본 연구는 우리나라 전통음식으로 전 세계적으로 알려진 김치의 기능성강화식품으로 고부가가치의 창출을 위하여 대조김치와 기능성 김치의 항산화효능을 관찰하였다. 연구결과 버섯과 다시마 추출물과 갓을 첨가하여 발효시킨 기능성김치에서는 총 폴리페놀 함량이 대조 김치보다 2배 증가되었고, DPPH 라디칼과 ABTS 양이온 소거능에서는 기능성김치가 대조김치에 비해 각각의 2.7배와 1.7배 가량의 강력한 라디칼 소거활성능을 보이는 것으로 관찰되었다. 또한, 기능성김치가 대조김치보다 유의적으로 강력한 FRAP 환원력을 보이는 것으로 관찰되었다. 이는 기능성김치가 대조김치에 비해 1.6배의 항산화력을 보이는 결과로 관찰되었다. 이와같이 라디칼 소거능 뿐만이 아니라, 항산화력을 측정할 수 있는 FRAP 환원능이나 ORAC 분석에서도 기능성김치의 항산화력이 대조김치보다 유의적으로 높게 나타났다. 이상의 본 연구결과를 통해 기능성김치의 경우, 다양한 식재료가 첨가되어 발효과정을 거치면서 총 폴리페놀 함량이 증가함에 따라 높은 항산화 활성을 보이는 것으로 나타났다. 이 결과는 산화방지효과가 높은 버섯과 다시마추출물의 첨가와 항산화 활성이 높은 갓 첨가에 의하여 항산화기능성이 강화되어 항산화 기능성김치로서 역할을 할 수 있을 것으로 생각된다. 버섯 및 다시마추출물과 갓 첨가김치의 비만질환 개선효과연구 결과로 실험동물의 체중 변화량 분석에서는 고지방식이에 의하여 증가된 체중은 대조김치 첨가군보다 기능성김치 첨가군에서 유의하게 감소하는 결과를 보였다. 특히 기능성김치 500mg/kg 첨가군에서 유의하게 감소함을 보였다. 실험동물의 식이섭취량 변화 분석 결과는 기능성김치 투여군에서 유의하게 감소함을 보였다. 이는 기능성김치가 식욕억제 혹은 에너지 대사를 촉진하는 것으로 사료된다. 실험동물의 장기 무게 분석에서는 비만을 유도 후 대부분 장기무게는 정상군에 비하여 유의적인 증가가 있었으며 부위별 지방함량은 기능성김치 투여에 의하여 농도 의존적으로 유의하게 감소하였다. 특히 Epedidymal, Subcutaneous, Mesentric Fat은 대조김치에 비하여 기능성김치 투여군에서 유의하게 감소하면서 기능성김치에 의하여 지방 축적이 감소하였음을 시사하였다. 실험동물의 혈중 생화학 분석 결과에서는 고지방식이 섭취군에서 혈중 중성지질, 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤의 함량이 유의적으로 증가함에 비만질환이 유도되었음을 확인하였고, 비만 유도 후 대조김치와 기능성김치 투여군에서 유의하게 감소함을 보였다. 대조김치보다 기능성김치 500mg/kg 투여군에서 유의하게 감소함을 보임으로써 기능성김치의 비만 개선효과를 관찰 할 수 있었다. 실험동물의 조직학적 분석 결과로 고지방식이군에서 간 조직에 지방축적이 이루어졌음을 관찰하였고 기능성김치 투여군이 대조김치 투여군보다 지방축적이 억제됨을 관찰하였다. 또한, 고지방식이에 의하여 부고환지방조직의 지방세포 크기가 큰 것을 관찰하였고, 대조김치와 기능성김치 투여에 의하여 지방세포크기가 감소함을 보였다. 이상의 연구결과를 통해 항산화성이 높은 식재료를 첨가한 김치는 발효과정을 거치면서 김치가 가지고 있는 기능성을 더욱 향상시킨 항산화 강화 기능성김치 및 비만개선김치의 개발가능성을 확인 하였다. 따라서 본 연구는 항산화 강화 및 비만개선 기능성 김치의 생산 및 기술 개발에 초석을 이루는 자료로 제공될 수 있을 것으로 기대된다
ABSTRACT
Antioxidative and Anti-obesity Effect of Kimchi added Mushroom and Sea Tangle Extracts and Mustard Leaf on in vitro System and Obese Mice
Seon-Hye, Ha
Department of Convergence Technology, Graduate School of Venture, Hoseo University Seoul , Korea (Supervised by professor Soon Ah Kang)
This study was intended to increase the value of Kimchi by adding a new function, one of Korea traditional fermented foods, therefore anti-oxidant effect of control and functional Kimchi was investigated. The total polyphenol content of the fermented functional Kimchi which has added with mushroom and sea tangle extracts and mustard leaf was twice higher than that of the control Kimchi. DPPH radical and ABTS anion scavenging of the functional Kimchi were 2.7 times and 1.7 times higher than those of the control Kimchi, respectively as well (p<0.05). And the functional Kimchi showed superior FRAP reducing power to the control Kimchi significantly. This was observed as the result of 1.6 times higher anti-oxidant effect of the functional Kimchi than the control Kimchi. The anti-oxidant ability of the functional Kimchi showed significantly higher not only in the radical reduction ability but also in the FRAP reduction ability or ORAC analysis. As the total content of polyphenol was increased during fermentation of the functional Kimchi with various food materials, high anti-oxidant activity of the functional Kimchi was observed as well. This result shows that the anti-oxidant effect of the functional Kimchi is increased by adding mushroom and sea tangle extracts which has high anti-oxidant activity and mustard leaf which has good anti-oxidant functionality. This study investigated the effects of functional Kimchi by adding mushroom and sea tangle extracts on the adiposity and serum lipids levels in mice. To observe the effects of body weight control on DIO (Diets induced obesity) model. The experimental animals were divided into six groups containing normal (STD), negative control (diet induced obesity, DIO), DIO oral administration control Kimchi 250, 500mg/kg, DIO oral administration functional Kimchi 250, 500mg/kg. As a result, the body weight gain of the animals fed with the functional Kimchi during the 6-weeks period was significantly lower than the control Kimchi group. Especially, the weit of the group fed with 500mg/kg was reduced significantly. The dietary intake showed a significant decrease in the functional Kimchi group. It was considered that functional kimchi promotes appetite suppression or energy metabolism. The weight of the organs was significantly increased after induction of obesity, and the fat content of each region was significantly decreased by the administration of functional kimchi. Especially, Epedidymal, Subcutaneous and Mesentric Fat decreased significantly in functional Kimchi group compared to control Kimchi, suggesting that fat accumulation was decreased by functional Kimchi. Blood biochemical analysis of experimental animals showed that obesity were induced by the increase of blood triglyceride, cholesterol and LDL-cholesterol contents in the high fat diet group. In addition, after the induction of obesity, the control Kimchi group and functional kimchi group showed a significant decrease. However, weight reduction was observed significantly in the group fed with 500mg/kg functional Kimchi. And the improvement effect of functional Kimchi on obesity could be observed. As a result of histological analysis of experimental animals, it was observed that fat accumulation occurred in liver tissue in high fat diet group. It was observed that the fat accumulation of the functional Kimchi treated group was inhibited more than that of the control Kimchi group. We observed that the fat cell size of epididymal adipose tissue was large by high fat diet, but the fat cell size was decreased by feeding the control Kimchi and the functional Kimchi. From the above results, we confirmed that the functionality of the Kimchi added with high anti-oxidant materials is improved during fermentation process, and it indicates the possibility of the development of Kimchi with higher anti-oxidant function and/or higher anti-obesity effect. Therefore, this study can be used as one of the basis for the functional Kimchi production and technology development for higher anti-oxidant function or anti-obesity effect.
목차
목 차목차 ··································································· ⅰ표 목차 ······························································· ⅲ그림 목차 ···························································· ⅳⅠ. 서론 11. 연구의 필요성 및 목적 12. 연구의 방법 및 구성 4Ⅱ. 관련 연구 51. 버섯, 다시마, 갓의 유효성분과 생리활성 52. 기능성 김치의 질환 개선 효과 7Ⅲ. 버섯 및 다시마 추출물과 갓 첨가 김치의 제조 및 실험 방법 111. 버섯 및 다시마 추출물과 갓 첨가 김치의 제조방법 112. 버섯 및 다시마 추출물과 갓 첨가 김치의 항산화실험방법 133. 버섯 및 다시마 추출물과 갓 첨가김치의 비만억제실험방법 16ⅰⅣ. 버섯 및 다시마 추출물과 갓 첨가 김치의 항산화 활성 분석 201. 총 페놀 함량 202. DPPH 라디칼과 ABTS 양이온 소거능 223. FRAP 환원능과 ORAC 환원력 23Ⅴ. 버섯 및 다시마 추출물과 갓 첨가 김치의 비만억제 효과분석 271. 실험동물의 체중 변화량 분석 272. 실험동물의 식이섭취량 및 식이효율 분석 303. 실험동물의 장기무게 분석 324. 실험동물의 혈중 생화학 분석 355. 실험동물의 조직학적 분석 40Ⅵ. 결론 431. 연구 결과 432. 향후 연구 44요약 45ABSTRACT 47REFERENCES 51감사의 글 60ⅱ표 목차
Ingredients of the control Kimchi and functionalKimchi 12
DPPH and ABTS radical scavenging activities inthe control and functional Kimchi 23
Effects of functional Kimchi on body weight gainand food efficiency ratio in diet induced obesitymodel 31
Effects of functional Kimchi on fat tissues, heart.and liver weight 33
Effects of functional Kimchi on blood ALT andAST concentrations 39iii그림 목차(Fig. Ⅳ-1) Total phenolic contents in the 70% ethanol extractscontrol Kimchi and functional Kimchi 21(Fig. Ⅳ-2) Ferric reducing power in the control Kimchi andfunctional Kimchi 25(Fig. Ⅳ-3) ORAC value in the control Kimchi and functionalKimchi 26(Fig. Ⅴ-1) Effects of functional Kimchi on body weight in dietinduced obesity model 29(Fig. Ⅴ-2) Effects of functional Kimchi on cardiac hypertrophy 34(Fig. Ⅴ-3) Effects of functional Kimchi on blood triglyceridecontentation 36(Fig. Ⅴ-4) Effects of functional Kimchi on blood totalcholesterol contentation 37(Fig. Ⅴ-5) Effects of functional Kimchi on bloodLDL-cholesterol contentation 38(Fig. Ⅴ-6) Effects of functional Kimchi on hepatic tissuemorphology in diet induced obesity model .....................41(Fig. Ⅴ-7) Effects of functional Kimchi on epedyimal fat tissuemorphology in diet induced obesity model ......................42iv