본 연구에서는 전통적 명태식해를 제조한 다음 저장.숙성조건에 따른 명태식해의 항균성, 항산화성, 항고혈압성 및 항콜레스테롤성 등의 생리적 기능특성에 대해 조사하였다. 항균성에서는 9종의 균주에 대해 모두 항균작용이 있는 것으로 나타났으며 , 이중 gram 양성균에 대해 Listeria monocytogenes를 제외하고 저장 직후에 항균활성이 나타났으며, 모든 gram 양성균에 대해 전 저장기간 동안 항균활성이 확인되었고, Staphylococcus aureus에 대해 강한 항균활성을 나타내었다. 반면에 gram 음성균 및 진균류에 대해서는 항균활성 이 gram 양성균에 비해 약하였다. 항산화성은 저장.숙성조건에 따라 모두 관능적으로 맛이 우수한 15~16일 경에 가장 강한 항산화활성을 나타내었으며, 그 후로는 저장기간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 항고혈압성은 명태식해 제조직후를 제외하고는 모든 저장.숙성조건에서 항고혈압활성이 나타났으며, 항콜레스테롤성은 2$0^{\circ}C$ 15일과 변온 16일에서만 항콜레스테롤활성이 검출되었다. 이러한 결과를 바탕으로 할 때 전통적인 방법에 따라 제조된 명태식해는 김치류와 같은 우수한 생리적 기능성을 가지고 있었으며, 명태식해의 유통기간 연장을 위한 변온조건에서도 그 생리적 기능성이 계속해서 유지됨을 알 수 있었다.
본 연구에서는 전통적 명태식해를 제조한 다음 저장.숙성조건에 따른 명태식해의 항균성, 항산화성, 항고혈압성 및 항콜레스테롤성 등의 생리적 기능특성에 대해 조사하였다. 항균성에서는 9종의 균주에 대해 모두 항균작용이 있는 것으로 나타났으며 , 이중 gram 양성균에 대해 Listeria monocytogenes를 제외하고 저장 직후에 항균활성이 나타났으며, 모든 gram 양성균에 대해 전 저장기간 동안 항균활성이 확인되었고, Staphylococcus aureus에 대해 강한 항균활성을 나타내었다. 반면에 gram 음성균 및 진균류에 대해서는 항균활성 이 gram 양성균에 비해 약하였다. 항산화성은 저장.숙성조건에 따라 모두 관능적으로 맛이 우수한 15~16일 경에 가장 강한 항산화활성을 나타내었으며, 그 후로는 저장기간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 항고혈압성은 명태식해 제조직후를 제외하고는 모든 저장.숙성조건에서 항고혈압활성이 나타났으며, 항콜레스테롤성은 2$0^{\circ}C$ 15일과 변온 16일에서만 항콜레스테롤활성이 검출되었다. 이러한 결과를 바탕으로 할 때 전통적인 방법에 따라 제조된 명태식해는 김치류와 같은 우수한 생리적 기능성을 가지고 있었으며, 명태식해의 유통기간 연장을 위한 변온조건에서도 그 생리적 기능성이 계속해서 유지됨을 알 수 있었다.
The physiological functionalities such as antimicrobial activity, antioxidative activity, angiotensin-I converting enzyme (ACE) inhibitory activity and bile acid binding capacity were measured for the solvent-fractionated methanol extracts of Alaska pollack sik-hae at various time intervals during f...
The physiological functionalities such as antimicrobial activity, antioxidative activity, angiotensin-I converting enzyme (ACE) inhibitory activity and bile acid binding capacity were measured for the solvent-fractionated methanol extracts of Alaska pollack sik-hae at various time intervals during fermentation. Two temperature schemes of fermentation were studied: constant temperature of 2$0^{\circ}C$ (A) and stepwise change from 2$0^{\circ}C$ (10 days) to 5$^{\circ}C$ (B). The methanol extracts of Alaska pollack sik-hae showed antimicrobial activities against 9 kinds of micro-organisms including pathogenic and food poisoning strains. Among these, gram positive bacteria, in particular Staphylococcus aureus, showed more sensitivity to the extracts than gram negative bacteria and fungi. Antioxidative activity (EDA$_{50}$) increased until 15 days (A, 0.92 mg/$m\ell$) or 16 days of fermentation (B, 0.94 mg/$m\ell$), and then gradually decreased. ACE inhibitory activity was observed in all fermentation time except 0 day, and bile acid binding capacity at 15 days (A) and 16 days (B) only.
The physiological functionalities such as antimicrobial activity, antioxidative activity, angiotensin-I converting enzyme (ACE) inhibitory activity and bile acid binding capacity were measured for the solvent-fractionated methanol extracts of Alaska pollack sik-hae at various time intervals during fermentation. Two temperature schemes of fermentation were studied: constant temperature of 2$0^{\circ}C$ (A) and stepwise change from 2$0^{\circ}C$ (10 days) to 5$^{\circ}C$ (B). The methanol extracts of Alaska pollack sik-hae showed antimicrobial activities against 9 kinds of micro-organisms including pathogenic and food poisoning strains. Among these, gram positive bacteria, in particular Staphylococcus aureus, showed more sensitivity to the extracts than gram negative bacteria and fungi. Antioxidative activity (EDA$_{50}$) increased until 15 days (A, 0.92 mg/$m\ell$) or 16 days of fermentation (B, 0.94 mg/$m\ell$), and then gradually decreased. ACE inhibitory activity was observed in all fermentation time except 0 day, and bile acid binding capacity at 15 days (A) and 16 days (B) only.
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문제 정의
본 연구에서는 전통적 명태식해를 제조한 다음 저장 · 숙성 조건에 따른명태식해의 항균성, 항산화성, 항고혈압성 및 항콜 레스테롤성 등의 생리적 기능특성에 대해 조사하였다. 항균성 에서는 9종의 균주에 대해 모두 항균작용이 있는 것으로 나타 났으며, 이 중 gram 양성 균에 대해 Listeria monocytogenes를 제외하고 저장 직후에 항균활성이 나타났으며, 모든 gram 양성균에 대해 전 저장기간 동안 항균활성 이 확인되 었고, Staphylococcus awe必에 대해 강한 항균활성을 나타내었다.
이에 본 연구에서는 우리나라 동해안에서 어획되는 대표적인 어종이며, 주위에서 쉽게 구할 수 있는 명태를 원료로 하여 전통적 명 태식해를 제조한 다음 저장·숙성조건에 따른 식해의 생리기능성을 구명하고자 하였다
가설 설정
1)IC50 means the sample concentration to inhibit 50% of ACE inhibitory ratio.
제안 방법
각 시료별 생리활성물질의 추출은 저온실(4℃)에서 methanol로서 용매추출을 하였다. 즉 균질화된 생시료 100g에 6배량(v/w)의 methanol를 넣고 6시간 동안 교반 추출한 다음 Whatman No.
각 저장 · 숙성별 명태식해의 항산화성은 DPPH에 대한 전자공여능(Electron donating ability, EDA(%)과 free radical inhibition의 50% 억제 농도인 EDA50(mg/mL)를 비교하였다 (Table 4).
명태식해의 조건별 저장기간에 따른 항균성을 살펴보기 위해 명태식해 methanol 추출물을 획득한 후 paper disc법으로서 9종의 균류에 대한 항균활성을 측정하였다(Table 3).
1 mL 분주하여 고체 배지 표면에 균일하게 도말하였다. 숙성기간별 일정농도의 추출물을 멸균된 paper disc( ø 8 mm, Toyo Seisakusho Co., Japan)에 흡수, 건조시켜 균주가 도말된 plate 표면에 올려 놓은 후 37℃ incubator에 넣고, 48시 간 배 양하여 paper disk 주위에 생성된 clear zone의 직경(mm)으로 항균활성을 측정하였다.
, USA)활성을 측정하였다. 이때 각 저장·숙성별 명태식해의 항산화성은 DPPH에 대한 전자공여능(electron donating ability, EDA (%))과 free radical inhibition의 50% 으4 제 농도인 EDAso(mg/ mL)을 구하여 비교하였다.
제조에서는 내장과 머리 및 꼬리를 제거한 동결명태를 해동한 다음, 뼈를 포함하여 폭 1 cm간격으로 썰어 식 염 7%을 마른간법으로 가한 후 5℃에서 24시간 방치하여 물기를 제거하였고, 무채도 무를 1 cm정도로 채를 썰어 식염 7% 수준으로 하여 5℃에서 24시간 방치하고 탈수하여 사용하였다. 물기를 제거한 동태육에 Table 1과 같은 배합비로 먼저 무채는 고춧가루와 버무리고, 곡류밥 (멥쌀 및 조를 1 : 1로 섞음)은 따뜻할 때 엿기름가루를 뿌리고 나서 마늘, 생강을 버무렸다.
항 콜레스테롤성은 Camire 등의 방법을 변형한 담즙산 결합능(in vitro)으로서 시험(13)을 하였다. 즉 시료 0.
대상 데이터
동결된 명태 (Alaska Pollack, Theragra clKilcogramma)를 경남 마산시 소재 어시장에서 구입하였으며, 부재료, 즉 무, 쌀, 조, 고춧가루, 엿기름(자굴산식품), 마늘, 생강, 소금(산내들 천일염) 등은 경남 마산시 소재 농산물도매시장에서 구입하여 실험에 사용하였다.
). 미생물들은 각각 3회 켸대배양하여 활성화시킨 균주를 항균성 시험에 사용하였고, 미생물 배양에 사용된 배지는 세균의 경우 Muller-Hinton broth를, 곰팡이는 YM broth를 각각 사용하였다. 항균력 측정용 배지는 Table 2(Difco사, USA)와 같다.
항균성 시험에 사용한 균주는 식품의 부패나 식중독 원인균, 병원성균으로 gram 양성균 4종 및 gram 음성균 3종을 사용하였고, 피부염과 관련된 진균류도 2종을 선택하여 사용하였다 (Table 2). 미생물들은 각각 3회 켸대배양하여 활성화시킨 균주를 항균성 시험에 사용하였고, 미생물 배양에 사용된 배지는 세균의 경우 Muller-Hinton broth를, 곰팡이는 YM broth를 각각 사용하였다.
이론/모형
항고혈압성 측정은 angiotensin-I converting enzyme(ACE)저해능으로 실험하였는데 ACE 조효소액 조제는 Cushman과 Cheung의 방법(11)에 따라 제조하였으며, ACE 저해 활성측정은 trinitrobenzene sulfonate(TNBS)를 이용한 색도계 측정방법(12)에 따라 측정하였다. 이때 효소저해 활성은 IC50으로 나타내었는데, 여기서 IC50은 ACE활성을 50% 저해하는데 필요한 ACE inhibitor 양(μg/mL)을 의미한다.
항균성 시험은 paper disc법을 사용하였다. 즉 멸균 petri dish에 Muller Hinton agar을 분주하여 하룻밤 건고시 킨 후 균액을 각 petri dish 당 0.
항산화 효과 시험은 식품영양실험핸드북의 방법(10)에 준하여 DPPH(2,2-diphenyl-l-picrylhydrazyl, Aldrich Co., USA)활성을 측정하였다. 이때 각 저장·숙성별 명태식해의 항산화성은 DPPH에 대한 전자공여능(electron donating ability, EDA (%))과 free radical inhibition의 50% 으4 제 농도인 EDAso(mg/ mL)을 구하여 비교하였다.
성능/효과
1)EDA50 means the sample concentration to inhibit 50% of antioxidant activity ratio.
Gram 음성균중 Enterobacter aerogenes에 대해서는 숙성조건 및 기간 등 전반적으로 항균성이 약한 것으로 나타났다. Escherichia coli의 경우 제조직후에는 1,500 ppm에서 항균성이 나타났으며, 숙성 20℃ 6일경 에는 1,000 ppm에서, 15일경에는 500 ppm에서 항균활성이 나타나기 시작함으로서 저장기간에 따라 대체로 항균활성이 증가하는 경향을 나타내었으며, 이는 변온조건에서도 유사한 경향을 나타내었다.
Staphylococcus aureus에 대해서는 명태식해 제조직후부터 저장기간중에 모든 추출물 첨가 농도에서 항균활성이 있는 것으로 나타나, 명태식해는 S. aureus에 대해 특이적으로 강한 항균 활성이 있는 것으로 추정되었다. 반면 Listeria monocytogerzes에 대해서 제조 직후에는 항균작용이 없는 것으로 나타났고, 숙성이 진행됨에 따라 관능적으로 맛이 가장 좋은(자료 미제시)20℃ 6일 및 15일과 변온 16일 시료의 추출물 1,000 ppm을 가할 때 항균활성이 나타나기 시작하였다.
그 결과 균주에 따라 항균활성이 다르게 나타났는데, gram 양성 균중 Bacillus subtilis와 Bacillus cereus의 경우 명태식해 추출물 1,000 ppm 농도를 첨가할 경우에 명태식해 제조직 후부터 8.5~9.5 mm의 저지환이 검출되었고, 20℃에서 6일 숙성한시료(이하 20℃ 6일)들에서는 500 ppm에서부터 항균 활성이 나타나기 시작하여 저장기간중 가장 높은 활성을 나타내었다. 그후 20℃ 15일과 변온조건에서 16일 저장한 시료(이하 변온 16일에서 항균활성이 약간 감소되 었다가 다시 저장기간에 따라 증가하는 경향을 나타내었다.
그 외 진균류인 Aspergillus flauus와 Aspergillus niger는 항균활성이 제조직후가 저장 ·숙성중인 시료들보다 높은 활성이 있음을 나타내고 있어, 진균류는 명태식해 부재료에 의한 영향에 더 민감한 것으로 판단되었다.
또한 젖산균에 의해 생성된 succinic acid, tartaric acid와 같은 유기산은 미생물의 특정 아미노산 이용을 저지함으로서 증식억제 효과를가진다고 하며(17), 그 외에 젖산균에 의해 생성되는 항균성 물질로서 H2O2, diacetyl, 기타 bacteriocin 등도 생성한다고 알려져 있다(18). 따라서 명태 식해 숙성과정 중에는 젖산균에 의해 생성된 항균물질들과 함께 부재료가 복합적으로 작용함으로서 항균활성을 나타내는 것으로 판단되었다.
명태식해 제조직후인 0일 시료에서 항산화 효과가 가장 낮았으며, 20℃ 15일 및 변온 16일에서 각각 항산화활성 10.86% (EDA50 = 0.92 mg/mL)와 10.64%(0.94 mg/mL)으로 가장 높은 항산화성을 나타내었는데, 이 때의 명태식해가 관능적으로 가장 우수하였다(자료 미제시). 이는 작은 파(1.
명태식해의 저장온도와 저장 · 숙성기간에서 20℃ 15일과 변온 16일에서만 각각 12.71 mM/g 및 23.80 mM/g의 bile acid 결합능이 나타나 콜레스테롤 활성이 있는 것으로 나타났으며, 나머지 구간에서는 항콜레스테롤 활성이 없는 것으로 나타났다.
aureus에 대해 특이적으로 강한 항균 활성이 있는 것으로 추정되었다. 반면 Listeria monocytogerzes에 대해서 제조 직후에는 항균작용이 없는 것으로 나타났고, 숙성이 진행됨에 따라 관능적으로 맛이 가장 좋은(자료 미제시)20℃ 6일 및 15일과 변온 16일 시료의 추출물 1,000 ppm을 가할 때 항균활성이 나타나기 시작하였다. 하지만 저장 · 숙성기 간이 증가된 20℃ 31일 및 변온 27일 시료에선 항균활성이 상실되는 현상을 나타내었다.
또한 Lee 등28)은 ACE 저해효과가 높은 획분의 아미노산 조성을 분석한 결과 glutamic acid, cystein 및 leucine 등의 함량이 많았다고 하였으며, Yeum 등(29)은 단백질 가수분해물에 의한 ACE저해능은 단백질의 가수분해에 의해 생성된 저분자 peptide의 길이나 구조 및 아미노산의 종류나 배열순서 등의 복합적인 작용에 의한 것으로 추정하고 있다. 본 실험에서는 숙성기간과 함께 ACE 저해능이 계속적으로 상승하였는데, 명태식해 숙성기간의 계속적인 amino-N함량 증가(15)와 비교해 보면, 이는 저장기간 중에 지속적인 단백질의 가수분해가 일어나고 있음을 추정할 수 있고, 그 결과 항산화성에 영향을 미치는 peptide류보다는 더 작은 분자량의 peptide류나 아미노산들이 명태식해의 항고혈압성에 영향을 미치고 있는 것으로 추정되었다.
항고혈압성은 명태식해 제조직후를 제외 하고는 모든 저장 · 숙성 조건에서 항고혈압활성이 나타났으며, 항콜레스테롤성은 20℃ 15일과 변온 16일에서만 항콜레스테롤 활성이 검출되었다. 이러한 결과를 바탕으로 할 때 전통적인 방법에 따라 제조된 명태식해는김치류와 같은우수한 생리적 기능성을 가지고 있었으며, 명태식해의 유통기간 연장을 위한 변온조건에서도 그 생리적 기능성이 계속해서 유지됨을 알 수 있었다.
항산화성은 저장 · 숙성조건에 따라 모두 관능적으로 맛이 우수한 15 ~ 16일경에 가장 강한 항산화활성 을 나타내었으며 , 그 후로는 저장기간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 항고혈압성은 명태식해 제조직후를 제외 하고는 모든 저장 · 숙성 조건에서 항고혈압활성이 나타났으며, 항콜레스테롤성은 20℃ 15일과 변온 16일에서만 항콜레스테롤 활성이 검출되었다. 이러한 결과를 바탕으로 할 때 전통적인 방법에 따라 제조된 명태식해는김치류와 같은우수한 생리적 기능성을 가지고 있었으며, 명태식해의 유통기간 연장을 위한 변온조건에서도 그 생리적 기능성이 계속해서 유지됨을 알 수 있었다.
본 연구에서는 전통적 명태식해를 제조한 다음 저장 · 숙성 조건에 따른명태식해의 항균성, 항산화성, 항고혈압성 및 항콜 레스테롤성 등의 생리적 기능특성에 대해 조사하였다. 항균성 에서는 9종의 균주에 대해 모두 항균작용이 있는 것으로 나타 났으며, 이 중 gram 양성 균에 대해 Listeria monocytogenes를 제외하고 저장 직후에 항균활성이 나타났으며, 모든 gram 양성균에 대해 전 저장기간 동안 항균활성 이 확인되 었고, Staphylococcus awe必에 대해 강한 항균활성을 나타내었다. 반면에 gram 음성균 및 진균류에 대해서는 항균활성이 gram 양성 균에 비해 약하였다.
반면에 gram 음성균 및 진균류에 대해서는 항균활성이 gram 양성 균에 비해 약하였다. 항산화성은 저장 · 숙성조건에 따라 모두 관능적으로 맛이 우수한 15 ~ 16일경에 가장 강한 항산화활성 을 나타내었으며 , 그 후로는 저장기간이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 항고혈압성은 명태식해 제조직후를 제외 하고는 모든 저장 · 숙성 조건에서 항고혈압활성이 나타났으며, 항콜레스테롤성은 20℃ 15일과 변온 16일에서만 항콜레스테롤 활성이 검출되었다.
후속연구
인정되고 있다(3-5). 이에 김치와 발효원리가 같고 첨가되는 부재료가 유사한 식해에서도 김치에서와 똑같은 생리 기능적 특성이 기대되며, 식해의 주재료인 생선류에는 동맥경화증을 예방하는 EPA와 DHA의 함량이 다른 식품에 비해서 높고, 숙성후에는 생선의 뼈가 연화되어 가식할 수 있으므로 칼슘 공급원으로도 우수하리라 생각된다.
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