작두콩(Canavalia gladiata DC, sword bean)은 콩과류 (Leguminosae) 식물 중 한해살이 덩굴풀로서, 열매가 활모양으로 구부러진 꼬투리를 가지고 있기 때문에 그 모양이 ‘작두’같다 하여 작두콩이라 불리는 식용콩 중 가장 큰 콩이다. 한방의학에서 작두콩은 변비, 축농증, 화농성 질환 등 염증을 치료하는데 이용되어 왔으며, 작두콩의 약리활성기능을 규명하고 그 기작을 밝히려는 연구가 꾸준히 보고되고 있다. 최근 작두콩의 ...
작두콩(Canavalia gladiata DC, sword bean)은 콩과류 (Leguminosae) 식물 중 한해살이 덩굴풀로서, 열매가 활모양으로 구부러진 꼬투리를 가지고 있기 때문에 그 모양이 ‘작두’같다 하여 작두콩이라 불리는 식용콩 중 가장 큰 콩이다. 한방의학에서 작두콩은 변비, 축농증, 화농성 질환 등 염증을 치료하는데 이용되어 왔으며, 작두콩의 약리활성기능을 규명하고 그 기작을 밝히려는 연구가 꾸준히 보고되고 있다. 최근 작두콩의 항산화능에 대한 연구들이 주목을 받으면서 대표적인 발효식품인 된장, 고추장 및 청국장의 기능성을 향상시키기 위하여 작두콩을 첨가하는 제조방법도 증가하고 있다. 하지만 국내에서는 작두콩만의 기능성 및 특성성분에 대한 체계적인 연구가 부족한 편이다. 본 연구는 작두콩이 가진 약리작용을 발효식품에 활용하기 위하여 작두콩에 함유된 생리적 활성물질을 연구하고, 고초균(Bacillus subtilis)으로 발효시킨 작두콩의 항산화 및 주요성분분석을 통하여 기능성을 확인하는데 그 목적이 있다. 총 페놀과 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 적색의 작두콩 발효물이 가장 높은 함량을 나타내었다. 특히 적색의 작두콩 발효물의 총 플라보노이드 함량은 대두에 비해 약 2.5배 높은 함량을 나타냈다. HPLC를 통한 페놀산 분석을 통하여 적색의 작두콩이 gallic acid, ellagic acid, methyl gallate를 주요성분으로 가지고 있음을 확인하였으며, 이들 물질들이 작두콩의 높은 항산화력에 기여하는 것으로 보인다. 적색의 작두콩은 백색의 작두콩과 대두보다 다소 높은 DPPH 라디칼 소거능을 나타냈으며, 발효물의 경우 적색의 작두콩이 백색의 작두콩과 대두 발효물보다 높은 DPPH 라디칼 소거능과 환원력을 보였다. 또한, 아질산염 소거능의 경우 모든 pH 조건에서 적색의 작두콩은 가장 높은 소거능을 보였으며, 발효물의 경우에는 백색의 작두콩이 가장 높은 소거능을 보였으나 적색의 작두콩과 유의적 차이는 보이지 않았다. 적색의 작두콩 발효물의 아질산염 소거능은 합성 항산화제인 BHT보다 높은 소거능을 보여 천연 항산화제로서 이용가치가 높을 것으로 생각된다. 미백효과를 측정하는 tyrosinase 저해효과실험에서도 적색의 작두콩과 발효물이 백색의 작두콩, 대두와 그 발효물들보다 높은 저해효과를 보였으며, 미백제로 사용되는 arbutin보다 높은 미백효과를 나타내었다. 이들의 항산화 활성은 DPPH 라디칼 소거능과 환원력, 아질산염 소거능과 강한 양의 상관관계를 나타내어 본 연구에 사용된 작두콩과 대두 발효물에 함유된 페놀화합물과 플라보노이드 성분에 기인한 것으로 평가된다. Hyaluronidase 억제활성을 통한 항염증 활성실험의 결과, 작두콩과 그 발효물이 모든 농도조건에서 대두보다 높은 항염활성을 나타내었다. 작두콩은 gallic acid와 ellagic aicd와 같은 가수분해형 탄닌과 methyl gallate를 가지고 있었으며, 대두보다 높은 kaempferol 함량을 보였다. 작두콩의 높은 항염증 활성은 페놀성 화합물 (methyl gallate, kaempefrol, apigenin, formononetin)들의 복합적인 작용에 기인한 것으로 생각된다. 이상의 결과를 통하여 적색의 작두콩을 기능성 식품 및 원료로 쓰일 수 있을 것이라 생각되며, 발효식품으로써 작두콩이 항산화와 항염효과를 향상시키는데 도움이 될 수 있을 것으로 보인다.
작두콩(Canavalia gladiata DC, sword bean)은 콩과류 (Leguminosae) 식물 중 한해살이 덩굴풀로서, 열매가 활모양으로 구부러진 꼬투리를 가지고 있기 때문에 그 모양이 ‘작두’같다 하여 작두콩이라 불리는 식용콩 중 가장 큰 콩이다. 한방의학에서 작두콩은 변비, 축농증, 화농성 질환 등 염증을 치료하는데 이용되어 왔으며, 작두콩의 약리활성기능을 규명하고 그 기작을 밝히려는 연구가 꾸준히 보고되고 있다. 최근 작두콩의 항산화능에 대한 연구들이 주목을 받으면서 대표적인 발효식품인 된장, 고추장 및 청국장의 기능성을 향상시키기 위하여 작두콩을 첨가하는 제조방법도 증가하고 있다. 하지만 국내에서는 작두콩만의 기능성 및 특성성분에 대한 체계적인 연구가 부족한 편이다. 본 연구는 작두콩이 가진 약리작용을 발효식품에 활용하기 위하여 작두콩에 함유된 생리적 활성물질을 연구하고, 고초균(Bacillus subtilis)으로 발효시킨 작두콩의 항산화 및 주요성분분석을 통하여 기능성을 확인하는데 그 목적이 있다. 총 페놀과 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 적색의 작두콩 발효물이 가장 높은 함량을 나타내었다. 특히 적색의 작두콩 발효물의 총 플라보노이드 함량은 대두에 비해 약 2.5배 높은 함량을 나타냈다. HPLC를 통한 페놀산 분석을 통하여 적색의 작두콩이 gallic acid, ellagic acid, methyl gallate를 주요성분으로 가지고 있음을 확인하였으며, 이들 물질들이 작두콩의 높은 항산화력에 기여하는 것으로 보인다. 적색의 작두콩은 백색의 작두콩과 대두보다 다소 높은 DPPH 라디칼 소거능을 나타냈으며, 발효물의 경우 적색의 작두콩이 백색의 작두콩과 대두 발효물보다 높은 DPPH 라디칼 소거능과 환원력을 보였다. 또한, 아질산염 소거능의 경우 모든 pH 조건에서 적색의 작두콩은 가장 높은 소거능을 보였으며, 발효물의 경우에는 백색의 작두콩이 가장 높은 소거능을 보였으나 적색의 작두콩과 유의적 차이는 보이지 않았다. 적색의 작두콩 발효물의 아질산염 소거능은 합성 항산화제인 BHT보다 높은 소거능을 보여 천연 항산화제로서 이용가치가 높을 것으로 생각된다. 미백효과를 측정하는 tyrosinase 저해효과실험에서도 적색의 작두콩과 발효물이 백색의 작두콩, 대두와 그 발효물들보다 높은 저해효과를 보였으며, 미백제로 사용되는 arbutin보다 높은 미백효과를 나타내었다. 이들의 항산화 활성은 DPPH 라디칼 소거능과 환원력, 아질산염 소거능과 강한 양의 상관관계를 나타내어 본 연구에 사용된 작두콩과 대두 발효물에 함유된 페놀화합물과 플라보노이드 성분에 기인한 것으로 평가된다. Hyaluronidase 억제활성을 통한 항염증 활성실험의 결과, 작두콩과 그 발효물이 모든 농도조건에서 대두보다 높은 항염활성을 나타내었다. 작두콩은 gallic acid와 ellagic aicd와 같은 가수분해형 탄닌과 methyl gallate를 가지고 있었으며, 대두보다 높은 kaempferol 함량을 보였다. 작두콩의 높은 항염증 활성은 페놀성 화합물 (methyl gallate, kaempefrol, apigenin, formononetin)들의 복합적인 작용에 기인한 것으로 생각된다. 이상의 결과를 통하여 적색의 작두콩을 기능성 식품 및 원료로 쓰일 수 있을 것이라 생각되며, 발효식품으로써 작두콩이 항산화와 항염효과를 향상시키는데 도움이 될 수 있을 것으로 보인다.
This study was carried out to determine antioxidant activities of red sword bean (RS), white sword bean (WS) and their fermented beans with Bacillus subtilis. Total phenolic, flavonoid contents and antioxidant activities (DPPH radical and nitrite scavenging activities, ferric reducing power, inhibit...
This study was carried out to determine antioxidant activities of red sword bean (RS), white sword bean (WS) and their fermented beans with Bacillus subtilis. Total phenolic, flavonoid contents and antioxidant activities (DPPH radical and nitrite scavenging activities, ferric reducing power, inhibition of tyrosinase and conjugated diene formation) of sword bean and soybean were determined. Furthermore, their Hyaluronidase (HAase) inhibitory activity used for the evaluation of anti-inflammatory activity was also investigated. RS and fermented red sword bean (FRS) have the highest total phenolic content and flavonoid content among other beans. Especially, total flavonoid content was greater in sword bean (red and white) from 1.9-fold to 2.5-fold than in soybean (SB). HPLC profiles revealed that gallic acid, methyl gallate and ellagic acid were the major phenolic components in RS and FRS. Particularly in FRS, the total phenolic content increased by over 2.5-fold than in RS, mainly due to the increase of gallic acid and ellagic acid. DPPH radical scavenging activity and FRAP reducing power of FRS showed higher activities than other beans. DPPH radical scavenging activity of RS was 53.80% and that of FRS was 77.32% which increased slightly by fermentation. RS and FRS had higher nitrite scavenging activity than butylated hydroxytoluene (BHT), SB and fermented soybean (FSB). Tyrosinase inhibitory activity ranged from 55.03% to 71.27%, and RS and FRS showed the highest value. The anti-inflammatory activities of sword beans and soybean were determined by Hyaluronidase(HAase) inhibitory test. RS and FRS had the higher inhibitory activity at all concentration (5, 10 and 20 mg/mL) than SB and FSB, and showing that it depended on the concentration. The HAase inhibitory activities of RS and FRS were higher approximately from 1.5-fold to 2.6-fold than those of SB and FSB. Strong anti-inflammatory activity in sword bean can be considered to be related with combined effect of phenolic compounds such as methyl gallate, formononetin, keampferol and apigenin. In this study, red sword bean and fermented red sword bean showed potential antioxidant and anti-inflammatory activities. These results suggest that sword bean fermented by Bacillus subtilis can be used as potential sources of natural antioxidant and anti-inflammatory agent in the food industry.
This study was carried out to determine antioxidant activities of red sword bean (RS), white sword bean (WS) and their fermented beans with Bacillus subtilis. Total phenolic, flavonoid contents and antioxidant activities (DPPH radical and nitrite scavenging activities, ferric reducing power, inhibition of tyrosinase and conjugated diene formation) of sword bean and soybean were determined. Furthermore, their Hyaluronidase (HAase) inhibitory activity used for the evaluation of anti-inflammatory activity was also investigated. RS and fermented red sword bean (FRS) have the highest total phenolic content and flavonoid content among other beans. Especially, total flavonoid content was greater in sword bean (red and white) from 1.9-fold to 2.5-fold than in soybean (SB). HPLC profiles revealed that gallic acid, methyl gallate and ellagic acid were the major phenolic components in RS and FRS. Particularly in FRS, the total phenolic content increased by over 2.5-fold than in RS, mainly due to the increase of gallic acid and ellagic acid. DPPH radical scavenging activity and FRAP reducing power of FRS showed higher activities than other beans. DPPH radical scavenging activity of RS was 53.80% and that of FRS was 77.32% which increased slightly by fermentation. RS and FRS had higher nitrite scavenging activity than butylated hydroxytoluene (BHT), SB and fermented soybean (FSB). Tyrosinase inhibitory activity ranged from 55.03% to 71.27%, and RS and FRS showed the highest value. The anti-inflammatory activities of sword beans and soybean were determined by Hyaluronidase(HAase) inhibitory test. RS and FRS had the higher inhibitory activity at all concentration (5, 10 and 20 mg/mL) than SB and FSB, and showing that it depended on the concentration. The HAase inhibitory activities of RS and FRS were higher approximately from 1.5-fold to 2.6-fold than those of SB and FSB. Strong anti-inflammatory activity in sword bean can be considered to be related with combined effect of phenolic compounds such as methyl gallate, formononetin, keampferol and apigenin. In this study, red sword bean and fermented red sword bean showed potential antioxidant and anti-inflammatory activities. These results suggest that sword bean fermented by Bacillus subtilis can be used as potential sources of natural antioxidant and anti-inflammatory agent in the food industry.
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