 ‘산채나물의 in vivo 기능성(대사증후군 개선) 연구, ’산채나물의 이화학 특성 및 in vitro 기능성 연구‘, ’산채나물 유래 기능성 활성성분 규명 연구‘의 3 세부과제로 진

○ 연구개발 목표 및 내용
• 본 연구는 산채와 산채나물요리의 대사증후군 개선효과를 규명하고, 작용기작을 구명하며, 활성물질을 분리·정제함으로써, 산채나물의 건강기능성을 과학적으로 입증하고, 이를 바탕으로 국내외 한식 소비를 촉진시키며 한식을 세계적인 음식으로 발전시키고 우리나라의 대표 문화 국가브랜드로 정립하는 기반을 제공하고자 함. 본 연구는 ‘산채나물의 in vivo 기능성(대사증후군 개선) 연구, ’산채나물의 이화학 특성 및 in vitro 기능성 연구‘, ’산채나물 유래 기능성 활성성분 규명 연구‘의 3 세부과제로 진행되었음.

○ 연구결과
• 참나물 무침 및 산채나물요리(참나물, 다래순, 삼나물, 미역취, 방풍나물로 만든 나물요리)의 섭취는 고지방·고단순당으로 인슐린 저항성을 유도한 마우스에 있어서 혈당 조절효과 및 이상지질혈증 개선효과를 나타내어 대사증후군을 개선하였음. 참나물, 다래순, 산채나물요리(참나물, 다래순, 삼나물, 미역취, 방풍나물)의 섭취는 비만형 당뇨 동물모델인 db/db 마우스에 있어서 고혈당 및 이상지질혈증을 개선하여 항당뇨 효과를 나타내었으며, 비알콜성 지방간질환 개선효과를 나타내었음. 산채류의 대사증후군 개선효과는 산채나물의 α-glucosidase 저해활성과 항산화능 증가 및 항염증 효과로 인해 인슐린 저항성이 개선된 것에 기인하는 것으로 사료됨.
• 산채는 저열량 식품이며, 카로티노이드, 클로로필 등 식품 기능성분과 산화방지제와 α-glucosidase 및 pancreatic lipase 저해활성, 항산화 및 항염증 활성이 높은 건강식품으로, 건조, 조리 전 전처리 (불리기, 삶기, 우리기), 가열 조리 중 기능성과 기능 성분이 감소되기는 하지만 상당량이 유지됨. 특히 조리시 들기름 첨가에 의해 기능성이 복구 또는 증가되어 산채나물의 우수한 건강 기능성이 기대됨.
• 산채류로부터 항당뇨 및 항염중 활성성분을 규명한 결과, 항당뇨 유용 성분으로써 참나물로부터 chlorogenic acid 외에도 후보 물질로 phenolic compound 와 지방산계열이, 다래순으로부터 chlorogenic acid 및 rutin, isoquercitrin과 같은 flavonoid계열이 분리 정제됨. 또한 항염증 유용 성분으로써 caffeic acid 유도체가 다래순으로부터 분리 정제됨. 따라서 산채나물은 당뇨병 및 염증 반응을 개선시키는 기능성 식품으로 효과적일 것으로 기대됨.
• SCI 논문 3편, 국내논문 2편이 게재되어, 성과목표(5건)를 달성하였음. 미디어 홍보 1건, 교육지도 1건 등 총 2건을 달성하였으며(목표치 2건), 지식재산권 3건(목표치 1건) 및 학술대회 발표 17건(목표치 13건), 우수 포스터상 3건으로 성과목표를 초과달성하였음.
• SCI급 논문 2편, 국내논문 1편을 추가 투고하고 특허 1건을 출원할 계획임. 김해시 건강증진사업과 연계하여 산채나물의 우수성을 홍보하며, 산채나물의 섭취를 생활습관병 예방 및 개선용 식생활 가이드 라인으로 활용할 계획임. 산채나물의 건강기능성을 한식재단 사이트, 언론기고를 통해 홍보하고 식품관련 회사 및 영양교사 연수 프로그램의 영양교육 자료로 제공하며, 산채나물을 활용한 레시피를 어린이 급식안전관리센터의 교육 자료로 활용할 계획임.
• 국내외 한식당에서 산채나물과 선호도가 높은 산채나물 응용음식을 메뉴로 활용할 수 있도록 적극 홍보하고, 삼나물을 활용한 산채나물 응용 레시피를 전통 요리 강좌에 활용하며 국내외 비건 요리 전문점에 홍보할 예정임.

(출처 : 연구개발보고서 초록 201p)

Abstract ▼

• Chronic consumption of chamnamul (Pimpinella koreana) extract, chamnamul-muchim, and sanchae-namul (chamnamul, daraesun (shoot of Siberian gooseberry; Actinidia arguta Planchon), samnamul (Aruncus dioicus), miyeokchui (Solidago virgaaurea var. gigantea), and bangpungnamul (Ledebouhella seseloides)

• Chronic consumption of chamnamul (Pimpinella koreana) extract, chamnamul-muchim, and sanchae-namul (chamnamul, daraesun (shoot of Siberian gooseberry; Actinidia arguta Planchon), samnamul (Aruncus dioicus), miyeokchui (Solidago virgaaurea var. gigantea), and bangpungnamul (Ledebouhella seseloides) significantly decreased serum glucose, insulin, and HOMA-IR in C57BL/6J mice fed a high-fat, high-sucrose (HFHS) diet.
• Chamnamul extract, chamnamul-muchim, and sanchae-namul significantly reduced serum cholesterol, free fatty acids, and atherogenic index in C57BL/6J mice fed a HFHS diet. Sanchae-namul significantly reduced serum triglycerides and increased fecal excretion of triglycerides and cholesterol compared with the HFHS group. Thus, chamnamul extract, chamnam ul-m uchim, and sanchae-namul improved hyperglycemia, insulin resistance, and dyslipidemia in mice with HFHS diet-induced metabolic syndrome.
• Chamnamul extract and sanchae-namul significantly reduced lipid peroxides in the liver and increased activities of hepatic catalase and GSH-Px compared with the HFHS group. Chamnamul extract, chamnam ul-m uchim, and sanchae-namul significantly increased hepatic SOD activities compared with the HFHS group. Thus, chamnamul extract and sanchae-namul improved antioxidant status in mice with HFHS diet-induced metabolic syndrome.
• Chronic consumption of daraesun, chamnamul, and sanchae-namul (chamnamul, daraesun、samnamul miyeokchui, and bangpungnamul) significantly decreased serum glucose, blood glycated hemoglobin, and HOMA-IR in db/db mice. Daraesun and sanchae-namul significantly increased serum adiponectin in db/db mice.
• Daraesun, chamnamul, and sanchae-namul significantly decreased serum triglycerides and atherogenic index, while daraesun and sanchae-namul reduced serum cholesterol in db/db mice.
• Daraesun, chamnamul, and sanchae-namul significantly decreased total lipids, triglyceride, and cholesterol contents in the liver and serum GOT and GPT in db/db mice.
• Daraesun, chamnamul and sanchae-namul significantly decreased lipid peroxides in the liver and increased activities of hepatic antioxidative enzymes such as catalase and GSH-Px, while daraesun and sanchae-namul elevated SOD activities in db/db mice.
• Serum and hepatic TNF-α and MCP-1 levels of daraesun, chamnamul, and sanchae-namul groups were significantly lower than those of the control group. Therefore, daraesun, chamnamul and sanchae-namul improved hyperglycemia and dyslipidemia in an animal model of type 2 diabetes. In addition, daraesun, chamnamul, and sanchas-nanml alleviated fatty liver and exerted antioxidant and anti-inflammatory effects, contributing to improvement of insulin resistance and alleviation of non-alcoholic fatty liver diseases (NAFLD) in db/db mice.
• Chamnamul, daraesun, samnamul miyeokchui, and bangpungnamul were low calorie foods containing low lipid content(<3%) and high content of dietary fiber(>30%), minerals, polyophenols, and flavonoids which provided high a-glucosidase and pancreatic lipase inhibitory activities as a potential of antidiabetes and antiobesity.
• Drying of fresh sanchae caused decrease in health and food functional compounds such as polyophenols, flavonoids, tocopherols, carotenoids, and chlorophylls. There was no significant effects by the presence of light.
• The DPPH radical scavenging activity and the α-glucosidase inhibitory activities of sanchae were not affected by blanching and drying, however, blanching significantly decreased pancreatic lipase inhibitory activity. Drying and light presence significantly decreased the nitrite scavenging activity. The anti-inflammatory activity of sanchae decreased by blanching and drying, while light increased it.
• The soaking in water for 16 followed by boiling for 30 min and then soaking in water for 1 h was chosen as the best condition for pretreatment on the basis of the sensory evaluation by professional groups. Perilla and sesame oils were the best oil, producing the highest preference, for cooking muknamul and fresh one, respectively.
• Pretreatment (soaking in water for 16 followed by boiling for 30 min and then soaking in water for 1 h) decreased flavonoid, polyphenol, and carotenoid contents, while it increased tocopherol and chlorophyll contents. The DPPH radical scavenging, and a-glucosidase and pancreatic lipase inhibitory activities of sanchae were not significantly affected by soaking in water for 1 h [woorim), however, the nitrite scavenging activity decreased and anti-inflammatory activity increased by the pretreatment.
• Heating for cooking significantly decreased flavonoid, and polyphenol contents, and perilla oil added flavonoids and polyphenols to sanchae-namul. Carotenoid contents increased after heating, however, their level was lowered by perilla oil addition. Antidiabetes activity of sanchae decreased after cooking, however, perilla oil addition increase! it. There was no significant effect on antiobesity and anti-inflammatory activities by heating. Perilla oil added the anti-inflammatory activity to sanchae-namul. The antioxidant activity significantly decreased by heating, and perilla oil further decreased it.
• The recipe for cooking sanchae-namul (17 dishes) was standardized based on the correlation between sensory attributes of muknamul and consumer preference. In addition, the standardized recipe for 10 dishes with sanchae-namul (songpyeon, bindaetteok, milssam, bap, tteokgalbi, yukgyejang, jabchae, fry, jangajji, eojuk) was provided.
• Chamnamul, daraesun, samnamul miyeokchuU and bangpungnamul were investigated as α-glucosidase inhibiting and anti-inflammatory activities and active compounds in these edible plants were identified through metabolomic analysis.
• Pimpinella koreana and Actinidia arguta exhibited significant levels of inhibition and 75% ethanol extracts of these edible plants showed highest α-glucosidase inhibiting activity which was comparable to the positive control, acarbose.
• Compounds in the extract were fractionated with reverse phase column chromatography and the resulting metabolites were compared and identified using LC-MS/MS through multivariated statistical analysis. In Pimpinella koreana, chlorogenic acid containing polyphenolic fractions were screened as main contributor for α-glucosidase inhibiting activity, while flavonoid fractions including rutin and isoquercitrin was identified as key compound for α-glucosidase inhibition.
• The 75% ethanol extract of Actinidia arguta showed highest activity of ant-inflammation by reducing NO secretion in LPS-induced macrophage cell and the active fractions were partially purified by reverse phase column chromatography. The active fractions prepared from preparative LC separation were analyzed using LC-MS/MS and the resulting metabolomes were compared through mulivariate statistical analysis to screen the key compounds for anti-inflammation. As a result, caffeic acid and its derivatives, were identified as main contiributor for anti-inflammatory activity of Actinidia arguta by suppressing iNOS expression in LPS-induced macrophage cell.

(출처 : SUMMARY 13p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 연 구 진 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 13
• CONTENTS ... 17
• 목차 ... 18
• 제1장 연구 개발 과제의 개요 ... 19
• 제1절 연구 개발의 목적 및 필요성 ... 19
• 1. 연구의 필요성 ... 19
• 2. 연구 목적 ... 26
• 제2절 연구의 범위 ... 26
• 제2장 연구 개발 수행 내용 및 결과 ... 29
• 제1절 산채나물의 in vivo 기능성(대사증후군 개선) 연구(제1세부과제) ... 29
• 1. 고지방·고단순당으로 인슐린 저항성을 유도한 마우스에 있어서 산채나물의 대사증후군 개선효과 규명 ... 29
• 2. db/db 마우스에 있어서 산채나물의 비만 및 당뇨병 개선효과 규명 ... 60
• 제2절 산채나물의 이화학 특성 및 in vitro 기능성 연구(제2세부과제) ... 78
• 1. 산채나물의 이화학 특성 및 in vitro 건강기능(항당뇨) 활성 평가 ... 78
• 2. 산채나물의 식품 기능적 특성 및 in vitro 항산화, 항염증 활성 평가 ... 124
• 제3절 산채나물 유래 기능성 활성성분 규명 연구(제 3 세부과제) ... 152
• 1. 산채 함유 항당뇨 대사체 추출 및 분석 기반 확립 ... 152
• 2. 산채 함유 항염증 활성성분의 분리 및 규명 ... 169
• 제3장 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 187
• 제1절 목표달성도 ... 187
• 제2절 관련 분야 발전에의 기여도 ... 188
• 제4장 연구 개발 성과 및 성과 활용 계획 ... 190
• 제1절 연구 개발 성과 ... 190
• 제2절 성과 활용 계획 ... 195
• 1. 교육.지도.홍보 등 기술확산 계획 ... 195
• 2. 특허, 품종, 논문 등 지식재산권 확보 계획 ... 195
• 3. 추가연구, 타연구에 활용 계획 ... 196
• 제5장 연구 개발 과정에서 수집한 해외 과학 기술 정보 ... 197
• 제6장 참고문헌 ... 198
• 연구개발보고서 초록 ... 201
• 끝페이지 ... 201