표고버섯을 새로운 형태의 식품으로 개발하기 위한 기초 자료와 천연보존료로의 이용 가능성을 검토하고자 물과 에탄올로 항균성 물질을 추출하여 몇 종의 병원균, 식중독균, 식품과 관련이 있는 세균 및 효모등 10균주에 대하여 항균성 여부와 추출물의 최소저해 농도를 밝히고, 표고버섯추출물을 용매 계통 분획하여 항균활성을 살펴보았다. 항균성 검색에 사용된 물과 에탄을 추출물 모두에서 대부분의 세균은 항균활성이 나타났으나, 효모와 젖산균에서는 나타나지 않았다. 또한 에탄을 추출물이 물 추출물보다 더 강한 활성을 보였으며 대보다는 갓에서 항균활성이 다소 강하게 나타났다. 표고버섯의 항균활성을 균주별로 보면 E. coli에서 첨가농도가 0.5 mg/mL로 가장 낮아 높은 활성을 나타냈고, 젖산균과 효모등의 균주에서는 1.5 mg/mL 이상의 농도에서도 항균효과가 나타나지 않았다. 표고버섯 에탄을 추출물중의 항균활성 물질은 121$^{\circ}C$에서 15분간 가열한 후에도 활성이 유지되었으며, pH의 변화에도 영향을 받지 않았다. 표고버섯 에탄을 추출물을 핵산, 에테르, 에틸아세테이트 및 물로 용매계통 분획하여 얻은 각 분획물의 항균활성은 세균의 경우 젖산균을 제외한 그람양성균과 그람음성균 모두 에틸아세테이트 분획물에서 현저한 생육 억제효과가 나타났으며, 에테르와 핵산 분획물에서도 에틸아세테이트 분획물 보다는 낮지만 대부분의 균주에 대하여 항균활성을 보였다. 그러나 젖산균과 효모에서는 모든 분획물에서 항균효과가 거의 없었다.
표고버섯을 새로운 형태의 식품으로 개발하기 위한 기초 자료와 천연보존료로의 이용 가능성을 검토하고자 물과 에탄올로 항균성 물질을 추출하여 몇 종의 병원균, 식중독균, 식품과 관련이 있는 세균 및 효모등 10균주에 대하여 항균성 여부와 추출물의 최소저해 농도를 밝히고, 표고버섯추출물을 용매 계통 분획하여 항균활성을 살펴보았다. 항균성 검색에 사용된 물과 에탄을 추출물 모두에서 대부분의 세균은 항균활성이 나타났으나, 효모와 젖산균에서는 나타나지 않았다. 또한 에탄을 추출물이 물 추출물보다 더 강한 활성을 보였으며 대보다는 갓에서 항균활성이 다소 강하게 나타났다. 표고버섯의 항균활성을 균주별로 보면 E. coli에서 첨가농도가 0.5 mg/mL로 가장 낮아 높은 활성을 나타냈고, 젖산균과 효모등의 균주에서는 1.5 mg/mL 이상의 농도에서도 항균효과가 나타나지 않았다. 표고버섯 에탄을 추출물중의 항균활성 물질은 121$^{\circ}C$에서 15분간 가열한 후에도 활성이 유지되었으며, pH의 변화에도 영향을 받지 않았다. 표고버섯 에탄을 추출물을 핵산, 에테르, 에틸아세테이트 및 물로 용매계통 분획하여 얻은 각 분획물의 항균활성은 세균의 경우 젖산균을 제외한 그람양성균과 그람음성균 모두 에틸아세테이트 분획물에서 현저한 생육 억제효과가 나타났으며, 에테르와 핵산 분획물에서도 에틸아세테이트 분획물 보다는 낮지만 대부분의 균주에 대하여 항균활성을 보였다. 그러나 젖산균과 효모에서는 모든 분획물에서 항균효과가 거의 없었다.
To develope natural food preservatives, ethanol and water extracts were prepared from the Lentinus edodes and antimicrobial activities were examined against 10 microorganisms which were food borne pathogens and / or food poisoning microorganisms and food-related bacteria and yeasts. Ethanol extract ...
To develope natural food preservatives, ethanol and water extracts were prepared from the Lentinus edodes and antimicrobial activities were examined against 10 microorganisms which were food borne pathogens and / or food poisoning microorganisms and food-related bacteria and yeasts. Ethanol extract exhibited antimicrobial activities for the microorganisms tested, but not on lactic acid bacteria and yeast Especially, minimum inhibitory concentration(MIC) for Escherichia coli were as low as 0.5 mg/mL. Antimicrobial activity of the ethanol extract was stable by the heating at 121$^{\circ}C$ for 15 min and not affected by pH. The ethanol extract of Lentinus edodes exhibiting high antimicrobial activity. The highest antimicrobial activity adjust bacteria tested was found in the ethylacetate fraction.
To develope natural food preservatives, ethanol and water extracts were prepared from the Lentinus edodes and antimicrobial activities were examined against 10 microorganisms which were food borne pathogens and / or food poisoning microorganisms and food-related bacteria and yeasts. Ethanol extract exhibited antimicrobial activities for the microorganisms tested, but not on lactic acid bacteria and yeast Especially, minimum inhibitory concentration(MIC) for Escherichia coli were as low as 0.5 mg/mL. Antimicrobial activity of the ethanol extract was stable by the heating at 121$^{\circ}C$ for 15 min and not affected by pH. The ethanol extract of Lentinus edodes exhibiting high antimicrobial activity. The highest antimicrobial activity adjust bacteria tested was found in the ethylacetate fraction.
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제안 방법
또한 pH 안정성은 표고버섯 에탄올 추출물을 염산과 수산화나트륨으로 pH 3〜11까지 조절한 후 상온에서 1시간 방치하고, 다시 각각 균주의 최적 pH로 중화시켜서 한천배지 확산법으로 생육저해환을 측정하여 비교하였다.
본 연구에서는 천연보존료 개발의 일환으로 항균 활성이 있을 것으로 추정되어 표고버섯을 선정하여 물과 에탄올로 항균성 물질을 추출하여 몇 종의 균주에 대하여 항균성이 있는지의 여부와 추출물의 최소저해농도, 추출물에 함유된 항균성 물질의 열 및 pH 안정성 등을 조사하였으며, 또한 고수 에탄올 추출물을 용매계통 분획하여 각 분획별 항균 활성을 조사하였다.
8 g을 얻은후 용매분획하였다. 즉, 에탄올 추출물을 분획여두에서 핵산 : 에탄올 : 물(10:1:9, v/v/v) 1 L씩 3회 추출, 농축하여 핵산추출분획 39.4 g을 얻었고, 계속해서 같은 방법으로 물층을 디에틸에테르, 에틸아세테이트 등으로 용매 분획한 다음 농축하여 분획물로 각각 2.2 및 12.5 g을 얻고 최종적으로 물 분획물 99.2 g을 얻어 필요한 농도로 희석하여 사용하였다
추출된 항균성 물질의 최소저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC)는 고체 배지의 경우 한천배지 희석법 (agar dilution method)으로 측정하였는데, 추출물의 고형물함량을 0.25, 0.5, 1.0 및 1.5 mg/mL이 되도록 조절한 고체 배지를 pertri dish에 부어 고르게 펴서 응고시킨 후 전 배양된 시험 균 액을 0.1 mL씩 접종한 다음 30℃에서 20시간 배양하여 균주 증식이 되지 않은 농도로 결정하였다.
표고버섯 1 kg에 3배량의 증류수를 첨가하고 homogenizer 로 5분 동안 마쇄하여 24시간 동안 상온에서 교반 침출시킨 후 1차 추출하고, 다시 증류수 3 L를 가하여 동일한 방법으로 2차 추출한 후 추출액을 모두 여과하였다. 이 추출 여액을 회전감압농축기로 50℃ 수욕상에서 감압 농축하여 얻은 점 조성의 추출물을 필요한 농도로 희석하여 사용하였다.
표고버섯 1.0 kg을 상기방법에 따라 에탄올 추출물 155.8 g을 얻은후 용매분획하였다. 즉, 에탄올 추출물을 분획여두에서 핵산 : 에탄올 : 물(10:1:9, v/v/v) 1 L씩 3회 추출, 농축하여 핵산추출분획 39.
표고버섯 에탄올 추출물 중 항균활성을 나타내는 물질의 열 안정성을 측정하기 위하여 50℃〜100℃까지 io℃ 간격으로 각각 1시간 동안, 121℃에서 15분 동안 열처리한 후 대조 구와 같이 한천배지 확산법으로 생육저해환을 측정하여 비교하였다. 또한 pH 안정성은 표고버섯 에탄올 추출물을 염산과 수산화나트륨으로 pH 3〜11까지 조절한 후 상온에서 1시간 방치하고, 다시 각각 균주의 최적 pH로 중화시켜서 한천배지 확산법으로 생육저해환을 측정하여 비교하였다.
표고버섯 에탄올 추출액은 시료 1 kg을 에탄올 3 L로 24 시간 동안 상온에서 교반 침출시킨 후 1차 추출하고, 다시 에탄올 3 L를 가하여 동일한 방식으로 2차 추출한 후 추출액 모두를 여과하였다. 추출여액을 회전감압농축기로 50℃ 수욕상에서 약 100 mL로 감압농축한 후 5 ℃ 냉장고에서 24 시간 방치한 다음, 3500 rpm으로 원심분리하여 침전된 수지 성분을 2회 반복하여 제거하였다.
표고버섯 추출물의 항균성 검색에 사용한 균주는 slant에 배양된 각 균주 1백금이를 취해 10 mL bmth의 균 생육 배지에 접종하고, 30℃에서 18〜24시간씩 3회 계대배양하여 사용하였다.
표고버섯을 새로운 형태의 식품으로 개발하기 위한 기초자료와 천연보존료로의 이용 가능성을 검토하고자 물과 에탄올로 항균성 물질을 추출하여 몇 종의 병원균, 식중독균, 식품과 관련이 있는 세균 및 효모등 10균주에 대하여 항균성 여부와 추출물의 최소저해 농도를 밝히고, 표고버섯추출물을 용매 계통 분획하여 항균활성을 살펴보았다.
한편, 표고버섯의 활용방안을 다양화하기 위한 방안으로 각종 기능성 검색을 시도하였으며, 특히 항미생물활성을 전반적으로 검토하였다. 식품저장 기술의 핵심은 미생물의 침입 방지 및 침입한 미생물의 생육을 억제하는 것과 식품자체 성분의 상호작용이나 식품조직내에 내재하는 효소에 의한 생화학적 반응을 저지(4)하는 것인데 이 경우에 사용되는 대부분의 보존료는 화학합성품으로 사용 농도가 높을수록 보존효과 즉 저장 효과가 높기 때문에 그 사용은 날로 증가하고 있는 실정이다.
항균성 시험용 평판배지의 조제는 각각의 생육배지로 멸균된 기층용 배지를 petri dish에 15 mL씩 분주하여 응고시키고, 중층용 배지를 각각 5 mL씩 시험관에 분주하여 멸균한 후, 45℃ 수욕상에서 각종 시험균액(멸균식염수로 시험균액을 만들어 균 농도를 660 nm에서 흡광도가 0.3이 되게한 시험균액) 0.1 mL를 무균적으로 첨가하여 잘 혼합한 후 기충용 배지 위에 분주한 뒤 고르게 응고시켜 2중의 균접종 평판배지를 만들어 사용하였다. 추출된 항균성 물질의 항균력 검색은 한천배지 확산법(disc plate method)으로 측정하였다(12-13).
대상 데이터
본 실험에 사용된 표고버섯은 2002년 5월 10일 전남 장흥호계리에 소재한 장흥표고유통공사에서 부위별(대, 갓)로 구분하여 동결 건조 후 분쇄하여 32 mesh 이하를 분석 시료로 하였다.
실험에 사용한 균주는 그람양성균 3종, 그람음성균 3종, 젖산균 2종 및 효모 2종을 선정하여 사용하였다. 균 생육 배지는 배지는 Difco Co.
이론/모형
액체배지의 경우는 액체배지희석법(broth dilution method) 으로 추출물의 고형물 함량이 고체배지와 동일 농도 구간으로 조절한 액체배지를 준비하여 균현탁액을 각각 0.1 mL씩 접종하고 30℃ 에서 24시간 배양한 후 흡광도(660 nm)를 측정하여 균 증식이 나타나지 않은 농도로 결정하였다(14-17).
1 mL를 무균적으로 첨가하여 잘 혼합한 후 기충용 배지 위에 분주한 뒤 고르게 응고시켜 2중의 균접종 평판배지를 만들어 사용하였다. 추출된 항균성 물질의 항균력 검색은 한천배지 확산법(disc plate method)으로 측정하였다(12-13).
성능/효과
subtilis 와 Leu. mesentemoides에서 다른 용매에 비하여 항균효과가 제일 높게 나타났다. 그러나 L plantamm과 H.
4와 같다. pH 3〜11까지에서도 항균활성의 변화가 거의 없는 것으로 나타나 pH의 변화에도 별로 영향을 받지 않은 것으로 나타났다.
한편, 이 등19)의 유백피 추출물이 Bac. subtilis 등의 그람양성균 5종과 E. coli 등 5종의 그람음성균에 대한 최소 저해농도가 2.5-30 mg/mL인 것과 비교해보면 표고버섯 에탄올 추출물의 항균효과가 상당히 강함을 보였다.
대의 추출물은 갓의 항균력과 유사하였으나 에탄올 추출물에서 clear zone의 크기가 갓의 추출물 보다 약간 작게 나타났다. 갓에서 Sacch.
typhimurium에서도 항균력이 나타나므로 부패 및 식중독균의 생육 억제에도 효과가 있을 것으로 생각된다. 따라서 쇠고기를 연화시키기 위하여 각종 양념과 하루저녁 혼합하여 보관할 때 각종 세균의 활동은 표고버섯의 항균력으로 번식을 억제한 것으로 생각되어 좋은 천연 식품 첨가재료로 이용될 것으로 보이며, 또한 김치 등 발효식품에 첨가하여 사용할 경우 표고버섯 특유의 향신료 기능 이외에도 김치내 식중독균 및 부패미생물 등의 microflom에 대하여 항균작용을 갖게 되어 김치발효에 유해한 미생물들의 생육을 억제시켜 김치의 초기산패를 방지하여 줄 것으로 생각되어진다.
않았다. 또한 에탄올 추출물이 물 추출물보다 더 강한 활성을 보였으며 대보다는 갓에서 항균활성이 다소 강하게 나타났다. 표고버섯의 항균활성을 균주별로 보면 E.
이상의 결과로 볼 때 표고버섯 에탄올 추출물 중의 항균성 물질은 비교적 극성이 강한 용매에만 용해되는 성질로 보아 항균성 물질은 비교적 극성이 강한 물질로 추정할 수 있었다.
coli 두 균주에 대한 생육저해환을 측정한 결과는 Table 3과 같다. 즉 KXTC에서 1시간, 121℃에서 15분간 열처리에 의해서도 두 균주의 생육저해환의 크기가 대조구와 비슷한 것으로 보아 표고버섯의 에탄올 추출물 중의 항균활성 물질은 열에 매우 안정하였다.
즉, 갓의 경우 항균력은 물과 에탄올에서 그람음성, 양성 세균에 강하게 나타났으며 에탄올의 clear zone이 약간 더 크게 나타났다. 그러나 젖산균과 Han.
받지 않았다. 표고버섯 에탄올 추출물을 핵산, 에테르, 에틸아세테이트 및 물로 용매계통분획하여 얻은 각 분획물의 항균활성은 세균의 경우 젖산균을 제외한 그람 양성균과 그람 음성균 모두 에틸아세테이트 분획물에서 현저한 생육 억제효과가 나타났으며, 에테르와 핵산 분획물에 서도 에틸아세테이트 분획물 보다는 낮지만 대부분의 균주에 대하여 항균활성을 보였다. 그러나 젖산균과 효모에서는 모든 분획물에서 항균효과가 거의 없었다.
표고버섯을 에탄올, 에틸아세테이트, 디에틸에테르 및 핵산으로 각각 추출하여 E coli에 대하여 항균력을 측정한 결과 에탄올 추출물에서 14 mm, 에틸아세테이트 추출물에서 11 mm이었으며 디에틸에테르 추출물에서는 10 mm로 나타났고 핵산 추출물에서는 항균력이 미미하였다.
또한 에탄올 추출물이 물 추출물보다 더 강한 활성을 보였으며 대보다는 갓에서 항균활성이 다소 강하게 나타났다. 표고버섯의 항균활성을 균주별로 보면 E. coli에서 첨가농도가 0.5 mg/mL로 가장 낮아 높은 활성을 나타냈고, 젖산균과 효모등의 균주에서는 1.5 mg/mL 이상의 농도에서도 항균효과가 나타나지 않았다.
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