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분리국균과 시판국균으로 제조한 된장의 숙성 중 품질과 생리기능성 변화
Changes of Quality and Physiological Functionality during the Fermentation of Doenjangs Made by Isolated Nuruk Mold and Commercial Nuruk Mold 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.35 no.8, 2006년, pp.1025 - 1030  

노재덕 (배재대학교 생명유전공학과) ,  이대형 (배재대학교 생명유전공학과) ,  이대형 (배재대학교 생명유전공학과) ,  최신양 (한국식품연구원) ,  김나미 ((주)KT&G 중앙연구원) ,  이종수 (배재대학교 생명유전공학과)

초록
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새로운 고부가가치의 생리기능성 된장을 개발하기 위하여 단백질 분해효소와 전분 분해효소 생성능이 우수한 Aspergillus oryzae D-2와 콜레스테롤 합성 억제활성이 우수한 Bacillus subtilis LK-12를 이용하여 2종류의 분리국균 된장 (I), (II)를 제조한 후 시판 Aspergillus oryzae와 Bacillus subtilis LK-12를 이용하여 제조한 시판국균 된장과의 발효 중의 품질과 생리기능성의 변화를 조사하여 비교하였다. ${\alpha}-Amylase$ 활성은 발효기간이 길어짐에 따라 약간 낮아졌고 단백질 분해효소활성은 발효 30일까지 $1.8{\sim}2.8\;Unit/mL$로 증가하였으나 대체로 낮은 활성이었다. 발효 60일 후의 분리국균 된장 (I)과 (II)의 아미노태질소 함량과 환원당 함량은 각각 $1.63{\sim}1.72\;mg%$$0.77{\sim}0.81%$이었고 시판국균 된장 (I)과 (II)는 각각 $1.73{\sim}2.39\;mg%$$0.82{\sim}0.91%$를 보였다. 항고혈압성 엔지오텐신 전환효소 저해활성은 제조 직후 $85.6{\sim}87.2%$(분리국균 된장)와 $85.7%{\sim}88.0%$(시판국균 된장)에서 발효 60일 후 각각 $84.0{\sim}85.1%$$69.1{\sim}79.7%$로 감소하는 경향이었지만 매우 우수하였다. 그러나 4종류의 된장 모두 혈전용해활성과 HMG-CoA reductase 저해활성은 모두 미약하였으며 항산화 활성$17{\sim}26%$ 미만을 보였다. 간이 관능검사에서 Aspergillus oryzae D-2와 Bacillus subtilis LK-12의 배양물을 1.5:1로 혼합하여 제조한 분리국균 된장 (II)가 된장 고유의 맛과 냄새가 강하고 기호도가 제일 높았다. 따라서 항고혈압성 활성과 기호도가 우수한 분리국균 된장 (II)의 산업화를 위한 추가의 연구가 진행되고 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In other to develop new functional doenjangs, two types of the isolated nuruk doenjangs were prepared with protease and amylase-producing Aspergillus oryzae D-2 and antihyperlipidemia Bacillus subtilis LK-12 and then changes of its quality and physiological functionalities were investigated during 2...

주제어

AI 본문요약
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제안 방법

  • 5:1(분리국균된장:口) 비율로 구분하여 혼합하고 소금물(18 Be')을 첨가하여 60일까지 발효시켰다. 대조구로 시판 곰팡이 (Aspergillus oryzae)^ 콜레스테롤 합성 억제성 이 있는 Bacillus subtilis LK-12 배 양물을 1:1(시판국균 된장: I ) 또는 1.5:1(시판국균된장:口) 비율로 혼합하여 위와 같이 된장을 제조한 후 숙성시켰다.
  • 따라서 본 연구에서는 재래식 된장의 기능성 강화를 통한 품질 고급화의 일환으로 각종 생리기능성을 가진 고부가가치의 전통된장을 개발하고자, 자연계에서 분리한 균으로 전 분당화 활성과 단백질 분해활성이 우수한 Aspergillus oryzae D-2와 콜레스테롤 합성 억제능력 이 우수한 Bacillus su况ilis LK-12를 이용하여 메주를 제조하고 이들을 일정 비율로 혼합하여 2종류의 분리국균 된장을 제조한 후 2개월 동안 발효시키면서 각종 영양성분과 효소활성 및 항고혈압성엔지오텐신 전환효소(ACE) 저해활성과 같은 몇 가지 생리 기능성 등의 변화를 조사하여 시판 Aspergillus oryzae와 콜레스테롤 합성 억제능이 있는 Bacillus subtilis LK-12를이용하여 제조한 시판국균 된장의 결과들과 비교하였다.
  • 숙성 30일, 40일, 60일 각각의 된장 5 g을 증류수 20 mL에 균일하게 현탁시키고 원심분리하여 연속 희석시킨 다음 LB 배지(세균용), YPD 배지(효모용)와 PDA 배지(곰팡이용)에 접종하여 배양한 후 각각의 생균수를 측정하였다(14). 또한 각각의 시료 5 g에 증류수 20 mL를 첨가하여 균일하게 현탁 시키고 원심분리한 후 조효소액을 얻은 다음 이들 중의 amylase와 protease 활성을 일본 장류시험법(15)에 따라 측정하였다.
  • 의 방법으로 측정하였다. 시료 200 L에 DPPH 용액 (DPPH 12.5 mg을 에탄올 100 mL에 용해) 800 L를 가한 후 10분간 반응시키 고 525 nm에서 흡광도를 측정하여 시료 무첨가 대조구와 활성을 비교하였다.
  • 5 mL에 25 mg Hip-His-Leu를 용해) 50 L를 첨가하여 섞은 후 37oC에서 30분간 반응시킨 다음 1 N HCl로 반응을 정지시켰다. 이 반응액에 유리되어 나오는 hippuric acid의 양을 228 nm에서 흡광도를 측정하여 산출하였고 시료 무 첨가 구를 대조구로 하여 저해율을 구하였다.
  • 콩을 정선하여 세척한 후 9시간 침지한 다음 100oC 로 50분간 삶은 후 냉각시킨 다음 두 그룹으로 구분하여 한 그룹에는 Aspergillus oryzae D-2 균주를 접종하여 30oC 에서 48시간 배양하고 다른 한 그룹에는 Bacillus subtilis LK-12 균주를 접 종하여 37oC에서 24시간 배양하였다. 이들을 50oC로 24시간 열풍 건조하여 파쇄 한 후 Aspergillus oryzae D-2 배양물과 Bacillus subtilis LK-12 배 양물을 1:1(분리국균 된장: I)과 1.5:1(분리국균된장:口) 비율로 구분하여 혼합하고 소금물(18 Be')을 첨가하여 60일까지 발효시켰다. 대조구로 시판 곰팡이 (Aspergillus oryzae)^ 콜레스테롤 합성 억제성 이 있는 Bacillus subtilis LK-12 배 양물을 1:1(시판국균 된장: I ) 또는 1.
  • 3 mM HMG-CoA 100 L와 각 추출물 100 L를 넣은 후 3분간 340 nm에서 흡광도 변화를 측정하였다(19). 이와 동시에 HMG-CoA 대신 증류수를 가한 것을 대조구로 반응시킨 후 흡광도의 변화를 비교하여 활성을 계산하였다.
  • 자연계에서 단백질 분해활성과 전분 당화활성이 우수한 균으로 분리한 Aspergillus oryzae D-2와 콜레스테롤 합성억제 능이 우수한 Bacillus subtilis LK-12를 이용하여 다음과 같이 분리국균 된장을 제조하였다. 콩을 정선하여 세척한 후 9시간 침지한 다음 100oC 로 50분간 삶은 후 냉각시킨 다음 두 그룹으로 구분하여 한 그룹에는 Aspergillus oryzae D-2 균주를 접종하여 30oC 에서 48시간 배양하고 다른 한 그룹에는 Bacillus subtilis LK-12 균주를 접 종하여 37oC에서 24시간 배양하였다.
  • 가장 위험한 질병중의 하나로 대두되고 있다. 최근 대두 발효식품에서 혈전용해 물질인 plasminogen activator 등이 보고(2)된 바 있어 콩을 주원료로 제조한 분리국균 된장과시판국균 된장의 발효 중 혈전용해활성의 변화를 조사하였다(Table 4). 제조 직후 분리국균 된장에서 모두 5 mm의 혈전 용해 환을 보였으나 발효 30일에는 20 mm로 혈전 용해 활성이 증가한 다음 다시 낮아지는 경향이었다.

대상 데이터

  • 9%의 정제염을 사용하였다. 기능성 측정용 시약으로 Hip-His-Leu와 fibrin, pyrogallol, 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 등은 Sigma사(미국) 제품을 사용하였고 ACE는 rabbit lung acetone powder(Sigma사, 미 국)에서 추출하여 사용하였으며 그 밖의 시약은 분석용 특급을 사용하였다.
  • 메주제조에 사용된 콩은 충남 부여 농가에서 2005년 가을에 수확한 것을 구입하여 사용하였고 소금은 99.9%의 정제염을 사용하였다. 기능성 측정용 시약으로 Hip-His-Leu와 fibrin, pyrogallol, 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 등은 Sigma사(미국) 제품을 사용하였고 ACE는 rabbit lung acetone powder(Sigma사, 미 국)에서 추출하여 사용하였으며 그 밖의 시약은 분석용 특급을 사용하였다.
  • 메주제조에 사용한 균주는 자연계로부터 분리한, 단백질분해효소와 전분 당화효소 활성이 각각 3.3 Unit/g과 400 Unit/g으로 비교적 우수한 Aspergillus oryzae D-2 균주와항고지혈성 HMG-CoA reductase 저해활성이 83.7%로 우수한 Bacillus subtilis LK-12 균주들을(13) 각각 Potato dextrose(PDA) 배지와 YPD 배지에 접종하여 30oC와 37oC 에서 각각 배 양하여 사용하였다. 시판 곰팡이 균주로는 밀기울에 배 양된 Aspergillus oryzae(충무 발효사, 한국)를 시중에서 구입하여 사용하였다.
  • 7%로 우수한 Bacillus subtilis LK-12 균주들을(13) 각각 Potato dextrose(PDA) 배지와 YPD 배지에 접종하여 30oC와 37oC 에서 각각 배 양하여 사용하였다. 시판 곰팡이 균주로는 밀기울에 배 양된 Aspergillus oryzae(충무 발효사, 한국)를 시중에서 구입하여 사용하였다.

이론/모형

  • 된장숙성 중 아미노태질소 함량은 Formal 적정법을 이용하여 측정하였는데 먼저 시료 1 g에 증류수 20 mL를 첨가하여 교반한 후 1,000 rpm으로 10분간 원심분리하여 여과액을 얻었다. 이 여과액 10 mL를 formalin 10 mL와 혼합한 후 pH 8.
  • 또한 각각의 시료 5 g에 증류수 20 mL를 첨가하여 균일하게 현탁 시키고 원심분리한 후 조효소액을 얻은 다음 이들 중의 amylase와 protease 활성을 일본 장류시험법(15)에 따라 측정하였다.
  • 1 N NaOH로 적 정 하여 적 정 mL 수를 계산한 후 질소함량을 환산하였다(15). 또한 환원당 함량은 DNS 법(16)을 이용하여 측정하였다.
  • 상등액 사용). 엔지오텐신 전환효소(ACE) 저해 활성은 Cushman 과 Cheung(17) 의 방법에 따라 시료 1 mg 을 증류수 50 L에 녹이고 여기에 ACE용액 150 L(약 3.0 Unit) 와 기질용액 (pH 8.3의 100 mM sodium borate 완충용액 2.5 mL에 25 mg Hip-His-Leu를 용해) 50 L를 첨가하여 섞은 후 37oC에서 30분간 반응시킨 다음 1 N HCl로 반응을 정지시켰다. 이 반응액에 유리되어 나오는 hippuric acid의 양을 228 nm에서 흡광도를 측정하여 산출하였고 시료 무 첨가 구를 대조구로 하여 저해율을 구하였다.
  • 전자공여능(항산화활성)은 DPPH의 환원력을 이용하는 Blois(20) 의 방법으로 측정하였다. 시료 200 L에 DPPH 용액 (DPPH 12.
  • 혈전용해활성은 Haverkate-Trass 의 fibrin 법(18)에 따라 0.6%(W/V) fibrinogen 용액 10 mL와 10 mM 인산염 완충용액(pH 7.0)에 녹인 thrombin(10 unit)을 잘 섞은 후 이를 petri dish 에 부어 fibrin 막을 만든 다음 Whatman 6.0 mm paper disc를 올려놓고 여기에 시료 25 L를 첨가하여 37oC에서 6시간 반응시킨 후 clear zone을 측정하였다.
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참고문헌 (23)

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  18. Haverkate F, Traas DW. 1974. Dose-response curves in the fibrin plate assay. Fibrinolytic activity of protease. Thromb Haemost 59: 155-157 

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  21. Lee DH, Kim JH, Park JS, Choi YJ, Lee JS. 2004. Isolation and characterization of a novel angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide derived from the edible mushroom Tricholoma giganteum. Peptides 25: 621-627 

  22. Kim JH, Lee DH, Jeong SC, Chung KS, Lee JS. 2004. Characterization of antihypertensive angiotensin I-converting enzyme inhibitor from S. cerevisiae. J Microbiol Biotechnol 14: 1318-1323 

  23. Kim HK, Han HS, Lee GD, Kim KH. 2005. Physiological activities of fresh Pleurotus eryngii extracts. J Korean Soc Food Sci Nutr 34: 439-445 

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