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문제 정의
- 위에 언급한 생약들은 약용으로 쓰이지만 현재는 기호식품 및 기능성 식품으로 개발되어 많이 응용되고 있는데 이러한 식품을 복용하였을 때 장내 세균 특히 유익균인 유산균에 대해서 어떠한 영향을 미치는지 아직까지 조사된 바가 없다. 이에 본 연구에서는 한 약 차류 및 한방 기능성 식품으로 대중화되어 있는 4 종류의 생약 추출물이 유산균에 대하여 어떠한 영향을 미치는가를 조사하고 증식인자로서의 효과를 확인하여 유산균과 한약이 결합된 제품의 가능성을 확인해보고자 하였다.
제안 방법
- 5%(v/v)로 첨가하여 균질화 한 후 -40℃로 동결시킨 다음 동결건조기(IL-Shin, Lab)에서 건조하였다. 건조된 균체는 분쇄하여 분말화 시 킨 다음 멸균 생리식염수에 단계 희석하여 BCP 배지 에 도말한 후 37 ℃ 에서 48시간 배양한 다음 생균수를 측정하여 동결건조 후의 생존율로 표시하였다.
- 냉장 보관된 종균 중 Lactobacillus 속 및 Enteroco- ccus속은 MRS배지에 Bifidobacterium 속은 BL 배지에 접종 후 37C에서 24시간 배양한 다음 각각의 생약 추출물이 10%(v/v), 50%(v/v), 100%(v/v) 함유된 배지에 5%씩 접종 후 48시간 배양하였다. 배양이 완료된 뒤 1 mg의 배양액을 멸균 생리식염수 9 ml가 든 cap tube에 넣고 잘 섞은 후 차례로 단계 희석한 다음 1 ml를 취하여 Lactobacillus 속 및 Enterococcus 속은 glucose 함량을 1%로 높인 BCP plate count agar에 접종하여 잘 혼합하고, Bifidobacterium 속은 BL agar 배지에 접종하여 도말 평판 배양한 후 혐기 성 상자(BBL Gas Pak Anaerobic System)에 넣고 37℃에서 48시간 배양 후 생성된 집락수를 계측하고 그 평균 집락수에 희석배수를 곱하여 배양액 ml당 생균수를 산출하였다.
- 냉장 보관된 종균 중 Lactobacillus 속 및 Enteroco- ccus속은 MRS배지에 Bifidobacterium 속은 BL 배지에 접종 후 37C에서 24시간 배양한 다음 각각의 생약 추출물이 10%(v/v), 50%(v/v), 100%(v/v) 함유된 배지에 5%씩 접종 후 48시간 배양하였다. 배양이 완료된 뒤 1 mg의 배양액을 멸균 생리식염수 9 ml가 든 cap tube에 넣고 잘 섞은 후 차례로 단계 희석한 다음 1 ml를 취하여 Lactobacillus 속 및 Enterococcus 속은 glucose 함량을 1%로 높인 BCP plate count agar에 접종하여 잘 혼합하고, Bifidobacterium 속은 BL agar 배지에 접종하여 도말 평판 배양한 후 혐기 성 상자(BBL Gas Pak Anaerobic System)에 넣고 37℃에서 48시간 배양 후 생성된 집락수를 계측하고 그 평균 집락수에 희석배수를 곱하여 배양액 ml당 생균수를 산출하였다.
- 생 약 추출물을 skim milk 10%(w/v), sucrose 5%(w/v)로 구성된 기본 보호제 조성물에 2.5% 첨가하여 동결 건조한 균 원료를 vial에 10 g씩 넣고 밀봉한 다음 온도 37℃, 습도 70%를 유지하는 항온항습기(SE-96HP, Ko- rea)에서 1개월간 방치시킨 후 시료를 채취하여 멸균 생리식염수에 단계 희석하여 BCP 배지에 도말한 후 37 ℃ 에서 48시간 배양한 다음 생균수를 측정하여 가혹조건에서의 생존율을 측정하였다.
- 생약 추출물에 대하여 증식이 양호한 각각의 균주를 6 / 발효조(NBS, Bioflo IV)에서 MRS 배지를 사용하여 배양한 후 원심분리(8, 000 rpmxlO min) 하여 균체를 회수하였다. 회수된 균체는 skim milk 10%(w/v), sucrose 5%로 구성된 기본보호제 조성물에 대하여 각각의 생약 추출물을 2.
- 생약 추출물에 대한 유산균의 생육 결과를 토대로 하여 한약재 추출물의 농도별 첨가에 의한 증균 시험 과 동결건조 보호제로서의 역할 및 이들을 함유한 동결건조 균 원료에 있어서의 경시 변화를 측정하였다. 즉, 생약을 유산균 증균 배지인 MRS broth에 10%, 50%, 100% 비율로 첨가하여 증식정도를 조사한 결과 가시오가피 추출물을 농도별로 첨가한 경우 Table 2에서와 같이 L.
- 4종의 생약을 농협 하나로 마트에서 2003년생으로 구입하였으며 구기자는 청양, 오미자와 오가피 및 당귀는 정선지역 제품을 사용하였다. 실험에 사용한 생 약 추출물은 각각의 생 약 1 kg에 대하여 증류수 10 2를 가한 후 3시간 가열(100℃), 온탕(80℃) 후 여과하여 앞서 추출한 1차 추출물을 회수하고 남은 생약에 다시 증류수 10 /를 가한 후 3시간 가열(10代), 온탕(8(TC) 후 여과하여 앞서 추출한 1차 추출물과 혼합하여 가열 농축을 한 후 1, 로 만든 다음 냉장 보관하였으며 유산균 증식 및 동결건조 보호제의 기본 첨가제로 사용하였다.
- 생약 추출물에 대하여 증식이 양호한 각각의 균주를 6 / 발효조(NBS, Bioflo IV)에서 MRS 배지를 사용하여 배양한 후 원심분리(8, 000 rpmxlO min) 하여 균체를 회수하였다. 회수된 균체는 skim milk 10%(w/v), sucrose 5%로 구성된 기본보호제 조성물에 대하여 각각의 생약 추출물을 2.5%(v/v)로 첨가하여 균질화 한 후 -40℃로 동결시킨 다음 동결건조기(IL-Shin, Lab)에서 건조하였다. 건조된 균체는 분쇄하여 분말화 시 킨 다음 멸균 생리식염수에 단계 희석하여 BCP 배지 에 도말한 후 37 ℃ 에서 48시간 배양한 다음 생균수를 측정하여 동결건조 후의 생존율로 표시하였다.
대상 데이터
- 4종의 생약을 농협 하나로 마트에서 2003년생으로 구입하였으며 구기자는 청양, 오미자와 오가피 및 당귀는 정선지역 제품을 사용하였다. 실험에 사용한 생 약 추출물은 각각의 생 약 1 kg에 대하여 증류수 10 2를 가한 후 3시간 가열(100℃), 온탕(80℃) 후 여과하여 앞서 추출한 1차 추출물을 회수하고 남은 생약에 다시 증류수 10 /를 가한 후 3시간 가열(10代), 온탕(8(TC) 후 여과하여 앞서 추출한 1차 추출물과 혼합하여 가열 농축을 한 후 1, 로 만든 다음 냉장 보관하였으며 유산균 증식 및 동결건조 보호제의 기본 첨가제로 사용하였다.
- 사용된 균주는 (주) 메 디오젠에서 Lactobacillus acidophilus 외 15종을 분양 받아 MRS agar 배지 (Difco, Maryland, USA) 에 stab culture 하여 4 ℃ 에서 냉장 보관하면서 3주마다 계대하여 사용하였고, 또한 장기보존을 하기 위해서 멸균된 20% glycerol(Shinyo Chem. Ja- pan)(w/v) 에 배양액을 현탁하여 -70 ℃ 의 Deep freezer (Operon-128c, Korea)에 보관하며 사용하였다.
- 유산균 증식용 배지로 Lactobacillus속 및 Enterococcus속은 MRS 배지(Difbo, Maiyland, USA)를 사용하였고 Bijidobacterium속은 BL 배지(영연, Japan)를 사용하였으며 유산균 총균수 측정용 배지는 Lactobacillus 속 및 Enterococcus속은 fucose 함량을 1%로 높인 BCP (영연, Japan), Bedobacterium속은 BL 배지 (영연, Ja- pan)를 사용하였다. 희석수는 0.
이론/모형
- 산도는 식품공전 방법에 준하여 측정하였고, 균질화 된 시료 9 g에 동량의 증류수를 가하여 1% phenophthalein alcohol 0.5 ml를 가한 후 0.1N NaOH 용액으로 적정하여 엷은 홍색이 30초 유지되는 시점에서의 소비량을 측정하여 다음 식에 의해 총산을 적정하였다.
성능/효과
- acidophilus 균주는 가시오가피나 구기자 추출물의 첨 가시보다 전반적으로 배양액 균수는 감소하는 경향이 있으나 10% 첨 가농도와 50% 첨가농도에서도 거의 비슷한 생육상태를 나타냈다. L. bulgaricus 균주는 특이하게 100% 첨가 농도에서도 배양액 생균수, 최종 pH, 산도 등에서 대조군과 유사한 수치를 보임으로써 당귀 추출물이 L. bulgaricus 생육에 매우 적합함을 나타냈다. L.
- bulgaricus 생육에 매우 적합함을 나타냈다. L. casei 균주는 대조균에 비해 첨 가 농도가 높아질수록 배양액 생균수는 감소하는 경향을 보였으나 전반적으로 배양액 생균수도 높고 생육 상태도 양호하게 나타났다. 오미자 추출물을 농도별로 첨가한 경우 Table 5에서와 같이 L.
- 최종 배양액 pH는 첨가한 농도가 높을수록 높은 수치를 나타냈고 산도 는 전반적으로 낮아지는 경향을 보였다. L. paracasei 균주는 첨가한 농도가 높아질수록 점차 감소하는 경향을 보였으며 100% 첨가 농도에서도 5.3xl07 CFU/iml로 L. acidophilus 보다는 낮으나 증식하는데는 문제가 없는 것으로 나타났다. L.
- acidophilus 균주는 50% 첨가 농도 이상 첨가시 생육이 급속히 감소하는 경향을 보였는데 이는 오미자 추출물 자체의 산도가 매우 높아 높은 농도로 첨가시 배지의 산도가 높아지고 pH 또한 매우 낮아 유산균이 자랄 수 없는 환경이 되어 균증식 이 억제 됨을 나타냈다. L. pentosus와 L. rhamnosus 균주는 10% 첨가 농도의 경우 각각의 대조균에 비해 동등이상의 증식상태를 보였으나 50% 첨가농도와 100% 첨 가 농도에서 L. acidophilus와 마찬가지로 증식이 억제 되었다.
- bulgaricus 의 경우 약 10% 정도 생존율 감소를 보였다. 구기자 추출물을 2.5% 첨가한 경우에는 Fig. 2와 같이 L. paracasei 균에서 약 5% 정도 감소가 보였으나 L acidophilus 및 L bulgaricus에서는 동등 이상의 생존율을 보였다. 당귀 추출물을 2.
- acidophilus와 매우 유사한 결과를 보였다. 구기자추출물을 농도별로 첨가한 경우 Table 3에서와 같이 L. acidophilus 균주에서는 가시오가피 추출물 첨가시의 결과와 마찬가지로 10%까지는 배양액 생균수가 증가하는 추세를 보였고 100% 첨가농도에서도 1.6xl09 CFU/ml 정도의 높은 중식상태를 나타냈으며 배양액 최종 pH는 구기자 추출물의 첨가농도에 비례하여 점차 높은 수치를 나타냈으며, 산도는 점차 감소하는 경향을 보였다. L.
- paracasei 균에서 약 5% 정도 감소가 보였으나 L acidophilus 및 L bulgaricus에서는 동등 이상의 생존율을 보였다. 당귀 추출물을 2.5% 첨가한 경우 Fig. 3에서와 같이 L bulgaricus 균에서는 대조군보다 약간 생존율이 높았으나 easel 균에서는 거의 동등한 효과를 나타냈고, L acidophilus에서는 약 10%의 생존율 감소를 나타냈다. 따라서 구기자 추출물의 경우, L.
- 생약 추출물올 보호제로 첨가하여 얻은 동결건조 균 원료에 대한 가혹조건에서의 생존율을 조사한 결과 가시오가피 추출물을 2.5% 첨가하여 동결건조한 균 원료를 온도 40℃, 습도 70% 유지하는 항온항습기 에서 한달간 방치시킨 후 생존율은 Table 6에서와 같이 L. acidophiluse 경우 대조군에 비해 약 6%L para- gei와 L. bulgaricus 의 경우 약 3%의 생존율 증가를 보여 가혹조건에서 균의 생존율을 연장시키는데 역할을 하는 것으로 보이며, 구기자추출물을 2.5% 첨가하여 동결건조한 균원료의 경우 L. pamcasei에서 약 1.5 % 정도 증가를 나타냈으며, L. acidophilus 와 L. bulga- ricus에서는 약 1% 정도 감소하는 경향을 보였다(Table 7).
- casei 균주는 대조균에 비해 첨 가 농도가 높아질수록 배양액 생균수는 감소하는 경향을 보였으나 전반적으로 배양액 생균수도 높고 생육 상태도 양호하게 나타났다. 오미자 추출물을 농도별로 첨가한 경우 Table 5에서와 같이 L. acidophilus 균주는 50% 첨가 농도 이상 첨가시 생육이 급속히 감소하는 경향을 보였는데 이는 오미자 추출물 자체의 산도가 매우 높아 높은 농도로 첨가시 배지의 산도가 높아지고 pH 또한 매우 낮아 유산균이 자랄 수 없는 환경이 되어 균증식 이 억제 됨을 나타냈다. L.
- 오미자를 제외한 나머지 생약을 이용하여 동결건조 보호제로서의 역할을 조사한 결과 skim milk 10%(w/v), sucrose 5%(w/v)로 구성된 기본 보호제 조성물에 가시오가피 추출물을 2.5%(VA0 첨가한 경우 Fig. 1에서와 같이 L. acidophilus 균주의 경우 대조군과 비교하여 거의 변화가 없으나 L. paracasei 및 L. bulgaricus 의 경우 약 10% 정도 생존율 감소를 보였다. 구기자 추출물을 2.
- 유산균주 16종에 대하여 생약인 가시오가피, 구기자, 당귀 및 오미자 추출물을 MRS broth에 각각 50%(v/v)씩 첨가한 배지에서의 생육상태를 조사한 결과 Table 1에서와 같이 가시오가피 추출물을 첨가한 경우 Z. acidophilus, L. bulgaricus, L. casei, L. para- casei, L. pentosus 균주가 생육이 양호하였으며, 구기자 추출물을 첨가한 경우 Z. acidophilus, L. bulgaricus, L. paracasei 등이 양호하였고 당귀 추출물에서는 L. acidophilus, L. bulgaricus, L. paracasei, L. plantarum, L. lactis 등이 잘 생육하였으며, 오미자 추출물에서는 L. acidophilus, L. rhamnosus, L. pentosus 등이 양호하였다.
- 생약 추출물에 대한 유산균의 생육 결과를 토대로 하여 한약재 추출물의 농도별 첨가에 의한 증균 시험 과 동결건조 보호제로서의 역할 및 이들을 함유한 동결건조 균 원료에 있어서의 경시 변화를 측정하였다. 즉, 생약을 유산균 증균 배지인 MRS broth에 10%, 50%, 100% 비율로 첨가하여 증식정도를 조사한 결과 가시오가피 추출물을 농도별로 첨가한 경우 Table 2에서와 같이 L. acidophilus 균주에서는 10% 첨가 시 증가하는 경향을 보였고 100% 첨가농도에서도 1.4xl08 CFU/iml의 높은 생균수를 보였다. 최종 배양액 pH는 첨가한 농도가 높을수록 높은 수치를 나타냈고 산도 는 전반적으로 낮아지는 경향을 보였다.
- 4xl08 CFU/iml의 높은 생균수를 보였다. 최종 배양액 pH는 첨가한 농도가 높을수록 높은 수치를 나타냈고 산도 는 전반적으로 낮아지는 경향을 보였다. L.
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