아이스 플랜트(Mesembryanthemum crystallinum)은 번행초과(Aizooideae)에 속하는 다육 식물로 남아프리카가 원산지로 항당뇨, 항노화, 항산화, 항비만, 항균 등의 생리활성과 inositol류, phenolic compound 및 비타민 등의 유효성분이 함유되어 있다. 본 연구에서는 국내에서 재배된 ...
아이스 플랜트(Mesembryanthemum crystallinum)은 번행초과(Aizooideae)에 속하는 다육 식물로 남아프리카가 원산지로 항당뇨, 항노화, 항산화, 항비만, 항균 등의 생리활성과 inositol류, phenolic compound 및 비타민 등의 유효성분이 함유되어 있다. 본 연구에서는 국내에서 재배된 아이스 플랜트의 이화학적 특성 및 생리활성을 구명하고, 젖산발효에 의한 GABA의 생성정도를 확인하므로써 기능성 식품 소재로써의 활용 가능성을 알아보고자 하였다. 아이스 플랜트 생시료에서 수분, 회분 및 조지방 함량은 줄기에 비해 잎에서 유의적으로 높았고, 염도는 줄기에 비해 잎에서 약 3배 정도 많았다. 비타민 C, 총당 및 환원당은 줄기에서 유의적으로 높았다. 구성 아미노산은 줄기와 잎 모두 glutamic acid가 가장 많았으며, 유리 아미노산은 leucine의 함량이 가장 많았다. 무기물은 잎, 줄기 모두에서 칼륨의 함량이 가장 높았고, 총 함량은 잎에서 더 많았다. 총 페놀 함량은 줄기에서 유의적으로 높았으며, 플라보노이드 함량은 잎에서 유의적으로 높았으나, 시료의 부위에 따른 대차는 없었다. 당알코올을 분석한 결과, 피니톨은 1.39 mg/100 g, 디카이로이노시톨은 0.26 mg/100 g이었다. 아이스 플랜트의 순차 용매 분획물 중 DPPH, superoxide anion 라디칼 소거활성 및 환원력은 부탄올 분획물에서 높았고, ABTS 라디칼 소거활성은 클로로포름 분획물이 타 분획물에 비해 높았다. Fe+2 킬레이팅 활성은 헥산과 물 분획물에서 높은 활성이었다. α-Glucosidase 저해활성 및 Fe+2 킬레이팅 활성은 헥산과 에틸아세테이트 분획물의 활성이 높았다. 총 페놀 함량은 부탄올 분획물, 플라보노이드 함량은 클로로포름 분획물에서 유의적으로 높았다. 아이스 플랜트 건조분말(1, 3, 5%)과 glucose(0, 1.5, 3, 4.5%)의 첨가량을 달리하여 L. plantarum EJ2014로 발효시킨 발효물에서 발효기간이 경과됨에 따라 glucose 첨가량이 많아질수록 pH는 산성화되었으며, 산도는 아이스 플랜트 5% 첨가구에서 1~3% 첨가구에 비해 증가되었다. 생균수는 glucose 1~3% 첨가구에서는 비슷한 경향이었으나, 5% 첨가구에서는 발효기간이 경과됨에 따라 증감이 반복되었다. 아이스 플랜트 분말을 이용한 젖산 발효 시 GABA 생성은 아이스 플랜트 함량 5%, glucose 함량 1.5%의 발효조건에서 가장 많았다. 아이스 플랜트 생시료에 glucose 1.5%를 첨가하여 L. plantarum EJ2014로 5일간 발효하는 동안 발효 1일 째 산성화되었으며, 산도는 가장 높은 수준이었다. 생균수는 1일 째 발효 초기에 비해 다소 높았다가 3일 이후 감소되는 경향이었다. TLC크로마토그램에 의한 GABA 생성은 발효 3일 이후에 확인되었으며, 이때 발효물의 유리 아미노산 중 GABA 함량은 발효 전에 비해 4.2배 증가되었다. 아이스 플랜트 분말 5%에 sucrose 20%를 첨가하여 Leuc. mesenteroides SM과 L. plantarum EJ2014로 2단 젖산 발효과정에서 1차 발효 후 pH는 산성화되었다가 2차 발효 시 유지되는 경향이었으며, 산도는 1차, 2차 발효과정에서 계속 증가되는 경향이었다. 생균수는 1차, 2차 발효과정에서 발효 1일 째 최대 생육현상을 보였다. Leuc. mesenteroides SM에 의한 1차 발효 후 발효물의 점조도는 유의적으로 증가되었으며, 환원당은 발효 1일 째 가장 높은 함량이었으나 발효 기간이 경과됨에 따라 유의적으로 감소되었다. 다양한 조건으로 발효시킨 아이스 플랜트 발효물 중 GABA 함량은 발효 과정에 의해 GABA 함량이 유의적으로 증가되었으며, 2단 발효 조건에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 이상의 결과, 아이스 플랜트는 pinitol, D-Chiro-inositol 및 페놀 화합물 함량에 의해 항산화 활성 및 α-glucosidase 저해 활성 등의 생리 활성을 확인되었으며, 젖산 발효를 통해 GABA 생성이 가능하여 기능성 식품 소재로써의 활용 가능성이 높을 것으로 사료된다.
아이스 플랜트(Mesembryanthemum crystallinum)은 번행초과(Aizooideae)에 속하는 다육 식물로 남아프리카가 원산지로 항당뇨, 항노화, 항산화, 항비만, 항균 등의 생리활성과 inositol류, phenolic compound 및 비타민 등의 유효성분이 함유되어 있다. 본 연구에서는 국내에서 재배된 아이스 플랜트의 이화학적 특성 및 생리활성을 구명하고, 젖산발효에 의한 GABA의 생성정도를 확인하므로써 기능성 식품 소재로써의 활용 가능성을 알아보고자 하였다. 아이스 플랜트 생시료에서 수분, 회분 및 조지방 함량은 줄기에 비해 잎에서 유의적으로 높았고, 염도는 줄기에 비해 잎에서 약 3배 정도 많았다. 비타민 C, 총당 및 환원당은 줄기에서 유의적으로 높았다. 구성 아미노산은 줄기와 잎 모두 glutamic acid가 가장 많았으며, 유리 아미노산은 leucine의 함량이 가장 많았다. 무기물은 잎, 줄기 모두에서 칼륨의 함량이 가장 높았고, 총 함량은 잎에서 더 많았다. 총 페놀 함량은 줄기에서 유의적으로 높았으며, 플라보노이드 함량은 잎에서 유의적으로 높았으나, 시료의 부위에 따른 대차는 없었다. 당알코올을 분석한 결과, 피니톨은 1.39 mg/100 g, 디카이로이노시톨은 0.26 mg/100 g이었다. 아이스 플랜트의 순차 용매 분획물 중 DPPH, superoxide anion 라디칼 소거활성 및 환원력은 부탄올 분획물에서 높았고, ABTS 라디칼 소거활성은 클로로포름 분획물이 타 분획물에 비해 높았다. Fe+2 킬레이팅 활성은 헥산과 물 분획물에서 높은 활성이었다. α-Glucosidase 저해활성 및 Fe+2 킬레이팅 활성은 헥산과 에틸아세테이트 분획물의 활성이 높았다. 총 페놀 함량은 부탄올 분획물, 플라보노이드 함량은 클로로포름 분획물에서 유의적으로 높았다. 아이스 플랜트 건조분말(1, 3, 5%)과 glucose(0, 1.5, 3, 4.5%)의 첨가량을 달리하여 L. plantarum EJ2014로 발효시킨 발효물에서 발효기간이 경과됨에 따라 glucose 첨가량이 많아질수록 pH는 산성화되었으며, 산도는 아이스 플랜트 5% 첨가구에서 1~3% 첨가구에 비해 증가되었다. 생균수는 glucose 1~3% 첨가구에서는 비슷한 경향이었으나, 5% 첨가구에서는 발효기간이 경과됨에 따라 증감이 반복되었다. 아이스 플랜트 분말을 이용한 젖산 발효 시 GABA 생성은 아이스 플랜트 함량 5%, glucose 함량 1.5%의 발효조건에서 가장 많았다. 아이스 플랜트 생시료에 glucose 1.5%를 첨가하여 L. plantarum EJ2014로 5일간 발효하는 동안 발효 1일 째 산성화되었으며, 산도는 가장 높은 수준이었다. 생균수는 1일 째 발효 초기에 비해 다소 높았다가 3일 이후 감소되는 경향이었다. TLC 크로마토그램에 의한 GABA 생성은 발효 3일 이후에 확인되었으며, 이때 발효물의 유리 아미노산 중 GABA 함량은 발효 전에 비해 4.2배 증가되었다. 아이스 플랜트 분말 5%에 sucrose 20%를 첨가하여 Leuc. mesenteroides SM과 L. plantarum EJ2014로 2단 젖산 발효과정에서 1차 발효 후 pH는 산성화되었다가 2차 발효 시 유지되는 경향이었으며, 산도는 1차, 2차 발효과정에서 계속 증가되는 경향이었다. 생균수는 1차, 2차 발효과정에서 발효 1일 째 최대 생육현상을 보였다. Leuc. mesenteroides SM에 의한 1차 발효 후 발효물의 점조도는 유의적으로 증가되었으며, 환원당은 발효 1일 째 가장 높은 함량이었으나 발효 기간이 경과됨에 따라 유의적으로 감소되었다. 다양한 조건으로 발효시킨 아이스 플랜트 발효물 중 GABA 함량은 발효 과정에 의해 GABA 함량이 유의적으로 증가되었으며, 2단 발효 조건에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 이상의 결과, 아이스 플랜트는 pinitol, D-Chiro-inositol 및 페놀 화합물 함량에 의해 항산화 활성 및 α-glucosidase 저해 활성 등의 생리 활성을 확인되었으며, 젖산 발효를 통해 GABA 생성이 가능하여 기능성 식품 소재로써의 활용 가능성이 높을 것으로 사료된다.
The Ice plant(Mesembryanthemum crystallinum) is a succulent plant belonging to the genus Aizooideae and widely distributed in Namib desert of South Africa. It has been utilized for the treatment of a variety of symptoms such as diabetes, hypertension and aging. And them it contains biological compou...
The Ice plant(Mesembryanthemum crystallinum) is a succulent plant belonging to the genus Aizooideae and widely distributed in Namib desert of South Africa. It has been utilized for the treatment of a variety of symptoms such as diabetes, hypertension and aging. And them it contains biological compounds such as inositols, phenolic compounds and vitamins. In this study, we tried to analyze the physiological properties and physiologically active substances of ice plants which are foreign plants cultivated in Korea, tried to clarify the optimum fermentation for GABA production of an ice plant and investigate the possibility of utilization as a functional food material. Contents of moisture, ash and crude fat were significantly higher in leaves than stem, and the salinity was about 3 times higher in leaves than stem. Contents of vitamin C, total sugar and reducing sugar were significantly higher in stem than leaves. The composition amino acids has the largest content of glutamic acid, and the contents of free amino acids was the highest for leucine. the content of mineral was the highest for calcium, the total content was more quantified in leaves. Total phenol content was significantly higher in stem, and flavonoid content was significantly higher in leaves, but there was no difference in the amount of the sample. Among the sugar alcohols, pinitol (1.39 mg/100 g) and D-chiro-inositol (0.26 mg/100 g) were identified and determined. DPPH, superoxide anion radical scavenging activities and reducing power were higher in butanol fraction and ABTS radical scavenging activity was higher in chloroform fraction than the other fractions. Fe+2 chelating activity showed higher in hexane and water fractions, these result was in contrast to the radical scavenging activity. Also α-glucosidase inhibitory activity was significantly higher in hexane and ethyl acetate fractions, these result was similar to Fe+2 chelating activity. Total phenol content was significantly higher in butanol fraction, flavonoid content was significantly higher in chloroform fraction. L. plantarum EJ2014 was fermented with Ice plant powder using different amounts of the dry powder of Ice plant (1, 3, 5%) and glucose (0, 1.5, 3, 4.5%). When glucose content is increasing, pH was alkalized and acidity was increased in the 1~3% treatment of Ice plant than 5% treatment with fermentation periods. There was no change in viable counts according to ice plant contents, Lactic acid bacteria increased on 1 day of fermentation with no glucose, but there was no change with fermentation period. The 1.5~3% of glucose content was a significant increase in lactic acid bacteria count on the third day of fermentation and remained constant thereafter. GABA production was increased with increasing Ice plant content, especially, GABA production was highest in 5% of Ice plant and 1.5% of glucose. When 1.5% glucose was added to the fresh Ice plant and fermented with L. plantarum EJ2014, the fermentation period was similar to the initial pH with fermentation period, the acidity tended to be inversely related to pH. The viable cell count increased on 1 day of fermentation, but was similar to that of initial viable cell count after 3 days of fermentation. GABA production was confirmed from the third day of fermentation, and the amount of GABA was increased about 4.2 times as compared with that before fermentation. The second stage lactic acid fermentation was carried out with Leuc. mesenteroides SM and L. plantarum EJ2014 using an Ice plant. As a result of the first fermentation, the pH was acidified and the acidity tended to increase. The number of viable cells grew more than the initial stage of fermentation. The consistency index were significantly increased with fermentation period, while the content of reducing sugar tended to decrease. As a result of the second fermentation, The pH remains constant at pH 4, but the acidity tended to increase to about 2%, The number of viable cells remained constant as the fermentation period. GABA production was confirmed from the 3 days of fermentation. GABA content of lactic acid fermented with ice plant was quantified, and especially the second stage fermentation was increased about 4.8 times compared with that before fermentation. As a result, active ingredients such as pinitol, D-Chiro-inositol and phenolic compounds were analyzed and identified from the Ice plant, The antioxidant activity and α-glucosidase inhibitory activity of the Ice plant were confirmed. At the same time, GABA production and lactic acid bacterial growth were higher in lactic acid bacteria fermentation of Ice plant. This suggests that it is highly likely to be used as a functional food material in the future.
The Ice plant(Mesembryanthemum crystallinum) is a succulent plant belonging to the genus Aizooideae and widely distributed in Namib desert of South Africa. It has been utilized for the treatment of a variety of symptoms such as diabetes, hypertension and aging. And them it contains biological compounds such as inositols, phenolic compounds and vitamins. In this study, we tried to analyze the physiological properties and physiologically active substances of ice plants which are foreign plants cultivated in Korea, tried to clarify the optimum fermentation for GABA production of an ice plant and investigate the possibility of utilization as a functional food material. Contents of moisture, ash and crude fat were significantly higher in leaves than stem, and the salinity was about 3 times higher in leaves than stem. Contents of vitamin C, total sugar and reducing sugar were significantly higher in stem than leaves. The composition amino acids has the largest content of glutamic acid, and the contents of free amino acids was the highest for leucine. the content of mineral was the highest for calcium, the total content was more quantified in leaves. Total phenol content was significantly higher in stem, and flavonoid content was significantly higher in leaves, but there was no difference in the amount of the sample. Among the sugar alcohols, pinitol (1.39 mg/100 g) and D-chiro-inositol (0.26 mg/100 g) were identified and determined. DPPH, superoxide anion radical scavenging activities and reducing power were higher in butanol fraction and ABTS radical scavenging activity was higher in chloroform fraction than the other fractions. Fe+2 chelating activity showed higher in hexane and water fractions, these result was in contrast to the radical scavenging activity. Also α-glucosidase inhibitory activity was significantly higher in hexane and ethyl acetate fractions, these result was similar to Fe+2 chelating activity. Total phenol content was significantly higher in butanol fraction, flavonoid content was significantly higher in chloroform fraction. L. plantarum EJ2014 was fermented with Ice plant powder using different amounts of the dry powder of Ice plant (1, 3, 5%) and glucose (0, 1.5, 3, 4.5%). When glucose content is increasing, pH was alkalized and acidity was increased in the 1~3% treatment of Ice plant than 5% treatment with fermentation periods. There was no change in viable counts according to ice plant contents, Lactic acid bacteria increased on 1 day of fermentation with no glucose, but there was no change with fermentation period. The 1.5~3% of glucose content was a significant increase in lactic acid bacteria count on the third day of fermentation and remained constant thereafter. GABA production was increased with increasing Ice plant content, especially, GABA production was highest in 5% of Ice plant and 1.5% of glucose. When 1.5% glucose was added to the fresh Ice plant and fermented with L. plantarum EJ2014, the fermentation period was similar to the initial pH with fermentation period, the acidity tended to be inversely related to pH. The viable cell count increased on 1 day of fermentation, but was similar to that of initial viable cell count after 3 days of fermentation. GABA production was confirmed from the third day of fermentation, and the amount of GABA was increased about 4.2 times as compared with that before fermentation. The second stage lactic acid fermentation was carried out with Leuc. mesenteroides SM and L. plantarum EJ2014 using an Ice plant. As a result of the first fermentation, the pH was acidified and the acidity tended to increase. The number of viable cells grew more than the initial stage of fermentation. The consistency index were significantly increased with fermentation period, while the content of reducing sugar tended to decrease. As a result of the second fermentation, The pH remains constant at pH 4, but the acidity tended to increase to about 2%, The number of viable cells remained constant as the fermentation period. GABA production was confirmed from the 3 days of fermentation. GABA content of lactic acid fermented with ice plant was quantified, and especially the second stage fermentation was increased about 4.8 times compared with that before fermentation. As a result, active ingredients such as pinitol, D-Chiro-inositol and phenolic compounds were analyzed and identified from the Ice plant, The antioxidant activity and α-glucosidase inhibitory activity of the Ice plant were confirmed. At the same time, GABA production and lactic acid bacterial growth were higher in lactic acid bacteria fermentation of Ice plant. This suggests that it is highly likely to be used as a functional food material in the future.
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