감귤과피의 열수, 에탄을 및 설탕 추출방법에 따른 항균활성을 비교 조사하였다 그 결과 감귤껍질의 열수 및 에탄올 추출물에서는 항균활성이 나타나지 않았으나, 설탕추출물에서 높은 항균활성을 나타내었다. 10$\%$(w/v) 설탕용액에서 9일간 추출하였을 때 8종의 균주 모두에서 항균활성이 가장 높았다 또한 최소저해농도는 S. aureus에서 0.5$\%$(v/v), B. subtilis, M. luteus 및 E. coli는 1.5%(viv), S. mutans는2.0$\%$(v/v) 각각 나타났다. 감귤 껄질 추출물은 40$\~$100$^{\circ}C$, 1시간 처리범위에서 항균성은 매우 안정하였으나, pH의 변화에서는 불안정하게 나타났다. 이상의 결과로 감귤껍질 추출물은 열안정성이 높은 항균성 소재로 개발이 기대되었다.
감귤과피의 열수, 에탄을 및 설탕 추출방법에 따른 항균활성을 비교 조사하였다 그 결과 감귤껍질의 열수 및 에탄올 추출물에서는 항균활성이 나타나지 않았으나, 설탕추출물에서 높은 항균활성을 나타내었다. 10$\%$(w/v) 설탕용액에서 9일간 추출하였을 때 8종의 균주 모두에서 항균활성이 가장 높았다 또한 최소저해농도는 S. aureus에서 0.5$\%$(v/v), B. subtilis, M. luteus 및 E. coli는 1.5%(viv), S. mutans는2.0$\%$(v/v) 각각 나타났다. 감귤 껄질 추출물은 40$\~$100$^{\circ}C$, 1시간 처리범위에서 항균성은 매우 안정하였으나, pH의 변화에서는 불안정하게 나타났다. 이상의 결과로 감귤껍질 추출물은 열안정성이 높은 항균성 소재로 개발이 기대되었다.
The antimicrobial activity of the extract of citrus peel prepared by the method of hot water, ethanol and sugar was examined. The results showed that the extract of citrus peel prepared by hot water or ethanol did not have antimicrobial activity, but the extract by 10$\%$(w/v) sugar revea...
The antimicrobial activity of the extract of citrus peel prepared by the method of hot water, ethanol and sugar was examined. The results showed that the extract of citrus peel prepared by hot water or ethanol did not have antimicrobial activity, but the extract by 10$\%$(w/v) sugar revealed the high antimicrobial activity. Extracted in 10%(w/v) sugar solution for 9 days, showed the highest antimicrobial activity against 8 strains of bacteria. The minimum inhibition concentration was found to be 0.5$\%$(v/v) against S. aureus, 1.5$\%$(v/v) against B. subtilis, M. luteus and E. coli, and 2.0$\%$(v/v) against S. mutans. The antimicrobial activity of the citrus peel extract was stable regardless of the treatment at 40 $\~$ 100 $^{\circ}C$C for 20 min and unstable response to the change of pH. The results suggested the development of citrus peel as heat-stable antimicrobial agents.
The antimicrobial activity of the extract of citrus peel prepared by the method of hot water, ethanol and sugar was examined. The results showed that the extract of citrus peel prepared by hot water or ethanol did not have antimicrobial activity, but the extract by 10$\%$(w/v) sugar revealed the high antimicrobial activity. Extracted in 10%(w/v) sugar solution for 9 days, showed the highest antimicrobial activity against 8 strains of bacteria. The minimum inhibition concentration was found to be 0.5$\%$(v/v) against S. aureus, 1.5$\%$(v/v) against B. subtilis, M. luteus and E. coli, and 2.0$\%$(v/v) against S. mutans. The antimicrobial activity of the citrus peel extract was stable regardless of the treatment at 40 $\~$ 100 $^{\circ}C$C for 20 min and unstable response to the change of pH. The results suggested the development of citrus peel as heat-stable antimicrobial agents.
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문제 정의
김 등(24)은 영귤과피의 hexane 추출물에서는 항균활성이 나타나지 않았 으나, acetone 및 methanol 추출물에서 항균성이 우수하다고 보고한 바 있어 추출용매에 따라서 항균력이 달라질 수 있다. 따라서 본 실험에서는 설탕용액을 이용하여 감귤과피의 추출조건을 설정하고 그 항균효과를 조사해 보기로 하였다.
감귤과피에 관한 연구로는 주정발 효(17) 및 구연산 발효(18)에서의 이용과 항산화력(19) 등에 관한 연구가 보고되었으나, 감귤과피의 추출방법에 따른 항 균성에 대한 연구는 아직 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 감귤가공 중 부산물로 발생하는 감귤폐과피의 경제 적인 이용방안을 모색하고자, 감귤과피를 열수, 용매 및 설 탕을 이용하여 추출하였으며 추출방법에 따른 항균활성을 비교 조사하였다.
제안 방법
10%(w/v) 설탕용액으로 9일간 추출된 감귤과피 추출물을 40~100℃까지 20℃간격으로 1시간 동안 열처리 한 후 항균 활성을 측정하였다. Table 4에서 보는 바와 같이 생육저해환 은 열처리한 구간과 처리하지 않은 구간에서 비슷하게 나타나 열에 매우 안정한 것을 알 수 있었다.
5%(v/v) 각각 첨가하여 3CTC에서 48시간 배양하였다. UV- visible Spectrophotometer(UV-1601, Shimadzu, Japan)를 이용하여 660 nm에서 배양액의 홉광도를 측정하여 균 증식이 나 타나지 않은 최소농도를 조사하였다.
감귤과피 10%(w/v) 설탕용액 추출물을 세균배양배지에 0, 0.3, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 및 2.5%(v/v)를 각각 첨가하여 최소저해 농도를 조사하였다. 그 결과 Table 3에서 보는 바와 같이 S.
감귤과피를 열수, 용매 및 10%(w/v) 설탕용액을 이용하여 각각 추출한 후 E. coli를 이용하여 항균성을 검색하였다. 그 결과 Table 1에서 보는 바와 같이 감귤과피의 열수 및 에탄올 추출물에서는 생육저해환이 거의 나타나지 않았으나, 10%(w/v) 설탕용액으로 추출한 경우 생육저해환이 19, 6 mm 로 높게 나타나 설탕용액을 이용해서 추출했을 경우 항균성 을 가지는 물질들이 추출되는 것으로 생각된다.
감귤과피의 열수, 에탄올 및 설탕 추출방법에 따른 항균 활성을 비교 조사하였다. 그 결과 감귤껍질의 열수 및 에탄올 추출물에서는 항균활성이 나타나지 않았으나, 설탕추출 물에서 높은 항균활성을 나타내었다.
분쇄한 감귤과피 50 g을 10%(w/v) 설탕용액 100 mL에 첨가한 후 실온에서 15일 동안 방치하면서 3일 간격으로 시료를 취하여 식품 부패세균의 대표적인 균주 중 하나인 M. luteus와 충치유발균인 S.mutant를 대상으로 추출기간에 따른 항균성을 조사하였다. 추출농도에 따른 항균성은 감귤과 피 50 g에 10, 30, 50%(w/v) 설탕용액 100 mL을 각각 첨가 한 후 실온에서 9일간 처리한 것을 여과하여 8종의 세균에 대해 항균성을 측정하였다.
설탕용액 추출물의 열 및 pH 안정성은 김 등(20)의 방법을 변형하여 실험하였다. 열 안정성은 감귤과피 10%(w/v) 설탕용액 추출물을 40, 60, 80 및 100°C에서 1시간 동안 각각 처리하였으며, pH 안정성은 pH를 0.
설탕용액 추출물의 열 및 pH 안정성은 김 등(20)의 방법을 변형하여 실험하였다. 열 안정성은 감귤과피 10%(w/v) 설탕용액 추출물을 40, 60, 80 및 100°C에서 1시간 동안 각각 처리하였으며, pH 안정성은 pH를 0.1N-HC1 와 O.lN-NaOH 로 추출물의 pH를 5, 7, 9, 11까지 각각 조절하고 상온에서 1시간 방치한 후 pH 7로 다시 보정하여 M. Weus와 S. mutant1^ 대한 항균성을 조사하였다.
최소저해농도는 강(23) 등의 방법을 변형하여 실험하였다. 즉 감귤과피 50 g을 10%(w/v) 설탕용액으로 9일간 추출하여 여과한 것을 5종의 세균배양액에 0, 0.3, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0,2.5%(v/v) 각각 첨가하여 3CTC에서 48시간 배양하였다. UV- visible Spectrophotometer(UV-1601, Shimadzu, Japan)를 이용하여 660 nm에서 배양액의 홉광도를 측정하여 균 증식이 나 타나지 않은 최소농도를 조사하였다.
mutant를 대상으로 추출기간에 따른 항균성을 조사하였다. 추출농도에 따른 항균성은 감귤과 피 50 g에 10, 30, 50%(w/v) 설탕용액 100 mL을 각각 첨가 한 후 실온에서 9일간 처리한 것을 여과하여 8종의 세균에 대해 항균성을 측정하였다. 이때 10, 30, 50%(w/v) 설탕용액 으로 추출한 추출물의 당도는 9.
항균력 즉정은 paper disc(Irmer diameter 8 mm, Toyo Roshi Kaisha, Ltd)를 이용한 agar diffusion법으로 측정하였으며 (20,21), 접종량을 50 pL로 하여 paper disc 주변의 생육저해환의 직경(mm)을 3회 반복한 평균값으로 나타내었다.
대상 데이터
본 실험에 사용된 감귤과피는 2003년 제주도에서 생산되어 (주)삼미식품(경북 칠곡군 왜관)에서 쥬스 착즙을 위하여 박피 후 폐기되는 것을 제공받아 냉장보관하면서 시료로 사용하였다.
본 실험에 사용된 균주는 그람양성세균인 Bacillus cereus (ATCC 27348), Bacillus subtilis(KCTC 1021), Stapylococcus aureus(KCTC 1916), Micrococcus luteus(ATCC 9341)과 그람음 성세균인 Salmonella enteritidis(ATCC 13076), Escherichia, co/z(ATCC 11105), Streptococcus mutans(ATCC 3065), Shigella somei(ATCC 25931)을 사용하였다. 각각의 균은 nutrient bioth와 nutrient agar(Difco, USA)배지를 이용하여 30 ℃ 에서 24시간 배양하여 사용하였다.
이론/모형
감귤과피 추출은 일반적인 식품 추출방법 중 3가지를 선 택하여 박 등(10)의 방법에 준하여 추출하였으며 E. coli를 이용하여 항균성을 검색하였다. 즉, 열수추출은 감귤과피 50 g을 균질기(SMT HF93, Japan)로 5분 동안 분쇄한 후 물 250 mL을 첨가하고 KXTC 에서 24시간 동안 추출한 후 여과지 (Whatman No.
성능/효과
10%(w/v) 설탕용액 추출물의 pH 및 총산의 변화는 Fig. 2 에서 보는 바와 같이 초기 pH 3.8에서 추출 9일째 pH 3.4로 감소하는 경향을 나타내었으며, 12일 이후에는 거의 변화가 없었다. 초기 총산은 0.
그 결과 감귤껍질의 열수 및 에탄올 추출물에서는 항균활성이 나타나지 않았으나, 설탕추출 물에서 높은 항균활성을 나타내었다. 10%(w/v) 설탕용액에서 9일간 추출하였을 때 8종의 균주 모두에서 항균활성이 가장 높았다. 또한 최소저해농도는 S.
이러한 결과는 감귤과피 10%(w/v)설탕용액 추출물의 초기 pH가 3. 2~ 3.7정도로 pH를 조정하는 과정에서 항균성을 나타내는 유기산들이 중화되어 항균력을 잃은 것으로 생각되며, pH가 낮은 제품에 응용하는 것이 적절할 것으로 보인다.
2종의 균주를 대상으로 10%(w/v) 설탕용액으로 감귤과피 의 추출기간에 따른 항균성을 조사한 결과 Fig. 1에서 보는 바와 같이 M luteusSe S. mutante 대한 생육저해환은 추출 3일째부터 증가하여 9일째 최대를 나타내었다가 12일 이후는 감소하는 경향으로 나타내었다. 이와 같은 결과로 설탕 용액을 이용하여 9일정도 추출하면 감귤과피에서 항균성을 나타내는 물질이 대부분 추출되는 것으로 생각되어 추출기 간을 9일로 설정 할 수 있었다.
Table 2에서 보는 바와 같이 감귤과피 설탕용액 추출물은 식품유해세균 8종 모두에서 항 균성을 나타내었으며, 특히 그람양성 세균보다 그람음성 세 균에 항균성이 더 높게 나타났다. M. luteus는 설탕용액 10%(w/v) 일 때, B. cereus, B. subilis, S. aureus 및 S. enteritidis는 30%(w/v) 에서 E coli, S. mutant 및 S. soniei에서는 50%(w/v) 일 때 생육저해환이 가장 크게 나타났으나, 설탕용액 농도 에 따른 항균성에는 큰 차이가 없으므로 경제성을 고려하여 설탕용액 농도를 10%(w/v)로 하여 추출하는 것이 적절할 것으로 생각된다. 한편 감귤과피 설탕용액 추출물은 특히 E.
awews가 가장 낮은 농도에서 성장이 저해되었다. S. mmns를 제외하고는 L5%(v/v) 이상의 농도에서 생 육이 거의 억제되어 낮은 농도에서도 항균성이 우수한 것으로 나타났다.
설탕용액 농도를 10, 30, 50%(w/v)로 하여 9일간 추출된 추출물의 항균활성을 조사한 결과를 Table 2에 나타내었다. Table 2에서 보는 바와 같이 감귤과피 설탕용액 추출물은 식품유해세균 8종 모두에서 항 균성을 나타내었으며, 특히 그람양성 세균보다 그람음성 세 균에 항균성이 더 높게 나타났다. M.
향후 내열성이 있는 향균제로 활용이 기대되며 구체적인 연구가 더 필요한 것으로 생각된다. pH 안정성을 측정한 결과 Table 5에서 보는 바와 같이 열 안정성과는 달리 생육저해환이 작아지는 경향을 나타내었으며, pH 9이상에서는 생육저해환이 거의 나타나지 않아 pH에는 불안정한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 감귤과피 10%(w/v)설탕용액 추출물의 초기 pH가 3.
5%(v/v),B. subtilis, M. luteus 및 E. coli는 1.5%(v/v), S. mutanser2.0%(v/v) 각각 나타났다. 감귤껍질 추출물은 40-100℃, 1시간 처리범위에서 항균성은 매우 안정하였으나, pH의 변화에 서는 불안정하게 나타났다.
0%(v/v) 각각 나타났다. 감귤껍질 추출물은 40-100℃, 1시간 처리범위에서 항균성은 매우 안정하였으나, pH의 변화에 서는 불안정하게 나타났다. 이상의 결과로 감귤껍질 추출물 은 열안정성이 높은 항균성 소재로 개발이 기대되었다.
coli를 이용하여 항균성을 검색하였다. 그 결과 Table 1에서 보는 바와 같이 감귤과피의 열수 및 에탄올 추출물에서는 생육저해환이 거의 나타나지 않았으나, 10%(w/v) 설탕용액으로 추출한 경우 생육저해환이 19, 6 mm 로 높게 나타나 설탕용액을 이용해서 추출했을 경우 항균성 을 가지는 물질들이 추출되는 것으로 생각된다. 김 등(24)은 영귤과피의 hexane 추출물에서는 항균활성이 나타나지 않았 으나, acetone 및 methanol 추출물에서 항균성이 우수하다고 보고한 바 있어 추출용매에 따라서 항균력이 달라질 수 있다.
5%(v/v)를 각각 첨가하여 최소저해 농도를 조사하였다. 그 결과 Table 3에서 보는 바와 같이 S. aureus는 0.5%(v/v), B. subtilis, M. luteus 및 E. coli는 1.5% (v/v), S. inutans는 2.0%(v/v) 농도에서 생육이 정지된 것으로 나타났으며, S. awews가 가장 낮은 농도에서 성장이 저해되었다. S.
감귤과피의 열수, 에탄올 및 설탕 추출방법에 따른 항균 활성을 비교 조사하였다. 그 결과 감귤껍질의 열수 및 에탄올 추출물에서는 항균활성이 나타나지 않았으나, 설탕추출 물에서 높은 항균활성을 나타내었다. 10%(w/v) 설탕용액에서 9일간 추출하였을 때 8종의 균주 모두에서 항균활성이 가장 높았다.
mutante 대한 생육저해환은 추출 3일째부터 증가하여 9일째 최대를 나타내었다가 12일 이후는 감소하는 경향으로 나타내었다. 이와 같은 결과로 설탕 용액을 이용하여 9일정도 추출하면 감귤과피에서 항균성을 나타내는 물질이 대부분 추출되는 것으로 생각되어 추출기 간을 9일로 설정 할 수 있었다. 설탕용액 농도를 10, 30, 50%(w/v)로 하여 9일간 추출된 추출물의 항균활성을 조사한 결과를 Table 2에 나타내었다.
4로 감소하는 경향을 나타내었으며, 12일 이후에는 거의 변화가 없었다. 초기 총산은 0.2에서 추출 9일째 1.6정도까지 증가 하였으며, 추출기간이 지날수록 조금씩 증가하는 경향을 나 타내었으나, 설탕용액 농도에 따른 pH와 총산의 차이는 거의 없었다. 김 등(24)은 항균활성이 높은 영귤 과육과 과피 의 acetone과 methanol 추출물에서 구연산 및 호박산의 함량이 높다고 보고하였으며, Matsuda 등(27)은 구연산이 일반 부패미생물에 대해서 항균력을 나타낸다고 .
후속연구
감귤껍질 추출물은 40-100℃, 1시간 처리범위에서 항균성은 매우 안정하였으나, pH의 변화에 서는 불안정하게 나타났다. 이상의 결과로 감귤껍질 추출물 은 열안정성이 높은 항균성 소재로 개발이 기대되었다.
보고한 바 있다. 이상의 결과로 미루어 보아 감귤과피를 설탕용액으로 추출 할 때 구연산 및 여러가지 유기산들이 추출되어 pH가 감 소되고 총산은 증가하는 것으로 보이며 추출조건에 따른 유 기산의 조성 및 함량에 대한 연구가 더 필요한 것으로 생각된다.
soniei에서는 50%(w/v) 일 때 생육저해환이 가장 크게 나타났으나, 설탕용액 농도 에 따른 항균성에는 큰 차이가 없으므로 경제성을 고려하여 설탕용액 농도를 10%(w/v)로 하여 추출하는 것이 적절할 것으로 생각된다. 한편 감귤과피 설탕용액 추출물은 특히 E.coli 와 S. enteritidis에 항균력이 우수한 것으로 나타나 식품 부패 및 식중독의 방지에 효과가 있을 것으로 생각된다. 조 등(25)은 진피 메탄올추출물은 E.
Table 4에서 보는 바와 같이 생육저해환 은 열처리한 구간과 처리하지 않은 구간에서 비슷하게 나타나 열에 매우 안정한 것을 알 수 있었다. 향후 내열성이 있는 향균제로 활용이 기대되며 구체적인 연구가 더 필요한 것으로 생각된다. pH 안정성을 측정한 결과 Table 5에서 보는 바와 같이 열 안정성과는 달리 생육저해환이 작아지는 경향을 나타내었으며, pH 9이상에서는 생육저해환이 거의 나타나지 않아 pH에는 불안정한 것으로 나타났다.
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