본 연구에서는 랫트를 이용한 제2형 당뇨 동물모델로 같은 혈당조절 효과가 나타나는지 검토하고 이러한 효과가 당화 혈색소를 포함한 최종당화산물(advanced glycation end products, AGEs)과 어떤 상관관계가 있는지 또한 단백질과 당화를 촉진해 당화혈색소 생성의 원인 중 하나인 산화적 스트레스와 관련된 기전을 규명하고자 하였다. 기존의 db/db 마우스에서 실험한 결과와 마찬가지로 랫트를 이용한 제2형 당뇨모델에서도 가시오가피 추출물의 섭취는 혈당을 강하시키고 homeostasis model assessment(Homa-IR)를 감소시켜 인슐린 저항성 개선에 도움을 주는 것으로 확인되었다. 특히 혈중 당화혈색소량의 감소가 두드러졌는데 이는 산화적 스트레스 감소로 인한 지질과산화물 생성의 억제가 중요한 원인으로 생각되며 이와 관련된 혈중 사이토카인 IL-$1{\beta}$와 TNF-${\alpha}$의 농도도 감소한 것으로 나타났다. 당화혈색소는 산화적 스트레스에 의해 최종당화산물로 전환이 되어 인슐린 저항성 세포의 protein kinase C(PKC)를 활성화하여 transforming growth factor(TGF)-${\beta}$를 생성하는데 가시오가피 추출물의 섭취는 최종당화산물의 농도, PKC 그리고 TGF-${\beta}$ 모두를 억제하는 것으로 확인되었으며, 이것은 가시오가피 추출물 성분이 PKC와 TGF-${\beta}$에 직접 작용하기보다는 신호전달체계의 상위에 존재하는 최종당화산물을 억제하여 나타난 결과로 생각한다. 향후 연구에서는 가시오가피 추출물을 분획화하여 어떤 성분에 의하여 당화혈색소와 최종당화산물 생성을 억제하는지에 대한 구체적인 실험이 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

본 연구는 한국 고유 식용 자원인 황칠나무의 잎을 이용한 항산화 효과 및 고혈당으로 인한 신경/뇌신경세포 보호 효과를 알아보고자 실시하였다. 황칠나무 잎 추출물의 총폴리페놀 함량, ABTS와 DPPH 라디칼 소거 활성을 측정하였으며 활성이 가장 높은 80% 에탄올 추출물을 이용하여 극성 정도에 따라 분획을 하였다. 이들 중 ethyl acetate 분획물이 총 항산화력(FRAP assay)과 지질과산화물(MDA) 생성 억제 활성이 다른 분획물에 비하여 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이를 이용하여 신경세포로서의 PC12 세포와 인간 뇌조직 유래 뇌신경세포로서의 MC-IXC 세포에서 $H_2O_2$와 고혈당에 의한 세포생존율을 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 산화적 스트레스로부터의 효과적인 세포 보호 효과를 나타냈다. 또한, 뇌신경말단에서 신경전달물질(ACh)의 분해를 유발하는 효소(AChE)의 저해 효과를 측정하였고, ethyl acetate 분획물은 유의적인 AChE 저해 효과를 보였다. 마지막으로 황칠나무 잎 ethyl acetate 분획물의 생리활성 물질을 확인하고자 HPLC 분석을 하였으며, 주요 생리활성 물질은 rutin으로 추정되었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 고려할 때 황칠나무 잎 추출물은 천연 항산화제의 역할을 가지고 있을 뿐만 아니라 이를 통해 산화적 스트레스로부터 뇌신경세포 등을 효과적으로 보호할 수 있으며 더불어 AChE 저해 활성을 통한 인지기능 개선 가능 소재로서 연구될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구팀에서는 방사선에 의한 면역조혈계 및 위장관계 손상에 대한 방호를 위하여 당귀, 천궁, 작약 혼합물의 열수 추출물로부터 그 다당체 함량을 강화한 생약조성물 Hemo HIM을 개발한 바 있다. 본 연구에서는 열수 추출물에 기반을 두어 제조된 HemoHIM에 비하여 지용성 폴리페놀 성분을 강화함으로써 더 뛰어난 생리활성을 갖는 생약조성물을 개발하고자 30% 에탄올 추출과 열수 추출을 함께 시행하여 얻은 추출물을 기반으로 생약조성물 MH-30을 제조하였다. MH-30과 HemoHIM의 에탄올 분획 내의 성분을 HPLC로 비교 분석한 결과 수용성 성분에는 큰 차이가 없었으나 여러가지 지용성 성분이 MH-30에서 크게 증가하는 것을 확인하였으며, 특히 decursin의 함량은 8.7배로 크게 증가하였다. 다음으로 MH-30의 시험관 내 항산화 및 면역세포 활성화 효과와 방사선 조사 마우스에서 면역조혈계 및 재생조직의 방호 효과를 HemoHIM과 비교하여 관찰하였다. 항산화 활성을 비교하기 위한 시험관 내 hydroxyl radical 및 superoxide anion 소거 활성 평가에서 MH-30이 HemoHIM보다 높은 항산화 활성을 보였다. 림프구 증식능을 이용한 시험관 내 면역세포 활성화 시험에서는 MH-30과 Hemo HIM은 거의 비슷한 활성을 나타내었다. 방사선 조사 마우스에서 MH-30은 내재성 비장 조혈세포 집락수를 증가시키고 골수조직 내 세포사멸을 줄였으며, 위장관 재생조직인 소장움의 생존율을 증가시키는 등 방사선에 의한 면역조혈계와 재생조직 손상을 방호하는 효과를 보여주었다. 또한, 종합적인 방사선 방호 효과를 평가하는 지표인 방사선 조사 마우스의 30일 생존율도 MH-30 투여로 유의하게 증가함을 확인하였다. 특히 상기한 모든 마우스 실험에서 MH-30은 Hemo HIM보다 더 뛰어난 방호 효과가 있음을 관찰할 수 있었다. 이상의 결과들은 새롭게 개발한 생약조성물 MH-30이 면역 조혈계와 재생조직의 방사선 손상을 줄여주는 효과가 있으며 기존에 개발된 HemoHIM에 비해 더 뛰어난 활성을 갖고 있음을 보여주었다. 따라서 MH-30은 방사선 사고 또는 암환자의 방사선치료 시 발생할 수 있는 면역조혈계 및 재생조직의 손상을 경감시킬 수 있는 방사선 방호 물질로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각한다.

본 연구는 산업 부산물의 이용성 증진을 위하여 폐자원인 녹차씨껍질 추출물의 항산화 활성 및 신경세포 보호 효과에 관하여 평가하였다. 녹차씨껍질로부터 유용성 성분을 얻기 위하여 에탄올 추출을 한 결과 약 1.44%의 추출물의 수율을 얻을 수 있었고, 항산화 활성에 관하여 평가하기 위하여 라디칼 소거능 및 xanthine oxidase 저해능, 환원력을 평가한 결과, 녹차씨껍질 추출물의 농도가 증가할수록 항산화 활성이 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 이러한 녹차씨껍질 추출물의 뇌신경세포 보호 효과에 관하여 알아보기 위하여 생쥐의 해마 유래 뇌신경세포에 녹차씨껍질 추출물을 처리한 후 $H_2O_2$로 산화적인 스트레스를 유도하여 세포독성에 관하여 알아본 결과, 녹차씨껍질 추출물의 처리는 농도 의존적으로 뇌신경 세포의 생존율을 증가시켰으며, 이에 따라 항산화 효소인 SOD 활성이 증가하고 지질과산화 생성물인 MDA level이 감소한 것을 알 수 있었다. 이상의 결과들로 녹차씨껍질 추출물의 항산화 활성 및 뇌신경세포 보호 효과에 관하여 확인할 수 있었으며, 추후 어떤 메커니즘으로 신경세포를 보호하는지 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각한다. 또한, 이러한 결과를 활용하여 녹차씨껍질을 기능성 소재로 활용한다면 폐자원인 녹차씨껍질을 재활용하는 차원에서 그 경제적 가치가 매우 클 것으로 생각한다.

본 연구에서는 해조류 추출물 20종의 치매 예방 및 개선 소재로서의 가치를 검토하기 위해 총폴리페놀 함량, ABTS radical 소거능, acetylcholinesterase(AChE) 저해 활성, ${\beta}$-secretase 효소 억제 활성 및 신경세포 보호 효과를 비교하였다. 해조류 추출물의 총폴리페놀 함량과 ABTS radical 소거능을 측정한 결과 감태 추출물의 총폴리페놀 함량이 가장 높았으며, 검둥감태와 감태 추출물이 높은 ABTS radical 소거능을 나타내었다. AChE 저해 활성을 검토한 결과 감태, 검둥감태, 바위수염이 30% 이상의 높은 저해 활성을 보였고 그중 감태가 가장 높은 억제율을 나타내었다. 또한, ${\beta}$-secretase 효소 억제 활성은 검둥감태, 감태, 왜모자반 추출물에서 관찰되었다. $H_2O_2$에 의해 유도된 신경세포 독성에 대한 보호 효과는 감태, 검둥감태, 왜모자반 추출물 $100{\mu}g/mL$ 농도에서 관찰되었다. 이상의 결과로 미루어 보았을 때 감태 추출물이 치매 예방 및 개선제로서의 활용 가능성이 가장 뛰어난 것으로 생각되며, 추가로 생리활성 물질 구명 및 작용기전 입증을 위한 후속 연구가 진행되어야 할 것으로 생각한다.

본 연구에서는 렌틸을 이용한 새로운 기능성 소재의 개발에 우선하여 세계적으로 소비량이 비교적 많은 벨루가, 레드, 그린, 프렌치 렌틸을 연구 소재로 선정하고, 0.2% HCl을 함유한 메탄올을 이용하여 추출물을 제조한 후 이들의 항산화 활성을 조사하였다. 총폴리페놀과 플라보노이드 함량은 각각 27.3~30.3 mg TAE/g과 13.14~16.29 mg QUE/g으로 다양하게 나타났으며, 그중 벨루가와 레드 렌틸이 상대적으로 높은 총폴리페놀 함량을 보였다. DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성 및 $H_2O_2$ 소거 활성은 총폴리페놀 함량이 상대적으로 높았던 벨루가와 레드 렌틸이 다른 품종에 비해 유의적으로 높은 활성을 보였으며, 항산화 활성 및 폴리페놀함량과의 비례적 상관관계가 있음을 확인할 수 있었다. ROS 소거 활성이 가장 높았던 벨루가 렌틸을 이용하여 linoleic acid에 대한 과산화 억제 효과를 FTC법으로 조사한 결과, $62.5{\sim}500{\mu}g/mL$에서 농도 의존적으로 유의적인 산화억제효과를 보였으며 $RC_{50}$은 $222.76{\mu}g/mL$로 확인되었다. 또한, 벨루가 및 레드 렌틸 추출물은 산화적 스트레스 발생을 통해 간세포 손상을 유발하는 것으로 알려진 알코올의 세포독성으로부터 우수한 간세포 보호 효과를 나타내었다. 따라서 향후 추가적인 세포실험과 동물실험을 통한 렌틸의 항산화 활성 검정 및 항산화 기전에 관한 연구가 필요할 것으로 생각되며, 이를 비롯한 다양한 생리활성에 대한 연구들이 이루어진다면 기능성 소재로서 렌틸의 산업적 응용이 활발해질 것으로 기대된다.

본 연구에서는 아마란스 잎의 식품학적 가치를 향상시키고, 기능성 쌈 채소로의 육성과 활용에 기초자료를 제공하고자 국내에서 재배된 아마란스 Amaranthus cruentus와 Amaranthus hypochondriacus 어린잎의 영양성분을 비교 조사하였다. 아마란스 두 종류의 일반성분은 수분이 대부분을 차지하였으며, A. hypochondriacus보다 A. cruentus의 수분 함량이 더 높았다. 반면 A. hypochondriacus 잎의 조회분, 조단백, 조지방, 탄수화물 및 식이섬유 함량이 A. cruentus 잎보다 높았다. 아마란스 잎의 주요 유리당은 fructose와 glucose로 확인되었으며, fructose는 A. hypochondriacus의 잎에서, glucose는 A. cruentus의 잎에서 더 높게 측정되었다. 유기산은 succinic acid를 제외한 acetic, malic, fumaric acid가 검출되었으며, 아미노산은 methionine과 proline, tyrosine을 제외한 총 17가지가 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 두 아마란스 잎 모두 필수 아미노산 함량보다 비필수 아미노산 함량이 더 높았으나 비필수 아미노산 중 glutamic acid의 함량이 가장 높게 함유되어 있어 이에 따른 감칠맛의 정미성이 있을 것으로 생각된다. 또한, 기타 아미노산으로 다양한 생리활성을 가진 taurine과 GABA(${\gamma}$-amino butyric acid)가 다량 함유되어 있어 기능성 쌈 채소로의 역할이 기대된다. 아마란스 두 종류의 무기질은 K이 대부분을 차지하였으며, 모든 무기질은 A. cruentus보다 A. hypochondriacus에서 높았다. 아마란스 잎의 지방산은 대부분 불포화 지방산이었으며, 그중에서도 오메가-3 지방산인 linolenic acid 함량이 높은 비중을 차지하고 있었다. A. cruentus와 A. hypochondriacus 잎의 ${\beta}$-carotene 함량은 각각 $478.72{\mu}g/100g$, $474.12{\mu}g/100g$으로 측정되었으며, 비타민 B군은 $B_2$, $B_3$, $B_5$만이 검출되었고 $B_1$, $B_6$, $B_{12}$는 검출되지 않았다. 또한 A. hypochondriacus 잎에는 A. cruentus 잎보다 더 많은 양의 항산화 비타민 C와 E를 함유하고 있었다. 이상의 결과로 아마란스 잎은 품종, 재배 지역 및 환경 등에 따라 각 함량에 차이는 있으나 다양한 영양성분을 함유하고 있는 것으로 조사되었으며, 이에 따라 기능성 쌈 채소로써의 이용성이 높을 것으로 기대된다.

본 연구는 채소류 22종을 대상으로 데치기 후의 베타카로틴 함량의 변화를 조사하였다. 또한, 조리 중 발생하는 시료의 중량 변화와 베타카로틴 함량 변화를 고려하여 영양소 보존율(true retention, TR)을 나타내었다. 실험대상 채소류 중에서 시금치를 예로 들면, 데친 후 품종이나 재배방식에 따라 베타카로틴 함량이 8.78에서 24.65%까지 증가하였다. 따라서 데친 후 베타카로틴 함량의 증가 때문에 데치기 전보다 높은 인체 이용률을 기대할 수 있다. 이를 데치기 과정 중 변화된 시금치 중량을 함께 고려하여 영양소 보존율로 나타내었을 때 시설 재배된 일반 품종의 시금치는 100.52%를 나타냈지만 다른 시금치(포항초, 섬초, 노지 재배된 일반 품종)는 80.13~86.69%를 나타내었다. 다른 채소들의 경우 %TR이 100% 이상인 경우는 아욱(109.24%), 고사리(160.59%), 양배추(164.46%), 냉이(153.80%), 미나리(100.02%) 그리고 도라지(123.02%)에서 나타났는데 이는 데치기 후에 베타카로틴 함량이 증가하였거나 중량이 상대적으로 크게 감소하였기 때문이다. 이들 중 고사리와 양배추의 경우 중량의 감소보다는 베타카로틴 함량의 증가가 주된 요인이었고, 냉이의 경우 중량이 상대적으로 크게 감소하였지만 베타카로틴의 함량이 크게 증가하였기 때문이었다. 나머지 다른 시료들의 TR은 59.35%(곰취)에서 96.42%(유채 어린 잎)의 범위로 나타났다.

검정콩의 안토시아닌 색소의 안정성에 대한 유기산(succinic acid), 금속이온($Cu^{2+}$), ascorbic acid, 당류(sucrose) 및 pH의 영향을 $4^{\circ}C$ 및 $40^{\circ}C$에서 저장기간별로 살펴보았다. 모든 처리구에서 $4^{\circ}C$는 copigment 처리 여부에 관계없이 안정하였지만 $40^{\circ}C$에서는 copigment 처리구가 안정하였다. Succinic acid 처리는 $40^{\circ}C$에서 무처리에 비해 7~15% 안정성이 향상되었다. $Cu^{2+}$ 처리는 안토시아닌 색소와 반응하여 안정화에 효과가 있었으며, $4^{\circ}C$에서는 저장 8일차까지 100%로 유지되었다. Ascorbic acid 처리는 안정성을 저하했으며 $40^{\circ}C$에서는 무처리에 비해 64~72% 감소하였다. Sucrose 처리는 무처리에 비하여 효과가 작았으며 온도가 높을수록 안정성이 감소하였다. pH는 낮을수록 안정성이 증가하였으며 $4^{\circ}C$에 비하여 $40^{\circ}C$가 낮았다. 특히 pH 7에서는 급격히 감소하였다. 이러한 결과로부터 검정콩 안토시아닌 색소 저장 안정성 향상을 위해서는 온도, 유기산 및 pH 조절이 효과적이라고 판단된다.

본 연구에서 된장의 맛에 관련된 품질인자를 도출하기 위해 개량된장과 전통된장의 이화학적 및 관능적 특성을 평가하였다. 된장의 이화학적 특성에서는 수분 함량, 무기질 함량, 당류, 식염, pH 및 적정산도와 유리아미노산 함량이 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, e-tongue를 비롯한 관능적 특성인 전체기호도 값이 개량된장과 전통된장 사이에서 차이를 나타내었다. 이러한 된장의 맛을 판정할 수 있는 품질 지표를 선정하기 위해 전자혀 분석 값과 관능평가 결과인 전체적 기호도 간의 상관관계 및 회귀분석을 실시하였다. 그 결과 맛에 대한 상관관계는 SRS(sourness), STS(saltiness), UMS(umami) 값이 각각 -0.772, -0.642, 0.678로 밀접한 관련이 있고, 다중회귀분석 한 결과 신맛(SRS), 짠맛(STS)의 두 변수가 된장의 맛에 영향을 미친다고 할 수 있었다. 따라서 된장의 풍미에는 된장의 종류(개량된장, 전통된장)와 상관없이 신맛과 짠맛이 관여한다는 것을 알 수 있었다.

달맞이꽃 발효액을 식품소재로써 활용 가능성을 모색하기 위해 달맞이꽃 발효액 5%(5-SP, seasoned pork), 10%(10-SP), 15%(15-SP)를 첨가한 소스로 제조한 양념 돈육을 $10^{\circ}C$에서 저장하면서 품질 특성을 비교하였다. pH는 저장초기 6.09에서 대조구와 5-SP, 10-SP, 15-SP 등 모든 시험구에서 저장 6일 이후부터 감소하여 저장 15일째 pH 4.83~4.90 범위를 나타내었다. 산도는 처리구별 뚜렷한 차이는 없었으나 모든 처리구에서 저장 6일 이후부터 뚜렷하게 증가하였다. 총균수는 저장 9일째 대조구 $10^7CFU/g$보다 5-SP와 10-SP는 $10^5CFU/g$을 나타내어 약 1~2 log cycle 억제되는 경향을 나타내었다. 휘발성 염기태질소 함량은 저장 초기 7.70 mg%에서 저장 12일째에 대조구 17.65 mg%, 5-SP 12.61 mg%, 10-SP 12.62 mg%를 나타내었다. 가열 감량은 저장 15일째 대조구 44.98%, 5-SP, 10-SP는 각각 37.66%, 38.59%로 달맞이꽃 발효액 첨가 소스로 처리한 양념 돈육이 우수하였다. 적색도는 달맞이꽃 발효액 첨가 소스로 제조한 양념 돈육이 대조구에 비해 유의적으로 높았으며, 저장기간 동안 감소하였다(P<0.05). 관능검사 결과 맛, 색, 풍미, 종합적 기호도에서 5-SP가 각각 4.00, 4.00, 3.91, 4.09로 가장 높은 기호도를 나타내었다.

기관지질환에 우수한 기능성을 가지고 있는 도라지는 수십종의 다양한 사포닌 종류를 함유하고 있다. 이러한 도라지를 젖산발효 시킬 경우 사포닌 조성의 변화와 기관지질환 유발 세균에 대한 항균 활성의 변화를 측정하였다. 도라지 발효를 위하여 사용된 젖산균은 Leuconostoc mesenteroides N12-4, Leuconostoc mesenteroides N58-5, Lactobacillus plantarum N76-10, Lactobacillus plantarum N56-12, Lactobacillus brevis N70-9 및 Lactobacillus brevis E3-8 등 6종이었다. 도라지 발효 시 젖산균 생육은 L. plantarum균이 가장 활발하였으며 pH 값도 가장 많이 내려가 발효 24시간째 pH는 3.73을 보였고 colony 수는 $10^7CFU/g$ 이상으로 증가하였다. 젖산발효 시간 동안 도라지 사포닌 9종에 대한 조성 변화는 사용된 도라지 시료에서 함량이 높았던 platycoside E, diapioplatycoside E, platycodin A, polygalacin D 등이 발효기간 중 일정량 감소하다가 발효 72시간 이후부터는 증가하는 경향이었고 platycodin D는 약간 증가하다가 72시간 이후부터는 오히려 감소하는 경향이었으며, 총사포닌 함량은 발효기간 동안 함량의 변화가 없었던 L. brevis E3-8균을 제외하고는 발효 72시간 이후 96시간째 증가하였다. 기관지질환 유발세균에 대한 항균 활성의 변화를 보기 위하여 사용된 세균은 Corynebacterium diphtheriae KCTC 3075, Klebsiella pneumoniae KCTC 2246, Staphylococcus aureus KCTC 1621 및 Streptococcus pyogenes ATCC 19615균 등 4종으로 각 균에 대한 항균 활성이 발효에 의하여 증대되는 젖산균은 L. plantarum균으로, 특히 L. plantarum N56-12균이 강한 항균 활성을 보여주었다. 이에 따라 각 기관지질환 유발세균에 대한 MIC를 조사한 결과 각 균에 대하여 도라지 무발효물은 200, 180, 210 및 90 mg/mL였고, L. plantarum N56-12균으로 발효된 도라지 상등액은 45, 10, 50 그리고 25 mg/mL였다.

본 실험은 식용 가능한 약용식물을 대상으로 하여 항균 활성을 검색하였다. 미생물에 대하여 약용 식물을 50 mg/mL, 100 mg/mL, 200 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물에서 가장 높은 항균 활성을 나타내었다. 이에 따라 소목의 에탄올 추출물과 열수 추출물을 각각 200 mg/mL, 100 mg/mL, 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 소목 추출물은 그람 양성균에서 높은 항균 활성을 나타내었고, 소목의 에탄올 추출물이 소목의 열수 추출물보다 높은 항균 활성을 나타내었다. 소목 에탄올 추출물과 열수 추출물의 각 분획물을 50 mg/mL의 농도로 하여 paper disc agar diffusion assay로 항균 활성을 검색한 결과 그람 양성균은 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올 층에서 항균 활성을 나타내었고, 그람 음성균은 항균 활성을 나타내지 않았다. 소목의 항균 물질로 추정되는 brazilin은 주로 에틸아세테이트 분획층에 존재하므로 소목 에탄올 추출물에서 클로로포름, 에틸아세테이트, 부탄올의 항균 활성이 유사한 점으로 미루어 brazilin 외에도 다양한 항균 물질이 존재하여 이들이 복합적으로 작용하여 항균 활성을 나타내는 것으로 생각한다. 현재까지 가장 강력한 항생제로 알려진 vancomycin과의 항균 활성을 비교한 결과 50 mg/mL 농도에서 소목 75% 에탄올 추출물의 항균 활성은 vancomycin 2.5 mg/mL를 사용하였을 때와 유사한 항균 활성을 나타내었다. 소목의 추출물을 가지고 미생물에 대한 최소저해농도를 측정한 결과 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogens ATCC 19115의 최소저해농도는 0.06 mg/mL였고, S. aureus KCTC 1916에 대한 최소저해농도는 0.03 mg/mL였다. Vancomycin의 유효혈청농도는 0.005~0.04 mg/mL로 견줄만한 항균 활성을 나타내었다. 소목추출물을 가지고 열 및 pH 안정성을 측정한 결과는 항균력은 C. difficile KCTC 5009, L. monocytogens ATCC 19115, S. aureus KCTC 1916에서 모두 대조구와 비슷하게 억제환이 생성되어 소목 추출물의 항균성 물질은 열 및 pH에 대체로 안정한 결과를 보여주었다. 상기 결과들을 종합해 볼 때 소목 에탄올 추출물이 그람 양성균에 대해 항균활성이 뛰어난 것으로 보아 소목을 그람 양성의 병원성 미생물을 억제하기 위한 항균제제 및 기능성 식품의 소재로써 활용할 수 있다고 판단된다.

본 연구는 우리나라 장수지역에서 제조된 전통된장을 수거하여 식중독세균 오염도와 미생물 군집 현황을 분석하고, 분리된 미생물 군집의 Bacillus cereus 길항 효과를 평가함으로써 전통된장의 미생물학적 안전성을 평가하고자 하였다. 전통된장의 미생물학적 안전성을 평가하기 위해 일반세균, 대장균군, 식중독세균을 실험한 결과 일반세균수는 $10^6{\sim}10^9CFU/g$의 분포를 나타내었고 대장균군은 불검출 되었다. 식중독세균 중 B. cereus는 전통된장 10개 중 7개에서 검출되었으나 기타 식중독균은 불검출 되었다. 실험 결과 장수지역 전통된장에 가장 문제가 되는 미생물은 B. cereus로 나타나 전통된장의 안전성 확보를 위해 B. cereus 제어가 중요한 것으로 판단되었다. 전통된장의 미생물 군집 분석결과 Bacillus subtilis가 155균주(47.4%)로 가장 높은 분포를 나타내었으며, B. licheniformis 68균주(20.8%), B. amyloliquefaciens 46균주(14.1%)로 높은 분포를 나타내는 등 총 327균주가 동정되었다. B. cereus에 대한 길항 효과를 평가한 결과 분리균주 327균주 중 20균주(6.1%)에서 9~12 mm 생육저지환이 관찰되었으며, B. subtilis가 12균주로 가장 많았고, B. amyloliquefaciens 5균주, B. licheniformis 3균주 순으로 분포하였다. 전통된장의 경우 B. cereus 오염도가 식품공장 제조 된장에 비해 높지만 B. cereus 길항효과를 나타내는 균주가 많은 것으로 판단되었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때 전통된장에 오염된 B. cereus 위험성은 기존의 생각보다 낮을 것으로 판단되며, 향후 다수의 전통된장을 대상으로 한 B. cereus 길항 효과 실험이 필요한 것으로 판단되었다.

본 연구에서 가금류의 주요 병원성 식중독 균을 인위적으로 오염시킨 훈제오리육을 진공포장 조건에서 10, 15, $24^{\circ}C$에 저장하면서 유통기한 동안 관찰한 미생물의 증식 및 생존 결과 Campylobacter jejuni는 저장기간 이내에 사멸하는 경향을 보였으며, Salmonella Typhimurium과 Listeria monocytogenes는 균주의 성장 속도에는 차이가 있었으나 증식하는 경향을 보였다. 훈제오리의 유통온도는 $10^{\circ}C$이며 유통기한이 약 30일인 것을 고려했을 때, 초기 오염 수준이 Campylobacter 균주에 의한 식중독을 유발하게 되는 균수 500 CFU/g 수준 이하에서는 유통기한 내에 문제가 없을 것으로 생각한다. 그러나 낮은 온도에서 저항성이 증가하며 살아있으나 배양은 불가능한 상태인 VBNC 상태의 C. jejuni의 특성에 따라 적절한 조건에서 회복되어 병원성을 일으킬 가능성이 있으므로 C. jejuni에 대한 지속적인 관리가 필요하다. 또한, S. Typhimurium과 L. monocytogenes의 경우 일반적인 유통/보관 온도인 $10^{\circ}C$에서도 증식이 가능하며, 특히 가공품 및 RTE 식품은 적절한 가열처리 없이 소비할 경우 식중독 발생 가능성이 높다는 점에서 제품 제조 단계에서부터 위생적인 관리가 필요하다. 본 연구에서는 C. jejuni biofilm cells을 인위적으로 오염시킨 훈제오리육을 진공포장 하여 일반 유통/보관 온도인 $10^{\circ}C$와 실온, 그리고 일반적으로 C. jejuni가 증식 가능한 온도인 $36^{\circ}C$에서 저장하였으나, C. jejuni biofilm cell은 훈제오리에서는 모든 온도에서 재증식이 불가능한 것으로 관찰되었다. 또한, $10^{\circ}C$의 저온에서 유도한 VBNC 상태의 C. jejuni를 훈제오리에 인위적으로 오염시키고 혐기적 조건에서 $42^{\circ}C$에 1일간 저장하며 VBNC 상태의 C. jejuni의 재증식 가능성을 분석하였으나, 최적 증식 온도인 $42^{\circ}C$에서도 재증식은 관찰되지 않았다. 이처럼 본 연구에서는 biofilm을 형성한 C. jejuni도 VBNC 상태의 C. jejuni는 살아 있으나 훈제오리에서의 증식은 관찰되지 않았다. 따라서 훈제오리에서의 C. jejuni의 위험성은 매우 적은 것으로 생각한다. 그러나 C. jejuni의 경우 매우 적은 양으로도 식중독을 일으킬 수 있고 C. jejuni biofilm 및 VBNC의 특성에 따라 잠재적인 위험성을 포함하는 동시에 유통/보관 온도인 냉장 온도에서 더 잘 살아남는다는 점에서 식중독 발생의 주요 원인으로 작용할 수 있는 교차오염과 전이를 예방하는 것이 중요하므로 이에 대한 관리가 강조되어야 할 것으로 생각한다.

본 연구는 2015년 7월부터 2016년 3월까지 내원한 대상자들을 공복혈당에 따라 정상군과 전당뇨병군으로 구분하고 각 대상자의 유제품 섭취량과 당뇨병 위험인자 및 전당뇨병 발병 유무와의 연관성을 분석하고자 하였다. 분석한 당뇨병 위험인자 중 특히 수축기 혈압과 이완기 혈압이 전당뇨병 발병 위험과 유제품 섭취량과 유의적인 연관성을 보였다. 또한, 유제품 섭취 수준에 따른 당뇨병 위험 인자의 특성에 있어 유의적인 차이는 없었지만 유제품 섭취량과 전당뇨병 발병 위험과 유의적인 음의 연관성을 보여주어 대규모 연구 수행의 필요성을 제안하였다. 그리고 당뇨병 관리의 대상을 전당뇨병 대상자까지 확대시켜 지속적인 공복혈당 모니터링을 실시하고, 당뇨병 예방 영양중재와 유제품 식사 가이드 라인을 개발하는 것이 중요하다.

생체 내에서 발생하는 활성산소종(ROS)은 정상적인 상태에서 체내의 항산화 효소와 물질에 의해서 소거되지만, ROS가 과도하게 생성되면 산화적 스트레스를 유발한다. 천연물을 이용하여 이러한 ROS를 경감시켜 산화적 스트레스를 감소시키는 것은 만성 질병을 예방하고 각종 질병의 합병증을 예방할 수 있는 식이 전략의 하나이다. 본 연구에서는 국화, 영지, 가시오가피, 오미자, 지구자, 구기자, 그리고 산수유를 공통으로 한 혼합 한약재 발효액을 제조하였으며, 조성에 따라 하고초와 쇠비름이 추가된 FHM-A 및 석창포와 산해박이 추가된 FHM-B로 구분하였으며, 혼합 한약재 발효물을 활용하여 차 및 음료 개발에 있어 기초자료로 활용하고자 하였다. FHM-A 및 FHM-B의 총페놀 함량을 분석한 결과 FHM-B에서 유의적으로 높은 총페놀 함량이 나타났다. ORAC value는 FHM-A가 FHM-B보다 유의적으로 높은 활성을 나타냈고, ROS 생성 억제 활성은 FHM-A와 FHM-B 간에 차이가 나타나지 않았다. 간세포인 HepG2 세포에서 에탄올로 유도된 산화적 스트레스에 대한 발효액 FHM-A 및 FHM-B는 $10{\sim}100{\mu}g/mL$에서 모두 세포독성을 나타내지 않았으며, FHM-A와 FHM-B 모두 에탄올로 유도된 세포독성에 대한 보호 효과를 나타냈다. 또한, FHM-A와 FHM-B 모두 에탄올로 유도된 산화적 스트레스로 인해 증가한 지방축적을 억제하는 효과를 나타냈다. 신경세포인 PC12 세포에서 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스에 대한 발효액 FHM-A 및 FHM-B의 분석 결과 $1{\sim}50{\mu}g/mL$에서 FHM-A와 FHM-B 모두 세포독성을 나타내지 않았으며, FHM-A와 FHM-B 모두 농도 의존적으로 $H_2O_2$로 유도된 세포독성에 대한 보호효과를 나타냈다. FHM-B는 항산화제로 잘 알려진 비타민 C와 같은 수준의 높은 세포보호 효과를 확인하였다. 이상의 연구 결과는 발효액 FHM-A와 FHM-B가 간 기능 및 신경 스트레스와 관련된 질병 예방을 위한 식품개발에 있어 기초 자료로 활용될 수 있음을 보여준다.

본 연구는 리놀레인산에 7종의 산화방지제를 각각 0.02% 농도로 첨가하여 $50^{\circ}C$의 dry oven에서 8일간 자동산화 시키면서 이들 산화방지제의 잔존량 및 산화안정성을 측정하였다. 잔존량은 HPLC를 사용하여 측정하였으며, 산화안정성은 과산화물가를 이용하여 분석하였다. 잔존량은 0일째(100%)에서 시간에 따른 변화율을 측정하였고, 또한 잔존량을 이용하여 100-잔존량(%)으로 손실률(%)을 계산하였다. 산화방지제 손실률과 과산화물가의 상관관계를 분석하여 연관성을 확인하였다. 잔존량 분석 결과 tert-butylhydroquinone(TBHQ)> dodecyl gallate(DG)> octyl gallate(OG)> propyl gallate(PG)> butylated hydroxyanisole(BHA)> 2,4,5-trihydroxybutyrophenone(THBP)> butylated hydroxytoluene(BHT) 순으로 낮은 잔존량을 나타내었으나, BHA 같은 경우 다른 실험군에 비해 8일째의 잔존량이 4일째의 잔존량에 비하여 감소량이 크지 않았으며 TBHQ은 4일째의 잔존량이 이미 0에 가까운 값을 나타내어 8일째의 잔존량과 큰 차이가 없었다. 과산화물가 측정 결과 대조군> TBHQ> DG> OG> PG> BHA> THBP> BHT 순으로 높은 과산화물가를 보였으며 산화방지제 손실률과 과산화물가의 상관관계 분석 결과 상관관계(correlation coefficient, $R^2$)는 0.3913~0.9963의 범위로, 특히 BHT가 가장 높은 상관관계($R^2$=0.9963)를 보였다. BHA와 TBHQ를 제외한 대부분의 실험군에서 $R^2$ 값은 0.8769 이상의 높은 상관관계를 보였다. 본 연구에서 페놀계 산화방지제는 자동산화 과정에서 리놀레인산 기질 내 산화방지제의 잔존량과 기질의 산화안전성 간의 높은 상관관계를 보여주었다.

아로니아 분말의 첨가량을 0~4%로 달리하여 쿠키를 제조한 후 물리 화학적 품질, 항산화 활성 및 소비자 기호도를 조사하였다. 쿠키 반죽의 pH는 아로니아 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였고(P<0.05), 밀도는 미미하게 증가하는 경향을 보였으나 첨가군 사이에 유의적 차이는 발견되지 않았고(P>0.05), 수분함량은 유의적으로 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 쿠키의 퍼짐성은 아로니아 분말이 첨가됨에 따라 유의적으로 증가하였으나(P<0.05) 첨가농도에 유의적인 영향을 받지 않았으며, 손실률은 유의적으로 감소하였다(P<0.05). 한편 명도(L*)와 황색도(b*)는 아로니아 분말 첨가량 증가에 따라 유의적으로 감소하였으나, 적색도(a*)는 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 쿠키의 경도는 유의적으로 감소하였으나(P<0.05), 상위단계별 첨가군 사이에서 유의적인 차이가 발견되지 않았다(P>0.05). 항산화 활성을 나타내는 DPPH와 ABTS에 대한 radical 소거능은 아로니아 분말의 첨가량이 증가함에 따라 유의적 차이를 나타내며 증가하였다(P<0.05). 아로니아 분말의 첨가 수준, 반죽의 밀도와 수분함량, 쿠키의 적색도(a*)는 색과 씹힘성 기호도와 유의적인 음의 상관관계를 나타냈지만 반죽의 pH, 쿠키의 손실률과 경도는 색과 씹힘성 기호도와 유의적인 양의 상관관계를 나타내었다(P<0.01 또는 P<0.05). 소비자 기호도 검사 결과 2% 첨가군이 다른 시료에 비해 대부분 평가항목에서 유의적으로 높게 평가되어(P<0.05), 쿠키의 관능적 품질과 건강 기능성 효과 등을 고려할 때 쿠키 제조 시 밀가루에 대한 아로니아 분말의 대체량은 2%가 가장 적합한 것으로 판단된다.

감초 분말의 첨가량을 0~8%로 달리하여 제조한 양갱의 물리 화학적 품질 특성 및 관능적 특성을 조사하였다. 감초 분말의 첨가량이 증가함에 따라 양갱의 pH는 유의적으로 감소하였으나(P<0.05), 가용성 고형분과 수분함량은 일부 첨가군 사이에 유의적 차이가 없음에도 불구하고 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다(P<0.05). 양갱의 경도는 감초 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고(P<0.05), 명도($L^*$)는 연갈색을 띠는 감초 분말의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였고, 적색도($a^*$)와 황색도($b^*$)는 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 항산화 활성을 나타내는 DPPH와 ABTS radical 소거능은 유의적인 차이를 나타내면서 증가하는 경향을 보였으며(P<0.05), 두 지표 간 상관관계가 매우 높은 것으로 나타났다. 소비자 기호도 평가 결과 전체 평가항목에서 2% 첨가군이 유의적으로 가장 높은 기호도 평점을 얻어 양갱의 관능적 특성을 유지하면서 감초 분말의 기능적 이점을 최대한 활용하기 위한 최적의 첨가 농도는 2%로 판단된다.