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문제 정의
- 천연물로부터 추출한 8가지 sample에 대하여 항균성의 효능이 있는 것을 탐색하여 의약연구의 기초자료 및 현대인의 기호에 맞는 기능성 식품 개발을 목적으로 하였다. 본 연구에서 항균활성 실험에서 6mm paper disc에 대한 공시균주에 대한 오미자와 매실은 모든 사용한 균주에 대해 6-10 mm 였으며, 대추와 구기자는 1mm 정도였고 솔잎 등은 거의 보이지 않거나 0.
- 본 연구에서는 여러 종류의 천연물질을 추출하여 향균력을 조사하여 천연식품으로부터 현대인의 기호에 맞는 기능성 고추장으로 개발하여 약용식물의 효능을 일상식품에서 얻고자 하였다.
제안 방법
- 항균활성 확인 실험을 위해 6 mm paper disc를 plate 표면위에 올려놓고 시험용액을 25µl씩 흡수시켜 세균은 37℃, 효모는 3(FC에서 각각 24시간 배양하였다. 공시 균 주에 대한 clear zone 생성 유무로 항균활성을 측정하였다.
- 1차 screening test에서 균주에 clear zone을 형성한 것을 petri dish tryptic soy broth에 KP/mL 되게 접종하여 37℃에서 24시간 배양하였다. 균주에 있어서 오미자에 대한 농도의 의존성은 50, 75µl에서 저해효과를 실험하였다.
- 관능평가원은 식품영양학과 4학년 학생들을 훈련하여 38명이 관능검사에 응하였다. 찹쌀고추장을 대조군으로 향기, 맛, 색, 종합적 기호성을 평가하였다. 평점의 척도는 5점법을 이용하였으며(Table 3), 텍스쳐는 rheometer(CR-100D, Sun Rheometer, Japan)를 이용하여 2회 반복 측정하였다(Table 4).
- 찹쌀고추장을 대조군으로 향기, 맛, 색, 종합적 기호성을 평가하였다. 평점의 척도는 5점법을 이용하였으며(Table 3), 텍스쳐는 rheometer(CR-100D, Sun Rheometer, Japan)를 이용하여 2회 반복 측정하였다(Table 4).
- 분리된 여러 균주에서 목표로 하는 병원균에 대하여 항균성 물질을 생산하는 균주를 선택하기 위하여 screening test 를 수행하였다. Gram 양성균 B.
- 1차 screening test에서 항균력을 보인 B. subtilis, E. coli KCCM 11591, P. aeruginosa KCTC 1750, C. albicans 균주를 균주의 형태와 변화를 관찰하기 위하여 농도를 희석하여 실험하였다. Clear zone을 형성한 성장억제도를 측정하기 위하여 경시적으로 관찰하였다.
- albicans 균주를 균주의 형태와 변화를 관찰하기 위하여 농도를 희석하여 실험하였다. Clear zone을 형성한 성장억제도를 측정하기 위하여 경시적으로 관찰하였다. 균주에 대한 오미자 추출물을 첨가한 것은 배양 후 20시간에 완전히 억제되었으며, 48시간에는 균주의 형태가 붕괴하였으며 오염이 발생되었다.
- 오미자 항균성이 어떠한 mechanism 즉 유전정보전달, 세포벽 혹은 막에 어떻게 작용하는지 조사하기 위하여 먼저 DNA의 작용여부를 조사하였다. 실험용 균주의 slant로부터 각 균주를 1백금이씩 취해 4 mL tryptic soy broth에 B.
- 찰쌀고추장을 대조군으로 하고 부재료로 매실, 오미자를 각각 첨가하여 재료성분을 달리하여 제조하였다. 관능검사의 평점의 척도는 5점법을 이용하였으며 38명의 관능검사원에 의하여 외관, 맛, 색, 텍스쳐 및 종합적인 기호도를 평가하였다. 5점 척도법으로 실시한 결과는 Table 3과 같다.
- 참고하여 주시길 바랍니다.) Rheology 성질을 판정하는 빙법으로 식품의 점탄성계수를 물성치 rheometer(CR-100D, Sun Rheometer, Japan)를 이용하여 2회 반복 측정하였다. 찹쌀고추장 대조군과 비교할 때 매실 고추장의 견고성은 4.
- 찰쌀고추장을 대조군으로 하고 부재료로 매실, 오미자를 각각 첨가하여 재료성분을 달리하여 제조하였다. 관능검사의 평점의 척도는 5점법을 이용하였으며 38명의 관능검사원에 의하여 외관, 맛, 색, 텍스쳐 및 종합적인 기호도를 평가하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 재료인 대추, 구기자, 매실, 오미자는 2001년도 한국산이며 대구 약령시장에서 구입하였다. 건조상 태의 것을 수세 후 건조시킨 다음 가압솥에 재료의 10배의 물을 첨가하여 4시간 추출 후 membrane filter(0.
- 감압증발농축기상에서 1/10로 농축하여 실험에 사용하였다.
- 항균성 실험에 사용균주는 식품의 저장 중 부패 및 위생에 관계하는 세균, 식중독 원인균 등 8가지 균주를 실험하였다.
- 그 중 Gram 양성균은 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus이며, Gram 음성균은 Escherichia coli KCCM 11591, Pseudomonas aeruginosa KCTC 1750, S. aureus KCTC 1930 를 사용하였다. 그리고 yeast로는 Candida albicans, Saccharomyces cerevisiae KCCM 11201, Hansenula anomala B7을 사용하였다.
- aureus KCTC 1930 를 사용하였다. 그리고 yeast로는 Candida albicans, Saccharomyces cerevisiae KCCM 11201, Hansenula anomala B7을 사용하였다. 균주는 유전공학연구소에서 분양 받은 것을 사용하였다.
- 그리고 yeast로는 Candida albicans, Saccharomyces cerevisiae KCCM 11201, Hansenula anomala B7을 사용하였다. 균주는 유전공학연구소에서 분양 받은 것을 사용하였다. 배지는 Tryptic Soy Broth(TSB, Difco Laboratories, USA)를 slant에 접종하여 37P에서 24시간 배양한 후 냉장 보관하면서 사용하였다.
- 솔잎 koraiensis Sieb. et Zucc) 발효추출액은(건솔잎, 헛개나무, 감잎, 오리나무, 갈화) 파쇄후 2개월 발효한 것을 사용하였다.
- 관능평가원은 식품영양학과 4학년 학생들을 훈련하여 38명이 관능검사에 응하였다. 찹쌀고추장을 대조군으로 향기, 맛, 색, 종합적 기호성을 평가하였다.
이론/모형
- 항균성 검색은 paper disk agar diffusion법(18)을 이용하였다.
- Bacillus subtilis 균주는 tryptic soy broth에 배양하였다. 정제 방법은 alkaline lysis 방법(19)에 의하였으며, 획득한 DNA는 TE buffer에 용해하여 -20℃에 보관하여 사용하였다.
- Kim 등(20)의 방법으로 찹쌀은 분쇄하여 원료를 끓이다가 원료가 호화되면 70~75℃로 냉각하고, Aspergillus oryzae의 koji를(전분질의 30-40%) 사용하였다. 60~65℃로 4시간동안 보온하여 koji중의 amylase와 protease등의 효소 작용을 촉진시켰다.
성능/효과
- 천연물로부터 추출한 8가지 sample에 대하여 항균성의 효능이 있는 것을 탐색하여 의약연구의 기초자료 및 현대인의 기호에 맞는 기능성 식품 개발을 목적으로 하였다. 본 연구에서 항균활성 실험에서 6mm paper disc에 대한 공시균주에 대한 오미자와 매실은 모든 사용한 균주에 대해 6-10 mm 였으며, 대추와 구기자는 1mm 정도였고 솔잎 등은 거의 보이지 않거나 0.5mm 정도 clear zone이 생성되었다. 1차 screening test에서 항균력을 보인 B.
- 43으로'약간 나쁘다'로 나타났다. 찹쌀고추장을 대조군으로 할 때 매실 고추장의 견고성은 4.45배, 오미자고추장은 1.78배 높았다.
- 오미자(Schizandra chinenis)는 강장, 진정, 진해, 해열 등의 중추억제작용, 혈압강화작용과 알콜해독 작용이 조사되었다(10). 또한 천연보존료는 추출물의 균증식도와 분쇄육의 저장성에 영향을 미치는 Salmonella typhimurinwr을 억제하였다.(4) 구기자(Lycii fmctiis)는 성인병 및 각종 질병의 치료, 예방 그리고 노화의 원인중의한 요인인 oxygen free radical에 기인되어 세포손상에 관여하며(11), 건 대추(jujubes) 착즙박은 pectin 등의 식이섬유나 bioflavonoids 등의 성분으 로 기능성 식품소재이며"(12) 매실(Prwws mume)은 혈중 유산 농도와 혈청지질성분⑬ 흰쥐의 간장장애와 당뇨병(14,15), 식중독 유발세균의 증식에 효능이 있는 것으로(16) 보고되었다.
- 분리된 여러 균주에서 목표로 하는 병원균에 대하여 항균성 물질을 생산하는 균주를 선택하기 위하여 screening test 를 수행하였다. Gram 양성균 B. subtilis에서는 매실과 오미자가 강한 항균력을 나타내었으며, 대추는 약한 항균력이 있었다. 구기자, 솔혼합액 농축, 송염천은 미약한 항균력을 보였으며, 솔잎발효, 솔혼합액은 아주 미약했다.
- subtilis에서는 매실과 오미자가 강한 항균력을 나타내었으며, 대추는 약한 항균력이 있었다. 구기자, 솔혼합액 농축, 송염천은 미약한 항균력을 보였으며, 솔잎발효, 솔혼합액은 아주 미약했다. S.
- 이외의 추출물에는 항균력이 보이지 않았다. Gram 음성균 E. coli KCCM 11591, P. aeruginosa KCTC 1750에서는 매실, 오미자가 강한 항균력을 보였으며, 대추는 약한 항균력을 나타내었고 이외의 추출물에는 항균력이 보이지 았았다. P.
- 효모에서 C. albicans KCTC 1940에서는 매실, 오미자가 강한 항균력이 있었으며 대추, 구기자는 항균력이 약했고, 이외의 추출물에는 항균력이 없었다. S.
- cerevisiae KCCM 11201에는 오미자, 매실, 대추가 약한 항균력이 있었으며, 이 밖의 추출물에는 나타나지 않았다. H. anomala B7에는 오미자, 매실, 대추가 항균력을 약하게 보였으며, 구기자 솔혼합 농축액 추출물은 아주 미약한 변화를 주었으며, 이외의 추출물에는 항균력이 나타나지 않았다.
- 이상의 결과를 볼 때 오미자와 매실은 사용한 세균과 효모에 전반적으로 항균력을 보였으나 효모 S. cerevisiae KCCM 11201, H. anomala B7에서는 약한 항균력을 보였다. 박 등이 구기자 추출물이 Gram 양성균 및 음성균, 대장균, 효모와 곰팡이에 MIC(minimum inhibition concentration) 테스트를 한 결과 Gram 양성 및 음성균에 모두 증식억제력이 있다고 보고한 결과를 볼 때, 본 연구에는 구기자의 낮은 농도로 인해 항균력 효과가 보이지 않을 수도 있을 것으로 추측한다.
- anomala B7에서는 약한 항균력을 보였다. 박 등이 구기자 추출물이 Gram 양성균 및 음성균, 대장균, 효모와 곰팡이에 MIC(minimum inhibition concentration) 테스트를 한 결과 Gram 양성 및 음성균에 모두 증식억제력이 있다고 보고한 결과를 볼 때, 본 연구에는 구기자의 낮은 농도로 인해 항균력 효과가 보이지 않을 수도 있을 것으로 추측한다. 그 외의 대추 추출물, 솔잎 발효물 등은 본 실험에서 사용한 농도가 낮아서 항균력이 미약하다고 볼 수 있다.
- Clear zone을 형성한 성장억제도를 측정하기 위하여 경시적으로 관찰하였다. 균주에 대한 오미자 추출물을 첨가한 것은 배양 후 20시간에 완전히 억제되었으며, 48시간에는 균주의 형태가 붕괴하였으며 오염이 발생되었다. 균주에 있어서 오미자에 대한 농도의 의존성을 10cm petri dish에서 control 비교할 때 50|iL에서는 5배정도 저해하였으며 75µL에서 는 완전 저해효과를 볼 수 있었다.
- 균주에 대한 오미자 추출물을 첨가한 것은 배양 후 20시간에 완전히 억제되었으며, 48시간에는 균주의 형태가 붕괴하였으며 오염이 발생되었다. 균주에 있어서 오미자에 대한 농도의 의존성을 10cm petri dish에서 control 비교할 때 50|iL에서는 5배정도 저해하였으며 75µL에서 는 완전 저해효과를 볼 수 있었다.
- 5점 척도법으로 실시한 결과는 Table 3과 같다. 매실추 출물의 색이 고추장의 빛깔에 나쁜 영향을 미칠지 우려했던 것과는 다르게 특히 맛과 텍스쳐가 우수하였으며 대조군과 비교시 외관, 맛, 색, 텍스쳐 모두가 높았다. 오미자고추장은 고추장의 빛깔에 좋은 효과를 기대했던 것과는 다르게 별다른 특징이 없었으며, 특유의 향이 은은했으나 관능평가에서 기호도와 텍스쳐에서 찹쌀고추장에 비해 낮았다.
- 매실추 출물의 색이 고추장의 빛깔에 나쁜 영향을 미칠지 우려했던 것과는 다르게 특히 맛과 텍스쳐가 우수하였으며 대조군과 비교시 외관, 맛, 색, 텍스쳐 모두가 높았다. 오미자고추장은 고추장의 빛깔에 좋은 효과를 기대했던 것과는 다르게 별다른 특징이 없었으며, 특유의 향이 은은했으나 관능평가에서 기호도와 텍스쳐에서 찹쌀고추장에 비해 낮았다. 종합적 관능평가에서 찰쌀고추장이 3.
- 오미자고추장은 고추장의 빛깔에 좋은 효과를 기대했던 것과는 다르게 별다른 특징이 없었으며, 특유의 향이 은은했으나 관능평가에서 기호도와 텍스쳐에서 찹쌀고추장에 비해 낮았다. 종합적 관능평가에서 찰쌀고추장이 3.39로 '보통'으로 나타났으며, 매실고추장은 4.29로 '약간 좋다'로 평가되었고, 오미자고추장 은 2.43으로 '약간 나쁘다'로 나타났다. (주: 관능평가원에게 기호도는 개인적인 취향으로 평가하라고 하였으며 그 외의 품목은 대조군과 비교시 개인의 기호와 관계없이 싱품의 표준 방법으로 평가하였으므로 기호도를 그대로 살리는편이 저희들의 실험에서는 올바른 표기법이라는 생각입니다.
- 이상의 결과를 볼 때 첫째, 오미자, 매실은 다른 추출물과 비교할 때 낮은 농도에서도 강한 항균력을 나타내므로 in vivo 실험에서 세포독성에 관한 영향은 없으리라 추측할 수 있다.
- 둘째, 매실은 매실고추장, 매실장아찌, 매실잼, 매실음료 등을 섭취할 때 식중독 유발세균의 증식억제로 도시락에 이용할 때 맛과 기능성이 효율적인 식품이라 할 수 있다.
- 셋째, 오미자의 강한 항균활성이 식품의 케찹, 소시지, 고기류, 전통 떡 등에 보존성과 저장성 연장할 수 있으며, 안정된 색을 줄 때 색, 맛을 더해 기능성 식품을 개발할 수 있다. 또한 오미자 추출물의 첨가량이 증가할수록 색과 단맛은 강하고 신맛은 약하게 느끼므로(끄) 현대인의 입맛에 맞는 미용음료, 기능성 음료 등을 개발을 할 수 있다.
- 5mm 정도 clear zone이 생성되었다. 1차 screening test에서 항균력을 보인 B. subtilis, E. coli KCCM 11591, P. aeruginosa KCTC 1750, C. albicans 균주의 성장억제도는 사용균주 농도를 희석하여 S. chinenis H-20에 대한 농도의 의존성을 10 cm petri dish에서 control과 비교할 때 50pL에는 5배 정도 저해 하였으며, 75µL에는 완전 저해 효능이 있었다. 배양초기와 배양5시간에 S.
- coli를 완전히 저해하였다. 매실과 오미자를 첨가한 고추장의 관능평가를 볼 때 전체평가에서 찰쌀고추장이 3.39로 '보통'으로 나타났으며, 매실고추장은 4.29로 '약간좋다'로 오미자고추장은 2.43으로'약간 나쁘다'로 나타났다. 찹쌀고추장을 대조군으로 할 때 매실 고추장의 견고성은 4.
후속연구
- 오미자는 낮은 농도에서도 활성물질이 높으므로 in vivo 실험에서도 효능이 높을 것으로 추측된다. 이후 연구에서는 오미자의 농도의존성 및 최적의 농도를 밝히는 조사가 필요하다. S.
- 이후 연구에서는 오미자의 농도의존성 및 최적의 농도를 밝히는 조사가 필요하다. S. chinenis H-20이 in vivo 실험에서도 낮은 농도에서 세균을 저해하는 효과와 또한 독성이 없을 경우 오미자로부터 신물질의 기초자료를 얻을 수 있을 것이다.
- 셋째, 오미자의 강한 항균활성이 식품의 케찹, 소시지, 고기류, 전통 떡 등에 보존성과 저장성 연장할 수 있으며, 안정된 색을 줄 때 색, 맛을 더해 기능성 식품을 개발할 수 있다. 또한 오미자 추출물의 첨가량이 증가할수록 색과 단맛은 강하고 신맛은 약하게 느끼므로(끄) 현대인의 입맛에 맞는 미용음료, 기능성 음료 등을 개발을 할 수 있다.
- 금후 실험은 매실과 오미자를 첨가한 고추장이 free radical scavenger 작용의 기능에 관한 연구를 할 필요성이 있다.
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