울금의 천연 식품 보존제 개발의 일환으로 울금 성분의 항산화 활성을 검색하고, 양식 어류 질환에 직․간접적으로 영향을 미치는 Edwardsiella tarda, Aeromonas hydrophila, Vibrio ...
울금의 천연 식품 보존제 개발의 일환으로 울금 성분의 항산화 활성을 검색하고, 양식 어류 질환에 직․간접적으로 영향을 미치는 Edwardsiella tarda, Aeromonas hydrophila, Vibrio vulnificus, Vibrio parahaemolyticus 를 대상으로 항균 활성을 확인하기 위해 생육저해정도와 주사 전자현미경(SEM)을 통한 구조 관찰을 실시하였다. 또한, 조피볼락의 항병원성 친환경 제재로 활용하기 위해 활력과 면역력 개선 및 항병원성에 대한 생화학적 실험을 통해 그 효과를 조사하였다. 항산화 활성 실험에서 HPLC로 전자공여능 활성을 측정한 결과, 울금 추출물이 대조구인 curcumin보다 높았다. 한편, ascorbic acid, tocopherol은 농도 의존적으로 전자공여능 활성이 증가하는 것을 확인 하였다. SOD 유사활성 측정에서도 농도가 높아짐에 따라 활성이 높아지는 것을 확인하였고, 흡광도 측정에서 울금 추출물의 활성이 다른 대조구에 비해 월등히 높은 것으로 나타났다. Peroxynitrite의 소거능 측정 결과 모든 실험구에서 대체적으로 높은 활성을 보였으며, 환원력 측정에서 농도 의존적으로 농도가 높아질수록 울금 추출물의 활성이 높았다. 어류 병원성 미생물에 대한 항균 활성 측정 결과, Edwardsiella tarda 와 Aeromonas hydrophila 는 농도가 높아질수록 억제되는 경향은 있었으나, 현저한 억제효과는 없었으며 2000 ppm의 농도에서 배양 후 6시간부터 30% 정도의 뚜렷한 세균증식 억제효과를 관찰할 수 있었다. Vibrio vulnificus 와 Vibrio parahaemolyticus 에 대한 증식 억제효과는 MeOH 추출물을 농도별로 가했을 때, 농도가 높아질수록 현저한 억제효과는 없었지만 농도 의존적인 세균증식 억제효과를 관찰할 수 있었다. 울금 사료 첨가에 따른 조피볼락의 사육실험 결과, 성장에서 유의적 차이는 보이지 않았다(P>0.05). 전어체의 일반성분 결과, 조단백질 함량은 대조구가 첨가구 범위보다 낮았으며, 유의적 차이를 보였다(P<0.05). 간의 분석 결과, 조단백질 함량은 대조구가 첨가구의 범위보다 높았으며, 유의적 차이를 보였다(P<0.05). 등근육의 결과, 조단백질 함량은 대조구가 1% 첨가구보다 높았고, 3% 첨가구, 5% 첨가구보다 낮았으며, 유의적 차이를 나타냈다(P<0.05). 구성아미노산을 분석한 결과, 총 아미노산 함량은 울금 3% 첨가구가 대조구와 1% 첨가구, 5% 첨가구에 비해 높게 나타났으며, 구성아미노산 각각의 함량도 glutamic acid를 제외한 다른 성분은 모두 높았다. 유리아미노산의 경우 대조구의 총 유리아미노산이 가장 높았고, 울금 3% 첨가구는 1%, 5% 첨가구에 비해 각각의 아미노산 함량이 높게 나타났으며 총 유리아미노산 함량도 높게 나타났다. 지방산 측정 결과, 모든 실험구간 함량적 차이는 없었다. 포화지방산(Saturates)의 조성비가 가장 높았고, 다음으로 monoenes 및 polyenes의 순이었다. 유리당 함량 결과, 첨가구가 대조구보다 대체적으로 높게 나타났으며 그 중 glucose의 함량이 가장 많았다. Glucose 함량은 1% 첨가구가 대조구 와 3% 첨가구, 5% 첨가구에 비해 높게 나타났다. 유기산 함량은 대조구보다 울금을 첨가한 실험구에서 낮았지만 그 중 3% 첨가구에서 가장 높게 나타났고 5%, 1% 순으로 나타났다. 유기산 조성 중 lactic acid 함량이 가장 많이 나타났으며 citric acid, oxalic acid 순으로 나타났다. 혈액성분 분석결과, hematocrit(Ht)에서 대조구가 첨가구의 범위보다 유의적으로 높았다(P<0.05). GOT에서 대조구가 첨가구의 범위보다 낮았으나, 1%, 5% 첨가구와 유의적 차이를 보이지 않았다(P>0.05). GPT에서 대조구와 첨가구간 유의적인 차이는 없었다(P>0.05). Lysozyme activity에서 대조구가 첨가구보다 낮았으며 유의적 차이를 보였다(P<0.05). 조피볼락의 활력평가를 측정한 결과, 2-phenoxyethanol 침적실험에서 5% 첨가구에서 가장 빠른 회복 시간(3분)을 보였으나, 모든 실험구에서 특별한 차이는 보이지 않았다. 6시간 동안 공기노출을 시킨 뒤 폐사율을 측정한 결과, 대조구와 1% 실험구에서 75%의 폐사율을 나타냈으며 3%와 5% 첨가구에서는 65%의 폐사율을 보여 대조구보다 낮은 폐사율을 나타냈다. 공기 노출 스트레스에 의한 혈액 내 glucose 함량 변화는 회복 1시간 후 glucose 함량은 대조구와 1% 첨가구가 3% 첨가구, 5% 첨가구에 비해 높게 나타났다. 반면 2시간 이후의 glucose 함량은 첨가구가 대조구에 비해 높게 나타났으며, 4시간 후에는 3% 첨가구가 다른 실험구에 비해 높게 나타났으나, 대조구와 5% 첨가구간 유의적 차이는 없었다(P>0.05). 본 실험 결과를 종합해 보았을 때, 울금 추출물은 항산화 활성뿐만 아니라 어류 병원성 미생물에 대한 항균 활성, 울금 첨가사료로 급이한 조피볼락에 대한 면역력에서 효과를 나타내어 기존 어류 질병에 사용된 화학적 항생제로서 부작용이 있는 합성제재가 아닌 친환경 항생제로 울금의 세균성 질병 예방 및 치료의 이용 가능성이 확인되었다.
울금의 천연 식품 보존제 개발의 일환으로 울금 성분의 항산화 활성을 검색하고, 양식 어류 질환에 직․간접적으로 영향을 미치는 Edwardsiella tarda, Aeromonas hydrophila, Vibrio vulnificus, Vibrio parahaemolyticus 를 대상으로 항균 활성을 확인하기 위해 생육저해정도와 주사 전자현미경(SEM)을 통한 구조 관찰을 실시하였다. 또한, 조피볼락의 항병원성 친환경 제재로 활용하기 위해 활력과 면역력 개선 및 항병원성에 대한 생화학적 실험을 통해 그 효과를 조사하였다. 항산화 활성 실험에서 HPLC로 전자공여능 활성을 측정한 결과, 울금 추출물이 대조구인 curcumin보다 높았다. 한편, ascorbic acid, tocopherol은 농도 의존적으로 전자공여능 활성이 증가하는 것을 확인 하였다. SOD 유사활성 측정에서도 농도가 높아짐에 따라 활성이 높아지는 것을 확인하였고, 흡광도 측정에서 울금 추출물의 활성이 다른 대조구에 비해 월등히 높은 것으로 나타났다. Peroxynitrite의 소거능 측정 결과 모든 실험구에서 대체적으로 높은 활성을 보였으며, 환원력 측정에서 농도 의존적으로 농도가 높아질수록 울금 추출물의 활성이 높았다. 어류 병원성 미생물에 대한 항균 활성 측정 결과, Edwardsiella tarda 와 Aeromonas hydrophila 는 농도가 높아질수록 억제되는 경향은 있었으나, 현저한 억제효과는 없었으며 2000 ppm의 농도에서 배양 후 6시간부터 30% 정도의 뚜렷한 세균증식 억제효과를 관찰할 수 있었다. Vibrio vulnificus 와 Vibrio parahaemolyticus 에 대한 증식 억제효과는 MeOH 추출물을 농도별로 가했을 때, 농도가 높아질수록 현저한 억제효과는 없었지만 농도 의존적인 세균증식 억제효과를 관찰할 수 있었다. 울금 사료 첨가에 따른 조피볼락의 사육실험 결과, 성장에서 유의적 차이는 보이지 않았다(P>0.05). 전어체의 일반성분 결과, 조단백질 함량은 대조구가 첨가구 범위보다 낮았으며, 유의적 차이를 보였다(P<0.05). 간의 분석 결과, 조단백질 함량은 대조구가 첨가구의 범위보다 높았으며, 유의적 차이를 보였다(P<0.05). 등근육의 결과, 조단백질 함량은 대조구가 1% 첨가구보다 높았고, 3% 첨가구, 5% 첨가구보다 낮았으며, 유의적 차이를 나타냈다(P<0.05). 구성아미노산을 분석한 결과, 총 아미노산 함량은 울금 3% 첨가구가 대조구와 1% 첨가구, 5% 첨가구에 비해 높게 나타났으며, 구성아미노산 각각의 함량도 glutamic acid를 제외한 다른 성분은 모두 높았다. 유리아미노산의 경우 대조구의 총 유리아미노산이 가장 높았고, 울금 3% 첨가구는 1%, 5% 첨가구에 비해 각각의 아미노산 함량이 높게 나타났으며 총 유리아미노산 함량도 높게 나타났다. 지방산 측정 결과, 모든 실험구간 함량적 차이는 없었다. 포화지방산(Saturates)의 조성비가 가장 높았고, 다음으로 monoenes 및 polyenes의 순이었다. 유리당 함량 결과, 첨가구가 대조구보다 대체적으로 높게 나타났으며 그 중 glucose의 함량이 가장 많았다. Glucose 함량은 1% 첨가구가 대조구 와 3% 첨가구, 5% 첨가구에 비해 높게 나타났다. 유기산 함량은 대조구보다 울금을 첨가한 실험구에서 낮았지만 그 중 3% 첨가구에서 가장 높게 나타났고 5%, 1% 순으로 나타났다. 유기산 조성 중 lactic acid 함량이 가장 많이 나타났으며 citric acid, oxalic acid 순으로 나타났다. 혈액성분 분석결과, hematocrit(Ht)에서 대조구가 첨가구의 범위보다 유의적으로 높았다(P<0.05). GOT에서 대조구가 첨가구의 범위보다 낮았으나, 1%, 5% 첨가구와 유의적 차이를 보이지 않았다(P>0.05). GPT에서 대조구와 첨가구간 유의적인 차이는 없었다(P>0.05). Lysozyme activity에서 대조구가 첨가구보다 낮았으며 유의적 차이를 보였다(P<0.05). 조피볼락의 활력평가를 측정한 결과, 2-phenoxyethanol 침적실험에서 5% 첨가구에서 가장 빠른 회복 시간(3분)을 보였으나, 모든 실험구에서 특별한 차이는 보이지 않았다. 6시간 동안 공기노출을 시킨 뒤 폐사율을 측정한 결과, 대조구와 1% 실험구에서 75%의 폐사율을 나타냈으며 3%와 5% 첨가구에서는 65%의 폐사율을 보여 대조구보다 낮은 폐사율을 나타냈다. 공기 노출 스트레스에 의한 혈액 내 glucose 함량 변화는 회복 1시간 후 glucose 함량은 대조구와 1% 첨가구가 3% 첨가구, 5% 첨가구에 비해 높게 나타났다. 반면 2시간 이후의 glucose 함량은 첨가구가 대조구에 비해 높게 나타났으며, 4시간 후에는 3% 첨가구가 다른 실험구에 비해 높게 나타났으나, 대조구와 5% 첨가구간 유의적 차이는 없었다(P>0.05). 본 실험 결과를 종합해 보았을 때, 울금 추출물은 항산화 활성뿐만 아니라 어류 병원성 미생물에 대한 항균 활성, 울금 첨가사료로 급이한 조피볼락에 대한 면역력에서 효과를 나타내어 기존 어류 질병에 사용된 화학적 항생제로서 부작용이 있는 합성제재가 아닌 친환경 항생제로 울금의 세균성 질병 예방 및 치료의 이용 가능성이 확인되었다.
As a part of developing a natural food preservative from turmeric, Curcuma longa (CL), the antioxidant and antimicrobial activities were examined by using Edwardsiella tarda, Aeromonas hydrophila, Vibrio vulnificus, and Vibrio parahaemolyticus. Moreover, fish feeding trial was tried ...
As a part of developing a natural food preservative from turmeric, Curcuma longa (CL), the antioxidant and antimicrobial activities were examined by using Edwardsiella tarda, Aeromonas hydrophila, Vibrio vulnificus, and Vibrio parahaemolyticus. Moreover, fish feeding trial was tried to figure out anti-pathogenicity and immunity improvement by means of biochemical experiments. As for antioxidant activity, electron donating activity was measured by HPLC, turmeric extract was higher than control, curcumin. On the other hand, activities of ascorbic acid and tocopherol was increased in a dose-dependent manner. In the SOD similar activity measurement, the activity was increased by increasing concentration. Absorbance of the activity in the turmeric extract is much higher than all controls. Scavenging of peroxynitrite measurement in all trials showed high activity, reducing power of turmeric extract was increased in a dose-dependent manner. Antifungal activity against pathogenic bacteria, Edwardsiella tarda and Aeromonas hydrophila was suppressed by increasing the concentration. The significant inhibitory effect was observed at 2000 ppm after 6 hours incubation. Bacterial growth inhibition of Vibrio vulnificus and Vibrio parahaemolyticus was observed by increasing the MeOH extract concentration in a dose-dependent manner. In the feeding trial of Curcuma longa, there was no siginificant difference observed in the growth of Sebastes schlegeli (P>0.05). In the result of general composition, crude protein content of the whole body in the addition group was higher than the control group (P<0.05). Crude protein content of the liver in the addition group was lower than the control group (P<0.05). There was significant difference observed in the crude protein content of the dorsal muscle between addition and control groups (P<0.05). In the result of amino acid composition, total amino acid of 3% CL addition group was higher than 1% and 5% CL addition, and control groups. Free amino acids of control group was the highest among feeding trials. In the fatty acid composition, there was no difference observed. Free sugar content of CL addition group was higher than control group. Organic acid content of CL addition group was lower than control group, In the result of blood analysis, hematocrit of control group was significantly higher than the CL addition group (P0.05). Lysozyme activity of control group was significantly lower than CL addition group (P<0.05). In the result of measuring vitality assessment, 5% addition group showed the fastest recovery time of sedimentation in the 2-phenoxyethanol, but there was no significant difference observed in the all experimental groups. Mortality was measured at six hours after air exposure, 75% of control and 1% CL addition groups were dead, but 3% and 5% CL addition groups showed lower mortality (65%). After air exposure stress, glucose content change of blood in the control and 1% CL addition groups was higher than those of 3% and 5%. Based on the present results, turmeric extract proved as an natural antifungal agent as well as antioxidant agent against pathogenic microorganisms, and possible to be substitute of synthetic antibiotics.
As a part of developing a natural food preservative from turmeric, Curcuma longa (CL), the antioxidant and antimicrobial activities were examined by using Edwardsiella tarda, Aeromonas hydrophila, Vibrio vulnificus, and Vibrio parahaemolyticus. Moreover, fish feeding trial was tried to figure out anti-pathogenicity and immunity improvement by means of biochemical experiments. As for antioxidant activity, electron donating activity was measured by HPLC, turmeric extract was higher than control, curcumin. On the other hand, activities of ascorbic acid and tocopherol was increased in a dose-dependent manner. In the SOD similar activity measurement, the activity was increased by increasing concentration. Absorbance of the activity in the turmeric extract is much higher than all controls. Scavenging of peroxynitrite measurement in all trials showed high activity, reducing power of turmeric extract was increased in a dose-dependent manner. Antifungal activity against pathogenic bacteria, Edwardsiella tarda and Aeromonas hydrophila was suppressed by increasing the concentration. The significant inhibitory effect was observed at 2000 ppm after 6 hours incubation. Bacterial growth inhibition of Vibrio vulnificus and Vibrio parahaemolyticus was observed by increasing the MeOH extract concentration in a dose-dependent manner. In the feeding trial of Curcuma longa, there was no siginificant difference observed in the growth of Sebastes schlegeli (P>0.05). In the result of general composition, crude protein content of the whole body in the addition group was higher than the control group (P<0.05). Crude protein content of the liver in the addition group was lower than the control group (P<0.05). There was significant difference observed in the crude protein content of the dorsal muscle between addition and control groups (P<0.05). In the result of amino acid composition, total amino acid of 3% CL addition group was higher than 1% and 5% CL addition, and control groups. Free amino acids of control group was the highest among feeding trials. In the fatty acid composition, there was no difference observed. Free sugar content of CL addition group was higher than control group. Organic acid content of CL addition group was lower than control group, In the result of blood analysis, hematocrit of control group was significantly higher than the CL addition group (P0.05). Lysozyme activity of control group was significantly lower than CL addition group (P<0.05). In the result of measuring vitality assessment, 5% addition group showed the fastest recovery time of sedimentation in the 2-phenoxyethanol, but there was no significant difference observed in the all experimental groups. Mortality was measured at six hours after air exposure, 75% of control and 1% CL addition groups were dead, but 3% and 5% CL addition groups showed lower mortality (65%). After air exposure stress, glucose content change of blood in the control and 1% CL addition groups was higher than those of 3% and 5%. Based on the present results, turmeric extract proved as an natural antifungal agent as well as antioxidant agent against pathogenic microorganisms, and possible to be substitute of synthetic antibiotics.
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