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55e-0c9-31881334-8288-4690-9b0c-3ebd6331a4f9_00	생명LA	펜톤산화에 의한 바이오매스 분해향상과 펜톤산화 용액 재사용 평가	<h2>3.2 바이오매스의 펜톤산화-열수처리</h2> <p>바이오매스의 분해를 촉진하기 위해 펜톤산화 후 열수처리를 수행하였다. 일반적으로 열수처리 과정에서 바이오매스는 물 분자와 수소이온이 결합하여 묽은 산 역할을 수행하는 하이드로늄 이온에 의해 가수분해되며, 반응 공정 중 바이오매스로부터 생성된 유기산에 의해 약산성 조건으로 전환됨에 따라 가수분해가 촉진된다. 펜톤산화에 의해 \(1 \)차적으로 분해된 바이오매스는 원시료의 열수처리와 비교하여 순차적인 열수처리를 수행할 경우 향상된 가수분해 효율을 기대할 수 있다. 원시료-열수처리(RM-HT), 펜톤산화-열수처리 ( \( \mathrm { FO } - \mathrm { HT } \), \( \mathrm { FO } - \mathrm { RD } - \mathrm { HT } \), \( \mathrm { FO } - \mathrm { R } 1- \mathrm { HT } \) , \( \mathrm { FO } - \mathrm { R } 2- \mathrm { HT } \), \( \mathrm { FO } - \mathrm { R } 2- \mathrm { HT } ) \) 를 수행하여 펜톤산화에 의한 바이오매스 분해 촉진을 확인하였다. 바이오매스 열수처리 후 생성된 액상가수분해산물의 성분분석 결과는 Table \(2 \) 와 같다. 자일로스는 액상가수분해산물의 주요성분으로 최초 펜톤산화 조건 \( ( \mathrm { FO } ) \) 에서 가장 높은 농도 \( (16.51 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } ) \) 로 검출되었다. 펜톤산화 없이 열수처리를 수행하였을 때( \( \mathrm { RM } - \mathrm { HT } ) \) 자일로스는 \( 2.72 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) 로 펜톤산화에 의해 바이오매스 분해가 촉진되었음을 확인하였다. 이것은 선행연구 결과와 일치하였으며, 펜톤산화-열수처리에 의해 헤미셀룰로오스가 효과적으로 제거되었음을 의미한다. 펜톤산화 용액 재사용 조건의 열수처리 후 액상가수분해산물에는 최초 펜톤산화 조건( \( \mathrm { FO } - \mathrm { HT } ) \) 과 비교하여 낮은 농도의 당과 분해산물을 포함하였다. 펜톤산화 용액의 재사용으로부터 최초 펜톤산화( \( \mathrm { FO } - \mathrm { HT } ) \) 분해 효과를 기대하기 어려우나 재사용할 경우 효과적인 바이오매스 분해를 유도하는 것으로 나타났다. 펜톤산화 용액은 재사용 시 첨가된 증류수 및 펜톤 시약 농도에 따라 분해산물 농도의 차이를 나타냈다. 증류수가 첨가된 \( \mathrm { FO } - \mathrm { RD } - \mathrm { HT } \) 은 자일로스의 분해를 촉진하였다. 반면 펜톤시약이 첨가된 조건에서는 리그닌 분해산물인 TPC의 농도가 상대적으로 높았다. 이것은 펜톤산화 과정에서 \( \mathrm { OH } \) 라디칼의 생성을 촉진시켜 방향족 화합물인 리그닌을 효과적으로 분해한 것으로 판단된다.</p>	[ "바이오매스 분해를 촉진하기 위해 펜톤산화 후 열수처리를 수행했고, 팬톤산화 용액의 재사용으로부터 최초 펜톤산화 분해 효과를 기대하기 어려우나 재사용하는 경우에는 바이오매스 분해를 효과적으로 유도했다. 팬톤산화 용액 재사용 시 첨가된 증류수 및 팬톤 시약 농도에 따라 분해산물 농도에 차이가 있었으며, 증류수가 첨가된 FO-RD-HT은 자일로스 분해를 촉진한 반면 펜톤시약이 첨가된 조건에는 TPC의 농도가 상대적으로 높았다." ]
55e-0c9-6627d3ab-f897-4337-b9e9-b3db36491aee_01	생명LA	펜톤산화에 의한 바이오매스 분해향상과 펜톤산화 용액 재사용 평가	<h2>2.4 액상 및 고형바이오매스의 화학성분 분석</h2> <p>펜톤산화와 펜톤산화-열수처리 후 생성된 액상가수분해 산물에 포함되어 있는 당 및 분해산물은 Aminex \( \mathrm { HPX } -87 \mathrm { H } \) column( \(300 \times 7.8 \mathrm { ~mm } \), Bio-Rad, Hercules, USA)과 refractive index detector(Waters 2414 system; Alliance, USA)가 장착된 HPLC(Waters 2695 system; Alliance, MA, \( \mathrm { USA } \) )를 이용하여 분석하였으며, 이동상은 \( 5 \mathrm { mM } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { SO } _ { 4 } \), flow rate은 \( 0.6 \mathrm { ~mL } / \mathrm { min } \) 이었다. Total phenolic compounds (TPC)의 함량은 Folin-Ciocalteu method를 이용하여 측정하였다. 액상가수분해산물에 존재하는 올리고머를 확인하기 위해 National Renewable Energy Laboratory(NREL)의 방법에 따라 post-hydrolysis를 수행하였다. 고형바이오매스의 구성성분은 NREL방법(Laboratory Analytical Procedure-Determination of structural carbohydrates and lignin in biomass)에 따라 분석하였다.</p> <h2>2.5 효소가수분해</h2> <p>전건시료 \( 2 \mathrm { ~g } \) 을 삼각 플라스크에 투입한 후, \( 50 \mathrm { mM } \) sodium citrate buffer( \( \mathrm { pH } 4.8 \))을 사용하여 총 부피를 \( 20 \mathrm { ~mL } \) 로 맞추고 \( 121 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 \(15 \) 분간 멸균하였다. 효소는 Novozymes의 Cellic \( { } ^ {\circledR } \mathrm { CTec } 2(17.5 \mathrm { FPU } / \mathrm { biomass } ( \mathrm { g } )) \) 를 첨가하였고, \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } , 150 \mathrm { rpm } \) 조건에서 \(96 \) 시간 동안 효소가수분해를 수행하였다.</p> <h2>2.6 바이오매스의 구조적 특성</h2> <p>바이오매스의 구조적 특성은 fourier 변환 적외/근적외선 분광계(FT-IR/NIR) Spectrum \( 400 \)(PerkinElmer, United Kingdom)를 이용하여 분석하였다. 스펙트럼은 \(4000 \)- \(400 \) \( \mathrm { cm } ^ { -1 } \) 범위에서 해상도 \( 4 \mathrm { ~cm } ^ { -1 } \) 로 32 스캔하여 분석하였다. 결정화도 분석은 X'pert PRO Multi purpose X-ray Diffractometer(Panalitical, Netherland)를 이용하여 수행하였다. 분석은 \( 2 \theta = 5 \sim 50 ^ {\circ } \) 범위에서 가속전압 \( 40 \mathrm { kV } \), \( 30 \mathrm { ~m } \) 에서 측정하였다. 시료에 대한 결정성 영역은 Segal 방법을 이용하여 계산하였다.</p>	[ "펜톤산화-열수처리 후 생성된 액상가수분해 산물에 있는 당 및 분해산물은 Aminex \\( \\mathrm { HPX } -87 \\mathrm { H } \\) column과 refractive index detector가 장착된 HPLC를 이용하여 분석하였으며, 이동상은 \\( 5 \\mathrm { mM } \\mathrm { H } _ { 2 } \\mathrm { SO } _ { 4 } \\), flow rate은 \\( 0.6 \\mathrm { ~mL } / \\mathrm { min } \\) 이었고, 바이오매스의 구조적 특성은 fourier 변환 적외/근적외선 분광계 Spectrum \\( 400 \\)를 이용하여 분석하였다." ]
55e-0c9-a73110de-3514-4914-96bb-b7cab73c85ff_01	생명LA	도심공원으로부터 산내성 xylanase를 생산하는 박테리아 분리 및 효소학적 특성	<h2>Bacillus sp. GJY의 생장특성</h2> <p>Bacillus sp. GJY의 적정생장 온도를 조사하기 위하여 \(20, 25, 30, 37, 45 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 48시간 동안 정치배양을 실시하였다. Bacillus sp. GJY는 모든 온도에서 생장이 가능하였다. \(37 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 생장이 가장 왕성하였지만, \(30 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서도 \(37 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \)와 비교할 만큼 생장이 좋았다. \(25, 45 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서는 \(37 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \)에 비해서 약 \( 60 \% \) 정도의 생장을 보였지만, \(20 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서는 생장이 둔화되었다. 위와 같은 결과로 보아 Bacillus sp. GJY는 중온성 균에 속하는 것을 알 수 있었다.</p> <p>Bacillus sp. GJY의 배양기간 동안 생장과 효소활성과의 관계를 알아보기 위하여 \(37 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \)가 유지되는 배양기에서 배양 시간 (0, 4, 8, 12, 24, 48 시간) 별로 CMCase와 xylanase의 효소활성을 측정하였다. Bacillus sp. GJY의 생장과 함께 CMCase와 xylanase의 효소 활성도 증가하였다. Bacillus sp. GJY의 생장은 배양 후 24시간에 세포밀도가 최고에 도달하였으며 24시간 이후 박테리아의 생장량이 조금씩 감소 하였다. 이러한 결과는 박테리아의 생장에 공급된 에너지원이 24시간 정도 배양하면 영양분의 대부분이 고갈되기 때문에 더 이상 박테리아 세포의 밀도증가가 일어나지 않는 것으로 보인다. CMCase의 효소 활성은 박테리아 배양 후 4시간부터 급격하게 증가되다가 12시간에 최대의 효소활성을 보였으며 그이 후 약 \( 50 \% \)까지 활성이 줄어들었다. Xylanase의 효소활성은 CMCase의 효소활성에 대한 상대 활성 값으로 나타내었을 때 약 \( 70 \% \) 정도의 활성을 가지는 것으로 나타났다. Xylanase역시 박테리아 세포의 생장에 따라 활성이 점점 증가하였다. 배양 후 12시간에 가장 높은 xylanase활성을 보였으며 그 시간 이후 점차 활성이 감소되는 경향을 보였다. 12시간 이후 CMCase와 xylanase의 두 효소활성이 급격하게 감소하는 경향을 보였는데 이러한 이유는 배지 내에 사용 가능한 탄소원의 고갈로 인하여 CMC 와 xylanan 분해 단백질의 생합성이 줄어든 원인으로 보인다.</p>	[ "효소 활성은 박테리아 배양 후 4시간부터 급격하게 증가되다가 12시간에 최대의 효소활성을 보였으며 그 시간 이후 점차 활성이 감소하였으며 에너지원이 24시간 정도 배양하면 영양분의 대부분이 고갈되기 때문에 박테리아 세포의 밀도증가가 일어나지 않는 것으로 보인다." ]
55e-0c9-a73110de-3514-4914-96bb-b7cab73c85ff_00	생명LA	도심공원으로부터 산내성 xylanase를 생산하는 박테리아 분리 및 효소학적 특성	<h2>CMCase와 xylanase의 zymogram 분석</h2> <p>\( 0.4 \% \) birchwood xylan 또는 \( 0.4 \% \) CMC을 담고 있는 SDS-PAGE 분석방법은 Bacillus sp. GJY에서 CMCase와 xylanase의 활성을 책임지고 있는 단백질을 알아보기 위하여 사용하였다. Bacillus sp. GJY을 \( 2 \mathrm { mL } \) 의 LB배지에 접종하여 \( 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 12시간 이상 배양 하여 원심분리로 회수한 조효소액과, 세포를 분리하여 실험에 사용하였다. 전기영동을 위하여 변성시킨 단백질은 단백질의 전개가 끝난 후 CMCase 또는 xylanase의 활성을 확인하기 위하여 단백질을 refolding 시킨 후 효소반응을 실시하였다. 각각의 효소 반응이 끝난 SDS 겔은 \( 0.5 \% \) congo red 용액으로 염색을 실시하고, \( 0.5 \% \mathrm { NaCl } \) 용액으로 SDS 겔을 탈색하였다. Fig. 2B 에서 보는 바와 같이 CMC zymogram분석에서 조효소액과 cell pellet에서 동일하게 약 \( 28 \mathrm { kDa } \) 부근에 하나씩의 밴드가 생성되었다. \( 16 \mathrm { S } \) rRNA 분석에서 Bacillus sp. GJY와 Bacillus subtilis strain T30 (CP011051.1)의 게놈은 \(99 \% \) 이상의 높은 상동성을 보였다. 게놈 분석에 의하면 Bacillus subtilis strain T30은 총 2개의 glucanase 유전자(AJW87252.1, AJW 87391.1)를 가지고 있었다. AJW87252.1 유전자는 \( 1500 \mathrm { bp } \)의 open reading frame (ORF)를 가지며, 약 \( 55.5 \mathrm { kDa } \)의 단백질을 코딩하고 있는 것으로 나타났다. 그에 반하여 AJW87391.1는 약 \( 732 \mathrm { bp } \)의 ORF를 가지며 약 \( 27.4 \mathrm { kDa } \)의 단백질을 코딩하고 있었다. Signal IP프로그램(http://www.cbs.dtu.dk/services/SignalP/)을 이용한 signal peptide 분석에서 두 유전자는 모두 세포외부로 방출되는데 필요한 peptide를 가지고 있었다. Zymogram의 결과와 비교해 보면 AJW87391.1가 CMCase의 활성을 책임지고 있을 가능성이 높아 보인다. AJW87391.1가 Bacillus sp. GJY에서 CMCase의 활성에 책임지고 있는지에 대하여 알아보기 위하여 유전자의 클로닝, 재조합 단백질을 생산 등의 향후의 연구가 필요할 것으로 보인다. Xylanase의 zymogram분석에서 조효소액과 cell pellet에서 동일하게 약 \( 20 \mathrm { kDa } \)의 부근에 각각 밴드 하나씩이 나타났다. Bacillus subtilis strain T30 (CP011051.1)의 게놈의 분석에서 하나의 \( \beta 1,4 \)-beta-xylanase (AJW87205.1) homologue 유전자가 존재하는 것으로 나타났다. AJW87205.1는 \( 699 \mathrm { bp } \)의 ORF와 \( 25.7 \mathrm { kDa } \)의 단백질을 코딩하고 있었다. AJW87205.1유전자가 Bacillus sp. GJY에서 Xylanase의 활성을 책임지고 있을 가능성이 높아 보이지만, 향 후 유전자 클로닝과 재조합단백질 생산에 대한 연구가 필요할 것으로 보인다.</p>	[ "Bacillus sp. GJY에서 CMCase와 xylanase의 활성을 알아보기 위해 \\(0.4\\%\\) birchwood xylan 또는 \\(0.4\\%\\) CMC을 담고 있는 SDS-PAGE 분석을 실시했습니다. Bacillus subtilis strain T30 (CP011051.1)의 게놈 분석에서는 \\( \\beta 1,4 \\)-beta-xylanase (AJW87205.1) homologue 유전자가 존재하는 것으로 확인되었습니다. AJW87205.1유전자가 Bacillus sp. GJY에서 Xylanase의 활성을 담당하고 있는 가능성이 높지만, 유전자 클로닝과 재조합단백질 생산에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 보입니다." ]
55e-0c9-a5cd468a-2f8e-4d4d-99ab-2c1318428525	생명LA	해면 추출물의 신경세포 보호 및 항염증 활성과 함유 성분의 HPLC 프로파일링	<h1>해면 추출물의 신경세포 보호 및 항염증 활성과 함유 성분의 HPLC 프로파일링</h1> <h2>서론</h2> <p>의약후보물질을 탐색하는 천연물 연구는 전통적으로 생약을 비롯한 육상 식물과 토양 방선균, 진균 등을 포함하는 미생물을 중심으로 수행되어 현재 많은 연구결과가 보고되어 있다. 한편, 새로운 화합물 골격을 발굴하기 위하여 새로운 환경의 생물 자원에 대한 연구의 필요성이 부각되어 육상 생물에서 찾아 보기 어려운 유효한 생리활성을 가지는 해양환경의 생물에 대한 천연물 연구가 선진국을 중심으로 활발하게 수행되고 있다. 그 결과 비교적 짧은 연구기간에노 불구하고 해양생태계를 구성하고 있는 다양한 생물 종에 대한 연구는 폭발적으로 발전하여 이미 15,000여 신 물질이 해양의 동식물 및 미생물에서 발견되었다. 또한, 육상 환경에 비하여 해양 환경은 높은 변동성의 생태환경 변이에 따른 특이 생물 종이 다양하게 분포하고, 외부 감염에 대한 방어 기작이 발달되어있기 때문에 뛰어난 생리활성을 나타내는 물질들이 무준히 보고되고있다. 이들 중, 특히 해면동물 유래의 생리활성을 가지는 신 물질은 발견 빈도가 높은 편으로 천연물연구에서 많은 관심을 받고 있다.<p>해면동물 유래의 천연물은 alkaloids, polyketides, steroids, saponines, terpenoids, nucleosides 등 거의 모든 셍합성 기원의 물질을 포괄할 정도로 다양하며, 이들은 주로 강력한 세포독성을 나타내어 면역억제제(discodermolide), 항암제(halichodrin),항진균제, 소염진통제 등의 소재로서 가치가 증명되고 있다. 그러나, 해양생태계 보전에 대한 관심과 우려가 커지고 있는 상황에서 천연물연구를 위한 해면동물 확보는 더욱 어려워지고 있다.</p> <p>이러한 문제에 대응하기 위하여 본 연구진은 해면동물 추출물에 대한 생리활성 및 성분프로파일 분석 데이버베이스를 구축하여 자원의 가치 평가 및 분석을 용이하게 하고, 불필요한 생물 자원 소비를 줄여 해양생태계 보존 및 효율적인 해면동물자원 연구를 가능하게 함으로서 해결점을 찾고자 하였다. 이를 위해 국랍해양생물자원관으로부터 해면동물 추줄물을 분양 받은 후 추출물의 기초생리활성과 high-performance liquid chromatography (HPLC) 분석을 수행하였고, 이에 대한 결과를 보고하여 해면동물자원 연구데이버베이스를 구축하는 기초를 마련하고자 한다.</p> <h2>재료 및 방법</h2> <h3>시약 및 기구</h3> <p>메탄올, 아세토니트릴, 물은 Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA, USA)의 HPLC등급을, formic acid는 Thermo Fisher Scientific의 LC-MS용을 사용하였다. 고체상 추출카트리지는 Waters (Milford, OH, USA)의 Sep-Pak Plus tC18 Environmental cartridge \( (900 \mathrm{mg}) \) 을 사용하였고 용출은 실린지를 이용하였다.</p> <h3>사용 기기</h3> <p>HPLC 및 electrospray ionization mass spectrometry 분석은 Agilent Technologies 1200 series/Agilent 6120 Quadrupole LC/MS (Agilent Technologies, Inc., Santa Clara, CA, USA)을 사용하였고, 분석에 사용된 column은 Luna C18(2) \( 5 \mu \mathrm{m} \) column 4.6×150 mm (Phenomenex Inc., orrance, CA, USA)를 사용하였다. 전치리 시료의 농축을 위하여 SpeedVac concentrator (Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, USA)를 사용하였다.</p> <h3>시료 전처리</h3> <p>사용할 Sep-Pak 카트리지는 먼저 에탄올 \( 5 \mathrm{~mL} \), 증류수 \( 5 \mathrm{~mL} \) 을 흘려주어 활성화시킨 후, 제공반은 해면추출물 약 \( 10 \mathrm{mg} \) 을 증류수 \( 1 \mathrm{~mL} \) 에 충분히 녹인 후 활성화된 카트리지에 흘려 통과시킸다. 시료를 모두 통과시킨 다음, 수분이 제거되도록 충분히 air-aspiration한 후 에반올 \( 2 \mathrm{~mL} \) 로 용출 시켜 염이 제거된 해면 추출물 시료를 조제하였다. 용출된 시료는 HPLC-MS 분석에 사용하였고, 또한 시료를 농축 후 \( \mathrm{DMSO} \) (Merck KGaA, Darrnstadt, Germany)에 녹여 생리활성 탐색에 사용하였다.</p> <h3>HPLC-MS 분석 및 크로마토그램 변환</h3> <p>전치리 된 시료는 20 분간, \( 10-100 \% \) 아세토니트럴-물(v/v)의 기울기 용리를 이용하여 HPLC-MS 분석하였고, 각각 시료의 254 \( \mathrm{nm} \) 에서 측정한 크로마토그램을 스프레드시트로 변환하였다. 각 결과를 BioNumerics \( 7.5 \) 소프트웨어(bioMérieux company, Marcy-l'Étoile, France)에서 유사도 분석을 실시하였고 distance 는 Pearson's correlation로 계산하여 UPGMA 알고리즘을 이용하여 dendrogram을 생성하였다.</p> <h3>Nitric oxide (NO) assay</h3> <p>96 well plate 기준 \( 2.5 \times 10^{4} \) cell/well이 되도록 Raw264.7 cell 을 분주한 후 \( 37^{\circ} \mathrm{C}, 5 \% \mathrm{CO}_{2} \) 조건에서 ovemight 배양하였다. 이후 화합물을 \( 50,16.6,5.55 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 농도로 치리하여 2시간 후에 lipopolysaccharides (LPS from Escherichia coli 026:B6, Merck \( \mathrm{KGaA}) \) 를 \( 1 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 농도가 되도록 침가하였고, 24시간 배양하였다. 배양된 세포에 griess reagent (sulfanilamide 1\% (w/v) in phosphoric acid 5\% (v/v) : \( N \)-(naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride \( 0.1 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v})=1: 1) \) 를 침가하여 상등액과 반응하였고 Synergy HI multi-mode microplate reader (BioTek Instruments, Inc., Winooski, VT, USA)를 이용하여 \( 540 \mathrm{~nm} \) 에서 흡광도를 측정하였다. 이후 남은 plate에 EZ-Cytox (DoGenBio., Seoul, Korea)를 \( 10 \mu \mathrm{L} \) 씩 치리하여 30 분간 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 반응하였고 450 \( \mathrm{nm} \) 에서 흡광도를 측정하여 세포독성을 확인하였다.</p> <h3>Calcein AM assay</h3> <p>96 well plate 기준 \( 3 \times 10^{3} \) cell/well이 되도록 \( \mathrm{HT} 22 \) cell을 분주한 후 세포의 밀도가 \( 40 \% \) 가 될 때까지 \( 37^{\circ} \mathrm{C}, 5 \% \mathrm{CO}_{2} \) 조건에서 배양한다. 배양된 세포에 화합물을 \( 50,16.6,5.5 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 농도로 처리하여 2시간 후에 glutamate (L-Glutamic acid monosodium salt hydrate, Merck KGaA)를 \( 5 \mathrm{mM} \) 농도가 되도록 첨가하였다. 이후 세포 셍존율이 \( 50 \% \) 가 되었을 때, Invitrogen \( ^{\mathrm{TM}} \) Calcein, AM (Thermo Fisher Scientific)을 제공된 지침에 따라 치리하여 세포를 염색하였다. 이후 \( \mathrm{Operetta}^{\mathrm{M}} \) (PerkinElmer Inc., Waltham, MA, USA)를 사용하여 염색된 세포를 계수하였다.</p>	[ "해양환경의 생물에 대한 천연물 연구는 폭팔적으로 발전하여 이미 다수의 신 물질이 발견되었다. 다양한 해면동물 유래의 천연물은 면역억제제,항암제,항진균제,소염진통제 등의 소재로서 가치가 증명되고 있는만큼 보전에대한 관심과 우려 또한 커지고 있어 연구를 위한 확보 또한 어려워 지고있다. 본 연구진은 이러한 문제의 대응책 마련을 위해 국립 해양생물자원관으로부터 해면동물 추줄물을 분양 받아 추출물의 기초생리활성과 HPLC분석 실행해 그 결과를 토대로 해면동물 추출물에 대한 생리활성 및 성분프로파일 분석 데이버베이스를 구축고자 한다.이것은 향후 자원의 가치 평가 및 분석을 용이하게 하고, 불필요한 생물 자원 소비를 줄여 해양생태계 보존 및 효율적인 해면동물자원 연구를 가능하게 해줄 것이다." ]
55e-0c9-63fcdd75-b5f9-4e31-9333-37dc108c7e8c	생명LA	해면 추출물의 신경세포 보호 및 항염증 활성과 함유 성분의 HPLC 프로파일링	<h2>결 과</h2> <h3>해면 추출물의 뇌신경 보호 및 항염증 효능 측정</h3> <p>본 연구에 사용한 해변추출물은 모두 181 종류로 Table 1 과 같이 해면동물문에 포함되는 24개 속에 해당하며 Hyrtios 속, Coscinoderma 속, nachyrella 속,Hymeniacidon 속, Plakoris 속이 각각 \( 26,18,17,17,15 \) 점 씩 포함되었다. 이들의 활성데이터를 수집하기 위해, mouse hippocampal neuronal cell line인 \( \mathrm{HT} 22 \) 를 이용하여 뇌신경 세포 보호 효능과, mouse macrophage cell line인 Raw264.7을 이용하여 항염증 효능을 분석하였다. \( \mathrm{HT} 22 \) 세포는 산화직 스트례스에 의한 신경 세포사의 메커니즘을 연구하는 in vitro 모델로 사용되고 있으며, 세포사멸 억제 효과를 측정하여 뇌 질환 예방에 대한 유호 물질을 탐색할 수 있다. 해면 추출물의 신경세포 보호 효능을 조사하기 위해 HT22 세포를 glutamate로 산화스트레스를 유도 후에 해면추출물을 처리하였으며, 그 결과, 181 개 시료 중 17 개 시료에서 양성대조군인 \( N \)-acetyl-L-cysteine 대비 \( 70 \% \) 이상의 세포 보호 효과를 나타내었다.</p> <p>Raw264.7 세포는 외누 자극에 의해 염증 반응을 일으켜 nitric oxide \( (\mathrm{NO} \) 와 같은 매개물질을 셍성하는데, 이들의 억제 효능을 측정함으로서 항염증 성분 탐색에 널리 이용되고 있다. 해면 추출물의 항염증 효능을 조사하기 위해 Raw264.7 cell line에 \( \mathrm{LPS} \) 를 처리하여 증가한 \( \mathrm{NO} \) 를 \( 1 / 3 \) 이하로 줄이면서 세포 생존은 \( 70 \% \) 이상의 결과를 나타내는 시료를 조사하였다. 그 결과, 181개 해면 추출물 시료에서 14개가 위와 같은 효능을 보이는 것을 확인하였다.(Table 2)</p> <h3>해면 추출물의 HPLC 프로파일링</h3> <p>활성 분석 결과 같은 속에 속하는 시료 중에서 일부 시료만이 활성을 나타내었기에 같은 속의 해면에 함유 성분이 각기 다를 것으로 예상되어 HPLC 프로파일링을 통해 각기 다른 활성의 근거를 조사하였다. HPLC 프로파일별 분석결과 Fig. 1과 같이 Lipastrotethya 속은 시료별로 유사한 LC 패턴을 나타낸 반면 Dactylospongia 속과 Cinachyrella 속은 같은 속에서도 함유 성분이 다양하게 나뉘는 패턴을 보였다. 이와 같은 함유 성분의 차이를 이용하여 성분을 나타내는 HPLC 크로마토그램을 BioNumerics 소프트웨어를 이용하여 유사도에 따라 dendrogram을 작성하였다(Fig. 2).</p> <h2>고 찰</h2> <p>본 연구진은 해면 추출물 181 개의 신경세포보호 및 항염증 생리활성을 확인하였다. 일반직으로 해면 동물의 성분은 세포독성을 나타내는 경우가 많이 알려져 있고 세포 보호 기반의 생리 활성은 많이 보고되지 않았으나 본 활성검증에서 181 개 시료 중 \( 9.4 \% \) 시료가 뇌신경 세포 보호 효과를 보이고, \( 7.7 \% \) 의 시료가 세포 독성은 낮으면서 항염증지표인 \( \mathrm{NO} \) 생성은 저해하였다. 이는 추후에 해면동물에서의 활성 화합물 발굴 가능성을 시사하며, 기존의 세포독성 중심의 활성 물질 탐색에서 좀더 다양한 생리활성물질을 탐색할 수 있는 계기를 제시할 수 있을 것으로 기대한다.</p> <p>또한, 해양미셍물과의 공셍관계가 먾이 알려진 해면동물은 동일한 해면동물 속 일지라도 함유 성분의 차이가 크기 때문에 함우 성분의 프로파일화가 필요하다. 실제 본 연구 결과 같은 속에 포함되는 해년 추출물 간 활성 차이가 크게 나타나고 HPLC 프로파일도 다른 경우가 확인되었는데, 이는 해면 자체의 함유 성분 뿐만 아니라 공생 미생물에 의해 생산되는 화합물의 차이도 있을 것으로 예상되어 해변 연구에서는 해변 공생 미생물을 함께 연구할 필요성을 제시한다.</p> <p>본 연구에서는 단파장 \( (254 \mathrm{~nm}) \) 에서의 HPLC 크로마토그렘을 이용하여 유사도에 따른 분류를 실시하였고, 더 나아가 함유 성분을 가시화할 수 있는 NMR, MS 능의 분광학 자료를 다양하게 프로파일화 한다면 분류가 어려운 해면동물의 동정에 도움이 될 수 있으며 좀 더 다양하고 효율직인 해변동물자원 연구를 수행 할 수 있을 것으로 판단한다.</p> <h2>초 록</h2> <p>해면동물은 강력한 세포독성을 나타내는 함유성분으로 의약후 보물질 탐색의 중요한 소재로 이용되고 있으나 최근 해양생태계 보전에 관심이 높아짐에 따라 해면동물 확보는 더욱 어려움을 겪고 있다. 이러한 경향에 대응하고 해양 천연물연구의 활성화를 위한 해양생물자원 데이터베이스 구축을 위하여 181 개 해면동물 추출물에 대한 HPLC 프로파일을 생성하고 항염증 및 신경세포보호 활성을 탐색하였다. 이를 통하여 해면동물 추출물 간의 HPLC를 통한 함유성분에 따른 클러스터링이 가능하였고 또한 각각 17 개, 14 개 시료에서 항염증 활성과 신경세포보호활성이 확인되었다. 이와 같은 연구는 해면동물을 포함한 해양생물자원에서의 효과적인 생리활성 탐색에 도움이 될 것이라고 판단한다.</p>	[ "해면동물의 경우, 강력한 세포독성을 나타내는 함유성분때문에 중요한 소재로 이용되고 있으나 최근 해양생태계 보전에 관심이 높아짐에 따라 해면동물 확보가 어려워지고 있다. 이러한 경향에 대응하고 해양 천연물연구의 활성화를 위한 해양생물자원 데이터베이스 구축을 위해 181 개 해면동물 추출물에 대한 HPLC 프로파일을 생성하고 항염증 및 신경세포보호 활성을 탐색했다. 이를 통해 해면동물 추출물 간의 HPLC를 통한 함유성분에 따른 클러스터링이 가능했고 또한 각각 17 개, 14 개 시료에서 항염증 활성과 신경세포보호활성이 확인되었다. 이런 연구는 해면동물뿐만아니라 해양생물자원에서의 효과적인 생리활성 탐색에 기여할 수 있다고 사료된다." ]
55e-0c9-11f95569-7994-4054-aa67-ca289f8068b5	생명LA	Elicitor 처리에 의한 삼백초 추출물(Saururus chinensis )의 미용식품활성 및 피부상재균 억제효과	<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>Elicitor 처리에 의한 삼백초 추출물의 항산화 효과 변화</h2> <p>Elicitor 처리한 삼백초와 비처리 삼백초 추출물의 oxidative free radical 반응을 이용한 환원성 물질의 분석인 DPPH법으로 비교 측정한 결과, Figs. 1A-C에서와 같이 elicitor 처리한 삼백초 추출물의 DPPH 소거능이 비처리군에 비해 우수한 항산화 효과를 나타내었으며, \( 1.5 \mathrm{mg} \) elicitor/leaf \( 1 \mathrm{~g} \) (group A)에서 \( 3.0 \) \( \mathrm{mg} \) elicitor/leaf \( 1 \mathrm{~g} \) (group B)으로 처리 농도가 높아질수록 항산화 효과는 높아지는 것으로 확인되었으며, elicitor 처리에 의해 물 추출물보다 \( 70 \% \) ethanol 추출물의 항산화 효과가 더 우수한 효능을 나타내었다. 지용성 비타민 A인 \( \beta \)-carotene이 가지고 있는 황색을 이용하여 황색의 변화 정도에 따른 지용성 물질에 대한 항산화력을 측정하는 실험법인 PF를 측정한 결과 elicitor 처리한 삼백초 추출물의 경우 Figs. 1D-F에서와 같이 group A에서는 ethanol 추출물에서 대조구인 비처리군에 비해 상대적으로 높은 지용성 물질에 대한 항산화력의 증대가 관찰되었고, group B에서는 물 추출물에서 대조구와 group A를 능가하는 우수한 항산화력이 확인되었으며, elicitor 처리군의 경우 positive control로 사용한 합성항산화제인 BHA보다 우수한 효능을 나타내어 천연항산화제로서의 개발 가치와 가능성을 보여 주었다. 또한 위의 결과와 같이 elicitor 처리 농도별에 따른 효능의 차이는 삼백초의 성장과정에서 방어기작으로 만들어지는 phenolic compounds의 profile 차이에 의한 것으로 추정이 되었으며, 향후 이에 대한 후속연구도 병행이 되어야 할 것으로 판단되었다.</p> <h2>Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 미백 효과</h2> <p>사람의 피부색은 멜라닌(melanin)이나 카로틴(carotene)과 같은 색소 성분과 혈관의 분포, 각질층의 두께 등에 의해서 결정되는데, 이는 멜라닌이 피부색을 결정하는 가장 중요한 요소로 자외선을 차단하는 기능도 갖고 있지만 국소적으로 과도하게 합성되거나, 멜라닌 생성에 이상이 생기면 melasma, freckle 및 hyperpigmentation을 유발하게 된다. 따라서 멜라닌 합성의 기질인 tyrosine을 분해하는 tyrosinase를 저해함으로써 멜라닌의 합성을 억제하여 피부의 미백효과를 볼 수 있다. Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 tyrosinase 억제 효과는 Figs. 2A-C에서와 같이 비처리군인 대조구와 유사한 효소 억제 효과를 나타내어 elicitor 처리가 삼백초 추출물의 미백효과 증대에는 영항을 미치지 않는 것으로 확인되었다.</p> <h2>Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 수렴 효과</h2> <p>수렴작용의 원리는 피부 단백질이 tannic acid, epigallocatechin gallate와 같은 phytochemical compound 또는 phenolic compound와 결합하여 가교결합을 형성하여 피부가 수축되는 현상을 말한다. 수렴이란 뜻에는 기본적으로 주름이 지고 혹은 움츠린다는 의미가 있다. 수렴제는 식품에서는 혀 점막에 작용하여 떫은 맛을 느끼게 하는 작용을 나타내므로 불호 성분의 대명사라 할 수 있다. 그러나 피부에 작용 시 피부와 점막 혈관 등을 수축시키는 작용이 있고, 세포간극 및 림프간극을 가로막아 점액의 분비를 억제시키는 효과가 있으며, 모공을 축소하여 피부를 조이게 만들어 피부가 팽팽하게 느끼게 하는 작용을 하고, 모공축소로 인하여 모발의 이탈을 방지하는 효과도 있다. 이러한 수렴제는 단백질과 결합하는 성질을 가지기 때문에 일반적으로 헤모글로빈 단백질이 추출물과 결합하는 정도에 따라서 수렴성 효과 정도를 측정할 수 있다. Wunsch과 Heidrich[21]은 이러한 수렴작용에는 외용 혹은 내용에 의해서 피부와 점막의 표면에 수렴작용에는 외용 혹은 내용에 의해서 피부와 점막의 표면에 난용성의 피박을 형성하고 그 결과 구조를 보호하거나, 혹은 조직을 조밀하게 하여 세포막의 투과성을 감소시키는 효과가 있다고 하였다. Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 수렴효과는 Figs.3A-C에서와 같이 비처리군인 대조구에 비하여 오히려 수렴효과가 낮아지는 현상을 나타내어 삼백초를 식품에 적용시킬 때에는 떫은 맛을 덜 느끼게 하는 positive의 효과를 나타낼 수 있을 것이라 판단되었으며, 미용기능성을 고려한다면 모공축소 효과 등은 기대할 수 없을 것으로 판단되었다.</p> <h2>Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 주름개선(elastase 억제) 효과</h2> <p>인체의 중성구 과립구 내에 존재하는 elastase는 진피 내 피부탄력을 유지하는데 주요한 기질 단백질인 엘라스틴을 분해하는 효소이며, 다른 중요한 기질 단백질인 콜라겐을 분해할 수 있는 비특이적 가수분해 효소이다. 따라서 elastase 저해제는 피부 주름개선을 하는 작용을 나타내며, ursolic acid 등이 elastase 저해제로 이용되고 있다. 또한 Giacomoni과 Rein[25]과 Cannell 등은 체내의 엘라스틴을 분해하는 백혈구 과립 효소 중의 하나로 이상조직에서는 그 효소의 활성이 극히 높아 조직 파괴에 직접적인 원인이 되어 피부주름 및 탄력성 소실을 유발한다고 하였다. 따라서 elastase 저해활성을 측정함으로써 주름개선의 효과와 상관 있음을 알 수 있다. Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 elastase 억제 효과는 Figs. 4A-C에서와 같이 비처리군인 대조구보다 우수한 효소 억제 효과를 나타내었으며, group B의 경우에는 물과 ethanol 추출물 모두 효능의 증가를 나타내어 elicitor 처리한 삼백초 추출물이 주름개선 효과의 증대에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 또한 positive control로 사용한 ursolic acid보다 elicitor 비처리군, 처리군 모두 우수한 효능을 나타내어 삼백초 소재와 elicitor 처리의 우수성을 확인할 수 있었으며, 주름개선에 영향을 미치는 기능성 소재로서의 개발 가능성이 있다고 판단되었다.</p>	[ "DPPH법으로 Elicitor처리한 삼백초와 비처리 삼백초를 분석한 결과, Elicitor처리에 의한 물 추출물보다 \\( 70 \\% \\) ethanol 추출물의 항산화 효과가 더 우수하고 \\( 3.0 \\) \\( \\mathrm{mg} \\) elicitor/leaf \\( 1 \\mathrm{~g} \\) (group B)로 처리 농도가 높아질수록 항산화 효과가 더 높아진다는 것을 알 수 있다. 미백효과와 관련해서는 elictor처리가 삼백초 추출물의 미백효과에는 영향이 없는 걸로 보인다. 또한 수렴작용과 관련해서는 elicitor처리한 삽백초 추출물의 수렴 효과가 비처리 삼백초에 비해 낮기 때문에 모공 수축 등의 효과는 기대할 수 없을 것으로 보인다. 하지만 elicitor 처리한 삼백초 추출물은 elastase 억제 효과가 매우 뛰어나다." ]
55e-0c9-merge_2_28a7cd33-637d-439a-8514-c97c2b0fc0c7_02	생명LA	Elicitor 처리에 의한 삼백초 추출물(Saururus chinensis )의 미용식품활성 및 피부상재균 억제효과	<h2>피부상재균에 대한 항균활성 검색</h2> <p>실험에 사용한 균주는 페부상재균으로써 여드름의 발생에 관여하는 Propionebacterium acnes와 세균각막염, 안검결막염 등의 원인균인 Staphylococcus epidermidis 표준균주인 KCTC 1917와 Candida albicans 표준균주인 KCTC 7965와 피부상재균으로써 페부표면에서 쉅게 발견되고, 공기 및 토양 등의 자연계에 광범위하게 분포하고 있어 식품에 쉽게 오염되기 때문에 식중독의 원인균이 되기도 하는 Staphylococcus aureus 표준균주인 KCTC 1039 및 병원성 대장균인 Escherichia coli 표준균주 \( \mathrm { KCTC } 1039 \)를 사용하였다. 균주의 배양은 \( S \) epidermidis의 배양에는 Nutrient Medium을 사용하였고, C. albicans의 배양에는 YM Medium을, S. aureus 및 E. coli의 배양에는 Nutrient Medium을 사용하여 배양은 agar plate상으로 37의 BOD incubator에서 24-48시간 동안 실시하였다.</p> <p>항균력 측정은 paper disc법을 이용하여 생육 저해환(Clear zone)을 측정하였다. 즉, 평판배지에 배양된 각 균주를 1 백금이 취해서 액체배지 \( 10 \mathrm { ~mL } \) 에서 18-24시간 배양하여 활성화시킨후 다시 액체배지 \( 10 \mathrm { ~mL } \) 에 균액을 \( 0.1 \mathrm { ~mL } \) 접종하여 36시간 본 배양한 후 평팬배지 1 개당 균수가 약 \( 1 \times 10 ^ { 7 } \) cells되게 접종하여 멸균 면봉으로 균일하게 도말하였다. Disc method에 의한 항균활성 검색은 최적배지 agar plate에 준비한 균 배양액 \( 100 \mu \mathrm { L } \)를 분주하여 멸균 유리봉으로 도말한 다음, 멸균된 지름 \( 8 \mathrm { ~mm } \) 크기의 disc paper를 올려놓고 \( 0.45 \mu \mathrm { m } \) membrane filter로 제균한 시료용액 \( 100 \mu \mathrm { L } \) 에 phenolics 농도가 \( 50,100,150 \) 및 \( 200 \mu \mathrm { g } \) \( 100 \mu \mathrm { L } \) 가 되도록 각각 분주하였다. 대조구로는 멸균수 \( 100 \mu \mathrm { L } \)를 흡수시켜 24시간 동안 배양하여, disc 주위의 clear zone 생성 유무와 직경을 측정함으로써 항균활성을 계산하였다.</p> <h2>통계처리</h2> <p>모든 실험은 6회 이상 반복 측정하였고 자료의 통계처리는 SPSS 23 for windows (Statistical Package for Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)를 이용하여 평균 \( \pm \) 표준편차(mean \( \pm \) standard deviation)로 표시하였고 분산분석 Duncan's multiple range test, one-way ANOVA를 실시하여 시료 간의 유의차를 \( p<0.05 \) 수준으로 비교 분석하였다.</p>	[ "페부상재균, 여드름 발생균인 Propionebacterium acnes, 세균각막염 원인균인 Staphylococcus epidermidis, 식중독 원인균인 Staphylococcus aureus, 그리고 병원성 대장균인 Escherichia coli 등의 표준균주를 사용하여 항균력을 측정하였다. 항균력 측정은 paper disc법을 이용하며, 각각의 시료용액에 phenolics 농도를 조절하여 분주한 후, clear zone의 생성 유무와 직경을 측정하여 항균활성을 계산하였다." ]
55e-0c9-1e5dbac3-31c5-4d3d-8eae-23e32d6882e9	생명LA	Elicitor 처리에 의한 삼백초 추출물(Saururus chinensis )의 미용식품활성 및 피부상재균 억제효과	<h2>Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 염중 억제 효과</h2> <p>히아루론산(hyaluronic acid, HA)은 고분자 다당으로 진피층의 섬유아세포에서 산출되어, 표푀, 진푀에 주요한 세포외 매트릭스로 glucuronic acid와 glucosamine이 반복해서 연결된 점액성 moucopolysaccharide이다. 그리고, 염증 형성의 중요 요소인 macrophage의 phagocytic ability를 저해하는 한편, HA 분해 산물 혹은 저분자 HA는 상처 치유과정에서 inflammation, fibrosism, collagen deposition을 증가시키는 것으로 고분자 \( \mathrm{HA} \)의 분해효 소인 HAase의 저해에 의해 \( \mathrm{HA} \)의 고분자 형태를 유지하게 함으로써 항염증 효과를 기대할 수 있다. Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 염증 억제 효과는 Figs. \( 5 \mathrm{~A}-\mathrm{C} \) 에서와 같이 비처리군인 대조구에 비해 우수한 염증 억제 효과를 나타내었으며, group \( \mathrm{A} \) 와 group B 모두저농도와 고농도에서 대조구에 비해 억제율 이 큰 폭으로 상승하는 효과를 나타내었으며, 특히 고농도에서는 \( 100 \% \) 에 가까운 효능을 나타내어 HAase 효소에 대한 억제율이 매우 높은 것을 확인하였다. 따라서 elicitor 처리가 유용 물질의 산업화라는 전제를 충족시키기 위한 biomass 기법으로 매우 적당하다는 것을 시사해주었다.</p> <h2>Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 피부상재균 억제 효과</h2> <p>Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 항균 효과는 Table 1에서와 같이 group A, B ethanol 추출물에서 \( 150 \mu \mathrm{g} / 0.1 \mathrm{~mL} \) 이상의 농도 처리군에서 E. coli와 S. epidermidis에 대한 항균효과가 높아지는 현상을 나타내었다. 이는 elicitor의 농도별 차이에 의해 삼백초에서 방어기작으로 만들어지는 phenolic compounds의 profile과 함량의 차이에 의한 것으로 추정이 되었다. 이상의 결과를 종합하면, 삼백초 재배시에 본 연구에서 사용한 elicitor 를 처리하면 수확되는 삼백초의 단위 무게당 생리활성물질인 phenolic compounds의 생산량을 높일 수 있고, 항산화 활성을 나타내는 DPPH, PF와 생리활성에 관여하는 효소인 elastase, HAase의 저해효과를 증가시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 퍼부상재균에 대한 억제 효과도 증대시킬 수가 있어 산업화를 위한 원료생산에 효율적인 재배기법에 활용할 수 있을 것이라 판단되었다.</p> <h1>초 록</h1> <p>Elicitor를 처리한 삼백초의 물과 ethanol 추출물들의 기능성화장품활성을 살펴보았다. Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 항산화 효과는 \( 1.5 \mathrm{mg} \) elicitor/leaf \( 1 \mathrm{~g} \) (group \( \mathrm{A} \) )에서 \( 3.0 \mathrm{mg} \) elicitor/leaf \( 1 \mathrm{~g} \) (group B)으로 처리 농도가 노아질수록 항산화 효과는 높아지는 것으로 확인되었으며, elicitor 처리에 의해 물 추출물보다 \( 70 \% \) ethanol 추줄물의 항산화 효과가 더 우수한 효과를 나타내었다. Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 미용식품활성은 elastase 억제 효과와 미백효과가 비처리군인 대조구와 유사한 효소 억제 효과를 나타내어 elicitor 처리가 삼백초 추출물의 미백 및 주름개선 효과의 증대에는 영항을 미치지 않는 것으로 확인되었으나, 염증 억제 효과가 비처리군인 대조구에 비해 우수한 염증 억제 효과를 나타내었으며, grpoup \( \mathrm{A} \) 와 group \( \mathrm{B} \) 모두에서 대조구에 비해 억제율이 큰 폭으로 상숭하는 호과를 나타내어 elicitor 처리가 유용물질의 산업화라는 전제를 충족시키기 위한 biomass 기법으로 매우 적당하다는 것을 시사해주었다. 따라서 삼백초 재배시에 본 연구에서 사용한 elicitor를 처리하 면 수확되는 삼백초의 단위 무게 당 생산량을 높일 수 있고, 생 리활성도 증대시킬 수가 있어 산업화를 위한 원료생산에 효율적인 재배기법에 활용할 수 있을 것이라 판단되었다.</p>	[ "Elicitor를 처리한 삼백초의 물과 ethanol 추출물들의 기능성 화장품 활성을 알아보기 위해, Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 염중 억제 효과를 살펴보았다. 그 결과 우수한 염증 억제 효과를 확인하여 elicitor 처리가 유용 물질의 산업화라는 전제를 충족하는 biomass기법으로 매우 적당함을 알 수 있었다. 또한 Elicitor 처리한 삼백초 추출물의 피부상재균 억제도 생리활성물질과 항산화 활성의 효소로 elastase, HAase의 저해효과를 증가시킬수 있어서, 산업화를 위한 원료생산에 효율적인 재배기법으로 활용 가능하다고 사료된다." ]
55e-0c9-542fe992-c431-47c5-8a59-47b674ee4dd1	생명LA	Elicitor 처리에 의한 삼백초 추출물(Saururus chinensis )의 미용식품활성 및 피부상재균 억제효과	<h1>실험 재료 및 방법</h1> <h2>Elicitor의 제조 및 적용</h2> <p>본 실험에서 사용된 elicitor는 Cho 등의 방법에 따라 이스트 추출물 수용액에 단백질 분해효소(Aspergillus fumigatus 배양액에서 분리한 단백질 분해효소)를 처리하고, ethanol을 첨가로 유도된 불용성 성분인 침전물을 회수하고 건조하여 이스트 효소 분해물을 제조하였다. 제조된 이스트 효소 분해물 분말 \( \mathrm{kg} \)당 \( 5 \mathrm{~g} \)의 \( \mathrm{CuCl}_{2} \)를 균질하게 혼합하여 elicitor 분말을 제조하여 삼백초의 어린잎이 자라기 시작하는 4월 하순경(4월 30일)부터 잎이 다 자라는 5 월 중순경(5월 14일)까지 생잎 \( \mathrm{g} \) 당 \( 1.5 \mathrm{mg} \)(group A)과 \( 3 \mathrm{mg} \) (group B)의 농도로 3회에 걸쳐 용액으로 제조하여 분무기를 사용하여 직접 잎에 분무하였다.</p> <h2>추출물의 제조</h2> <p>삼백초 잎을 수확하여 \( 45^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 건조시킨 후 \( 40 \mathrm{mesh} \)로 분쇄하여 시료로 사용하였다. 물 추출물의 경우 시료 \( 1 \mathrm{~g} \)에 증류수\( 200 \mathrm{~mL} \)을 넣고 액이 \( 100 \mathrm{~mL} \)이 될 때까지 가열한 후 냉각하였으며, ethanol 추출물은 시료에 \( 100 \mathrm{~mL} \) 의 \( 70 \% \) ethanol을 가하고 homogenizer로 \( 20,000 \mathrm{rpm} \)에서 1분간 균질화 시킨 후 12시간동안 교반 추출하였다. 물과 ethanol 추출액은 whatman No.1 filter paper로 여과한 후 ethanol 추출물은 rotary vacuum evaporator (BUCHI R-200, Flawil, Switzerland)를 사용하여 추출에 사용한 ethanol을 모두 휘발시킨 후 total volume을 DW로 조절하였으며, 필요에 따라 추출물 모두 농축하여 농도(50-\( 200 \mu \mathrm{g} / \mathrm{g}) \)를 조절한 후 시료로 사용하였다.</p> <h2>Total phenolic 정량</h2> <p>Total phenolic 정량은 추출물 \( 1 \mathrm{~mL} \) 에 95\% ethanol \( 1 \mathrm{~mL} \)와 증류수 \( 5 \mathrm{~mL} \) 를 첨가하고 \( 1 \mathrm{~N} \) Folin-ciocalteu reagent \( 0.5 \mathrm{~mL} \)를 잘 섞어 5 분간 방치한 후 \( \mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3} 1 \mathrm{~mL} \)를 가하여 흡광도 725 \( \mathrm{nm} \)에서 1시간 이내에 측정하여 gallic acid를 이용한 표준곡선 (Total phenolic compounds content in gallic acid (10-200 \( \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}) \) was calculated using the following equation based on the calibration curve: \( y=0.0083 x-0.027, R^{2}=0.9963 \), where \( \mathrm{y} \) was the absorbance, and \( \mathrm{x} \) was the gallic acid equivalent \( (\mu \mathrm{g} / \mathrm{mL})) \)으로부터 양을 환산하였다.</p> <h2>항산화 효과 측정</h2> <p>1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical에 대한 소거활성은 Lee 등의 방법에 준하여 측정하였으며, 전자공여능(\%)은 \( 1-( \) 반응구의 흅광도/대조구의 흅광도) \( \times 100 \)으로 나타내었다. Antioxidant protection factor (PF)는 Andarwulan과 Shetty의 방법에 준하여 측정하였으며, \( \mathrm{PF} \)는 반응구의 흅광도/대조구의 비로 나타내었다.</p> <h2>미백효과(Tyrosinase 억제) 측정</h2> <p>Tyrosinase 저해효과 측정은 Vincent와 Hearing의 방법에 준하여 측정하였다. 반응구는 \( 0.1 \mathrm{M} \) sodium phosphate buffer\( (\mathrm{pH} \) 6.8) \( 2.3 \mathrm{~mL} \)와 기질액 \( 1.5 \mathrm{mM} \) L-tyrosine 용액 \( 0.4 \mathrm{~mL} \)의 혼합액에 mushroom tyrosinase (Sigma-Aldrich Co, Louis,\( \mathrm{MO} \), USA, \( 250 \mathrm{U} / \mathrm{mL}) 0.1 \mathrm{~mL} \) 와 시료 \( 0.2 \mathrm{~mL} \) 를 넣고 대조구에는 시료 대신 증류수를 \( 0.2 \mathrm{~mL} \)를 첨가하여 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 20분간 반응시켜 흡광도 \( 475 \mathrm{~nm} \) 에서 측정하여, 저해율(\%)은 (1-시료의 absorbance/대조구의 absorbance) \( \times 100 \)으로 계산하였다.</p> <h2>수렴효과(astringent) 측정</h2> <p>Astringent 활성 측정은 Wunsch과 Heidrich의 방법에 따라 측정하였다. 피부 단백질과 유사한 혈액 단백질(hemoglobin)을 사용하여, 원심분리관 용기에 각각의 시료용액과 헤모글로빈 용액을 1:1로 넣어서 진탕 혼합한 다음 1,500 rpm에서 3분간 원심분리 후 \( 576 \mathrm{~nm} \)에서 흡광도를 측정하였다. Astringent 활성 \( (\%) \)은 (1-시료의 흡광도/대조구의 흡광도 \( ) \times 100 \)으로 계산하였다.</p> <h2>주름개선 효과(elastase 저해) 측정</h2> <p>Elastase 저해효과 측정은 Kraunsoe 등의 방법 에 준하여 측정하였다. 반응구는 \( 0.2 \mathrm{M} \) Tris-HCl buffer ( \( \mathrm{pH} 8.0 \) ) \( 1 \mathrm{~mL} \)에 기질액 \( 0.8 \mathrm{mM} \mathrm{N} \)-succinyl-(Ala) \( { }^{3}-\gamma \)-nitroanilide 용액 \( 0.1 \mathrm{~mL} \) 의 혼합액에 \( 1.0 \mathrm{U} / \mathrm{mL} \) porcine pancreatice elastase (PPE) (Sigma-Aldrich Co.) 효소용액 \( 0.1 \mathrm{~mL} \) 와 시료 \( 0.1 \mathrm{~mL} \)를 넣고 대조구에는 시료 대신 증류수 \( 0.1 \mathrm{~mL} \)를 첨가하여 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 20분간 반 응시켜 \( \gamma \)-nitroaniline 생성량을 흡광도 \( 410 \mathrm{~nm} \) 에서 측정하였다. 저해율(\%)은 (1-시료의 absorbance/대조구의 absorbance) \( \times 100 \)으로 계산하였다.</p> <h2>염증억제 작용(Hyaluronidase, HAase 억제) 측정</h2> <p>HAase 저해효과는 Lee 등의 방법에 준하여 측정하였다. 반응구는 시료 \( 0.5 \mathrm{~mL} \)에 \( 20 \mathrm{mM} \) Sodium phosphate buffer \( (\mathrm{pH} \)6.9)에 녹인 HAase \( (1,000 \mathrm{U} / \mathrm{mL}) \quad 0.5 \mathrm{~mL} \) 을 혼합하여 \( 38^{\circ} \mathrm{C} \) 에 서 5 분간 반응시키고 \( 0.3 \mathrm{M} \) phosphate buffer \( (\mathrm{pH} 5.3)^{\text {에 녹인 }} \) 기질( \( 4 \mathrm{mg} / \mathrm{mL}) 0.5 \mathrm{~mL} \) 을 넝어 다시 \( 38^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 45분간 반응시킨 후 \( 0.04 \mathrm{M} \) acetate buffer \( (\mathrm{pH} 3.75) \)에 녹인 알부민용액 5\( \mathrm{mL} \)을 첨가한 후 5분간 방치하고 \( 600 \mathrm{~nm} \)에서 투과율을 측정하 였다. 대조구는 시료 대신 증류수 \( 0.5 \mathrm{~mL} \)를 넣어 반응시켰다. 저해율(\%)은 (1-시료의 부과율/대조구의 부과율 \( ) \times 100 \) 으로 계산 하였다.</p>	[ "이 실험에서 사용된 elicitor는 Cho 등의 방법을 통해 이스트 추출물 수용액에 단백질 분해효소를 처리하고, 에탄올을 첨가로 유도된 불용성 성분인 침전물을 회수하고 건조하는 과정을 통해 이스트 효소 분해물을 제조한다. 삼백초 잎을 수확해 건조시킨 뒤 분쇄해서 시료로 사용한다. Total phenolic 정량은 추출물에 에탄올과 증류수를 첨가한 후 Folinciocalteu reagent를 잘 섞어 잠시동안 방치한 뒤 Na2CO3를 더해 흡광도 725nm에서 1시간 내에 측정해 gallic acid로부터 양을 환산했다. 피부 단백질과 유사한 혈액 단백질을 사용해 원심분리관 용기에 시료용액과 헤모글로빈 용액을 같은 비율로 넣어서 혼합한 뒤 3분간 원심분리 후 흡광도를 측정한다." ]
55e-0c9-f3f0807b-a78f-406f-991d-fc8b77dee286_00	생명LA	들깻잎에서 Triazole계 살균제의 생물학적 반감기와 물리화학적 특성과의 상관관계	<h2>Triazole계 농약 6종의 물리화학적 특성과 생물학적 반감기의 통계분석</h2> <p>Triazole계 농약 6종의 물리화학적 특성과 \( \mathrm { RL } _ { 50 } \) 의 상관성을 확인하기 위하여, 주성분 분석(principal components analysis, PCA) 을 하였다. PCA 는 분포되어 있는 데이터들의 주성분 (principal component)을 찾아주는 통계적 기법 중 하나로써, 여러 개의 많은 변수들을 몇 개의 설명력이 높은 변수로 축약하여 서로 상관되어 변수들간의 관계를 확인하는데 시각적으로 파악하는 방법이다.</p> <p>Fig. \( 1 \)(A)는 주성분 분석의 제 \( 1 \)주성분 (PC1), 제 \( 2 \)주성분 (PC2)로 구분된 물리화학적 특성으로 분포를 나타내고 있으며, Fig. \( 1 \)(B)는 각 주성분 분석에 기여한 각 농약의 위치를 나타내고 있다. PC1과 PC2의 변동은 \( 46.0 \)과 \( 29.0 \% \)로 설명해 주어 총 변동의 \( 75.0 \% \) 가 설명되었다. 일반적으로 주성분 수가 \( 2 \)개일 때 총 변동 설명율이 \( 74 \% \) 이상일 경우 충분한 설명력을 가진다고 판단한다. Fig. \( 1 \)(A)에서 \( \mathrm { RL } _ { 50 } \) 은 PC1 에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, PC1에 영향을 받는 물리화학적 특성은 MW, \( \mathrm { pKa } \), \( \log \mathrm { P } \)였으며, \( \mathrm { S } _ {\mathrm { W } } \) 및 \( \mathrm { P } _ {\mathrm { V } } \)는 PC2를 설명하는 인자이기 때문에 \( \mathrm { RL } _ { 50 } \)과의 상관성은 떨어진다. \( \mathrm { RL } _ { 50 } \) 은 MW와 양의 관계를 가지며, \( \mathrm { pKa } \) 및 \( \log \mathrm { P } \) 는 음의 상관성을 가진다. 따라서, \( \mathrm { RL } _ { 50 } \)은 \( \mathrm { pKa } \) 및 \( \log \mathrm { P } \)가 클수록 소실속도가 빠른 것을 예상할 수 있다. 그 중 Fig. 1(B)와 같이 metconazole 및 hexaconazole은 PC1에서 음의 영향을 받기 때문에 분해속도가 빠를 것이며, tetraconazole 및 fluquinconazole은 상대적으로 분해속도가 느릴 것이라 판단된다.</p>	[ "Triazole계 농약 6종의 물리화학적 특성과 그들의 반감기(\\( \\mathrm { RL } _ { 50 } \\))와의 관계를 분석하였다. \\( \\mathrm { pKa } \\) 및 \\( \\log \\mathrm { P } \\)가 크면 반감기가 빠르다는 결론을 얻었으며, 특히 metconazole과 hexaconazole은 빠른 분해속도를 보이는 반면, tetraconazole과 fluquinconazole은 상대적으로 느린 분해속도를 가진다." ]
55e-0c9-f3f0807b-a78f-406f-991d-fc8b77dee286_02	생명LA	들깻잎에서 Triazole계 살균제의 생물학적 반감기와 물리화학적 특성과의 상관관계	<p>농약의 물리화학적 특성 중 \( \mathrm { pKa } \), MW 및 \( \mathrm { Log } \mathrm { P } \)는 작물의 잔류량에 많은 영향을 미친다. 작물 엽면에 부착된 농약은 잎의 기공 및 큐티클 층을 통하여 작물체 내로 침투할 수 있고 침투한 농약은 물리화학적 특성에 따라 체관부 및 물관부로 통해 이동한다. 침투된 triazole계의 농약은 대부분 물관부에 분포하여, 작물체 전체로 이동될 수 있으며, 침투되는 정도는 \( \mathrm { pKa } \) 및 \( \mathrm { Log } \mathrm { P } \) 값에 따라 결정된다. \( \mathrm { Log } \mathrm { P } \)는 약 \( 3.2 \) 이하 및 \( \mathrm { pKa } \)는 낮을수록 침투 되는 정도가 크다. Lehoczki-Krsjak 등 및 Schermerhom 등의 연구에 따르면, tebuconazole( \( \mathrm { Log } \mathrm { P } = 3.7 \), \( \mathrm { pKa } =5.0 \)) 보다 flutriafol \( ( \mathrm { Log } \mathrm { P } =2.3, \mathrm { pKa } =2.3 \) )이 침투되는 정도가 컸으며, flutriafol이 triazole계 농약 중 가장 침투성이 좋은 농약이라고 보고하였다. 위의 연구를 참고하였을 때, 본 연구에서 사용된 농약 중 침투가능성이 가장 적은 농약은 metconazole( \( \mathrm { Log } \mathrm { P } = 3.85 \), \( \mathrm { pKa } =11.38 \)) 및 tebuconazole ( \( \mathrm { Log } \mathrm { P } =3.7, \mathrm { pKa } =5.0 \) )이었다. 두 농약은 침투가능성이 적어, 표면에 잔류할 가능성이 높고 식물체 내에서 이동성이 적기 때문에 작물의 생육환경(관수, 기온, 습도 등)에 의해서 분해 및 소실 가능성이 높다. 이러한 이유로 두 농약의 \( \mathrm { RL } _ { 50 } \)이 6.9일 및 6.4일로 나타나, 6종의 농약 중 분해 및 소실이 가장 빠른 것으로 판단된다. 반면에 \( \mathrm { RL } _ { 50 } \)이 \( 12.2 \)일 및 \( 15.1 \)일로, 6종의 농약 중 상대적으로 감소속도가 느린 fluquinconazole ( \( \mathrm { Log } \mathrm { P } =3.24 \), \( \mathrm { pKa } =0.9) \) 및 tetraconazole ( \( \mathrm { Log } \mathrm { P } =3.56, \mathrm { pKa } =0.65) \)은 침투 가능성이 가장 높은 농약이라 판단된다. 침투된 두 농약은 물관부를 통하여 작물체 내에서 이동성이 커지며, 작물체 내에서 이동성이 크기 때문에 두 농약은 작물 전체에 분배될 수 있고, 주변 환경에 의해 분해 및 소실 가능성이 적을 수 있다. 또한 tetraconazole 및 fluquinconazole은 \( \mathrm { pH } 4-9 \)에서 수증 가수분해에 대하여 매우 안정한 것으로 보고되는데, 물관부의 \( \mathrm { pH } \)는 약 5.5로 tetraconazole 및 fluquinconazole이 6종의 농약 중 상대적으로 분해 및 소실속도가 느린 것으로 판단된다.</p> <p>Table \( 1 \)에서 \( \mathrm { pKa } \)가 낮은 순으로 나열하면 tetraconazole fluquinconazole \(< \) hexaconazole \(< \) myclobutanil \(< \) tebuconazole metconazole으로 나타나며, \( \mathrm { RL } _ { 50 } \)은 tebuconazole \(< \) metconazole \(< \) hexaconazole \(< \) myclobutanil \(< \) fluquinconazole \(< \) tetraconazole 순으로 반감기가 길어진다. 따라서, \( \mathrm { pKa } \)가 낮을수록 침투성이 높아져 작물체 내에 오랫동안 잔류함으로써 반감기 높아지는 결과가 도출되며, Table 6 및 Fig. \( 2 \)와 같이 \( \mathrm { RL } _ { 50 } \)과 \( \mathrm { pKa } \)는 음의 상관 관계가 있는 것으로 판단된다.</p> <h1>초 록</h1> <p>들깻잎에 살포된 triazole계 살균제 6종에 대하여 생물학적 반감기를 산출하고 분해 및 소실 속도를 확인하였으며, 통계분석으로 생물학적 반감기와 농약의 물리화학적 특성간의 상관관계를 확인하였다. 확립된 분석법으로 6종 농약의 회수율 시험 결과 84.8-104.9 \( \% \)로 잔류농약분석법 기준을 만족하였다. 들깻잎에 살포한 농약 6종의 생물학적 반감기는 first-order kinetics model으로 산출하였으며, 그 결과 6.4-15.1일로 나타났다. 산출된 생물학적 반감기와 6종의 농약의 물리화학적 특성을 주성분 분석으로 상관성을 확인하였을 때, \( \mathrm { pKa } \), \( \mathrm { Log } \mathrm { P } \) 및 생물학적 반감기가 PC1에 영향을 받아 상관성이 있는 것으로 나타났다. Spearman rank-order correlation으로 생물학적 반감기와 물리화학적 특성간의 상관계수를 산출하였을 때, 생물학적 반감기와 \( \mathrm { pKa } \)는 \( R ^ { 2 } =-0.928, p<0.01 \)로 나타나, 생물학적 반감기는 \( \mathrm { pKa } \)와 상관성이 있는 것으로 나타났다.</p>	[ "들깻잎에 살포된 triazole계 살균제 6종의 생물학적 반감기를 산출하였으며, 이는 first-order kinetics model로 6.4-15.1일로 계산되었다. 이러한 산출된 생물학적 반감기와 농약의 물리화학적 특성간의 상관성은 주성분 분석을 통해 확인하였고, pKa, LogP, 및 생물학적 반감기가 PC1에 영향을 받음을 확인하였다. Spearman rank-order correlation을 통해 계산한 상관계수는 \\( R^2 = -0.928, p< 0.01 \\)으로 나타나, 생물학적 반감기는 pKa와 상관성이 있음을 보였다." ]
55e-0c9-f3f0807b-a78f-406f-991d-fc8b77dee286_01	생명LA	들깻잎에서 Triazole계 살균제의 생물학적 반감기와 물리화학적 특성과의 상관관계	<p>PCA 에서 \( \mathrm { pKa } , \log \mathrm { P } \) 및 MW가 \( \mathrm { RL } _ { 50 } \) 사이의 상관관계가 발견되었지만, 통계적으로 유의한 수준의 상관성을 설명하기 위해 이변량 상관분석을 실시하였다. 본 연구에서 사용된 농약은 \( 6 \)종이기 때문에 샘플수가 적어 통계적 오류가 일어나기 쉽기 때문에, 상관분석을 하기 전 각 변수값의 정규성 검정을 실시하여 모수 통계에 적합한 데이터인지 검증하였다. 정규성 검정에는 작은 샘플 수에 적용하는 Shapiro-wilk 검정을 실시하였으며, 그 결과 8항목의 변수 중 \( 7 \)항목인 AI, MW, \( \log \mathrm { P } \), \( \mathrm { S } _ {\mathrm { w } } , \mathrm { pKa } \), \( \mathrm { RL } _ { 50 } \) 및 IC가 모두 유의확률( \( ( \mathrm { P } ) \geq 0.05 \) 이상으로 나타나 정규성을 만족하였다. 반면에, \( \mathrm { P } _ {\mathrm { V } } \)의 \( \mathrm { P } \)는 0.007로 나타나 정규성에 만족하지 않았다.</p> <p>이변량 상관계수를 산출하는 모델은 pearson linear correlation coefficient (PLCC), spearman rank-order correlation coefficient (SROCC) 및 kendall rank-order correlation coefficient가 주로 사용된다. 일반적으로 상관성을 파악하기 위해 가장 많이 사용되는 상관계수는 PLCC 와 SROCC이다. PLCC같은 경우 두 변수 간에 선형성이 얼마나 강한지를 측정하기 위함이고, SROCC 는 두 변수간의 단조성을 평가하기 위해 사용된다. 따라서, \( \mathrm { RL } _ { 50 } \)과 농약의 물리화학적 특성상 선형성보다는 단조성에 적합하여 Table 6과 같이 SROCC를 이용하여 상관계수를 산출하였다. 또한, \( \mathrm { RL } _ { 50 } \)과 변수간의 관계를 시각적으로 확인하기 위하여 Fig. 2와 같이 산점도로 나타내었다. 그 결과 \( \mathrm { RL } _ { 50 } \)과 \( \mathrm { pKa } \) 의 상관계수가 \( -0.928 \) 로 매우 높은 음의 상관관계가 나타났으며, \( p<0.01 \) 로 유의확률이 높았다. IC 및 MW의 \( R ^ { 2 } \)는 0.543의 양의 약한 상관관계, \( \log \mathrm { P } \)는 \( -0.543 \) 으로 음의 약한 상관관계로 나타났다. 이러한 결과는 Fig. \( 1 \)처럼 주성분 분석과 연관성이 나타나, 해당 물리화학적 특성이 \( \mathrm { RL } _ { 50 } \) 과 상관성이 있는 것으로 판단된다.</p>	[ "이변량 상관계수를 산출하는 모델은 pearson linear correlation coefficient (PLCC), spearman rank-order correlation coefficient (SROCC) 및 kendall rank-order correlation coefficient가 주로 사용되며 일반적으로 상관성을 파악하기 위해 가장 많이 사용되는 상관계수는 PLCC 와 SROCC이다." ]
55e-0c9-5702c2c9-82c2-40ce-95fd-9bdcf34d1400	생명LA	인삼(Panax ginseng과 전칠삼(Panax notoginseng) 추출물의 항산화능	<p>인삼과 전칠삼의 \( 30 \% \) 에탄올 추출물은 ABTS 양이온라디칼을 농도에 비례하여 소거하였다(Fig. 1A). ABTS 양이온라디칼을 절반 소거하는 농도인 \( \mathrm{EC}_{50} \) 값은 인삼 추출물이 \( 4.76 \pm 0.12 \) \( \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 이었고, 전칠삼 추출물이 \( 6.24 \pm 0.14 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 로 나타나 인삼 추출물의 양이온라디칼 소거활성이 다소 우수하였다 \( (p<0.05 \), Table 2). 대조물질인 L-ascorbic acid의 ABTS 양이온라디칼에 대한 \( \mathrm{EC}_{50 \text { 값은 }} 66.4 \pm 2.1 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 로 나타나(Table 2), 인삼과 전칠삼 추출물의 양이온라디칼 소거능은 L-ascorbic acid에 비해서는 크게 낮았으나 인삼과 전칠삼 추출물은 단일 성분이 아니라 다당체 등의 다양한 성분이 다량 함유된 혼합물이고 폴리페놀 함량이 낮은 것을 감안하면 양이온라디칼 소거능이 우수하다고 볼 수 있다. 기존의 연구에서도 두충잎 추출물은 폴리페놀 함량이 \( 64.1 \mathrm{mg} / \mathrm{g} \) 에 \( \mathrm{ABTS} \) 라디칼소거에 대한 \( \mathrm{EC}_{50} \) 값이 \( 560.6 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) [20]이었고, 연잎 추출물은 폴리페놀 함량이 \( 186.2 \) \( \mathrm{mg} / \mathrm{g} \) 에 ABTS 라디칼에 대한 \( \mathrm{EC}_{50} \) 값이 \( 274.1 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \)로 나타나 추출물의 폴리페놀 함량에 비례하여 양이온라디칼 소거능이 증가함을 알 수 있었다. 인삼의 메탄올 추출물과 전칠삼의 물 추출물도 \( \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 수준에서 DPPH 유리라디칼을 소거하는 것으로 나타나 본 연구의 ABTS 양이온라디칼 소거능과 비슷하였다. 특히 전칠삼 물 추출물은 \( 10 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 에서 ABTS 양이 온라디칼을 \( 52.4 \% \) 소거한다고 보고[13]하였는데 본 연구의 전칠삼의 \( 30 \% \) 에탄올 추출물이 \( 6.24 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 에서 ABTS 양이온라디칼을 \( 50 \% \) 소거하는 것에 비해 활성이 낮은 수준이었다. 이는 추출용매의 극성 차이로 인해 추출물의 폴리페놀 함량이 달라지고 이에 따라 항산화 활성에서도 차이가 나타나는 것으로 볼 수 있다.</p> <p>인삼과 전칠삼의 \( 30 \% \) 에탄올 추출물의 농도에 비례하여 환원력이 증가하였다(Fig. \(1\)B). 반응액의 흡광도가 \( 0.500 \) 에 이르는데 필요한 농도인 \( \mathrm{EC}_{50} \) 값은 인삼 추출물이 \( 1.99 \pm 0.01 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \)이었고, 전칠삼 추출물이 \( 3.13 \pm 0.05 \mathrm{mg} / \mathrm{mL} \) 로 나타나 인삼 추출물의 환원력이 다소 우수하였다 \( (p<0.05 \), Table 2\( ) \). 기존의 식물의 잎 추출물의 항산화 연구에서 두충잎 추출물은 폴리페놀 함량이 \( 64.1 \mathrm{mg} / \mathrm{g} \) 에 환원력의 \( \mathrm{EC}_{50} \) 값이 \( 319.96 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) [20]이었고, 연잎 추출물은 폴리페놀 함량이 \( 186.2 \mathrm{mg} / \mathrm{g} \) 에 환원력의 \( \mathrm{EC}_{50} \) 값이 \( 238.1 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) [22]으로 나타나 환원력 역시 추출물의 폴리페놀 함량에 비례함을 보여준다. 대조물질인 L-ascorbic acid의 환원력의 \( \mathrm{EC}_{50} \) 값이 \( 35.4 \pm 1.6 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) (Table \(2\))인 것에 비해 인삼과 전칠삼 추출물의 환원력은 낮았으나, 뿌리 추출물로서 항산화 활성이 우수하다고 보고된 삼채 뿌리 에탄올 추출물의 환원력 \( \left(\mathrm{EC}_{50}=3.22 \mathrm{mg} / \mathrm{mL}\right) \)과 비교하였을 때 인삼과 전칠삼의 뿌리 추출물의 환원력은 우수하다고 여겨진다.</p>	[ "인삼과 전칠삼의 \\( 30 \\% \\)에탄올 추출물은 ABTS 양이온라디칼을 농도에 비례하여 소거하였다. 전칠삼 물 추출물의 ABTS 양이온라디칼 소거능력은 전칠삼의 \\( 30 \\% \\)에탄올 추출물이 ABTS 양이온라디칼을 소거하는 것에 비해 활성이 낮았다. 이는 추출용매의 극성 차이로 인해 추출물의 폴리페놀 함량이 달라지고 이에 따라 항산화 활성에서도 차이가 나타나는 것으로 보인다. 인삼과 전칠삼이 \\( 30 \\% \\)에탄올 추출물 농도에 비례하여 환원력이 증가한 것은 추출물의 폴리페놀 함량에 비례함을 보여준다. 또한 뿌리 추출물로서 항산화 활성이 우수하다고 보고된 삼채 뿌리 에탄올 추출물의 환원력과 비교하였을 때 인삼과 전칠삼의 뿌리 추출물의 환원력은 우수한 것으로 보인다." ]
55e-0c9-0b25a394-253b-4817-bbef-ac8512dacc6a	생명LA	인삼(Panax ginseng과 전칠삼(Panax notoginseng) 추출물의 항산화능	<h2>인삼과 전칠삼의 추출 및 폴리페놀 함량</h2> <p>인삼과 전칠삼의 분말에 \( 30 \%(\mathrm{v} / \mathrm{v}) \) 에탄올 수용액을 10 배 \( (\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 가하고 \( 50{ }^{\circ} \mathrm{C} \) 의 항온진탕조에서 \(2\)시간 추출한 후 원심분리 \( (3,000 \times \mathrm{g}, 10 \) 분 \( ) \) 하여 상등액을 취하고 여과지로 걸러서 인삼과 전칠삼 추출물을 얻었다.</p> <p>인삼과 전칠삼의 \( 30 \% \) 에탄올 추출물의 폴리페놀 함량을 확인하기 위해 10 배 \( (\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) 희석된 Folin \& Ciocalteu's phenol 용액에 인삼과 전칠삼 추출물을 첨가하여 실온에서 \(5\) 분 반응시킨 다음 \( 10 \%(\mathrm{w} / \mathrm{v}) \) sodium carbonate 용액을 가하고 실온에서 \(1\)시간 정치한 후 \( 725 \mathrm{~nm} \) 의 흡광도를 측정하였다.</p> <h2>인삼과 전칠삼 추출물의 항산화 활성</h2> <p>인삼과 전칠삼의 \( 30 \% \) 에탄올 추출물의 \( \mathrm{ABTS} \) 양이온라디칼 소거활성을 확인하기 위해 \( \mathrm{ABTS} \) 용액 \( (7.5 \mathrm{mM} \mathrm{ABTS}+2.5 \mathrm{mM} \) potassium persulfate)을 만들어 어두운 곳에서 \(15\)시간 방치한 다음 \( 414 \mathrm{nm} \) 에서의 흡광도가 \( 1.500 \pm 0.100 \) 이 되게 희석하여 얻어진 ABTS 용액에 인삼과 전칠삼 추출물을 첨가하여 실온에 서 \(90\) 분 반응시킨 후 \( 414 \mathrm{nm} \) 의 흡광도를 측정하였다. \( \mathrm{ABTS} \) 양이온라디칼 소거활성 \( (\%) \) 은 [\(1\)-(실험군의 흡광도/대조군의 흡광도 \( )] \times 100 \) 으로 계산하였다.</p> <p>인삼과 전칠삼의 \( 30 \% \) 에탄올 추출물의 환원력을 확인하기 위해 \( 0.2 \mathrm{M} \) phosphate 완충용액 \( (\mathrm{pH} \quad 6.86) \) 에 인삼과 전칠삼 추출물을 넣고 \( 1 \% \) potassium ferricyanide를 혼합하여 \( 50{ }^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \(20\) 분 반응시킨 다음 반응액에 \( 10 \% \) trichloroacetic acid를 처리하여 원심분리 \( (3,000 \times \mathrm{g}, 10 \) 분)한 후 상등액을 얻고 \( 0.1 \% \) ferric chloride를 넣어 \( 700 \mathrm{~nm} \) 의 흡광도를 측정하였다[16]. 환원력은 추출물의 농도에 따른 흡광도의 변화로 확인하였다.</p> <p>인삼과 전칠삼의 \( 30 \% \) 에탄올 추출물의 아질산염 소거활성을 확인하기 위해 \( 0.2 \mathrm{M} \) citric acid 완충용액 \( (\mathrm{pH} \) 1.2)에 인삼과 전칠삼 추출물을 넣고 \( 1 \mathrm{mM} \) sodium nitrite을 혼합하여 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 \(1\) 시간 반응시킨 다음 \( 2 \% \) acetic acid와 Griess 시약을 차례로 첨가하여 실온에서 \(15\) 분 정치시킨 후 \( 520 \mathrm{~nm} \) 의 흡광도를 측정하였다. 아질산염 소거활성(\%)은 [\(1\)-(실험군의 흡광도/대조군의 흡광도)] \( \times 100 \) 으로 계산하였다.</p> <p>항산화 활성의 실험 결과는 Excel 2010 (Microsoft Co., Redmond, WA, USA)으로 분석하여 평균 \( \pm \) 표준편차로 나타내었고, 인삼과 전칠삼 추출물 간의 항산화 활성의 차이에 대한 통계적 유의성은 \( \mathrm{t} \)-test를 통해 검정하였다 \( (p<0.05) \).</p>	[ "인삼과 전칠삼 추출물은 인삼과 전칠삼의 분말에 \\( 30 \\%(\\mathrm{v} / \\mathrm{v}) \\) 에탄올 수용액을 10배 \\( (\\mathrm{w} / \\mathrm{v}) \\) 가하고 \\( 50{ }^{\\circ} \\mathrm{C} \\)의 항온진탕조에서 \\(2\\)시간 추출한 후 원심분리 \\( (3,000 \\times \\mathrm{g}, 10 \\)분 \\( ) \\)하여 상등액을 취하고 여과지로 걸러서 획득했다. 인삼과 전칠삼의 \\( 30 \\% \\) 에탄올 추출물의 폴리페놀 함량 확인을 위해 10 배 \\( (\\mathrm{w} / \\mathrm{v}) \\) 희석된 Folin \\& Ciocalteu's phenol 용액에 인삼과 전칠삼 추출물을 첨가하여 실온에서 \\(5\\)분 동안 반응시킨 다음 \\( 10 \\%(\\mathrm{w} / \\mathrm{v}) \\) sodium carbonate 용액을 첨가하고 실온에서 \\(1\\)시간 정치한 후 \\( 725 \\mathrm{~nm} \\) 의 흡광도를 측정하였다." ]
55e-0c9-908510ad-534e-48b2-b388-2e586c14ef66	생명LA	전산유체역학을 이용한 공기온도변화에 따른 목재펠릿의 연소특성 분석	<h1>2. 이론적 고찰</h1> <p>목질계 바이오매스에 공급되는 산화제 온도변화에 따른 연소현상의 변화를 고찰하였으며, 먼저 화학량론(Stoichiometry) 을 이용하여 1차원분석(One-dimension, 1-D)을 진행하였다.</p> <h2>2.1 목질계 바이오 매스의 연소</h2> <p>목질계 바이오매스의 연소반응은 외부에서 공급되는 열 에너지로 인하여 온도가 증가되어 흡열반응(Endothermic Reaction)으로 수분 증발이 일어난다. 이후 수분함량 \(0\)(Zero)을 지나 계속 에너지를 흡수하면 분해연소(Pyrolytic Combusiton)가 일어나 휘발분(Volatile)이 발생되며 나머지는 숯(Charcoal)으로 변환된다. 또한 분해연소로 생성된 물질들은 발열반응(Exothermic Reaction)으로 숯의 일부가 표면연소(Surface Combustion)를 통하여 연소가스 (Combustion Gas)로 변환되고 타지 못한 물질은 비연소물질(Non Burning Material)로 남는다. 마지막 단계로 휘발분의 경우 가스상 반응(Gas Phase Combustion)을 통하여 연소가스로 변화되며 특히 휘발분의 수소(H)성분은 산소 (O)와 결합하여 수분으로 발생된다(Fig. \(2\)). 이와 같은 화학적 에너지 전환단계는 목재의 종류, 밀도, 함수율, 열 침투성, 열적특성과 같은 많은 변수들의 함수로써 실제 현상에서는 상기 반응들이 복합적으로 발생하며 이 모든 현상을 시뮬레이션을 통하여 \( 100 \% \) 모사하는 것은 불가능하다. \( { }^{[6,7]} \) 따라서 본 연구에서 이루어진 시뮬레이션은 다음과 같은 가정을 통하여 분석을 진행하였다. 첫째, 목재펠릿의 제조공정이나 소재에 따라 변화되는 목재펠릿의 성분을 하나의 평균값으로 적용하여 분석하였다. 둘째, 연소반응을 통해 생성된 열이 보일러의 물집이나 열교환기로의 흐름에 있어서 외부로의 열손실은 없다. 셋째 입력 공기는 건공기로 가정하였다.</p> <h2>2.2 1-D 연소분석방법</h2> <p>반응에 수반되는 반응물과 생성물의 상대적인 질량을 계산하기 위하여 화학반응식을 이용하는 과정을 화학량론 (Stoichiometry)이라 하며, 이를 이용하여 연소분석을 진행하였다. 연소에 의해 다량의 열을 발생하는 성분은 주로 수소 \( (\mathrm{H}) \), 탄소 \( (\mathrm{C}) \), 황 \( (\mathrm{S}) \) 으로써, 일반적으로 발열에 대하여 고려할 경우 이 3 원소에 대하여 분석한다. 이들 가연 원소의 연소에 대한 기본적인 화학 방정식은 식 (\(15\))와 같다.</p> <p>\( C+O_{2}=C O_{2}+407 \mathrm{MJ} / \mathrm{kmol} \)<caption>(1)</caption></p> <p>\( C+\frac{1}{2} O_{2}=C O+123 \mathrm{MJ} / \mathrm{kmol} \)<caption>(2)</caption></p> <p>\( \mathrm{H}_{2}+\frac{1}{2} \mathrm{O}_{2}=\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}(\mathrm{g})+241 \mathrm{MJ} / \mathrm{kmol} \)<caption>(3)</caption></p> <p>\( \mathrm{H}_{2}+\frac{1}{2} O_{2}=\mathrm{H}_{2} O(l)+286 \mathrm{MJ} / \mathrm{kmol} \)<caption>(4)</caption></p> <p>\( S+O_{2}=S O_{2}+297 \mathrm{MJ} / \mathrm{kmol} \)<caption>(5)</caption></p> <p>현재 우리 주위에서 사용되고 있는 화석연료의 주성분은 탄 소와 수소이다. 이와 같은 탄화수소를 공기를 산화제로 이용 하여 완전연소 시키기 위한 일반 반응식은 식 (6)과 같다. \( { }^{[8]} \)</p> <p>\( C_{x} H_{y}+\left(x+\frac{y}{4}\right) O_{2} \rightarrow x C_{2}+\frac{y}{2} H_{2} O+ \) Heat<caption>(6)</caption></p>	[ "본 논문에서는 목질계 바이오매스에 공급되는 산화제 온도변화에 따른 연소현상의 변화를 관찰하였으며 화학량론으로 1차원분석을 먼저 진행하였다. 연구에서의 시뮬레이션은 첫째로 목재펠릿의 성분을 하나의 평균값으로 적용하여 분석하였고, 두번째로 연소반응을 통해 생성된 열이 보일러의 물집이나 열교환기로의 흐름에 있어서 외부로의 열손실은 없으며, 마지막 세번째로는 입력 공기는 건공기로 가정하는 식의 순서를 통하여 분석을 진행하였다. 본 실험에서 사용한 화학량론 연소분석 방식에서는 반응물과 생성물의 상대적 질량의 계산을 위해 화학반응식을 이용하였다." ]
55e-0c9-ac74d8bc-e539-4b3c-bf5d-8fce691620fc	생명LA	전산유체역학을 이용한 공기온도변화에 따른 목재펠릿의 연소특성 분석	<h1>1. 서 론</h1> <p>최근 세계적으로 에너지 소비량이 급격하게 증가하며 이로 인하여 필연적으로 환경오염 문제가 크게 나타나고 있다. 따라서 자연친화적인 신재생에너지의 개발의 중요성이 증대되고 있다. 특히 대한민국의 에너지 공급구조는 수입이 크게 차지하고 있으며 수입의존도가 2013년 기준 \( 95.7 \% \) 를 나타내고 있다(에너지통계연보 에너지경제연구원, 2014). 이 규모는 전체 수입액의 약 \( 34.7 \% \) (한국무역협회, 2014) 로써 이런 문제점을 해결하기 위하여 국내 자체적으로 생산 및 이용 가능한 청정에너지의 개발이 요구되고 있다.</p> <h2>1.1 목재 펠릿의 장점</h2> <p>태양광- 열이나 풍력, 수력과 같은 신재생에너지는 이용에 제약조건이 많이 따른다. 하지만 목질계 바이오매스는 이와 다르게 기존 화석연료와 동일하게 저장 및 이용이 가능한 특성을 가지고 있으며, 석탄과 혼용으로 기존의 시설에 이용 및 적용 가능하여 신재생에너지 의무 할당제도 (Renewable Portfolio Standard, RPS)에 보다 쉽게 활용될 수 있는 이점이 있다. 또한 동일한 양의 에너지 이용 시 생성되는 이산화탄소의 양이 화석연료의 \( 1 / 12 \) 수준 \( { }^{[1]} \) 이며 이때 발생된 이산화탄소는 다시 새로운 바이오매스의 성장을 위한 광합성작용에 이용된다. 이런 특성을 바탕으로 \(2006\)년 유엔기후변화협약(United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)에서 '탄소중립연료(Carbon Neutral)'로 인정되었으며, \(2015\)년 \(1\)월 \(2\) 일 국내 환경부에서 실시한 “온실가스 배출권의 할당 및 거래에 관한 법률"의 탄소배출권에 관하여 이용이 자유로운 에너지원이다.</p> <p>이러한 목질계 바이오매스는 대부분 톱밥과 같은 작은 입자형태로 분쇄, 건조, 압축하여 작은 알갱이 형태로 성형한 펠릿으로 이용하고 있으며, 재료의 함수율과 크기 및 생산시간에 따른 효율증대를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. \( { }^{[2,3]} \) 다른 한편, 최근 목질계 바이오매스의 고밀도 에너지화를 위한 반탄화 목재칩 생산을 위한 연구가 진행되었다. 하지만 생산에 투입되는 에너지 비용을 이용한 경제성분석 결과 펠릿으로의 성형방법에 대한 연구와 개발의 필요성을 언급하고 있다. \( { }^{[4]} \)</p> <h2>1.2 목재 펠릿의 이용 현황</h2> <p>국내 임지에서 발생되는 목질계 바이오매스를 그대로 사용하는 양은 꾸준히 감소되어 왔으며, \(2009\)년부터 대부분 우드 칩(Wood chip)과 목재펠릿(Wood pellet)으로 가공하여 이용하기 시작했다. 목재펠릿은 크게 부피의 축소(우드칩의 \(4\) 배)와 보관 및 운송의 용의, 균질, 규격화를 통하여 자동보일러까지 사용가능해지면서 소비량이 \(2009\)년 \(18\), \(216\) ton에서 \(2014\)년 \(1,940\),\(103\)ton으로 약 \(106\)배 증가되었으며, 이에 따라 수입량 또한 크게 증가되었다(Fig. \(1\)). 이러한 이용확대에도 불구하고 목재펠릿 이용기기들의 투입 공기와 연료의 양, 연료공급 및 고체연소특성으로 인한 효율감소 및 다양한 문제점에 발생됨에 따라 개발에 많은 시간과 비용이 소모되고 있다. 따라서 이를 보완하고 개발하는데 있어 해석 모델을 이용한 수치해석방법이 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 목재펠릿의 연소현상 후 발생되는 생성물을 화학반응식을 이용한 \(1\) 차원분석과 전산유체역학 (Computational Fluid Dynamics, CFD) 프로그램을 이용한 \(3\) 차원 해석모델을 이용하여 예측하였다. 또한 실제 사용하고 있는 가정용 목재펠릿보일러의 실험 결과와 앞서 예측한 시뮬레이션 결과를 비교하여 검증하였다.</p>	[ "최근 세계적으로 에너지 소비량이 급격하게 증가하며 이로 인하여 필연적으로 환경오염 문제가 크게 나타나고 있다. 태양광- 열이나 풍력, 수력과 같은 신재생에너지는 이용에 제약조건이 많이 따른다. 목질계 바이오매스는 일반적으로 톱밥과 같은 작은 입자형태로 분쇄, 건조, 압축하여 작은 알갱이 형태로 성형한 펠릿으로 이용하고 있으며, 재료의 함수율과 크기 및 생산시간에 따른 효율증대를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그리고 환경부에서 실시한 온실가스 배출권의 할당 및 거래에 관한 법률의 탄소배출권에 관하여 이용이 자유로운 에너지원이다." ]
55e-0c9-7fa00067-8ac5-4086-95ed-f163f2ae5c60	생명LA	전산유체역학을 이용한 공기온도변화에 따른 목재펠릿의 연소특성 분석	<h2>2.3 3-D 연소분석방법</h2> <p>고체연료의 연소는 난류 비예혼합화염이며 불균일반응 (Heterogeneous Reaction)이다. 불균일반응이란 다른 물리적 상태로 존재하는 화학종이 연루되는 반응, 즉 가스-액체 또는 가스-고체사이의 반응을 뜻한다. 따라서 연소 반응은 보존 스칼라(Conserved Scalar)개념에 바탕을 둔 Mixture fraction PDF 모델과 난류 모델(Standard \( \mathrm{k}-\varepsilon)\) 을 고려하였으며, 복사모델은 복사열전달 방정식 (Radiative transfer equation, RTE)을 바탕으로 세워진 Discrete Ordinate를 이용하였다.</p> <h3>1) 시뮬레이션 방법</h3> <p>연소실 모델의 3차원 설계에는 Workbench(16.1 ANASYS Inc, USA) 및 \( \mathrm{CAD}(2012 \) AutoDesk Inc, USA)를 이용하였으며 연소해석에는 FLUENT(16.1, ANASYS Inc, USA) 를 사용하였다. 시뮬레이션은 실제 사용되고 있는 \( 20,000 \mathrm{~J} \)급의 가정용 펠릿보일러가 사용되었으며, 분석을 위하여 Gas, Water, Frame의 3가지 물질로 정의하여 모델링 후 격자를 생성하였다.</p> <h3>2) 격자생성</h3> <p>생성하는 격자의 품질은 해의 수렴성과 정확한 해석결과 그리고 해석 속도를 결정하는 매우 중요한 특성이다. 격자의 비틀림을 나타내는 왜도(Skewness)는 질이 나쁠수록 0 에 가깝고 질이 좋은 격자일수록 1 에 가깝다. 특히 직교품질(Orthogonal Quality)은 \(0.01\)보다 커야하며 평균값은 \( 0.2 \) 보다 높아야 한다. 분석에 이용된 형상은 보일러와 동일한 기하학(Geometry) 구조를 가지고 있으며 총 \(165,995\) 의 노드와 \(638,406\) 개의 격자로 왜도 평균값 \( 0.3968 \), 직교품질 평균값 \( 0.7255 \) 이다(Fig. 3).</p> <h1>3. 실험방법</h1> <p>본 실험은 정상상태에서의 연소현상에 대하여 분석하기 위하여 실시하였다. Fig. 4의 보일러를 살펴보면 우측상단의 배풍기가 공기를 밀어내면 1 차 공기는 버너 하단, 2 차 공기는 버너상부의 연료투입구에서 동시에 공급된다. 이후 버너 주변 및 상단에서 분해연소가 일어나며 연소실을 중심으로 표면연소가 발생한다. 그 뒤 연소 가스는 연관을 통하여 2 차 열 교환을 통해 열전달 후 배출된다. 이때 보일러 내부순환수의 온도 측정을 위해 \( \mathrm{K} \)-type열전대를 보일러입, 출구와 열교환기의 입, 출구 각각 4 개소에 설치하였으며 입력 공기의 습도 및 온도를 측정하였다. 각 순환수와 부하의 열교환기 입출력 온도 차이가 \( 0.1^{\circ} \mathrm{C} \) 이내를 만족할 때 정상상태라 판단하여 입력조건을 변화시켜 실험을 진행하였으며, 모든 실험간 데이터 로거(GL800, Graphtech, Japan)와 가스분석기(OPTIMA 7, MRU, Germany)를 이용하여 1초 간격으로 데이터를 기록하였다.</p>	[ "3-D 연소분석방법에서 연소 반응은 Mixture fraction PDF 모델과 난류 모델을 고려하고 복사모델은 Discrete Ordinate를 이용하며, 20,000\\(\\mathrm{J}\\)가정용 펠릿보일러를 사용하고 Gas, Water, Frame의 물질로 정의하여 모델링 후 해의 수렴성과 정확한 해석결과 및 해석 속도를 결정하는 중요한 특성을 가지는 격자를 생성하여 시뮬레이션하였으며, 정상상태에서의 연소현상의 분석을 위해 각 순환수와 부하의 열교환기 입출력 온도 차이 \\( 0.1^{\\circ} \\mathrm{C} \\)이내를 정상상태라 보고 입력조건을 변화시켜 실험하고, 모든 실험간 데이터 로거와 가스분석기를 이용하여 1초 간격으로 데이터를 기록하였다." ]
55e-0c9-c9a73503-a08f-4d88-85f2-440071ebec4e	생명LA	전산유체역학을 이용한 공기온도변화에 따른 목재펠릿의 연소특성 분석	<h2>4.3 3-D 시뮬레이션 결과 분석</h2> <p>연소특성을 파악하기 위하여 연소 현상에 가장 중요한 인자인 이산화탄소의 대칭면(Symmetry) 분포를 비교하였다(Fig. \(6\)). 먼저 CASE1의 이산화탄소의 분포를 살펴보면, 고온으로 입력되는 산화제로 인하여 연소반응이 더욱 잘 일어나 버너 우측상단에 넓게 분포되어있다. 하지만 \( \mathrm{CASE} 3 \) 의 경우 CASE1보다 이산화탄소의 분포가 협소하게 나타났으며, 특히 이산화탄소가 O(zero)인 부분에는 질소와 산소만으로 구성되어있을 것으로 판단되는데 버너 상단부에 선명하게 나타나 연소가 잘 일어나지 못한 것으로 예측할 수 있다.</p> <p>다음으로 효율 변화를 검증하기 위하여 CASE\(1\)과 CASE\(3\)의 대칭면 온도 분포를 비교하였다(Fig. \(7\)). CASE\(1\)의 경우 CASE\(3\)보다 연소실에 전체적으로 고온으로 분포되어 있어 내부 수관의 온도가 증가되어 나타났으며, 특히 연소가스가 연소실을 지나 2차 열 교환이 발생되는 연통을 통과할 때 온도 분포가 하단까지 발달하여 보다 더 많이 열전달이 일어난 것이라 판단되다. 또한 온도가 가장 높은 공간이 산소와 가장 많이 반응하는 불꽃 표면이기 때문에 온도 분포를 바탕으로 불꽃형상을 예측할 수 있다. CASE\(1\)의 경우 불꽃이 선명하게 나타났으며, 이와 다르게 CASE3는 불안정하게 연소하는 것을 알 수 있다. 따라서 실제보일러에 열효율을 증가시키기 위해서 연통을 통과하는 배기가스를 감속시켜야 하며 이를 위하여 추가적인 구조물(baffle)이 설치되어 있는데 형상변경 및 시뮬레이션을 통한 최적화로 효율을 증가 시킬 수 있을 것이라 판단된다.</p> <h1>5. 결 론</h1> <p>본 연구는 목질계 바이오매스의 연소특성 분석을 산화제 공급 온도변화 조건을 이용하여 이전에 개발된 \(1\)-D와 \(3\)-D 의 모델의 수정을 통한 보완이 이루어졌다. 연구는 실제 사용하고 있는 \( 20,000 \mathrm{~J} \) 급 가정용 펠릿보일러의 실험과 병행하여 진행되었으며, 연소실 내부 연소현상을 화학양론과 전산유체역학 관점에서 해석하여 그 과정의 흐름과 각각의 특성을 분석하여 시뮬레이션 후 검증하였다. 이를 이용하여 주어진 시스템에 대한 연소모델이 개선되었으며, 구체적인 방법은 다음과 같다.</p> <ol type=1 start=1><li>기존 수행된 \(1\)-D 연소해석방법을 통한 분석방법에 온도 변수를 추가하여 모델이 개선되었다. RMSE 방법을 이용하여 분석한 결과 기존 모델에 비하여 개선된 모델의 오차의 정도가 평균 \( 0.47 \) 감소하여 모델의 정확도가 증가함을 확인하였다.</li> <li>기존 수행된 전산유체역학 프로그램을 이용한 3-D 연소해석방법에 온도 입력조건을 추가한 개선모델로 분석이 진행되었으며, RMSE 방법을 이용한 분석결과 오차의 정도가 평균 \( 2.60 \) 감소하여 모델의 정확도가 증가함을 확인하였다.</li> <li>시뮬레이션 이용하여 도출된 온도와 이산화탄소, 분포를 통하여 실제 연소실 내부의 연소현상을 파악하였으며, 이 분석방법은 실제 보일러 개발에 있어서 지금까지 보다 효율적인 방법으로서 이용될 수 있을 것이라 사료된다.</li> <li>목재펠릿의 품질은 기본적으로 발열량을 기준으로 구분되며 겉보기밀도, 함수율, 회분, 미세분, 내구성 및 기 타첨가물의 정도에 따라 \( 1 \sim 4 \) 등급으로 분류된다. \( { }^{[15]} \) 현재 이러한 목재펠릿을 이용하는 소형 난방시스템은 추가적인 클링커, 재, 미연소분등의 연소생성물의 발생으로 인하여 운전 및 효율감소의 문제점을 지니고 있으며, 특히 미세분은 연료공급 시 수분과 미연소분의 증가를 가져와 최종적으로 연소효율의 감소를 가져온다. 따라서 미세분의 발생을 억제하기 위한 내구성증대 및 적정 길이를 가진 목재펠릿의 성형방법의 개발이 필요하며, 앞서 언급한 추가적인 연소반응물이 고려된 시뮬레이션의 개선도 이루어져야 한다.</li></ol>	[ "연소 특성을 파악하기 위하여 이산화탄소의 대칭면을 비교했을 때 Case 1보다 Case 3에서 이산화탄소 분포가 협소하게 나타났고 버너 상단부에는 이산화탄소가 0인 부분으로 연소가 잘 일어나지 않았다. 따라서 실제 보일러에 열효율을 증가시키기 위해서는 배기가스를 감속시켜야 하는데 형상변경과 시뮬레이션을 통해 효율을 증가시킬 수 있다. 본 연구는 목질계 바이오매스의 연소특성 분석을 이전에 개발된 모델을 수정하여 보완하였다. 실제 사용되고 있는 2000J 급 펠릿보일러의 실험과 같이 진행되었고, 연소실 내부의 연소현상을 화학양론과 전산유체역학 관점에서 해석하였다." ]
55e-0c9-af0568a0-1ae7-46fb-9824-7e77ca4f6976	생명LA	전산유체역학을 이용한 공기온도변화에 따른 목재펠릿의 연소특성 분석	<p>여기서 연료 \( 1 \mathrm{~kg} \) 이 탄소 \( \mathrm{C} \mathrm{kg} \), 수소 \( \mathrm{H} \mathrm{kg} \), 산소 \( \mathrm{O} \mathrm{kg} \), 황 \( \mathrm{Skg} \), 질소 \( \mathrm{N} \mathrm{kg} \), 수분 \( \mathrm{W} \mathrm{kg} \) 으로 구성되어있다면, 이 연료가 완전연소 하는데 필요한 이론산소량 \( (\mathrm{OO}) \) 과 이론공기량(AO)은 식 \( (7 \sim 8) \) 로 나타낼 수 있다.</p> <p>\( O_{o}=1.9 C+5.6 H+0.7 S-O\left[\mathrm{Nm}^{3} / \mathrm{kg}_{f}\right] \)<caption>(7)</caption></p> <p>\( A_{o}=9.1 C+27.3 H+3.4 S-4.9 O\left[\mathrm{Nm}^{3} / \mathrm{kg}_{f}\right] \)<caption>(8)</caption></p> <p>탄소, 수소, 황은 연소반응을 통하여 연소가스가 된다. 하지만 이와 다르게 질소는 연소열에 의하여 특정조건 온도에 따라 질소산화물로 발생되는데 1차원 분석에서는 다루지 않는다. 마지막으로 연료 내부와 산화제 내부 수분이 수증기로 변화 하는데 이 총합이 바로 연소가스량이 된다. 이론습연소가스량은 식 (\(9\))과 같이 계산된다.</p> <p>\( \begin{aligned} G_{w}=& 9.1 C+27.3 H+3.4 S \quad\left[\mathrm{Nm}^{3} / \mathrm{kg}_{f}\right] \\ &+0.8 N-4.9 O+12.5 W \end{aligned} \)<caption>(9)</caption></p> <p>또한 연소생성 수증기와 산화제 속 수분을 제외한 이론 건조가스량은 식 (\(10\))과 같이 계산한다.</p> <p>\( G_{d}=G_{w}-12.5 W\left[\mathrm{Nm}^{3} / \mathrm{kg}_{f}\right] \)<caption>(10)</caption></p> <p>마지막으로 과잉공기비를 적용한 실제 입력되는 공기량은 식 (\(11\))을 통하여 구할 수 있다.</p> <p>\( O_{E x}=m \cdot O_{0}\left[\mathrm{Nm}^{3} / \mathrm{kg}_{f}\right] \)<caption>(11)</caption></p> <p>일반적으로 \( 1^{\circ} \mathrm{C}, 1 \) 기압의 건조공기는 질소 \( 79 \mathrm{~mol} \%(76.8 \) \( \mathrm{wt} \%) \), 산소 \( 21 \mathrm{~mol} \%(23.2 \mathrm{wt} \%) \) 로 구성되어있다. 따라서 이전 연구에서는 \( \alpha, \beta \) 가 일정한 값으로 계산되었다. \( { }^{[9]} \) 하지만 온도변화에 따른 밀도 변화는 산소와 질소 공급의 절대량에 영향을 준다는 점에 착안하여 모델을 개선하였으며, 이에 따른 변화량은 Table \(1\)과 같이 나타난다. 최종적인 온도 변화에 및 공기비의 변화에 따른 질소와 산소의 공급량은 식 (12)와 같이 나타난다.</p> <p>\( O_{2 E x}=\alpha(m-1) O_{E_{x}} \quad\left[\mathrm{Nm}^{3} / \mathrm{kg}_{f}\right] \) \( N_{2 E x}=\beta(m-1) O_{E_{x}} \)<caption>(12)</caption></p> <p>따라서 배기가스의 주요 구성성분인 산소, 질소, 이산화탄소, 수분은 다음 식 (13)으로 나타낼 수 있다. \( { }^{[10]} \)</p> <p>\( O_{2 f l u e}=\alpha \cdot\left(O_{E_{x}}-A_{o}\right)\left[\mathrm{Nm}^{3} / \mathrm{kg}_{f}\right] \) \( N_{2 f l u e}=\left(\beta \cdot O_{E_{x}}\right)+(0.8 \cdot \mathrm{N}) \) \( C O_{2 \text { flue }}=1.87 \cdot C \) \( H_{2} O_{\text {flue }}=(11.2 \cdot H)+(1.87 \cdot W) \)<caption>(13)</caption></p> <p>식 (\(13\))을 살펴보면 실제 배기가스의 이산화탄소의 배출은 목재펠릿을 구성하고 있는 탄소의 성분에 관여되어 있으며, 반응에 직접적으로 참여하지 않는 질소의 배출은 제 입력되는 산화제의 과잉공기와 목재펠릿을 구성하고 있는 질소 성분의 영향을 받는다. 또한 산소는 실제 과잉 공급된 공기에서 연소반응 후 이산화탄소나 수분으로 반응되는 이론공기비만큼 감소된 후 배출된다. 마지막으로 수분의 경우 실제 목재펠릿을 구성하고 있는 수분과 수소가 연소반응 후 생성되는 수분, 그리고 산화제 가지고 있는 수분이 합산되어 배출된다.</p>	[ "연료가 완전연소 하는데 필요한 이론산소량과 이론공기량(AO)은 탄소, 수소, 황은 연소반응을 통하여 연소가스가 되고 질소는 연소열에 의하여 특정조건 온도에 따라 질소산화물로 발생되는데 1차원 분석에서는 다루지 않으므로 연료 내부와 산화제 내부 수분이 수증기로 변화 하는데 이 총합이 바로 연소가스량이 된다." ]
55e-0c9-9ebfcd35-1fda-45c9-91f1-d110cca7ae00_01	생명LA	마키베리 추출물의 화장품 신규 원료로서의 가능성	<p>마키베리 추출물들은 그람앙성균인 S. epidermidis에 대해서도 항균 효과를 보였다. 추출물들 중에서 EtOAc층들이 다른 추출물들과 달리 관찰 시간 동안 농도의존적으로 항균 효과를 보였는데, 이 중에서 EtOAc층 \( 0.5 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \)는 \( 24 \mathrm { ~h } \) 에서 대조군에 비해 \( 72 \% \) 이상의 항균 활성이 관찰되었다. 마키베리 \( \mathrm { CHCl_ { 3 } } \)층에서는 \( 0.5 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \) 농도가 관찰 \( 18 \mathrm { ~h } \) 까지 대조군에 비해 균의 증식을 더디게 하였으나 \( \mathrm { CHCl_ { 3 } } \)층 \( 0.1,0.2 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \)는 항균 활성을 보이지 않았다. DW층도 항균 활성을 보이지 않았다(Fig. 5).</p> <p>마키베리 추출물들은 그람음성균인 P. aeruginosa에 대해서도 항균 효과를 보였다. 추출물들 모두에서 항균 효과가 나타났는데, 그 중에서 EtOAc층들이 다른 추출물들보다 좀더 우수한 경향성을 보였다. EtOAc층 \( 0.5 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \)는 관찰 \( 24 \mathrm { ~h } \)에서 대조군에 비해 \( 54 \% \) 이상의 항균 활성을 보였고 \( 0.1,0.2 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \)도 각각 \( 28,42 \% \) 의 항균 효과를 보였다. 마키베리 \( \mathrm { CHCl } _ { 3 } \) 충에서도 관찰 \( 24 \mathrm { ~h } \) 동안 농도의존적으로 균의 증식이 저지되는 경항이 관찰 되었다. DW층의 농도들도 P. aeruginosa에 대해 미약하지만 항균 효과를 나타냈다(Fig. 6).</p> <p>마키베리 추출물들은 그람음성균인 E. coli에 대헤서는 항균 효과를 나타내지 못하였다. 모든 추출물들에서 균의 증식이 대조군과 유사하거나 보다 활발한 증식의 경항성을 보였다(Fig. 7). Genskowsky등의 연구에서 키토산과 마키베리 추출물을 함께 처리했을 때 그람양성균과 그람음성균에 대해서 항균 효과를 보인다고 하였는데 본 연구 에서도 그람양성균인 S. aureus, S. epidermidis과 그람음성균인 P. aeruginosa에 대해 항균 효과를 나타냈다. Jung의 연구에서도 마키베리 추출물은S. aureus과 P. aeruginos 에 대해 항균력을 나타냈다고 하였다. 본 연구에서는 분획된 EtOAc층이 S. aureus에 대해 확연하게 항균효과를 보여 마키베리의 성분 중에 EtOAc층에 포함된 성분이 항균력을 나타내는데 관여하는 것으로 생각된다. 그러나, Nam 등의 연구와 Puupponen-Pimia 등의 연구에서 주로 그람음성균에 대해 항균활성이 나타났다는 것과는 달리 본 연구에서는 그람앙성균에 대해 활성이 높게 나타났고 Nam 등의 연구 결과 중에서 라즈베리와 크랜베리가 그람양성균인 S. aureus에 대해 항균효과가 나타났다는 것과는 일치하였다. 기존의 결과와 본 연구 결과를 통해서 마키베리가 천연항균제와 방부제의 원료로서 화장품의 방부 효과를 높이고 나아가 식품의 부패와 변질을 막을 수 있는 원료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.</p>	[ "마카베리 추출물은 그람앙성균에 대하여 높은 활성이 나타났다. Nam 의 연구 결과는 크랜베리와 라즈베리가 그람양성균 S. aureus에 있엇 항균효과가 있다는 것과 같은 결과가 나타났다. 마키베리가 방부제의 원료 및 천연항균제로서 화장품의 방부 효과를 뛰어나고 더불어 식품의 변질과 부패를 억제할 수 있는 원료로 이용 가능할 것으로 판단된다." ]
55e-0c9-9ebfcd35-1fda-45c9-91f1-d110cca7ae00_00	생명LA	마키베리 추출물의 화장품 신규 원료로서의 가능성	<h2>멜라닌 합성 저해 효과</h2> <p>마키베리 추출물들이 멜라닌 합성을 저해하는지를 살펴본 결과, 마키베리 추출물들은 농도의존적으로 멜라닌 합성을 저해하였다(Fig. \( 3 \)). 그 중에서 EtOAc층 추출물들은 \( \alpha \)-MSH 를 처리한 대조군과 비교할 때, 멜라닌 합성을 각각 \( 26,34,39 \% \) 억제시켰다. DW층 \( 40 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \)도 멜라닌 합성을 \( 21 \% \) 억제시켰다. 마키베리 EtOAc층은 양성대조군인 arbutin (57 \%)보다 억제 효과가 우수하지는 않았지만 arbutin 측정 농도가 추출물의 농도에 비해 높은 것을 감안하면 멜라닌 합성을 저해하는데 효과가 있는 것으로 판단된다.</p> <p>멜라닌 합성 저해 효과에 대한 연구에서 Chung은 마키베리 추출물이 아로니아, 블랙커런트 추출물보다 Tyrosinase 저해 활성이 낮다고 하였고 Park과 Hong은 아로니아가 \( 100 \)- \( 1000 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \)의 농도에서 Tyrosinase 저해 활성이 우수하다고 보고하였다. 본 연구의 마키베리 EtOAc층의 멜라닌 합성 저해 효과 결과와 기존 연구를 비교하면 본 실험의 마키베리 EtOAc층은 낮은 농도에서도 우수한 효과가 나타났고 이는 양성대조군인 Arbutin \( (250 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } ) \)에 비해서도 뒤지지 않았다. 따라서 마키베리 추출물은 미백화장품의 원료로 가능성이 있을 것으로 생각된다.</p> <h2>항균활성 효과</h2> <p>마키베리 추출물들이 항균효과가 있는지를 알아보기 위해 4종의 균주에 실험을 진행하였다. 그람양성균인 S. aureus, S. epidermidis과 그람음성균인 P. aeruginosa, E. coli에 마키베리 추출물들을 \( 0.1,0.2,0.5 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \)로 처리하기 \( 3 \mathrm { ~h } \) 간격으로 \( 24 \mathrm { ~h } \) 동안의 항균 활성을 살펴 보았다. 마키베리 추출물들은 4개의 균주 중에 S. aureus에 대해 뛰어난 항균 효과를 보였고 추출물들 중에서도 EtOAc층이 균주들에 대해 효과가 우수하였다. 먼저, 마키베리 EtOAc층 \( 0.2 \)와 \( 0.5 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \)은 관찰이 진행된 \( 24 \mathrm { ~h } \) 동안 S. aureus 균의 증식을 저지하여 마키베리 추출물들 중에 항균 효과가 뛰어난 것으로 확인되었다. EtOAc층 \( 0.1 \mathrm { mg } / \) \( \mathrm { mLx } \) 대조군에 비해 균의 증식을 더디게 하여 관찰 \( 24 \mathrm { ~h } \)에서도 \( 44 \% \)의 항균 효과가 나타났다. 마키베리 \( CHCl_ { 3 } \)층에서도 농도의존적 경향이 보였는데 \( 0.5 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \)에서 항균 효과가 보였으나 \( CHCl_ { 3 } \)층 \( 0.1,0.2 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \)에서는 대조군과 유사한 경향이 나타났다. DW층의 경우는 대조군과 같이 시간의 흐름에 따라 균이 증식하여 항균 활성이 없는 것으로 확인되었다(Fig. 4).</p>	[ "마키베리 추출물에 대한 멜라닌 합성 저해 효과는 마키베리 EtOAc층에서 합성을 대략 30% 억제시켰다. 대조군arbutin 보다 억제 효과가 우수하지는 않았지만 미백화장품의 원료로 가능성있다고 판단된다. 또한, 4종류의 균주 (그람양성균인 S. aureus ,S. epidermidis과 그람음성균인 P.aeruginosa, E. coli)를 통한 항균활성 효과 실험결과 S.aureus에 대해 뛰어난 항균효과를 보였고,추출물들 중에서도 EtOAc층이 \\( CHCl_ { 3 } \\)층 보다 균주들에 대해 효과가 우수한 결과를 보였다. 합성저해효과및 항균효과 모두 마키베리 농도가 높은수록 증가하였다." ]
55e-0c9-d4942a2a-fd41-4c74-9fb8-85bc1824d6b9	생명LA	엇갈이 배추 재배토양 중 살균제 Tricyclazole의 작물 전이량	<h2>엇갈이 배추 중 잔류량 변화</h2> <p>포장 1 재배 엇갈이배추 중 tricyclazole의 잔류량은 저농도 처리 후 35 일차 수확 시 \( 0.78 \pm 0.19 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)이었으며 경과일에 따 라 감소하여 43 일 후 수확 시 \( 0.50 \pm 0.02 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \) 이었다. 고농도 처리 후 35 일차 수확 시료 중 잔류량은 \( 1.54 \pm 1.40 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)이었으며 43일 후 수확 시 \( 0.36 \pm 0.15 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)로 감소하였다.</p> <p>포장 2 엇갈이 배추 중 잔류량은 저농도 처리 후 22일차 수확 시 \( 0.31 \pm 0.01 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)이었으며 35일 후 수확 시 \( 0.19 \pm 0.07 \) \( \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)로 감소되었다. 고농도 처리 후 22일차 수학 시료 중 잔류량은 \( 0.38 \pm 0.04 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)이었으며 35일 후 수확 시 \( 0.17 \pm 0.11 \) \( \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \) 로 감소하였다(Fig. 3).</p> <p>시험포장 1 에서 초기 토양 잔류량 대비 작물잔류량은 평균 \( 11.11 \% \)이고, 최고치는 처리구 1의 35일차 \( 18.26 \% \), 최저치는 처리구 2의 43일차에 \( 4.03 \% \) 이었다.</p> <p>시험포장 2 에서는 초기 토양 잔류량 대비 작물잔류량은 평균\( 19.72 \% \) 이고, 최고치는 처리구 1의 22 일차 \( 35.08 \% \), 최저치는 35일차에 처리구 1 의 \( 8.26 \% \) 이었다(Fig. 4). 재배 기간 중 토양에서 엇갈이배추로 전이되는 tricyclazole의 농도는 재배 기간이 경과할수록 감소하였다. 태양의 광분해 및 작물의 생장에 의해 생체량 증가 따라서 감소율이 증가하였다는 것으로 판단된다(Park 등, 2009).</p> <p>Boscalid 및 chlorfenapyr 처리된 토양에서 재배된 엇갈이배추 중 잔류량을 분석한 결과 boscalid의 경우 저농도구와 고농도구 에서 각각 \( 2.77 \) 및 \( 5.66 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 이었고 chlorfenapyr의 경우 각 처리구에서 \( 2.38 \) 및 \( 6.43 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 으로 나타났다. 시간이 지나면서 토양 중 잔류량은 감소하였고 엇갈이 배추의 경우 28 일 후 boscalid 흡수량은 저농도 처리구에서 \( 2.47 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 으로 흡수율은 \( 2.4 \% \) 이였으며, 고농도 처리구에서 \( 4.71 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 으로 홉수율은 \( 2.2 \% \) 이었고, chlorfenapyr의 흡수량은 저농도와 고농도 처리구 에서 각각 \( 1.36 \) 및 \( 2.63 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 으로 나타나 \( 1.5 \) 및 \( 1.3 \% \) 흡수 율을 보였다(Jeon 등, 2014). 이렇듯 같은 작물일지라도 살포한 약제에 따라 흡수율이 나타날수 있고, 여러 요인 중 하나인 작 물에 대한 흡수성은 \( \log \mathrm{P} \) 값이 낮고 물에 대한 용해도가 높을 수록 강하게 나타난다고 알려져 있다(Juraske 등, 2011; Hwang 등, 2014; Lu 등, 2014; Jeon 등, 2014).</p> <p>Tricyclazole, boscalid, chlorfenapyr의 \( \log \mathrm{P} \) 값은 각각\( 1.42,2.96 \) 및 \( 4.83 \) 이며 물에 대한 용해도는 각각 \( 596,4.6 \) 및\( 3.56 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) 으로 (Jeon 등, 2014; Tomlin 2015) 이들 세 약제중, \( \log \mathrm{P} \) 값이 낮고 물에 대한 용해도가 높은 tricyclazole의 작물 전이량이 다른 약제들 보다 높은 것으로 판단된다.</p> <h2>토양 Tricyclazole의 관리농도 제안</h2> <p>엇갈이배추 중 tricyclazole의 MRL이 설정되어 있지 않지만 PLS제도에서 요구하는 불검출 기준은 \( 0.01 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \)이다. 이 이하로 잔류하기 위해서는 배추의 최대 전이량인 \( 35.08 \% \) 가정했을때 초기 재배 토양 잔류량이 \( 0.03 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 이하라면 배추를 수확시 잔류량이 \( 0.01 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \) 이하 일것으로 계산되어 엇갈이 배추 재배 토양 중 tricyclazole 관리농도는 \( 0.03 \mathrm{mg} / \mathrm{kg} \)으로 제안할 수 있다.</p>	[ "토양에서 엇갈이배추로 전이되는 tricyclazole의 농도 측정 결과, 재배 기간이 경과할수록 농도가 감소하였다. 같은 작물일지라도 살포한 약제에 따라 흡수율이 다를 수 있고, 작물 흡수성은 \\( \\log \\mathrm{P} \\) 값이 낮고 물에 대한 용해도가 높을 수록 강하게 나타난다고 알려져있다. 따라서 Tricyclazole, boscalid, chlorfenapyr의 세 약제 중, \\( \\log \\mathrm{P} \\) 값이 낮고 물에 대한 용해도가 높은 tricyclazole의 작물 전이량이 제일 높을 것으로 추측할 수 있다." ]
55e-0c9-8726bcc8-3e13-4595-83ca-409db21af541	생명LA	엇갈이 배추 재배토양 중 살균제 Tricyclazole의 작물 전이량	<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>재배시설내 온도, 습도 및 엇갈이 배추의 중량변화</h2> <p>엇갈이 배추 재배 기간 동안 포장 1 시설내의 일평균기온은\( 11.627 .7 \)었고, 일평균습도는 \( 46.085 .4 \% \), 포장 2 시설내의 일평균기온은 \( 15.927 .6 \) 었고, 일평균습도는 \( 55.584 .2 \% \) 범위였다. 시료 채취시 엇갈이 배추의 평균 무게는 포장 1 저농도 처리구에서는 35 일차 \( 142.4 \mathrm{~g} \) 에서 43 일차 \( 337.3 \mathrm{~g} \)으로 증가하였고, 고농도 처리구에서는 \( 84.1 \mathrm{~g} \)에서 \( 167.0 \mathrm{~g} \)으로 증가하였다. 포장 2 저농도 처리구에서는 22 일차 \( 9.3 \mathrm{~g} \) 에서 36 일차에 \( 156.4 \) \( \mathrm{g} \) 으로 증가하였고, 고농도 처리구에서는 \( 7.4 \mathrm{~g} \) 에서 \( 115.9 \mathrm{~g} \)으로 증가하였다(Table 3).</p> <h2>Tricyclazole 잔류 분석법 확립</h2> <p>Tricyclazole의 표준검량선은 \( 1.0 \mathrm{ng} \) 에서 \( 100 \mathrm{ng} \)까지 상관계수가 \( 0.9998 \) 로 직선성을 보였다. 최소 검출량(Limit of Detection, LOD)은 분석 크로마토그램상에서 신호대 잡음비의 3배 이상을 나타내는 농약의 양을 말하며 baseline으로부터 피크를 인정할 수 있는 최소의 양이다. 검출한계(Limit of Quantitation (LOQ))는 최소 검출량 또는 최소검출농도, 시료량 및 분석조작 중의 희석배율 등을 감안하여 식 (1)과 (2)에 의해 산출된 수치로서 본 연구에 사용한 분석방법으로 정량할 수 있는 한계를 의미하며 \( 0.05 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \) 이하를 추천하고 있다. 본 연구에 사용한 분석법의 검출한계는 \( 0.02 \mathrm{mg} \) \( \mathrm{kg}^{-1} \)으로서 잔류분석법 기준에 적합하였고 잔류 허용기준 (MRL) 이하까지 검출 가능하였다.</p> <p>LOQ \( (\mathrm{ppm}) \), 토양=[최소검출량 \( (0.5 \mathrm{ng}) \times \mathrm{HPLC} \) 주입전 시료용액 량(4 mL)×희석배수(1)]][HPLC 주입량( \( 5 \mu \mathrm{L}) \) 시료량(20 g)]<caption>(1)</caption></p> <p>LOQ \( (\mathrm{ppm}) \), 배추 \( =[ \) 최소검출량 \( (0.5 \mathrm{ng}) \times \mathrm{HPLC} \) 주입전 시료용액량 \( (2 \mathrm{~mL}) \times \) 희석배수 \( (1)] /[\mathrm{HPLC} \) 주입량 \( (5 \mu \mathrm{L}) \) 시료량 \( (10 \mathrm{~g})] \)<caption>(2)</caption></p> <p>시료 용액의 분석 크로마토그램에서 tricyclazole의 머무름 시간은 \( 14.5 \) 분 이었고, 중첩되는 방해물질은 없었다(Fig. 1). 회수율 시험결과 \( 0.2 \) 및 \( 1.0 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \) 수준 각각 토양 1에서는 \( 86.5 \pm \) \( 3.0,90.0 \pm 2.8 \% \), 토양 2 에서는 \( 86.6 \pm 6.8,89.8 \pm 3.8 \% \), 엇갈이 배추에서는 \( 92.1 \pm 2.0,83.5 \pm 1.3 \% \)이었다(Table 4), 이 결과 농약의 등록시험 기준과 방법에서 권고하는 \( 70-120 \% \), 변이계수 \( 20 \% \) 이내의 수준을 만족하였다(KFDA 2015).</p> <h2>토양 중 잔류량 변화</h2> <p>재배 토양 중 tricyclazole은 포장 1 저농도 처리구 초기 잔류농도는 \( 4.25 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)에서 43일 후 \( 2.48 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)로 감소되었고, 고농도 처리구 잔류량은 초기에 \( 8.97 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \) 이었으며 43일 후에는 \( 4.26 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)로 감소하였다. 재배 기간 중 tricyclazole은 1차 지수 함수적으로 잔류량이 감소하였다(Fig. 2).</p> <p>잔류 감소 회귀식은 저농도 처리구는 \( \mathrm{C}_{\mathrm{t}}=3.2366 \mathrm{e}^{-0.0175 \mathrm{t}}\left(\mathrm{R}^{2}\right. \) \( =0.3855) \), 고농도 처리구는 \( \mathrm{C}_{1}=8.7210 \mathrm{e}^{-0.0247 t}\left(\mathrm{R}^{2}=0.9206\right) \) 이었 고, 이 식에 따라서 산출된 포장 1 재배 토양 중 반감기는 각각 39.6, 28.1일 이었다.</p> <p>포장 2 저농도 처리구 초기 잔류농도는 \( 0.88 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)이었으며 36일 후에는 \( 0.43 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)로 감소 되었다. 고농도 처리구 초기 잔류량은 \( 2.02 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)이었으며 36일 후에는 \( 0.98 \mathrm{mg} \mathrm{kg}^{-1} \)로 감소하였다.</p> <p>잔류 감소 회귀식은 저농도 처리구는 \( \mathrm{C}_{\mathrm{t}}=0.8165 \mathrm{e}^{-0.02481}\left(\mathrm{R}^{2}\right. \) \( =0.7593) \), 고농도 처리구는 \( \mathrm{C}_{1}=1.8260 \mathrm{e}^{-0.0402 \mathrm{t}}\left(\mathrm{R}^{2}=0.6283\right) \) 이었고, 이 식에 따라서 산출된 포장 2 재배토양 중 반감기는 각각 \( 27.9,17.2 \)일 이었다.</p> <p>토양 중 농약의 반감기는 토양의 종류, 유기물 함량등에 크게 영향을 받는것으로 알려져 있다. 포장 2 토양의 유기물함량이 높고, 식질의 분포가 높은 양토로서 유기화합물의 흡착량이 높아 반감기가 길어진 것으로 판단된다(Jeon 등, 2014).</p>	[ "엇갈이 배추재배기간 동안 의 재배시설내 온도 및 습도변화는 포장1 일평균기온 11.627.7 ,일평균습도 46.085.4%, 포장2 일평균기온 15.927 .6,일평균습도55.584.2%의 범위 였으며 재배기간 동안 엇갈이 배추의 중량은 포장1,2의 저농도 처리구 및 고농도 처리구 모두 증가하였다. 본 연구에 사용한 분석법 검출한계는 잔류뷴석법 기준에 적합하였다.재배 토양 중 tricyclazole은 포장1,2의 모든 처리구에서 1차지수 함수적으로 감소하였다." ]
55e-0c9-4309fd1d-d318-4b8f-8456-eeb28201589c	생명LA	엇갈이 배추 재배토양 중 살균제 Tricyclazole의 작물 전이량	<h1>재료 및 방법</h1> <h2>시약, 재료 및 기구</h2> <p>Tricyclazole 표준품(순도 \( 99.7 \%) \) 은 Sigma Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하였고, acetone, acetonitrile, dichloromethane, hexane은 HPLC급을 (J.T. Baker, Phillipsburg, NJ, USA)에서 구입하였다. Sodium chloride, 무수 sodium sulfate는 GR급을 Samchun Chemical, 평택, 대한민국)에서 구입하여 사용하였다. 추출 후 정제는 SPE cartridge (Amine, \( 1 \mathrm{~g} \), Phenomenex, Torrance, \( \mathrm{CA} \), USA)를 이용하여 실시하였다.</p> <p>채취한 배추 시료는 Mixer (NFM-8860, NYC, 서울, 대한민국)를 이용하여 마쇄하였고, 진탕기(SK-600 Shaker, JEIO Tech, 대전, 대한민국)는 시료 추출시 사용하였고, 감압농축기(EYELA, Tokyo, Japan)와 질소증발기(Hurricane-Lite, Cheongmin Tech, 서울, 대한민국)는 시료 추출액 농축시 사용하였다. 살포용 농약 Tricyclazole \( 75 \% \) 수화제(가야빔, (주)경농, 서울, 대한민국, \( 75 \% \) \( \mathrm{WP}) \) 는 시중 농약상에서 구입하였다.</p> <h2>공시 작물 및 농약 처리</h2> <p>공시 농작물인 엇갈이 배추는 '참멋진 엇갈이'(동오시드, (주)경농, 서울, 대한민국) 품종으로, 시험 포장 1은 경기도 광주시와, 시헙 포장 2은 용인시에 위치한 농장에서 시설재배 하였고, 파종 전 로타리 작업을 실시하여 토양을 균질화 하고 tricyclazole \( 75 \% \) 수화제(가야빔)를 시험포장 1 (광주, soil 1)의 경우, \( 4.8 \mathrm{~g} \) (Treatment 1), \( 9.6 \mathrm{~g} \) (Treatment 2)을 취하고 물 \( 5 \mathrm{~L} \)로 희석하여 \( 2.5 \mathrm{~m} \times 4 \mathrm{~m} \)의 토양 표면에 고르게 살포하였고, 시험포장 2 (용인, soil 2)의 경우 각각 \( 0.8 \mathrm{~g} \) (Treatment 1), \( 1.6 \mathrm{~g} \) (Treatment 2)을 취하고 \( 2 \mathrm{~L} \) 물로 희석하여 \( 2.2 \mathrm{~m} \times 2.4 \mathrm{~m} \)의 토양 표면에 고르게 처리하였다. 약제 처리 후 배추를 재식간격 \( 20 \mathrm{~cm} \times 20 \mathrm{~cm} \) 로 파종하였다. 시험포장 1 의 토양은 사양토로 \( \mathrm{pH} \) 는 \( 5.1, \mathrm{EC} \)는 \( 6.8 \mathrm{dS} / \mathrm{m} \), 유기물 함량은 \( 13 \mathrm{~g} / \mathrm{kg} \)이었고, 포장2 토양은 양토로서 \( \mathrm{pH} \) 는 \( 5.8, \mathrm{EC} \) 는 \( 10.39 \mathrm{dS} / \mathrm{m} \), 유기물 함량은 \( 19 \mathrm{~g} / \mathrm{kg} \)이었다.</p> <h2>시료 채취</h2> <p>토양시료는 농약살포 3시간 후 0 일로 하여 포장 1의 경우 0,7 ,\( 14,35,39,43 \) 일차에 채취하였고, 포장 2의 경우 \( 0,7,14,22 \), 28 일차에 채취하였다. 채취한 토양은 즉시 음건하여 \( 2 \mathrm{~mm} \) 체로 거른 후 분석에 사용하였다. 배추 시료는 포장 1 의 경우 파종 후 \( 35,37,39,41,43 \) 일차에 채취하였고, 포장 2 의 경우 22, 25,\( 28,32,36 \) 일차에 채취하였다. 엇갈이 배추 시료는 채취 후 흐르는 물로 외부에 부착된 농약을 세척하고 뿌리 및 물기를 제거한 지상부 무게를 측정한 후 드라이아이스를 첨가하여 믹서기로 균질하게 분쇄 한 후 분석 직전까지 \( -20^{\circ} \mathrm{C} \) 냉동고에 보관하였다.</p> <h2>기기 분석 조건</h2> <p>토양과 엇갈이배추 시료 중 tricyclaozle의 분석은 Variable Wavelength Detector (VWD)가 장착된 Agilent 1100 series HPLC (Agilent, Santa Clara, CA, USA)를 사용하였고 기기조건은 Table 2과 같다.</p> <h2>표준검량직선 작성</h2> <p>Tricyclazole standard \( (99.7 \%) 100.30 \mathrm{mg} \)을 acetonitrile \( 100 \mathrm{~mL} \)에 용해하여 \( 1,000 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \)의 표준용액을 제조하였다. 이 표준용액을 acetonitrile로 단계적으로 희석하여 \( 0.1,0.5,1.0,5.0 \),\( 10.0 \mathrm{mg} / \mathrm{L} \) 의 분석 표준용액을 제조한 후 \( \mathrm{HPLC}-\mathrm{VWD} \)에 각각 \( 5 \mu \mathrm{L} \)를 주입하여 나타난 크로마토그램상의 피크면적을 기준으로 표준검량직선을 작성하였다.</p>	[ "시약,재료 및 기구는 각각 USA,와 대한민국에서 구입하여 사용하였다.공시농장물은 엇갈이 배추이며 품종은 '참멋진 엇갈이'(동오시드, (주)경농, 서울, 대한민국) 이다.농약은 tricyclazole 75 \\%75% 수화제(가야빔)를 사용하여 토양표면에 고르게 살포하였다.엇갈이 배추의 시료는 채취 후 농약세척과 물기제거를 거쳐 지상부무게를 측정한 후 균질하게 분쇄하여 분석직전까지 냉동고에 보관하였다.시료 tricyclaozle의 분석은 VWD가 장착된 Agilent 1100 series HPLC를 사용하였다.표준검량직선은 크로마토그램상의 피크면적을 기준으로 작성하였다." ]
55e-0c9-994a9f59-96ae-43db-8e70-848209eeae97_01	생명LA	오미자(Schisandra chinensis ) 착즙박 추출물의 항산화 활성	<h2>생 오미자 착즙박의 용매별 추출물의 DPPH를 이용한 항산화능 측정</h2> <p>생 오미자 착즙박의 용매별(열수: A, \(50 \% \) 에탄올: B, \(70 \% \) 에탄올: C, \(95 \% \) 에탄올: D) 추출물 \( (0.2 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } ) \) 에 대한 DPPH 전자공여소거능을 측정하였으며, 그 결과는 Fig. 1과 같다. 각각의 추출 용매를 이용하여 오미자 착즙박을 1 시간에서 10 시간 동안 추출하여 DPPH 전자공여소거능을 측정한 결과 추출 용매에 따라서 B \(>\)C \(>\)D \(>\)A 순으로 높게 나타났다. 즉, A 용매 추출액에 대한 DPPH 전자공여소거능은 1시간 추출경우 \( 29.96 \% \) 및 10 시간 추출경우 \( 30.15 \% \) 를 나타내었으며, B 용매 추출액에 대해서는 1 시간 추출경우 \( 86.16 \% \) 및 10 시간 추출경우 \( 88.24 \% \) 을 나타냈고, C 용매 추출액은 1 시간 추출경우에서 \( 84.84 \% \), 10 시간 추출경우 \( 83.75 \% \) 를 나타내었다. 또한, D 용매 추출액을 이용하여 추출한 추출액의 경우 1 시간 및 10 시간 추출경우 각각 62.72 와 \( 71.86 \% \) 의 DPPH 전자공여소거능에 대한 효과를 나타내었다. 또한, 열수 를 추출 용매로 이용하여 오미자 착즙박을 추출하여 DPPH 전자공여소거능에 대한 효과를 측정한 경우 4시간 추출 시 다소 증가하는 경향을 나타내었으나, 유의적 차이는 나타내지 않았다. 이러한 결과를 살펴본 결과 오미자 착즙박에 용매를 처리하여 추출한 추출액에 대한 DPPH 전자공여소거능 효과에 대해서는 추출시간에 대한 영향은 크지 않음을 알 수 있었다. 그리고, 에탄올 농도를 달리하여 오미자 착즙박을 추출하여 제조한 추출물에 대한 DPPH 전자공여소거능 효과를 알아본 결과 50 및 \( 70 \% \) 에탄올을 이용하여 추출한 추출물의 경우 열수를 추출 용매로 이용한 경우 보다 최대 2.9 배 정도 효과를 나타냄을 알 수 있었으며, \( 95 \% \) 에탄올에 비하여 50 및 \( 70 \% \) 에탄올을 이용한 경우 오미자 착즙박 추출물에 대한 DPPH 전자공여소거능 효과가 다소 높게 나타난 결과를 살펴볼 때, 추출 용매의 에탄올 함량의 증가가 DPPH 전자공여소거능 효과를 증가시키는데 영향을 미치지 않는다는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 Chun 등(2003)이 보고한 연구결과에서 동결 건조한 오미자로부터 용매의 농도에 따른 추출특성을 비교한 결과, \( 80 \% \) 에탄올 용매 추출물보다 \( 50 \% \) 에탄올 용매 추출물이 높은 DPPH 전자공여소거능을 나타내어 본 연구와 유사한 경향을 보였으며, Kim 등(2009)에서는 건 오미자를 \( 60 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 열수와 \( 60 \% \) 에탄올로 추출 하였을 때 \( 60 \% \) 에탄올 추출물이 열수 추출물보다 4 배 이상의 효능을 보였다는 결과와 유사한 경향을 나타내고 있다. 또한, \( 50 \% \) 에탄올 및 \( 70 \% \) 에탄올을 이용하여 추출한 오미자 착즙박 추출물 \( (0.2 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } ) \) 의 DPPH 전자공여소거능(88.24 및 \( 84.84 \%) \) 과 ascorbic acid (0.04, 0.05 \( \mathrm { mg } / \mathrm { mL } ) \) 의 DPPH 전자공여소거능(75.55, 95.23 \( \%) \) 을 비교한 결과 ascorbic acid 용액과 오미자 착즙박 추출물의 농도에 대한 차이는 있으나, 오미자 착즙박 추출물이 정제 과정 없는 천연 물질이라는 점을 고려해 볼 때, 천연 항산화제로의 가능성을 갖고 있음을 확인할 수 있었다.</p>	[ "생 오미자 착즙박의 용매별(열수: A, \\(50 \\% \\) 에탄올: B, \\(70 \\% \\) 에탄올: C, \\(95 \\% \\) 에탄올: D) 추출물 \\( (0.2 \\mathrm { mg } / \\mathrm { mL } ) \\) 에 대한 DPPH 전자공여소거능을 측정하였으며, 오미자 착즙박에 용매를 처리하여 추출한 추출액에 대한 DPPH 전자공여소거능 효과에 대해서는 추출시간에 대한 영향은 크지 않음을 알 수 있었다." ]
55e-0c9-994a9f59-96ae-43db-8e70-848209eeae97_00	생명LA	오미자(Schisandra chinensis ) 착즙박 추출물의 항산화 활성	<h2>생 오미자 착즙박의 용매별 추출물의 총 폴리페놀 측정</h2> <p>생 오미자 착즙박의 용매별(열수: A, \(50 \% \) 에탄올: B, \(70 \% \) 에탄올: C, \(95 \% \) 에탄올: D) 추출물에 대한 총 폴리페놀 측정 결과 Table 4 와 같다. B 용매인 \( 50 \% \) 에탄올를 이용하여 1 시간 동안 추출한 경우 가장 높은 총 폴리페놀 함량을 나타내었다. 즉, 1 시간 동안 다양한 용매를 이용하여 오미자 착즙박을 추출하여 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과 A 용매 추출물은 \( 5.20 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \), B 용매 추출물은 \( 16.70 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \), C 용매 추출물은 \( 15.94 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \) 및 D 용매 추출물은 \( 10.65 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \) 의 함량을 나타냈다. Kwon과 Park(2006) 의 연구에서도 건 오미자를 이용하여 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \) 와 \( 70 \% \) 에탄올 용매를 이용하여 각각 \( 80,70 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 추출한 추출물에 대한 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과 열수 추출물은 \( 5.12 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \) 및 \( 70 \% \) 에탄올 추출물은 \( 6.97 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \) 의 함량을 나타내었다는 연구보고가 있다. 이와 같은 결과는 본 연구에서 열수를 추출용매로 이용하여 오미자 착즙박을 추출한 경우 측정된 총 폴리페놀 함량 \( (5.20 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } ) \) 과 유사한 결과를 나타내었다. 또한, 에탄올 용매를 이용하여 오미자 착즙박을 추출하여 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과 50,70 및 \( 90 \% \) 에탄올 모두에서 열수 추출물에서 보다는 훨씬 높게 나타났다. 특히, \( 70 \% \) 에탄올을 이용하여 추출한 경우 총 폴리페놀 함량이 가장 높게 추출된 것을 알 수 있었다. 오미자 착즙박의 경우는 과육 및 과피 뿐 만 아니라 유지 성분이 함유되어 있는 씨 부분까지 함유되어 열수 보다는 에탄올를 이용한 경우 유효성분에 대한 추출 효과가 증가된 것으로 판단되었다.</p>	[ "루프-필터의 구조는 참고문헌 [4]에 기술된 것과 같으며, 동일한 OP amp를 사용한다. 루프-필터에 사용되는 OP amp에 DC 전원 \\(\\pm 5 \\, V\\)를 인가하여 작은 DC 입력신호에 대해 루프-필터 출력이 \\(\\pm 5 \\, V\\)에 가까운 전압을 나타낸다. 또한, VCO 조정전압 \\(V_{t}\\)의 범위는 \\(0 \\sim 5 \\, V\\)이며, 출력은 \\(V_{OP}\\)을 사용하고 \\(V_{ON}\\)은 개방된 상태이다. 이 회 로는 전위변환기로 명명되며, 참고문헌 [4]와 같은 구조로 구현된다." ]
55e-0c9-143f2cae-c39f-4b61-bfbf-d5ab5cc97e74_01	생명LA	인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)로부터 Malonyl ginsenoside의 분리 및 정량분석	<h3>UPLC-ESI-MS/MS 분석</h3> <p>건조된 인삼의 동체를 조분쇄하여, 볼밀(Retsch MM400 mixer mill, Haan, Germany)을 이용-하여 미세분말로 갈았다. \( 2 \mathrm { ~mL } \) 튜브에 인삼분말 \( 100 \mathrm { mg } \) 에 \( 80 \% \mathrm { MeOH } (1 \mathrm { ~mL } ) \) 을 넣고 초음파 추출기(Bransonic 3510R-DTH, Branson Ultrasonics Co., Danbury, \( \mathrm { CT } \), USA)를 이용하여 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 30 분간 추출을 진행하였다. 원심분리기(HITACHI koki Co. Ltd. Tokyo, Japan)를 이용하여 \( 13,500 \times \mathrm { g } \) 으로 5 분간 원심분리 하였다. 상등액 ( \( 1 \mathrm { ~mL } \)) 을 취하여 감압 회전식 증발기(Eyela NVC-2100, Tokyo, Japan)를 이용하여 용매를 제거하였다. 얻어진 추출물을 \( \mathrm { MeOH } (1 \mathrm { ~mL } ) \) 에 녹인 뒤, \( 0.2 \mu \mathrm { m } \) 필터(Chromdisc Co., Daegu, Korea)로 여과하여 기기분석에 사용하였다. 분리된 화합물의 정량분석을 위하여, UPLC가 부착된 3200 QTRAP LC/MS/MS system을 사용하였으며, 컬럼은 ACQUITY BEH C18 \( (2.1 \mathrm { ~mm } \times 100 \mathrm { ~mm } , 1.7 \mu \mathrm { m } ) \) 을 사용하였다. 컬럼의 오븐 온도는 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 로 설정하였으며 이동상 용매 시스템은 \( 0.1 \% \) formic acid 수용액 (A)와 MeCN (B)로 이루어졌으며 이동상은 위의 조건과 같은 조건으로 진행하였다. 컬럼 유속은 \( 0.5 \mathrm { ~mL } / \mathrm { min } \) 이며, 주입량은 \( 5 \mu \mathrm { L } \) 이였다. 최적화된 질량분석은 Negative ion mode에서의 Multiple Reaction Monitoring (MRM mode)의 분석법을 이용하여 분리된 물질의 선구이온(precursor ion)을 선택 후, 선택된 선구이온에 대하여 충돌 에너지를 적용하고 생성이온(product ion)을 분석하여 정랑분석에 적용하였다. 분석 시에 사용된 기기의 중요 parameter 값은 Table 2과 같다. 장비 분석 및 데이터 수집에는 BioAnalyst \( { } ^ {\mathrm { TM } } \) (Ver.1.4.2, AB SCIEX) 프로그램을 사용하였다.</p>	[ "건조 인삼의 동체를 조분쇄해 볼밀을 이용해 미세분말로 갈았다. 분리 화합물의 정량분석을 위해 UPLC가 부착된 3200 QTRAP LC,MS,MS system을 이용했고, 칼럼은 ACQUITY BEH C18을 사용했다. 칼럼유속은 \\( 0.5 \\mathrm { ~mL } / \\mathrm { min } \\)이고, 주입량은 \\( 5 \\mu \\mathrm { L } \\) 이다. 최적화된 질량분석은 MRM mode 분석법을 이용해 분리된 물질의 선구이온을 선택하고 선택된 선구이온에 대해 생성이온을 분석하고 정량분석에 적용했다." ]
55e-0c9-143f2cae-c39f-4b61-bfbf-d5ab5cc97e74_02	생명LA	인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)로부터 Malonyl ginsenoside의 분리 및 정량분석	<h3>화합물의 정량</h3> <p>분리된 화합물 4종을 검량 곡선을 이용하여 정량 하였다. 각 물질을 메탄올 수용액에 용해시켜 만들었으며 \( -4 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 보관하였다. 직선성은 \( 0.1-1 \mathrm { ppm } \) 사이의 4-5 농도에서 평가하였다.</p> <h3>세포배양</h3> <p>인간 간암 세포인 \( \mathrm { HepG } 2 \) (KCLB, Seoul, Korea) 세포는 \( 10 \% \) (v/v) FBS를 첨가한 DMEM 배지 (Lonza, Basel, Switzerland) 와 \( 37,5 \% \) \( \mathrm { CO } _ { 2 } \), \(95 \% \) humid air로 조절된 배양기를 사용하여 배양하였다.</p> <h3>세포 생존율 시험</h3> <p>4종의 Malonyl ginsenoside의 세포독성 실험은 MTT colorimetricassay 방법을 이용하여 사용하였다[14]. HepG2 세포를 \( 5 \times 10 ^ { 4 } \text { cells } / \mathrm { mL } \) 의 농도로 \( 100 \mu \mathrm { L } \) 씩 96 well plate에 분주하여 배양하였다. 분주 12 시간 후에 인삼 화합물을 농도별로 처리하고 24시간 후 \( 50 \mu \mathrm { L } \) 의 MTT [5 mg/mL in phosphate buffered saline]시약을 첨가하여 다시 2시간 동안 배양하였다. 배양이 종료된 후, 배지를 제거하고 \( 100 \mu \mathrm { L } \) 의 \( \mathrm { DMSO } \) 를 첨가하여 형성된 formazan을 용해하고 Microplate reader (Bio-Tek, Vermont,VT, USA)를 이용하여 \( 550 \mathrm { ~nm } \) 에서 흡광도를 측정하였다. 분리된 화합물들의 에탄올 독성 억제효과를 측정하기 위해 \( \mathrm { HepG } 2 \) 세포를 \( 5 \times 10 ^ { 4 } \mathrm { cells } / \mathrm { mL } \) 의 농도로 \( 100 \mu \mathrm { L } \) 씩 96 well plate에 분주하고 12 시간 후에 \( 1 \mathrm { M } \) 의 에탄올과 화합물을 농도 별로 동시에 처리하였다. 처리 24시간 후 위와 같은 방법으로 MTT assay를 수행하였다. 세포의 생존율은 다음과 같이 계산하였다.</p> <p>\( \text { Cell viability } ( \%) \\ = [ \mathrm { OD } ( \text { compound } )- \mathrm { OD } ( \text { Blank } )/ \mathrm { OD } ( \text { control } )- \mathrm { OD } ( \text { Blank } ) ] \times 100 \)</p> <h3>통계처리</h3> <p>모든 실험 결과는 mean \( \pm \mathrm { SD } \) 로 나타내었고 \( (n=3) \), 각 실험군 간 차이의 통계적 유의성은 Graph-pad prism 5 software를 이용하여 ANOVA 분산분석과 Tukey's multiple comparison test로 유의성 검정을 시행하였다 \( (p<0.05) \).</p>	[ "분리된 화합물 4종을 검량 곡선을 사용해 정량했고 간암 세포 \\( \\mathrm { HepG } 2 \\)세포는 \\( 10 \\% \\)FBS를 첨가한 DMEM 배지와 \\( 37,5 \\% \\) \\( \\mathrm { CO } _ { 2 } \\), \\(95 \\% \\) humid air로 조절된 배양기를 사용하여 배양했다. 4종의 Malonyl ginsenoside의 세포독성 실험은 MTT colorimetricassay 방법을 이용했고 실험 결과는 mean \\( \\pm \\mathrm { SD } \\) 로 나타냈다." ]
55e-0c9-143f2cae-c39f-4b61-bfbf-d5ab5cc97e74_00	생명LA	인삼(Panax ginseng C.A. Meyer)로부터 Malonyl ginsenoside의 분리 및 정량분석	<h3>UPLC-ESI-Q-TOF/MS 분석</h3> <p>분리된 화합물(1-4)을 \( 1 \mathrm { ppm } \) 의 농도로 희석하여 기기분석에 사용하였다. UPLC가 부착된 Q-TOF/MS 장비 및 Thermo Hypersil Gold ( \( 2.1 \mathrm { ~mm } \times 100 \mathrm { ~mm } , 1.9 \mu \mathrm { m } \)) 를 사용하였고, 컬럼의 오븐 온도는 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 로 설정하였다. 이동상 용매 시스템은 \( 0.1 \% \) formicacid 수용액 (A)와 \( \mathrm { MeCN } ( \mathrm { B } ) \) 로 이루어졌으며, 이동상 조건은 \( \mathrm { A } : \mathrm { B } (85:15, 0-0.5 \mathrm { min } ) \), \( \mathrm { A } : \mathrm { B } (80:20, 0.5-1 \mathrm { min } ) \), \( \mathrm { A } : \mathrm { B } (80:20, 1-6 \mathrm { ~min } ) \), \( \mathrm { A } : \mathrm { B } (70:30, 6-13 \mathrm { min } ) \), \( \mathrm { A } : \mathrm { B } (65:35, 13-23 \mathrm { min } ) \), \( \mathrm { A } : \mathrm { B } (62:38, 23-24 \mathrm { min } ) \), \( \mathrm { A } : \mathrm { B } (40: 60,24-27 \mathrm { ~min } ) \), \( \mathrm { A } : \mathrm { B } (10:90, 27-31 \mathrm { min } ) \), \( \mathrm { A } : \mathrm { B } (85:15, 31-32 \mathrm { min } ) \), 및 \( \mathrm { A } : \mathrm { B } (85:15, 32-34 \mathrm { min } ) \)의 조건으로 진행 하였다. 컬럼 유속은 \( 0.5 \mathrm { ~mL } / \mathrm { min } \) 이며, 주입량은 \( 2 \mu \mathrm { L } \) 이었다. 분석에 사용된 기기의 주요 parameter 값은 선행문헌에서 ginsenoside 분석에 사용된 방법을 사용하였다. 장비 분석 및 데이터 수집에는 UNIFI software (Ver 1.8.1, Waters Corp.)를 사용하였다.</p>	[ "UPLC-ESI-Q-TOF/MS를 사용하여 1-4의 분리된 화합물을 1ppm의 농도로 희석하고, Thermo Hypersil Gold(\\(2.1\\mathrm{ ~mm}\\times 100\\mathrm {~mm},1.9\\mu\\mathrm{m}\\))컬럼과 0.1% formicacid 수용액(A)와 MeCN(B)의 이동상 용매 시스템을 사용하여 주입량 2\\(\\mu\\mathrm{L}\\), 컬럼 유속 0.5mL/min으로 분석하였다." ]
55e-0c9-merge_28a7cd33-87dd-45bc-b010-8e9d33d9bbc8_00	생명LA	태양열 이용 바이오메탄 분해 해석연구	<h1>1. 서 론</h1> <p>화석연료 사용에 따른 지구온난화 문제가 현실화됨에 따라 온실가스 배출을 줄이기 위해 재생에너지의 활용 영역 확대가 요구되고 있다. 이러한 재생에너지 중 수소는 연소 시 오염물질을 발생하지 않는 친환경 에너지원으로서 주목받고 있다. 특히 한국에서는 수소경제 선도국가로 도약하기 위해 수소차 및 연료전지 기반의 산업생태계를 구축하고 탄소배출 없는 수소 생산 및 공급시스템을 조성하려고 추진 중에 있다. 수소는 일반적으로 메탄 리포밍, 수전해, 열분해 등을 통해 생산되는데 이 과정에서 열 또는 전기를 공급하기 위해 화석연료를 사용하게 되면 오염 물질인 탄소가 배출되게 된다. 이러한 수소제조 공정 중 열을 이용하는 경우 고온의 열원이 필요한데, 집광된 태양에너지를 이용할 경우 탄소 배출 없이 메탄에서 수소를 생산할 수 있는 에너지를 제공할 수 있다. 직접 열분해를 통해 메탄에서 적절한 수율을 얻기 위해서는 \( 1,200 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상의 온도가 필요하다. 여기에 촉매가 사용되면 열분해 온도를 상당히 낮출 수 있다. \( { } ^ { [1 \sim 4] } \)</p> <p>본 논문은 촉매를 이용하여 \( 1,000 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 대의 온도 환경에서 태양열 메탄 분해 반응기를 개발하기 위한 사전단계로서 광학 시뮬레이션 및 전산유체역학을 수행하였다. 태양로와 같은 고온 환경에서 사용되는 흡수기, 반응기와 같은 흡수체에 대한 시뮬레이션은 실험 결과를 예측하고 이를 분석함으로서 다음 단계의 실험적 실증을 준비하는데 있어 시간과 비용적인 측면에서 효율적이다. 태양열을 이용한 메탄 열분해 연구는 \(2000 \)년대 초반부터 지금까지 진행되어 왔다. \( { } ^ { [5 ~ 13] } \) Abanades et al. 은 반응기 본체가 스테인리스강이며 내부에는 흑연 관이 장착되어 있으며 쿼츠(quartz)를 통해 집광된 태양열이 내부에 흑연 관을 직접 가열하는 메탄 분해 반응기를 개발하고 실험을 수행하였다. 또한 성능 예측모델을 개발하고 실험결과와 비교하여 검증하였다. \( { } ^ { [5,6] } \)</p> <p>Magg et al.은 원형 개구부의 쿼츠가 장착되고 원통형 캐비티 형상을 한 \( 5 \mathrm { ~kW } \) 급 직접 가열식 태양열 메탄 분해 반응기를 개발하고 실험을 수행하였다. 또한 동일한 반응기에서 Hirsch et al. 은 반응기 내부 벽면에 나선형 캐비티를 추가하여 개선된 반응기를 통한 실험을 수행하였다. 이때 Ozalp et al. 은 반응기 내부의 나선형 캐비티 유무에 따른 메탄 분해에 대한 시뮬레이션을 수행하여 성능을 비교하였다. Yeheskel et al.은 CFD를 통해 최적화된 직접 가열식 체적 반응기를 개발하였는데, 높은 반응온도, 쿼츠보호 및 경계층 분리가 없는 방향성 흐름(directional flow)이 특징인 반응기를 이용하여 메탄을 수소와 탄소 입자로 생산하는 실험을 수행하였다.</p>	[ "지구 온난화 문제에 대응하기 위해 온실가스 배출을 줄이는 재생에너지 활용이 중요하다. 한국은 수소경제 선도국가를 목표로 수소차 및 연료전지 기반의 산업생태계를 구축하고 탄소배출 없는 수소 생산 시스템을 구축하려고 한다. 이 논문에서는 이러한 목표를 위해 \\(1,000^{\\circ}\\mathrm{C}\\)의 고온에서 태양열로 메탄을 분해하는 반응기 개발을 위한 연구를 수행하였다. 이에 앞서 다른 연구자들은 다양한 형태의 태양열 메탄 분해 반응기 개발과 실험을 수행하였다." ]
55e-0c9-merge_28a7cd33-87dd-45bc-b010-8e9d33d9bbc8_07	생명LA	태양열 이용 바이오메탄 분해 해석연구	<p>\( k_ { r } =k_ { o } \exp \left ( \frac { -E_ { a } } { R T } \right ) \)<caption>(4)</caption></p> <h1>4. 해석결과.</h1> <h2>4.1 열손실</h2> <p>각 반응기 모델에서 복사 및 대류 열손실을 Table 4 와</p> <p>같이 나타내었다. Semi-cavity의 경우 복사 및 대류 열손실로 각각 \( 9.33 \mathrm { ~kW } , 8.15 \mathrm { ~kW } \) 가 발생하였고 Full-cavity의 경우 각각 \( 9.44 \mathrm { ~kW } , 5.85 \mathrm { ~kW } \) 가 발생하였다. 이를 분석하기 위하여 두 반응기 모델 단면의 온도분포를 Fig. 8과 Fig. \(9 \)에 나타내었다. Semi-cavity 모델의 경우 캐비티 상부의 열린 공간으로 반응기 주변의 고온의 공기가 외기로 나가고 이를 채워주기 위해 저온의 외기가 유입되므로 반응</p> <p>기 벽면의 온도가 낮아지는 현상이 발생한다. Full-cavity 모델은 개구부를 제외한 반응기 전체가 캐비티로 둘러싸여 있어 내부에서 데워진 공기가 바로 외기로 누출되지 않고 상부 공간에 체류하게 된다. 이로 인하여 반응기와 캐비티 내부 공간에 좀 더 높은 온도 환경이 제공되고 이로 인하여 반응기 자체의 온도가 높게 유지된다. 반응기 외벽 온도의 경우 \( \mathrm { Semi } \)-cavity 모델의 외벽 평균 온도가 \( 993 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 인데 반하여 Full-cavity 모델에서는 외벽 평균온도 \( 1,213 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 로 높다. 따라서 대류 손실은 Full-cavity 방식이 Semi-cavity 보다 약 \( 2.3 \mathrm { ~kW } \) 감소하였다.</p> <p>Full-cavity가 Semi-cavity와 비교하여 외부로 방사손실 되는 면적이 줄어듦에도 불구하고 복사열손실량은 비슷하게 나타났다. 이는 앞서 언급한 것과 같이 Full-cavity 의 반응기 외벽 온도가 평균 \( 220 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 높고 복사량이 온도의 \(4 \)승에 비례한다는 것을 감안하면 Full-cavity의 경우 약 \( 1.9 \)배 복사 손실이 증가할 수 있으나 view factor가 \( 0.1423 \) 에서 \( 0.0670 \) 으로 감소한 것을 고려하면 고온을 유지하면서도 복사손실이 유사하다는 관점에서 효과적이라고 볼 수 있다. 결과적으로 Full-cavity와 Semi-cavity를 비교할 때 열손실의 차이는 \( 2.19 \mathrm { ~kW } \) 이며 반응기 공급열량 중 \( 9 \% \)의 효과를 보이고 있고 이로 인한 반응기 자체의 고온 유지는 메탄전환에 더욱 효과적으로 작용할 것으로 판단하였다.</p>	[ "Semi-cavity와 Full-cavity에서 각각 발생한 복사 및 대류 열손실은 \\( 9.33 \\mathrm { ~kW } , 8.15 \\mathrm { ~kW } \\) 및 \\( 9.44 \\mathrm { ~kW } , 5.85 \\mathrm { ~kW } \\)로 측정되었다. Full-cavity의 반응기 외벽 온도가 평균 \\( 220 ^ {\\circ } \\mathrm { C } \\) 더 높았으나 view factor의 감소로 인해 복사손실은 비슷하였다. 이 두 방식의 열손실 차이는 \\( 2.19 \\mathrm { ~kW } \\)로, Full-cavity 방식은 공급열량의 9%를 효과적으로 활용하여 반응기의 고온을 유지하고, 이를 통해 메탄전환에 더 효과적이었다." ]
55e-0c9-merge_28a7cd33-87dd-45bc-b010-8e9d33d9bbc8_08	생명LA	태양열 이용 바이오메탄 분해 해석연구	<h2>\( 4.2 \) 메탄 전환 반응</h2> <p>Semi-cavity 모델에서 반응기 입구로부터 출구까지의 거리에 따른 온도 및 메탄 전환율을 Fig. \(10 \)과 Fig. \(11 \)에 나타내었다. \( \mathrm { BP } -2000 \) 촉매 특성상 촉매 온도가 \( 1,000 ^ {\circ } \mathrm { C } \), 체류시간이 \(4 \) 초일 때 메탄의 전환율은 \( 97 \% \) 이상이다. 반응기내에서 메탄의 체류시간은 \( 3.9 \) 초 이지만 반응기 거리 \( 60 \sim 120 \mathrm { ~mm } \) 구간에서 대부분 온도가 \( 1,000 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 미만이라 이로 인해 전환율은 \( 10 \% \) 보다 낮다. 실질적으로 \( 1,000 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상으로 유지되는 영역은 \( 180 \sim 300 \mathrm { ~mm } \) 구간이며 여기서부터 촉매가 점진적으로 활성화되어 최종적으로 출구에서의 메탄 전환율은 \( 66.5 \% \) 이다.</p> <p>Full-cavity 모델에서 반응기 입구로부터 출구까지의 거리에 따른 온도 및 메탄 전환율은 Fig. \(12 \)와 Fig. \(13 \)과 같다. 거리 \( 60 \mathrm { ~mm } \) 에서 중심부를 제외한 직경 \( 110 \mathrm { ~mm } \) 이상 구간부터 온도가 \( 1,000 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상으로 상승하며 내벽의 온도가 약 \( 1,100 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 로 유지된다. 여기서 메탄 분해도 약 \( 1,000 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 인 영역부터 발생하여 평균 메탄 전환율은 \( 26.8 \% \) 이다. 이후 나머지 구간의 촉매온도도 \( 1,000 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상으로 유지되고 거리 \( 240 \mathrm { ~mm } \) 에서 대부분의 메탄이 전환된다. 최종적으로 출구에서의 메탄 전환율은 \( 99.99 \% \) 이다.</p> <h1>5. 결 론</h1> <p>본 논문에서는 촉매를 이용하는 간접가열 방식의 메탄분해 태양열 반응기 개발을 위해 광학특성, 열전달, 화학반응에 대한 성능을 캐비티 형상에 따라 수치적으로 계산하였다. 캐비티 형상은 Full-cavity, Semi-cavity로 나뉘며 동일한 공급열원 및 외기조건에서 두 모델에 대한 열손실 및 메탄 전환률을 비교하였다. 결과적으로 \( 5 \mathrm { Nm } ^ { 3 } / \mathrm { h } \) 의 메탄이 반응기로 공급될 때, Full-cavity 및 Semi-cavity에서의 복사 및 대류에 의한 손실은 각각 \( 15.29 \mathrm { ~kW } , 17.48 \mathrm { ~kW } \) 이며 메탄 전환율은 각각 \( 99.99 \%, 66.5 \% \) 이다. Full-cavity 모델이 Semi-cavity 모델보다 고온 환경임에도 열손실이 \( 12.5 \% \) 감소하였고 반응기 내부 온도 \( 1,000 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상인 영역이 기존 대비 약 \( 88 \% \) 확대됨으로 인해 메탄 전환율이 \( 33.5 \% \) 증가하였다.</p> <p>따라서 대류와 복사손실 감소를 위한 캐비티 형상 설계가 반응기 성능 향상에 미치는 영향이 큼을 알 수 있었으며 향후 개구부 최적화, 캐비티 형상 최적화 등을 통하여 좀더 나은 결과를 얻을 거라 기대된다. 또한 광학계산 결과로부터 경계조건을 찾고 이를 반응계산에 활용하는 수치적 연구가 가능함에 따라 다양한 조건에 대한 선제적 연구를 통해 실험적 연구 단계로 진행할 때 유용하게 활용할 수 있을 것으로 판단한다. 실험적으로 Semi-cavity 내의 위치한 실제 반응기의 \( 0.3 \mathrm { Nm } ^ { 3 } / \mathrm { h } \) 의 메탄을 공급했을 때 전환율은 \( 97.6 \% \) 이다. 이는 유량이 수치 계산시 적용된 유량 \( 5 \mathrm { Nm } ^ { 3 } / \mathrm { h } \) 의 \( 6 \% \) 에 불과하기 때문에 열손실을 제외하고도 메탄 분해를 위한 열량이 반응기에 충분히 공급됐기 때문이라 판단된다. 향후 해석결과를 기반으로 캐비티 형상을 보완하고 유량을 단계적으로 증가시키며 실험을 수행할 계획이다.</p>	[ "본 연구에서는 촉매를 활용한 간접 가열 방식의 메탄 분해 태양열 반응기 개발에 초점을 두고 있다. 이를 위해 캐비티 형상에 따른 광학 특성, 열 전달, 화학 반응의 성능을 수치적으로 분석하였다. 결과적으로, Full-cavity 모델은 Semi-cavity 모델에 비해 고온 상황에서도 열손실이 약 \\(12.5\\%\\) 감소하였으며, 반응기 내부의 온도가 \\(1,000^{\\circ}C\\) 이상인 영역이 약 \\(88\\%\\) 증가하여 메탄 전환율이 \\(33.5\\%\\) 상승하였다. 이러한 결과를 통해 캐비티 형상 설계는 대류 및 복사손실 감소를 통해 반응기 성능 향상에 중요한 역할을 하는 것으로 확인되었고, 향후 개구부 및 캐비티 형상의 최적화를 통해 더 나은 성능을 얻을 수 있을 것으로 예상하였다." ]
55e-0c9-merge_28a7cd33-87dd-45bc-b010-8e9d33d9bbc8_01	생명LA	태양열 이용 바이오메탄 분해 해석연구	<p>간접식 반응기는 대부분 관형 형식인데, Rodat et al. 은 집광된 태양열이 개구부를 통과한 후 흑연 캐비티 내에 위치한 흑연 관 반응기를 가열하고 이 관에 메탄이 흐르면서 고온 환경에서 분리되는 \( 10 \mathrm { ~kW } \) 급 반응기를 이용하였다. 열유동해석을 통해 열전달 및 반응을 계산하였고 이를 실험결과와 비교하였다. \( { } ^ { [11,12] } \) 이후 \( 1 \mathrm { MW } \) 규모의 태양로용 메탄분해 반응기로 확장하여 연구를 수행하였으며 좀 더 많은 유량에서 \( 72 \% ~ 100 \% \) 의 전환율을 달성하였다. Valdes-Parada et al.은 집광된 태양열을 흡수하는 쿼츠가 있는 육면체의 캐비티 내부의 흑연 관이 수직으로 장착된 반응기를 개발하였다. 반응 관 내 유로를 개선하여 체류시간을 확보하였으며 각 관은 두 개의 이중 관으로 구성된다. 아르곤-메탄 혼합물을 공급될 때 온도분포 및 메탄 전환율에 대하여 수치적으로 시뮬레이션을 수행하였고 이를 실험결과와 비교하여 온도분포에 따른 전환율과의 관계를 설명하였다. 이를 바탕으로 경질 탄화수소용 반응기 개발에 활용 하고자 하였다.</p> <p>직접 가열식 반응기는 내부로 태양열이 직접 전달되므로 열전달 측면에서 반응물을 가열하는데 유리하다. 그러나 반응기로 조사된 태양열의 투과거리가 길지 않기 때문에 반응기 내부 길이방향으로 온도 차이가 크다. 또한 내부로 빛을 투과시키기 위해 장착된 윈도우에 반응 시 생성된 입자가 침착되는 문제로 인하여 태양광의 투과율이 감소하고 원도우 온도 증가로 인한 손상이 있다. 또한 원도우 제작상 크기의 한계가 있기 때문에 대용량 반응기 제작에 제한이 따른다. 일반적으로 간접 가열식은 앞서 언급한 연구에서와 같이 반응기 외부에 보온을 위한 캐비티가 있으며 내부에 주로 흑연 재질의 관형 다발관 형태의 반응기가 설치되고 반응기 내부에 서 메탄 또는 메탄 혼합물이 반응할 수 있도록 하였으며 열손실을 줄이기 위해 캐비티의 밀폐율을 높이고자 하였다.</p> <p>본 연구에서는 이와 달리 세라믹 소재의 캐비티 내에 설치한 하나의 관형 반응기로서 집광된 태양열을 주로 반응기가 직접 공급받도록 하였으며 반응기를 일정 속도로 회전시켜 고열유속에 따른 반응기 손상을 최소화하였다. 메탄 분해방식으로 메탄을 생산하기 위해서는 \( 1,200 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상의 고온이 필요하다. 여기에 촉매를 사용하면 활성화 에너지 감소로 인해 반응 온도를 낮출 수 있으며 이에 반응기에서 발생하는 열 손실 및 손상을 줄일 수 있다. 이를 위한 촉매로 주로 카본블랙 \( ( \mathrm { CB } ) \) 나 활성탄 \( ( \mathrm { AC } ) \) 촉매가 사용되며 이에 대한 연구도 진행되어왔다. \( { } ^ { [15 ~ 19] } \mathrm { AC } \) 촉매의 경우 초기 반응속도가 높으나 불활성화 전까지 생성되는 탄소의 양이 작으며 \( \mathrm { CB } \) 촉매는 \( \mathrm { AC } \) 촉매와 달리 초기 반응속도가 낮지만 불활성화 전까지 생성되는 탄소의 양이 상대적으로 많다. Suelves et al.은 \( \mathrm { CB } \) 와 \( \mathrm { AC } \) 촉매에 대해 메탄의 열촉매 분해시 시간에 따른 질량 변화를 모니터링 했으며 촉매 중 \( \mathrm { CB } \) 계열인 \( \mathrm { BP } -2000 \) 이 불활성화 전에 가장 많은 양의 탄소가 침착됨을 입증하였다. \( { } ^ { [16] } \mathrm { BP } -2000 \) 은 \( \mathrm { CABOT } \) 사에서 만든 순수 카본블랙 제품으로 플라스틱이나 고무에 대한 첨가제로 주로 사용되지만 입자가 매우 미세하며 표면적이 크고 전도성이 높아 앞서 언급한 대로 여러 \( \mathrm { CB } \) 촉매 중 하나로 다양한 연구에 사용되었다.</p>	[ "열유동해석을 통해 열전달 및 반응을 계산해서 실험결과와 비교했다.. 그리고 \\( 1 \\mathrm { MW } \\) 규모의 반응기로 확장하여 \\( 72 \\% ~ 100 \\% \\) 의 전환율을 달성하였다. 간접식 반응기는 내부로 태양열이 직접 전달되므로 열전달 측면에서 반응물을 가열하는데 유리하지만, 반응기 내부 길이방향으로 온도 차이가 크고 빛의 투과율이 감소하는 문제가 있다." ]
55e-0c9-merge_28a7cd33-87dd-45bc-b010-8e9d33d9bbc8_06	생명LA	태양열 이용 바이오메탄 분해 해석연구	<h3>3.2 .1 복사모델</h3> <p>계산 도메인 내에서 각 벽면 간의 크기, 거리, 방향에 따른 복사열전달을 계산하기 위해 S2S(Surface-to-Surface) 모델을 적용하였다. 각 표면은 회체 및 확산표면이란 가정 하에 방사율과 흡수율은 동일하고 복사광은 들어오는 방향과 상관없이 모든 방향으로 균일하게 방사한다. S2S 모델을 통해 주어진 표면 \( \mathrm { k } \) 에서의 방사되는 에너지 \( q_ { o u t, k } \) 는 식 ( \(3 \))과 같으며 각 표면에서의 view factor를 계산하는 방식으로 본 연구에서는 반응기에서 외부로 방출되는 복사손실을 계산하기 위하여 사용하였다. 또한 반응기에서 외부로의 view factor 를 줄이는 방향으로 개구부 형상 및 크기를 조절하였다.</p> <p>\( q_ {\text { out } , k } = \epsilon_ { k } \sigma_ { k } T_ { k } ^ { 4 } + \rho_ { k } \sum_ { j=1 } ^ { N } F_ { k j } q_ {\text { out } , j } \)<caption>(3)</caption></p> <p>여기서, \( \mathrm { F } _ {\mathrm { kj } } \) 는 벽면 \( \mathrm { j } \) 에서 \( \mathrm { k } \) 로의 view factor이다.</p> <h3>3.2 .2 반응모델</h3> <p>반응기 내에서 촉매에 의한 메탄 분해 반응을 계산하기 위해 species transport and finite model을 사용하였다. 이에 chemical species에 대한 보존 방정식을 사용하였으며 화학 반응에서 단위시간당 반응물의 농도 변화인 반응속도(reaction rate)를 계산하기 위해 식 ( \(4 \))와 같이 1-step 아레니우스식을 적용하여 속도상수 \( \mathrm { k } _ {\mathrm { r } } \) 을 구하였다. 이때 전지수인자인 \( \mathrm { k } _ { 0 } \) 와 활성화 에너지인 \( \mathrm { E } _ {\mathrm { a } } \) 는 Table \(1 \)과 같이 각각 \( 4.3 \times 10 ^ { 9 } \mathrm { ~s } ^ { -1 } \) 과 \( 235.9 \mathrm { ~kJ } / \mathrm { mol } \) 을 각각 사용하였다.</p>	[ "계산 도메인 내에서 벽면 간의 크기, 거리, 방향에 따른 복사열전달을 계산하기 위해 S2S 모델을 사용하고, 각 표면의 방사율과 흡수율을 동일하게 설정한다. 반응기의 개구부 형상 및 크기를 조절하여 view factor를 최소화하고, 촉매에 의한 메탄 분해 반응을 계산하기 위해 species transport and finite model을 적용한다. 보존 방정식을 사용하여 화학 반응에서의 반응속도를 계산하며, 1-step 아레니우스식을 이용하여 속도상수를 결정한다." ]
55e-0c9-merge_28a7cd33-87dd-45bc-b010-8e9d33d9bbc8_02	생명LA	태양열 이용 바이오메탄 분해 해석연구	<p>본 논문에서는 촉매를 이용하는 간접가열 방식의 메탄분해 태양열 반응기 개발을 목표로 광학 특성 및 열전달, 화학 반응을 각각 시뮬레이션 하였다. 이를 통하여 대용량이 가능한 회전형 반응기에서의 메탄 전환율을 계산하였으며 간접가열식에 따른 열손실을 줄이기 위한 방안을 찾기 위하여 Full-cavity, Semi-cavity의 \(2 \)가지 캐비티를 적용하였다.</p> <h1>2. 메탄 분해반응 시스템</h1> <p>태양열을 이용한 메탄 분해반응 시스템은 태양에너지를 공급하는 태양열 집광시스템과 여기서 열에너지를 공급받아 메탄을 분해하는 반응기 및 메탄을 공급하는 배관으로 구성되어 있다. 본 연구는 메탄 분해반응의 해석적 연구로서 태양열 집광시스템은 광학계산으로 수행하였고 반응기는 열유동 해석 소프트웨어를 사용하였다.</p> <h2>2.1 태양열 집광시스템</h2> <p>광학해석 대상인 태양열 집광시스템은 Fig. \(1 \)과 같이 한국에너지기술연구원에 설치되어 있는 \( 40 \mathrm { ~kW } \) th 급 태양로의 사양을 적용하였다. \( { } ^ { [20] } \) 태양로는 크게 헬리오스타트, 포물반사경, 블라인드로 구성된다. 태양을 추적하는 헬리오스타트를 통해 태양광이 포물반사경으로 전달되고 최종적으로 초점부에 위치한 반응기에 집광되어 고온의 열이 발생한다. 블라인드는 헬리오스타트와 포물반사경 사이에 위치하여 개폐율 조절을 통해 집광되는 태양광의 양을 조절한다. 본 해석에서는 헬리오스타트로부터 반사된 태양광이 포물반사경의 모든 면을 비추고 블라인드를 완전히 개방한다고 가정하여 포물반사경만을 시뮬레이션에 적용하였다. 대신 헬리오스타트의 반사율과 블라인드 두께로 인한 반사면적 손실을 고려하여 광학효율을 산정하였다. 즉, 분광측색계로 측정한 헬리오스타트와 포물반사경의 반사율은 각각 \( 84 \%, 94 \% \) 이며 블라인드에 의한 유효면적 비율은 \(85% \)로서 계산시 \( 67 \% \) 의 총괄 광학효율을 포물반사경에 적용하였다.</p> <p>포물반사경은 Fig. \(2 \) 와 같이 외경은 \( 9.0 \mathrm { ~m } \), 내경은 \( 1.5 \)</p> <p>\( \mathrm { m } \) 로 태양광 반사에 사용되는 순수 거울면적은 \( 55.38 \mathrm { ~m } ^ { 2 } \) 이며 초점거리는 \( 4.98 \mathrm { ~m } \) 이다. 반응기를 집광 초점에 위치할 경우 가열 면적이 좁고 최고 열유속이 높음으로 인해 열적 피로도가 높아 반응기의 내구성이 낮아짐으로 이를 개선하고자 최고 열유속을 낮추고 가열 면적을 확대하기 위하여 반응기를 초점위치에서 \( 100 \mathrm { ~mm } \) 뒤에 위치하였다. 실제 태양로에 설치한 반응기는 Fig. \(3 \)과 같으며 Semi-cavity 방식이다.</p>	[ "태양열 집광시스템과 반응기 및 배관을 이용한 메탄 분해반응 시스템을 연구하였다. 태양열 집광시스템은 광학계산을 통해, 반응기는 열유동 해석 소프트웨어를 이용하여 분석하였다. 대용량 회전형 반응기에서의 메탄 전환율을 계산하고, 열손실을 줄이는 캐비티 형태를 제안하였다. 또한, 반응기의 내구성 향상을 위해 최고 열유속을 낮추고 가열 면적을 확대하기 위해 반응기 위치를 조정하였다." ]
55e-0c9-merge_28a7cd33-87dd-45bc-b010-8e9d33d9bbc8_04	생명LA	태양열 이용 바이오메탄 분해 해석연구	<p>\( \mathrm { CH } _ { 4 } \rightarrow \mathrm { C } + 2 \mathrm { H } _ { 2 } \quad \Delta H ^ { 0 } = 75.6 \mathrm { ~kJ } / \mathrm { mol } \)<caption>(1)</caption></p> <h1>3. 해석방법</h1> <p>해석은 광학해석과 반응해석의 \(2 \) 단계로 진행하였다. 우선 태양열을 반응에너지로 활용하기 위한 집광 열량을 광학해석을 통하여 구하였으며 그 결과를 반응해석을 위한 입력 값으로 전환하여 사용하였다.</p> <h2>3.1 광학해석</h2> <p>포물반사경을 통해 반응기에 집광되는 열량을 계산하기 위해 Monte-Carlo ray tracing method에 기반한 광학 소프트웨어인 TracePro를 사용하였다. 반응기가 설치된 해당지역의 일사 조건을 고려했을 때 청명일이 연간 \(100 \) 일 정도이며 이때 남중 시간대 \( 800 \mathrm { ~W } / \mathrm { m } ^ { 2 } \) 이상을 유지하는 경우가 대부분을 보이므로 청명일 하루 동안의 평균 직달 일사 값으로 \( 700 \mathrm { ~W } / \mathrm { m } ^ { 2 } \) 을 설정하였다. 실제 태양광은 태양에서부터 일정하게 방사되지 않고 중심에서 반경방향으로 갈수록 세기가 감소한다. 이를 주연감광이라 하고 빛의 세기는 태양의 각 반지름에 대한 함수가 된다. 본 연구에 사용된 TracePro소프트웨어는 Allen 모델을 사용하였다. \( { } ^ { [21] } \) 포물반사경의 반사율은 앞에 언급한 총괄광학효율 \( 67 \% \) 이며 반응기 및 세라믹 단열재의 방사율은 열 및 화학 반응계산 시 복사손실 부분에 적용되므로 제외한다. 간단하게 표현하면 반응기 시스템에 집광되는 열량은 식 ( \(2 \))와 같이 계산될 수 있다.</p> <p>\( Q(W)=D N I \left (W / m ^ { 2 } \right ) \times A_ { r e f } \left (m ^ { 2 } \right ) \times \eta_ {\text { optic } } \)<caption>(2)</caption></p> <p>태양로의 광학초점과 반응기 위치에 따른 열유속 분포를 Fig. \(6 \) 과 Table \(2 \) 와 같이 나타내었다. 일사량이 \( 700 \mathrm { ~W } / \mathrm { m } ^ { 2 } \) 일 때 포물반사경으로부터 반사되는 총 열량은 \( 24.71 \mathrm { ~kW } \)이다. 초점에서 \( 70 \mathrm { ~mm } \) 뒤에 반응기 표면이 위치한 경우 이중 총 \( 20.4 \mathrm { ~kW } \) 의 열량이 반응기로 집광된다. 하지만 열량분포가 가우시안 형태을 보이고 있으므로 집광 중앙부위에 열량이 편중되며 이때 최고 열유속이 \( 1,720.6 \mathrm { ~kW } / \mathrm { m } ^ { 2 } \) 로 매우 높다. 이에 반응기를 균일하게 가열하기가 어렵고 높은 열유속으로 인해 짧은 시간 내에 반응기 표면 손상을 일으킬 수 있다. 이에 초점에서 \( 130 \mathrm { ~mm } \) 뒤에 반응기를 위치한 경우 최고 열유속이 \( 527.3 \mathrm { ~kW } / \mathrm { m } ^ { 2 } \) 로 낮아져서 반응기 내구성 측면에서는 유리하지만 포물반사경에서 공급되는 열량 중 약 \( 58 \% \) 만 반응기에 집광되기에 때문에 비효율적이다. 반응기를 초점위치에서 \( 100 \mathrm { ~mm } \) 뒤에 위치한 경우는 앞선 두 경우의 중간 위치이며 비교적 반응기 표면에서 열유속 분포가 균일하며 포물반사경에서 반사되는 열량 중 약 \( 70 \% \) 가 반응기에 집광된다.</p>	[ "태양열을 반응에너지로 활용하는 과정에서 집광 열량을 구하는 광학해석이 이루어졌다. 포물반사경을 사용하여 열량을 반응기로 집중하는 방법은 Monte-Carlo ray tracing method에 기반한 광학 소프트웨어인 TracePro를 사용했다. 반응기가 초점에서 100mm 뒤에 위치할 경우, 포물반사경에서 반사되는 열량 중 약 70%가 반응기에 집광되는 것으로 계산되었다." ]
55e-0c9-merge_28a7cd33-87dd-45bc-b010-8e9d33d9bbc8_03	생명LA	태양열 이용 바이오메탄 분해 해석연구	<h2>2.2 반응기 및 캐비티</h2> <p>반응기는 내경 \( 208.3 \mathrm { ~mm } \), 높이가 \( 315 \mathrm { ~mm } \) 이고 두께 \(4 \mathrm { mm } \) 인 원통형으로 재료는 STS 310S로 내부는 촉매로 채워지고 외부는 캐비티로 쌓여져 있다. 반응기의 집광 위치가 고정되어 지속적인 노출에 따른 급격한 열손상이 발생하는 문제를 해결하고 반응기의 원주방향으로 균일한 열유속을 공급하기 위하여 반응기를 회전하였다. 실제 반응기 시스템에서 구동모터와 감속기 회전수를 고려한 실제 회전속도는 \( 2.54 \mathrm { rad } / \mathrm { s } \) 이며 해석결과 회전 속도에 따른 열손실과 반응률 영향은 없는 것으로 파악하였다. 간접가열 형식의 반응기로 인하여 고온 환경에서 반응기의 열손실을 줄이기 위해 \( 50 \mathrm { ~mm } \) 이상의 세라믹 보드로 캐비티 내부를 채웠다. 이때 반응기 일부가 외기와 직접적으로 닿아 있는 Semi-cavity와 집광된 태양광이 입사되는 개구부를 제외한 모든 면이 닫혀있는 형태의 Full-cavity를 각각 Fig. 4 에 나타내었다. Semi-cavity에서 대류 및 복사 열손실을 줄이기 위하여 Fig. 4와 같이 개구부의 면적을 줄이고 외부에 노출된 공간을 단열재로 채운 Full-cavity 형식으로 보완하여 모델링하였다. 복사손실은 주로 개구부를 통하여 발생하므로 개구부의 크기를 최적화 하였는데, 이는 먼저 수행된 Semi-cavity에서의 광학 계산에 기반하여 태양로의 초점에서의 집광 열량의 \( 99 \% \) 가 직경 \( 150 \mathrm { ~mm } \) 이내에 포함됨으로 Full-cavity의 개구부를 \( 200 \times 200 \mathrm { ~mm } \)로 Semi-cavity 개구부 면적 대비 \( 38 \% \) 줄였다. 광학 및 반응해석을 위해 각 모델에 대해 Fig. 4와 같이 3D 모델링을 수행하였으며 2개의 3D 모델 중앙 절단한 형상을 비교하였다.</p> <h2>2.3 촉매</h2> <p>메탄을 열분해하면 식 (1)과 같이 카본블랙과 수소를 얻을 수 있다. 이를 위해서는 일반적으로 \( 1,200 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이상의 고온이 필요하지만 촉매를 이용하면 메탄 분해를 위한 활성화 에너지를 낮출 수 있고 이로 인해 반응 온도가 감소한다. Fig. 5는 촉매로 BP-2000을 사용할 경우 활성화 에너지의 차이를 보여주고 있다. \( { } ^ { [14,17] } \) 본 연구에서는 다른 촉매들보다 비활성화 전까지 높은 메탄 - 카본블랙, 수소 전환율 보이고 상업제품으로 판매되고 있어 CB 촉매인 BP-2000를 채택하여 이의특성을 반영하여 해석하였다. BP-2000의 특성을 Table 1에 나타내었다. \( { } ^ { [15] } \)</p>	[ "반응기는 STS 310S로 만들어진 원통형, 내경 208.3mm, 높이 315mm, 두께 4mm이며 내부는 촉매로 채워져 외부는 캐비티로 쌓여져 있다. 반응기는 2.54rad/s의 속도로 회전하여 균일한 열유속을 공급하고 50mm 이상의 세라믹 보드로 캐비티를 쌓아 반응기를 감싸고 있다." ]
55e-0c9-merge_28a7cd33-87dd-45bc-b010-8e9d33d9bbc8_05	생명LA	태양열 이용 바이오메탄 분해 해석연구	<p>두 캐비티 모델에서 초점거리가 \( 100 \mathrm { ~mm } \) 일 때 반응기 및 반응기 좌, 우측에 인접한 캐비티 내벽으로 도달하는 태양광 분포는 Fig. 7과 같다. 계산을 위해 각 모델당 약 2백만개의 태양광선(ray)이 사용되었다. 두 모델 모두 개구부의 크기가 초점에서 집광면적보다 크므로 차단되는 태양광선이 없이 반응기와 캐비티로 전달된다. 공급 열량의 분포를 보면 전체 태양광선 중 약 \( 70 \% \) 는 반응기에 분포하고 나머지 약 \( 30 \% \) 는 캐비티 좌, 우측 내벽에 분포하게 된다. 두 모델은 반응기 형상, 초점 거리 및 캐비티 측면 내벽의 형상이 동일하기 때문에 전체 열량 및 각 부위별 열량은 Table 3과 같이 거의 같다. Semi-cavity 모델을 기준으로 전체 열량 \( 24.71 \mathrm { ~kW } \) 중 반응기에는 \( 16.88 \mathrm { ~kW } \), 좌, 우측 캐비티 내벽에는 각각 \( 3.60 \mathrm { ~kW } \) 의 열량이 집광된다. 이 결과를 열전달 및 화학 반응 시뮬레이션을 위해 3차원 열유속 분포로 변환하였다.</p> <h2>3.2 반응해석</h2> <p>반응기시스템의 메탄분해 반응을 계산하기 위해 상용 프로그램인 Ansys Fluent 19.0을 사용하였다. 전체 도메인의 크기는 반응기 시스템의 10배 이상인 \( 6 \mathrm { ~m } \times 6 \mathrm { ~m } \times 6 \mathrm { m } \) 로 설정하였다. 약 7,000,000개의 tetrahedral mesh가 계산을 위해 사용되었다. 격자의 skewness는 평균값 0.25, 최대값은 0.85 이며 orthogonal quality는 평균값 0.85, 최소값은 0.20이다.</p> <p>광학해석을 통해 얻은 반응기 표면에서의 3 차원 열량 분포를 Fluent 해석을 위한 입력값으로 사용하였다. 또한 고온의 반응기 및 캐비티에서 대류 및 복사로 인한 열손실을 계산하기 위해 외기 온도와 바람의 방향 및 풍속을 설정하였다. 캐비티는 태양로 내부에 위치에 있어 블라인드를 제외한 주위가 모두 막혀있는 공간이기 때문에 일반적인 실내 기준을 적용하여 풍속은 \( 1 \mathrm { ~m } / \mathrm { s } \) 정도의 저속으로 가정하였으며 풍향은 상대적으로 열손실이 높을 수 있는 측면방향으로 하였다. 이때 외기온도는 \( 25 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 로 설정 하였다. 반응기는 중심축을 기준으로 실제 시스템과 동일하게 \( 2.54 \mathrm { rad } / \mathrm { s } \) 의 속도로 일정하게 회전하도록 하였다. 반응기 내부에는 공극율이 0.76 인 BP-2000 촉매가 채워진 것으로 설정하였다. 메탄 분해를 위해 반응기 입구로 \( 25 ^ {\circ } \mathrm { C } \), 실험유량과 동일한 \( 5 \mathrm { Nm } ^ { 3 } / \mathrm { h } \) 의 메탄이 공급된다. 반응기 내/외부의 난류 유동장의 계산을 위해 standard k-epsilon 모델을 사용하였다.</p>	[ "반응기시스템의 메탄분해 반응을 계산하기 위해 상용 프로그램인 Ansys Fluent 19.0을 사용하였으며 공급 열량의 분포를 보면 전체 태양광선 중 약 \\( 70 \\% \\) 는 반응기에 분포하고 나머지 약 \\( 30 \\% \\) 는 캐비티 좌, 우측 내벽에 분포하게 되고 공급 열량의 분포를 보면 전체 태양광선 중 약 \\( 70 \\% \\) 는 반응기에 분포하고 나머지 약 \\( 30 \\% \\) 는 캐비티 좌, 우측 내벽에 분포하게 된다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8b28-41ea-9b27-5c9540415cd3_04	생명LA	꽃송이버섯(Sparassis crispa ) 자실체로부터 ergosteol peroxide의 분리및 동정	<p>시험농약에 사용된 azoxystrobin, carbendazim 회수율 시험을 위해 무처리 시료에 표준용액 \( 10 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 을 이용하여 \( 0.5,2.5 \) \( \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 수준으로 첨가하였다 \( (n=3) \). 표준용액 첨가 후 무처리 시료와 혼합 후 30 분간 방치한 후 상기의 방법으로 회수율을 산출하였다.</p> <h2>반감기 및 회귀식 산출 방법</h2> <p>딸기 중 경엽처리 하였을 때 azoxystrobin, carbendazim의 잔류량은 표준검량선을 적용하여 산출하였으며, 생물학적 반감기는 산출된 잔류량 데이터를 Excel(Microsoft Excel 2010, Redmond, WA, USA)을 이용하여 그래프를 작성 후 first order kinetics에 의한 지수감소식을 유도하여 \( k \) 값 산출 후 생물학적 반감기를 산출하였다.</p> <h1>결과 및 고찰</h1> <h2>딸기 중 시험농약의 정량한계 및 회수율</h2> <p>딸기 및 딸기잎 중 azoxystrobin, carbendazim의 표준검량선을 작성하기 위해 \( \mathrm { LC } \) 및 \( \mathrm { LC } - \mathrm { MS } / \mathrm { MS } \) 를 이용하였다. 검량선의 결정계수 \( \left ( \mathrm { R } ^ { 2 } \right ) \) 는 \( 0.99 \) 이상으로 양호한 직선성을 나타내었고, 시험 농약의 정량한계(limit of quantitaion, LOQ)는 \(0.01-0.05 \mathrm { mg/kg } \) 수준이었다. 딸기 중 시험농약의 회수율은 \(73.4-100.6 \% \) 수준이었다(Table 4).</p> <h2>딸기 중 침투성 농약 경엽 처리시 농약 잔류특성</h2> <p>딸기 중 azoxystrobin은 농약 살포 후 0-21일 동안 잔류량 농약 사용기준과 두배처리구에서 각각 \( 0.1-1.7,0.3-5.0 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 수준이었다(Fig. 1). 회귀식을 이용하여 딸기 중 azoxystrobin의 반감기는 4.8 및 5.7일이었다. 이와 같은 결과는 Angioni 등(2004) 의 플라스틱 터널에서 재배하는 딸기 중 azoxystrobin 잔류량 경감연구에서는 5월달 0-15일 동안 딸기 중 azoxystrobin 잔류량은 \( 0.2-0.6 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 수준이었고, 회귀식을 이용하여 산출한 반감기는 7.8 일로 본 연구결과와 다소 차이가 있었다. 본 연구의 결과는 Angioni 등(2004)의 연구는 농약살포를 \( 0.1 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) 수준으로 살포하였고 본 연구는 각각 \( 0.2,0.4 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \) 수준으로 유효성분의 차이로 인해 잔류량의 차이가 발생한 것으로 판단된다. 또한 농약분해는 빛 및 기온에 의해 잔류분해 속도가 다르게 나타나는데 이러한 요인의 조건이 달라서 분해속도가 다르게 나타난 것으로 판단된다(Kwon 등, 2004). 또한 재배방식의 차이 로 인해 잔류양상이 다르게 나타나는데, 플라스틱 터널에서의 토경재배와 시설재배의 고설재배 방식의 차이가 영향을 미친 것 으로 판단된다. Lee 등(2011) 의 보고에서도 포도의 시설재배와 비가림재배 중 azoxystrobin의 잔류량 비교에서 농약의 반감기는 비가림재배에서 \(5.6 \) 일, 시설재배에서 \(13.3 \) 일로 차이를 나타나는 것을 확인했다.</p>	[ "본 연구에서는 azoxystrobin과 carbendazim 농약의 회수율을 산출하기 위해 무처리 시료에 표준용액을 첨가하였다. 농약의 잔류량은 표준검량선을 이용해 산출하였고, 생물학적 반감기는 잔류량 데이터로부터 유도된 지수감소식을 사용해 계산하였다. 또한, 농약의 잔류량 차이는 살포 수준과 유효성분의 차이, 빛과 기온에 따른 잔류분해 속도 차이, 그리고 재배방식에 따라 나타났음을 확인하였다. 딸기 중 시험농약의 회수율은 \\(73.4-100.6\\ %\\) 수준이었다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8b28-41ea-9b27-5c9540415cd3_07	생명LA	꽃송이버섯(Sparassis crispa ) 자실체로부터 ergosteol peroxide의 분리및 동정	<p>Carbendazim은 시험기간 동안 농약 처리방법에 따른 잔류량을 비교하였을 때 5-27배 차이를 나타냈다. Ahn 등(2007)의 연구에서 배추에 trifloxystrobin을 경엽 및 토양 관주 처리하였을 때 잔류량이 경엽 처리에서는 \( 17.5-23.5 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 수준이었고, 관주 처리하였을 때 \( 0.2-0.3 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 로 \( 78-88 \) 배 정도 잔류량 차이가 발생하였다.</p> <p>농약 처리방법에 따른 carbendazim의 잔류량 비교에서 처리시간이 지날수록 잔류량 차이가 줄어들었다. 농약을 경엽 처리하여 살포시 상당 부분의 농약이 작물표면에 잔류되어 분해속도가 빠르지만 관주 처리를 퉁해 작물체내에 잔류된 농약은 분해속도가 느리기 때문에(Mohapatra와 Lekha 2016), 처리시간이 지나면서 잔류량 차이가 줄어드는 것으로 판단된다. Juraske 등(2009) 의 토마토 중 imidacloprid를 농약 처리방법에 따른 잔류양상 연구에서도 본 연구와 비슷한 양상을 나타냈다. 경엽 처리 하였을 때 imidacloprid의 초기 잔류량이 \( 1.6 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 에서 28 일 후 \( 0.2 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 경감되었고, 관주 처리한 토마토에서는 처리 후 13 일 후 \( 0.2 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 으로 가장 높은 농도가 검출된 후 28 일 후 \( 0.1 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 수준으로 검출되었다. Juraske 등(2009)의 연구에서도 처리 방법별 최고 농도의 차이는 8 배 수준이었는데, 28 일 후 잔류량은 약 \( 1.5 \) 배 정도 수준으로 잔류량 차이가 줄어들었다.</p> <p>본 연구와 Juraske 등(2009)의 연구에서도 관주 처리 하였을 때 처리시간 별로 잔류량이 더 낮아서 안전성 부분에서 관주 처리가 더 좋은 것으로 판단된다. 농약을 관주 처리 할 때 농약 잔류량이 낮아서 안전하지만 관주 처리로 등록되지 않은 농약을 관주 처리 하여 살포하는 것은 농약관리법 위반이므로 농업현장에서 안전하게 사용될 수 있도록 관주 처리 등록 농약이 확대되어야 할 것이다. 또한 관주 처리한 농약은 잔류량은 낮을 수 있으나 분해속도가 느리기 때문에 MRL이 낮은 농약을 사용할 경우 주의가 필요하다.</p> <h1>초 록</h1> <p>딸기는 한국의 주요 농산물 중 하나로 매년 3,000 만 달러 이상이 수출된다. 그러나 농산물 안전은 최근 농업 무역에서 중요한 요소로 작용하고 있어, 안전한 농산물을 생산하는 것은 매우 중요하다. 안전한 농산물을 생산하려면 적절하게 농약을 관리하는 것이 필수적이다. 딸기는 고설재배를 이용해 경작하는 곳이 많아지고 있는데 점적관수를 이용해 수분, 양분 및 농약을 관주 처리하여 투여하고 있다. 농약을 살포 할 때 관주 처리는 경엽처리를 사용하는 것보다 잔류농약 수준이 더 낮게 나타났다. 본 연구에서는 딸기 중 농약을 관주처리 및 경엽처리하였을 때, 농약의 잔류량을 경시적으로 비교 하였다. 농약을 농약안전사용기준량 및 두배량으로 처리 한 후 \( 0,3,6,9,13 \), 16 및 21 일에 수집한 후 \( -18 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 보관 하였다. 샘플을 \( \mathrm { LLE } \) (액체-액체 추출) 및 \( \mathrm { QuEChERS } \) 의 전처리 후 \( \mathrm { LC } \) 및 \( \mathrm { LC } - \mathrm { MS } / \) \( \mathrm { MS } \) 로 분석 하였다. 결과적으로 관주 처리 한 딸기는 모든 처리구에서 \( 1 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 미만으로 검출되었다. 농약을 경엽 처리와 관주 처리 하였을 때 딸기의 잔류량 차이는 carbendazim의 경우 5-27배 정도 경엽처리가 높았고, azoxystrobin은 관주처리 시 불검출 되어 비교할 수 없었다.</p>	[ "이 연구는 딸기에 농약을 관주처리와 경엽처리로 적용했을 때의 잔류량을 시간적으로 비교하였다. 모든 관주처리 딸기에서 농약 잔류량이 \\(1 \\mathrm{mg}/\\mathrm{kg}\\) 미만으로 검출되었다. 특히, carbendazim은 경엽처리가 5-27배 더 많은 잔류량을 보였고, azoxystrobin은 관주처리 시에는 잔류량이 검출되지 않았다. 관주 처리가 처리 시간에 따른 잔류량이 더 낮으므로 더 안전하다는 결론을 내렸다. 그러나 관주 처리된 농약의 잔류량은 낮지만 분해속도가 느리므로, 최대 잔류 한도(MRL)이 낮은 농약 사용 시 주의가 필요하다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8b28-41ea-9b27-5c9540415cd3_00	생명LA	꽃송이버섯(Sparassis crispa ) 자실체로부터 ergosteol peroxide의 분리및 동정	<h1>서 론</h1> <p>21세기에 들어 전세계적으로 자유무역협정(Free Trade Agreement, FTA)이 체결됨에 따라 무역이 활발하게 이루어지고 있으며, 농산물 또한 많은 양이 거래되고 있다. 더불어 소비자의 안전성에 대한 관심 증대로 농식품 안전성은 농산물 무역에서 중요한 요인으로 작용하게 되었다. 농산물 무역에서 수출부적합의 원인으로 잔류농약, 중금속, 곰팡이 독소 및 미생물 등이 있는데, 그 중에서 잔류농약은 가장 큰 수출 부적합 원인으로 작용하고 있다(NAQS 2017). 수출 농산물 중 딸기는 농약으로 인한 부적합률이 \( 26.7 \% \) 로 수출 농산물의 부적합 발생 건수 중 가장 높은 비율을 차지하고 있다(RDA 2017). 딸기 중 잔류농약의 철저한 관리는 딸기를 수출하는데 있어 중요한 요인으로 작용하고 있다. 딸기는 장미과에 속하는 다년초 작물로서 무기질, 비타민 \( \mathrm { C } \) 가 풍부하고 항산화물질이 다량 함유되어 심혈관질환의 예방에 효과적인 것으로 알려져 있는 과채류로서(Azodanlou 등, 2003; Ayala-Zavala 등, 2004; Cho 등, 2004) 맛과 향이 좋아서 전세계적으로 인기 있는 농산물로 자리매김 하고 있다(Park 등, 2011). 우리나라는 딸기 주요 수출국으로 2016년 약 3,000만 달러 이상의 수출액을 기록하여 신선채소류 중 \( 11 \% \) 정도를 차지하고 있다(MAFRA 2017).</p> <p>하지만 딸기의 재배방식은 시설재배가 대부분으로 온실의 온난 다습한 환경이 탄저병, 잿빛곰팡이병, 시들음병 등 여러 병과 해충의 피해가 많이 발생하여(Nam 등, 2012) 농약을 사용 할 수 밖에 없는 실정이다. 그동안 시설토경재배지에서는 병해충 방제시 엽면 처리방법으로 농약을 살포하였다. 그러나 최근에 딸기의 재배방식이 고설재배로 전환되면서 점적관수를 이용한 관주 처리 살포방법이 관심을 받고 있다.</p>고설재배는 토양이 아닌 베드에 점적관을 설치하여 양액 및 수분을 공급하는 농법으로 \( ( \mathrm { Kim } \) 등, 2009) 수경재배 또는 양액재배라고 불리기도 한다. 현재 우리나라의 딸기재배 방식은 토 경재배에서 고설재배로 매우 빠르게 전환되고 추세로('08) \( 84.1 \) ha에서('14) 663.7로 6년 동안 연평균 \( 115 \% \) 수준으로 고설재배 면적이 증가하고 있다(Ko 2015). 이러한 영농기술 변화에 따라 농가현장에서는 침투이행성 농약을 관주 처리로 살포하고 있지만, 현재 각 수출국별 관주 처리로 등록된 농약의 비율은 \(4-7 \% \) 수준으로 매우 부족한 실정이다(RDA 2016). 농약안전사용지침 에서 관주 처리로 등록되지 않은 농약을 사용하는 것은 농약관 리법에 위반되므로 사용이 금지되고 있다. 하지만 농가에서는 관주 처리 농약살포 방법이 노동력 절감효과가 있고, 병해충 방제에도 효과적이어서 계속적으로 사용하고 있는 실정이다.</p>	[ "농산물 수출에 있어서 잔류농약, 중금속, 곰팡이 독소 및 미생물 등의 원인이 있지만 잔류농약이 가장 큰 문제이다(NAQS 2017). 특히, 수출 농산물 중 딸기의 불합격률은 \\(26.7\\%\\)로 매우 높으며, 이는 대부분 온실에서 재배되는 딸기의 특성 상 병과 해충의 피해로 인해 농약 사용이 불가피하기 때문이다(Nam 등, 2012). 그러나 최근 고설재배 방식과 점적관수 방법의 도입으로 농약 사용을 줄일 수 있는 가능성이 제시되고 있다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8b28-41ea-9b27-5c9540415cd3_01	생명LA	꽃송이버섯(Sparassis crispa ) 자실체로부터 ergosteol peroxide의 분리및 동정	<p>이러한 상황을 반영하여 본 연구에서는 시설 양액재배 딸기 중 관주 처리 농약의 등록 확대를 위한 기초자료로 활용할 수 있도록 침투성 농약의 경시적 잔류특성 연구를 수행하였다. 시험약제는 잿빛곰팡이병 및 탄저병 예방을 위해 많이 사용하는 azoxystrobin 및 carbendazim을 선정하였으며, 관주 처리법의 안전성 구명을 위해서 고설재배하는 딸기 농가에 시험농약을 경 엽 및 관주 처리 하였을 때 농약살포 후 처리시간에 따른 잔류량 비교시험을 진행하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>시험농약</h2> <p>Azoxystorobin의 표준품 \( (99.5 \%) \), carbendazim의 표준품 \( (99.0 \%) \)는 모두 Dr. Ehrenstorfer GmbH (Augsburg, Germany)에서 구 입하여 사용하였다. Azoxystrobin과 carbendzim은 acetonitrile (Merck, Darmstadt, Germany), methanol (Merck)으로 각각 \( 1,000,200 \mathrm { mg } / \mathrm { L } \) stock solution을 제조한 다음 이를 살포용 농약은 azoxystrobin \( 21.7 \% \) 액상수화제 및 carbendazim \( 60 \% \) 수 화제를 이용하였다. 두 약제의 화학구조식과 이화학적 성질은 Table 1과 같다.</p> <h2>시험작물 및 포장시험</h2> <p>딸기는 '매향'(Fragarid X ananassa Duch 'Maehyang')품종으로 경남 진주시 수곡면에 위치한 시설양액재배 농가에서 시험을 진 행하였다. 시험기간은 2016년 4월 4일부터 27일까지 진행하였 다. 시험농약 azoxystroboin, carbendazim은 각각 경엽 및 관주 처리 와 농약안전사용기준 및 2 배수 농도처리구별로 실험을 진행하였다. 경엽 처리는 약액이 충분히 젖을 정도로 살포하였고, 관주 처리는 근부 부위에 1 주당 \( 100 \mathrm { ~mL } \) 씩 투여하였다. 딸기에 농약살포 후 \( 0(2 \) 시간 후 \( ), 3,6,9,12,16,21 \) 일에 병-해충 피해가 없고 상품성이 있는 딸기를 채취하였고, 시험샘플은 꼭지를 제거한 딸기 및 딸기잎을 폴리에틸렌 비닐에 담은 후 신속히 실험실로 운반하여 분석까지 \( -20 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이하에서 보관하였다. 잔류농약 분석 전 시험샘플을 드라이아이스와 함께 분쇄하여 분석샘플로 이용하였다.</p> <h2>잔류농약 분석</h2> <p>딸기 \( 20 \mathrm { ~g } \) 을 칭량한 후 methanol \( 60 \mathrm { ~mL } \) 를 첨가한 후 \( 250 \mathrm { rpm } \) (Combi-shakerNB-101MT, N-Biotek, Bucheon, Korea)에서 30 분 동안 진탕하였다. 추출한 시료를 감압여과한 후 포화식염수 \( 20 \mathrm { ~mL } \), 증류수 \( 200 \mathrm { ~mL } \) 를 첨가하여 dichloromethane (Merck) \( 100,50 \mathrm { ~mL } \) 로 2 회 분배한 후 분배액을 농축하여 \( 5 \mathrm { ~mL } \) n-hexane: acetone \( (95: 5, \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \) 혼합용매로 재용해 하였다. Florisil (FL) cartridge \( (1 \mathrm { ~g } ) \) 을 이용하여 Solid Phase Extraction (SPE) 정제 작업을 진행하였다. \( \mathrm { FL } \) cartridge에 \( \mathrm { n } \)-hexane으로 \( 5 \mathrm { ~mL } \) 로 conditioning한 후, 시료 추출액 \( 5 \mathrm { ~mL } \) 를 loading하고, 1차 전개액(n-hexane : acetone \( = 90: 10, \mathrm { v } / \mathrm { v } ) \) 을 \( 5 \mathrm { ~mL } \) 흘려버리고, 2차 전개액 \( ( \mathrm { n } \)-hexane : acetone \( =70: 30, \mathrm { v } / \mathrm { v } ) 20 \mathrm { ~mL } \) 를 이용하여 용출하였다. 용출액을 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이하에서 감압농축하여 \( 10 \mathrm { ~mL } \) acetonitrile로 재용해 한 후 UHPLC/PDA를 이용하여 분석하였다(Table 2).</p>	[ "본 연구에서는 관주 처리 농약의 등록 확대를 위해, azoxystrobin과 carbendazim을 사용하여 고설재배하는 딸기 농가에 시험농약을 경엽 및 관주 처리하여 농약살포 후 처리시간에 따른 잔류량 비교시험을 진행하였다. 잔류농약 분석때, 용출액을 40도 이하에서 감압농축하고 재용해 한 후 UHPLC/PDA를 사용하여 분석하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8b28-41ea-9b27-5c9540415cd3_06	생명LA	꽃송이버섯(Sparassis crispa ) 자실체로부터 ergosteol peroxide의 분리및 동정	<p>딸기 중 carbendazim을 관주 처리를 이용하여 살포한 후 0 - 21일 동안 잔류량이 N.D.-1.1 mg/kg 수준으로 나타났다. 처리농도에 관계없이 9일차까지 농도가 증가한 후 농약이 분해되지 않고 비슷한 농도 수준으로 유지되는 것으로 나타났다(Fig. 2). 위의 결과를 통해서 딸기에서 농약 관주 처리 9일 후에 최고농도로 검출되는 것으로 판단된다.</p> <p>관주 처리 하였을 때 침부성농약의 이행성을 확인하기 위해 딸기잎에서 잔류량을 조사하였다. 딸기잎 중 azoxystrobin 잔류량은 살포 후 0-21일 동안 N.D.-4.8 mg/kg 수준으로 나타났고, carbedazim은 N.D. \( -21.96 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 수준이었다. 본 연구에서 딸기에 중 잔류량은 carbendazim이 높게 나타났는데, 이러한 결과를 통해 carbendazim의 이행성이 더 높은 것으로 판단된다. Azoxystrobin 보다 높은 유효성분 함량이 잔류량을 높게 나타내는 요인이기도 하지만, \( \mathrm { Ihm } \) 등(2002)은 작물체내에서 농약의 이행성은 옥탄올-물 분배계수와 연관이 있다고 보고하였다. Carbendazim은 azoxystrobin다 \( \mathrm { K } _ {\text { ow 값이 } } \) 낮아 상대적으로 극성 성분을 가지며, 물에 대한 용해도가 높기 때문이다. 그러므로 부리를 통해 흡수된 농약이 물관부를 통해 가식부로 이동하게 되는데 상대적으로 극성이고 물에 대한 용해도가 높은 carbendazim이 이 경로를 통해 작물체내에서 더 높은 이행성을 가지는 것으로 판단된다.</p> <p>Carbendazim을 관주 처리 하였을 때 잔류량이 10 일 후에도 분해되지 않는 것은 딸기잎에 잔류된 농약이 딸기로 이행되기 때문이다. Park과 \( \operatorname { Kim } (2011) \) 의 고추 부위별 카벤다짐의 잔류양상 연구에서도 고추잎에서 고추로 침투성 농약이 이행되어, 시간이 지날수록 고추와 고추잎 간의 농약성분함량 비율이 고추가 더 높아지는 것으로 나타났다.</p> <h2>딸기 중 농약 처리방법에 따른 잔류량 비교</h2> <p>관주 처리한 침투성 농약의 안전성을 평가하기 위해서 경엽 및 관주 처리 하였을 때 농약 잔류량 비교시험을 진행하였다. 딸기 중 농약 잔류량은 경엽 처리에서 더 높은 것으로 나타났다 (Table 6).</p> <p>딸기 중 azoxystrobin의 잔류량 비교에서 관주 처리한 딸기에서 농약이 불검출 되었기 때문에 처리방법에 따른 잔류량 비교를 할 수 없었다. 그러나 딸기 중 농약 관주 처리는 경엽 처리 때 보다 잔류량이 낮았기 때문에 관주 처리 잔류농약 안전성 측면에서 더 안전한 것으로 판단된다. 농약을 관주 처리 하였을 때 잔류량이 낮은 이유는 경엽 처리와 달리 직접적으로 살포하지 않기 때문이다. 또한 농약을 관주 처리 할 때 상토 중의 수분에 의해 희석되기 때문에 잔류량이 더 낮게 나타나는 것으로 판단된다.</p>	[ "관주 처리한 딸기 중 침투성 농약의 안전성을 평가하기 위해 경엽 및 관주 처리 하였을 때 농약 잔류량 비교시험을 진행한 결과 경엽 처리에서 더 높은 잔류량이 나타났다. carbendazim은 관주 처리 9일 후에 최고 농도로 검출되었으며 azoxystrobin 보다 높은 잔류량을 나타남에 따라 carbendazim의 이행성이 더 높은 것으로 판단된다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8b28-41ea-9b27-5c9540415cd3_05	생명LA	꽃송이버섯(Sparassis crispa ) 자실체로부터 ergosteol peroxide의 분리및 동정	<p>딸기 중 azoxystrobin의 \(21 \) 일 동안 분해율은 기준량 및 \(2 \) 배 처리구에서 94 및 \( 96 \% \) 로 처리배수에 관계없이 21 일 후에 \( 90 \% \) 이상 농약이 분해되는 것을 확인하였다. Lee 등(2013)의 매실 중 azoxystrobin의 잔류특성 연구에서 농약안전사용기준 표준량 농약살포 10 일 후 약 \( 60 \% \) 분해되었고, 본 연구에서는 12 일 후 \( 80 \% \) 분해되므로, 딸기에서 azoxystrobin이 더 빠른 분해 속도가 나타내는 것을 확인하였다.</p> <p>Carbendazim은 초기 농약살포 후 0-21 일 동안 처리농도별 잔류량은 기준처리구와 배량처리구에서 각각 2.8-10.5, 3.2-15.1 \( \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 이었고 21 일 이후 초기량 대비 각각 \( 75,79 \% \) 수준으로 경감되는 것으로 확인되었다. 딸기 중 carbendazim의 반감기는 회귀식으로 산출하였을 때 표준량 및 배량 처리구에서 9.3 및 8.4 일이었다. \( \mathrm { Li } \) 등 \( (2016) \) 은 중국에서 서로 다른 세 지역에서 토마토 중 carbendazim의 잔류양상 연구를 진행하였는데, 반감기가 \( 2.1,2.2,3.8 \) 일로 산출되고, 초기 잔류량은 \( 0.5-0.8 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 수준으로 나타났다. Lee 등 \( (2017) \) 은 작물 표면의 융모는 표면적을 증가시켜 융모가 있는 작물은 융모가 존재하지 않는 작물에 비해 5.4 배 높은 잔류량을 가진다고 보고하였다. 딸기는 융모로 인해 표면적이 커서 초기잔류량이 토마토에 비하여 높은 것으로 사료된다. 또한 반감기가 다르게 나타난 것은 초기잔류량과, 실험시기 및 재배환경 차이 때문으로 판단된다.</p> <h2>딸기 중 침투성 농약 관주 처리시 농약 잔류특성</h2> <p>딸기 중 관주 처리 하였을 때 농약 잔류량은 azoxystrobin에서 는 배량 처리구의 9일차에서 \( 0.1 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 수준으로 검출되었고, 나머지 실험조건에서는 모두 불검출 되었다. 딸기에서 azoxystrobin은 탄저병 방제를 위해 관주처리로 관행적으로 살포 되어지는데 azoxystrobin을 관주 처리 하여 표준량의 2 배로 처리하여도 딸기 중 최고농도가 \( 0.1 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 으로 국내 잔류허용기준(Maximum Residue Limit, MRL)인 \( 1.0 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 보다 낮은 수준으로 검출되기 때문에 농약 안전성에 문제가 없을 것으로 보여진다.</p>	[ "딸기 중 azoxystrobin의 21일 동안 분해율은 94 및 \\( 96 \\% \\)로 처리배수에 상관없이 21일 후에 \\( 90 \\% \\)이상 농약이 분해되는 것을 확인하였다. Carbendazim은 농약살포 후 0-21일 동안 처리농도별 잔류량은 기준처리구와 배량처리구에서 각각 2.8-10.5, 3.2-15.1 \\( \\mathrm { mg } / \\mathrm { kg } \\)이었고 21일 이후 초기량 대비 각각 \\( 75,79 \\% \\) 수준으로 감소되는 것이 확인되었다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8b28-41ea-9b27-5c9540415cd3_02	생명LA	꽃송이버섯(Sparassis crispa ) 자실체로부터 ergosteol peroxide의 분리및 동정	<p>딸기잎 \( 5 \mathrm { ~g } \) 을 \( 50 \mathrm { ~mL } \) plastic tube에 칭량 후 \( 15 \mathrm { ~mL } 1 \% \) acetic acid가 포함된 acetonitrile를 첨가한 후 \( 1300 \mathrm { rpm } \) (1600 MiniG, SPEX sample Prep, Metuchen, NJ, USA) 5 분동안 진탕하였다. 진탕 후 Agilent QuEChERS Extract kit AOAC 2007. 01 (6 g magnesium sulfate \( \left ( \mathrm { MgSO } _ { 4 } \right ), 1.5 \mathrm { ~g } \) sodium acetate \( \left .( \mathrm { NaOAc } ) \right ) \) 를 첨가한 후 \( 1300 \mathrm { rpm } , 30 \) 초간 흔든 다음 \( 3500 \mathrm { rpm } \) (Combi- \( 514 \mathrm { R } \), Hanil, Gimpo, Korea)에서 5 분간 원심분리하여 상징액 8 \( \mathrm { mL } \) 를 취하였다. 상징액 \( 8 \mathrm { ~mL } \) 를 Agilent QuEChERS dispersive kit \( 15 \mathrm { ~mL } \left (1200 \mathrm { mg } \mathrm { MgSO } _ { 4 } , 400 \mathrm { mg } \mathrm { PSA } \right ) \) 에 첨가한 후 2 분 간 voltex mixer를 이용하여 흔든 다음 \( 3500 \mathrm { rpm } , 5 \) 분간 원심 분리 하였다. 원심분리된 시료의 상징액 \( 4 \mathrm { ~mL } \) 를 감압농축 한 후 딸기에서 \( \mathrm { FL } \) 을 이용한 \( \mathrm { SPE } \) 정제과정을 위의 실험과정과 동일하게 진행한 후 acetonitrile \( 4 \mathrm { ~mL } \) 로 재용해한 후 UHPLC/ PDA를 이용하여 분석하였다(Table 2).</p> <p>딸기 \( 20 \mathrm { ~g } \) 을 칭량한 후 methanol \( 60 \mathrm { ~mL } \) 를 첨가한 후 \( 250 \mathrm { rpm } \) (Combi-shakerNB-101MT, N-Biotek, Bucheon, Korea)에서 30 분동안 진탕한 후 감암여과 하였다. 감압여과한 시료를 포화식염수 \( 20 \mathrm { ~mL } \), 증류수 \( 200 \mathrm { ~mL } \) 와 함께 \( 500 \mathrm { ~mL } \) 분액여두에 옮긴 후, \( 1 \mathrm { ~N } \mathrm { HCl } \) 를 첨가하여 \( \mathrm { pH } \) indicator strip (Merck)를 이용해 \( \mathrm { pH } \) 2-3수준으로 조절하였다. Dichloromethane \( 100,50 \mathrm { ~mL } \) 로 2 회 추출하여 흘려버리고, 수용액 충을 \( 1 \mathrm { ~N } \mathrm { NaOH } \) 를 이용하여 위와 동일한 방법으로 \( \mathrm { pH } \) 7-8로 조절하였다. Dichloromethane \( 100,50 \mathrm { ~mL } \) sodium sulfate를 통과시킨 후 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이하에서 감압농축 하였고, 농축한 시료를 \( 10 \mathrm { ~mL } \) acetonitrile에 재용해 하여 \( \mathrm { HPLC } / \mathrm { UVD } \) 에 최종분석 하였다(Table 2).</p>	[ "딸기잎을 plastic tube에 칭량 후 acetic acid가 포함된 acetonitrile를 첨가해 진탕한 후 Agilent QuEChERS Extract kit AOAC 2007. 01 과 sodium acetate를 첨가하여 원심분리 한 뒤 상징액을 추출하였다.추출된 상징액을 Agilent QuEChERS dispersive kit에 첨하가여 다시 원심분리 한 후 감암농축 하였고 딸기에서도 동일한 실험과정을 진행시켜 재용해 한 후 UHPLC/ PDA를 이용하여 분석하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8b28-41ea-9b27-5c9540415cd3_03	생명LA	꽃송이버섯(Sparassis crispa ) 자실체로부터 ergosteol peroxide의 분리및 동정	<p>딸기잎 \( 5 \mathrm { ~g } \) 을 \( 50 \mathrm { ~mL } \) plastic tube에 칭량 후 \( 15 \mathrm { ~mL } 1 \% \) acetic acid가 포함된 acetonitrile를 첨가한 후 \( 1300 \mathrm { rpm } ,\) 5분동안 진탕하였다. 진탕 후 QuEChERS Extract kit를 첨가한 후 1300 \( \mathrm { rpm } ,\) 30초간 흔든 다음 \( 3500 \mathrm { rpm } \)에서 5분간 원심분리하여 상징액 \( 1 \mathrm { ~mL } \)를 취하였다. 채취한 상징액을 AOAC 2007. 01. (\(150\mathrm { mg } ~\mathrm { MgSO } _ { 4 } , 50 \mathrm { mg }\) GCB, \(50 \mathrm { mg }\) PSA) 방법을 이용하여 들어 있는 \( 2 \mathrm { ~mL } \) 원심분리관에 넣어 30초간 voltex mixer를 이용하여 흔든 다음 \( 12000 \mathrm { rpm } \)의 속도로 5분간 원심분리하였다. 원심분리된 시료의 상징액 \( 500 \mu \mathrm { L } \)를 채취한 후 \( 500 \mu \mathrm { L } \)의 \( 0.1 \% \) formic acid를 함유한 acetonitrile이 들어있는 \( 2 \mathrm { ~mL } \) vial에 옮긴 다음 HPLC-MS/MS로 분석하였다(Table 3).</p> <h2>표준검량선 작성 및 회수율 시험</h2> <p>표준검량선 작성을 위해서 working solution을 희석하여 LC는 \( 0.05,0.1,0.2,0.5,1.0,2.0,5.0 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \)의 용액을 만들었고, LC-MS/MS는 \( 0.01,0.05,0.1,0.2,0.5 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \)수준으로 무처리 시료를 이용해 희석하여 matrix matched 표준용매를 만들어서 Table 2-4의 기기분석조건에서 나타난 chromatography상의 peak 면적을 기준으로 검량선을 작성하였다. 기기의 정량한계를 파악하기 위해서 LC에서 \( 0.01,0.025,0.05,0.1 \mathrm { mg } / \mathrm { kg },\) LC-MS/MS에서는 \( 0.005,0.01,0.025,0.05 \mathrm { mg } / \mathrm { kg } \) 표준용액을 기기에 주입하여 S/N ratio가 3 이상일 때를 검출한계, 10 이상일 때 정량한계로 설정하였다. 또한 위의 농도의 peak 면적 값을 이용해 검량선의 직선성을 평가하였다.</p>	[ "딸기잎 \\(\\mathrm{5g}\\)를 acetonitrile과 \\(1\\%\\) acetic acid이 포함된 \\(\\mathrm{50mL}\\) plastic tube에 칭량한 후 \\(\\mathrm{1300rpm}\\), 5분간 진탕하여 QuEChERS Extract kit를 첨가하고 \\(\\mathrm{3500rpm}\\)에서 5분간 원심분리하여 \\(\\mathrm{1mL}\\) 상징액을 채취하였다. 이후 AOAC 2007.01 (\\(\\mathrm{150mg~ MgSO4, 50mg}\\) GCB)를 첨가하고 5분간 치열하였다." ]
55e-0c9-fab3d745-2d70-46f5-8c8d-ae074fda20ed_01	생명LA	상추 재배토양 중 잔류 Azoxystrobin의 작물흡수	<p>토양 중 반감기는 GLT의 경우보다 YLT에서 더 길게 나왔다. 이는 두 재배토양 사이의 성분적 특성 차이 때문인 것으로 사료된다. Azoxystrobin이 비이온성 농약이라는 점을 감안해 볼 때, 유기물 함량이 토양 흡착에 관련된 주요 인자라고 할 수 있으며, 농약의 분해 및 흡착에 있어서 토양유기물의 함량 및 종류의 영향을 주고 있다는 사실은 여러 실험을 통해 밝혀진 바있다. Table \(2 \)에 나타낸 바와 같이 포장2의 토양 중 유기물 함량이 포장 \(1 \)에 비해 약 \( 1.5 \) 배 높았다.</p> <h2>상추 중 잔류량 변화</h2> <p>GLT \(1 \) 재배상추 중 azoxystrobin의 잔류량은 처리 \(35 \)일 후 시료 중 \( 0.03 \pm 0.02 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 이였으며, 이후 \(37 \) 일 후부터 \(43 \) 일 후까지 재배상추 시료내 약제 검출이 되지않았다. GLT \(2 \)에서는 \(35 \)일 후 수확시료 중 잔류량은 \( 0.02 \pm 0.01 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 이었으며, 이후 \(37 \)일 후부터 \(43 \)일 후 수확시 \( 0.02 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 미만으로, 검출되지 않았다.</p> <p>YLT 1, YLT2 재배상추 중 잔류량은 처리 \(22 \)일 후 수확부터 \(32 \)일 후 수확시까지 \( 0.02 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 미만으로 잔류량은 검출되지 않았다(Table \(6 \)). 이러한 이유로는 토양내 존재하는 생물 또는 비생물학적인 분해, 포장지내에서의 용탈작용에 의한 약제의 소실이 될 수 있으며, 상추체내로 흡수된 농약이 작물체 내 대사작용으로 인해 분해되거나, 증산작용으로 인한 옆면에서의 소실, 작물 비대성장에 의한 희석 및 농약의 분해성질등이 원인이 될 수 있다. 또한 농약이 토양 중에서 일정기간 숙성되었다면 작물체로의 이행은 낮아지는 경향을 보인다고 한다. 따라서 실제 토양내에 잔류하는 azoxystrobin 농약이 상추체내로 흡수되는 양이 극히 적다고 판단된다.</p> <h2>토양 중 azoxystrobin의 관리농도 제안</h2> <p>상추 중 azoxystrobin의 MRL \( 20.0 \mathrm { mgkg } ^ { -1 } \) 으로 설정되어있어, 수확시 잔류량이 MRL을 초과하지 않는 토양농도는 다음의 식을 통하여 계산할 수 있다. \[ \begin {array} { l } \mathrm { C } _ {\text { soil } } \times \text { 흡수율( \%) } (100=20.0 \\ \mathrm { C } _ {\text { soil } } =20.0 \times 100 / \text { 흡수율( \%) } \end {array} \] 위 식에 따르면 토양 중 관리농도는 흡수율( \%)에 따라 결정이 된다. GLT 1, GLT 2 및 YLT 1, YLT 2에서 재배한 상추 중 azoxystrobin 성분이 대부분 검출되지 않아 흡수율을 계산할 수 없었으며, 토양 중 잔류하는 azoxystrobin 또한 최대 \( 9.20 \) \( \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 에서 \( 0.67 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 으로 감소하여, 토양 내에서도 \( 20.0 \) \( \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 을 초과하지 않았다. 골프장 토양내 검출된 azoxystrobin 농약잔류량은 \( 0.55-1.239 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 으로 우려할 만한 수치로 검출되지 않았다(INHEN, 2016). 이와 같은 결과로 토양 중 잔류되는 azoxystrobin은 상추 재배시 문제를 일으키지 않을 것으로 생각되지만, 부위별 잔류농도 및 뿌리로의 흡수에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.</p>	[ "토양 중에서 반감기는 GLT 대비 YLT에서 더 길게 나타났으며, 이는 Azoxystrobin이 비이온성 농약이기 때문에 토양의 유기물 함량이 토양 흡착에 큰 역할을 하는 것으로 판단된다. 여기에, 농약의 분해 및 흡착이 토양 유기물의 함량 및 종류에 의해 영향을 받는 것은 실험을 통해 입증되었다. 특히, 포장2의 토양 중 유기물 함량이 포장1에 비해 약 1.5배 더 많았다. 한편, GLT1 재배상추 중 Azoxystrobin의 잔류량은 처리 35일 후에 0.03 ± 0.02 mg/kg로 측정되었으며, 37일 후부터 43일 후까지는 시료에서 약제가 검출되지 않았다. 이러한 결과는 토양내의 생물 또는 비생물학적인 분해, 약제의 용탈작용, 약제가 상추체 내로 흡수된 후 대사작용이나 증산작용으로 분해되거나 소실되는 현상, 작물의 비대성장에 의한 희석 및 농약의 분해성질 등이 원인이 될 수 있다." ]
55e-0c9-fab3d745-2d70-46f5-8c8d-ae074fda20ed_00	생명LA	상추 재배토양 중 잔류 Azoxystrobin의 작물흡수	<h2>토양 중 잔류량 변화</h2> <p>재배 토양 중 azoxystrobin의 초기 잔류농도는 GLT1 \( 9.20 \mathrm { mg } \) \( \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 이었으며 43 일 후에는 \( 1.36 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 로 감소되었다. GLT \(2 \)에서는 초기 잔류량은 \( 11.00 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 이었으며 43 일 후에는 \( 2.70 \) \( \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 로 감소하였다. 재배 기간 토양 중 azoxystrobin은 \(1 \)차 지수 함수적으로 잔류량이 감소하였다(Fig. \(3 \)).</p> <p>잔류 감소 회귀식은 \( \mathrm { GLT } 1, \mathrm { GLT } 2 \) 각각 \( \mathrm { C } _ {\mathrm { t } } = 8.2673 \mathrm { e } ^ { -0.0356 \mathrm { t } } \) \( \left ( \mathrm { R } ^ { 2 } =0.8947 \right ), \mathrm { C } _ {\mathrm { t } } =11.7884 \mathrm { e } ^ { -0.0298 \mathrm { t } } \left ( \mathrm { R } ^ { 2 } =0.9291 \right ) \) 이었고, 이 식에 따라서 산출된 GLT의 재배토양 중 반감기는 \(19.4,23.3 \)일 이었다. YLT \(1 \) 초기 잔류농도는 \( 1.06 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 이었으며 \(36 \) 일 후에는 \( 0.20 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 로 감소된 반면, YLT \(2 \)은 초기 \( 2.23 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 에서 \(36 \) 일 후에는 \( 0.67 \mathrm { mg } \mathrm { kg } ^ { -1 } \) 로 감소하였다. 잔류 감소 회귀식은 YLT \(1 \), YLT \(2 \) 각각 \( \mathrm { C } _ {\mathrm { t } } =1.0234 \mathrm { e } ^ { -0.0606 \mathrm { t } } \quad \left ( \mathrm { R } ^ { 2 } =0.9751 \right ), \quad \mathrm { C } _ {\mathrm { t } } = \) \( 2.1780 \mathrm { e } ^ { -0.0389 \mathrm { t } } \left ( \mathrm { R } ^ { 2 } =0.9855 \right ) \) 의 회귀식에 따라 감소하였고, YLT 재배토양 중 반감기는 각각 \( 11.5,17.8 \) 일 이었다.</p>	[ "재배 토양에서 azoxystrobin의 초기 잔류농도는 GLT1에서는 \\(9.20 \\, \\mathrm{mg} \\, \\mathrm{kg}^{-1}\\), GLT2에서는 \\(11.00 \\, \\mathrm{mg} \\, \\mathrm{kg}^{-1}\\)로 측정되었고, 각각 43일 후에는 \\(1.36 \\, \\mathrm{mg} \\, \\mathrm{kg}^{-1}\\), \\(2.70 \\, \\mathrm{mg} \\, \\mathrm{kg}^{-1}\\)로 감소하였다. 잔류 감소는 1차 지수 함수적으로 이루어졌으며, 이에 따라 GLT의 재배토양 중 반감기는 각각 19.4일, 23.3일로 나타났다. 그와 비교하여 YLT의 재배토양 중에서는 반감기가 각각 11.5일, 17.8일로 더 짧았다." ]
55e-0c9-152c7158-bed3-4dd3-ae7f-27961a11bddc_00	생명LA	RAW\( 264.7 \) 대식세포에서 MAPK 및 NF-\( \kappa \)B 신호전달 경로 억제를통한 황기 및 지치 복합물의 항염증 효과	<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>ALM \( 16 \) 제조</h2> <p>선행연구에서 황기 및 지치 추출물을 혼합비율변로 제조한 복합물의 MMPs 저해 활성을 비교하여 가장 효과적인 혼합비 \((7: 3 \), \( \mathrm { w } / \mathrm { w } ) \), ALM \(16 \) 선별하였고, 활성지표성분으로서 calycosin,calycosin- \( 7 \)- \( O \)- \( \beta \)-D-glucoside 및 lithospermic acid에 대한 HPLC 정량 분석을 실시하였다. 추후 연구에서, ALM \( 16 \)은 MIA에 의한 골관절염 동물 모델에서 진동 및 연골 보호 효과가 있음을 입증하였다. 또한, ALM \( 16 \)은 고지방식이로 인한 비알콜성 지방간(non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD) 동물모델에서 간 지방증(hepatic steatosis) 억제 효과가 있는 것을 확인하였다. 골관절염과 비알콜성 지방간 질환은 만성 염증반응과 관련이 있기때문에 본 연구에서 ALM \(16 \)의 항염증 활성 및 기전 연구를 확인하고자 하였다.</p> <h2>ALM \( 16 \)이 RAW \( 264.7 \) 세포에 대한 세포독성</h2> <p>ALM \( 16 \)의 RAW \( 264.7 \) 세포에 미치는 세포독성(cytotoxicity)을 확인하고자 세포 생존율을 측정하였다. ALM \( 16 \)의 경우 최고 농도 \( 200 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \)까지 아무것도 처리하지 않은 정상군 \((100 \% \))과 비교하여 유의적인 세포 생존율의 차이가 없는 것을 확인하였으며, 최대 실험농도를 \( 200 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \)로 설정하였다.</p> <h2>ALM \( 16 \)의 \( \mathrm { NO } \) 및 \( \mathrm { PGE } _ { 2 } \) 생성 저해 효과</h2> <p>ALM \(16 \) 의 항염증 효과를 확인하기 위하여 염증반응의 대표적인 지표인 \( \mathrm { NO } \)와 \( \mathrm { PGE } _ { 2 } \)의 생성랑을 측정하였다. 염증반응에 의해 활성화된 대식세포에서 iNOS와 COX- \(2 \) 효소에 의해 \( \mathrm { NO } \)와 \( \mathrm { PGE } _ { 2 } \) 생성이 촉진되며 초기 염증반응에 중요한 역할을 한다. ALM \(16 \)을 \( 100,200 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 처리하였을 때 \( \mathrm { NO } \)의 생성량은 LPS 단독 처리군 대비 각각 \( 31.7,46.2 \% \) 유의적으로 감소하였고, \( \mathrm { PGE } _ { 2 } \) 생성량은 LPS 단독 처리군과 비교하여 각각 \( 22.6 .42 .1 \% \) 유의적으로 감소하였다.</p>	[ "ALM \\( 16 \\)은 고지방식이로 인한 비알콜성 지방간 동물모델에서 간 지방증 억제 효과가 있는 것을 확인하였고, ALM \\( 16 \\)의 RAW \\( 264.7 \\) 세포에 미치는 세포독성(cytotoxicity)을 확인하고자 세포 생존율을 측정하였으며, 염증반응에 의해 활성화된 대식세포에서 iNOS와 COX- \\(2 \\) 효소에 의해 \\( \\mathrm { NO } \\)와 \\( \\mathrm { PGE } _ { 2 } \\) 생성이 촉진되며 초기 염증반응에 중요한 역할을 하는것을 알 수 있다." ]
55e-0c9-152c7158-bed3-4dd3-ae7f-27961a11bddc_01	생명LA	RAW\( 264.7 \) 대식세포에서 MAPK 및 NF-\( \kappa \)B 신호전달 경로 억제를통한 황기 및 지치 복합물의 항염증 효과	<h2>ALM \( 16 \)의 pro-inflammatory cytokine 생성 억제 효과</h2> <p>Pro-inflammatory cytokines은 염증반응이 유도되는 과정에서 \( \mathrm { NO } \)와 \( \mathrm { PGE } _ { 2 } \)와 같은 염증매개물질과 동반되어 염증반응을 촉매 하기 때문에 중요한 염증 지표가 된다. TNF- \( \alpha \)는 체내에서 대식세포, 백혈구 등에 의해 생성되며, 지속적으로 생성되면 다른 Pro-inflammatory cytokine과 iNOS, COX- \( 2 \)의 발현을 증가시켜 \( \mathrm { NO } \), \( \mathrm { PGE } _ { 2 } \)의 생성이 증가된다 . IL- \(1 \beta \)는 대표적인 pro-inflammatory cytokine의 하나로서, \( \mathrm { NO } \)의 생성을 유도하며, 과잉 생성될 경우 T-cell 활성화 및 B-cell의 성숙을 유도하여 염증성 질환을 유발한다. IL- \(6 \)는 TNF- \( \alpha \), IL- \(1 \beta \)와 함께 대표적인 pro-inflammatory cytokine이며, 림프구를 활성화시켜 항체 생산을 증가시킨다.</p> <p>본 연구에서 LPS 처리된 대식세포의 IL- \( 1 \beta \), IL- \( 6 \), TNF- \( \alpha \)의 생성량은 각각 \( 753.20,1348.10,4533.85 \mathrm { pg } / \mathrm { mL } \)로 이무것도 처리하지 않은 세포 \( (19.35,126.45,119.32 \mathrm { pg } / \mathrm { mL } ) \)에 비해 현저히 증가하였으나, \( \mathrm { ALM } 16 \)을 \( 200 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 처리했을 경우 각각 \( 415.16,865.24,2416.57 \mathrm { pg } / \mathrm { mL } \)로 유의적으로 감소되는 것을 확인하였다.</p> <p>Park 등은 발효한 층꽃나무 추출물이 LPS 처리에 의해 활성화된 대식세포에서 \( \mathrm { NO } \) 및 \( \mathrm { PGE } _ { 2 } \)의 생성과 pro-inflammatory cytokine (IL- \( 1 \beta \), IL- \( 6 \), TNF- \( \alpha \))의 생성을 저해시켜 항염증 효과를 나타낸다고 보고하였다. 따라서, 이러한 결과들은 ALM \(16 \)이 LPS 처리된 대식세포에서 \( \mathrm { NO } \) 및 \( \mathrm { PGE } _ { 2 } \)와 같은 염증매개물질과 pro-inflammatory cytokine의 생성을 억제하여 염증반응을 조절할 수 있음을 의미한다.</p>	[ "Pro-inflammatory cytokines는 염증반응 과정에서 염증 매개물질인 \\( \\mathrm { NO } \\)와 \\( \\mathrm { PGE } _ { 2 } \\)와 동반하여 발현되므로 중요한 염증 지표로 작용한다. TNF-\\( \\alpha \\)는 대식세포, 백혈구 등에서 생성되며, 지속적으로 생성될 경우 \\( \\mathrm { NO } \\), \\( \\mathrm { PGE } _ { 2 } \\)의 생성과 함께 다른 Pro-inflammatory cytokine과 iNOS, COX-2의 발현이 증가한다. Park 등은 발효한 층꽃나무 추출물이 대식세포에서 \\( \\mathrm { NO } \\), \\( \\mathrm { PGE } _ { 2 } \\) 생성과 pro-inflammatory cytokine (IL- \\( 1 \\beta \\), IL- \\( 6 \\), TNF- \\( \\alpha \\))의 생성을 억제하여 항염증 효과를 나타낸다고 보고하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8fe5-4e0a-a9c4-5aaf61a916c9_01	생명LA	이산화염소의 활성산소 생성 유도에 의한 항암 및 항바이러스 활성	<p>물레나물(Hypericum ascyron L.)은 물레나물과의 다년초로 대활심초, 방심초, 일지전, 대정혈 등의 다양한 이름으로 불리고 있다. 주로 한국, 중국, 일본 등에 산과 들에 분포되어 있으며 어린잎은 식용으로 쓰고, 부리, 잎, 종자는 약용으로 쓰인다. 효능으로는 지혈, 패독, 소종 등이 보고되고 있으며 그 중 hypericin은 식물성 항생제로 상처, 궤양, 뵤루지 등에 널리 쓸 수 있다고 알려져 있으며, 서양에서는 우울증 환자 치료에 널리 이용된다(Han 등, 2002). 성분으로는 flavonoid, xanthone, triterpene 등이 보고되어 있으며 현재 물레나물에 대한 선행연구로는 주로 steroid 및 flavonoid의 성분 분리에 대한 연구(Park 등, 2000), 분획물을 이용한 식중독 미생물 증식 억제 물 질 분리를 통한 식품개발(Han 등, 2002 \( ) \), 항산화와 항당노, 항균에 대한 연구(Kang 등, 2011b)가 보고되고 있으나 염증에 대한 연구는 부족한 실정이다.</p> <p>따라서 본 연구에서는 물레나물의 염증 억제 효과를 측정하고자 Raw \( 264.7 \) cell에 LPS 자극으로 염증 반응을 유도시킨 뒤 물레나물 추출물에 의해 염증반응에 관여하는 \( \mathrm { NO } ^ {\text { } } 와 \mathrm { PGE } _ { 2 } \) 생성량, \( \mathrm { iNOS } \) 및 COX-2의 발현 억제 정도, pro-inflammatory cytokine인 \( \mathrm { TNF } - \alpha, \mathrm { IL } -6, \mathrm { IL } -1 \beta \) 의 생성 억제를 통하여 나타내는 항염증 효과를 바탕으로 천연 염증 치료제로써 이용 가능성을 확인하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>실험재료</h2> <p>본 실험에서 사용한 물레나물은 시중에서 구입하여 사용하였으며, 시료는 \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \) dry oven에서 건조하여 \( 40 \mathrm { mesh } \) 로 분쇄한 다음 진공 포장하여 \( 4 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 저온저장하며 시료로 사용하였다.</p> <h2>시약 및 기기</h2> <p>세포 배양용 시약들은 Hyclone (Logan, UT, USA)사의 dulbecco's modified eagles medium (DMEM), fetal bovine serum (FBS), penicillin-streptomycin solution 등을 구입하여 사용하였으며, lipopolysaccharides from salmonella (LPS), thiazolyl blue tetrazolium bromide (MTT)와 dimethyl sulfoxide (DMSO)는 Sigma (St. Louis, MO, USA)사에서 구입하여 사용하였다. Griess reagent system은 Promega (Madison, WI, USA)사, primary antibody와 secondary antibody는 Cayman (Ann Arbor, MI, USA), BD Bioscience (San Diego, CA, USA), Santa cruze biotechnology (Dallas, TX, USA)에서 각각 구입 undefined immunosorbent assay (ELISA) kit는 R \&D systems a bio-techne brand (Minneapolis, NE, USA)에서 구입하여 사용하였고, 그 외의 시약들은 특급 시약을 사용하였으며 \( \mathrm { UV } / \mathrm { vis } \) spectrophotometer (Optizen 3220UV Mecasys, Daejeon, Korea), centrifuge (Hanil, Incheon, Korea), ELISA reader (BMG lab tech, Ortenberg, Germany) 등을 사용하여 측정하였다.</p>	[ "물레나물의 염증 억제 효과는 Raw \\( 264.7 \\) cell에 LPS 자극을 주어 염증 반응을 유도한 뒤 물레나물 추출물로 염증반응을 억제한 결과를 통해 측정하였다. 이를 통해 \\( \\mathrm { NO } \\)와 \\( \\mathrm { PGE } _ { 2 } \\)의 생성량, \\( \\mathrm { iNOS } \\) 및 COX-2의 발현 억제 정도, 그리고 pro-inflammatory cytokine인 \\( \\mathrm { TNF } - \\alpha, \\mathrm { IL } -6, \\mathrm { IL } -1 \\beta \\)의 생성 억제를 확인하였다. 이러한 결과는 물레나물을 천연 염증 치료제로 사용 가능성을 보여준다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8fe5-4e0a-a9c4-5aaf61a916c9_02	생명LA	이산화염소의 활성산소 생성 유도에 의한 항암 및 항바이러스 활성	<h2>추출물의 제조</h2> <p>시료 추출은 열수 추출물은 건조된 물레나물 분말 \( 5 \mathrm { ~g } \) 에 증류수 \( 100 \mathrm { ~mL } \) 를 가하고 액이 \( 50 \mathrm { ~mL } \) 가 될 때까지 가열, 증발시킨 후 shaking incubator에서 \( 120 \mathrm { rpm } \) 으로 24시간 동안 상온교반 추출하였다. Ethanol 추출물은 시료에 각 농도별 ethanol 50 \( \mathrm { mL } \) 를 가하여 \( 120 \mathrm { rpm } \) 으로 24 시간 동안 상온교반 추출하였으며 추출액은 Whatman No. 1 filter paper (GE healthcare life sciences Piscataway, NJ, USA)로 여과한 후 rotary vacuum evaporator (Eyela NE, Tokyo, Japan)에서 농축하여 ethanol을 모두 제거한 뒤 phenolic compounds 농도에 맞추어 효소 실험을 진행하였으며, cell 실험 시 추출하여 동결 건조한 시료를 사용하였다.</p> <h2>Total phenolic compound 함량 측정</h2> <p>각 추출물의 total phenolic compound는 Folin과 Denis(1921)의 방법으로 측정하였으며, 시료 \( 1 \mathrm { ~mL } , 95 \% \) ethanol \( 1 \mathrm { ~mL } \), 증류수 \( 5 \mathrm { ~mL } \) 를 넣은 후 \( 1 \mathrm { ~N } \) Folin-Ciocalteu reagent \( 0.5 \mathrm { ~mL } \) 를 첨가하여 섞은 후 \( 5 \% \mathrm { Na } _ { 2 } \mathrm { CO } _ { 3 } \) 용액 \( 1 \mathrm { ~mL } \) 를 가하여 암실에서 1시간 방치하여 발색시키고, \( \mathrm { UV } \)-visible spectrophotometer로 \( 725 \mathrm { ~nm } \) 에서 흡광도를 측정하여 gallic acid를 이용한 표준곡선 으로 양을 환산하였다.</p> <h2>Hyaluronidase 저해 (항염증) 효과 측정</h2> <p>Hyaluronidase 저해활성 측정은 Reissig 등(1995)의 방법으로 측정하였으며, sodium-hyaluronic acid (HA)에서 형성된 N-acetylglucosamine을 유도체 glucoxazoline로 변형시킨 다음 p-dimethylamino benzaldehyde로 발색시켜 흡광도를 측정하였다. \( 50-200 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) phenolic compounds 농도의 시료 \( 0.1 \mathrm { ~mL } \) 에 \( 0.1 \) \( \mathrm { M } \) acetate buffer \( ( \mathrm { pH } \quad 3.5) \) 에 녹인 hyaluronidase \( (7,900 \mathrm { U } / \mathrm { mL } ) \) \( 0.05 \mathrm { ~mL } \) 을 혼합하여 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } , 20 \) 분간 반응시킨 뒤 \( 12.5 \mathrm { mM } \) \( \mathrm { CaCl } _ { 2 } 0.1 \mathrm { ~mL } \) 을 가하여 혼합한 후 다시 20분간 반응시켰다. \( 0.1 \) \( \mathrm { M } \) acetate buffer \( ( \mathrm { pH } \) 3.5)에 녹인 기질 \( (12 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } ) \quad 0.5 \mathrm { ~mL } \) 을 넣고 \( 38 { } ^ {\circ } \mathrm { C } , 45 \) 분 동안 반응시킨 다음 \( 0.4 \mathrm { ~N } \) potassiumtetraborate \( 0.1 \mathrm { ~mL } \) 와 \( 0.4 \mathrm { ~N } \mathrm { NaOH } \) 용액 \( 1 \mathrm { ~mL } \) 를 첨가하여 3 분 동안 water bath에서 반응 후 완전히 냉각하여 \( 600 \mathrm { ~nm } \) 에서 투과율을 측정하였다. 대조구는 시료 대신 증류수 \( 0.5 \mathrm { ~mL } \) 를 넣어 반응시켰으며, 저해율 \( ( \%) \) 은 (1-시료의 투과율/대조구의 투과율 \( ) \times 100 \) 으로 계산하였다.</p> <h2>항염증 효과 측정을 위한 세포배양</h2> <p>Mouse macrophage cell line인 Raw \( 264.7 \) cell은 한국세포주은행 (Korean Cell Line Bank)에서 구입하였으며, DMEM에 Hyclone사의 FBS를 \( 10 \% \), Hyclone사의 \( 100 \mathrm { U } / \mathrm { mL } \) penicillin 및 \( 100 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) streptomycin 1 \%를 혼합한 배지를 사용하여 37 \( { } ^ {\circ } \mathrm { C } , 5 \% \mathrm { CO } _ { 2 } \) incubator에서 72 시간 동안 배양하였다. Cell 배양 dish에 cell의 밀도가 \( 23 \times 10 ^ { 6 } / \mathrm { mL } \) 정도가 되게 계대 배양하여 \( 5 \% \mathrm { CO } _ { 2 } \) 조건으로 cell 상태를 유지하였다.</p>	[ "시료에 대해 다양한 농도의 에탄올을 50mL 씩 가해 120rpm으로 24시간 동안 상온에서 교반하여 추출하였고, 이후 여과 및 농축 과정을 통해 에탄올을 제거한 후, 페놀류 화합물 농도에 맞추어 효소 및 세포 실험을 진행하였다. 각 추출물의 전체 페놀류 화합물은 Folin과 Denis의 방법을 통해 측정하였고, Hyaluronidase 저해활성은 Reissig 등의 방법으로 측정하였다. 또한, 세포 배양은 약 23x10^6/mL의 밀도에서 5% CO2 조건으로 진행하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-8fe5-4e0a-a9c4-5aaf61a916c9_00	생명LA	이산화염소의 활성산소 생성 유도에 의한 항암 및 항바이러스 활성	<h1>서 론</h1> <p>예로부터 생리활성을 가지는 새로운 기능성 신소재의 탐색과 검증을 위한 연구가 체계적으로 진행되고 있으며, 식물자원 및 식품 소재로부터 질병 예방과 치료를 목적으로 새로운 소재 개발에 대한 관심이 증가하고 있다(Jhoo 2008). 식물체내의 생리활 성물질의 대부분은 페놀성 화합물로 구성되어있고 이들의 기능은 항산화, 암, 당뇨, 심혈관계 질환, 신경변성 질환 등 그 외에 다양한 질병을 예방하는데 유익한 역할을 한다고 보고되고 있다(Joo 등, 2007; Cho 등, 2008). 현대인의 식생활이 점차 서구화로 바뀌게 되면서 비만, 환경오염, 스트레스 등으로 인한</p> <p>염증 관련 질환이 증가하고 있는 추세인데, 염증은 생체 조직의 물리적인 외상, 유해한 화학 물질, 미생물학적 약제 등 외부 자극에 의해 손상되는 부위를 재생하려는 정상적인 복구기전으로 면역세포가 활성화되면서 일어나는 면역 계통의 복합적인 반응으로 발생한다. 하지만 염증이 과발현되는 경우, 과민성 면역반응을 일으키거나 그로 인한 조직과 장기의 파괴, 기능 소실등 생체에 불리한 결과를 가져 올 수 있으며 만성 염증의 경우 파킨슨 질환, 노인성 치매, 류마티스 관절염, 동맥경화 등 다양한 질환들의 원인이 된다(Moncada 등, \( 1991 ; \mathrm { Ryu } \) 등, 2011;lee 등, 2016a;). Lipopolysaccharide (LPS)는 외부의 여러 이물질 중 toll like receptor 4 (TLR 4)에 의해 인식되는 박테리아 내독소이며, macrophage를 활성화시켜 염증반응을 일으키는 주요한 인자 중 하나이다. 활성화된 \( \mathrm { TLR } 4 \) 는 세포 내부의 여러단계의 신호 전달 과정을 활성화시키며, 그 중 활성화된 \( \mathrm { NF } - \mathrm { KB } \)는 핵 내로 이동하여 염증성 cytokine인 tumor necrosis factor undefined2, inducible nitric oxide synthase (iNOS)와 같은 염증성 단백질의 유전자 발현을 증가시키고 최종적으로 nitric oxide \( ( \mathrm { NO } ) \)와 prostaglandin \( \mathrm { E } _ { 2 } \left ( \mathrm { PGE } _ { 2 } \right ) \), cytokine을 생성시켜 통증, 부종, 발열, 염증 부위로 염증 반응을 매개하는 것으로 알려져 있다(Tak과 Firestein 2001; Kang 등, 2011a; Kim 등, 2014). 지금까지 개발된 합성 항염증제로는 aspirin, indomethacin, arachidonic acid 등이 있으며 이들은 주로 prostanoid의 생합성을 촉진하는 \( \mathrm { COX } \) 효소 억제를 통하여 해열, 진통, 항염증 효과를 나타낸다. 그러나 합성 항염증제를 장기간 복용 시 위산분비 증가와 점액보호 감소, 혈소판 응집 반응 감소 등 부작용이 발생할 수 있어 보다 안전하고 효과 있는 천연물 유래의 항염증 치료제의 개발이 필요한 실정이다(Makins와 Ballinger 2004; Dangne 등, 2006). 따라서 각종 부작용을 유발하는 합성 식 - 의약품을 대체하기 위해 천연자원으로부터 기능성 효능이 있는 식품, 생약, 화장품을 개발하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다(Jeong 등, 2013).</p>	[ "스트레스 등으로 인한 염증 관련 질환이 증가하고 있으며, 이는 면역 계통의 복합적인 반응으로 일어나는데, 염증이 장기간 지속되는 경우 다양한 질환들의 원인이 될 수 있다. 그러나 합성 항염증제를 장기간 복용 시 또 다른 부작용이 발생할 수 있기에 보다 안전하고 효과있는 천연물 유래 항염증제의 개발의 필요하다." ]
55e-0c9-efc9935e-00a7-4ac0-a587-2c07558ed832_00	생명LA	호로파와 야관문 복합추출물이 과산화수소로 산화적 스트레스가 가해진 TM\(3\) 세포의 테스토스테론 합성에 미치는 영향	<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>YHM 추출혼합물 비율의 결정</h2> <p>Leydig 세포인 TM3에서 호로파 및 야관문 추출물 처리 시 테스토스테론 양을 얼마나 증가시킬 수 있는 지를 확인하고, 최대한의 테스토스테론 증가를 얻기 위한 상기 두 추출물의 혼합비율을 \(5:5 \), \(8:2 \) 그리고 \(2:8 \) 로 다양하게 혼합하여 시험을 실시하였다(Fig. 1). 시험에 사용한 각 시료들의 농도는 \( 20 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 로 통일하여 수행하였다. 호로파 또는 야관문 추출물 각각을 단독으로 처리했을 때와, 호로파와 야관문 추출물을 비율별로 혼합하여 처리한 결과를 비교하였을 때, 호로파와 야관문 추출물을 단독으로 처리한 경우보다, 호로파와 야관문 추출물의 혼합비율이 \(8:2 \) 인 경우 테스토스테론 양이 가장 많이 증가되는 것으로나타났다. 따라서 본 실험에서는 이러한 \(8:2 \) 혼합물을 YHM이라 명하고 실험에 사용하였다.</p> <h2>YHM이 세포생존에 미치는 영향</h2> <p>YHM이 TM3 세포에 미치는 독성을 평가하기 위하여 각 시료를 농도별로 처리한 후 용매대조군(vehicle) 대비 세포의 생존률을 구하였다. YHM의 경우 \( 20 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 에서는 독성을 보이지 않았으며, \( 40 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 을 처리하였을 때 용매대조군 대비 \( 88.7 \pm 13.3 \% \) 의 세포 생존률을 보이고 \( 60 \), \(80 \), \(100 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 처리하였을 때 각각 \( 83.4 \pm 11.7 \), \(80.2 \pm 14.5 \), \(72.4 \pm 13.9 \% \) 의 세포 생존률을 보였다(Fig. 2A).</p> <p>산화적 스트레스가 가해진 TM3 세포생존에 시료가 미치는 영향을 측정하고자, TM3세포에 과산화수소를 처리하였다. 과산화수소의 처리 농도는 별도의 농도 설정시험을 통해 \( 50 \mu \mathrm { M } \) 로 설정하였다(data not shown). TM3 세포에 \( 50 \mu \mathrm { M } \) 과산화수소를 4 시간 처리한 후, 시료를 농도 별로 넣어준 배지로 교환하여 20 시간 추가 배양하여 세포생존률을 측정하였다. 과산화수소를 처리하지 않은 군에 비해 과산화수소만 4 시간 처리한 군은 \( 77.4 \pm 5.6 \% \) 의 세포생존률을 보였으며, 여기에 YHM \( 10 \) , \(20 \), \(40 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 을 추가로 처리하였을 때에도 과산화수소만 처리한 군과 비교했을 때 유사한 세포생존률을 보였다(Fig. 2B). 따라서 YHM은 산화적 스트레스를 받은 TM3 세포의 증식에는 별다른 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.</p>	[ "TM3에서 호로파, 야관문 추출물을 처리할 때, 테스토스테론 양을 얼마나 증가시킬 수 있는 지를 확인하고, 다양하게 혼합하여 시험을 실시하였다. 호로파, 야관문 추출물의 혼합비율이 \\(8:2 \\)일 때, 테스토스테론 양이 가장 많이 증가되는 것으로나타났고 YHM이 TM3 세포에 미치는 독성을 평가하기 위한 실험 결과, 과산화수소만 4 시간 처리한 군은 \\( 77.4 \\pm 5.6 \\% \\) 의 세포생존률을 보였다. 결과적으로 YHM은 산화적 스트레스를 받은 TM3 세포의 증식에는 거의 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있었다." ]
55e-0c9-efc9935e-00a7-4ac0-a587-2c07558ed832_01	생명LA	호로파와 야관문 복합추출물이 과산화수소로 산화적 스트레스가 가해진 TM\(3\) 세포의 테스토스테론 합성에 미치는 영향	<h2>YHM이 테스토스테론 분비에 미치는 영향</h2> <p>남성의 Leydig 세포는 중년이 지나면서 다양한 해로운 자극에 지속적으로 노출되어 점차 손상되어 간다. 이로 인해 나이가 먹어감에 따라 생리적 기능이 점차 떨어지게 된다. 그 결과 테스토스테론의 양도 점차 감소하여 남성갱년기의 증상이 나타나게 된다. 본 연구에서는 TM3 세포에 과산화수소를 처리함으로써 남성에서 나타나는 남성갱년기(andropause) 현상을 유사하게 만들어 이의 개선 가능성을 보고자 하였다. 남성갱년기에 대한 모델연구에서 남성갱년기의 원인으로 산화적 스트레스를 주요 원인중의 하나로 보고되고 있으며, 이러한 연구에서 in vitro의 경우 과산화수소를 이용한 산화적 스트레스 모델이 많이 사용되고 왔다.</p> <p>Tsai 등(2003)에 따르면 랫드의 leydig 세포에 과산화수소를 처리하면 테스토스테론의 방출이 감소하며, 이러한 결과는 과산화수소 처리시 세포내에서 P450scc와 StAR 단백질 발현이 억제되기 때문이라고 보고하였다. 이 두 단백질은 콜레스테롤을pregnenolone으로 전환하며, pregnenolone은 progesterone,androstenedione, androstenediol로의 변환 단계를 거쳐, 종래에는 테스토스테론으로 변환된다. 현재까지 많은 연구에서 남성갱년기 in vitro 모델의 경우, 과산화수소를 처리한 세포를 사용하여 연구가 진행되고 있다.</p> <p>TM3 세포에 4 시간동안 과산화수소를 처리하여 산화적 스트레스를 준 경우, 테스토스테론의 양은 \( 33.3 \pm 3.8 \mathrm { pg } / \mathrm { mL } \) 으로, 과산화수소를 처리하지 않은 세포의 \( 44.4 \pm 3.1 \mathrm { pg } / \mathrm { mL } \) 에 비해 \( 25 \% \) 감소하였다. YHM \( 10 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 을 추가로 처리하면 테스토스테론의 양은 \( 30.0 \pm 2.1 \mathrm { pg } / \mathrm { mL } \) 으로 과산화수소만 처리한 군과 차이가 없었으나, YHM을 \( 20 \), \(40 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 으로 농도를 높여 처리하면 \( 46.69 \pm 3.6 \), \(51.85 \pm 2.5 \mathrm { pg } / \mathrm { mL } \) 으로 높아져 control 세포에서의 양과 비슷하거나 증가되는 것으로 나타났다(Fig. 3). 이러한 결과는 TM3 세포에서 산화직 스트레스에 의해 감소된 테스토스테론을 YHM이 정상으로 회복시킬 수 있음을 보여주는 것인데, 이러한 걸과는 남성갱년기 모델 세포에서 YHM이 저하된 테스토스테론 양의 회복 개선에 효과가 있음을 시사현다고 볼 수 있다.</p>	[ "남성의 Leydig 세포는 다양한 해로운 자극에 지속적으로 노출되어 점차 손상되어져 나이가 먹어가면서 생리적 기능이 점점 떨어진다. 그래서 테스트테론의 양도 점차 줄어들어서 남성갱녕기의 증상이 나타나고 본 연구는 TM3 세포에 과산화수소를 처리해서 남성갱년기 현상을 유사하게 만들어 개선가능성을 실험했다. 랫드의 leydig 세포에 과산화수소를 처리하면 테스토스테론이 줄어들어서 이런 결과는 과산화수소 처리할 때 세포안 P450scc와 StAR 단백질 발현이 억제되서다." ]
55e-0c9-6a6eede1-7f94-42d4-a199-bbe8de815119	생명LA	초과(초과)의 RBL-\( 2 \)H\( 3 \) 세포 항원 유도 탈과립 억제성분	<p>화합물 \(3\)은 황색 무정형 분말로 분리되었으며, negative 이온 모드의 ESI-MS에서 \(269\)[M-H]의 이온 피크를 관찰하여 분자량은 \(270\)으로 확인하였다. UV spectrum에서 흡수극대파장 \( \left(\lambda_{\max }\right) \)이 \( 343 \mathrm{~nm} \)에서 나타나 화합물 \( \mathbf{3} \) 역시 chalcone 계열에 속하는 것으로 예상되었다. 화합물 \( { }^{3} \)의 \( { }^{1} \mathrm{H} \) 및 \( { }^{13} \mathrm{C}-\mathrm{NMR} \) 스펙트럼은 화합물 \(2\)와 유사하였다. 그러나 화합물 \(2\)와 달리 mono-substituted benzene ring에 기인하는 수소 \( \delta_{\mathrm{H}} 7.72(2 \mathrm{H} \), \( \mathrm{dd}, J=7.7,1.4 \mathrm{~Hz}, \mathrm{H}-2,6 \)와 \( 7.45 \) (3H, overlapped, \( \mathrm{H}-3,4 \), \(5)\)의 관찰과 \( \mathrm{ESI}-\mathrm{MS} \)에서도 \( \mathrm{amu} 16 \)의 차이로 화합물 \(2\)의 \( \mathrm{B} \) 환에서 hydroxy 그룹이 결여된 화합물로 추정하였다. \( \mathrm{HMBC} \) 스펙트럼에서 methoxy 그룹의 signal이 C-6'에 correlation \( \left(\delta_{\mathrm{H}}\right. 3.88 / \delta_{\mathrm{C}} 163.2 \) )하는 것을 확인하였고(Fig. \(2\)), 참고문헌과 비교하여 화합물 \(3\)은 cardamomin (2',4'-dihydroxy-6'-methoxy chalcone)으로 동정하였으며 이 식물에서 처음 분리, 보고되는 화합물이다. 초과 추출물에서 분리된 화합물 \(3\)종을 이용하여 항알러지 효능을 확인하기 위해 \( \mathrm{RBL}-2 \mathrm{H} 3 \) 세포로부터 \( \beta \) -hexosaminidase assay를 수행한 결과 naringenin-\(5\)-\(O\)-methyl ether \((1)\)은 탈과립화 억제 효과가 없었고 helichrysetin \((2)\)와 cardamomin \((3)\) 처리군에서는 \( \beta \)-hexosaminidase 억제 효과가 있는 것으로 나타났다(Fig. \(3\)). Table S\(1\)에서 보는 바와 같이 helichrysetin \((2)\)는 \( 100 \mathrm{mM} \)에서 \( 99.7 \% \)이고 cardamomin \((3)\)은 \( 29.7 \% \)의 탈과립 억제 효과를 보였다. 이들 화합물 \(3\)종은 flavonoid 계열의 화합물로 그 중에서도 화합물 \(1\)은 flavanone 골격을 함유하며, 화합물 \(2\)와 \(3\)은 chalcone 골격으로 차이를 보이며 탈과립화 억제 효과는 chalcone 골격 화합물이 활성을 나타내었으나, 구조-효능 상관 관계를 규명하기에는 더 많은 화합물이 필요하다고 사료된다.</p> <h1>초 록</h1> <p>전통생약으로서 다양한 효능과 향신료, 조미료로서 사용되어온 초과 의 항알레르기 성분연구를 위해 \( 80 \% \) 에탄올 추출물 중 \( \mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl}_{2} \), 분획으로부터 \(3\)종의 flavonoid를 단리하였으며, 이들의 물리화학적 성상과 분광분석 데이터로부터 구조를 확인한 결과 naringenin- \( 5-O \)-methyl ether \((1)\), helichrysetin \((2)\) 및 cardamomin \((3)\)로 각각 동정하였다. 이들 화합물 중 화합물 \(2\)는 Amomum 속으로부터 처음 규명되었고, 화합물 3 은 이 식물에서 처음 보고되는 화합물이다. 또한 화합물 \(2\)와 \(3\)은 RBL- \( 2 \mathrm{H} 3 \) 세포로부터 \( \beta \)-hexosaminidase assay를 수행한 결과 탈과립 억제효과를 나타내었다. 따라서 초과의 chalcone 성분은 탈과립 억제효능을 통하여 알러지 질환에 유용할 것으로 사료된다.</p>	[ "전통생약으로 여러 효능과 향신료, 조미료로 이용된 초과의 항알레르기 성분을 분석하기 위해 \\( 80 \\% \\) 에탄올 추출물 중 \\( \\mathrm{CH}_{2} \\mathrm{Cl}_{2} \\), 분획으로부터 3가지의 flavonoid를 단리했고, 이들의 물리화학적 성상과 분광분석 데이터로부터 구조를 본 결과로 각각 naringenin- \\( 5-O \\)-methyl ether 1, helichrysetin 2와 cardamomin 3으로 동정을 했고 초과의 chalcone 성분은 탈과립 억제를 해 알러지 질환에 도움이 될 것이라 생각된다." ]
55e-0c9-bab5c3ee-a370-49dc-8cac-56bc98e80ce6	생명LA	초과(초과)의 RBL-\( 2 \)H\( 3 \) 세포 항원 유도 탈과립 억제성분	<p>화합물 \( \mathbf{1} \)은 흰색 무정형 분말로서 \( 226,283,323 \mathrm{sh} \mathrm{nm} \)의 \( \mathrm{UV} \) 흡수극대치와 NMR 및 ESI-MS spectral data로부터 분자량 \( 286(\mathrm{~m} / \mathrm{z} 285 \) [M-H]-)의 flavanone 화합물로 추정하였다. \( { }^{1} \mathrm{H}-\mathrm{NMR} \) 스펙트럼의 \( \delta_{\mathrm{H}} 7.29(2 \mathrm{H}, \mathrm{d}, J=8.5 \mathrm{~Hz}) \) 및 \( 6.77(2 \mathrm{H}, \mathrm{d}, J=8.5 \mathrm{~Hz} \) )에서 flavanone B-ring의 \( \rho \)-disubstituted benzene ring에 의한 signal이 관찰되었고, \( \delta_{\mathrm{H}} 6.05 \) (\(1\)H)와 \( 5.95(1 \mathrm{H}) \)에서 \( \mathrm{H}-6 \) 및 \( \mathrm{H}-8 \) proton이 커플링 상수 \( J=2.1 \mathrm{~Hz} \)의 doublet으로 각각 나타났다. \( \delta_{\mathrm{H}} 5.33(1 \mathrm{H}, \mathrm{dd}, J=12.6,2.8 \mathrm{Hz})\), \( 2.99(\mathrm{dd}, J=16.8,12.6 \mathrm{~Hz}) \), 및 \( 2.48(\mathrm{dd}, J=16.8,2.8 \mathrm{Hz} \) )에서 flavanone 유도체임을 알 수 있는 C-ring의 \( \mathrm{H}-2, \mathrm{H}_{\mathrm{a}}-3 \), \( \mathrm{H}_{\mathrm{b}}-3 \) proton signal과, \( \delta_{\mathrm{H}} 3.73(3 \mathrm{H}, \mathrm{s}) \)에서 한 개의 methoxy</p> <p>그룹을 각각 확인하였다. \( { }^{13} \mathrm{C}-\mathrm{NMR} \) 와 \( \mathrm{DEPT} \) 스펙트럼에서 \( \rho \) -disubstituted benzene ring의 중복된 탄소( \( \delta_{\mathrm{C}} 128.6\)과 \(115.6\))와 \( \delta_{\mathrm{C}} 56.1 \)의 methoxy 그룹을 포함하여 총 \(16\)개의 신호를 확인하였으며, \( \mathrm{HMBC} \) 스펙트럼으로부터 methoxy 그룹의 수소 \( \left(\delta_{\mathrm{H}}\right. 3.87\))가 \( \mathrm{C}-5\left(\delta_{\mathrm{C}} 163.2\right) \)와 correlation 하는 것을 통해 methoxy 그룹은 C-\(5\)위치에 결합하고 있음을 결정하였다. 또한, \( \mathrm{C}-2 \) 위치의 stereochemistry는 H-\(2\)와 H-\(3\) proton의 커플링 상수와 비선광도 측정치 \(([\alpha]_{\mathrm{D}}^{24}-17.2) \)를 문헌 \(\left([\alpha]_{\mathrm{D}}^{25}-14.0\right) \)과 비교하여 \( S \)-form임을 알 수 있었으며, 이상의 결과를 문헌과의 비교로 화합물 \(1\)은 naringenin-\(5\)-\(O\)-methyl ether로 구조를 규명하였다. 화합물 \(2\)는 황색 무정형 분말로 분리, 정제되었으며, negative 이온 모드의 ESI-MS에서 \( 285[\mathrm{M}-\mathrm{H}]^{-} \)의 이온 피크를 관찰하여 분자량은 \(286\)으로 확인하였다. UV spectrum에서 흡수극대파장 \( \left(\lambda_{\max }\right) \)이 \( 364 \mathrm{~nm} \)에서 나타나 chalcone 계열에 속하는 것으로 예상되었다. \( { }^{1} \mathrm{H}-\mathrm{NMR} \) 스펙트럼에서 chalcone 골격의 \( \mathrm{C}-\alpha \)와 \( \mathrm{C}-\beta \) 위치에 해당하는 한 쌍의 trans olefinic 수소를 \( \delta_{\mathrm{H}} 7.67(1 \mathrm{H}, \mathrm{d}, J=15.4 \mathrm{~Hz}, \mathrm{H}-\alpha) \) 와 \( 7.63 \) (1H, d, \( J=15.4 \mathrm{~Hz} \), \( \mathrm{H}-\beta) \)에서 확인하였고, \( \rho \)-disubstituted benzene ring의 수소 \( \delta_{\mathrm{H}} 7.57(2 \mathrm{H}, \mathrm{d}, J=9.1 \mathrm{~Hz}, \mathrm{H}-2,6) \) 과 \( 6.85(2 \mathrm{H}, \mathrm{d}, J=9.1 \mathrm{~Hz} \), \( \mathrm{H}-3,5) \)를 관찰하였다. 또한, meta-coupling을 하고 있는 aromatic doublet 수소를 \( \delta_{\mathrm{H}} 6.03\left(1 \mathrm{H}, \mathrm{d}, J=2.1 \mathrm{~Hz}, \mathrm{H}-5^{\prime}\right) \)과 \( 5.93\left(1 \mathrm{H}, \mathrm{d}, J=2.1 \mathrm{~Hz}, \mathrm{H}-3^{\prime}\right) \)에서, 한 개의 hydrogen-bonded hydroxy group \( \left[\delta_{\mathrm{H}} 13.94 \mathrm{~s})\right] \) 과 methoxy 그룹 \( \left[\delta_{\mathrm{H}} 3.87(3 \mathrm{H}, \mathrm{s})\right] \)을 확인하였다. \( { }^{13} \mathrm{C} \)-NMR와 DEPT 스펙트럼에서 \( \rho \)-disubstituted benzene ring의 중복된 탄소를 포함하여 총 \(16\)개의 신호를 확 인하였으며, 그 중 \(1\)개분에 해당하는 탄소를 포함하여 chalcone 골격에 methoxy 그룹 \(1\)개가 결합하고 있는 구조로 유추하였다. \( \mathrm{HMBC} \) 스펙트럼에서 methoxy 그룹이 C-\(6\)'에 correlation \( \left(\delta_{\mathrm{H}}\right. \) \( 3.87 / \delta_{\mathrm{C}} 163.2 \) )하는 것을 통해 \( \mathrm{C}^{-1} 6^{n} \)번 위치에 결합한 methoxy 그룹을 확인하였으며(Fig. \(2\)), 이를 참고문헌과 비교하여 화합물\(2\)를 helichrysetin (\(2\)',\(4\),\(4\)'-trihydroxy-\(6\)'-methoxy chalcone)으로 규명하였다. 이는 Amomum속 식물로부터 처음 분리, 보고되는 화합물이다.</p>	[ "화합물 1은 흰색 무정형 분말로, UV 흡수극대치와 NMR, ESI-MS 스펙트럼 분석을 통해 분자량 286의 flavanone 화합물로 확인되었다. 또한, stereochemistry가 \\( S \\)-form임을 확인하였으며, 이 결과로 naringenin-\\(5\\)-\\(O\\)-methyl ether로 구조가 규명되었다. 화합물 2는 황색 무정형 분말로, ESI-MS에서 분자량이 286임이 확인되었다. HMBC 스펙트럼 분석을 통해 methoxy 그룹이 C-\\(6\\)'에 결합한 것을 확인하였으며, 이를 바탕으로 화합물 2는 helichrysetin (\\(2\\)',\\(4\\),\\(4\\)'-trihydroxy-\\(6\\)'-methoxy chalcone)으로 규명되었다." ]
55e-0c9-a25a08da-4862-487f-8dce-f0875bfe7d34	생명LA	초과(초과)의 RBL-\( 2 \)H\( 3 \) 세포 항원 유도 탈과립 억제성분	<h2>추출 및 분리</h2> <p>건조분말 초과(草果) \( 5 \mathrm{~kg} \)에 \( 80 \% \) 에탄올 \( (2 \times 30 \mathrm{~L}) \)를 가하여 \(24\)시간동안 냉침 추출하였다. 그 후 추출물을 여과하여 농축기 (Rotavapor R-250, Büchi Labortechnik \( \mathrm{GmbH} \), Flawil, Switzerland)로 \( 40^{\circ} \mathrm{C} \)에서 감압농축 하여 \( \mathrm{EtOH} \) 추출물 \( 219 \mathrm{~g} \)을 확보하였다. 농축된 시료에 대하여 증류수 \( 500 \mathrm{~mL} \)을 가하여 현탁시키고 상법에 따라 동량의 methylene chloride \( \left(\mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl}_{2}\right) \), ethyl acetate (EtOAc) 및 \( n \)-BuOH 순으로 용매 분획한 후 농축시켜 \( \mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl}_{2} \) 가용성 분획 \( 66 \mathrm{~g}, \mathrm{EtOAc} \) 가용성 분획 \( 18 \mathrm{~g} \), 및 \( \mathrm{n}-\mathrm{BuOH} \) 가용성 분획 \( 50 \mathrm{~g} \)을 얻었다. \( \mathrm{CH}_{2} \mathrm{Cl}_{2} \) 가용물을 다시 \( n \)-hexane에 현탁시키고 \( 50 \%(32 \mathrm{~g}), 70 \%(8 \mathrm{~g}), 90 \% \mathrm{MeOH}(12 \mathrm{~g}) \), 및 \( n \)-hexane \( (10 \mathrm{~g}) \) 순으로 각각 분획하였다. 항알러지 효과가 있는 \( 70 \% \mathrm{MeOH} \) 가용물에 대하여 \( \mathrm{CHCl}_{3}-\mathrm{MeOH} \) 혼합용매를 이동상 \( (1: 0 \rightarrow 1: 1, \mathrm{v} / \mathrm{v}, 2 \mathrm{~L}) \)으로 하여 silica gel (\(70-230\) Mesh, Merck, Germany)을 이용한 컬럼 크로마토그래피 \( (\varnothing 8 \times 30 \mathrm{~cm}) \)를 수행하여 \(7\)개의 소분획(\(G47-70M-1-7\))으로 나누었다.\(G47-70M-4\) 소분획물 \( (1.1 \mathrm{~g}) \)에 대하여 \( \mathrm{MeOH} \)와 증류수 혼합용매를 이동상 \( (20: 80 \rightarrow 100: 0, \mathrm{v} / \mathrm{v}, 500 \mathrm{~mL}) \)으로 하여 역상 ODS-A (\(12\mathrm{nm} S- 75 \mu \mathrm{m} \), YMC GEL)을 이용한 VLC (vacuum liquid chromatography, \( ø 16 \times 6 \mathrm{~cm}) \)를 수행하여 \(6\)개의 소분획(\(G47-70M-4-1-6\))을 얻었다. G47-70M-4-4 (150 mg)에 대하여 \( \mathrm{CHCl}_{3}-\mathrm{MeOH} \) 혼합용매를 이동상 \( (20: 1 \rightarrow 6: 1, \mathrm{v} / \mathrm{v}, 200 \mathrm{~mL}) \)으로 하여 silica gel (\(230-400\) Mesh, Merck, Germany)을 이용한 컬럼 크로마토그래피(ø1.5× \( 25 \mathrm{~cm}) \)를 수행하여 화합물 \( \mathbf{1}(3.2 \mathrm{mg}) \)을 분리하였다. 소분획 \( \mathrm{G} 47-70 \mathrm{M}-4-3(600 \mathrm{mg}) \)에 대하여 \( \mathrm{CHCl}_{3}-\mathrm{MeOH}(1: 1, \mathrm{v} / \mathrm{v}, 2 \mathrm{~L}) \)혼합용매를 이동상으로 하여 Sephadex \( { }^{\mathrm{TM}} \mathrm{LH}-20 \)을 이용한 컬럼크로마토그래피 \( (\varnothing 4 \times 150 \mathrm{~cm}) \)를 수행하여 화합물 \( 2(5.7 \mathrm{mg}) \)와 \(3(7.3 \mathrm{mg}) \)을 각각 분리 정제하였다.</p>	[ "추출과정은 먼저 건조분말 초과\\( 5 \\mathrm{~kg} \\)에 \\( 80 \\% \\) 에탄올 \\( (2 \\times 30 \\mathrm{~L}) \\)를 가하여 냉침 추출하고 여과 및 감압농축 하여 \\( \\mathrm{EtOH} \\) 추출물 \\( 219 \\mathrm{~g} \\)을 확보하였다. 이후 역상 ODS-A을 이용한 VLC 로 소분획하고 silica gel을 이용한 컬럼 크로마토그래피를 사용하여 분리하였으며 컬럼크로마토그래피로 분리정제하였다." ]
55e-0c9-38dc9e7e-fc66-4020-a4c5-6edbaa24bcd3	생명LA	초과(초과)의 RBL-\( 2 \)H\( 3 \) 세포 항원 유도 탈과립 억제성분	<p>초과의 \( \mathrm{RBL}-2 \mathrm{H} 3 \) 세포 항원 유도 탈과립 억제성분</p> <h1>서 론</h1> <p>초과는 생강과에 속하고 예로부터 향신료, 조미료, 그리고 중국 전통 의학으로 사용되어 왔으며 따뜻하고 매운 성질의 초과는 전통적으로 소화불량, 위장병, 거담, 말라리아, 메스꺼움, 구토, 설사 그리고 복통 등에 사용해 왔다. 이 식물에 대한 성분 연구로는 terpenoids, phenolic compounds, flavonoids, carbaldehydes, sterols, diaryheptanoids, benzaldehyde 및 cycloterpenals 등이 보고되어 있으며, 이들 성분중에서 \( \mathrm{He} \)등은 diarylheptanoids계열 amomutsaokols A-K에서 \( \alpha- \) glucosidase 억제 활성(He 등 2020)과, Kim 등은 pyrano-flavanone과 pyranochalcone 계열 화합물로부터 강력한 nitric oxide 생성 억제 활성을 보고하였다. 또한, 초과의 생리활성 연구로는 항염, 항산화, 항진균 및 항비만 효능 등이 알려져 있다. IgE가 관여하여 일어나는 제 \(1\)형 과민반응은 allergy 또는 아토피 반응으로 불리우며, 아토피 질환, 천식, allergy성 비염 등을 포함하는 가장 흔한 만성 면역계 질환이다. 비만세포는 대부분의 allergy 질환에 중요한 역할을 하는 세포로 알려져 있으며, 항원과 항체의 결합을 통하여 활성화되며 세포의 과립 내에 저장되어 있던 히스타민, 염증촉진 사이토카인과 케모카인, 류코트리엔, 그리고 프로스타글란딘과 같은 allergy 유발물질을 분비한다. 따라서, allergy 유발물질의 탈과립 억제를 통한 비만세포 활성화 조절은 allergy 반응의 약물 개발에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다. Allergy 질환의 예방을 위한 기존에 연구된 천연물 소재로는 충울자(Leomurus sibiricus) 추출물, 검정콩 껍질 유래 안토시아닌, 곰솔(Pimus thunbergii)로부터 분리한 neolignane 등이 보고되었다. 본 연구에서는 초과의 성분 및 효능에 대한 연구를 수행하였으며 에탄올 추출물로부터 분리 정제된 화합물의 \( \mathrm{RBL}-2 \mathrm{H} 3 \) 세포로부터 탈과립 억제 활성을 확인하였기에 그 결과를 보고하고자 한다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>실험 재료</h2> <p>실험에 사용한 초과(草果)는 \(2012\)년 \(2\)월 서울 경동시장에서 구입하여 교신저자인 오좌섭 교수로부터 형태학적 평가를 통하여 동정 받은 후 사용하였으며, 표본(G\(47\))은 (재)경기도경제과학진흥원 천연물연구팀 표본실에 보관하고 있다.</p> <h2>시약 및 기기</h2> <p>비선광도는 JASCO P-\(2000\) polarimeter (Tokyo, Japan)를 사용하여 측정하였다. Nuclear magnetic resonance (NMR)은 Bruker Ascend Ⅲ \(700\) (\(700\mathrm{MHz}\), cryoprobe) spectrometer (Bruker BioSpin GmbH., Rheinstetten, Germany)를 이용하여 측정하였으며, Electrospray ionization (ESI) mass는 LTQ Orbitrap XL mass spectrometer (Thermo Fisher Scientific Inc., MA, Waltham, USA)를 사용하였다. TLC plate는 Merck의 Kiesel gel \( 60 \mathrm{~F}_{254}(0.25 \mathrm{~mm} \), Darmstadt, Germany) 또는 RP-\(18_{254S}(0.25 \mathrm{~mm}) \)를 사용하였다. 컬럼 충진제는 실리카겔 \(60\)(\(70-230\) Mesh, Merck KGaA), 실리카겔 \(60\) (\(230-400\) Mesh, Merck KGaA), ODS-A (\(12 \mathrm{nm}\) S-\(75\) \( 7 \mathrm{~m} \), YMC GEL), Sephadex \( { }^{\mathrm{TM}} \) LH-\(20\) (GE Healthcare, IL, Chicago, USA)를 사용하였다. 발색시약으로는 \( 10 \% \) vanillin \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \) (in EtOH) 시약을 사용하였으며, UV의 검색은 \(254\) 와 \( 365 \mathrm{~nm} \) 에서 확인하였다. 추출, 분획 및 컬럼 크로마토그래피에 사용한 모든 용매는 \(1\)급 시약을 사용하였다. 물은 초순수제조장치(Cascada \( { }^{\mathrm{TM}} \mathrm{RO} \) water, Pall Corporation, NY, Port Washington, USA)를 이용하여 \(3\)차 증류수를 사용하였다.</p>	[ "본 논문에서는 초과의 성분과 효능에 대한 연구를 진행했다. 실험을 위해 재료와 시약, 기기를 준비했고 실험 결과 에탄올 추출물터 분리 정제된 화합물의 \\( \\mathrm{RBL}-2 \\mathrm{H} 3 \\) 세포로부터 탈과립 억제 활성을 확인했다." ]
55e-0c9-f512e813-c725-4645-9326-1c602d64678a	생명LA	느티나무 잎 에틸아세테이트 분획물 및 열수 추출물의 항산화 및 산화적 DNA 손상 억제 활성	<p>항산화 활성 중에서 활성산소 또는 전자 공여능으로 인한 안정화 작용은 환원이라고 할 수 있다. 결과적으로 강한 환원력을 가진 물질은 뛰어난 전자 공여능을 똣하는 것으로 지질과산화 과정과 같은 산화적 기작에서 2 차적인 항산화제의 역할을 수 행할 수 있다. 환원력 평가는 potassium ferricyanide reduction method를 이용하여 ferric-ferricyanide \( \left(\mathrm{Fe}^{3+}\right) \) 혼합물이 수소를 공여하여 유리라디칼을 안정화시켜 ferrous \( \left(\mathrm{Fe}^{2+}\right) \)로 진환하는 환원력을 \( 700 \mathrm{~nm} \)에서의 흡광도 값으로 표현한 것이다. 환원력에서의 흡광도는 자체적으로 시료의 환원력을 나타내며 높은 환원력을 가질수록 흡광도의 수치가 높게 측정 된다. 느티나무 잎의 에틸아세테이트 분획물과 열수 추출물의 Reducing power는 에틸아세테이트 분획물보다 열수 추출물의 활성이 높았으며, 특히 열수 추출물은 L-ascorbic acid와 비교하였을 때 유사한 환원력을 가진 것으로 보아 강한 항산화제로 평가된다(Table \( 3 \)). \( \mathrm{Fe}^{2+} \) 킬레이팅 활성은 철 이온에 대한 시료의 킬레이팅 반응을 통해 산화반응을 일으키는 금속이온과 결합하여여 금속이온의 그 반응성이나 결합성을 제어하는 역할을 한다. 생체 내의 철(Iron, \( \mathrm{Fe}) \) 이온의 과잉으로 야기될 수 있는 hydrogen peroxide와의 fenton reaction에 의한 단백질 발현에 대한 직접적인 손상과 DNA 산화적 스트레스, 세포의 노화와 손상을 야기하는 hydroxyl radical의 억제를 위한 \( \mathrm{Fe}^{2+} \) 킬레이팅 반응을 이용한 것이다. 대조구로는 \( \mathrm{Fe}^{2+} \) 칼레이트화 반응을 통해 \( \mathrm{Fe}^{2+} \) 과다 환자 치료에 사용되어 온 deferoxamine으로 비교 분석하였다. 느티나무 잎의 에틸아세테이트 분획물과 열수 추출물의 \( \mathrm{Fe}^{2+} \) 킬레이팅 활성을 측정한 결과, 각 추출물의 농도가 높을수록 킬레이팅 활성이 높았으며, 추출물 농도 \( 200 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \)에서 deferoxamine \( 95.40 \% \)과 비교하여 에털아세테이트 분획물 \( (73.96 \%) \)과 열수 추출물(72.42 \%)로 에틸아세테이트 분획물의 활성이 더 우수한 것으로 나타났다(Table \( 4 \)).</p> <h2>충 폐놀성 화합물 함량 분석</h2> <p>활성산소종은 일반적으로 인체 내 세포에 손상을 입힘으로써 질병을 유발하고 노화를 촉진시킨다. 이러한 산화를 방지하기 위하여 천연 항산화제인 페놀성 화합물을 넌리 이용하고 있다. 따라서 페놀성 화합물인 플라보노이드나 페놀산 그리로 안투시아닌 등의 총량인 페놀성 화합물 함랑은 항산화 활성에서는 중요한 인자로 작용한다. 일반적으로 항산화 활성이 증가함에 따라 총 페놀성 화합물의 함량도 증가 한다.</p> <p>느티나무 잎의 에틸아세테이트 분획물과 열수 추출물의 총 페놀성 화합물 함량을 분석한 결과(Fig. 1), 에틸아세테이트 분획물 \( (56.63 \pm 0.9 \mathrm{mg} / \mathrm{g}) \), 열수 추출물 \( (51.62 \pm 0.9 \mathrm{mg} / \mathrm{g}) \)으로 에틸아세테이트 분획물의 총 페놀성 화합물의 함량이 높았다. 총 페놀성 화합물의 함량은 농도별로 희석한 tannic acid의 표준곡선을 통해 함량을 계산하였다.</p> <h2>산화적 스트레스에 의한 DNA 손상 억제 활성</h2> <p>DNA 손상 억제 활성은 \( \mathrm{FeCl}_{2} \) (ferric chloride)로 인한 산화적 스트레스와 \( \mathrm{FeSO}_{4} \) (ferrous sulfate)와 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \)의 fenton 반응에의한 산화적 스트레스로 평가하였으며, \( \phi \)X-174 RF I plasmid DNA cleavage assay로 평가하였다. 특히 DNA의 손상은 산화적 스트레스에 깊은 관련이 있으며, 암의 initiation 단계에서 발생되는 DNA 손상은 암발생과 \( 83 \% \) 이상의 높은 상관성을 나타내므로 initiation 단계에서의 DNA 손상 억제는 항암활성에 있어서 중요한 역할을 한다.</p> <p>느티나무 잎의 에틸아세테이트 분획물과 열수 추출물의 \( \mathrm{Fe}^{2+} \)에 의한 DNA 손상 억제 활성은 대조구와 비교하였을 때 추출물 농도별 \( (200,40,8,1.6,0.32 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}) \) 에틸아세테이트 분획물과 열수 추출물 모두 DNA 손상 억제 활성이 있는 것으로 나타났다(Fig. 2). 특히 \( 200 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \) 농도에서 열수 추출물의 억제성은 \( 85.8 \% \)로 높게 나타났다. 상대적으로 Ferrous sulfate\( \left(\mathrm{FeSO}_{4}\right) \)를 이용한 산화적 스트레스에 의한 DNA damage는 대조구와 비교하였을 때 DNA 손상 억제 활성이 낮게 나타났다(Fig. 3).</p>	[ "다양한 항산화 활성 중에서 활성산소에 의한 안정화 효과 또는 전자를 주는 능력을 환원이라고 하고 흡광도는 시료의 환원력을 직접 반영하며, 흡광도 값이 높을수록 환원력이 높다는 것을 의미합니다. 따라서 플라보노이드, 페놀산 및 안토시아닌을 포함한 페놀 화합물의 총 함량은 물질의 항산화 활성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. DNA 손상은 산화 스트레스와 밀접한 관련이 있으며, 암 초기 단계에서 발생하는 DNA 손상은 암의 발달과 관련이 있습니다. 일반적으로 \\( 83 \\% \\)를 초과하는 강한 상관관계가 있어 개시 단계에서 DNA 손상을 억제하는 것이 항암 활동에 중요함을 나타냅니다." ]
55e-0c9-2a190517-ed75-4877-a094-aa1f8ace70d1	생명LA	느티나무 잎 에틸아세테이트 분획물 및 열수 추출물의 항산화 및 산화적 DNA 손상 억제 활성	<h1>서 론</h1> <p>최근 고도로 발달한 사회로 인해 삶의 질이 높아지게 되었고, 인간은 건강하고 아름다운 삶을 유지하기 위해 많은 노력을 하고 있다. 특히 최근 연구들은 3화와 암 그리고 만성 질환 등과 같은 질병에 대한 예방 및 억제 치료를 중점에 두고 있다. 이와 같은 관심에 더불어 인체의 산화를 방지하여 노화 및 만성 질환 예방하는 항산화제에 대한 사람들의 인식이 증가하고 있다. 항산화제를 통해 인체 내에서 산화적 스트레스에 대한 방어 기전이 증대되고 질병에 대한 방어능력이 항상될 수 있다. 이러한 이유와 더불어 빠른 효과와 경제적인 측면이 효율적인 합성 항산화제가 질병의 예방과 치료를 위해 제안되었으나, 이들의 인체에 대한 다양한 부작용과 독성 등 안전성 측면에서 문제가 되고 있다. 이에 반해 인체에 대한 유해성이 낮은 천연 항산화제의 사용이 증대되고 있고, 천연 항산화제로 사용될 수 있는 식물의 항산화 물질에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다. 식물의 항산화 물질은 phenolics 및 flavonoid 계열의 화합물로 알려져 있고, 이 물질들은 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대해 연쇄반응을 통해 alkyl radical 또는 alkylperoxy radical에 수소를 공여하는 반응을 한다. 이러한 활성산소종은 체내의 당, 지질, 단백질과 DNA에 이르는 비가역적인 변형과 파괴를 유래한다고 알려져 있으며, 항산화제의 산화 반응의 억제를 통해 체내 radical의 반응에 대해 인체를 보호하고, 활성산소종에 의한 암, 동맥경화, 심혈관계질환등 다양한 질병에 대한 억제작용을 한다. 이전 연구에서 금속에 대한 산화-환원은 페놀 류 항산화 화합물과 결합하거나 복합체를 형성하여 결과적으로 \( \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2} \)와 금속이온 간의 반응을 억제한다고 밝혔으며, 페놀류 화합물과 같은 항산화 물질은 수소이온이나 전자를 공여하므로써 ROS 를 제어하여, DNA 산화적 손상에 대한 방어 효과를 보인다. 이와 같이, 펜톤 반응의 억제를 이끌어내는 항산화 활성은 철 이온의 환원반응을 발생 시키거나, \( \mathrm{OH}^{-} \)를 직접적으로 소거하므로 \( \mathrm{OH}^{-} \)에 의한 DNA 손상으로부터 supercoiled plasmid DNA의 구조를 보호한다. 느티나무(Zelkova serrata)는 평안남도 및 함경남도 이남에서 자라며 높이 \( 26 \mathrm{~m} \), 지름 \( 3 \mathrm{~m} \)인 낙엽성 교목이다. 또한 생장이 빠르지만 저수지나 염분이 있는 곳에서는 생장이 어렵다. 느티나무는 3-hydroxylated flavonoid C-glucosides , 7-hydroxy-3-methoxycadalrene 이 분석되었고, 최근까지 항진균 활성 및 항산화, 폐암 억제 등의 연구가 진행되어 있다. 하지만 느티나무 잎의 항산화 활성 및 DNA 손상 억제에 대한 연구가 미흡하여, 본 연구를 통해 차후 느티나무 잎의 천연 항산화제로의 활용가능성 및 추출 방식에 따른 효과적인 이용 방법을 제시하고자 한다.</p>	[ "인류의 삶의 질이 높아지게 되어 건강하고 아름다운 삶을 유지하기 위한 다양한 노력으로 항산화에 대한 인식이 높아지고 있다. 항산화를 위한 항산화제는 질병 예방과 치료를 위하 사용되었지만, 안전성의 문제로 천연 항산화제에 대한 관심도가 높아지고 있다. 천연 항산화제의 원료로 느티나무 잎을 사용할 수 있다." ]
55e-0c9-merge_2_28a7cd33-9557-4524-a584-e4d99395c9ef_05	생명LA	느티나무 잎 에틸아세테이트 분획물 및 열수 추출물의 항산화 및 산화적 DNA 손상 억제 활성	<h1>초 록</h1> <p>활성산소종은 DNA의 손상에서 중요한 역할을 한다. 최근 활성 산소를 제어하고 조절하기 위해 천연항산화제를 개발하기 위해 많은 노력이 이루어지고 있다. 느티나무(Zelkova serrate)는 느릅나무과의 식물로 한국 마을 입구에 흔히 심어져 친숙한 식물이다. 하지만 느티나무의 항산화 활성 및 산화적 DNA 손상에 대한 방어효과에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서 느티나무 잎의 에틸아세테이트 분회물 및 열수 추출물의 항산화 활성 및 산화적 DNA 손상에 대한 억제활성을 확인하였다. 에틸아세테이트 분획물은 열수 추출물에 비해 DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성, \( \mathrm { Fe } ^ { 2 + } \) 킬레이팅 활성 그리고 reducing power에서 높은 항산화 활성을 보였다. 또한, 페놀류 화합물 함량은 각각 에틸아세테이트 분획물은 \( 56.63 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 그리고 열수 추출물은 \( 51.61 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \)으로 분석됐다. \( \phi \)X-174 RF I plasmid DNA를 이용한 산화적 DNA 손상억제활성은 에틸아세테이트 분획물과 열수 추출물 모두 상당한 방어효과를 나타냈다. 따라서 느티나무 잎의 에틸아세테이트 분획물 및 열수 추출물은 뛰어난 항산화 활성 및 산화적 DNA 손상 억제 효과를 통한 천연 자원으로서의 잠재성을 보였다.</p> <h1>초 록</h1> <p>활성산소종은 DNA의 손상에서 중요한 역할을 한다. 최근 활성 산소를 제어하고 조절하기 위해 천연항산화제를 개발하기 위해 많은 노력이 이루어지고 있다. 느티나무(Zelkova serrate)는 느릅나무과의 식물로 한국 마을 입구에 흔히 심어져 친숙한 식물이다. 하지만 느티나무의 항산화 활성 및 산화적 DNA 손상에 대한 방어효과에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서 느티나무 잎의 에틸아세테이트 분회물 및 열수 추출물의 항산화 활성 및 산화적 DNA 손상에 대한 억제활성을 확인하였다. 에틸아세테이트 분획물은 열수 추출물에 비해 DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성, \( \mathrm { Fe } ^ { 2 + } \) 킬게이팅 활성 그리고 reducing power에서 높은 항산화 활성을 보였다. 또한, 페놀류 화합물 함량은 각각 에틸아세테이트 분획물은 \( 56.63 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 그리고 열수 추출물은 \( 51.61 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \)으로 분석됐다. \( \phi \mathrm { X } -174 \mathrm { RF } \) I plasmid DNA를 이용한 산화적 DNA 손상억제활성은 에틸아세테이트 분획물과 열수 추출물 모두 상당한 방어효과를 나타냈다. 따라서 느티나무 잎의 에틸아세테이트 분획물 및 열수 추출물은 뛰어난 항산화 활성 및 산화적 DNA 손상 억제 효과를 통한 천연 자원으로서의 잠재성을 보였다.</p>	[ "느티나무 잎의 에틸아세테이트 분획물과 열수 추출물은 항산화 활성과 산화적 DNA 손상에 대한 억제 활성을 가지며, 특히 에틸아세테이트 분획물은 열수 추출물에 비해 더 높은 항산화 활성을 보여주었다. 이러한 결과는 느티나무 잎의 천연 자원으로서의 잠재성을 보여준다." ]
55e-0c9-1f04464d-9732-42da-9724-04383e823288	생명LA	느티나무 잎 에틸아세테이트 분획물 및 열수 추출물의 항산화 및 산화적 DNA 손상 억제 활성	<h1>재료 및 방법</h1> <h2>실험재료</h2> <p>본 실험에 사용된 느티나무 잎은 충청북도 괴산군 칠성면에서 채취하여, 중원대학교 생약자원개발학과에서 분류 및 동정한 것 (voucher number: JWU15-1)을 시료로 사용하였다.</p> <h2>시료 추출 및 용매분획</h2> <p>ehtyl acetate 분획물(EA)을 얻기 위해 느티나무 잎을 동결건조한 후에 분쇄하여 분말화하였다. 분말화한 느티나무 잎을 초음파를 이용하여 \( 80 \% \) methanol에 \( 3 \)일 동안 침출시킨 후, filter paper (Whatman NO. 2, Maidstone, UK)로 여과하였다. methanol 추출물을 \( 40^{\circ} \mathrm{C} \) 이하의 중탕에서 감압 환류 냉각장치 (N-1110S, EYELA, Tokyo, JAPAN)로 농축한 후 분별 깔대기를 이용하여 petroleum ether, ethyl acetate 을 이용하여 각각 순차적으로 \( 3 \) 회 분획 하였다. 이 중 ethyl acetate 분획물을 감압 환류 냉각 장치로 농축하여 시료로 사용하였다. 열수 추출물 (HW) 을 얻기위해 느티나무 잎을 동결건조한 후에 분쇄하여 분말화하였다. 분말화한 느티나무 잎을 증류수에 침출시켜 뜨거울 물에 용출하여 filter paper (Whatman NO. \( 2 \), UK) 로 여과하였다. 여과한 추출물을 freeze drier (Ilshin, Donducheon-si, Korea) 를 이용하여 건조시켜 시료로 사용하였다. 모든 시료는 실험 전까지 \( -27^{\circ} \mathrm{C} \) 냉동 보관하였으며, dimethyl sulfoxide (DMSO)에 용해하여 실험에 사용하였다.</p> <h2>기기 및 시약</h2> <p>본 연구에 사용된 High-performance liquid chromatography grade 의 methanol, petroleum ether, ethyl acetate 및 DMSO 는 SK chemicals (Seoul, Korea) 제품을 사용 하였고, 나머지 시약은 Sigma-aldrich (St. Louis, MO, USA) 제품을 사용하였다. \( \phi \mathrm{X} \)-174 RF I plasmid DNA는 Promega (Madison, WI, USA)에서 구입하여 사용하였다. 기타시약 및 기기는 별도 표기하였다.</p> <h2>DPPH 라디칼 소거활성</h2> <p>\( 1 \),1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH)를 이용한 전자 공여능은 Bondet 방법을 참고하여 측정하였다. DPPH solution은 \( 300 \mu \mathrm{M} \) DPPH 를 \( 515 \mathrm{nm} \) 에서 흡광도 값이 \( 1.00 \) 이 되도록 ethanol을 이용하여 희석 준비하였다. 각 농도별 추출물 \( (0.32,1.6,8,40,200 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL}) 40 \mu \mathrm{L} \)에 DPPH solution \( 760 \mu \mathrm{L} \)를 첨가한 후 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( 20 \)분 반응시켜 UV/Visible spectrophotometer (Human Cop, Xma-3000PC, Seoul, Korea) 를 이용하여 \( 515 \mathrm{nm} \)에서 흡광도를 측정하였다.</p> <h2>ABTS 라디칼 소거활성</h2> <p>3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid (ABTS) 라디칼 소거 활성 능력은 Van den Berg 등의 방법을 참고하여 측정하였다. ABTS solution은 \( 7.4 \mathrm{mM} \) \(\mathrm{2,2'} \)-Azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt와 \( 2.6 \mathrm{mM} \) potassium persulfate를 혼합하여 \( 24 \)시간 ABTS radical 을 형성시킨 후 증류수를 이용하여 \( 734 \mathrm{~nm} \)에서 흡광도 값이 \( 0.70 \) 이 되도록 희석하였다. 각 농도별 추출물 \( 40 \mu \mathrm{L} \)에 ABTS solution \( 760 \mu \mathrm{L} \)를 첨가한 후 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( 20 \)분 반응시켜 UV/Visible spectrophotometer를 이용하여 \( 734 \mathrm{~nm} \)에서 흡광도를 측정하였다.</p> <h2>\( \mathrm{Fe}^{2+} \) 킬레이팅 활성</h2> <p>\( \mathrm{Fe}^{2+} \) 킬레이팅 활성은 Hsu 등의 방법을 참고하여 실험하였다. 각 농도별 추출물 \( 40 \mu \mathrm{L} \)에 \( 1 \mathrm{mM} \mathrm{FeCl}_{2} 40 \mu \mathrm{L} \)와 증류수 \( 700 \mu \mathrm{L} \)를 혼합하여 약 \( 30 \)초간 실온에서 반응하였다. 이 혼합물에 \( 5 \mathrm{mM} \) ferrozine \( 40 \mu \mathrm{L} \)을 첨가하여 \( \mathrm{Fe}^{2+} \)-ferrozine complex를 유도하고 \( 10 \)분 후 UV/Visible spectrophotometer를 이용하여 \( 562 \mathrm{~nm} \)에서 흡광도를 측정하였다.</p>	[ "본 실험 에서는 느티나무 잎의 항산화능을 측정하였다. 느티나무 잎은 충청북도 괴산군 칠성면에서 채취하여 동결건조 후 분쇄하여 ehtyl acetate 분획물을 얻었다. 항산화능은 DPPH 라디칼 소거활성정도, ABTS 라디칼 소거활성정도, \\(\\mathrm{Fe^{2+}}\\) 킬레이팅 활성 정도를 통해 측정하였다." ]
55e-0c9-88edfda2-db9a-4023-8eeb-21e10abe49fa	생명LA	느티나무 잎 에틸아세테이트 분획물 및 열수 추출물의 항산화 및 산화적 DNA 손상 억제 활성	<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>느티나무 잎의 항산화 활성</h2> <p>최근 활성산소종에 대한 관심이 높아지면서 활성산소종을 제어할 수 있는 항산화제에 대한 관심 또한 급증하고 있다. 활성산소종은 자유라디칼을 가지는 불안정한 상태의 산소종을 말하며 강한 반응성을 지닌다. 활성산소종은 체내 각종 세포 등의 여러 대사과정에서 끊임없이 생성되고 인체를 보호하는 작용을 하지만 체내에서 생성되는 활성산소와 항산화효소와의 항상성이 깨지고 과다한 발생은 산화적 스트레스로 인한 노화, 당뇨, 비만과 같은 각종 질병들을 야기하게 될 뿐만 아니라 세포자체의 구조나 기능의 손상과 변질을 유도한다. 이러한 유해 작용을 억제하기 위하여 항산화 기능을 하는 폴리페놀계 화합물을 함유하고 있는 식물자원에 대하여 많은 관심과 연구가 진행되고 있다. 페놀성 화합물은 킬레이팅 반응을 통해 금속이온들을 비활성화 시키고 superoxide-driven fenton reaction과 같은 활성산소종의 기원이 되는 반응들을 억제한다. 페놀성 화합물의 다양한 항산화능력은 그 구조적인 특징과 관련성이 높은데, 이들은 금속 킬레이트제, 환원제, 활성산소의 소거제, 사를절단 항산화제 (chain breaking antioxidants) 등으로서의 역할에 기인하는 것으로 알려져 있다. DPPH 라디칼 소거 활성은 수소 공여체의 활성을 측정하는 방법으로 페놀성 화합물, 방항족 아민류 및 아스코르빈산 등에 의 해 수소나 전자를 받아 환원되어 보라색이 탈색 되는 원리를 이용한 방법이며, 항산화 물질을 탐색하기 위해 많이 이용되고 있다. 느티나무 잎의 에틸아세테이트 분획물과 열수 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과, 농도의존적으로 활성을 나타냈으며, 추출물 농도 \( 200 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \)에서 \( 87.08, \) \(72.66 \% \)로 에틸아세테이트 분획물의 활성이 더 높게 나타났고 \( \mathrm{IC}_{50} \) (Inhibitor concentration \( 50 \% \) ) 값 또한 \( 19.2 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \), \( 25.5 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \)로, 에틸아세테이트 분획물의 활성이 더 높은 것으로 나타났다(Table \( 1 \)). ABTS 라디칼 소거활성은 라디칼을 생성하는 ABTS가 존재 시, hydrogen peroxide와 metmyoglobin의 바른 항산화 반응에 의해 myoglobin radical을 감소시키는 기전 이라고 할 수 있다. 느티나무 잎의 에틸아세테이트 분회물과 열수 추출물의 ABTS 라디칼 소거활성을 즉정한 결과, 추출물 농도 \( 200 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \)에서 \( 99.50,\) \(99.40 \% \)로 EA와 HW의 활성이 모두 높게 나타났으며, \( \mathrm{IC}_{50} \)값은 \( 5.5,4.4 \mu \mathrm{g} / \mathrm{mL} \)로 열수 추출물의 활성이 더 높은 것으로 나타났다(Table \( 2 \)).</p>	[ "항산화 기능을 하는 폴리페놀계 화합물을 함유하는 식물자원에 대한 연구가 많이 진행되고 있는데, DPPH 라디칼 소거 활성은 수소 공여체의 활성을 측정하는 방법이며 ABTS 라디칼 소거활성은 라디칼을 생성하는 ABTS 라디칼이 존재하면 항산화 반응에 의해 myoglobin을 감소시키는 기전으로 황산화 물질을 탐색하기 위해 이용하는 방법이다 . 느티나무 잎의 에틸아세테이트 분획물과 열수 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성및 ABTS 라디칼 소거활성을 측정한 결과 DPPH 라디칼 소거활성에 대해서는 에틸아세테이트 분획물, ABTS 라디칼 소거활성에 대해서는 두 가지에 대해 모두 활성이 모두 높게 나타나고, \\( \\mathrm{IC}_{50} \\)값에 대해서만 열수 추출물의 활성이 더 높게 나타났다." ]
55e-0c9-6b54ee8d-2a7e-4202-9481-5e38222dde5f	생명LA	느티나무 잎 에틸아세테이트 분획물 및 열수 추출물의 항산화 및 산화적 DNA 손상 억제 활성	<h2>Reducing power</h2> <p>Reducing power는 Oyaizu의 방법을 참고하여 측정하였다. 각 농도별 추출물 \( 100 \mu \mathrm{L} \)에 \( 0.2 \mathrm{M} \) potassium phosphate buffer ( \( \mathrm{pH} \) 6.6) \( 250 \mu \mathrm{L} \)과 1 \( \% \) potassium hexacyanoferrate (III) \( 250 \mu \mathrm{L} \)을 혼합한 후, \( 50^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( 20 \)분 반응시킨 후 찬물로 냉각하여, trichloroacetic acid \( 250 \mu \mathrm{L} \)를 첨가하였다. 위 반응액을 \( 2000 \mathrm{~g} \)에서 \( 5 \)분간 원심 분리하여 상등액 \( 400 \mu \mathrm{L} \)에 증류수 \( 400 \mu \mathrm{L} \)와 \( 0.10 \% \) ferric chloride \( 16 \mu \mathrm{L} \)를 첨가하여 혼합한 후, UV/Visible spectrophotometer를 이용하여 \( 700 \mathrm{~nm} \)에서 흡광도를 측정하였다.</p> <h2>총 페놀성 화합물 분석</h2> <p>총 페놀성 화합물 분석은 Folin-Denis의 방법을 참고하여 측정하였다. 건조시료 \( 1 \mathrm{~g} \)에 \( 1 \% \) acetic acid/diethyl ether \( 100 \mathrm{~mL} \) 혼합하여 \(5 \)분간 추출 후 상등엑을 제거하였다. 잔여물과 \( 70 \% \) acetone을 혼합하여 \( 50 \mathrm{~mL} \)를 만든 후 \( 2 \)시간 동안 교반 추줄하였다. 상등액을 filter paper로 걸려낸 후, \( 70 \% \) acetone으로 \( 50 \mathrm{~mL} \)까지 정용하였다. 주줄물 \( 50 \mu \mathrm{L} \)와 증류수 \( 950 \mu \mathrm{L} \), folin \( 500 \mu \mathrm{L} \)를 혼합한 후, \( 20 \% \) sodium carbonate \( 2.5 \mathrm{~mL} \)를 넣어 \( 40 \)분간 실온에서 반응시켰다. 반응물을 흔들지 않고 맑은 액체를 UV/Visible spectrophotometer를 이용하여 \( 725 \mathrm{~nm} \)에서 흡광도를 측정하였다. Standard는 tannic acid를 사용하였고, 정량 직선방정식을 시용하였다.</p> <h2>\( \phi \)X-174 RF I plasmid DNA 산화적 스트레스 손상 억제 활성</h2> <p>\( \phi \)X-174 RF I plasmid DNA 산화적 스트레스 손상 억제 활성은 Jung과 Surh의 방법(Jung and Surh 2001)을 참고하여 측정하였다. Ferric chloride \( \left(\mathrm{FeCl}_{2}\right) \)을 통한 산화적 스트레스는 각 농도별 추출물 \( 40 \mu \mathrm{L} \)와 \( 4.5 \mathrm{mM} \) \(\mathrm{FeCl} \) \( 60 \mu \mathrm{L} \)와 증류수 \( 700 \mu \mathrm{L} \)를 넣은 후, \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( 15 \)분 반응하였다. 반응물 \( 20 \mu \mathrm{L} \) 와 \( \phi \)X-174 RF I plasmid DNA \( 5 \mu \mathrm{L} \)를 넣고, \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( 3 \)분간 반응한 후, \( 10 \mathrm{X} \) loading buffer와 혼합한 후 \( 1 \% \) agarose gel로 전기 영동을 실시한 후 UV하에서 사진 촬영하였다. Ferrous sulfate \( \left(\mathrm{FeSO}_{4}\right) \)을 통한 산화적 스트레스는 각 농도별 추출물 \( 40 \mu \mathrm{L} \)와 \( 1.5 \mathrm{mM} \mathrm{~FeSO} \mathrm{F}_{4} \)와 \( 1.5 \mathrm{mM} \) hydrogen peroxide \( \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}\right) \) 를 \( 1: 1 \)로 혼합한 용액을 \( 760 \mu \mathrm{L} \)을 첨가한 뒤 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( 15 \)분간 반응하였다. 반응물 \( 20 \mu \mathrm{L} \)와 \( \phi \)X-174 RF I plasmid DNA \( 5 \mu \mathrm{L} \)를 넣고, \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 \( 3 \)분간 반응한 후, \( 10 \mathrm{X} \) loading buffer와 혼합한 후 \( 1 \% \) agarose gel로 전기영동을 실시한 후 UV하에서 사진 촬영하였다.</p> <h2>통계학적 분석</h2> <p>모든 실험 결과는 \( 3 \)번 이상 수행하였으며, 통계분석은 SPSS \( 18.0 \) (Statistical Package for the Social Sciences) 을 이용하여 각 실험의 평균과 표준편차를 계산하였고, ANOVA 를 통한 \( p<0.05 \) 수준에서 Duncan 다중검정법(duncan's multiple range test)으로 사후 검정하여 각 실험의 유의성을 검증하였다.</p>	[ "본 연구에서는 반응액을 원심 분리한 후 첨가물을 혼합하고, 흡광도를 UV/Visible spectrophotometer로 측정했다. 총 페놀성 화합물 분석은 Folin-Denis 방법, \\( \\phi \\)X-174 RF I plasmid DNA의 산화적 스트레스 손상 억제 활성은 Jung과 Surh의 방법으로 측정했다. 실험 결과는 3번 이상 반복하여 얻었으며, SPSS를 이용한 통계분석을 통해 실험의 유의성을 확인했다. 또한, 반응물과 DNA를 혼합하여 반응시킨 후, agarose gel 전기영동을 수행하고 사진을 촬영했다." ]
55e-0c9-0065d4ac-c44e-4b9a-841c-407da241e46f_01	생명LA	미네랄 가용화능을 갖는 Acinetobacter sp. DDP\( 346 \) 의생화학적 및 배양학적 특성	<h2>최종 선별주의 16S rRNA 유전자 분석</h2> <p>16S rRNA 유전자 분석을 (주)솔젠트(Solgent Co., Ltd., Daejeon, Korea)에 의뢰하여 분석하였으며, 유전자 증폭을 위해 universal primer인 \(27 \)F ( \(5 \)'-AGA GTT TGA TCC TGG CTC AG- \(3 \)')와 \(1492 \)R ( \(5 \)'-GGT TAC CTT GTT ACG ACT T- \(3 \)')를 사용하였다.</p> <h2>생장 조건 확인</h2> <p>기후, 토양 환경 등 다양한 조건에서 생육 조건을 확인하기 위해서 TSB 배지를 이용하여, 배양온도 \( \left (0-55 ^ {\circ } \mathrm { C } \right ) \), 배양온도별 \( \mathrm { pH } (4-13) \) 및 염농도 \( 0-20 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \)에서 생육능을 확인하였으며, 성장곡선은 분광광도계를 이용하여 \( 600 \mathrm { ~nm } \)에서 흡광도를 측정하였다.</p> <h2>인산 가용화능 측정</h2> <p>NBRIP 배지(glucose \( 10 \mathrm { g } / \mathrm { L } \) , \( \mathrm { Ca } _ { 3 } \left ( \mathrm { PO } _ { 4 } \right )_ { 2 } ~5 \mathrm { g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { MgCl } _ { 2 } \cdot 6 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } ~5 \mathrm { g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { MgSO } _ { 4 } \cdot 7 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } ~0.25 \mathrm { g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { KCl } ~0.2 \mathrm { g } / \mathrm { L } \), \( \left ( \mathrm { NH } _ { 4 } \right )_ { 2 } \mathrm { SO } _ { 4 } ~0.1 \mathrm { g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { pH } ~7.0) \)에 접종한 뒤 \(24 \)시간 간격으로 배양액으로부터 유리된 인산을 Lee와 Song의 방법을 응용하여 측정하였다. 원심분리하여 얻은 상등액 \( 1 \mathrm { mL } \) 를 vanado-molybdophosphoric acid 반응용액 (solution A: ammonium molybdate \( 25 \mathrm { g } , \mathrm { dH } _ { 2 } \mathrm { O } ~400 \mathrm { mL } \), solution B: ammonium metavanadate \( 1.25 \mathrm { g } , \mathrm { dH } _ { 2 } \mathrm { O } ~300 \mathrm { mL } , \mathrm { HNO } _ { 3 } ~250 \mathrm { mL } \); solution A와 solution B를 혼합한 뒤 최종 부피가 \( 1,000 \mathrm { mL } \)가 되도록 \( \mathrm { dH } _ { 2 } \mathrm { O } \)를 첨가) \( 1 \mathrm { mL } \)와 혼합하여 \(30 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 \(30 \)분간 반응시킨 뒤 \( 470 \mathrm { nm } \)에서 흡광도를 측정하였다.</p>	[ "기후, 토양 환경 등 다양한 조건에서 생육 조건을 확인하기 위해서 TSB 배지를 이용해서, 배양온도 \\(\\left(0-55^{\\circ} \\mathrm{C}\\right)\\), 배양온도별 \\(\\mathrm{pH}(4-13)\\) 그리고 염농도\\(0-20\\%(\\mathrm{w}/\\mathrm{v})\\)에서 생육능을 확인하였으며, 성장곡선은 분광광도계를 이용하여 \\(600\\mathrm{nm}\\)에서 흡광도를 측정하였다." ]
55e-0c9-0065d4ac-c44e-4b9a-841c-407da241e46f_00	생명LA	미네랄 가용화능을 갖는 Acinetobacter sp. DDP\( 346 \) 의생화학적 및 배양학적 특성	<h2>ACC deaminase 생성능</h2> <p>Barnawal 등의 방법에 따라 \( \mathrm { ACC } \) deaminase 활성을 확인하였다. 선별된 균주를TSB 배지에 접종하여 \( 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 \(2 \)일간 배양한 뒤 원심분리하여 균체를 회수하였다. 회수한 균체는 DF salt 배지 ( \( \mathrm { KH } _ { 2 } \mathrm { PO } _ { 4 } 4 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { Na } _ { 2 } \mathrm { HPO } _ { 4 } 6 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { MgSO } _ { 4 } \cdot 7 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \quad 0.2 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { FeSO } _ { 4 } \quad 0.001 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { H } _ { 3 } \mathrm { BO } _ { 3 } \quad 0.00001 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { MnSO } _ { 4 } \cdot \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \quad 0.00001 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { ZnSO } _ { 4 } \quad 0.00007 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { CuSO } _ { 4 } \quad 0.00005 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { MoO } _ { 3 } \quad 0.00001 \mathrm { ~g } / \mathrm { L } \), glucose \( 2 \mathrm { g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { C } _ { 6 } \mathrm { H } _ { 12 } \mathrm { O } _ { 7 } ~2 \mathrm { g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { C } _ { 6 } \mathrm { H } _ { 8 } \mathrm { O } _ { 7 } ~2 \mathrm { g } / \mathrm { L } \), \( \mathrm { pH } \) \(7.3) \)로 두 차례 세척한 후 \( 3 \mathrm { mM } \) ACC가 첨가된 DF salt 배지에 접종하여 \( 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 \(5 \) 일간 배양하였다. 이후 \( 600 \mathrm { ~nm } \)에서 흡광도를 측정하여 분리 균주의 생장 정도를 통해 ACC deaminase 생성을 확인하였다.</p>	[ "\\( \\mathrm { ACC } \\) deaminase 활성을 Barnawal 등의 방법에 따라 검사하였다. Barnawal 등의 방법에 따라 선별된 균주를 TSB 배지에 접종하여 배양한 뒤, DF salt 배지에 접종하여 배양한 후 \\( \\mathrm { ACC } \\) deaminase 활성을 검사하였다." ]
55e-0c9-937b3b94-9641-44ac-b4d0-03d549e521e3	생명LA	가축분뇨 유래 퇴비 및 농경지 중 축산용 항생제의 잔류 및 위해서 평가	<h1>서 론</h1> <p>항생제 (Antibiotics)는 주로 인간과 가축의 질병예방 및 치료의 목적 외에 가축의 성장촉진용으로 많이 사용되고 있으며 국내의 경우, 축산용 항생제 사용량은 \(2019\)년 \(903\)톤 (양돈 \(502\)톤)으로 지난 \(10\)년간 (\(2010\)-\(2019\)) 주로 판매된 것은 tetracycline, penicilline 및 sulfonamide 계열의 항생제로 조사되었다.</p> <p>투여된 축산용 항생제는 일부만이 체내에서 대사가 이루어지며 나머지는 분노를 통해 체외로 배출되어 농업환경 중으로 유입되는 경우 \(2\)차 오염 등을 초래할 수 있다고 알려져 있다. 가축분노를 활용하여 생산한 퇴.액비는 제조 과정 중 항생제 저감화가 이루어 지지 않고 농경지에 사용되면 높은 항생제의 잔류 농도를 나타낼 수 있다. 과다 살포되는 경우 강수에 의해 살포된 퇴.액비가 주변 환경으로 유입되어 잔류 항생제에 의한 오염 및 내성 박테리아 발현 등의 원인이 되고 있는 인체 및 생태계의 유해성 물질로 작용할 수 있다.</p> <p>국내 가축분뇨 관리 현황은 농식품부는 자원화 (퇴·액비화) 중심의 가축분뇨 처리 정책을 추진해오고 있으며 최근에는 해양투기 금지, 사육두수 증가 등으로 공동자원화 시설을 확충하고자 하고 있다. 그러나 가축분노 자원화 시설로 생산된 퇴·액비의 경우 항생제 검사항목이 없으며 농자재와 토양 중 동물의 약품 잔류허용기준 지침이 설정 되어 있지 않은 실정에 있다.</p> <p>가축분노 유래 퇴.액비의 농경지 살포 후 농업환경으로 유입된 항생제가 식물 및 토양잔류로부터 인체 및 가축으로 노출되는 과정에서 항생제 이동 경로에 대한 과학적 평가가 요구되고 있으며, 항생제 분석기술 확립, 잔류 모니터링, 노출평가 및 경감기술 개발 연구를 통한 안전관리 체계 확립은 세계적인 추세이다.</p> <p>따라서 농업환경 중 항생제 잔류분포, 위해성 평가, 저감화, 관리기준 설정 등 사후 관리 기술 개발이 요구됨에 따라 항생제 오염우려지역의 안전관리 지침 기초자료 제공을 위한 환경 매체 별 잔류 모니터링 밋 위해성 평가 등이 필요하다.</p> <p>본 연구에서는 국내 사용빈도가 높은 것으로 알려진 tetracycline 및 sullfonamide 계열의 총 \(5\)종 항생제를 대상으로 가축분노 공동자원화 시설 생산 퇴비 밋 농경지 중 축산용 항생제의 잔류 밋 위해성 평가를 수행하였다. 또한 항생제의 잔류 모니터링과 위해성 평가 결과를 토대로 항생제 오염우려지역의 안전관리 지침 기초자료로 활용하고자 하였다.</p>	[ "가축분노 자원화 시설에서 생산되는 퇴비는 현재 항생제 검사항목이 부재하며, 동물의 약품 잔류 허용기준 역시 설정되어 있지 않다. 체내에서 대사되지 않은 항생제는 분노를 통해 환경에 유입되며 이는 이차 오염을 유발할 수 있다. 이에 따라 항생제 잔류의 분포, 위해성 평가, 저감화 등을 위한 사후 관리 기술 개발이 필요하며, 이를 위해 항생제 오염 우려지역의 안전관리 지침에 활용할 기초자료를 제공해야 한다." ]
55e-0c9-14536392-da88-4d8f-afd8-f4944f29f5d0	생명LA	가돌리니움 이온에 의한 톨라신 용혈활성의 농도의존적 억제	<h1>가돌리니움 이온에 의한 톨라신 용혈활성의 농도의존적 억제</h1> <h2>서 론</h2> <p>다양한 버섯 중에서 느타리버섯은 국내에서 상업직으로 가장 활발히 재배되고 유통되는 버섯으로, 주요 영양성분은 물론 항암 및 향균 물질을 포함하고 있어 국제적으로도 많은 소비가 이루어지고 있다. 느타리버섯은 전문적인 농가에서 재배되나,버섯의 자실체 표면에 갈색 반점이 생성되는 갈반병의 잦은 발병으로 농가는 큰 피해를 입로 있다. 이 병은 한번 발생하면 재배단지 전체에 빠르게 퍼질 수 있어 버섯 재배를 어렵게 하는 가장 큰 원인중의 하나이다. 갈반병은 세포막을 파괴하는 세균독소인 톨라신(tolaasin)에 의해 발생하며, 톨라신은 Pseudomonas tolaasii 병원균이 합성하여 분비하는 \(\ 1,985 \mathrm{~Da} \)은 lipodepsipeptide로, 펩티드 단량체 분자가 중합체를 형성하며 버섯의 표면 세포막에 pore를 만들고, 이는 비선택성 이온통로가 되어 세포의 삼투압 교란을 일으켜 세포를 사멸시킨다.</p> <p>톨라신의 세포독성은 세포의 원형질막에 pore들 헝성하는 특성을 이용하여 쥐의 적혈구를 이용한 용혈활성으로 빠르게 측정하는 방법이 널리 쓰인다. 톨라신의 이온통로 형성 및 세포파괴는 Hg2+, Cd2+과 같은 중금속 이온과 \( \mathrm{Zn}^{2+} \) 와 \( \mathrm{Ni}^{2+} \) 등 \(\ 2 \)가 양이온에 의해 저해됨이 확인되었고, 각 성분의 작용기작이 확인 또는 제안되었다. Gadolinium은 원자번호 \(\ 64 \) 번의 Lanthanide이며 수용액에서 \(\ 3 \)가 양이온으로 존재한다. 이온반지름은 \( 0.938 \mathrm{~A} \)로 \( \mathrm{Zn}^{2+}(0.74 \mathrm{~A}) \) 와 \( \mathrm{Ni}^{2+}(0.69 \mathrm{~A}) \) 보다 크다. \( \mathrm{Gd}^{3+} \)은 물리적인 자극에 의해 활성화된 MSC (mechanosensitivion channel)늘 저해함이 보고되었으나 작용기작은 명확하게 밝혀지지 않았다. Millet과 Pickard는 식물에서 최로로 \( \mathrm{Gd}^{3+} \) 의 \( \mathrm{MSC} \) 차단효과들 확인하였으며, 전기생리학적 연구를 통하여 식물뿐만 아니라, 곰방, 박테리아, 동물세포에서도 억제 효과가 관찰되었다. Yang과 Sachs의 연구는 Xenopuoocytes에서 \( \mathrm{Gd}^{3+} \) 이 \( \mathrm{MSC} \)를 세포 바깥쪽에서 완전히 가역적으로 차단한다고 보고하였다. \( \mathrm{MSC} \)의 저해는 \( 1-100 \mu \mathrm{M} \mathrm{Gd}^{3+} \) 농도 범위에서 일어났나. \( \mathrm{MSC} \) 저해에 관련된 \( \mathrm{Gd}^{3+} \)의 작용기작은 정확히 밝혀지지 읺았으나, Lanthanides는 지질막이중층의 음으로 하전된 인지질 등과 강하게 결합하며, 막의 상전이 온도를 높이고, 지질방의 유동성을 감소시키는 것이 밝혀졌다.</p> <p>\( \mathrm{Gd}^{3+} \) 은 수용액에서 다양한 음이온과 결합할 수 있으므로 \( \mathrm{Gd}^{3+} \) 농도에 영향을 줄 수 있는 phosphate와 sulfate, bicarbonate 등의 성분이 용액에 포함되지 않아야 하며, HEPES나 MOPS, PIPES의 완충액을 사용한다. \( \mathrm{Gd}^{3+} \) 은 다양한 이온통로에 영향을 주는 것으로 밝혀져,\( \mathrm{L} \)- 형과 \( \mathrm{T} \)-형 \( \mathrm{Ca}^{2+} \) 이온통로, 막전위 의존성 \( \mathrm{K}^{+} \)과 \( \mathrm{Na}^{+} \)이온통로 등에서 저해효과가 보고되었다. 그러나 톨라신과 같은 세포막 \( \mathrm{pore} \)-형성 펩티드에 의해 생성된 이온통로와 \( \mathrm{Gd}^{3+} \) 과의 상호연관은 국제적으로 보고되지않았으며, 세포막에서 \( \mathrm{Gd}^{3+} \) 에 의한 이온통로 억제 기작 또한 완전히 밝혀지지 않은 상태이므로 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 톨라신 펩티드 독소의 갈반병 발생기작을 연구하던 중, \( \mathrm{Gd}^{3+} \) 이 적혈구 막에 생성된 톨라신 이온통로를 저해하여 용혈활성을 억제함을 발견하였고, 이에 대한 특성을 조사하였다.</p>	[ "느타리버섯은 잦은 갈반병으로 인해 농가에 큰 피해를 주고 있는데, 갈반병은 톨라신에 의해 발생하며 \\(\\ 1,985 \\mathrm{Da} \\)은 lipodepsipeptide로 비선택성 이온통로가 되어 세포의 삼투압 교란을 일으켜 세포를 사멸시킨다. 톨라신의 세포독성은 용혈활성을 통해 신속하게 측정하는 방법이 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 \\( \\mathrm{Gd}^{3+} \\)이 적혈구 막에 생성된 톨라신 이온통로를 저해하여 용혈활성을 억제한다는 사실을 발견했으며, 이에 대한 특성을 조사하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9a02-4d86-9c17-adbe2448de69_07	생명LA	조팝나무(Spiraea prunifolia var. simpliciflora)로부터 분리한 페놀 화합물의 신경세포 보호효과	<p>분리된 화합물 \(2 \)종의 정량분석을 위해 UPLC가 부착된 QTRAP mass spectrometer (AB SCIEX)를 사용하여 질량스펙트럼과 크로마토그램을 분석하였다. 최적화된 기기분석조건을 고려하여 머무름 시간을 비교하였을 때, 화합물 \(1 \)은 \( 1.01 \) 분 및 화합물 \(2 \) 는 \( 2.41 \) 분에서 검출되었다. 화합물 \(1 \) 과 \(2 \) 에 대하여 \( [ \mathrm { M } + \mathrm { H } ] ^ { + } \)이 선구이온(precursor ion)으로 선택되었는데 + ESI (positive mode)에서 화합물 \(1 \)은 m/z \(287 \) 및 화합물 \(2 \) 는 m/z \(319 \) 로 선택되었다. MRM 모드로 정량 분석했을 때, 최적의 fragment 에너지를 형성하였고 가장 감도가 좋은 생성이온 (products ion)을 선택하여(화합물 \(1 \):m/z \(179 \), 화합물 \(2 \):m/z \(139 \)) 정량분석을 실시하였다. 검량 곡선은 표준물질의 \(5 \) 농도 범위 안에서 측정된 값을 회기 분석을 통해 작성하였다. 회기 방정식은 \( \mathrm { y } = \mathrm { ax } + \mathrm { b } \) 을 사용하였는데, 여기서 \( \mathrm { y } \) 와 \( \mathrm { x } \) 는 각 화합물의 피크 면적과 농도를 나타낸다. 상관계수 \( \left (r ^ { 2 } \right ) \) 는 화합물 \(1 \) 및 \(2 \) 에 대해 각각 \( 0.9997 \) 및 \( 0.9999 \) 으로서 매우 높은 값을 보여주었다. 조팝나무 잎에 있는 각 화합물의 함량 분석한 결과, 화합물 \(1 \) (isosalicin)은 \( 0.65 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 으로 함량이 낮았으며 화합물 \(2 \) (crenatin) 의 함량은 \( 9.53 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 으로 상대적으로 함량이 높았다.</p> <p>조팝나무 잎에서 분리한 두가지 단일 화합물의 신경세포에 대한 독성을 평가하기 위해 MTT assay를 수행한 결과, 화합물 \(1 \) 및 \( 2 \) \((100 \mathrm { mM } ) \) 모두 세포 생존율이 정상 대조군(control)과 유사한 결과값을 나타내었으며, SK-N-MC 세포에 대한 독성을 나타내지 않는 것을 확인하였다. SK-N-MC 세포에 활성산소종인 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 를 처리하여 산화스트레스 유발에 따른 신경세포의 손상 또는 세포 사멸에 대한 화합물 \(1 \) 및 \(2 \)의 신경세포 보호효과를 확인하기 위해 신경세포의 형태학적 변화 관찰, MTT 및 LDH assay를 실시하였다. \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 처리에 따른 신경세포의 형태학적 변화에 미치는 영향을 확인해본 결과, \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 처리군은 세포체 웅축, 신경돌기 소실, 세포막수포현상 등 세포 사멸의 형태적인 특징을 나타내었다. 그러나, \( 100 \mu \mathrm { M } \) 농도의 화합물 \(2 \) 를 처리한 경우 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 처리에 의한 형태학적 변화가 감소하였으며, 동일 농도의 화합물 \(1 \) 의 처리군 보다 더 효과적으로 감소하는 것을 확인하였다. \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 처리에 따른 세포 생존율의 변화를 확인한 결과, \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 처리군은 정상 대조군 \( (100 \%) \) 과 비교하여 세포 생존율이 약 \( 48.6 \% \) 까지 감소하였다. 그러나, 화합물 \(1 \) 및 \(2 \) 의 처리군은 각각 \( 57.4,71.6 \% \) 의 세포 생존율을 나타내었고, \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 처리군과 비교 시 각각 \( 15.3,32.2 \% \) 의 증가율을 보였다. 특히 화합물 \(2 \) 의 처리군은 양성대조군인 NAC \((500 \mathrm { mM } ) \) 처리군의 세포 생존율 \((75.2 \%) \)과 유사한 결과값을 나타내었다. 이러한 결과는 화합물 \(2 \)가 산화스트레스에 의한 신경세포 사멸을 억제하여 세포 생존율을 증가시킨 것으로 생각된다. 화합물 \(1 \) 및 \(2 \)의 신경세포 보호효과를 추가적으로 확인하기 위해 LDH 활성을 측정하였다. 신경세포의 경우 산화 스트레스에 취약한 지질 성분을 많이 함유하고 있다고 알려져 있다. 이러한 신경세포의 구조적 특성을 이용하여 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 로 유도된 산화스트레스에 의한 신경 세포막 손상 정도를 세포 외로 방출된 LDH 의 활성 수치 측정을 통해 확인하였다. 그 결과 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 처리군은 정상 대조군 \( (100 \%) \) 과 비교하여 약 \( 219.6 \% \) 의 LDH 활성 수치를 나타내었으며, 화합물 \(1 \) 및 \(2 \)의 처리군은 각각 \( 195.0,190.3 \% \) 의 수치를 보였다. 이러한 결과를 통해, 화합물 \(2 \)가 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 에 의한 신경세포 손상을 억제하여 세포 외로 LDH 방출량이 감소한 것으로 생각된다. Choi 등 연구에 의하면 조팝나무 MeOH 추출물은 높은 항산화 활성을 가지며 조팝나무 구성 성분 중 높은 폴리페놀 함량과 항산화 활성과의 연계성이 크다고 보고하였으며, Jeong 등 연구에서는 구아바 잎 열수 추출물이 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 로 유도된 신경세포 사멸을 억제하고 LDH 방출량 감소에 따른 산화스트레스로부터 신경세포 보호효과가 있는 것으로 보고하였다. 따라서, 조팝나무에서 분리한 phenolic glucoside중 화합물 \(2 \) (crenatin)는 항산화 활성으로 인해 산화 스트레스에 의한 신경세포의 형태학적 변화, 신경세포 손상 및 세포 사멸을 억제 시킴으로써 산화스트레스로부터 신경세포 보호효과를 나타내는 것으로 판단된다. 또한 화합물 \(2 \)의 신경세포 보호효과의 작용기작 규명을 위해서 분자생물학적인 접근방법을 통한 기전 연구 및 퇴행성 뇌신경계 질환 동물 모델을 이용한 in vivo 연구가 필요할 것으로 사료된다. 본 연구 결과를 종합해 볼 때, 조팝나무 잎에서 분리 및 동정된 화합물은 함유량도 높으며(crenatin의 경우) 산화 스트레스로부터 신경세포 보호효과를 나타내어 향후 보다 심도 깊은 연구를 통해 퇴행성 뇌신경계질환 등의 예방 및 개선을 위한 건강식의약소재의 기능성 지표성분으로 개발될 가능성이 높다고 할 수 있깄다.</p>	[ "UPLC가 부착된 QTRAP mass spectrometer를 사용하여 두 가지 화합물의 정량 분석을 최적화하였다. +ESI(positive mode)에서 m/z 287과 319으로 선택되었고, MRM 모드로 정량 분석했을 때, 최적의 fragment 에너지를 형성하였고 감도가 좋은 생성이온 을 선택하여(화합물 \\(1 \\):m/z \\(179 \\), 화합물 \\(2 \\):m/z \\(139 \\)) 정량분석을 실시, 신경세포의 구조적 특성을 이용하여 \\( \\mathrm { H } _ { 2 } \\mathrm { O } _ { 2 } \\) 로 유도된 산화스트레스에 의한 신경 세포막 손상 정도를 세포 외로 방출된 LDH 의 활성 수치 측정을 통해 확인하였으며 \\( \\mathrm { H } _ { 2 } \\mathrm { O } _ { 2 } \\) 처리군은 정상 대조군 \\( (100 \\%) \\) 과 비교하여 약 \\( 219.6 \\% \\) 의 LDH 활성 수치를 나타내었으며, 화합물 \\(1 \\) 및 \\(2 \\)의 처리군은 각각 \\( 195.0,190.3 \\% \\) 의 수치를 보였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9a02-4d86-9c17-adbe2448de69_06	생명LA	조팝나무(Spiraea prunifolia var. simpliciflora)로부터 분리한 페놀 화합물의 신경세포 보호효과	<p>화합물 2 는 White amorphous powder 형상으로서 TLC 전개 후, \( 10 \% \) 황산 발색 시 진한 갈색으로 발색 되었다. Positive ESI/MS 에서 \( m / z 319[ \mathrm { M } + \mathrm { H } ] ^ { + } \)peak의 관측으로 질량 값은 \(318 [ \mathrm { M } ] ^ { + } \)로 확인하였다. \( { } ^ { 1 } \mathrm { H } \)-NMR \((400 \mathrm { MHz } \), pyridiene- \( d_ { 5 } , \delta_ {\mathrm { H } } \) ) spectrum 과 \( { } ^ { 13 } \mathrm { C } \)-NMR \((100 \mathrm { MHz } \), pyridiene- \( d_ { 5 } \), äc) spectrum 을 통하여 화합물 \(1 \) (isosalicin)과 매우 유사한 구조이나, olefin 영역에서 두 개의 적분 값을 가지는 한 개의 olefin methine proton signal \( \left [ \delta_ {\mathrm { H } } 7.01(2 \mathrm { H } \right . \), br.s, \( \left . \mathrm { H } -2,6) \right ] \) 을 통해 benzene ring 이 \(1,2,3,5 \)-치환이 되었음을 확인하였다. \( { } ^ { 13 } \mathrm { C } \)-NMR \((100 \mathrm { MHz } \), methanol- \( d_ { 4 } , \delta_ {\mathrm { C } } \) ) spectrum에서 탄소수가 \(13 \)개임을 확인하였고, 네 개의 olefin quatemary carbon signal [ \( \delta_ \mathrm { c } 153.8 ( \mathrm { C } -3,5) \), \( 143.9 ( \mathrm { C } -1) \), \( 134.1 ( \mathrm { C } -4) \)] 및 대칭의 형태로 겹쳐서 관측 된, olefin carbon signal \( [ \delta \mathrm { c } 105.3 ( \mathrm { C } -2,3)] \)이 확인되었다. 화합물 \(1 \) 과 마찬가지로, 한 개의 hemiacetal carbon signal, 네 개의 oxygenated methine carbon signal, 한 개의 oxygenated methylene carbon signal이 관측되어 \( \beta \)-glucopyranose로 결합된 당 한 분자가 존재함을 확인하였다. 당의 결합 위치를 확인하기 위하여 gHMBC 를 확인한 결과, anomer proton \( \left ( \delta_ {\mathrm { H } } 5.40, \mathrm { H } -1 ^ {\prime } \right ) \) 이 C- \(4 \) 의 oxygenated olefin quaternary carbon ( \( \delta_ { c } \) \(134.1) \)과 cross peak를 보여 화합물 1 과는 달리 glucose가 4번에 결합하고 있음을 알 수 있었다. 이를 종합해서 문헌과 비교한 결과, crenatin으로 구조 동정 하였다.</p>	[ "\\( { } ^ { 1 } \\mathrm { H } \\)-NMR과 \\( { } ^ { 13 } \\mathrm { C } \\)-NMR 스펙트럼 분석을 통해, 화합물 \\(1 \\)과 유사한 구조를 가지지만, 벤젠 고리가 \\(1,2,3,5 \\)-치환된 새로운 화합물을 찾았다. 이 화합물은 당이 \\(\\beta \\)-글루코피라노스 형태로 결합된 것이며, 이 당의 결합 위치는 gHMBC를 통해 확인하였다. 화합물 1과 달리, 이 화합물에서는 글루코스가 4번에 결합하고 있음을 알 수 있었다. 이들 관찰 결과를 바탕으로, 이 화합물은 크레나틴(crenatin)으로 동정되었다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9a02-4d86-9c17-adbe2448de69_03	생명LA	조팝나무(Spiraea prunifolia var. simpliciflora)로부터 분리한 페놀 화합물의 신경세포 보호효과	<h2>UPLC-ESI-MS/MS 분석</h2> <p>건조된 조팝나무 잎을 볼밀(Retsch MM \(400 \) mixer mill, Haan, Germany)을 이용하여 미세한 분말로 갈았다. \( 2 \mathrm { mL } \) 튜브에 조팝나무 시료 \( 100 \mathrm { mg } \) 과 \( 80 \% \) MeOH 1 \mathrm { mL } \) 을 넣고 초음파 추출기(Bransonic \(3510 \)R-DTH, Branson Ultrasonics Co., Danbury, CT, USA)를 이용하여 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 \(30 \) 분간 추출을 진행하였다. 원심분리기(HITACHI koki Co. Ltd. Tokyo, Japan)를 이용하여 \( 3500 \times \mathrm { g } \) 에서 \(5 \) 분간 원심분리 하였다. 상등액을 \( 1 \mathrm { mL } \) 튜브에 넣고 회전식 중발기(Eyela NVC- \(2100 \), Tokyo, Japan)를 이용하여 감압 하에서 용매를 제거하였다. 잔사를 \( 1 \mathrm { mL } \) 메탄올에 녹이고, \( 0.2 \mu \mathrm { m } \) 의 \( 13 \mathrm { mm } \) 디스크 필터(Chromdisc Co., Daegu, Korea) 로 여과하여 기기분석에 사용하였다. 분리된 화합물의 정량분석을 위하여, UPLC (Waters ACQUITY I-Class, Waters Corp. Milford, MA, USA)가 부착된 \(3200 \) QTRAP mass spectrometer (AB SCIEX, Framingham, MA, USA)를 사용하였으며, 컬럼은 Waters사의 ACQUITY BEH C \(18 \) \( (2.1 \mathrm { mm } \times 100 \mathrm { mm } , 1.7 \mu \mathrm { m } ) \) 을 사용하였다. 컬럼의 오븐 온도는 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 로 설정하였다. 이동 상 용매 시스템은 \( 0.1 \% \) formic acid 수용액(A)와 아세토나이트릴(B)로 이루어졌으며 이동상 조건은, 처음 \( 0.34 \) 분간 B 를 \(0-3 \% \) 로 증가, \( 5.78 \) 분간에 걸쳐 B 를 \( 80 \% \) 로 증가시켰으며, \(8 \) 분간에 걸쳐 B 를 다시 \( 3 \% \) 로 회기 하였다. 컬럼 유속은 \( 0.37 \mathrm { mL } / \mathrm { min } \) 이며, 주입량은 \( 10 \mu \mathrm { L } \) 이었다. MS/MS 실험은 Turbo \( \mathrm { V } ^ {\mathrm { TM } } \) source와 Turbo Ion Spray probe가 장착된 API \(3200 \) QTRAP LC/MS/MS system을 이용하여 수행하였다. 질량분석기의 이온화 방식에는 전기분무 이온화(electrospray ionization, ESI)법을 사용하였다. 질량 스펙트럼은 Positive ion과 Multiple Reaction Monitoring (MRM mode)의 분석법을 이용하여 분리된 물질의 선구이온(precursor ion)을 선택 후, 선택된 선구이온에 대하여 충돌 에너지를 적용하고 생성이온(product ion)을 분석하여 정량분석에 적용하였다. 질량분석 스펙트럼은 \( 0.05 \mathrm { amu } \) 의 스텝사이즈로 \( \mathrm { m } / \mathrm { z } \) \(50-1,000 \) 범위에서 측정되었다. 분석 시에 사용된 기기의 중요 parameter 값은 화합물 \( 1 \) 은 \( 319 \rightarrow 139 \), 화합물 \(2 \) 는 \( 285 \rightarrow 179 \) 의 질량 값에서 검출하였고, collision energy는 \( 31 \mathrm { V } \), Ion spray voltage는 \( 5.5 \mathrm { kV } \), Ion source 온도는 \( 450 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 로 설정하여 분석하였다. 장비 분석 및 데이터 수집에는 AB SCIEX 에서 제공된 BioAnalyst \( { } ^ { TM } \) (Ver. \(1.4.2 \)) 프로그램을 사용하였다.</p>	[ "UPLC-ESI-MS/MS 분석을 진행하기 위해 정량의 건조된 조팝나무 잎을 미세한 분말로 갈고, 초음파 추출기, 원심분리기 및 디스크 필터 과정 등을 거쳐 화합물을 분리하고 기기분석에 사용하였다. 이후 정량분석을 위하여 UPLC가 부착된 \\(3200 \\) QTRAP mass spectrometer와 컬럼을 사용하고, MS/MS 실험은 API \\(3200 \\) QTRAP LC/MS/MS system,이온화 방식에는 전기분무 이온화법을 사용해 분석하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9a02-4d86-9c17-adbe2448de69_04	생명LA	조팝나무(Spiraea prunifolia var. simpliciflora)로부터 분리한 페놀 화합물의 신경세포 보호효과	<h2>화합물의 정량</h2> <p>분리된 화합물 \(2 \) 종을 검량 곡선을 이용하여 정량 하였다. 각 물질을 메탄올에 용해시켜 만들었으며 \( -4 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 보관하였다. 직선성은 \( 0.0156-1 \mathrm { ppm } \) 사이의 \(5 \) 농도에서 평가하였다.</p> <h2>세포 배양</h2> <p>본 실험에 사용한 사람의 신경모세포종인 SK-N-MC 세포는 American Type Culture Collection (ATCC HTB- \(10 ^ {\mathrm { TM } } ) \) 에서 구입하여 사용하였으며, \( 10 \% \) FBS 및 \( 1 \% \) penicillin-streptomycin 이 첨가된 EMEM 배지에서 \( 37 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \), \(5 \% \mathrm { CO } _ { 2 } \) 조건의 incubator 에서 배양하였다.</p> <h2>세포독성 측정</h2> <p>\SK- } -MC 세포에 대한 시료의 세포독성(Cytotoxicity)을 평가하기 위해 각각 최종 농도가 \( 100 \mu \mathrm { M } \) 이 되도록 시료를 세포에 처리한 후, \(24 \) 시간 동안 반응시켰다. \( 1 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \) 농도의 MTT 시약을 첨가하여 \(4 \)시간 동안 반웅시킨 후, \( 200 \mu \mathrm { L } \mathrm { DMSO } \) 를 첨가하여 생성된 formazan crystal을 녹여 microplate reader (BIO-TEK, Winooski, VT, USA)를 이용하여 \( 550 \mathrm { nm } \) 에서 흡광도를 측정하였다. 결과값은 아무것도 처리하지 않은 정상 대조군 (Control)에 대한 백분율로 나타내었다.</p> <h2>세포 생존율 측정</h2> <p>\( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 처리에 의한 신경세포 사멸에 대한 시료의 세포보호 효과는 MTT assay를 이용하여 측정하였다. 세포는 \(96 \) well plate에 \( 1 \times 10 ^ { 5 } \mathrm { cells } / \mathrm { mL } \) 로 분주하고, \(24 \) 시간 동안 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } , 5 \% \mathrm { CO } _ { 2 } \) 조건으로 배양하였다. 시료를 \( 100 \mu \mathrm { M } \) 농도로 \(2 \)시간 동안 전처리 한 후, \( 200 \mu \mathrm { M } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 를 \(24 \)시간 동안 처리하였다. 각 well에 최종 농도 \( 1 \mathrm { mg } / \mathrm { mL } \) 의 MTT 시약을 첨가하여 \(4 \)시간 동안 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } , 5 \% \) \( \mathrm { CO } _ { 2 } \) 조건에서 반응시켰다. 생성된 formazan crystal은 \( 200 \mu \mathrm { L } \) 의 DMSO 를 첨가하여 녹인 후, (BIO-TEK, Winooski, VT, USA) 를 이용하여 \( 550 \mathrm { nm } \) 에서 흡광도를 측정하였으며, 아무것도 처리하지 않은 정상 대조군을 \( 100 \% \) 로 하여 각 실험군의 상대적인 세포 생존율을 계산하였다. Positive control은 NAC을 사용하였다.</p>	[ "두 가지 화합물이 메탄올에 용해된 후 -4°C에서 보관되었으며, 이들은 SK-N-MC 신경모세포종 세포에 적용되어 세포독성을 테스트하였다. 세포는 ATCC HTB-10™에서 구매한 후, 10% FBS와 1%의 penicillin-streptomycin이 첨가된 EMEM 배지에서 37°C, 5% CO2 조건에서 배양하였다. 각 시료는 최종 농도가 100μM이 되도록 세포에 처리하고 24시간 동안 반응시켜 세포독성을 평가하였다. 이를 통해 얻어진 결과값은 대조군에 대한 백분율로 표시되었다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9a02-4d86-9c17-adbe2448de69_01	생명LA	조팝나무(Spiraea prunifolia var. simpliciflora)로부터 분리한 페놀 화합물의 신경세포 보호효과	<h2>시약 및 기기</h2> <p>Column chromatography (c. c.) 용 silica gel \( \left ( \mathrm { SiO } _ { 2 } \right ) \) resin은 Kiesel gel \(60 \) (Merck, Darmstadt, Germany)을 octadecyl \( \mathrm { SiO } _ { 2 } \) (ODS)은 Lichroprep RP- \(18 \) ( \(40-60 \mu \mathrm { M } \), Merck)을 사용하였다. Thin layer chromatography (TLC)는 Kiesel gel \(60 \) F \(254 \)와 RP- \(18 \) F \(254 \)s (Merck)을 사용하였다. 물질 정제에 사용된 기기는 YMC LC-Forte/R (YMC Co., LTD. Kyoto, Japan)를 사용하였다. Nuclear magnetic resonance (NMR) 스펙트럼은 \(400 \mathrm { MHz } \) FT-NMR spectrometer (Varian Inova AS- \(400 \), Palo Alto, CA, USA)를 사용하였고, infrared spectrum은 Perkin model \(599 \)B (Perkin-Elmer, Waltham, MA, USA)로 측정하였다. 분석을 위한 증류수, 메탄올 및 아세토니트릴은 HPLC급 (Fisher Scientific Korea Ltd., Seoul, Korea)이었으며, 분석 용매에 첨가한 formic acid는 Fluka (Sigma-aldrich Co. St. Louis, MO, USA) 를 사용하였다. 그 외의 시약 및 용매는 모두 일급 이상의 시약을 구입하여 사용하였다. 신경세포 배양을 위해 사용된 Eagle's Minimum Essential Medium (EMEM), fetal bovine serum (FBS)은 American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA, USA)에서 구입하였으며, penicillin-streptomycin, trypsin-ethylenediaminetetraacetic acid, \(3-(4,5 \)-Dimethylthiazol- \(2 \)-yl)- \(2,5 \)-diphenyl tetrazolium bromide (MTT), hydrogen peroxide solution \( \left ( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \right ) \) 및 \( \mathrm { N } \)-acetyl-l-cysteine (NAC) 는 Sigma-Aldrich Co.에서 구입하였다.</p> <h2>추출 및 분리</h2> <p>건조된 상태의 조팝나무 잎, \( 1 \mathrm { kg } \) 를 \( 80 \% \mathrm { MeOH } \) 수용액에 \(24 \) 시간 담가서 실온에서 추출하였다. 얻어진 여액을 합쳐 감압농축하여 MeOH 추출물 \( (105 \mathrm { g } ) \) 을 얻었다. 얻어진 MeOH 추출물을 EtOAc \((2 \mathrm { L } ) / \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } (2 \mathrm { L } ) \)로 \(2 \) 회 분배 추출하였고, 다시 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \) 층을 n-BuOH \((1.8 \mathrm { L } ) \) 로 \(2 \) 회 분배 추출하였다. 각층을 감압 농축하여 EtOAc 분획(SPLE, \( 12 \mathrm { g } ) \) 과 n-BuOH 분획(SPLB, \(28 \mathrm { g } \)) 및 \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \) 분획을 얻었다. 위에서 얻어진 n-BuOH 분획 \( 25 \mathrm { g } \) 을 Diaion HP- \(20 \) c.c. \( \left ( \varphi 10 \times 40 \mathrm { cm } , \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \rightarrow MeOH \right . \) 를 실시하여 각 \( 500 \mathrm { mL } \) 식 분취하였다. 각 분취액을 \( \mathrm { SiO } _ { 2 } \) TLC 로 확인하여 유사한 부분을 함께 모으고, 농축하여 \(5 \) 개의 분획물(SPLB- \(1 \)-SPLB- \(5 \))을 얻었다. SPLB- \(3 \) 분획 \( (3 \mathrm { g } ) \) 에 대하여 \( \mathrm { SiO } _ { 2 } \) c.c. ( \( \Phi 5.0 \times 15.0 \mathrm { cm } , \mathrm { CHCl } _ { 3 } \)-MeOH- \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } = 12: 3: 1 \rightarrow 10: 3: 1 \rightarrow 7: 3: 1 \rightarrow 65: 35: 10 \), 총 \( 5 \mathrm { L } \) 사용)를 실시하여 총 \(10 \) 개의 분획물(SPLB- \(3 \)- \(1 \) SPLB- \(3 \)- \(10 \))을 얻었다. 그중 SPLB- \(3-5 \) 분획 \( (320 \mathrm { mg } ) \) 에 대하여 중압분취 장비(Medium pressure liquid chromatography, YMC LC-Forte/R)를 이용하여 분리를 진행하였다. 이때 사용된 컬럼은 YMC-pack pro C \(18 (20 \mathrm { mm } \times 250 \mathrm { mm } , 10 \mu \mathrm { m } ) \) 를 사용하였으며 이동상의 기울기 조건은 \( \mathrm { A } \left ( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \right ): \mathrm { B } \) (Acetonitrile) \(=90:10 \)의 조건에서 \( \mathrm { A } \left ( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \right ): \mathrm { B } \) (Acetonitrile) \( =10: 90 \) 의 조건으로 \(30 \) 분간 \( 2.5 \mathrm { mL } / \mathrm { min } \) 의 유속으로 \( 210 \mathrm { nm } \) 파장에서 분리를 하였다. 총 \(12 \) 개의 분획물 (SPLB- \(3-5-1 \)-SPLB- \(3-5-12 \))을 얻었으며 화합물 \(1 \) (SPLB- \(3-5-5 \), \( 17.0 \mathrm { mg } ) \) 를 분리하였다. SPLB- \(5 \) 분획( \(1.2 \mathrm { g } ) \)에 대하여 ODS c.c. ( \( \Phi 5.0 \times 10.0 \mathrm { cm } \), MeOH- \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } =1: 2 \), 총 \( 2.8 \mathrm { L } \) 사용)를 실시하여 총 \(8 \) 개의 분획물(SPLB- \(5-1 \sim \) SPLB- \(5-8 \))을 얻었다. SPLB- \(5-1-1 \) 분획 \( (120 \mathrm { mg } ) \) 에 대하여 중압분취장비를 이용하여 분리를 진행하였다. 이때 사용된 컬럼은 Phenomenex Luna C- \(18 \) \( (10 \mathrm { mm } \times 250 \mathrm { mm } , 10 \mu \mathrm { m } ) \) 를 사용하였으며 이동상의 기울기 조건은 A \( \left ( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \right ): \)B (Acetonitrile) \(=87:13 \)의 조건으로 \(30 \) 분간 \( 2.5 \mathrm { mL } / \mathrm { min } \) 의 유속으로 \( 210 \mathrm { nm } \) 파장에서 분리를 하였다. 총 \(12 \) 개의 분획물(SPLB- \(5-1-1-1 \)-SPLB- \(5-1-1-5 \))을 얻었으며 화합물 \(2 \) (SPLB- \(5-1-1-5 \), \( 25 \mathrm { mg } \) )를 분리하였다.</p>	[ "컬럼 크로마토그래피 용 실리카겔 수지는 키젤60, ODS는 Lichroprep RP- 18을 사용하였고, 박층 크로마토그래피는 키젤겔60F254와 RP- 18F254 s(Merck)를 사용했으며 정제에 사용된 기기는 YMC LC-Forte/R, 핵자기 공명 스펙트럼은 400MHzFT-NMR분광계를 이용, 적외선 스텍트럼은 599B로 측정했다. 건조된 조팝나무 잎 1kg을 수용액에 24시간담사거 실온 추출하였고, 감압농축하여 MeOh 추출물을 얻은 후 다시 H2O로 2회 분배 추출한 후 감압 농축하여 EtOAc와 n-BuOH 및 H2O 분획을 얻게 되었다. 그후 분취액의 유사한 부분은 모으고 농축하여 5개의 분획물을 얻었고, 210나노미터 파장에서 분리하여 총 12 개의 분획물을 얻어 화합물2를 분리하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9a02-4d86-9c17-adbe2448de69_00	생명LA	조팝나무(Spiraea prunifolia var. simpliciflora)로부터 분리한 페놀 화합물의 신경세포 보호효과	<h1>서론</h1> <p>알츠하이머 치매(Alzheimer's disease; AD) 질환으로 대표되는 퇴행성 뇌신경계 질환은 노령화 인구의 급증으로 인해 발병 추세가 증가하고 있으며, 그에 따른 사회-경제적 문제가 지속적으로 대두됨에 따라 대책 마련이 시급한 실정이다. AD 의 주요 발병 원인은 신경세포에서 amyloid \( \beta \) protein의 과도한 생성 및 축적과 과도한 산화스트레스 유발 등으로 인한 신경세포가 사멸하는 것으로 알려져 있다. 세포 내 자유라디칼(free radical) 및 활성산소종(reactive oxygen species)의 과생성으로 인해 유발된 산화스트레스는 단백질, 지질 및 DNA등 주요 생체분자들의 손상을 일으켜 세포의 형태학적 변화, 기능 손실 및 세포사멸(apoptosis)을 유발한다고 알려져 있다. 따라서 최근에는 다양한 천연물을 이용하여 산화스트레스로부터 신경세포 보호 효과를 검증하는 연구가 각광 받고 있다.</p> <p>조팝나무(Spiraea prunifolia var. simpliciflora 는 쌍떡잎식물, 장미과에 속하는 낙엽활엽관목으로 중국, 타이완 등을 포함한 동북아시아 지역에 널리 분포하며, 우리나라에서는 함경북도를 제외한 전역에 자생한다고 알려져 있다. 한방에서는 조팝나무의 뿌리를 소염화 또는 상산목이라 하여 상산(Dichroa febrifuga Lour.)의 대용으로 해열, 소염, 진통, 신경통 및 학질 등의 치료에 이용하여 왔다. 조팝나무를 포함하는 Spiraea속 식물에는 diterpenoid, triterpenoid, flavonoid 및 phenolic 화합물 등 다양한 성분이 함유되어 있다. 조팝나무 뿌리에는 주로 urasolic acid, tormentic acid 등의 triterpenoid 계열, campesterol, \( \beta \)-sitosterol 등의 steroid계열 및 p-hydroxycinnamic acid 등 phenolic 화합물 등이 보고되어 있다. 조팝나무를 이용한 생리활성 연구는 뿌리 추출물을 이용한 항염증 활성과 조팝나무 가지 추출물의 항암 및 신경세포 성장인자 분비촉진 활성이 보고되었으며, 화합물로는 뿌리에서 분리된 prunioside A의 항산화 및 항염증 활성이 보고되었다. 조팝나무는 주로 뿌리 및 가지 부위를 이용한 성분 분석과 활성 연구가 진행되었으나, 잎을 이용한 성분 동정, 정량 및 기능성 연구는 미비한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 알츠하이머 치매 질환의 기초연구를 위하여 조팝나무 잎에서 물질을 분리 및 동정 하였으며, 분리된 화합물에 대한 함량 평가 및 hydrogen peroxide \( \left ( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \right ) \) 에 의해 유발된 산화스트레스로부터 신경세포 보호 활성 여부를 확인하고자 하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>실험재료</h2> <p>실험에서 사용된 조팝나무 잎은 \(2017 \)년 \(8 \)월에 농촌진홍청 국립 원예특작과학원 인삼특작부에서 제공받아 실험을 진행하였으며, 표본시료 (NIHHS- \(1708 \))는 국립원예특작과학원 인삼특작부에 물질분석실에 보관되어 있다.</p>	[ "AD 의 주요 원인은 신경세포에서 amyloid \\( \\beta \\) protein의 과도한 생성 및 축적과 과도한 산화스트레스 유발 등으로 인한 신경세포가 사멸하는 것으로 알려져 있으며, 최근 여러 천연물을 활용하여 산화스트레스로부터 신경세포 보호 효과를 확인하는 연구가 주목받고 있으며, 이 연구에서는 조팝나무 잎에서 추출한 화합물이 함량 평가 및 hydrogen peroxide \\( \\left ( \\mathrm { H } _ { 2 } \\mathrm { O } _ { 2 } \\right ) \\)에 의해 유발된 산화스트레스로부터 신경세포 보호하는지 확인 하고자 했다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9a02-4d86-9c17-adbe2448de69_05	생명LA	조팝나무(Spiraea prunifolia var. simpliciflora)로부터 분리한 페놀 화합물의 신경세포 보호효과	<h2>LDH assay</h2> <p>시료 \( 100 \mu \mathrm { M } \) 농도로 \(2 \) 시간 동안 전처리 한 후, \( 200 \mu \mathrm { M } \) \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 } \) 를 처리하여 \(24 \)시간 동안 배양한 후, 세포 배양액을 취하였다. \(10 \) 분간 원심분리 \( \left (250 \times \mathrm { g } , 4 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \right ) \) 하여 \( 100 \mu \mathrm { L } \) 상등액을 취한 후, LDH 세포독성 검출 키트(Takara bio inc, Tokyo, Japan)를 이용하여 신경세포 손상 정도를 측정하였다. 최종적으로 Microplate reader를 이용하여 \( 490 \mathrm { nm } \) 에서 흡광도를 측정하였고, 시료를 첨가하지 않은 정상 대조군을 \( 100 \% \) 로 하여 각 실험군의 상대적인 세포 독성을 구하였다.</p> <h2>통계처리</h2> <p>모든 실험 결과는 mean \( \pm \mathrm { SD } \) 로 나타내었고 \( (n=3) \), 각 실험군 간 차이의 통계적 유의성은 Graph-pad prism \(5 \) software를 이용하여 ANOVA 분산분석과 Tukey's multiple comparison test로 유의성 검정을 시행하였다 \( (p<0.05) \).</p> <h1>결과 및 고찰</h1> <p>화합물 \(1 \)은 White amorphous powder 형상으로서 TLC 전개 후, \( 10 \% \) 황산 발색 시 갈색으로 발색 되었다. Positive ESI/MS 에서 \( m / z \) \(287[ \mathrm { M } + \mathrm { H } ] ^ { + } \) peak의 관측으로 질량 값은 \(286 \) \( [ \mathrm { M } ] ^ { + } \)로 확인하였다. \( { } ^ { 1 } \mathrm { H } \)-NMR \( \left (400 \mathrm { MHz } \right . \), methanol- \( \left .d_ { 4 } , \delta_ {\mathrm { H } } \right ) \) 의 olefin 영역에서 네 개의 olefin methine proton signal \( \left [ \delta_ {\mathrm { H } } 7.75 \right . \) \((1H, dd,J=7.6,1.6 \mathrm { Hz } , \mathrm { H } -6 \) ), \( 7.22 \) \((1H, ddd, J=8.0,7.6,1.6 \mathrm { Hz } , \mathrm { H } -4) \), \(7.11 \) \((1H, dd, J=8.0,1.2 \mathrm { Hz } , \mathrm { H } -3) \), \(6.93 \) \((1H, ddd,J=7.6,7.6,1.2 \mathrm { Hz } , \mathrm { H } -5) \) ]을 통해 \(1,2 \)-치환 benzene ring 이 하나 존재함을 예상하였고, 산소가 치환된 methylene proton signal \( [ \delta_ {\mathrm { H } } 5.46(1 \mathrm { H } , \mathrm { d } , J=12.4 \mathrm { Hz } , \mathrm { H } -7 \mathrm { a } ) \), \(5.24(1 \mathrm { H } , \mathrm { d } , J=12.4 \mathrm { Hz } , \mathrm { H } -7 \mathrm { ~b } )] \) 을 관측하였다. 한 개의 hemiacetal proton signal \( \left [ \delta_ {\mathrm { H } } 5.09 \left (1 \mathrm { H } , \mathrm { d } , J=7.6 \mathrm { ~Hz } , \mathrm { H } -1 ^ {\prime } \right ) \right ] \) 및 산소가 치환된 영역에서 네 개의 oxygenated methine proton signal \( \left [ \delta_ {\mathrm { H } } 4.25 \right (1 \mathrm { H } , \mathrm { m } , \mathrm { H } -2 ^ {\prime } ) \), \( 4.25 (1 \mathrm { H } , \mathrm { m } , \mathrm { H } -4 ^ {\prime } ) \), \( 4.12 (1 \mathrm { H } , \mathrm { dd } , J=8.8,8.8 \mathrm { Hz } , \mathrm { H } -3 ^ {\prime } ) \), \(3.91 \left (1 \mathrm { H } , \mathrm { m } , \mathrm { H } -5 ^ {\prime } \right ) \), 그리고 한 개의 oxygenated methylene proton signal \( \left [ \delta_ {\mathrm { H } } 4.51(1 \mathrm { H } \right . \), dd, \( J=11.6,2.4 \mathrm { Hz } , \mathrm { H } -6 ^ {\prime } \)a), \( \left .4.39 \left (1 \mathrm { H } , \mathrm { dd } , J=11.6,5.2 \mathrm { Hz } , \mathrm { H } -6 ^ {\prime } \mathrm { b } \right ) \right ] \) 로부터 한 개의 당이 존재함을 예상하였다. \( { } ^ { 13 } \mathrm { C } \)-NMR \((100 \mathrm { MHz } \), methanol- \( d_ { 4 } , \delta_ {\mathrm { C } } \) ) spectrum에서 탄소수가 \(13 \) 개임을 확인하였고, 이를 통해 phenylmethyl glycoside임을 확인하였다. 또한 당에서 유래한 한 개의 hemiacetal carbon signal \( \left [ \delta \mathrm { c } 104.4 \left ( \mathrm { C } -1 ^ {\prime } \right ) \right ] \), 네 개의 oxygenated methine carbon signals [ \( \delta \mathrm { c } 78.6 \left ( \mathrm { C } -3 ^ {\prime } \right ), 78.6 \) \((C-5 ^ {\prime } \) ), \( 75.3 (C-2 ^ {\prime } ) \), \( 71.7 \left ( \mathrm { C } -4 ^ {\prime } \right ) \), 한 개의 oxygenated methylene carbon signals [äc \( \left .62.8 \left ( \mathrm { C } -6 ^ {\prime } \right ) \right ] \) 의 chemical shift 및 anomer proton signal의 결합 정수 \( (J=7.6 \mathrm { Hz } ) \) 로부터 당의 구조가 \( \beta- \) glucopyranose임을 확인하였다. Aglycone에서는 한 개의 oxygenated olefin quaternary carbon signal [ \( \delta \mathrm { c } 156.5( \mathrm { C } -2)] \), 한 개의 olefin quaternary carbon signal \([8c 125.8 (C-1)] \), 네 개의 olefin methine carbon signal [ \( \delta \mathrm { c } 129.7 (C-6) \), \( 129.0 (C-4) \), \( 119.5 (C-5) \), \( 115.9 (C-3) \)], 한 개의 oxygenated methylene carbon signal [ \( \delta \mathrm { c } 67.3 (C-7) \)]을 관측하였다. 당의 결합 위치를 확인하기 위하여 gHMBC 를 측정하였다. 그 결과, anomer proton \( \left ( \delta_ {\mathrm { H } } 5.09, \mathrm { H } -1 ^ {\prime } \right ) \) 이 C- \(7 \)의 oxygenated methylene carbon \( ( \delta \mathrm { c } 67.3) \)과 cross peak를 보여 glucose가 \(7 \)번에 결합하고 있음을 알 수 있었다. 이를 종합해 문헌과 비교한 결과, isosalicin로 구조 동정 하였다.</p>	[ "신경세포 손상정도 측정을 위해 \\( 100 \\mu \\mathrm { M } \\) 농도로 전처리한 시료를 24시간 동안 세포배양 후 10분간 원심분리 하여 취한 상등액을 LDH 세포독성 검출 키트로 측정하였으며, Microplate reader로 \\( 490 \\mathrm { nm } \\)에서 흡광도를 측정하고, 시료를 첨가하지 않은 정상 대조군을 \\( 100 \\ % \\)로 하여 각 실험군의 상대적인 세포 독성을 구하였다. 모든 실험 결과는 mean\\( \\pm \\mathrm { SD } \\)로 Graph-pad prism 5 software를 이용하여 ANOVA 분산분석과 Tukey's multiple comparison test로 각 실험군 간 차이의 통계적 유의성 검정을 시행하였며\\( ( p< 0.05 ) \\), 결과들을 종합해 문헌과 비교하여 isosalicin로 구조 동정 하였다." ]
55e-0c9-fc46a7a8-66b1-4c0a-8b35-e10d4ebc3f0a	생명LA	산해박 뿌리에서 추출한 정유 및 구성성분의 인간 장내미생물에 대한 항균활성 및 작은소피참진드기에 대한 살비활성	<h1>서 론</h1> <p>인간의 장내에는 다양한 미생물들이 서식하며 장내 세균총(intestinal microflora)이라 하여 장내 유익균 및 유해균이 일정한 균형을 이루고 있다. 이들은 다양한 효소 및 대사산물을 생성하여 인체 내 영양분의 흡수, 면역체계의 유지, 세포중식, 노화 현상 등에 영향을 미친다. 장내 세균총의 대표적인 유익균으로 알려진 Bifidobacterium spp. 와 Lactobacillus spp. 등은 정장작용 촉진, 유산균의 증식 및 항생물질을 생산하여 숙주생물에게 이로운 역할을 하는 반면, 독소, 부패산물및 발암물질 생산하여 부작용을 일으키는 Clostridium spp.,Escherichia coli 및 Staphylococcus spp. 등과 같은 장내 유해균 또한 존재한다. 이러한 이유로 장내 세균총의 균형 파괴를 막고 장내 유해균의 중식을 억제하기 위해 항생제 및 합성 항균제가 사용되고 있으나, 무차별적으로 강한 항균력을 나타내어 장내 세균총의 균형이 무너지며 오남용으로 인한 저항성 균주의 출현으로 인해 문제가 되고 있다.</p> <p>최근 기후변화 및 개발 등으로 인한 환경변화로 신종 감염병이 출현하면서 세계적으로 문제가 되고 있으며, 이와 동시에 기후변화에 민감한 모기 및 진드기류에 의한 감염병들이 증가하고 있다. 중증열성혈소판감소증후군(severe fever thrombocytopenia syndrome; SFTS)은 주로 야외에서 서식하는 SFTS 바이러스의 매개체인 작은소피참진드기(Haemaphysalis longicornis)에 물려 감염되는 것으로 알려졌다. 주요 증상으로는 발열, 구토, 설사, 혈소판 감소증 및 다발성 장기부전 등이며 치료제가 지금까지 없고 치사율이 \( 12-30 \% \)에 달하기 때문에 피해가 우려된다. 전국적으로 작은소피참진드기가 참진드기에서 우점종으로 \( 89 \% \)의 분포율을 보였으며, 다양한 환경에서 발생빈도가 높아 작은소피참진드기 방제가 절실한 상황이다.</p> <p>식물 유래 추출물은 다양한 생리활성 물질이 함유되어 있으며, 항균활성, 살충활성 및 살비활성과 같은 다양한 연구들이 꾸준히 이루어져왔다. 산해박(Cynanchum paniculatum)은 박주가리과(Asclepiadaceae)로 동아시아 지역에 주로 자생하는 다년초이다. 산해박의 주요 성분으로는 acetophenones, alkaloids 및 steroids 등으로 알려져 있으며, 약용식물로써 치통, 두드러기, 류마티스 관절염 및 심와부 통증 등의 치료를 위해 전통적 으로 이용해 왔다. 이러한 생리활성에도 불구하고 산해박 정유 및 구성성분의 장내 미생물과 작은소퍼참진드기 대한 생물학적 활성에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연 구에서는 이전에 수행되었던 산해박 정유의 집먼지진드기 2종 및 저장식품진드기에 대한 살비활성 연구를 토대로 산해박 정유 및 GC-MS 분석`을 통해 확인된 구성성분의 장내 미생물 5종에 대한 생육억제활성 및 작은소피참진드기에 대한 살비활 성에 대한 연구를 진행하였다.</p>	[ "최근 장내 유해균의 증식 억제를 위해 항생제와 합성 항균제를 오남용한 결과 장내 세균총의 균형이 무너지고 저항성 균주가 출현하는 등의 문제가 발생하고 있다. 또한 중증열성혈소판감소증후군 바이러스의 매개체인 작은소피참진드기에 대한 방제가 절실한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 약용식물로써 전통적으로 이용되고 있는 산해박을 이전에 수행된 산해박 정유 집먼지진드기에 대한 살비활성 연구를 토대로 작은소피참진드기에 대한 살비활성 연구를 진행하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9e68-4ac0-8abf-d32d542473fc_01	생명LA	붉나무의 부위 별 항산화 및 항염증 활성	<h1>재료 및 방법</h1> <h2>실험재료</h2> <p>본 연구에 사용된 붉나무(Rhus javanica)는 충북 괴산군 청천면 거봉리에서 채취하였고, 중원대학교 생약자원개발학과에서 건조 및 동정하여 시료로 사용하였다. 본 연구에 사용된 high-performance liquid chromatography grade의 methanol, petroleum ether, ethyl acetate, chloroform, acetonitrile, dimethyl sulfoxide는 Merck (Frankfurter, Darmstadt, Germany) 제품을 사용하였다. 세포배양 및 실험을 위한 Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM), fetal bovine serum, penicillin/streptomycin, trypsin은 Hyclone (Logan, UT, USA) 제품을 사용하였다. 나머지 시약은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA) 제품을 사용하였다. 모든 항체는 abcam (Cambrige, MA, USA)의 제품을 사용하였다. 기타시약 및 기기는 별도 표기하였다.</p> <h2>시료 추출 및 용매 분획</h2> <p>붉나무의 잎, 줄기, 뿌리 에틸아세테이트 분획물은 각 건조 시료 \( 500 \mathrm { ~g } \) 을 분쇄한 후, \( 80 \% \) methanol \( 500 \mathrm { ~mL } \) 로 7일간 침지한 후 Whatman filter paper (GE Healthcare Life Sciences, Amersham Place, Little Chalfont, Buckinghamshire, England)로 여과하였다. 메탄올 추출물을 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 이하의 중탕에서 감압 환류 냉각장치 \( ( \mathrm { N } - \) \( 1110 \mathrm { ~S } , \mathrm { EYELA } \), Tokyo, JAPAN)로 농축한 후 분별 깔대기를 이용하여 petroleum ether, ethyl acetate 순으로 3회 용매분획 하였다. 수득한 에틸아세테이트 분획물을 감압 환류 냉각장치로 농축하여 실험 전까지 \( -27 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에 보관하였고, dimethylsulfoxide으로 용해하여 시료로 사용하였다. 붉나무 잎, 줄기, 부리 에틸아세테이트 분획물의 수율은 각각 \( 2.8,1.1,2.2 \% \) 로 나타났다.</p> <h2>DPPH 라디칼 소거활성</h2> <p>1,1-Diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH)를 이용한 전자 공여능은 Bondet 방법[21]을 참고하여 측정하였다. DPPH solution은 \( \mathrm { DPPH } \) 를 \( 515 \mathrm { ~nm } \) 에서 흡광도 값이 \( 1.00 \) 이 되도록 에탄올을 이 용하여 희석 준비하였다. 각 농도 별 추출물 \( (0.32,1.6,8,40 \), \( 200 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) )에 DPPH solution를 첨가한 후 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 20 분 반응시켜 UV/Visible spectrophotometer (Human Cop, Xma- \( 3000 \mathrm { PC } \), Seoul, Korea)를 이용하여 \( 515 \mathrm { ~nm } \) 에서 흡광도를 측정 하였다.</p>	[ "본 연구에서는 높은 성능의 액체 크로마토그래피용 methanol, petroleum ether, ethyl acetate, chloroform, acetonitrile, dimethyl sulfoxide 등의 화학물질을 Merck에서, 세포 배양 및 실험에 필요한 물질들은 Hyclone에서 구매했다. 붉나무 잎, 줄기, 부리의 에틸아세테이트 분획물의 수율은 각각 \\( 2. 8,1. 1,2. 2 \\% \\) 로 계산되었다. 다양한 농도의 추출물에 DPPH 솔루션을 첨가한 후, UV/Visible spectrophotometer를 사용하여 흡광도를 측정하였다. 추출한 에틸아세테이트 분획물은 감압 환류 냉각장치로 농축하고, dimethylsulfoxide를 사용하여 용해하여 실험에 사용하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9e68-4ac0-8abf-d32d542473fc_02	생명LA	붉나무의 부위 별 항산화 및 항염증 활성	<p>DPPH radical scavenging activity (\(\%\))</p> <p>\( = \left [1- \left ( \mathrm { A } _ {\text { Sample } } - \mathrm { A } _ {\text { Blank } } \right ) / \mathrm { A } _ {\text { Control } } \right ] \times 100 \)</p> <p>' \( \mathrm { A } _ {\text { Sample } } \)'\(= \) Absorbance values of DPPH radicals after treatment</p>with sample.</p> <p>' \( \mathrm { A } _ {\text { Blank } }\)'\(= \) Absorbance values of ethanol.</p> <p>' \( \mathrm { A } _ {\text { Control } } =\) Absorbance values of DPPH radicals.</p> <h2>ABTS 라디칼 소거활성</h2> <p>ABTS 라디칼 소거 활성 능력은 Van den Berg 등의 방법을 참고하여 측정하였다. ABTS solution은 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt와 potassium persulfate를 혼합하여 24시간 ABTS radical을 형성시킨 후 증류수를 이용하여 \( 734 \mathrm { ~nm } \) 에서 흡광도 값이 0.70이 되도록 희석하였다. 각 농도 별 추출물에 ABTS solution을 첨가한 후 \(37 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 20분 반응시켜 UV/Visible spectrophotometer를 이용하여 \( 734 \mathrm { ~nm } \) 에서 흡광도를 측정하였다.</p> <p>ABTS radical scavenging activity (\(\%\))</p> <p>\( = \left [1- \left ( \mathrm { A } _ {\text { Sample } } - \mathrm { A } _ {\text { Blank } } \right ) / \mathrm { A } _ {\text { Control } } \right ] \times 100 \)</p> <p>' \( \mathrm { A } _ {\text { Sample } } \) ' \( = \) Absorbance values of ABTS radicals after treatment</p> <p>with sample.</p> <p>' \( \mathrm { A } _ {\text { Blank } } \) '=Absorbance values of \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \).</p>	[ "ABTS 라디칼 소거 활성 능력을 측정하기 위해 Van den Berg 등의 방법을 참고하였다. 2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt 및 potassium persulfate를 혼합하여 24시간 ABTS radical을 형성한 다음, \\( 734 \\mathrm { ~nm } \\) 에서 흡광도 값이 0.70이 되도록 희석한 solution에 sample과 \\(\\mathrm{H_2O}\\)를 추가하여 \\(37 { } ^ {\\circ } \\mathrm { C } \\) 20분 반응시킨다. 그리고 UV/Visible spectrophotometer를 이용하여 흡광도를 측정하여 계산한다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9e68-4ac0-8abf-d32d542473fc_03	생명LA	붉나무의 부위 별 항산화 및 항염증 활성	<p>' \( \mathrm { A } _ {\text { Control } } = \) Absorbance values of \( \mathrm { ABTS } \) radicals.</p> <h2>Reducing Power</h2> <p>Reducing power는 Oyaizu의 방법을 참고하여 측정하였다. 각 농도 별 추출물 potassium phosphate buffer ( \( \mathrm { pH } \) 6.6)와 potassium hexacyanoferrate(III)를 혼합한 후, \( 50 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 20분 반응시킨 후 찬물로 냉각 하여, trichloroacetic acid를 첨가하였다. 위 반응액을 \( 2000 \mathrm { ~g } \) 에서 5 분간 원심 분리하여 상등액에 증류수와 ferric chloride를 첨가하여 혼합한 후, UV/Visible spectrophotometer를 이용하여 \( 700 \mathrm { ~nm } \) 에서 흡광도를 측정하였다.</p> <p>Reducing power (Relative value of \( \mathrm { A } _ {\text { Control } } , \% \) )</p> <p>\( = \left [ \left ( \mathrm { A } _ {\text { Sample } } - \mathrm { A } _ {\text { Blank } } \right ) / \mathrm { A } _ {\text { Control } } \right ] \times 100 \)</p> <p>'A \( \mathrm { A } _ {\text { Sample } } \) ' \( = \) Absorbance values of Reducing power after treatment</p> <p>with sample.</p> <p>'A \( \mathrm { A } _ {\text { Blank } } = \) Absorbance values of \( \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \).</p> <p>' \( \mathrm { A } _ {\text { Control } } = \) Absorbance values of Reducing power after treatment</p> <p>with L-ascorbic acid.</p> <h2>총 페놀 함량 분석</h2> <p>총 페놀 함량은 Folin-Denis 방법[24]을 참고하여 측정하였다. 추출물에 증류수, folin 시약을 혼합한 후, sodium carbonate를 넣어 40분간 실온에서 반응시켰다. 수득한 상등액을 UV/Visible spectrophotometer를 이용하여 \( 725 \mathrm { ~nm } \) 에서 흡광도를 측정하였다. 표준품은 tannic acid를 사용하였고, 정량 직선방정식을 사용하였다.</p> <h2>Gallic acid에 대한 HPLC 분석</h2> <p>Gallic acid의 High performance liquid chromatography (HPLC)분석은 Waters 2695 system과 Waters 2996 Photo diode detector를 통해 분석하였다. 실험에 사용된 시료는 메탄올에 용해하여 \( 0.45 \mu \mathrm { m } \) membrane filter (Waters, Milford, MA,USA)를 이용해 여과하였고, 시료 \( 10 \mu \mathrm { L } \) 를 메탄올 및 \( 1 \% \) acetic acid \( / \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \) 을 이동상으로 Waters XBridge \( { } ^ {\mathrm { TM } } \mathrm { C } -18 \) column \( (4.6 \mathrm { ~mm } \times 250 \mathrm { ~mm } ) \) packed with \( 5.0 \mu \mathrm { m } \) diameter particles를 이용하여 흡광도 \( 271 \mathrm { ~nm } \) 에서 분석하였다. 추출물의 gallic acid는 표준품과 비교하여 동정 및 정량하였다.</p>	[ "Oyaizu의 방법과 Folin-Denis 방법을 사용하여 Reducing power와 총 페놀 함량을 측정하였다. 각각 potassium phosphate buffer, potassium hexacyanoferrate(III), trichloroacetic acid, ferric chloride, L-ascorbic acid, tannic acid 등을 사용하고 UV/Visible spectrophotometer를 이용하여 \\( 700 \\mathrm { ~nm } \\)과 \\( 725 \\mathrm { ~nm } \\)에서 흡광도를 측정하였으며, Gallic acid에 대한 HPLC 분석은 Waters 2695 system, Waters 2996 Photo diode detector를 사용하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9e68-4ac0-8abf-d32d542473fc_00	생명LA	붉나무의 부위 별 항산화 및 항염증 활성	<h1>서 론</h1> <p>활성산소종(reactive oxygen species)은 전자 운반 과정 중 불완전하게 환원된 전자나 cytokine 등 다양한 요인에 의해 생성된다. 활성산소종은 생체 내에서 산화를 일으켜 질병을 초래하는 작용을 하며, 노화와 성인병뿐만 아니라 다양한 질병의 원인이 된다. 따라서 이러한 활성산소종에 의한 산화 작용으로부터 생체를 보호할 수 있는 항산화제에 대한 연구들이 활발히 진행되고 있으며, 천연물에서 유래하는 천연 항산화제에 대한 연구가 주목받고 있다. 그 중에서, 식물 화학물질(phytochemicals)은 식물의 2차 대사산물에 의해 생성되며, phenolics 및 flavonoid 계통의 화합물로 알려져 있다. 이 물질들은 화학적인 연쇄반응을 통해 alkyl radical 또는 alkylperoxy radical에 수소를 공여하여, radical을 안정화해 제거함으로써 항산화 활성뿐 만 아니라 항암, 항염증 활성 등을 포함한 다양한 약리작용을 통해 체내 활성산소 제어에 도움을 준다. 인체의 염증반응은 인체의 생체조직을 방어하기 위한 기전으로 정상적인 염증반응은 시간의 경과에 따라 염증 촉진성 매개체(pro-inflammatory mediators)의 생성은 감소되고, 항염증성 매개체(anti-inflammatory mediators)는 증가됨으로써 염증반응이 스스로 제한되는 조절과정을 가지고 있다. 염증 반응의 산물인 Nitric oxide \( ( \mathrm { NO } ) \) 는 \( \mathrm { NO } \) synthases (NOS)에 의해 생성되며, 면역과 염증반응에서 중요한 분자로 알려져 있다. Inducible NOS (iNOS)는 염증 환경에서 대식세포에서 발현되며, iNOS는 정상 상태에서는 발현되지 않으나 LPS 등에 의해서 발현이 유도되면 다량의 \( \mathrm { NO } \)를 생성하거나 prostaglandin E2, tumor necrosis factor- \( \alpha \) 등과 같은 염증발현 중개 물질이 발생 된다. 결과적으로, iNOS에 의해 과발현된 \( \mathrm { NO } \) 에 의해 만성적인 염증 및 다양한 질병이 발생한다. 이에 iNOS와 \( \mathrm { NO } \) 생성의 억제는 염증 질환의 치료에 매우 중요하다. 따라서 염증성 매개체들의 생성을 억제하거나 염증발현 중개 물질등을 억제하는 천연 유래 화합물의 탐색은 부작용이 적은 항염증 치료제 개발을 위한 방편으로 주목받고 있다. 옻나무과에 속하는 붉나무(Rhus javanica L.)는 한국, 중국, 일본을 포함하는 동아시아에 널리 분포하며, 이질 및 설사 치료를 위한 전통 약재로 사용되어 왔다. 붉나무는 gallic acid, gallotannins, phenolic acids, triterpenoids 및 flavonoids등의 다양한 생리활성을 가지고 있다고 알려져 있으며. 이러한 생리활성 물질에 의해 항산화 활성 및 항염증 활성이 있다고 밝혀져 있다. 본 연구는 붉나무 잎, 줄기, 뿌리 에틸아세테이트 분획물의 항산화 활성 및 항염증 활성을 비교 분석하였다. 또한 HPLC/PDA 분석을 통해 활성 물질의 함량의 분석을 통해 붉나무의 부위 별 생리활성과 활성물질 간의 상관관계를 비교 분석 하였다.</p>	[ "전자 운반 과정이나 cytokine 등으로 발생한 활성산소종은 화학적 연쇄반응을 통해 식물의 2차 대사산물인 phytochemicals, 특히 phenolics와 flavonoid 계통의 화합물에 의해 안정화되어 항산화 활성을 발휘한다. 본 연구에서는 붉나무 잎, 줄기, 뿌리의 에틸아세테이트 분획물의 항산화 활성 및 항염증 활성을 비교 분석하였다. 이런 이유로 식물 화학물질에 대한 연구가 활발히 진행되며, 천연 항산화제에 대한 연구가 주목받고 있다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9e68-4ac0-8abf-d32d542473fc_06	생명LA	붉나무의 부위 별 항산화 및 항염증 활성	<h2>통계학적 분석</h2> <p>모든 실험은 3 번 이상 수행하였으며, 통계분석은 SPSS \( 18.0 \)(Statistical Package for the Social Sciences)을 이용하여 각 실험의 평균과 표준편차를 계산하였고, one-way analysis of variance (ANOVA)로 분석하였다. 그룹 간 비교는 Student's t-test를 통해, \( p>0.05 \) 수준에서 * 로 표기하였다.</p> <h1>결 과</h1> <h2>항산화 활성</h2> <p>항산화 활성을 평가하기 위해 DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성 및 환원력을 평가하였다. 붉나무 에틸아세테이트 분획물의 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과(Fig. 1A), 붉나무 잎, 줄기, 뿌리 에틸아세테이트 분획물의 농도가 높을수록 DPPH 소거 활성이 높았다. 붉나무 잎 에틸아세테이트 분획물 각 농도 \( (0.32,1.6,8,40,200 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } ) \) 에서 \( 7.6 \pm 0.5,27.2 \pm 1.8 \), \( 78.7 \pm 3.9,82.1 \pm 3.2,90.5 \pm 1.3 \% \) 로 나타났다. 붉나무 줄기 에틸아세테이트 분획물 각 농도에서 \( 6.7 \pm 0.6,33.4 \pm 4.9,87.9 \pm 0.1 \), \( 88.7 \pm 0.5,92.0 \pm 1.0 \% \) 로 나타났다. 붉나무 뿌리 에틸아세테이트 분획물 각 농도에서 \( 4.6 \pm 1.7,41.9 \pm 3.6,87.3 \pm 1.8,87.5 \pm 2.6 \), \( 87.9 \pm 1.8 \% \) 로 나타났다. 붉나무 에틸아세테이트 분획물의 ABTS 라디칼 소거활성을 측정한 결과(Fig. 1B), 붉나무 잎, 줄기, 뿌리 에틸아세테이트 분획물의 농도가 높을수록 ABTS 소거 활성이 높았다. 붉나무 잎 에틸아세테이트 분획물 각 농도에서 \( 12.5 \pm 2.5,43.2 \pm 3.4,96.9 \pm 1.1,99.6 \pm 1.5,99.9 \pm 1.2 \% \) 로 나타났다. 붉나무 줄기 에틸아세테이트 분획물 각 농도에서 \( 1.49 \pm 1.9 \), \( 52.3 \pm 2.9,97.2 \pm 0.5,99.7 \pm 0.7,99.8 \pm 0.7 \% \) 로 나타났다. 붉나무뿌리 에틸아세테이트 분획물 각 농도에서 \( 15.7 \pm 1.5,69.7 \pm 3.3 \), \( 98.8 \pm 0.3, 99.8 \pm 0.8, 99.9 \pm 1.0 \% \) 로 나타났다.</p> <p>붉나무 에틸아세테이트 분획물의 환원력을 측정한 결과(Fig. 1C), 붉나무 잎, 줄기, 부리 에틸아세테이트 분획물의 농도가 높을수록 환원력이 높았다. 환원력은 L-ascorbic acid와 비교하였으며, 시료 농도 \( 200 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 를 100 으로하여 상대적인 값으로 표현하였다. 붉나무 잎 에틸아세테이트 분획물 농도 \( (40,200 \mu \mathrm { g } / \) \( \mathrm { mL } \) 에서 \( 47.6 \pm 1.2,56.7 \pm 3.2 \% \) 로 나타났다. 붉나무 줄기 에틸아세테이트 분획물 농도 \( (40,200 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } ) \) 에서 \( 59.6 \pm 2.1,91.0 \pm 2.6 \% \)로 나타났다. 붉나무 부리 에틸아세테이트 분획물 농도 \( (40,200 \) \( \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 에서 \( 57.4 \pm 2.6,71.0 \pm 3.4 \% \) 로 나타났다.</p>	[ "통계학적 분석을 위해 모든 실험은 3번이상 수행하였으며, 통계분석은 SPSS \\(18.0\\)을 통해 각 실험의 평균과 표준편차를 계산하였고, one-way analysis of variance를 이용했다. 항산화 활성 평가를 위해 DPPH와 ABTS의 라디칼 소거활성과 환원력을 평가하였다. 붉나무 에틸아세테이트 분획물의 DPPH 라디칼 소거활성, ABTS 라디칼 소거활성, 환원력을 측정한 경우 모두 붉나무 잎, 줄기, 뿌리 에틸아세테이트 분획물의 농도가 높을수록 각각 DPPH 소거 활성, ABTS 소거 활성, 환원력이 높았다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9e68-4ac0-8abf-d32d542473fc_05	생명LA	붉나무의 부위 별 항산화 및 항염증 활성	<h2>Total RNA 추출 및 cDNA 합성</h2> <p>RAW264.7 세포를 24시간 배양한 후 농도 별로 시료를 처리했다. 시료 처리 48 시간 후 \( \mathrm { PBS } \) 로 세척한 후, \( \mathrm { RNeasy } ^ {\otimes } \) Plus Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany)를 이용하여 total RNA를 얻었다. 모든 과정은 \( 4 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 진행되었으며, Quantus fluorometer RNA system (Promega, Madison, WI, USA)를 사용하여 정량하였으며, \( \mathrm { cDNA } \) 합성을 위해 \( 1 \mu \mathrm { g } \) 의 total RNA를 사용하여 ReverTra Ace \( - \alpha \)-(Toyobo, Osaka, Japan)를 이용하여 cDNA를 합성하였다.</p> <h2>RT-PCR</h2> <p>cDNA상의 타겟 유전자를 증폭시키기 위하여 Quick \( \mathrm { Taq } ^ {\infty } \mathrm { HS } \) Dye Mix (Toyobo, Osaka, Japan)와 합성한 cDNA, forward primer와 reverse primer로 PCR을 수행하였다. \( \mathrm { PCR } \) 의 조건은 다음과 같다. \( 94 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 로 2 분 간 denaturation을 시킨 후, \( 94 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 30초 간 denaturation 후 각 \( \mathrm { Tm } \) 값에 맞추어 30초간 annealing, \( 68 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 1분 간 extension을 30 cycle 반복하였고 마지막 단계로 \( 72 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 10 분 간 extension하였다. House keeping gene으로 GADPH을 사용하였고 \( 2 \% \) agarose gel(Affymetrix, Cleveland, OH, USA)로 UV상에서 band를 ChemiDoc(Bio-rad)로 확인하였다. 각 primer의 서열은 다음과 같다. iNOS forward 5'-AAT GGC AAC ATC AGG TCG GCC ATC ACT-3', reverse 5'-GCT GTG TGT CAC AGA AGT CTC GAA CTC-3'. COX-2 forward 5'-GGA GAG ACT ATC AAG ATA GT-3', reverse 5'-ATG GTC AGT AGA CTT TTA CA-3'. GADPH forward 5'-AAC TTT GGC ATT GTG GAA GG-3', Reverse 5'-ATG CAG GGA TGA TGT TCT GG-3'.</p>	[ "RAW264.7 세포를 24시간 동안 배양한 후, 농도에 따른 처리를 진행하였다. 처리 후 48시간 뒤, PBS로 세척하고, RNeasy Plus Mini Kit를 이용하여 total RNA를 추출하였다. 이 모든 과정은 4℃에서 수행되었으며, total RNA를 정량한 후 1µg를 이용해 cDNA를 합성하였다. 이후 GADPH를 House keeping gene으로 사용하고, 2% agarose gel에서 UV 상에서 band를 확인하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9e68-4ac0-8abf-d32d542473fc_07	생명LA	붉나무의 부위 별 항산화 및 항염증 활성	<h2>총 페놀 화합물 함량 및 HPLC를 통한 gallic acid 화합물 동정</h2> <p>붉나무 에틸아세테이트 분획물의 총 페놀류 화합물의 함량 및 HPLC 분석을 통한 gallic acid 화합물의 분석 및 동정을 위해 표준품과 비교하여 정량 분석하였다. 총 페놀 함량을 확인하기 위해 농도 별로 희석한 tannic acid 표준품의 정량 곡선을 통해 환산하였다. 정량 곡선은 \( \mathrm { y } =0.0127 \mathrm { x } + 0.1012 \) 로 나타났으며, 직 선성은 0.9884 였으며, 이를 통해 환산한 총 페놀 화합물의 함량은 각각 \( 62.9,70.3,73.9 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 으로 정량되었다(Table 1). 표준품과 비교하여 HPLC를 통한 gallic acid를 분석 및 동정한 결과(Fig. 2), Choromatogram 상에서 retention time은 8.01분으로 나타났으며 \( 210 \mathrm { ~nm } \) 에서 \( 400 \mathrm { ~nm } \) 의 spectrum 비교를 통해 gallic acid의 최대흡광도인 \( 271 \mathrm { ~nm } \) 와 유사성을 확인하였으며, pattern의 유사성을 통해 gallic acid로 동정되었다. 표준품의 정량 곡선은 \( \mathrm { y } =25049 \mathrm { x } + 36374 \) 로 나타났으며, 직선성은 0.9981 였으며, 이를 통해 붉나무 잎, 줄기, 뿌리 에틸아세테이트 분획물에서 환산한 gallic acid의 함량은 각각 \( 21.5,30.6,27.7 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 으로 정량되었다.</p> <h2>세포 생존율</h2> <p>붉나무 잎, 줄기, 뿌리 에틸아세테이트 분획물의 세포 생존률을 확인한 결과(Fig. 3), 붉나무 잎, 줄기, 뿌리 에틸아세테이트 분획물 \( 100 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 농도에서 \( 110.4 \pm 4.2,114.8 \pm 3.0,116.2 \pm 0.3 \% \) 로 나타났다. 따라서 붉나무 잎, 줄기, 뿌리 에틸아세테이트 분획물의 RAW264.7 세포에 대한 \( 100 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } \) 이하 농도에서 시료의 독성은 확인되지 않았다.</p> <h2>항염증 활성</h2> <p>항염증 활성을 확인하기 위해, Nitric oxide (NO) 생성량 확인 및 iNOS 및 COX-2 단백질 및 mRNA 수준을 확인하였다. 붉나무 에틸아세테이트 분획물의 NO 수준을 확인한 결과(Fig. 4), LPS 처리에 의해 증가된 NO 는 처리된 시료에 의해 감소하였다. 붉나무 에틸아세테이트 분획물 잎, 줄기, 뿌리의 NO 생성량은 \( 449.1 \pm 5.3,222.2 \pm 1.0,208.0 \pm 0.9 \% \) 로 나타났다. 붉나무 에틸아세테이트 분획물의 iNOS 및 COX-2 단백질 발현을 확인한 결과(Fig. 5), iNOS 단백질 발현은 모두 감소하였다. 잎, 줄기, 뿌리 처리군 각각 iNOS 발현량은 LPS 처리군 \( (100 \%) \) 에 비해 \( 55.4 \pm 3.1,76.4 \pm 7.1,17.1 \pm 4.4 \% \) 로 나타났다. COX-2 단백질 발현 또한 모두 감소하였다. 잎, 줄기, 뿌리 처리군 각각 COX-2 발현량은 \( 86.5 \pm 4.1,93.9 \pm 3.8,35.6 \pm 6.6 \% \) 로 나타났다. 붉나무 에틸아세테이트 분획물의 iNOS 및 COX-2 mRNA 발현을 확인 한 결과(Fig. 6), iNOS mRNA 발현은 잎과 부리 처리군에서 감소하였다. 잎, 줄기, 뿌리 처리군 각각iNOS 발현량은 \( 92.6 \pm 2.2,110.2 \pm 1.1,37.4 \pm 4.8 \% \) 로 나타났다.COX-2 mRNA 발현 또한 모두 감소하였다. 잎, 줄기, 부리 처리군 각각 COX- 2 발현량은 \( 58.2 \pm 4.2,90.1 \pm 3.2,4.5 \pm 3.2 \% \) 로 나타났다.</p>	[ "붉나무 에틸아세테이트 분획물의 총 페놀 함량과 gallic acid 화합물을 HPLC 분석을 통해 동정한 결과, 페놀 화합물의 함량은 각각 62.9, 70.3, 73.9 mg/g로 정량되었고 HPLC를 통한 gallic acid의 동정 결과 gallic acid의 함량은 각각 \\( 21.5,30.6,27.7 \\mathrm { mg } / \\mathrm { g } \\) 으로 정량되었다. RAW264.7 세포에 대한 시료의 독성은 100\\(\\mu\\mathrm{g}/\\mathrm{ml}\\) 이하 농도에서 발견되지 않았다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9e68-4ac0-8abf-d32d542473fc_08	생명LA	붉나무의 부위 별 항산화 및 항염증 활성	<h1>고 찰</h1> <p>항산화 활성을 가지는 물질들은 세포 내 대사에서 발생하는 다양한 전자 또는 산소, 수소 이온들을 제어한다. 세포는 활성 산소종에 대한 방어 체계를 작동하여 세포 손상을 억제하고 산화적 스트레스를 경감시킨다. 산화적 스트레스에 의해 손상된 인체는 노화, 암, 다양한 병리적 증상에 이를 수 있다 . DPPH 및 ABTS 라디칼의 소거 활성 측정은 생리활성 물질의 항산화 활성을 측정하기 위해 널리 사용되는 방법이다. 붉나무에 털아세테이트 분획물의 DPPH 라디칼에 대한 소거 활성은 항산화 활성을 IC50 (Inhibitory Concentration \(50 \%\)) 값으로 비교한 결과, 잎 \( (4.6 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } ) \), 줄기 \( (3.5 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } ) \), 뿌리 \( (3.2 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } ) \) 로 나타났다. 또한 \( \mathrm { ABTS } \) 라디칼에 대한 소거 활성을 IC50 값으로 비교한 결과, 잎 \( (1.6 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } ) \), 줄기 \( (1.3 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } ) \), 뿌리 \( (1.0 \mu \mathrm { g } / \mathrm { mL } ) \) 로 나타났다. 항산화 활성은 라디칼 소거 활성뿐만 아니라, 금속 킬레이팅, 연쇄반응 억제, 환원력 등을 포함한다. 환원력은 항산화 활성을 가진 물질이 전자를 환원시켜 노란색의 화합물이 초록 또는 청색으로 전환되는 작용을 이용한 것으로, 항산화 활성을 확인하는 지표로 사용된다. 환원력은 L-ascorbic acid를 100으로 하여 상대적인 값으로 나타내었으며, 그 활성은 줄기>뿌리>잎 순으로 나타났다. 이를 통해 라디칼 소거 활성은 모든 부위의 활성이 뛰어났으나, 상대적으로 뿌리와 줄기에서 높은 활성을 나타냈으며 환원력 또한 뿌리와 줄기에서 높은 활성을 나타내었다. 붉나무는 gallic acid를 비롯한 다양한 페놀류 화합물을 포함하고 있으며 특히 gallic acid 및 그 유도체들은 다양한 생리활성이 있다고 밝혀져 있다. 페놀류 화합물의 함량을 확인한 결과 잎, 줄기, 뿌리에서 각각 \( 62.9 \), \( 70.3,73.9 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 으로 나타났다. 또한 gallic acid의 함량을 확인하기 위해 HPLC/PDA 분석을 실시하였다. 표준품의 spetrum에 따른 absorbance pattern과 retention time을 비교 분석한 결과 gallic acid가 잎, 줄기, 뿌리에서 모두 동정되었다. 표준품의 정량곡선과 비교 분석하여 정량한 결과, 잎, 줄기, 뿌리에서 \( 21.5 \), \( 30.6,27.7 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \)로 나타났다. 이 결과, 높은 항산화 활성을 나타낸 줄기 및 뿌리의 페놀류 화합물의 함량이 잎에 비해서 높았으며, 그 지표성분으로 알려져 있는 gallic acid의 함량 또한 비슷한 양상을 보였다. 이를 통해 붉나무의 항산화 활성과 페놀류 화합물 및 gallic acid의 함량과는 밀접한 관련성을 가진다고 사료된다. Pro-inflammatory cytokines, prostaglandin과 NO 생성은 LPS와 같은 물질에 의해 활성화된 대식세포에서 염증 반응에서 중요한 역할을 한다. NO는 iNOS에 의해 Larginine으로부터 생성되며, 정상적인 상태에서는 혈관 확장, 면 역 반응, 신경 전달 등의 생리적인 기능을 조절하는 중요한 역할을 한다. 하지만 염증 반응에서 비정상적으로 과발현된 NO는 부종을 일으키고 염증 반응을 심화시켜 세포 및 조직 손상을 야기한다. 결과적으로 만성 염증 질환 및 자가면역질환 등을 발생시키게 된다. iNOS의 발현은 세균성 독소 또는 염증 및 산화성 스트레스, 면역반응, 조직손상 등에 따라 유리 되는 다양한 cytokine에 의해서 유전자 전사단계에 작용하게 된다. COX-2는 염증 반응을 포함하는 면역 반응에 관여하고, 염증성 cytokine이 분비되면 COX-2가 활성화된다. 또한 COX-2는 염증이 발생한 세포나 조직에서 과량의 prostaglandin 생성을 유도하여 혈관 생성을 촉진하고 세포의 증식을 도울 뿐 아니라 면역능력을 억제함으로써 암세포 성장에 좋은 환경을 제공하여 COX-2의 발현은 종양 발생 및 발암과 같은 질병과 직접적인 연관성을 나타낸다. 본 연구에서 붉나무 에틸아세테 이트 분획물은 LPS로 활성화된 대식세포의 NO 생성을 억제하는 것을 확인하였다. 또한 iNOS 단백질 발현 및 mRNA 수준의 저해 효과를 확인하였으며, 뿌리의 항염증 효과는 잎과 줄 기에 비해 효과적이었다. 비록 잎의 항산화 활성 및 페놀류 화 합물의 함량은 상대적으로 낮았지만, 항염증 활성에서는 높은 활성을 나타냈다. 이를 통해 NO 생성의 저해는 iNOS 및 COX-2 발현의 억제로 야기되며 붉나무 에틸아세테이트 분획물은 NO 생성에 직간접적으로 영향을 미쳤다. 또한 붉나무의 gallic acid를 비롯한 페놀화합물의 함량과 직접적인 상관관계가 있다고 사료된다. 이를 통해 붉나무 에틸아세테이트 분획물의 항염증 및 항산화 활성을 확인하였으며 결론적으로 뿌리의 생리활성이 잎과 줄기의 생리활성에 비해 인체에 높은 효과를 나타낼 것이라는 것을 확인하였다.</p> <h1>초 록</h1> <p>붉나무는 동아시아에서 주로 분포하는 옻나무과의 식물이다. 붉나무의 잎, 줄기, 뿌리 에틸아세테이트 분획물의 항산화 활성 및 항염증 활성을 확인하였다. 붉나무 뿌리 에틸아세테이트 분획물의 DPPH 및 ABTS radical 소거활성이 가장 효과적이었으며, 충 페놀 화합물의 함량은 \( 62.9,70.3 \), \( 73.9 \mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 으로 나타났다. HPLC/PDA 분석을 퉁해 gallic acid를 동정 및 정량하였다. LPS로 자극시킨 RAW264.7 세포에서 항염증 활성을 확인하였다. iNOS의 발현 억제를 통한 NO 생성을 억제하였으며, 이러한 결과들을 통해 gallic acid를 포함하고 있는 붉나무는 염증 질환의 효과적인 경감 및 치료제로 개발될수 있는 가능성을 보였으며, 붉나무 뿌리의 에틸아세테이트 분획물의 활성이 잎과 줄기 에틸아세테이트 분획물의 활성보다 뛰어났다.</p>	[ "산화적 스트레스로 인한 인체 손상이 노화, 암, 다양한 병리 증상으로 이어질 수 있음을 설명한다. 이를 예방하기 위한 방안으로, 항산화 활성을 측정하는 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성 측정법이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 붉나무 에틸아세테이트 분획물이 LPS로 활성화된 대식세포의 NO 생성을 억제하며, iNOS의 발현 억제를 통해 만성 염증 및 자가면역 질환의 예방 및 치료에 효과적임을 보여주었다. 이 결과로 붉나무 뿌리의 에틸아세테이트 분획물의 활성이 잎과 줄기 분획물보다 우수함을 확인하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9e68-4ac0-8abf-d32d542473fc_04	생명LA	붉나무의 부위 별 항산화 및 항염증 활성	<h2>세포배양</h2> <p>본 연구에 사용된 RAW264.7 세포는 American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA, USA)에서 분양 받아 실험하였다. 세포는 \( 1 \% \) penicillin/streptomycin 및 \( 10 \% \) fetal bovine serum이 포함된 \( \mathrm { DMEM } \) 에서 \( 37 ^ {\circ } \mathrm { C } , 5 \% \mathrm { CO } _ { 2 } \) 조건하에 배양하였다.</p> <h2>세포 생존율</h2> <p>RAW264.7 세포를 24시간 배양한 후 농도 별로 시료를 처리하였다. 시료 처리 24 시간 후 alamarBlue \( { } ^ {\circledR } \) Cell Viability Reagent (Thermo Fisher Scientific, \( \mathrm { MA } , \mathrm { USA } \) )을 배지의 총량의 \( 10 \% \)씩 처리하여 2시간 배양하였다. 반응 후 \( \mathrm { UV } / \mathrm { Visible } \) spectro- photometer을 이용하여 \( 570 \mathrm { ~nm } \) 에서 흡광도를 측정하여 세포생존율을 확인하였다.</p> <h2>\( \mathrm { NO } \) 생성량 측정</h2> <p>RAW264.7 세포를 24시간 배양한 후 농도 별로 시료를 처리하였다. 시료 처리 1시간 후 \( \mathrm { LPS } \) 를 처리하여 24 시간 배양한 상등액을 \( \mathrm { NO } \) 생성량 측정에 사용하였다. 세포 상등액에 Griess reagent \( (1 \% \quad \) sulfanilamide, \( 0.1 \% \quad \mathrm { ~N } \)-1-naphthylenediamine dihydrochloride, and \( 5 \% \) phosphoric acid)를 처리하여 \( 540 \mathrm { ~nm } \)에서 흡광도를 측정하였다.</p> <h2>Immunoblotting</h2> <p>RAW264.7 세포를 24시간 배양한 후 농도 별로 시료 및 LPS를 처리하였다. 시료 처리 24시간 후 PBS로 두 번 세척한 후, protease inhibitor cocktail을 포함한 RIPA buffer로 용해한 후 얼음에서 30 분간 정치시켰다. 세포 용해액을 \( 4 ^ {\circ } \mathrm { C } , 12,000 \mathrm { rpm } \)에서 20 분 간 원심분리하고, 상층액은 Bradford 시약(Bio-rad, California, CA, USA)을 이용하여 단백질 정량을 실시하였다. 세포 용해액은 \( 2 \times \) Lamilae buffer와 혼합하여 \( 95 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 5 분간 가열 후 각 \( 20 \mu \mathrm { g } \) 단백질량에 해당하는 시료를 \( 10 \% \mathrm { SDS } - \) PAGE에서 전기 영동하여 분리하였다. 전기 영동된 단백질은 polyvinylidene difluoride membrane 막에 옮겨 상온에서 1 시간 동안 blocking (5 \% skim milk in TBST) 하였다. 1차 항체를 \( 4 { } ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 overnight 처리하였다. TBST로 세척하고, 2 차 항체를 1시간 동안 반응시켰다. TBST로 세척하고 enhanced chemiluminescence western blotting detection kit (Bio-rad)로 반응하였다. 단백질 밴드는 ChemiDoc (Bio-rad)로 촬영하여 확인하였다.</p>	[ "RAW264.7 세포를 \\( 1 \\% \\) penicillin/streptomycin, \\( 10 \\% \\) fetal bovine serum 포함 DMEM에서 \\( 37 ^ {\\circ } \\mathrm { C } , 5 \\% \\mathrm { CO } _ { 2 } \\) 조건하에 24시간 배양한 후, 농도 별로 시료를 처리하여 alamarBlue Cell Viability Reagent로 2시간 배지하여 \\( 570 \\mathrm {nm } \\)에서 흡광도를 측정하여 세포 생존율을 확인하고, LPS를 처리하여 Griess reagent로 \\( 540 \\mathrm { nm } \\)에서 흡광도를 측정하여 \\(\\mathrm {NO}\\) 생성량을 측정하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_03	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<h3>환원당과 젓산균 수의 변화</h3> <p>탈지분유에 주박 불할을 첨가하여 제즈한 요구르트의 환원당 변 화는 Fig. \( 2 \Lambda \) 와 같다. 빌효 선 실험군의 환원당 함량은 대조군 \( 3.98 \% \), 실험군 4.09-4.10 \%로 빼우 유사하였으며, 발효 6 시긴 이후 급걱하게 감소하였다. 발효 12 시긴에 환원당 함량은 대조 군 \( 3.78 \% \), 주박 불말 \( 0.5,1.0 \) 및 \( 2.0 \% \) 첨가 요구르트는 각각 \( 3.78,3.77,3.70 \% \), 주박 불말의 첨가랑이 증가힐수록 발효과 징에서 환원당의 소비가 승가하였다. 환원당은 발효과정에서 젓 산균의 영양원으로 이용뇌며, 유기산, 알코올, 이산회난소 등의 물실로 변환뇌기 때문에 감소하느데, 주박 불말의 첨가량이 승 가힐수록 환원낭 소비가 승가하느로 발효과정에서 젓산균 생균 수의 변회를 조사하였다(Fig. 2B). 생욱시긴과 쳐대 젓선균 생 균수는 대조군은 15시긴빤에 \( 6.84 \mathrm { log } \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 예서 \( 8.77 \mathrm { log } \) \( \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 까지, 주박 불말 \( 0.5 \% \) 첨가굴은 12시긴만에 \( 6.84 \mathrm { log } \) \( \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 예서 \( 8.84 \mathrm { log } \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 까지, \( 1.0 \% \) 첨가군은 9시긴만에 \( 6.51 \log \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 예서 \( 8.94 \log \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 까지, \( 2.0 \% \) 섬가군은 9 시긴반에 \( 6.66 \mathrm { log } \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 예서 \( 8.96 \mathrm { log } \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 까지 승가하였 다. 즉, 젓산균 생균수는 주박 불딸의 점가랑에 비례하여 승가 하였으머, 젓산균 수가 쳐내로 증가하는 시간도 주박 불말의 첨 가랑이 증가힐수록 단축되었다. 젓신균은 영양소의 생합성 능력 이 제현되이 있이 비다빈, 아미노산, 파련 또는 기리미던 등의 복합영양소를 컬요로 하는 점을 고려하변 주박 분말이 이러현 박합영양소의 공급원으로 삭용하여 젓산균의 생육과 산의 생성 을 조지시키는 깃으로 사료뇌었다. 주바 분얼의 청가랴에 비계 undefined 숭현 감자 puree로 대체하여 요구를(Shin 등, 1994)와 탄지분 유에 오디 불말을 0.5-3.0 \% 첨가현 요구르트(Sung과 Choi 2014)에서와 같은 경향이었다. 그러나 탈지분유에 통보릿가루 (Lee 등, 2013)를 1-7 \% 또는 오가기 분말(Oh와 Kang 2015) 을 0.5-2.0 \% 첨가현 요구르트에서는 첨가량이 승가힐수륵 젓 산규수가 감스하는 깃으로 보지니이 있이 본 연구 견과와 상이하였다. 본 연구에서 발효 12시간 후 대조군과 모든 주박 분말 첨가군의 짓선균 생균수는 8.72-8.94 \( \mathrm { log } \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 로 현세 우리나 라 추산몰의 가공기준 및 성분규격상 홍후발효유의 종 젓산균 수 기준치인 \( 8.0 \log \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 이상을 충곡하있다. 따라서 요구로 드 제조에 주바 분말의 첨가는 젓산균의 생육과 산 생성을 훙 진시켜 요구르느의 줌실을 항상시키는 효과를 기대할 수 있을 깃으로 여겨진다.</p>	[ "탈지불유에 주박 불할을 첨가한 후 제조된 요구르트의 환원당 변화를 분석한 결과, 발효 초기에는 대조군과 실험군 간의 환원당 함량 차이가 크지 않았지만, 발효 6시간 후에는 급격히 감소하였다. 환원당이 발효 과정에서 젖산균의 영양원으로 사용되고, 이 과정에서 유기산, 알코올, 이산화탄소 등으로 변환되어 감소한다. 주박 불말 첨가량이 증가할수록 환원당 소비와 젖산균 수가 증가하며, 이로 인해 젖산균 수가 증가하는 시간이 단축되었다(Fig. 2B)." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_00	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<h1>주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성</h1> <h2>서 론</h2> <p>우유 또는 탈지유에 젖산균을 배양하여 제조하는 요구르트는 주원료인 우유보다 산미와 향미가 강화되었으며, 우유 성분 이외에 젖산균의 작용에 의하여 생성되는 비타민, 펩티드, 미량의생리활성물질과 젖산균 생균체가 포함되어 있는 우수한 발효식품이다(Gilliland 1989). 또한 요구르트는 우유보다 영양과 소화율이 향상된 가공식품으로 독특한 풍미와 젖산균의 장내증식에의한 정장작용 등과 같은 건강 증진 효과로 인하여 꾸준히 수요가 증가하고 있다. 우리나라에서도 경제발달과 함께 건강에대한 관심의 증대로 기존의 액상 요구르트보다 유고형분 함량과 젖산균수가 많은 커드 상의 호상 요구르트 제품의 소비량이꾸준히 증가하고 있다(Ahn 등, 2014). 최근에는 요구르트의 기능성을 강화시키기 위하여 다양한 생리활성 성분을 함유하고 있는 천연의 부재료[다시마(Jeong과 Bang 2003), 클로렐라(Sung등, 2005), 마늘(Cho 등, 2007), 버찌분말(Kim 등, 2009), 오디분말(Sung과 Choi 2014), 오가피 분말(Oh와 Kang, 2015), 자색고구마(Kim 등, 2015a), 등]뿐만 아니라 비타민, 무기질, 섬유질, 불포화지방산 함유 유지 등을 첨가하여 요구르트를 제조하는 연구(Gahruie 등, 2015)가 보고되고 있다. 또한 클로렐라와오디를 첨가한 요구르트는 상품화되기도 하였다.</p> <p>한편, 주박은 쌀, 물, 누룩, 효모를 주원료로 청주, 약주 등의술을 양조하는 과정에서 술을 거르고 남은 찌꺼기로 원료 쌀의약 20 % 정도가 얻어진다. 술을 발효하여 압착하고 남은 주박에는 당질과 단백질을 주성분으로 식이섬유, 비타민, 무기질, 알코올, 유기산, 효소, 효모 등이 함유되어 있다(Shon 등, 1990).특히 주박은 다량의 효소와 효모가 포함되어 소화, 흡수를 촉진시키며, 식후 혈당 조절(Kim과 Cho 2006), 항산화(Kim 등,2010), 항알러지(Kang 등, 2011), 항염증(Park 등, 2014), 면역활성화(Park 등, 2015) 등의 기능이 있는 것으로 보고되어 있다.주박은 높은 수분함량으로 쉽게 변질되는 단점이 있음에도 불구하고 주박을 식품소재로 첨가하여 제품의 물성과 품질을 개선함과 동시에 주박의 생리활성을 활용하는 연구가 국수(Kim등, 2007), 브라운 소스(Lee 2008), 야콘 장아찌(Jung 등,2012), 설기떡(Cho 등, 2013), 증편(Ko와 Sim 2014), 머핀(Yun등, 2015), 등에서 꾸준하게 수행되었다. 그러나 현실적으로는주박의 일부만이 향미성분을 이용한 야채 절임류 제조 및 동물사료, 비료, 식초의 원료 등에 사용될 뿐 대부분은 폐기되고 있는 실정이다(Kim 등, 2015b). 최근에는 한류의 영향으로 막걸리와 같은 전통주의 생산과 소비가 급격하게 증가함에 따라 그부산물인 주박의 양도 크게 증가하고 있어 폐기되는 주박의 이용에 대한 관심이 증대되고 있다</p> <p>현재까지 주박을 probiotic bacteria 생육배지로 사용하는 연구(Kim 2011)가 있을 뿐 유산균 배양과 요구르트 제조에 활용한 연구는 매우 미미하다. 따라서 본 연구에서는 주박을 식품소재로 활용하는 연구의 일환으로 주박 분말을 첨가한 요구르트를 제조하였다. 요구르트 원료로 사용되는 탈지분유에 주박분말을 첨가하여 젖산균의 발효특성과 관능적 특성, 그리고 주박 함유 요구르트에서 생성된 커드의 안정성을 조사함으로써 주박을 요구르트 발효에 이용하기 위한 기초적인 자료를 확보하고자 하였다.</p>	[ "최근 요구르트의 기능성 강화를 위해 다양한 천연 부재료와 생리활성 성분이 첨가되며, 이에 따라 본 연구에서는 주박 분말을 첨가한 요구르트를 제조하였다. 주박에는 식이섬유, 비타민, 무기질 등과 같은 주성분들이 포함되어 있어, 당질과 단백질 흡수를 촉진하고 다양한 기능을 가지며, 이를 요구르트 발효에 이용하려는 연구가 수행되었다. 그러나 주박의 높은 수분함량으로 인해 변질이 쉬운 문제가 있지만, 식품 소재로 활용하여 제품의 품질과 물성을 개선하는 연구가 진행되고 있다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_15	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<h3>커드 안정성</h3> <p>커드 안정성은 발효액에서 커드의 분리상태를 측정한 기존의 방법(Puvanenthiran 등, 2002)을 변형하여 다음과 같이 조사하였다. 부피를 측정이 가능한 원심분리관으로 충분히 혼합시킨 발효액 \( 10 \mathrm { ~mL } \)를 원심분리 \( \left (500 \times \mathrm { g } , 4 ^ {\circ } \mathrm { C } \right . \), 5분 \( ) \)한 후 상등액의 부피를 측정하였다. 전체부피에 대한 상등액 부피의 비를 계산하여 유청 비율(whey ratio)로 나타내었다.</p> <h3>관능검사</h3> <p>관능검사는 12시간 발효시킨 요구르트에 \( 10 \% \)로 설탕을 가하고 \( 4 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 24시간 보관 후 청운대학교 식품영양학과 대학생 20명을 대상으로 색, 맛, 향, 집도, 종합적인 기호도에 대하여 최저 1점, 최고 5점의 5단계 평가법으로 평가하였다(Jeong과Bang 2003).</p> <h3>통계분석</h3> <p>관능적 특성 결과는 SPSS (Statistical Package for SocialScience, SPSS Inc., Chicago, IL, USA, version 11.5)로 통계처리 하였으며 ANOVA를 이용하여 Duncan’s multiple rangetest로 \( 5 \% \)수준에서 각 시료간의 유의성을 검증하였다(유의수준 \( p<0.05 \) ).</p> <h2>결과 및 고찰</h2> <h3>주박 성분</h3> <p>동결건조로 제조한 막걸리 주박 분말의 조단백질과 총탄수화물의 함량을 micro-Kjeldahl법과 phenol-sulfuric acid법으로 각각 분석하였다. 조단백질은 \( 9.76 \% \), 층총탄수화물은 \( 79.40 \% \)로 알코올 발효에 이용되지 않은 탄수화물이 대부분이었다. 특히 DNS법으로 측정한 환원당 함량은 \( 3.20 \% \)로 젖산균이 쉽게 이용할수 있는 발효성 당은 소량 함유되어 있는 것으로 판단되었다. 건조하지 않은 탁주박(수분 함량 \( 65.5 \% \)에서 탄수화물이 \( 24.9 \) \( \% \), 조단백질 \( 8.9 \% \)인 보고(Kim과 Cho 2006)와 비교하면 본연구에 사용한 주박 분말의 탄수화물 함량은 높고, 조단백질 함량은 낮은 수준이었다. 이러한 차이는 원료와 술 제법의 차이에 기인하는 것으로 사료된다.</p> <h3>pH와 적정산도의 변화</h3> <p>탈지분유 \( 10 \%( \mathrm { w } / \mathrm { w } ) \) 현탁액에 주박 분말을 0 (대조군), \( 0.5,1.0 \), \( 2.0 \% \)를 첨가하여 원료를 준비하고 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \에서 15시간 동안 발효시켜 요구르트를 제조함에 있어 pH와 적정산도의 변화를 경시적으로 측정하였다. 요구르트의 pH는 모든 실험구에서 발효 12시간까지 급격하게 감소하였으며, 그 이후 발효 15시간까지는 다소 완만하게 감소하였다(Fig. 1A). 발효과정에서 주박 분말 첨가군의 pH가 대조군보다 낮았으며, pH의 감소 정도는 주박 분말의 첨가량에 비례하였다. 이는 곡류를 첨가한 요구르트의 pH가 탈지분유 만으로 제조한 요구르트보다 다소 낮은 경향을 보인 결과(Kim과 Ko 1993)와 쌀 분말을 \( 2-6 \% \) 첨가한 요구르트의 pH가 더 낮았다는 보고(Paik 등, \ * 2004 \))와 일치하는 결과이다. 발효 \(12 \)시간에 주박 분말을 침가한 실험군의 pH는 \(4.24-4.32 \)로 유사하였다. 이러한 결과는 요구르트의 바람직한 pH가 \(3.27-4.53 \)이라는 보고(Chamber \(1979 \))를 만족하였으며, 쌀 분발을 \( 2-6 \% \) 첨가하여 제조한 요구르트에서 발효 \(14 \)시간에 pH가 \(4.32-4.35 \_ 범위의 값을 보인 결과(Paik 등, 2004)보다 다 소 낮은 pH를 보였다. 요구르르 발효 중 적정산도의 변화는 모든 실험구에서 발효 12시간까지 급속하게 증가하였으며(Fig. 1B), pH의 변화와 동일한 경향이었다. 발효 12시간 후 주박 분말 첨가 요구르트의 산도는 \(1.19 - 1.29 \% \), 대조구는 \( 1.07 \% \)로 주박 분발의 첨가로 산의 생성이 촉진되었음을 나타내었다. 이는 본 연구에서 사용한 주박 분말의 낮은 환원당 함량 \( (3.20 \%) \)과 적은 첨가량(0.5 - \( 2.0 \%) \)을 고려하면 주박 분말에 함유된 환원당 보다는 미량으로 작용하는 발효촉진물질에 기인하는 것으로 사료되었다. 젖산균은 일반적으로 전분분해효소 활성이 매우 미미하며, 곡류를 첨가한 요구르트에서 산생성이 높은 이유는 곡류에 젖산균 생합성에 필요한 발효촉진물질이 함유되어 있기 때문이라는 보고(Kim과 Ko 1993)가 이러한 판단의 근거가 되었다. 또한 주박 분말 첨가량에 비례하여 적정산도가 증가하는 경향은 식품소재를 첨가하여 요구르트를 제조하는 기존의 보고(Paik 등, 2004; Sung 등, 2005; Sung과 Choi 2014)와 동일한 결과이다. 또한 시판되고 있는 농후 발효유의 적정산도가 \( 0.97 - 1.4 \% \)의 범위라는 결과(Lec와 Hwang 2006)와 비교하면 본 연구의 결과도 역시 이 범위에 속하였다.</p>	[ "발효액에서 커드의 안정성을 측정하기 위해, 부피를 측정 가능한 원심분리관에서 원심분리한 후 상등액의 부피를 측정하고, 이를 통해 유청 비율을 계산하였다. 또한, 청운대학교 식품영양학과 대학생 20명을 대상으로 요구르트의 색, 맛, 향, 집도, 종합적인 기호도를 5단계 평가법으로 평가하였다. 이외에도, 동결건조로 제조한 막걸리 주박 분말의 조단백질과 총탄수화물의 함량을 micro-Kjeldahl법과 phenol-sulfuric acid법으로 분석하였고, DNS법으로 측정한 환원당 함량은 3.20%로 나타났다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_02	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<h2>관능검사</h2> <p>관능김사는 12 시간 발효시킨 요구르트에 \( 10 \% \) 로 설탕을 가하 고 \( 4 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 24 시간 보관 후 청운대학교 식줌영양학과 대학생 20 병을 대상으로 색, 맛, 향, 점도, 종합적인 기호도에 대하여 쳐저 1점, 처고 5점의 5단게 평가법으로 평가하였다(Jeong과 Bang 2003).</p> <h3>통계분석</h3> <p>관능적 븍성 견과는 SPSS (Statistical Package for Social Science, SPSS Inc., Chicago, IL, USA, version 11.5)로 통게 처리 하였으머 \( A N O V A \) 를 이용하여 Duncan's multiple range test로 \( 5 \% \) 수순에서 각 시료간의 유의성을 검증하였다(유의수 준 \( p<0.05 \) ).</p> <h2>결과 및 고찰</h2> <h3>주박 셩분</h3> <p>동결건조로 제조한 막걸리 주박 분말의 조단백질과 총탄수화물의 함량을 micro-Kjeldahl법과 phenol-sulfuric acid법으로 각각분석하였다. 조단백질은 \( 9.76 \% \), 총탄수화물은 \( 79.40 \% \) 알코올 발효에 이용되지 않은 탄수화물이 대부분이었다. 특히 DNS법으로 측정한 환원당 함량은 \( 3.20 \% \) 로 젖산균이 쉽게 이용할수 있는 발효성 당은 소량 함유되어 있는 것으로 판단되었다.건조하지 않은 탁주박(수분 함량 65.5 %)에서 탄수화물이 24.9%, 조단백질 8.9 %인 보고(Kim과 Cho 2006)와 비교하면 본연구에 사용한 주박 분말의 탄수화물 함량은 높고, 조단백질 함량은 낮은 수준이었다. 이러한 차이는 원료와 술 제법의 차이에 기인하는 것으로 사료된다.</p> <h3>\( \mathrm { pH } \) 와 적정산도의 변형</h3> <p>탈지분유 10 % (w/w) 현탁액에 주박 분말을 0 (대조군), 0.5, 1.0,2.0 %를 첨가하여 원료를 준비하고 40 oC에서 15시간 동안 발효시켜 요구르트를 제조함에 있어 pH와 적정산도의 변화를 경시적으로 측정하였다. 요구르트의 pH는 모든 실험구에서 발효12시간까지 급격하게 감소하였으며, 그 이후 발효 15시간까지는 다소 완만하게 감소하였다(Fig. 1A). 발효과정에서 주박 분말 첨가군의 pH가 대조군보다 낮았으며, pH 의 감소 정도는 주박 분말의 첨가량에 비례하였다. 이는 곡류를 첨가한 요구르트의 pH가 탈지분유 만으로 제조한 요구르트보다 다소 낮은 경향을 보인 결과(Kim과 Ko 1993)와 쌀 분말을 2~6 % 첨가한 요구르트의 pH가 더 낮았다는 보고(Paik 등, 2004)와 일치하는 결과이다. 발효 12시간에 주박 분말을 첨가한 실험군의 pH는4.24~4.32로 유사하였다. 이러한 결과는 요구르트의 바람직한pH가 3.27~4.53이라는 보고(Chamber 1979)를 만족하였으며, 쌀분말을 2~6 % 첨가하여 제조한 요구르트에서 발효 14시간에pH가 4.32~4.35 범위의 값을 보인 결과(Paik 등, 2004)보다 다소 낮은 pH를 보였다. 요구르트 발효 중 적정산도의 변화는 모든 실험구에서 발효 12시간까지 급격하게 증가하였으며(Fig.1B), pH의 변화와 동일한 경향이었다. 발효 12시간 후 주박 분말 첨가 요구르트의 산도는 1.19~1.29 %, 대조구는 1.07 %로주박 분말의 첨가로 산의 생성이 촉진되었음을 나타내었다. 이는 본 연구에서 사용한 주박 분말의 낮은 환원당 함량(3.20 %)과 적은 첨가량(0.5~2.0 %)을 고려하면 주박 분말에 함유된 환원당 보다는 미량으로 작용하는 발효촉진물질에 기인하는 것으로 사료되었다. 젖산균은 일반적으로 전분분해효소 활성이 매우미미하며, 곡류를 첨가한 요구르트에서 산생성이 높은 이유는곡류에 젖산균 생합성에 필요한 발효촉진물질이 함유되어 있기때문이라는 보고(Kim과 Ko 1993)가 이러한 판단의 근거가 되었다. 또한 주박 분말 첨가량에 비례하여 적정산도가 증가하는경향은 식품소재를 첨가하여 요구르트를 제조하는 기존의 보고(Paik 등, 2004; Sung 등, 2005; Sung과 Choi 2014)와 동일한결과이다. 또한 시판되고 있는 농후 발효유의 적정산도가0.97~1.4 %의 범위라는 결과(Lee와 Hwang 2006)와 비교하면본 연구의 결과도 역시 이 범위에 속하였다.</p>	[ "관능검사는 12시간 발표시킨 요구르트에 설탕 10%를 가하고 4\\(^\\circ \\mathrm{C}\\) 에서 24시간 보관 후 20명의 대학생을 대상으로 5단계 평가를 통해 색, 맛, 향, 점도, 종합적인 기호도를 평가하였고, 동결건조로 제조한 막걸리 분말의 조단백질과 총탄수화물의 함량을 micro-Kjeldahl법과 페놀-황산법으로 분석하였는데 건조하지 않은 탁주박과 비교했을 때 탄수화물 함량은 높은 반면 조단백질의 함량이 낮았다. 한편 탈지분유 10% 현탁액에 주박 분말을 0, 0.5, 1.0, 2.0 %로 첨가하고 섭씨40도에서 15시간 발표시켜 요구르트를 제조한 후 PH와 적정산도를 측정해보니 발효 12시간이 지난 뒤 주박 분말 첨가 요구르트의 산도는 1.19~1.29 %였으며, 대조구의 산도는 1.07 %로 주박 분말의 첨가로 인해 산의 생성이 촉진된 것을 확인 할 수 있었다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_11	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<h3>커드 안정성</h3> <p>요구르트는 카스타드와 같이 부드럽고 매끄러운 조직감과 점성을 가지고 있어 요구르트로부터 유청의 분리가 없는 것이 우수한 제품이며, 유청 분리는 제품의 품질을 저하시키는 원인이다. 따라서 주박 분말을 첨가한 요구르트에서 젖산균 배양으로 생성된 커드의 안정성을 유청 분리 정도로 측정하였다. 발효액을 원심분리하여 상등액으로 분리된 유청의 부피를 전체 발효액 부피에 대한 비율인 유청 비율(whey ratio)로 나타내었다. 탈지분유에 주박 분말을 첨가하여 12시간 발효하여 제조한 요구르트의 유청 비율은 Fig. 3과 같다. 유청 비율은 주박 분말의 첨가량에 비례하여 감소하였으며, 대조군은 \( 54.5 \% \), 주박 분말 \( 0.5 \), \( 1.0,2.0 \% \) 첨가 요구르트는 각각 \( 41.0,28.5,15.0 \% \) 를 나타내었다. 이는 주박 분말이 유청 분리를 억제하여 커드의 안정성에 기여하는 것을 의미한다. 본 결과와 유사하게 다시마 열수추출물을 첨가한 요구르트에서 다시마 농도 \( 0.5 \% \) 조건이 커드의 침전억제 효과가 우수하였다는 보고(Jeong과 Bang 2003)도있다. 요구르트에서 커드는 젖산균에 의한 발효과정에서 casein의 등전점(pH 4.6)에서 유발되는 침전에 의한 응고와 단백질 분해효소에 의한 응고 이외에 젖산균이 생성하는 다당류 등에 의하여 복합적으로 생성된다(Shin 등, 1994). 또한 커드에서 유청의 분리는 우유 단백질이 침전되어 gel을 형성하는 과정에서 단백질 입자의 과도한 응집으로 발생한다(Vliet 등, 2004). 그러므로 본 연구에서는 주박 분말에 함유된 젖산균이 쉽게 이용할수 없는 탄수화물과 단백질이 우유 단백질의 응집에 관여하는것으로 사료되었다. 결국 주박 분말을 첨가하면 커드 안정성이 증가하므로 요구르트의 품질 향상을 기대할 수 있을 것이다.</p> <h3>관능특성</h3> <p>탈지분유에 주박 분말을 첨가하여 제조한 요구르트를 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에 서 12시간 발효시키고 설탕 \( 10 \% \) 를 가한 후 \( 4 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서24시간보관 다음 맛, 향, 색, 점도 및 종합적인 기호도에 대한 관능평가 결과는 Table 1과 같다. 색을 제외한 모든 항목에서 대조군이 주박 분말을 첨가한 요구르트 보다 다소 높은 점수를 보였다. 그러나 주박 분말 첨가군 시료 모두 각 항목별로 대조군과 또는 시료 간에 유의적인 차이가 없어 주박 분말을 첨가한 요구르트는 탈지분유만으로 제조한 요구르트와 관능적으로 차이가 없는 것으로 판단되었다. 이러한 결과는 쌀 분말을 \( 2-6 \% \) 첨가한 요구르트가 대조군과 관능적으로 차이가 없었다는 보고(Paik 등, 2004)와 동일한 경향이었다. 즉, 주박 분말을 첨가하여 요구르트를 제조할 경우 맛, 향, 색, 점도 및 종합적인 기호도와 같은 관능적인 차이점은 느끼지 않을 것으로 생각되었다.</p>	[ "요구르트의 품질 향상을 위해 주박 분말 첨가에 대한 효과를 분석하였다. 주박 분말을 첨가하면 젖산균 배양으로 생성된 커드의 안정성이 증가함으로써 유청 분리를 막을 수 있어 제품의 품질을 향상시킬 수 있음이 확인되었다. 따라서 주박 분말을 첨가하여 요구르트를 제조할 경우, 맛이나 색, 점도 등 관능적인 차이는 없을 것으로 예상되었다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_07	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<p>현재까지 주박을 probiotic bacteria 생육배지로 사용하는 연구(Kim 2011)가 있을 뿐 유산균 배양과 요구르트 제조에 활용한 연구는 매우 미미하다. 따라서 본 연구에서는 주박을 식품소재로 활용하는 연구의 일환으로 주박 분말을 첨가한 요구르트를 제조하였다. 요구르트 원료로 사용되는 탈지분유에 주박분말을 첨가하여 젖산균의 발효특성과 관능적 특성, 그리고 주박 함유 요구르트에서 생성된 커드의 안정성을 조사함으로써 주박을 요구르트 발효에 이용하기 위한 기초적인 자료를 확보하고자 하였다.</p> <h2>재료 및 방법</h2> <h3>재료</h3> <p>주박 분말은 결성양조장(충남 홍성)의 쌀 막걸리 발효액을 제공받아 원심분리 \( \left (1,000 \times \mathrm { g } , 4 ^ {\circ } \mathrm { C } , 15 \right . \) 분 \( ) \) 로 상등액을 제거한 후 침전물을 동결건조하여 제조하였으며, 탈지분유는 서울우유협동조합의 제품을 구입하였다. 요구르트 제조의 starter는 DaniscoUSA Inc. (Madison, WI, USA)의 Lactobacillus acidophilus,Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus 혼합유산균제제 ABT-B Yogurt Culture를 별도의 배양 없이 사용하였다.</p> <h3>주박 분말 첨가 요구르트 제조</h3> <p>주박 분말을 함유한 시료는 탈지분유 \( 10 \% \) 현탁액에 주박 분말을 \( 0.5-2.0 \% \) 첨가하고 잘 균질화한 후 \( 100 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 10분간열처리하여 준비하였다. 실온으로 냉각시킨 시료에 starter를 \( 0.02 \) \% 접종하고 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 항온기에서 정치배양하여 주박 분말을 함유한 요구르트를 제조하였다.</p> <h3>\( \mathrm { pH } \) 와 적정산도</h3> <p>요구르트의 pH는 \( \mathrm { pH } \) meter (model 915DC, Istck, Scoul, Korea)를 이용하여 측정하였다. 적정산도는 멸균 식염수로 10배희석한 요구르트를 \( 0.01 \mathrm { ~N } \mathrm { NaOH } \) 로 적정하여 젖산으로 환산하였으며, phenolphthalein을 지시약으로 사용하였다.</p> <h3>환원당</h3> <p>요구르트를 적당히 희석한 후 3,5-dinitrosalicylic acid (DNS)법을 사용하여 분석하였다. 포도당으로 작성된 표준곡선을 이용하여 환원당의 함량을 계산하였다.</p> <h3>젖산균수</h3> <p>멸균 생리식염수에 무균적으로 채취한 요구르트 \( 1 \mathrm { ~g } \) 을 단계적으로 희석한 다음 젖산균 배양용 배지(Lactobacillus MRS agar,Difco Laboratories, Detroit, MI, USA)에 1 mL씩 pour platemethod로 접종하고 \( 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 \( 36-48 \) 시간 배양하여 형성된 colony를 계측하였다. 젖산균 생균수는 시료 \( \mathrm { g } \) 당 colony orming units \( ( \mathrm { CFU } / \mathrm { g } ) \) 로 나타내었다.</p>	[ "주박의 활용에 대한 연구는 주로 probiotic bacteria 생육배지에 대한 연구로 진행되고 있다. 따라서 주박의 식품소재로의 활용에 대한 연구로 요구르트에 주박분말을 첨가해 제조해 보았다.주박 함유 요구르트에서의 젖산균 발효 특성과 관능적 특성 ,커드의 안정성등을 조사하여 본 연구에 대한 기초적인 자료를 확보하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_13	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<h1>주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성</h1> <h2>서 론</h2> <p>우유 또는 탈지유에 젖산균을 배양하여 제조하는 요구르트는 주원료인 우유보다 산미와 향미가 강화되었으며, 우유 성분 이외에 젖산균의 작용에 의하여 생성되는 비타민, 펩티드, 미량의 생리활성물질과 젖산균 생균체가 포함되어 있는 우수한 발효식품이다(Gilliland \(1989 \)). 또한 요구르트는 우유보다 영양과 소화율이 향상된 가공식품으로 독특한 풍미와 젖산균의 장내증식에 의한 정장작용 등과 같은 건강 증진 효과로 인하여 꾸준히 수요가 증가하고 있다. 우리나라에서도 경제발달과 함께 건강에 대한 관심의 증대로 기존의 액상 요구르트보다 유고형분 함량과 젖산균수가 많은 커드 상의 호상 요구르트 제품의 소비량이 꾸준히 증가하고 있다(Ahn 등, \(2014 \)). 최근에는 요구르트의 기능성을 강화시키기 위하여 다양한 생리활성 성분을 함유하고 있는 천연의 부재료[다시마(Jeong과 Bang \(2003 \)), 클로렐라(Sung등, \(2005 \)), 마늘(Cho 등, \(2007 \)), 버찌분말(Kim 등, \(2009 \)), 오디분말(Sung과 Choi \(2014 \)), 오가피 분말(Oh와 Kang, \(2015 \)), 자색고구마(Kim 등, \(2015 \)a), 등]뿐만 아니라 비타민, 무기질, 섬유질, 불포화지방산 함유 유지 등을 첨가하여 요구르트를 제조하는 연구(Gahruie 등, \(2015 \))가 보고되고 있다. 또한 클로렐라와 오디를 첨가한 요구르트는 상품화되기도 하였다.</p> <p>한편, 주박은 쌀, 물, 누룩, 효모를 주원료로 청주, 약주 등의술을 양조하는 과정에서 술을 거르고 남은 찌꺼기로 원료 쌀의약 \( 20 \% \)정도가 얻어진다. 술을 발효하여 압착하고 남은 주박에는 당질과 단백질을 주성분으로 식이섬유, 비타민, 무기질, 알코올, 유기산, 효소, 효모 등이 함유되어 있다(Shon 등, \(1990 \)).특히 주박은 다량의 효소와 효모가 포함되어 소화, 흡수를 촉진시키며, 식후 혈당 조절(Kim과 Cho \(2006 \)), 항산화(Kim 등, \(2010 \)), 항알러지(Kang 등, \(2011 \)), 항염증(Park 등, \(2014 \)), 면역활성화(Park 등, \(2015 \)) 등의 기능이 있는 것으로 보고되어 있다.주박은 높은 수분함량으로 쉽게 변질되는 단점이 있음에도 불구하고 주박을 식품소재로 첨가하여 제품의 물성과 품질을 개선함과 동시에 주박의 생리활성을 활용하는 연구가 국수(Kim등, \(2007 \)), 브라운 소스(Lee \(2008 \)), 야콘 장아찌(Jung 등, \(2012 \)), 설기떡(Cho 등, \(2013 \)), 증편(Ko와 Sim \(2014 \)), 머핀(Yun등, \(2015 \)), 등에서 꾸준하게 수행되었다. 그러나 현실적으로는 주박의 일부만이 향미성분을 이용한 야채 절임류 제조 및 동물사료, 비료, 식초의 원료 등에 사용될 뿐 대부분은 폐기되고 있는 실정이다(Kim 등, \(2015 \)b). 최근에는 한류의 영향으로 막걸리와 같은 전통주의 생산과 소비가 급격하게 증가함에 따라 그부산물인 주박의 양도 크게 증가하고 있어 폐기되는 주박의 이용에 대한 관심이 증대되고 있다.</p>	[ "젖산균의 장내 정장작용 같이 건강 증진 효과로 지속적인 수요가 있는 요구르트는 최근 기능성 강화를 위해 다시마, 클로렐라 등 다양한 생리활성 성분이 함유된 천연의 부재료 및 비타민, 무기질, 섬유질, 불포화지방산 함유 유지 등의 첨가 제조가 연구되고 있다. 한편, 주박은 누룩, 효모로 술을 양주하는 과정에서 술을 거르고 남은 찌꺼기로, 다량의 효소와 효모로 소화, 흡수를 촉진시키며, 식후 혈당 조절, 항산화, 항알러지, 항염증, 면역활성화 등의 기능이 있어, 최근 한류의 영향으로 급증한 전통주의 생산과 소비에 따라 폐기량이 증가한 주박의 활용에 관심이 늘고 있다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_09	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<p>시적으로 측정하였다. 요구르트의 \( \mathrm { pH } \) 는 모든 실험구에서 발효 12시간까지 급격하게 감소하였으며, 그 이후 발효 15시간까지는 다소 완만하게 감소하였다(Fig. 1A). 발효과정에서 주박 분말 첨가군의 \( \mathrm { pH } \) 가 대조군보다 낮았으며, \( \mathrm { pH } \) 의 감소 정도는 주박 분말의 첨가량에 비례하였다. 이는 곡류를 첨가한 요구르트의 \( \mathrm { pH } \) 가 탈지분유 만으로 제조한 요구르트보다 다소 낮은 경향을 보인 결과(Kim과 Ko 1993)와 쌀 분말을 2-6 \% 침가한 요구르트의 \( \mathrm { pH } \) 가 더 낮았다는 보고(Paik 등, 2004)와 일치하는 결과이다. 발효 12시간에 주박 분말을 첨가한 실험군의 \( \mathrm { pH } \) 는 4.24~4.32로 유사하였다. 이러한 결과는 요구르트의 바람직한 \( \mathrm { pH } \) 가 3.27 4.53이라는 보고(Chamber 1979)를 만족하였으며, 쌀분말을 \( 2-6 \% \) 첨가하여 제조한 요구르트에서 발효 14시간에 \( \mathrm { pH } \) 가 4.32~4.35 범위의 값을 보인 결과(Paik 등, 2004)보다 다소 낮은 \( \mathrm { pH } \) 블 보였다. 요구르트 발효 중 적정산도의 변화는 모든 실험구에서 발효 12시간까지 급격하게 증가하였으며(Fig.1B), \( \mathrm { pH } \) 의 변화와 동일한 경향이었다. 발효 12시간 후 주박 분말 첨가 요구르트의 산도는 \( 1.19-1.29 \% \), 대조구는 \( 1.07 \% \) 로 주박 분말의 첨가로 산의 생성이 촉진되었음을 나타내었다. 이는 본 연구에서 사용한 주박 분말의 낮은 환원당 함량 \( (3.20 \%) \) 과 적은 첨가량(0.5 - \( 2.0 \%) \) 을 고려하면 주박 분말에 함유된 환원당 보다는 미량으로 작용하는 발효촉진물질에 기인하는 것으로 사료되었다. 젖산균은 일반적으로 전분분해효소 활성이 매우 미미하며, 곡류를 첨가한 요구르트에서 산생성이 높은 이유는곡류에 젖산균 생합성에 필요한 발효촉진물질이 함유되어 있기 때문이라는 보고(Kim과 Ko 1993)가 이러한 판단의 근거가 되었다. 또한 주박 분말 첨가량에 비례하여 적정산도가 증가하는 경향은 식품소재를 첨가하여 요구르트를 제조하는 기존의 보고(Paik 등, 2004; Sung 등, 2005; Sung과 Choi 2014)와 동일한 결과이다. 또한 시판되고 있는 농후 발효유의 적정산도가 \( 0.97 \quad 1.4 \% \) 의 범위라는 결과(Lee와 Hwang 2006)와 비교하면 본 연구의 결과도 역시 이 범위에 속하였다.</p>	[ "요구르트의 pH는 발효 12시간까지 급격하게 감소하고, 이후 15시간까지는 다소 완만하게 감소하는 것을 측정하였다. 주박 분말 첨가군의 pH가 낮고, 산도는 모든 실험구에서 발효 12시간까지 급격하게 증가하였다. 이는 주박 분말에 함유된 미량의 발효촉진물질에 기인하는 것으로 사료되었고, 이는 기존의 보고와 일치하는 결과이다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_17	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<h3>커드 안정성</h3> <p>요구르트는 카스타드와 같이 부드럽고 매끄러운 조직감과 점성을 가지고 있어 요구르트로부터 유청의 분리가 없는 것이 우수한 제품이며, 유청 분리는 제품의 품질을 저하시키는 원인이다. 따라서 주박 분말을 첨가한 요구르트에서 젖산균 배양으로 생성된 커드의 안정성을 유청 분리 정도로 측정하였다. 발효액을 원심분리하여 상등액으로 분리된 유청의 부피를 전체 발효액 부피에 대한 비율인 유청 비율(whey ratio)로 나타내었다. 탈지분유에 주박 분말을 첨가하여 \(12 \)시간 발효하여 제조한 요구르트의 유청 비율은 Fig. \(3 \)과 같다. 유청 비율은 주박 분말의 첨가량에 비례하여 감소하였으며, 대조군은 \( 54.5 \% \), 추박 분발 \( 0.5 \), \( 1.0,2.0 \% \)첨가 요구르트는 각각 \( 41.0,28.5,15.0 \% \)를 나타내었다. 이는 주박 분말이 유청 분리를 억제하여 커드의 안정성에 기여하는 것을 의미한다. 본 결과와 유사하게 다시마 열수추출물을 첨가한 요구르트에서 다시마 농도 \( 0.5 \% \) 조건이 커드의 침전억제 효과가 우수하였다는 보고(Jeong과 Bang \(2003 \))도있다. 요구르트에서 커드는 젖산균에 의한 발효과정에서 casein의 등전점 \( ( \mathrm { pH } \) 4.6)에서 유발되는 침전에 의한 응고와 단백질 분해효소에 의한 응고 이외에 젖산균이 생성하는 다당류 등에 의하여 복합적으로 생성된다(Shin 등, \(1994 \)). 또한 커드에서 유청의 분리는 우유 단백질이 침전되어 gel을 형성하는 과정에서 단백질 입자의 과도한 응집으로 발생한다(Vliet 등, \(2004 \)). 그러므로 본 연구에서는 주박 분말에 함유된 젖산균이 쉽게 이용할수 없는 탄수화물과 단백질이 우유 단백질의 응집에 관여하는 것으로 사료되었다. 결국 주박 분말을 첨가하면 커드 안정성이 증가하므로 요구르트의 품질 향상을 기대할 수 있을 것이다.</p> <h3>관능특성</h3> <p>탈지분유에 주박 분말을 첨가하여 제조한 요구르트를 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 \(12 \)시간 발효시키고 설탕 \( 10 \% \)를 가한 후 \( 4 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 \(24 \)시간 보관 다음 맛, 향, 색, 점도 및 종합적인 기호도에 대한 관능평가 결과는 Table 1과 같다. 색을 제외한 모든 항목에서 대조군이 주박 분말을 첨가한 요구르트 보다 다소 높은 점수를 보였다. 그러나 주박 분말 첨가군 시료 모두 각 항목별로 대조군과 또는 시료 간에 유의적인 차이가 없어 주박 분말을 첨가한 요구르트는 탈지분유만으로 제조한 요구르트와 관능적으로 차이가 없는 것으로 판단되었다. 이러한 결과는 쌀 분말을 \(2-6 \% \) 첨가한 요구르트가 대조군과 관능적으로 차이가 없었다는 보고(Paik 등, \(2004 \))와 동일한 경향이었다. 즉, 주박 분말을 첨가하여 요구르트를 제조할 경우 맛, 향, 색, 점도 및 종합적인 기호도와 같은 관능적인 차이점은 느끼지 않을 것으로 생각되었다.</p>	[ "요구르트의 품질은 유청의 분리 없이 부드러운 조직감을 유지하는 것에서 판단된다. 이 연구에서는 주박 분말을 첨가한 요구르트의 유청 분리 정도를 측정하여 그 안정성을 평가하였다. 결과적으로 주박 분말의 첨가량이 늘어날수록 유청 분리 비율이 줄어드는 것을 확인하였으며, 이는 주박 분말이 요구르트의 안정성을 향상시키는데 기여함을 나타낸다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_08	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<h3>커드 안정성</h3> <p>커드 안정성은 발효액에서 커드의 분리상태를 측정한 기존의 방법(Puvanenthiran 등, 2002)을 변형하여 다음과 같이 조사하였다. 부피를 측정이 가능한 원심분리관으로 충분히 혼합시킨 발효액 \( 10 \mathrm { ~mL } \) 를 원심분리 \( \left (500 \times \mathrm { g } , 4 ^ {\circ } \mathrm { C } \right . \), 5 분 \( ) \) 한 후 상등액의 부피를 측정하였다. 전체부피에 대한 상등액 부피의 비를 계산하여 유청 비율(whey ratio)로 나타내었다.</p> <h3>관능검사</h3> <p>관능검사는 12시간 발효시킨 요구르트에 \( 10 \% \) 로 설탕을 가하고 \( 4 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 24시간 보관 후 청운대학교 식품영양학과 대학생 20명을 대상으로 색, 맛, 향, 점도, 종합적인 기호도에 대하여 최저 1점, 최고 5점의 5단계 평가법으로 평가하였다(Jeong과Bang 2003).</p> <h3>통계분석</h3> <p>관능적 특성 결과는 SPSS (Statistical Package for SocialScience, SPSS Inc., Chicago, IL, USA, version 11.5)로 통계처리 하였으며 ANOVA를 이용하여 Duncan’s multiple rangetest로 \( 5 \% \) 수준에서 각 시료간의 유의성을 검증하였다(유의수 \( p<0.05) \)</p> <h2>결과 및 고찰</h2> <h3>주박 성분</h3> <p>동결건조로 제조한 막걸리 주박 분말의 조단백질과 총탄수화물의 함량을 micro-Kjeldahl법과 phenol-sulfuric acid법으로 각각 분석하였다. 조단백질은 \( 9.76 \% \), 총탄수화물은 \( 79.40 \% \) 로 알코올 발효에 이용되지 않은 탄수화물이 대부분이었다. 특히 DNS법으로 측정한 환원당 함량은 \( 3.20 \% \) 로 젖산균이 쉽게 이용할수 있는 발효성 당은 소량 함유되어 있는 것으로 판단되었다. 건조하지 않은 탁주박(수분 함량 \( 65.5 \% \) )에서 탄수화물이 \( 24.9 \) \( \% \), 조단백질 \( 8.9 \% \) 인 보고(Kim과 Cho 2006)와 비교하면 본연구에 사용한 주박 분말의 탄수화물 함량은 높고, 조단백질 함량은 낮은 수준이었다. 이러한 차이는 원료와 술 제법의 차이에 기인하는 것으로 사료된다.</p> <h3>\( \mathrm { pH } \)와 적정산도의 변화</h3> <p>탈지분유 \( 10 \%( \mathrm { w } / \mathrm { w } ) \) 현탁액에 주박 분말을 0 (대조군), \( 0.5,1.0 \), \( 0 \% \) 를 첨가하여 원료를 준비하고 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 에서 15 시간 동안 발효시켜 요구르트를 제조함에 있어 \( \mathrm { pH } \)와 적정산도의 변화를 경시적으로 측정하였다.</p>	[ "커드 안정성은 발효액에서 커드의 분리상태를 측정한 방법으로 조사하였고, 관능검사는 발효시킨 요구르트에 설탕을 가하고 20명을 대상으로 5단계 평가법으로 평가하였다. 막걸리 주박 분말의 조단백질과 총탄수화물의 함량은 \\( 9.76 \\% \\),\\( 79.40 \\% \\)로 알코올 발효에 이용되지 않은 탄수화물이 대부분이었고, DNS법으로 측정한 환원당 함량은 \\( 3.20 \\% \\)로 소량 함유되어 있었다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_14	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<p>현재까지 주박을 probiotic bacteria 생육배지로 사용하는 연구(Kim 2011)가 있을 뿐 유산균 배양과 요구르트 제조에 활용한 연구는 매우 미미하다. 따라서 본 연구에서는 주박을 식품소재로 활용하는 연구의 일환으로 주박 분말을 첨가한 요구르트를 제조하였다. 요구르트 원료로 사용되는 탈지분유에 주박분말을 첨가하여 젖산균의 발효특성과 관능적 특성, 그리고 주박 함유 요구르트에서 생성된 커드의 안정성을 조사함으로써 주박을 요구르트 발효에 이용하기 위한 기초적인 자료를 확보하고자 하였다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>재료</h2> <p>주주박 분말은 결성양조장(충남 홍성)의 쌀 막걸리 발효액을 제공받아 원심분리 \( \left (1,000 \times \mathrm { g } , 4 ^ {\circ } \mathrm { C } , \right . \) 15분)로 상등액을 제거한 후 침전물을 동결건조하여 제조하였으며, 탈지분유는 서울우유협동조합의 제품을 구입하였다. 요구르트 제조의 starter는 DaniscoUSA Inc. (Madison, WI, USA)의 Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus 혼합유산균제제 ABT-B Yogurt Culture를 별도의 배양 없이 사용하였다.</p> <h2>주박 분말 첨가 요구르트 제조</h2> <p>주박 분말을 함유한 시료는 탈지분유 \( 10 \% \) 현탁액에 주박 분말을 \( 0.5-2.0 \% \) 첨가하고 잘 균질화한 후 \( 100 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 10분간 열처리하여 준비하였다. 실온으로 냉각시킨 시료에 starter를 \( 0.02 \% \) 접종하고 \( 40 ^ {\circ } \mathrm { C } \) 항온기에서 정치배양하여 주박 분말을 함유한 요구르트를 제조하였다.</p> <h2>pH와 적정산도</h2> <p>요구르트의 \( \mathrm { pH } \)는 \( \mathrm { pH } \) meter (model 915DC, Istck, Scoul, Korca)를 이용하여 측정하였다. 적정산도는 멸균 식염수로 10배 희석한 요구르트를 \( 0.01 \mathrm { ~N } \mathrm { NaOH } \) 로 적정하여 젖산으로 환산하였으며, phenolphthalein을 지시약으로 사용하였다.</p> <h2>환원당</h2> <p>요구르트를 적당히 희석한 후 3,5-dinitrosalicylic acid (DNS)법을 사용하여 분석하였다. 포도당으로 작성된 표준곡선을 이용하여 환원당의 함량을 계산하였다.</p> <h2>젖산균수</h2> <p>멸균 생리식염수에 무균적으로 채취한 요구르트 \( 1 \mathrm { ~g } \)을 단계적으로 희석한 다음 젖산균 배양용 배지(Lactobacillus MRS agar,Difco Laboratories, Detroit, MI, USA)에 \( 1 \mathrm { ~mL } \)씩 pour plate method로 접종하고 \( 30 ^ {\circ } \mathrm { C } \)에서 36~48시간 배양하여 형성된 colony를 계측하였다. 젖산균 생균수는 시료 \( \mathrm { g } \)당 colony forming units \( ( \mathrm { CFU } / \mathrm { g } ) \) 나타내었다.</p>	[ "본 연구에서는 주박 분말을 첨가한 요구르트를 제조해 주박을 식품소재로 활용하는 연구를 진행하였다. 요구르트 원료로 쓰이는 탈지분유에 주박분말을 넣어 젖산균의 발효특성과 관능적 특성, 주박 함유 요구르트에서 생성된 커드의 안정성을 분석하여 주박을 요구르트 발효에 사용하기 위한 기초적인 자료를 확보하였다. 주주박 분말은 쌀 막걸리 발효액을 원심분리해 상등액을 제거한 후 침전물을 동결건조하여 만들었고, 요구르트의 \\( \\mathrm { pH } \\)는 \\( \\mathrm { pH } \\) meter를 사용해 측정하였다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_06	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<h1>주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성</h1> <h2>서 론</h2> <p>우유 또는 탈지유에 젖산균을 배양하여 제조하는 요구르트는 주원료인 우유보다 산미와 향미가 강화되었으며, 우유 성분 이외에 젖산균의 작용에 의하여 생성되는 비타민, 펩티드, 미량의 생리활성물질과 젖산균 생균체가 포함되어 있는 우수한 발효식품이다(Gilliland 1989). 또한 요구르트는 우유보다 영양과 소화율이 향상된 가공식품으로 독특한 풍미와 젖산균의 장내증식에 의한 정장작용 등과 같은 건강 증진 효과로 인하여 꾸준히 수요가 증가하고 있다. 우리나라에서도 경제발달과 함께 건강에대한 관심의 증대로 기존의 액상 요구르트보다 유고형분 함량과 젖산균수가 많은 커드 상의 호상 요구르트 제품의 소비량이 꾸준히 증가하고 있다(Ahn 등, 2014). 최근에는 요구르트의 기능성을 강화시키기 위하여 다양한 생리활성 성분을 함유하고 있는 천연의 부재료[다시마(Jeong과 Bang 2003), 클로렐라(Sung등, 2005), 마늘(Cho 등, 2007), 버찌분말(Kim 등, 2009), 오디분말(Sung과 Choi 2014), 오가피 분말(Oh와 Kang, 2015), 자색고구마(Kim 등, 2015a), 등]뿐만 아니라 비타민, 무기질, 섬유질, 불포화지방산 함유 유지 등을 첨가하여 요구르트를 제조하는 연구(Gahruie 등, 2015)가 보고되고 있다. 또한 클로렐라와오디를 첨가한 요구르트는 상품화되기도 하였다.</p> <p>한편, 주박은 쌀, 물, 누룩, 효모를 주원료로 청주, 약주 등의 술을 양조하는 과정에서 술을 거르고 남은 찌꺼기로 원료 쌀의 약 \( 20 \% \) 정도가 얻어진다. 술을 발효하여 압착하고 남은 주박에는 당질과 단백질을 주성분으로 식이섬유, 비타민, 무기질, 알코올, 유기산, 효소, 효모 등이 함유되어 있다(Shon 등, 1990).특히 주박은 다량의 효소와 효모가 포함되어 소화, 흡수를 촉진시키며, 식후 혈당 조절(Kim과 Cho 2006), 항산화(Kim 등,2010), 항알러지(Kang 등, 2011), 항염증(Park 등, 2014), 면역활성화(Park 등, 2015) 등의 기능이 있는 것으로 보고되어 있다.주박은 높은 수분함량으로 쉽게 변질되는 단점이 있음에도 불구하고 주박을 식품소재로 첨가하여 제품의 물성과 품질을 개선함과 동시에 주박의 생리활성을 활용하는 연구가 국수(Kim등, 2007), 브라운 소스(Lee 2008), 야콘 장아찌(Jung 등,2012), 설기떡(Cho 등, 2013), 증편(Ko와 Sim 2014), 머핀(Yun등, 2015), 등에서 꾸준하게 수행되었다. 그러나 현실적으로는 주박의 일부만이 향미성분을 이용한 야채 절임류 제조 및 동물사료, 비료, 식초의 원료 등에 사용될 뿐 대부분은 폐기되고 있는 실정이다(Kim 등, 2015b). 최근에는 한류의 영향으로 막걸리와 같은 전통주의 생산과 소비가 급격하게 증가함에 따라 그부산물인 주박의 양도 크게 증가하고 있어 폐기되는 주박의 이용에 대한 관심이 증대되고 있다.</p>	[ "요구르트는 우유나 탈지유에 젖산균을 배양하여 제조되며, 비타민, 펩티드, 생리활성물질 등을 포함하고 있다. 요즘에는 건강에 대한 관심 증가로 유고형분 함량과 젖산균수가 많은 커드 상의 호상 요구르트 소비가 증가하고 있다. 한편 주박은 술을 발효하고 압착한 후에 남은 부산물로, 당질과 단백질 등 다양한 성분이 포함되어 있다. 주박은 변질되기 쉽지만, 다양한 식품 소재로 활용되어 제품의 물성과 품질을 개선하며, 생리활성을 활용하는 연구가 계속 진행되고 있다. 특히 막걸리와 같은 전통주의 소비 증가로 주박의 양이 증가하고, 이에 따른 주박 활용에 대한 관심 도 커지고 있다." ]
55e-0c9-merge_la_28a7cd33-9f48-48d1-9c82-54a3312b1a04_10	생명LA	주박 분말 첨가 요구르트의 제조 및 특성	<h3>환원당과 젖산균 수의 변화</h3> <p>탈지분유에 주박 분말을 첨가하여 제조한 요구르트의 환원당 변화는 Fig. \( 2 \mathrm { ~A } \) 와 같다. 발효 전 실험군의 환원당 함량은 대조군 \( 3.98 \% \), 실험군 \( 4.09-4.10 \% \) 로 매우 유사하였으며, 발효 6시간 이후 급격하게 감소하였다. 발효 12시간에 환원당 함량은 대조군 \( 3.78 \% \), 주박 분말 \( 0.5,1.0 \) 및 \( 2.0 \% \) 첨가 요구르트는 각각 \( 3.78,3.77,3.70 \% \) 로, 주박 분말의 첨가량이 증가할수록 발효과정에서 환원당의 소비가 증가하였다. 환원당은 발효과정에서 젖산균의 영양원으로 이용되며, 유기산, 알코올, 이산화탄소 등의 물질로 변환되기 때문에 감소하는데, 주박 분말의 첨가량이 증가할수록 환원당 소비가 증가하므로 발효과정에서 젖산균 생균수의 변화를 조사하였다(Fig. 2B). 생육시간과 최대 젖산균 생균수는 대조군은 15시간만에 \( 6.84 \mathrm { log } \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 에서 \( 8.77 \log \) \( \mathrm { FU } / \mathrm { g } \) 까지, 주박 분말 \( 0.5 \% \) 첨가군은 9시간만에 \( 6.84 \log \) \( \mathrm { FU } / \mathrm { g } \) 에서 \( 8.84 \log \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 까지, \( 1.0 \% \) 첨가군은 9시간만에 \( 51 \log \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 에서 \( 8.94 \log \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 까지, \( 2.0 \% \) 첨가군은 9시간만에 \( 6.66 \log \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 에서 \( 8.96 \log \mathrm { CFU } / \mathrm { g } \) 증가하였다. 즉, 젖산균 생균수는 주박 분말의 첨가량에 비례하여 증가하였으며, 젖산균 수가 최대로 증가하는 시간도 주박 분말의 첨가량이 증가할수록 단축되었다. 젖산균은 영양소의 생합성 능력이 제한되어 있어 비타민, 아미노산, 퓨린 또는 피리미딘 등의 복합영양소를 필요로 하는 점을 고려하면 주박 분말이 이러한 복합영양소의 공급원으로 작용하여 젖산균의 생육과 산의 생성을 촉진시키는 것으로 사료되었다. 주박 분말의 첨가량에 비례하여 젖산균 생균수가 증가하는 결과는 탈지분유의 일부를 증숙한 감자 puree로 대체하여 요구르트(Shin 등, 1994)와 탈지분유에 오디 분말을 0.5 -3.0 \% 첨가한 요구르트(Sung과 Choi2014)에서와 같은 경향이었다. 그러나 탈지분유에 통보릿가루(Lee 등, 2013)를 1 -7 \% 또는 오가피 분말(Oh와 Kang 2015)을 0.5 - \( 2.0 \% \) 첨가한 요구르트에서는 첨가량이 증가할수록 젖산균수가 감소하는 것으로 보고되어 있어 본 연구 결과와 상이하였다. 본 연구에서 발효 12시간 후 대조군과 모든 주박 분말첨가군의 젖산균 생균수는 8.72-8.94 \( \log \mathrm { CFU } \mathrm { U } / \mathrm { g } \) 로 현재 우리나라 축산물의 가공기준 및 성분규격상 농후발효유의 총 젖산균수 기준치인 \( 8.0 \operatorname { log~CFU/g } \) 이상을 충족하였다. 따라서 요구르트 제조에 주박 분말의 첨가는 젖산균의 생육과 산 생성을 촉진시켜 요구르트의 품질을 향상시키는 효과를 기대할 수 있을 것으로 여겨진다.</p>	[ "주박 분말을 첨가한 탈지분유 요구르트에서 환원당 변화는 발효 전 실험군과 대조군이 유사하였으며, 발효 6시간 후 급감하였다. 환원당은 발효과정에서 젖산균의 영양원으로 활용되어 감소하며, 주박 분말의 첨가량이 증가하면 환원당 소비도 증가한다. 주박 분말 첨가량이 증가함에 따라 젖산균 수도 증가하며, 이는 최대치 도달 시간을 단축시킨다. 따라서, 주박 분말의 첨가는 젖산균의 생육 증가와 산 생성을 촉진해 요구르트의 품질을 향상시킬 것으로 예상된다." ]

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