본 연구에서는 잣피 20% 주정 추출물을 첨가한 식이로 하여 바이러스에 감염되어 면역력이 결핍된 마우스에서 면역조절 효과를 확인하고자 T, B 세포의 증식능, Th1 type cytokine과 Th2 type cytokine, NK cell activity, phagocytic activity를 확인하였다. 바이러스로 인하여 AIDS와 유사하게 면역 결핍된 마우스 모델에서 cytokine의 불균형과 T 세포와 B 세포의 proliferation이 균형적으로 회복됨을 확인하였고 바이러스로 인해 자연살해세포와 대식세포의 활성능이 감소하였지만 잣피 20% 주정 추출물의 공급 시 활성능 회복에 도움을 주는 것을 확인하였다. 따라서 잣피 20% 주정 추출물은 LP-BM5 virus로 유도한 면역 결핍 마우스 모델에서 면역조절작용에 효능이 있음을 확인하였다.

고지방-콜레스테롤 식이를 급이시켜 고지혈증을 유도한 흰쥐에 4주 동안 매일 동결건조 마늘분말 5 mg/100 g BW(FGT-1)와 15 mg/100 g BW(FGT-2)를 보충 투여시켜 동결건조 마늘분말이 체내 지질대사에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. FGT-1군과 FGT-2군의 최종체중, 체중증가량 및 식이효율은 고지방-콜레스테롤 급이군(HFC군)보다 유의적으로 낮았으며, 식이 섭취량은 모든 실험군에서 유의적인 차이가 없어 동결건조 마늘분말의 급이는 식이 섭취량에는 영향을 주지 않으면서 체중을 감소시켰다. 혈청 중 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질 함량은 FGT-1군과 FGT-2군이 대조군보다 유의하게 낮았다. 특히 총 지질 함량은 FGT-2군이 FGT-1군보다도 약 9% 더 낮았고 HFC군 보다는 약 12% 더 낮았다. 혈중 총 콜레스테롤은 고지방-콜레스테롤 식이 급이군에 비해 10% 이상, 중성지질은 37% 이상, LDL-콜레스테롤은 8% 이상 감소 효과가 있었고, 동맥경화지수 및 심혈관계 질환 위험지수 또한 유의적으로 낮았다. 혈중 간 기능 지표(ALP, AST 및 ALT)와 지질성분들은 FGT-1군과 FGT-2군이 HFC군보다 유의적으로 낮았다. 혈액의 TBARS 함량은 FGT-1군과 FGT-2군이 HFC군에 비해 각각 13.9%와 29.9% 더 낮았으며, 항산화 활성은 각각 약 1.4배와 2.2배 더 동결건조 마늘분말 급이군에서 높았다. 상기의 실험 결과들을 종합해보면 동결건조 마늘분말의 급이는 혈액 및 간장 내에서 HDL-콜레스테롤을 증가시키지는 못하지만 LDL-콜레스테롤과 중성지질의 농도를 저하시킴으로써 지질농도를 개선하는 효과를 가짐을 확인할 수 있었다. 동결건조 마늘분말의 급이는 혈액 및 간장 내 지질농도보다는 체내 지질과산화물의 생성을 억제하고, 항산화 활성을 높이는 데 더 큰 영향을 미쳤다. 이러한 생체 내에서 지질과산화 억제 및 항산화 효과는 동결건조 마늘분말의 급이에 따른 체내 지질농도 개선효과와 상승작용을 통해 동맥경화, 고지혈증 등과 같은 심혈관계 질환의 예방 및 개선에 기여할 것으로 기대된다.

본 연구에서는 고메이신 함유 옥수수수염 추출물의 유전독성에 대한 안전성을 규명하고자 세균에서의 복귀돌연변이 유발성, 염색체 이상, 마우스 골수세포에 있어서 소핵실험을 수행하였다. 세균에서의 복귀돌연변이 유발성 여부는 Salmonella Typhimurium의 히스티딘 요구성 균주인 TA100, TA1535, TA98 및 TA1537의 4개 균주와 대장균 Escherichia coli의 트립토판 요구성 균주인 WP2 uvrA를 이용하여 대사활성계 적용(+S9 Mix) 및 비적용(-S9 Mix)하에서 유전 손상을 측정한 결과 모든 균주에서 대사활성계 적용 및 비적용 시 옥수수수염 추출물(5,000, 1,666.67, 555.56, 185.19, $61.73{\mu}g/plate$)에서 복귀돌연변이 평균 집락수의 변화 및 농도 의존적인 증가는 관찰되지 않았다. 염색체 이상 실험에서 대사활성계 적용 및 비적용 6시간 처리군(최고농도 $1,250{\mu}g/mL$)과 대사활성계 비적용 24시간 처리군(최고농도 $250{\mu}g/mL$)에서 이상 중기상 발현 빈도의 증가 및 음성대조군에 비하여 통계적으로 유의성이 확인되지 않았다. 마우스 골수세포에서의 소핵실험에서는 모든 투여용량의 옥수수수염 추출물(0, 500, 1,000, 2,000 mg/kg)에서 다염성 적혈구 중 소핵다염성 적혈구의 출현 빈도 및 총 적혈구에 대한 다염성 적혈구의 출현 빈도가 음성대조군과 비교하여 유의한 차이가 없었으므로 2,000 mg/kg 옥수수수염 추출물의 섭취는 마우스 골수세포의 소핵 유도에 영향을 주지 않는 것으로 판단된다. 결론적으로 세균에서의 복귀돌연변이 실험, 염색체 이상 실험 및 생체 내에서의 마우스 골수세포에서의 소핵시험을 통하여 본 실험 조건에서 고메이신 함유 옥수수수염 추출물은 유전독성을 유발하지 않는 것을 확인하였다.

본 연구에서는 잣피 열수, 20% 주정, 50% 주정 추출물들이 항염증과 항산화에 미치는 영향을 확인하기 위하여 ABTS 항산화능과 SOD, CAT, GPx 항산화 효소, NO의 분비량, 염증성 cytokine의 분비량을 살펴보고자 하였다. 잣피 열수, 20% 주정, 50% 주정 추출물 중 20% 주정 추출물이 항산화능, 항산화 효소 활성 증가, NO의 분비량 감소, 염증성 cytokine 분비량을 감소시켜 염증반응과 항산화 반응에 도움을 주어 내부에서 생성된 활성산소종과 외부로부터 침입한 미생물, 감염된 세포나 종양세포 등을 효과적으로 제거할 수 있을 것이라 예상할 수 있었다. 이는 염증뿐만 아니라 면역반응에서도 영향을 미칠 것이라 생각되며 염증조절 및 항산화 반응에 긍정적인 변화를 보였으므로 추후 염증 조절제로서 기능성 식품의 상업화에 기초 자료가 되어 국내 기능성 소재로서의 개발 가능성을 기대할 수 있다.

본 연구에서는 가압증숙 산수유의 이화학적 품질특성 변화를 모니터링 하였고, 폐 표피세포 보호 효과에 대해 알아보기 위하여 인간유래 L132 세포주를 이용하여 과산화수소로 유도된 산화 스트레스 모델에서 가압증숙 산수유 추출물의 세포 사멸 억제 효과를 확인하였다. 색도에서 명도를 나타내는 L값은 무처리 산수유 분말에서 42.75로 가장 높게 나타났으며, 대조군에 비해 가압증숙 시간이 증가할수록 L값은 유의적으로 감소하였다. 적색도(a값) 및 황색도(b값) 역시 이와 유사한 경향을 나타내었는데, 외형을 살펴보면 2시간 이상 가압증숙 시 색이 검게 변하고 광택이 없어지는 경향을 나타내었다. 2시간 동안 가압증숙 시 총 당, 환원당 및 총 페놀 함량변화를 측정한 결과, 각각 468.53 mg/g, 385.55 mg/g 및 37.32 mg/g으로 나타났다. 유리당 조성은 fructose, glucose 및 sucrose 순이었으며, 2시간 동안 가압증숙 시 각각 207.72 mg/g, 219.40 mg/g 및 4.31 mg/g으로 낮은 함량을 나타내었다. 페놀화합물인 gallic acid 및 furan 화합물인 5-HMF는 대조군에 비해 가압증숙 시간이 증가할수록 함량이 유의적으로 높아짐을 확인하였으며(P<0.05), iridoid 배당체 조성은 morroniside, loganin 및 loganic acid 순으로 함유하고 있었고 2시간 동안 가압증숙 시 다소 낮아지는 경향을 나타내었다. 과산화수소에 의해 유도된 산화적 세포 사멸에 대한 추출물의 보호 효과를 확인하기 위해 가압증숙 산수유 추출물의 L132 세포 독성을 확인한 결과 $1,000{\mu}g/mL$ 농도까지 유의적으로 세포 사멸이 나타나지 않아 세포독성이 없음을 확인할 수 있었다. L132 세포 사멸에 대한 보호 효과는 모든 시료에서 1 mM $H_2O_2$를 첨가한 군과 비교하여 활성이 유의적으로 증가하였으며, 특히 2시간 동안 가압증숙한 산수유 추출물을 $1,000{\mu}g/mL$ 농도로 첨가하였을 때 102.82%로 활성이 가장 크게 증가하여 과산화수소에 의해 유도된 산화적 세포 사멸에 대한 높은 세포 보호 효과를 나타냄을 확인하였다.

본 연구에서는 공초점 주사현미경(CLSM)을 활용하여 장내 유익균과 국산 통곡물(whole grain) 소재들과의 부착을 통해 생육환경에 있어 도움이 될 수 있는 서식공간을 제공받는 것을 시각화하고, 소재들의 프리바이오틱스 효과를 in vitro 배양을 통해 확인하여 통곡물 소재들로 제조된 프리바이오틱스 팽화식품을 개발하는 것을 목표하였고, 그 결과 장 속에서 장내 유익균 균총을 향상시켜 인체의 건강증진에 유익한 팽화과자 제조에 필요한 기초 자료를 확보하였다. 선정곡물들의 일반성분 함량은 수분이 8.99~12.19%, 조회분 1.34~2.39%, 조단백질 7.34~15.38%, 조지방 1.84~8.12%로 함량이 분석되었고, 불용성 식이섬유 3.08~18.62%, 수용성 식이섬유 0.10~3.13%, 그리고 총 식이섬유 함량 5.26~21.36%로 확인되었다. 곡물분말의 프리바이오틱스 부착여부를 CLSM으로 관찰한 결과 곡물분말과 혼합된 Lactobacillus acidophilus는 곳곳에 산재되어 있었지만, 주변 유동액 층보다 상대적으로 곡물분말 주변에 부착되어 존재하였다. 선정곡물들의 장내 유익균의 증진에 활성 효과가 있음을 검증한 결과 L. acidophilus에서는 찰보리 추출물에서 가장 높은 흡광도 값을 보였다. Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis에서는 귀리 추출물에서 가장 높은 효과를 보였다. Streptococcus salivarius subsp. thermophilus에서는 control보다 높은 수치를 보였지만, 두드러진 차이는 보이지 않았다. Bifidobacterium bifidum은 12시간 이후 흡광도 값은 일정하게 유지되었다. 곡물 소재 동결건조 추출물 간의 장내 유익균 활성 정도를 비교한 실험 결과 L. acidophilus에서는 찰보리와 율무에서 가장 높은 생육증진 효과를 보였고 현미를 제외한 다른 곡물 모두 유의한 증진 효과를 보였다. L. delbrueckii subsp. lactis에서는 율무에서 가장 높은 증진 효과를 보였고, S. salivarius subsp. thermophilus에서는 찰보리와 찰수수에서 가장 높은 증진 효과를 보였다. 그리고 B. bifidum에서는 찰보리와 찰기장에서 높은 증진 효과를 보였다. 팽화식품 제조 시 배합에 사용될 6종의 혼합곡물의 장내 유익균 활성 효과를 알아본 결과, 24시간 배양 시 L. acidophilus는 control에 비해 1.72배이상 상승하였고, L. delbrueckii subsp. lactis는 1.89배, S. salivarius subsp. thermophilus는 1.66배 이상, B. bifidum는 1.47배가량 상승한 것으로 분석되었다. 제조된 팽화과자의 색도 측정결과 L값은 치즈맛의 시즈닝 첨가군이 대조군보다 높게 나왔다. a값은 대조군이 적색에 가깝게, 시즈닝 첨가군은 녹색 쪽으로 나타났다. b값은 두 제품에서 크게 유의한 차이를 보이진 않았다. 팽화과자의 경도는 첨가군이 대조군보다 높았고, 바삭거림은 첨가군이 대조군보다 약한 것으로 확인되었다.

본 연구의 목적은 반응표면분석법을 통해 최적화한 뽕잎과 오디 혼합비율을 기본 녹두죽에 첨가하여 고혈압 개선에 도움을 줄 수 있는 기능성 죽을 개발하는 것이다. 뽕잎분말과 오디분말을 독립변수로 하였고, 칼륨, 나트륨, GABA, C3G, rutin 및 flavonoid를 종속변수로 하여 뽕잎분말과 오디분말의 최적 혼합비율을 모니터링 하고자 하였다. 반응표면분석법을 이용하여 산출된 뽕잎분말과 오디분말의 최적 혼합비율 함량은 뽕잎분말 함량 5.41 g, 오디분말 함량 2.65 g이었다. 이때 종속변수들의 최적 함량은 칼륨 함량이 1,844.22 mg/100 g, 나트륨 함량이 52.74 mg/100 g, GABA 함량은 139.98 mg/100 g, C3G 함량은 1,134.89 mg/100 g, rutin 함량은 101.56 mg/100 g 및 flavonoid 함량은 201.28 mg/100 g으로 나타났다. 최적 혼합비율의 뽕잎분말(5.41 g)과 오디분말(2.65 g)을 첨가한 기능성 죽을 제조하여 일반 성분과 무기질 함량 분석을 한 결과 수분 함량은 88.54 g, 탄수화물 함량은 8.77 g, 단백질 함량은 2.24 g, 지방 함량은 0.04 g, 조회분 함량은 0.41 g으로, 최적 혼합비율의 뽕잎분말과 오디분말을 첨가한 녹두죽의 탄수화물, 단백질, 지방, 조회분 및 무기질 함량이 뽕잎과 오디의 혼합분말이 첨가되지 않은 기본 녹두죽보다 모두 높았다. 결론적으로 최적 혼합비율의 뽕잎분말과 오디분말이 첨가된 기능성 죽은 고혈압 개선에 도움을 줄 수 있는 칼륨, 나트륨, GABA, C3G, rutin 및 flavonoid와 같은 기능성 성분이 우수하여 고혈압 환자의 혈압개선에 도움을 줄 수 있을 것이다.

목단피의 oxypaeoniflorin 및 paeoniflorin의 함량 분석 및 원료의 표준화를 위하여 분석법의 개발 및 검증을 실시하였다. 기존의 보고된 분석법을 개선하여 분석법을 개발하고 확립된 분석법에 대한 분석법 검증을 실시하였다. 분석법 검증은 특이성, 직선성, 정확성, 정밀성, 검출한계 및 정량한계를 통하여 분석법의 신뢰성을 검증하였다. HPLC를 이용한 분석방법에서 표준용액의 머무름 시간과 목단피 추출물의 머무름 시간이 일치하였으며, 동일한 spectrum을 나타내는 것을 확인하여 분석법의 특이성을 검증하였다. Oxypaeoniflorin 및 paeoniflorin의 검량선은 상관계수 값이 각각 1.0000, 0.9998로 나타나 우수한 직선성을 보여주어 분석에 적합함을 확인하였다. 농도를 아는 시료에 인위적으로 저농도, 중간농도, 고농도의 표준물질을 첨가하여 정밀성 및 정확성을 계산하였다. Oxypaeoniflorin 및 paeoniflorin의 정밀성은 일간 정밀성, 일내 정밀성으로 확인하였으며, oxypaeoniflorin 및 paeoniflorin의 일간 정밀성은 각각 0.70~3.19%, 1.74~2.43% 수준으로 확인되었으며, 일내 정밀성은 0.32~0.92%, 0.62~2.28% 수준으로 5% 이하의 우수한 정밀성을 보였다. 정확성 측정 결과 oxypaeoniflorin 및 paeoniflorin의 일간 정확성은 98.33~102.11%, 97.72~118.12%를 나타내었으며, 일내 정확성은 98.44~101.56%, 97.10~112.00% 수준으로 우수한 정확성을 나타내었다. Oxypaeoniflorin 및 paeoniflorin의 검출한계는 각각 $0.23{\mu}g/mL$, $0.25{\mu}g/mL$였고 정량한계는 $0.71{\mu}g/mL$, $0.77{\mu}g/mL$로 나타내어, 저농도에서도 검출이 가능함을 확인하였다. 분석법 검증 결과, 확립된 분석법은 특이성, 직선성, 정밀성, 정확성, 검출한계 및 정량한계가 모두 우수한 분석법임을 검증하였다. 또한, 검증된 분석법을 이용하여 목단피 추출물 시료 중 oxypaeoniflorin 및 paeoniflorin의 함량을 분석한 결과 oxypaeoniflorin $6.43{\pm}0.20mg/dry\;weight\;g$, paeoniflorin $20.25{\pm}0.37mg/dry\;weigh\; g$의 함량을 가지고 있는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과 목단피의 지표성분인 oxypaeoniflorin 및 paeoniflorin의 HPLC를 이용한 동시분석방법이 적합한 분석방법임이 검증되었다.

본 연구는 돼지고기로 제조된 소시지에 저가원료인 닭고기 혼합비율을 정량하기 위해 real-time PCR 법과 소량 함유된 닭의 정량의 정확도를 높이기 위해 닭의 내부 표준물질을 첨가하는 방법을 적용함으로써 소시지의 진위판별 가능성을 제시하였다. DNA 회수율과 PCR 증폭효율을 높이기 위해 QIAamp DNA Micro Kit을 사용하였고, 최종 PCR 반응액 $20{\mu}L$에 template DNA($5{\sim}10ng/{\mu}L$)는 $3.0{\sim}5.0{\mu}L$, primer 농도는 $0.5{\mu}L(10pmol)$, $2{\times}$ Cybrgreen buffer는 $10{\mu}L$로 조정하였을 때 가장 적합하였고, PCR 증폭조건은 annealing 온도를 $62^{\circ}C$, extension 온도를 $68^{\circ}C$, final extension 시간은 33초, 최종 PCR cycle은 40 cycle로 했을 때 가장 PCR 증폭효율이 좋은 것으로 평가되었다. 돼지와 닭의 DNA를 50 ng에서 0.05 ng으로 순차적으로 10배씩 희석한 template DNA를 이용해 민감도(최소 검출한계)를 확인한 결과 돼지와 닭 모두 0.05 ng 이상으로 각각 확인되었다. 표준곡선의 결정계수($R^2$)도 모두 0.995 이상으로 표준곡선의 linearity가 정량에 적합한 것으로 확인되었다. 돼지고기와 닭고기를 각각 70:30 비율로 혼합한 3점의 시료를 $70^{\circ}C$에서 10분간 열처리한 후 정량분석을 실시하여 기대치에 의한 측정치를 비교한 결과, 64.3:35.7의 비율로써 평균 5.7%의 차이를 나타내 생육(raw meat) 또는 가열처리된 시료의 상태에 따라 DNA에 영향을 주어 PCR 증폭효율 및 DNA 정량 값에 일부 영향을 주는 것으로 판단되었다. 소시지에 함유된 돼지고기와 닭고기의 함량을 분석한 결과 돼지고기에 비해 닭고기 함량이 적은 소시지에서는 닭고기(6%, 12%, 25%, 38%)의 검출이 어려웠고, Ct(threshold cycle) 값에 따른 DNA 정량값이 매우 낮아 배합비율을 환산이 어려웠다. 그러나 소시지에 닭의 표준물질 DNA(50 ng)를 첨가함으로써 배합비율이 증가할수록 Ct값도 점차 낮아져서 배합비율을 반영하고 있음에 따라 Ct값의 평균치${\pm}$오차범위 값으로 간접적으로 배합비율을 추정할 수 있을 것으로 생각되었다.

본 연구에서는 튀긴 약과(FY) 및 구운 약과(BY)의 자소엽 분말의 첨가 비율을 달리하여 약과를 제조하고 이화학적 품질 특성을 분석하였다. 수분함량은 튀긴 약과 7.05%, 자소엽 분말 첨가량에 따른 구운 약과가 12.42~10.44%로 튀긴 약과보다 구운 약과 및 자소엽 분말 첨가군이 높게 나타났으며, 자소엽 분말 함량에 비례하여 수분함량이 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 튀기는 과정 중 약과 내 수분이 유실된 것으로 판단되며 구운 약과가 튀긴 약과보다 팽화율은 낮지만, 일정한 크기와 형태를 유지하여 튀긴 약과의 단점을 해소하며 동시에 쿠키 타입의 약과 제조에 적합할 것으로 판단된다. 조지방의 경우 튀긴 약과가 구운 약과보다 지방 성분이 높았으며, 이는 튀기는 과정에서 수분과 유지의 교환반응이 진행되기 때문으로 판단된다. 약과 열량의 경우 튀기는 조리법을 사용한 FY 시료는 501 kcal로, 오븐에 굽는 조리법을 사용하는 BY 시료군들에 비해서 약 65.8 kcal 정도 높은 것을 확인할 수 있었으며, 이는 기름에 튀기는 조리법과 오븐에서 굽는 조리법에 따른 조지방의 함량 차이가 크게 영향을 미친 것으로 판단된다. 약과의 색도는 튀긴 약과보다 구운 약과의 L값은 높게 나타났고 a, b값이 낮게 나타났으며, 이는 자소엽 분말 함량이 증가함에 따라 L, a, b값은 모두 감소하였다. 조직감의 경우 자소엽 분말의 첨가량에 비례하여 약과의 경도, 응집성, 씹힘성, 검성은 증가하였으나 탄력성은 감소하였다. 약과의 DPPH 라디칼 소거 활성은 BY 0.2~0.4% 시료군이 FY와 BY 0~0.1%에 비해 높게 나타났고, 자소엽 분말 첨가량이 증가할수록 항산화 활성도 증가하였다. 따라서 구운 약과 제조 시 자소엽 분말을 0.2% 이상 첨가하였을 때 항산화 효과가 증진함을 알 수 있었다. 관능평가에서 맛, 전반적인 기호도 평가에서는 BY 0.1% 시료가 가장 선호도가 높은 것으로 나타났고 향과 색에서는 BY 0% 시료의 선호도가 가장 높게 나타났다. 이상의 결과를 통하여 자소엽은 항산화 활성이 우수한 소재로 자소엽 분말을 첨가하여 구운 약과를 제조할 경우 열량 및 지방 감소, 항산화 활성 증가 효과를 알 수 있었고, 또한 구운 약과는 기존 튀긴 약과에 비해 경도 값이 쿠키 경도와 비슷하여 차후 약과 제품 유통 시 형태 보존에 대한 안전성 유지에 도움을 줄 것이다. 더불어 기존 튀긴 약과의 상품성, 맛과 품질을 개선해야 할 필요성을 인식할 기회를 제공하며 한국의 대표 디저트에 부합하는 약과 제조 방법 정립에 중요한 자료가 될 것이다.

전통장류로부터 식품 유해요소를 생성하지 않는 Bacillus 균주를 분리하여 세포외효소 활성(amylase, protease, cellulase, xylanase)을 측정한 후, 단백질 분해 활성이 우수한 14개 균주와 비교균주 1균주를 선발하였다. 선발된 균주에 대해 16S rRNA 유전자를 이용한 균주 동정을 실시한 결과, B. amyloliquefaciens 10종, B. methylotrophicus 1종, B. velezensis 1종, B. subtilis 3종이 분리 동정되었다. 그중 B. subtilis JBG17019, B. amyloliquefaciens JBD17076, B. amyloliquefaciens JBD17109 균주에서 식중독미생물에 대한 증식 억제능이 확인되었다. Glutamic acid 대사와 관련한 발효특성을 확인하기 위하여 선발된 Bacillus 균주에 대해 glutamate, glutamine 및 ${\gamma}$-PGA 생성능을 측정하였다. 발효특성과 ${\gamma}$-PGA 생성능에 대한 다변량 요인분석을 주성분(PCA) 추출법으로 분석한 결과, PC1(효소 활성(amylase, cellulase, xylanase), PC2(${\gamma}$-PGA 생성능) 및 PC3(protease, glutamate 및 glutamine)의 3가지 주성분이 분류되었다. 주성분(PC)의 추출에 따라 B. amyloliquefaciens JBD17076 및 B. subtilis JBG17019 균주는 우수한 효소 활성 및 ${\gamma}$-PGA 생성을 하는 것으로 평가되었다.

바나나 껍질과 파인애플 껍질에서 식품의 향에 가장 많이 사용되는 ethyl butyrate를 합성할 수 있는 ester synthetase의 최적 조건을 확립하고자 반응표면분석(response surface methodology, RSM)을 사용하였다. RSM 분석 결과 바나나 껍질에서 회수한 ester synthetase의 ethyl butyrate 합성 최적 조건은 ethanol의 농도가 38.7050 mM, butyric acid의 농도가 50.9019 mM, 반응시간이 4.3662시간일 때 최대 예측값은 45.8199 mM이었다. 파인애플 껍질에서 회수한 ester synthetase의 ethyl butyrate 합성 최적 조건은 ethanol의 농도가 54.6502 mM, butyric acid의 농도가 58.7638 mM, 반응시간이 4.7436시간일 때 최대 예측 값은 65.1087 mM임을 알 수 있었다. 결론적으로 ethyl butyrate 합성을 위해서는 바나나 껍질에서 회수한 ester synthetase보다는 파인애플 껍질에서 회수한 ester synthetase가 더 효율이 높음을 알 수 있었다. 앞으로 이들의 연속 대량 생산을 위해서 효소의 고정화 방법과 연속적인 기질 투입을 위한 기술 등의 개발이 더 이루어진다면 천연향 원료의 개발이 가능할 것으로 판단된다.

경기도 용인지역에 위치한 고등학교에 재학 중인 고등학생 310명을 대상으로 카페인 함유 식품의 소비 패턴 및 소비 수준에 대한 조사를 실시한 후 결과를 요약하면 다음과 같다. 연구 대상자의 성별은 남학생이 171명(55.2%), 여학생이 139명(44.8%)이었으며 학년은 1학년이 31.9%, 2학년이 34.2%, 3학년이 33.9%였다. 하루 평균 카페인 소비량은 남학생의 경우 41.27 mg, 여학생은 36.47 mg으로 남학생이 많은 것으로 나타난 반면, 몸무게 1 kg당 하루 평균 카페인 소비량은 여학생 0.696 mg, 남학생 0.651 mg으로 여학생이 높게 나타났으나 유의적인 차이는 없었다. 카페인의 소비패턴은 '커피류(남학생 18.95 mg/d, 여학생 26.28 mg/d)'가 성별과 관계없이 가장 많았으며 그다음으로는 '탄산음료류(남학생 14.29 mg/d, 여학생 5.85 mg/d)'로 나타났다. 남학생은 '커피류' 중 '캔커피(P<0.01)'와 '탄산음료(P<0.001)'의 소비가 여학생에 비해 많았으며 여학생(0.33 mg/d)은 남학생(0.24 mg/d)보다 '초콜릿류'의 소비가 많은 것으로 나타났다(P<0.05). 카페인의 하루 평균 총소비량에 대한 각 카페인 함유 식품군의 기여도를 조사한 결과에서도 성별과 관계없이 '커피류(남학생 0.492, P<0.001, 여학생 0.944, P<0.001)'가 가장 높은 표준화 계수 값을 나타냈다. 그다음으로는 성별과 관계없이 '탄산음료류', '에너지음료류' 순이었다. KFDA의 청소년 기준 하루 안전한 카페인 소비량(<2.5 mg/kg)을 기준으로 고등학생들의 카페인 소비 수준을 조사한 결과, 남학생의 3.5%와 여학생의 5.8%가 과잉으로 카페인을 섭취하는 것으로 나타났다. 카페인 과잉섭취군의 하루 평균 카페인 소비량은 여학생(376.82 mg)이 남학생(341.35 mg)에 비해 많았으나 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났으며 몸무게 1 kg당 카페인 소비량은 남학생 5.38 mg, 여학생 6.96 mg으로 나타났다. 고등학생의 약 95% 정도가 하루 평균 카페인 소비량이 정상적인 수준을 나타내고는 있으나 일부 고등학생들의 카페인 섭취가 과잉된 것으로 나타났으므로 안전한 카페인의 섭취가 유도될 수 있도록 고카페인 식품에 대한 국가적인 차원의 철저한 관리지침을 통해 안전한 섭취의 유도 및 적극적인 영양교육이 요구된다.

본 연구는 고지방식이(열량의 40%를 지방으로 공급)로 유도한 비만마우스에게 아피오스 분말(10%, w/w)을 12주간 급여한 후 내장지방 감소 및 지방간 개선 효과를 살펴보았다. 아피오스 분말 급여로 인한 유의적인 체중 감소는 보이지 않았으나, 부고환지방과 후복막지방 무게가 유의적으로 감소하여 총 내장지방 무게는 대조군에 비해 14.3% 감소하였다. 부고환지방조직의 지방세포 크기 역시 아피오스 분말군에서 현저히 감소되었다. 혈청의 유리지방산, 중성지질과 총 콜레스테롤 함량은 실험군 간의 유의적인 차이가 없었으나 총 콜레스테롤에 대한 HDL-콜레스테롤 비와 동맥경화 지수는 아피오스 분말군이 대조군에 비해 각각 18.9%와 47.2% 유의적으로 개선되었다. 혈청의 렙틴 함량은 아피오스 분말군이 대조군에 비해 유의적으로 낮았다. 고지방식이를 급여한 마우스에 아피오스 분말 급여는 간 조직 중의 지질축적 및 유리지방산과 중성지질 함량을 유의적으로 낮추는 것으로 나타났다. 간 조직의 지질합성 관련 유전자인 Pparg, Fasn과 Dgat2의 발현이 아피오스 분말 급여로 억제되었다. 이상의 결과에서 아피오스 분말은 고지방식이로 인한 내장지방 축적과 지방간을 개선할 수 있을 것으로 평가되었다.

본 연구는 ${\beta}$-carotene과 lycopene의 양자역학 및 화학적 항산화능과 세포 내 항산화 효과를 분석하였다. ${\beta}$-Carotene과 lycopene의 항산화능을 양자역학적으로 비교한 결과 lycopene의 항산화능이 ${\beta}$-carotene보다 높은 것으로 나타났으며, 이러한 항산화능의 차이는 FRAP로 측정하였을 때도 유사하게 관찰되었다. Trolox와 비교했을 때 ${\beta}$-carotene과 lycopene의 FRAP 수치는 유의적으로 낮았으나 LPS에 의한 세포 내 ROS 생성을 낮추는 데는 두 카로티노이드가 더 우수한 것으로 나타났다. 그러므로 본 연구에서 비교한 ${\beta}$-carotene과 lycopene의 양자역학적 항산화능은 화학적 항산화능을 일부 반영하지만, 실제 세포 내 ROS에 의한 산화스트레스 저하 효과와는 차이가 있는 것으로 나타났다.