[국내논문]식품의 주요 성분이 예덕나무 헥산추출물의 Listeria monocytogenes에 대한 항균활성에 미치는 영향 Inhibitory Effect of Major Food Components on the Activity of Antimicrobial Active Substance from n-Hexane Fraction of Mallotus japonicus Muell on Listeria monocytogenes원문보기
식품의 주요성분이 항균 활성 분획물의 항균 활성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 액체 배지에 casein, soybean oil 및 soluble starch를 일정 수준으로 첨가하여 최종 농도를 1% 및 3%로 조정한 후 항균 활성이 우수한 예덕나무 조 추출물인 hexane 분획물 및 linolenic acid를 50 ppm 및 1,000 ppm 수준으로 첨가한 액체 배지에 L. monocytogenes 2 균주를 접종, $30^{\circ}C$에서 72시간 동안 배양하면서 생균수를 계수하였다. Hexane 분획물 1,000 ppm과 3% casein이 첨가된 처리구는 초기 균수가 $10^7\;CFU/mL$ 수준이었으나 72시간에서 $10^8\;CFU/mL$ 수준으로 증식하여 hexane 분획물 1,000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 완전히 저해되었으며, linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 활성이 부분적으로 저해되었다. Soybean oil(1%, 3%)의 경우 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성은 3% soybean oil에 의해 활성이 부분적으로 저해되었으며, soluble starch(1%, 3%)와 hexane 분획물 1,000 ppm이 첨가된 처리구는 48시간 이후 균이 검출되지 않거나(1% soluble starch), 또는 5 log cycle 정도 감소하였으며(3% soluble starch), soluble starch(1%, 3%)와 linolenic acid 1,000 ppm이 첨가된 처리구는 48시간 이후 균이 검출되지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 soluble starch(1%, 3%)는 hexane 분획물 1,000 ppm 및 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성을 저해하지 않는 것으로 나타났다.
식품의 주요성분이 항균 활성 분획물의 항균 활성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 액체 배지에 casein, soybean oil 및 soluble starch를 일정 수준으로 첨가하여 최종 농도를 1% 및 3%로 조정한 후 항균 활성이 우수한 예덕나무 조 추출물인 hexane 분획물 및 linolenic acid를 50 ppm 및 1,000 ppm 수준으로 첨가한 액체 배지에 L. monocytogenes 2 균주를 접종, $30^{\circ}C$에서 72시간 동안 배양하면서 생균수를 계수하였다. Hexane 분획물 1,000 ppm과 3% casein이 첨가된 처리구는 초기 균수가 $10^7\;CFU/mL$ 수준이었으나 72시간에서 $10^8\;CFU/mL$ 수준으로 증식하여 hexane 분획물 1,000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 완전히 저해되었으며, linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 활성이 부분적으로 저해되었다. Soybean oil(1%, 3%)의 경우 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성은 3% soybean oil에 의해 활성이 부분적으로 저해되었으며, soluble starch(1%, 3%)와 hexane 분획물 1,000 ppm이 첨가된 처리구는 48시간 이후 균이 검출되지 않거나(1% soluble starch), 또는 5 log cycle 정도 감소하였으며(3% soluble starch), soluble starch(1%, 3%)와 linolenic acid 1,000 ppm이 첨가된 처리구는 48시간 이후 균이 검출되지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 soluble starch(1%, 3%)는 hexane 분획물 1,000 ppm 및 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성을 저해하지 않는 것으로 나타났다.
Inhibitory action of major food components on antimicrobial active substance (linolenic acid) was tested against Listeria monocytogenes ATCC 19111 for 72 hr at $30^{\circ}C$. Linolenic acid (50, 1000 ppm) and n-hexane fraction of Mallotus japonicus Muell (50, 1000 ppm) were added to the b...
Inhibitory action of major food components on antimicrobial active substance (linolenic acid) was tested against Listeria monocytogenes ATCC 19111 for 72 hr at $30^{\circ}C$. Linolenic acid (50, 1000 ppm) and n-hexane fraction of Mallotus japonicus Muell (50, 1000 ppm) were added to the broth culture medium containing casein(1%, 3%), soybean oil(1%, 3%) and soluble starch (1%, 3%), respectively. Linolenic acid 1000 ppm and n-hexane fraction 1000 ppm exhibited strongly antimicrobial actions on L. monocytogenes which were not detected viable cell after 24 hr. But casein (3%) and soybean oil (3%) strongly diminished the antimicrobial action of 1000 ppm of n-hexane fraction. Soluble starch (1%, 3%) did not affect the antimicrobial action of 1000 ppm of linolenic acid and n-hexane fraction.
Inhibitory action of major food components on antimicrobial active substance (linolenic acid) was tested against Listeria monocytogenes ATCC 19111 for 72 hr at $30^{\circ}C$. Linolenic acid (50, 1000 ppm) and n-hexane fraction of Mallotus japonicus Muell (50, 1000 ppm) were added to the broth culture medium containing casein(1%, 3%), soybean oil(1%, 3%) and soluble starch (1%, 3%), respectively. Linolenic acid 1000 ppm and n-hexane fraction 1000 ppm exhibited strongly antimicrobial actions on L. monocytogenes which were not detected viable cell after 24 hr. But casein (3%) and soybean oil (3%) strongly diminished the antimicrobial action of 1000 ppm of n-hexane fraction. Soluble starch (1%, 3%) did not affect the antimicrobial action of 1000 ppm of linolenic acid and n-hexane fraction.
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문제 정의
본 실험에서는 현재 식품에 사용이 허용되고 있는 합성 보존료의 위해성에 대한 단점을 보완 할 수 있는 천연 항균제를 식품산업에 적용하기 위하여 식품의 주요 성분이 천연 항균제의 항균 활성에 미치는 영향을 비교하였으며, 그 결과를 바탕으로 식품산업에 이용 할 수 있는 가능성을 제시하고자 하였다.
제안 방법
monocytogenes ATCC 19111의 초기 균수가 107~ 108 CFU/mL 수준인 액체 배지 (tryptic soy broth)에 casein, soybean oil 및 soluble siarch를 각각 첨가하여 최종 농도를 1% 와 3% 수준으로 조정하였으며, 여기에 항균 활성이 우수한 예덕나무 hexane 분획물과 linolenic ac나를 75% 에탄올에 녹인 다음 50 ppm 및 1,000 ppm 수준으로 첨가하여 72시간 동안 30。(2에서 배양하면서 생균수를 계수하였다. 또한 항균 활성을 비교하기 위해서 hexane 분획물과 linolenic acid만 첨가한 처리구와 식품 성분에 의한 균의 증식 저해 여부를 확인하기 위해 casein, soybean oil 및 soluble starch만 첨가한 처리구를 선정했으며 균주만 접종한 처리구를 대조구로 하였다.
알려져 왔다. 액체 배지 (trypHc soy broth)에 단백질원으로 casein, 유지원으로 soybean oil, 전분원으로 soluble starch를 각각 1% 및 3% 수준으로 첨가 한 다음 이 배지에 항균 활성이 우수한 예덕나무조 추출물인 hexane 분획물과 linolenic ac나를 50 ppm 및 1,000 ppm 수준으로 첨가하여 30°C에서 72 시간 동안 L.monocytogenes ATCC 19111을 배양하면서 생균수의 변화를 관찰하였다.
본 실험에서 천연 linolenic acid와 표준품 linolenic acid의 항균 활성은 거의 동일한 수준임을 알 수 있으므로 이후 실험은 표준품 linolenic acid를 이용하여 실험을 하였다.
식품의 주요성분이 항균 활성 분획물의 항균 활성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 액체 배지에 casein, soybean oil 및 soluble starch를 일정 수준으로 첨가하여 최종 농도를 1% 및 3%로 조정한 후 항균 활성이 우수한 예덕나무 조 추출물인 hexane 분획물 및 linolenic acid를 50 ppm 및 1, 000 ppm 수준으로 첨가한 액체 배지에 L. monocytogenes 2 균주를 접종, 30°C에서 72시간 동안 배양하면서 생균수를 계수하였다. Hexane 분획물 1,000 ppm과 3% casein이 첨가된 처리 구는 초기 균수가 107 CFU/mL 수준이었으나 72 시간에서 108 CFU/mL 수준으로 중식하여 hexane 분획물 1,000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 완전히 저해되었으며, linolenic acid 1, 000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 활성이 부분적으로 저해되었다.
대상 데이터
시험용 항균물질은 식품의약품안전청 옥천 및 소록도 약용식물재배시험장에서 재배하고 있는 예덕나무(Mallotus japonicns Muell) 잎을 수세, 음건, 마쇄 후 75% 에탄올로 80°C, 3시간 추출 후 n-hexane으로 분획한 분리물을 사용하였다. 예덕나무의 n-hexane 분리 물에 있는 항균 활성 물질이 linolenic acid로 확인되었으며(14), 표준물질로 사용한 linolenic acid는 Sigma사 (USA)에서 구입하여 사용하였다.
항균 활성 시험에 사용한 균주는 L. monocytogenes ATCC 19111이었으며 배지로는 tryptic soy broth (Difco)와 agar(Difco>를 사용하였다.
분리물을 사용하였다. 예덕나무의 n-hexane 분리 물에 있는 항균 활성 물질이 linolenic acid로 확인되었으며(14), 표준물질로 사용한 linolenic acid는 Sigma사 (USA)에서 구입하여 사용하였다.
성능/효과
Hexane 분획물 1,000 ppm과 3% casein이 첨가된 처리 구는 초기 균수가 107 CFU/mL 수준이었으나 72 시간에서 108 CFU/mL 수준으로 중식하여 hexane 분획물 1,000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 완전히 저해되었으며, linolenic acid 1, 000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 활성이 부분적으로 저해되었다. Soybean oil(l%, 3%)의 경우 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성은 3% soybean oil에 의해 활성이 부분적으로 저해되었으며, soluble starch(l%, 3%) 와 hexane 분획물 1,000 ppm이 첨가된 처리구는 48시간 이후 균이 검출되지 않거나(1% soluble starch), 또는 5 log cycle 정도 감소하였으며(3% soluble starch), soluble starch(l%, 3%)와 linolenic acid 1,000 ppm이 첨가된 처리구는 48시간 이후 균이 검출되지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 soluble starch) 1%, 3%)는 hexane 분획물 1,000 ppm 및 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성을 저해하지 않는 것으로 나타났다.
배양 중 혼탁도의 변화를 살펴보면 천연 linolenic acid와 표준품 linolenic acid 모두 50 ppm 수준의 농도에서 72 시간 동안 혼탁도가 변하지 않아 항균 활성을 가지는 것으로- 판단된다. 또한 생균수를 계수한 결과 천연 linolenic acid와 표준품 linolenic acid 모두 초기 균수 107~108 CFU/mL에서 24시간 동안 103 CFU/mL로 감소하였다. 이 후 서서히 균이 중가하여 72시간에서는 표준품의 경우 104~105 CFU/mL, 천연 linolenic acid의 경우 105 CFU/mL 증가하였으나 초기 균수와 비교해 102~103 CFU/mL 정도 감소하고 있다.
2~3에서 보면 대조구는 접종 초기 107-108 CFU/mL에서 24시간에는 109~1010 CFU/mL으로 증가하였으나 이후 서서히 감소하여 72시간에서는 초기 균수와 동일한 수준이었다. Casein(l%, 3%)만 첨가된 처리구는 대조구와 유사한 증식 양상을 나타냈으며 이는 L. monocytogenes ATCC 19111이 casein에 의해서 중식에 영향을 받지 않음을 알 수 있다. Hexane 분획물 50 ppm만 첨가된 처리구는 72시간에서 103〜104 CFU/mL 정도 감소하였으며 linolenic acid가 50 ppm 첨가된 처리구는 104 CFU/mL 정도 감소했다.
monocytogenes ATCC 19111이 casein에 의해서 중식에 영향을 받지 않음을 알 수 있다. Hexane 분획물 50 ppm만 첨가된 처리구는 72시간에서 103〜104 CFU/mL 정도 감소하였으며 linolenic acid가 50 ppm 첨가된 처리구는 104 CFU/mL 정도 감소했다. 그러나 hexane 분획물 1,000 ppm만 첨가된 처리구는 24시간 이후에 균이 검출되지 않아 강력한 살균 효과를 나타냈다.
Hexane 분획물 50 ppm과 casein(l%, 3%)이 첨가된 처리 구는 casein(l%, 3%)만 첨가한 처리구와 거의 비슷한 양상을 나타냈으며, linolenic acid 50 ppm과 1% casein이 첨가된 처리구는 72 시간 동안 균의 중식이 미미하여 정균 작용을 가지는 것으로 나타났다. 또한 hexane 분획물 1,000ppm과 1% casein이 첨가된 처리 구는 72시간 동안 107CFU/mL 수준으로 접종 초기균수와 동일하여 정균 효과를 보였으나 hexane 분획물 1,000 ppm과 3% casein이 첨가된 처리구는 24시간 이후에 균수가 서서히 중가하여 72시간에서는 대조구와 같은 수준의 균수를 보였다.
정균 작용을 가지는 것으로 나타났다. 또한 hexane 분획물 1,000ppm과 1% casein이 첨가된 처리 구는 72시간 동안 107CFU/mL 수준으로 접종 초기균수와 동일하여 정균 효과를 보였으나 hexane 분획물 1,000 ppm과 3% casein이 첨가된 처리구는 24시간 이후에 균수가 서서히 중가하여 72시간에서는 대조구와 같은 수준의 균수를 보였다. Linolenic acid 1,000 ppm 과 1% casein이 첨가된 처리구는 24시간에서 균이 대조구와 비슷하게 증가하였으나 이후 감소하여 72시간에서 107 CFU/mL 수준으로 접종 초기 균수와 동일하여 정균 효과를 보였으며 linolenic acid 1,000 ppm과 3% casein이 첨가된 처리구는 72시간 동안 균의 중식이 미미하여 정균 작용을 가지는 것으로 나타났다.
또한 hexane 분획물 1,000ppm과 1% casein이 첨가된 처리 구는 72시간 동안 107CFU/mL 수준으로 접종 초기균수와 동일하여 정균 효과를 보였으나 hexane 분획물 1,000 ppm과 3% casein이 첨가된 처리구는 24시간 이후에 균수가 서서히 중가하여 72시간에서는 대조구와 같은 수준의 균수를 보였다. Linolenic acid 1,000 ppm 과 1% casein이 첨가된 처리구는 24시간에서 균이 대조구와 비슷하게 증가하였으나 이후 감소하여 72시간에서 107 CFU/mL 수준으로 접종 초기 균수와 동일하여 정균 효과를 보였으며 linolenic acid 1,000 ppm과 3% casein이 첨가된 처리구는 72시간 동안 균의 중식이 미미하여 정균 작용을 가지는 것으로 나타났다.
이상의 결과로 볼 때 식품 성분에 의한 항균 물질의 항균 활성 저해는 실험 조건에 따라 다양한 결과를 보이고 있으며, 본 실험에서 casein(l%, 3%)은 예덕나무 조 추출물인 hexane 분획물 50 ppm 및 linolenic acid 50 ppm수준의 항균 활성을 완전히 저해했으며, hexane 분획물 1,000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 활성이 완전히 저해되었다. 또한 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성은 1% 및 3% casein에 의해 활성이 부분적으로 저해되어 정균 작용을 나타냄을 알 수 있다.
50 ppm hexane 분획물과 soybean oil(l%, 3%)이 첨가된 처리 구는 대조구와 거의 비슷한 양상을 나타냈으며 linolenic acid 50 ppn와 1% soybean oil이 첨가된 처리구는 균의 증식이 미미하였다. Hexane 분획물 1,000 ppn과 1% soybean oil이 첨가된 처리구의 경우 균수가 서서히 감소하여 72시간에서는 104 CFU/mL로 대조구에 비해 104~105 CFU/mL이 감소하였으며' hexane 분획물 1,000 ppm과 3% soybean oil이 첨가된 처리구는 72시간 동안 접종 초기에 비해 균이 중가하는 경향을 보였다. 반면에 linolenic acid 1,000 ppm과 1% soybean oil이 첨가된 처리구는 48시간 이후에 균이 검출되지 않았으며 linolenic acid 1,000 ppm과 3% soybean oil이 첨가된 처리구는 72시간 동안 중식이 미미하였다.
본 실험에서 soybean oil(l%, 3%}은 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성은 1% soybean oil에 의해서는 저해를 받지 않으나 3% soybean oil에 의해 활성이 부분적으로 저해되었으며, 이는 3% 이하의 oil은 linolenic acid의 항균 활성을 크게 저해하지는 않는 것으로 나타났다.
monocytogenes ATCC 19111이 soluble star사!에 의해서 중식 억제를 받지 않음을 알 수 있다. Hexane 분획물 50 ppm과 1% 및 3% soluble starch가 첨가된 처리구의 경우 72 시간 배양 후에 균수는 lO4-l05 CFU/mL으로 hexane 분획물 50 ppm만 첨가된 처리구(103~104 CFU/mD에 비해서는 항균 활성이 다소 떨어졌으나, 대조구에 비해 균수가 102~103 CFU/mL이 감소한 것으로 나타났다. Linolenic acid 50 ppm과 1% soluble starch가 첨가된 처리구는 균의 증식양상이 미미하였다.
Linolenic acid 50 ppm과 1% soluble starch가 첨가된 처리구는 균의 증식양상이 미미하였다. Hexane 분획물 1,000 ppm과 1% soluble starch가 첨가된 처리구의 경우 24시간 이후에 균이 검출되지 않아 강력한 살균 효과를 보였으며, hexane 분획물 1,000 ppm과 3% soluble starch가 첨가된 처리구는 접종 초기부터 꾸준히 균수가 감소하여 72시간에는 101CFU/mL 수준으로 나타났다. 또한 linolenic acid 1,000 ppm과 1% 및 3% soluble starch가 첨가된 처리구는 48 시간 이후 균이 검출되지 않아 강력한 살균 효과를 나타냈다.
Hexane 분획물 1,000 ppm과 1% soluble starch가 첨가된 처리구의 경우 24시간 이후에 균이 검출되지 않아 강력한 살균 효과를 보였으며, hexane 분획물 1,000 ppm과 3% soluble starch가 첨가된 처리구는 접종 초기부터 꾸준히 균수가 감소하여 72시간에는 101CFU/mL 수준으로 나타났다. 또한 linolenic acid 1,000 ppm과 1% 및 3% soluble starch가 첨가된 처리구는 48 시간 이후 균이 검출되지 않아 강력한 살균 효과를 나타냈다.
이러한 결과로 볼 때 soluble starch(l%, 3%)는 hexane 분획물 50 ppm 및 1,000 ppm의 항균 활성을 크게 저해하지 않는 것으로 나타났으며, 또한 linolenic acid 1,000 ppm은 1% 및 3% soluble starch에 의해 항균 활성을 저해 받지 않았다.
monocytogenes 2 균주를 접종, 30°C에서 72시간 동안 배양하면서 생균수를 계수하였다. Hexane 분획물 1,000 ppm과 3% casein이 첨가된 처리 구는 초기 균수가 107 CFU/mL 수준이었으나 72 시간에서 108 CFU/mL 수준으로 중식하여 hexane 분획물 1,000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 완전히 저해되었으며, linolenic acid 1, 000 ppm의 항균 활성은 3% casein에 의해 활성이 부분적으로 저해되었다. Soybean oil(l%, 3%)의 경우 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성은 3% soybean oil에 의해 활성이 부분적으로 저해되었으며, soluble starch(l%, 3%) 와 hexane 분획물 1,000 ppm이 첨가된 처리구는 48시간 이후 균이 검출되지 않거나(1% soluble starch), 또는 5 log cycle 정도 감소하였으며(3% soluble starch), soluble starch(l%, 3%)와 linolenic acid 1,000 ppm이 첨가된 처리구는 48시간 이후 균이 검출되지 않았다.
Soybean oil(l%, 3%)의 경우 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성은 3% soybean oil에 의해 활성이 부분적으로 저해되었으며, soluble starch(l%, 3%) 와 hexane 분획물 1,000 ppm이 첨가된 처리구는 48시간 이후 균이 검출되지 않거나(1% soluble starch), 또는 5 log cycle 정도 감소하였으며(3% soluble starch), soluble starch(l%, 3%)와 linolenic acid 1,000 ppm이 첨가된 처리구는 48시간 이후 균이 검출되지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 soluble starch) 1%, 3%)는 hexane 분획물 1,000 ppm 및 linolenic acid 1,000 ppm의 항균 활성을 저해하지 않는 것으로 나타났다.
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