연구배경 : 발효는 미생물이 자신의 효소로 유기물을 분해 또는 변화시켜 특유한 최종산물을 만들어내는 현상을 말하며 맛, 향 및 저장성을 증진시키기 위해 이용되어 왔다. 미생물을 이용한 발효음료는 에틸알코올을 중심으로 한 알코올형 음료와 유기산을 중심으로 한 산형음료로 나누어지며 지역 농산물과 결합하여 다양한 형태로 제조되고 있다. 곡류 및 과일의 전분은 당화과정에 의해 당으로 변화되고 ...
연구배경 : 발효는 미생물이 자신의 효소로 유기물을 분해 또는 변화시켜 특유한 최종산물을 만들어내는 현상을 말하며 맛, 향 및 저장성을 증진시키기 위해 이용되어 왔다. 미생물을 이용한 발효음료는 에틸알코올을 중심으로 한 알코올형 음료와 유기산을 중심으로 한 산형음료로 나누어지며 지역 농산물과 결합하여 다양한 형태로 제조되고 있다. 곡류 및 과일의 전분은 당화과정에 의해 당으로 변화되고 효모에 의한 발효과정으로 에틸알코올, 물, 이산화탄소가 생성된다. 이 알코올은 초산균에 의한 발효 산물로 아세트산과 물을 생성한다. 비만은 전 세계적으로 급속한 증가를 보이는 대표적인 만성질환으로 최근 발효 음료 및 그 유래 기능성 물질을 이용하여 비만을 예방 및 치료 하고자 하는 연구가 시도되고 있다. 연구목적 : 본 연구에서는 전북 지역의 대표적인 발효 음료인 감식초와 막걸리 유래 유산균의 항비만 효과를 실험동물모델을 통해 살펴보고자 하였다. 연구방법 ① 감식초의 투여가 만성적인 알코올 투여 흰쥐의 알코올 분해능 및 지질대사에 미치는 영향을 살펴보기 위해, 실험군은 생후 4주된 수컷 Sprague-Dawley(SD)계 흰쥐를 대조군(NC), 알코올 투여군(EC, 4g/kg BW), 알코올-감식초 투여1군(EV1, 1ml/kg BW), 알코올-감식초 투여2군(EV2, 2ml/kg BW) 총 4군으로 나누었다. 실험동물은 7주 사육 후, 혈중 및 간중의 지질성상, 카르니틴 농도와 혈중 알코올 농도 및 β-oxidation에 관여하는 간중의 mRNA 수준 변화를 확인하고자 하였다. ② 감식초의 투여가 고지방식이 섭취로 인해 비만이 유발되는 C57BL/6J 생쥐의 지질대사에 미치는 영향을 알아보기 위해, 실험군은 28주령 수컷 생쥐를 고지방식이군(HD), 고지방식이+산도 5.2% 양조식초(1㎖/kg BW) 투여군(HD-V), 고지방식이+산도 5.2% 감식초(1㎖/kg BW) 투여군1(HD-PV1), 고지방식이+산도 5.2% 감식초(2㎖/kg BW) 투여군2(HD-PV2) 총 4군으로 나누었다. 시료는 사육기간 17주 동안 하루 1회 경구투여 하였고, 사육 후 혈중 및 간중의 지질 성상 조사, 혈중 및 간중의 카르니틴 함량을 통한 에너지 대사 분석 및 지질대사 관련 유전자 수준을 분석하였다. ③ 막걸리에서 분리한 Pediococcus acidilactici M76 균주의 투여가 고지방식이 섭취로 인해 비만이 유발되는 C57BL/6J 생쥐의 지질대사에 미치는 영향을 알아보기 위해, 정상식이 섭취 증류수 투여군(ND, 10% kcal % fat), 고지방식이 섭취 증류수 투여군(HD, 60% kcal % fat), 고지방식이 섭취 공시균주 투여군(PR) 및 고지방식이 섭취 P. acidolactici 투여군(PA)으로 총 4군으로 나누었다. 실험동물은 시료는 사육기간 12주 동안 하루 1회 경구투여 하였고, 사육 후 혈중 및 간중의 지질 성상, 혈중의 인슐린 및 렙틴 함량과 지질대사 관련 유전자 수준을 분석하였다. 연구결과 ① 감식초는 만성적 알코올 투여로 인해 감소된 체중을 정상체중으로 회복시켰고 알코올 투여로 증가된 혈중의 중성지질 및 총콜레스테롤, 간중의 총콜레스테롤 함량을 낮추었으며, 낮아진 간중의 non-esterified carnitine (NEC) 분획의 농도를 정상수준 이상으로 높였다. 또한, 감식초를 투여한 군이 알코올 대사를 촉진시키는 경향을 보였다. 이러한 지질 성상 및 카르니틴 변화는 간중 acetyl-CoA carboxylase (ACC)와 carnitine palmitoyltransferase-I (CPT-I) mRNA 발현 정도를 확인함으로써 지방산의 β-oxidation이 증가하였음을 증명하였다. ② 감식초의 보강은 epididymis fat, 혈중 및 간중의 총콜레스테롤을 감소시키고, 혈중 및 간중의 acid insoluble acylcarnitine (AIAC) 분획의 농도를 증가시켰다. ③ P. acidolactici M76 의 보강은 epididymis fat 및 체중을 감소시키고, peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ), fatty acid synthase (FAS) 및 ACC 유전자 수준 증가를 통해 렙틴 분비를 감소시켜 중성지질 축적을 저해시켰다. 결론 : 감식초의 섭취는 만성적 알코올 투여 및 고지방 식이 섭취로 인해 야기되는 비만 및 고지혈증에 도움을 주며, 막걸리 유래 P. acidilactici M76 의 보강은 체내 지질 축적으로 유발될 수 있는 심혈관계 질환 및 비만에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 의의 : 본 연구는 한식의 한상 차림에 필수적인 발효 음료의 우수성을 과학적으로 증명함으로써 발효 음료가 우리 문화와 함께 세계화 하는데 기여 할 수 있을 것이라 사료된다.
연구배경 : 발효는 미생물이 자신의 효소로 유기물을 분해 또는 변화시켜 특유한 최종산물을 만들어내는 현상을 말하며 맛, 향 및 저장성을 증진시키기 위해 이용되어 왔다. 미생물을 이용한 발효음료는 에틸알코올을 중심으로 한 알코올형 음료와 유기산을 중심으로 한 산형음료로 나누어지며 지역 농산물과 결합하여 다양한 형태로 제조되고 있다. 곡류 및 과일의 전분은 당화과정에 의해 당으로 변화되고 효모에 의한 발효과정으로 에틸알코올, 물, 이산화탄소가 생성된다. 이 알코올은 초산균에 의한 발효 산물로 아세트산과 물을 생성한다. 비만은 전 세계적으로 급속한 증가를 보이는 대표적인 만성질환으로 최근 발효 음료 및 그 유래 기능성 물질을 이용하여 비만을 예방 및 치료 하고자 하는 연구가 시도되고 있다. 연구목적 : 본 연구에서는 전북 지역의 대표적인 발효 음료인 감식초와 막걸리 유래 유산균의 항비만 효과를 실험동물모델을 통해 살펴보고자 하였다. 연구방법 ① 감식초의 투여가 만성적인 알코올 투여 흰쥐의 알코올 분해능 및 지질대사에 미치는 영향을 살펴보기 위해, 실험군은 생후 4주된 수컷 Sprague-Dawley(SD)계 흰쥐를 대조군(NC), 알코올 투여군(EC, 4g/kg BW), 알코올-감식초 투여1군(EV1, 1ml/kg BW), 알코올-감식초 투여2군(EV2, 2ml/kg BW) 총 4군으로 나누었다. 실험동물은 7주 사육 후, 혈중 및 간중의 지질성상, 카르니틴 농도와 혈중 알코올 농도 및 β-oxidation에 관여하는 간중의 mRNA 수준 변화를 확인하고자 하였다. ② 감식초의 투여가 고지방식이 섭취로 인해 비만이 유발되는 C57BL/6J 생쥐의 지질대사에 미치는 영향을 알아보기 위해, 실험군은 28주령 수컷 생쥐를 고지방식이군(HD), 고지방식이+산도 5.2% 양조식초(1㎖/kg BW) 투여군(HD-V), 고지방식이+산도 5.2% 감식초(1㎖/kg BW) 투여군1(HD-PV1), 고지방식이+산도 5.2% 감식초(2㎖/kg BW) 투여군2(HD-PV2) 총 4군으로 나누었다. 시료는 사육기간 17주 동안 하루 1회 경구투여 하였고, 사육 후 혈중 및 간중의 지질 성상 조사, 혈중 및 간중의 카르니틴 함량을 통한 에너지 대사 분석 및 지질대사 관련 유전자 수준을 분석하였다. ③ 막걸리에서 분리한 Pediococcus acidilactici M76 균주의 투여가 고지방식이 섭취로 인해 비만이 유발되는 C57BL/6J 생쥐의 지질대사에 미치는 영향을 알아보기 위해, 정상식이 섭취 증류수 투여군(ND, 10% kcal % fat), 고지방식이 섭취 증류수 투여군(HD, 60% kcal % fat), 고지방식이 섭취 공시균주 투여군(PR) 및 고지방식이 섭취 P. acidolactici 투여군(PA)으로 총 4군으로 나누었다. 실험동물은 시료는 사육기간 12주 동안 하루 1회 경구투여 하였고, 사육 후 혈중 및 간중의 지질 성상, 혈중의 인슐린 및 렙틴 함량과 지질대사 관련 유전자 수준을 분석하였다. 연구결과 ① 감식초는 만성적 알코올 투여로 인해 감소된 체중을 정상체중으로 회복시켰고 알코올 투여로 증가된 혈중의 중성지질 및 총콜레스테롤, 간중의 총콜레스테롤 함량을 낮추었으며, 낮아진 간중의 non-esterified carnitine (NEC) 분획의 농도를 정상수준 이상으로 높였다. 또한, 감식초를 투여한 군이 알코올 대사를 촉진시키는 경향을 보였다. 이러한 지질 성상 및 카르니틴 변화는 간중 acetyl-CoA carboxylase (ACC)와 carnitine palmitoyltransferase-I (CPT-I) mRNA 발현 정도를 확인함으로써 지방산의 β-oxidation이 증가하였음을 증명하였다. ② 감식초의 보강은 epididymis fat, 혈중 및 간중의 총콜레스테롤을 감소시키고, 혈중 및 간중의 acid insoluble acylcarnitine (AIAC) 분획의 농도를 증가시켰다. ③ P. acidolactici M76 의 보강은 epididymis fat 및 체중을 감소시키고, peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ), fatty acid synthase (FAS) 및 ACC 유전자 수준 증가를 통해 렙틴 분비를 감소시켜 중성지질 축적을 저해시켰다. 결론 : 감식초의 섭취는 만성적 알코올 투여 및 고지방 식이 섭취로 인해 야기되는 비만 및 고지혈증에 도움을 주며, 막걸리 유래 P. acidilactici M76 의 보강은 체내 지질 축적으로 유발될 수 있는 심혈관계 질환 및 비만에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 의의 : 본 연구는 한식의 한상 차림에 필수적인 발효 음료의 우수성을 과학적으로 증명함으로써 발효 음료가 우리 문화와 함께 세계화 하는데 기여 할 수 있을 것이라 사료된다.
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