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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 국내 전통주의 유용생리활성을 검토하여 전통주의 우수성을 확인하기 위해, 국내 시판중인 전통주의 이화학적인 성분들을 분석하고, 알코올을 제거한 전통주의 항균 활성 , 항산화 활성 및 트롬빈 저해에 따른 항혈전 활성을 평가하였으며, 그 결과, 국내 시판 전통주 중 약주 청주 및 과실주에서 우수한 항균, 항 혈전 및 항산화 활성이 나타남을 확인하였기에, 국내 전통주의 품질 우수성과유용 활성을 보고하는 바이다.
- 국내의 시판 탁주(T1 ~T3), 약주청주(Y-1 ~Y-5), 과실주(F-1) 및 소주(S-1, S-2)를 대상으로 성분 분석 결과, 사용된 발효기질 및 첨가된 약용식물에 따라 차이를 나타내었으나, 전반적으로 Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1에서 높은 함량의 환원당, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량을 나타내었다. 또한 유용 생리활성 활성을 평가한 결과. Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1에서 강력한 항세균활성과 항혈전 활성을 나타내었으며 , DPPH 소거능은 F-1 에서만 미약하게 확인되었다.
- 2%의 단백질성 물질을 함유하고 있어 , 다당류 및 유기산 등 다양한 물질들을 포함하고 있는 것으로 추측된다(Table 5). 현재 분획물의 활성물질 탐색이 진행 중에 있으며, 다양한 약주/청주에서 항세균 활성 이동일 물질에 기인하는 것인지 확인 중에 있다. 한편 각각의 분획물과 물 잔류물에 대한 항트롬빈 활성을 평가한 결과, 4종의 시료 모두 ethyl acetate 분획물에서 강력한 활성이 확인되었으며 , butanol 및 물 잔류물에서는 원래의 전통주 농축액과 거의 유사한 저해효과를 나타내었다(결과 미제시).
제안 방법
- , USA)를 사용하였다. DPPH free radical 소거능은 시료첨가구와 비첨가구의 백분율로 표시하였으며 IC50는 50% 소거능을 나타내는 농도로 계산하였다.
- 각 시료의 항산화 활성은 DPPH (l, l-diphenyl-2-picryl hydrazyl) radical에 전자를 공여하여 자유기를 소거흐]는 활성을 측정하여 평가하였다[20, 26]. 먼저, 다양한 농도로 희석한 시료 20 μL에 99.
- 각각의 전통주 농축액의 항균활성 , DPPH 소거능 및 트롬빈 저해 항혈전 활성을 평가한 후, 활성이 인정되는 전통주는, n-hexane, ethyl acetate, butanol을 이용하여 순차적으로 분획흐}고, 물 잔류물을 회수하였다. 각각의 분획물 및 물 잔류물들은 감압 건조하여 분획효율을 측정하여 무게비로 나타내었으며, 각각 항균 활성, DPPH 소거능 및 트롬빈 저해 항혈전 활성을 평가하였다. 혈장은 최근 1개월 동안 약물투여를 받지 않은 지원자의 전혈로부터 조제하였으며, 채혈 후 즉시 4℃에서 5, 000 g로 5분 동안 원심분리하여 혈장을 분리하고 냉동한 상태로 보관하였으며(신선동결혈장), 필요시 상온에서 해동하여 사용하였다.
- 각각의 전통주 농축액 및 분획물의 항혈전 활성은 thrombin time을 측정하여 평가하였다. 트롬빈 저해 활성은 Amelung coagulometer KC-1A (Japan)를 이용하여 혈액 응고 시간을 측정하여 평가하였다[20, 25, 26], 37℃에서 0.
- , Japan)흐}여 알코올을 모두 제거하여 농축액 30 ml를 제조하였으며 (alcohol-fTee concentrates), 이를 이용하여 pH, brix, 환원당, 단백질 함량, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정하였다. 각각의 전통주 농축액의 항균활성 , DPPH 소거능 및 트롬빈 저해 항혈전 활성을 평가한 후, 활성이 인정되는 전통주는, n-hexane, ethyl acetate, butanol을 이용하여 순차적으로 분획흐}고, 물 잔류물을 회수하였다. 각각의 분획물 및 물 잔류물들은 감압 건조하여 분획효율을 측정하여 무게비로 나타내었으며, 각각 항균 활성, DPPH 소거능 및 트롬빈 저해 항혈전 활성을 평가하였다.
- 각각의 제품 정보는 Table 1에 나타내었으며, 시판 전통주 각각 300 ml를 50℃에서 15~20분간 감압 농축(Eyela N-1000, Eyela Co., Japan)흐}여 알코올을 모두 제거하여 농축액 30 ml를 제조하였으며 (alcohol-fTee concentrates), 이를 이용하여 pH, brix, 환원당, 단백질 함량, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량을 측정하였다. 각각의 전통주 농축액의 항균활성 , DPPH 소거능 및 트롬빈 저해 항혈전 활성을 평가한 후, 활성이 인정되는 전통주는, n-hexane, ethyl acetate, butanol을 이용하여 순차적으로 분획흐}고, 물 잔류물을 회수하였다.
- 국내 전통주의 품질 우수성 및 유용 생리활성을 확인하기 위해, 시판 전통주의 이화학적인 성분들을 분석하고, 알코올을 제거한 전통주 농축액의 항균 활성, 항산화 활성 및 트롬빈 저해에 따른 항혈전 활성을 평가하였다. 국내의 시판 탁주(T1 ~T3), 약주청주(Y-1 ~Y-5), 과실주(F-1) 및 소주(S-1, S-2)를 대상으로 성분 분석 결과, 사용된 발효기질 및 첨가된 약용식물에 따라 차이를 나타내었으나, 전반적으로 Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1에서 높은 함량의 환원당, 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 함량을 나타내었다.
- 이러한 결과는 전통주 농축액 성분이 일반 세균은 물론 항생제 내성균주의 제어에 이용될 수 있음을 제시하고 있다. 우수한 항균력을 나타낸 약주/청주 3종과 과실주 1종을 대상으로 항균 스펙트럼을 조사하였다. 그 결과 Y-3, Y-4, Y-5 및 F-l 시료 모두에서 그람양성 및 그람음성 세균에 우수한 항세균 활성을 나타내었으나, 항진균 활성은 나타나지 않았다(Table 4).
- time을 측정하여 평가하였다. 트롬빈 저해 활성은 Amelung coagulometer KC-1A (Japan)를 이용하여 혈액 응고 시간을 측정하여 평가하였다[20, 25, 26], 37℃에서 0.5 U 트롬빈(Sigma Co., USA) 50 μL와 20 mM CaCl2 50 |iL, 다양한 농도의 시료 10 |1L를 coagulometer의 튜브에 혼합하여 2분간 반응시킨 후, 혈장 100 μL를 첨가한 후 혈장이 응고될 때까지의 시간을 측정하였으며, 시료 대조구로는 아스피린 (Sigma Co., USA)을, 용매 대조구로는 DMSO를 사용하였다. DMSCO의 경우 33초의 응고시간을 나타내었으며, 트롬빈 저해에 따른 항혈전 활성은 3회 이상 반복한 실험의 평균값으로 나타내었다.
- 항세균 활성과 항혈전 활성이 우수한 Y-3, Y-4, Y-5 및 F- 1 시료를 n-hexane, ethyl acetate, butanol을 이용하여 순차적으로 분획물을 제조하였다(Table 5). 사용 시료의 80-95% 가 물 잔류물에 존재하였으며, ethyl acetate 분획물의 무게비는 0.
- 각각의 분획물 및 물 잔류물들은 감압 건조하여 분획효율을 측정하여 무게비로 나타내었으며, 각각 항균 활성, DPPH 소거능 및 트롬빈 저해 항혈전 활성을 평가하였다. 혈장은 최근 1개월 동안 약물투여를 받지 않은 지원자의 전혈로부터 조제하였으며, 채혈 후 즉시 4℃에서 5, 000 g로 5분 동안 원심분리하여 혈장을 분리하고 냉동한 상태로 보관하였으며(신선동결혈장), 필요시 상온에서 해동하여 사용하였다.
대상 데이터
- , Austria)를 사용하여 흡광도를 즉정하였다. 대조구로는 butylhydroxytoluene, vitamin C 및 vitamin E (Sigma Co., USA)를 사용하였다. DPPH free radical 소거능은 시료첨가구와 비첨가구의 백분율로 표시하였으며 IC50는 50% 소거능을 나타내는 농도로 계산하였다.
- 실험에 사용한 전통주는 식품공전의 분류에 따른 탁주, 약주 청주, 과실주 및 증류주를 대상으로 하였으며, 3종의 탁주(T-1 ~T-3), 5종의 약주/청주(Y-1 ~Y-5), 1종의 과실주(F-1), 및 2종의 증류주(소주: S-l, S-2)를 시중에서 구입하여 사용하였다. 각각의 제품 정보는 Table 1에 나타내었으며, 시판 전통주 각각 300 ml를 50℃에서 15~20분간 감압 농축(Eyela N-1000, Eyela Co.
이론/모형
- 성분 평가를 위해 환원당 함량은 DNS 법 [20, 25]으로 측정하였으며, 단백질 함량은 Lowry법 [24]으로 측정하였으며, 폴리페놀 함량은 Singleton 등의 방법 [25]에 따라 감압 증류여액 400 |iL에 50 μL의 Folin-ciocalteau, 100 μL의 Na2CO3 포화용액을 넣고 실온에서 1시간 방치한 후 725 nm 에 서 흡광도를 측정하였다. 표준시 약으로는 tannic acid (Sigma Co.
- , USA)를 사용하였다. 총 플라보노이드 함량은 Davis방법 [25]에 따라 측정하였으며, 각각의 감압 증류여액 400 μ[에 90% diethyleneglycol 4 ml를 첨가하고 다시 1N NaOH 40 ml를 넣고 37℃에서 1시간 반응 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준시 약으로는 rutin (Sigma Co.
성능/효과
- 특히 항세균 활성의 경우 기존항생제에 내성을 나타내는 균주에 대해서도 우수한 활성을 나타내었으며 , 그람 양성 및 음성세균 모두에 저해활성을 나타내었다. Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1 전통주 농축액의 유기용매를 이용한 순차적 활성분획 결과, 항균 및 항혈전 활성이 모두 ethyl acetate 분획물에서 확인되었으며, 특히 항혈전 활성의 경우 Y-3, Y-4 및 F-1 에서는 aspirin보다 더욱 강력한 트롬빈 저해를 나타내었다. 본 연구결과는 전통주의 발효 과정 중 첨가한 발효기질 및 약용식물로부터 다양한 물질이 용출, 생성 및 수식되어 유용 생리활성을 제공할 수 있음을 나타하며, 국내 전통주로부터 다양한 생리활성물질의 생산도 가능함을 제시하고 있다.
- 또한 유용 생리활성 활성을 평가한 결과. Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1에서 강력한 항세균활성과 항혈전 활성을 나타내었으며 , DPPH 소거능은 F-1 에서만 미약하게 확인되었다. 특히 항세균 활성의 경우 기존항생제에 내성을 나타내는 균주에 대해서도 우수한 활성을 나타내었으며 , 그람 양성 및 음성세균 모두에 저해활성을 나타내었다.
- 2 에 나타내었다. Y-5 ethyl acetate 분획물을 제외한 Y-3, Y-4 및 F-1의 분획물 모두 1.5 mg/ml의 농도에서 2,000% 이상의 저해를 나타내어, 동일농도에서 300% 저해를 나타낸 아스피린보다 강력한 저해효과를 나타내었다. 특히 전통주 농축액에서와 달리, ethyl acetate 분획물에서의 항트롬빈 저해 효과는 Y-3, F-1, Y-4, Y-5의 순으로 강력한 것으로 나타났다.
- 4%로 상대적으로 낮게 나타났다. 각각의 분획물과 물 잔류물에 대한 항균 활성을 평가한 결과, 4종의 시료에서 모두 ethyl acetate 분획물에서만 활성이 나타났으며 , 특히 B. subtilis, P. aeruginosa 및 S. typhimurium에 대해서도 우수한 생육 저해효과를 나타내었다(결과 미제시). Ethyl acetate 분획물들은 1.
- 우수한 항균력을 나타낸 약주/청주 3종과 과실주 1종을 대상으로 항균 스펙트럼을 조사하였다. 그 결과 Y-3, Y-4, Y-5 및 F-l 시료 모두에서 그람양성 및 그람음성 세균에 우수한 항세균 활성을 나타내었으나, 항진균 활성은 나타나지 않았다(Table 4). 특히 4종의 시료 모두, S.
- Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1 시료를 대상으로 농도변화에 따른 항혈전 활성을 비교하고자 각각 건조분말을 제조한 후, 이들의 항트롬빈 저해 효과를 측정하였으며, T-1 시료의 경우에는 희석 및 분말화의 처리과정중 급격한 활성소실이 나타나 농도별 활성 비교에서는 제외하였다. 그 결과, 20 mg/ml의 농도에서 Y-3, Y- 4, Y-5 및 F-1 시료 모두 2, 700% 이상의 저해를 나타내었으며, 저해효과는 Y-4, F-1, Y-5, Y-3의 순으로 강력한 것으로 나타났다(Fig. 1). 이는 전통주 제조시 첨가된 약용식물의 트롬빈 저해효과와도 관련 있을 것으로 판단된다.
- 그 결과 Y-3, Y-4, Y-5 및 F-l 시료 모두에서 그람양성 및 그람음성 세균에 우수한 항세균 활성을 나타내었으나, 항진균 활성은 나타나지 않았다(Table 4). 특히 4종의 시료 모두, S. aureus 및 P. vulgarise 매우 강력한 항균 활성을 나타내어 식품 부패 및 식중독 세균 제어에 유용하게 사용할 수 있으리라 판단된다.
- 5 mg/ml의 농도에서 2,000% 이상의 저해를 나타내어, 동일농도에서 300% 저해를 나타낸 아스피린보다 강력한 저해효과를 나타내었다. 특히 전통주 농축액에서와 달리, ethyl acetate 분획물에서의 항트롬빈 저해 효과는 Y-3, F-1, Y-4, Y-5의 순으로 강력한 것으로 나타났다. 이러한 전통주의 활성은 일반적인 약용식물의 항트롬빈 효과보다 강력하몌13, 25, 26], butanol분획이 아닌 ethyl acetate 분획에서 확인된다는 점에서, 전통주의 발효과정 중에 생성 , 수식된 물질에 기인하는 것으로 추측된다.
- Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1에서 강력한 항세균활성과 항혈전 활성을 나타내었으며 , DPPH 소거능은 F-1 에서만 미약하게 확인되었다. 특히 항세균 활성의 경우 기존항생제에 내성을 나타내는 균주에 대해서도 우수한 활성을 나타내었으며 , 그람 양성 및 음성세균 모두에 저해활성을 나타내었다. Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1 전통주 농축액의 유기용매를 이용한 순차적 활성분획 결과, 항균 및 항혈전 활성이 모두 ethyl acetate 분획물에서 확인되었으며, 특히 항혈전 활성의 경우 Y-3, Y-4 및 F-1 에서는 aspirin보다 더욱 강력한 트롬빈 저해를 나타내었다.
- 5 mg/ml 농도에서 약 300%의 트롬빈 저해활성을 나타냄을 고려할 때 [20, 25, 26], 전통주 농축액의 항혈전 활성은 강력하다고는 볼 수 없으나, 다양한 물질이 혼재된 상태임을 고려할 때 활성 물질의 정제가 이루어진다면 아스피린과 같은 강력한 항혈전 효과가 나타날 수 있다고 추측되었다. 한편 DPPH 소거활성 평가의 경우에는 F-1 에서만 미약한 활성이 나타났으나, 대조구(vitamin C, vitamin E, 및 butylhydroxytoluene)와 비교할 때 거의 활성이 인정되지 않았다(Table 3).
- 현재 분획물의 활성물질 탐색이 진행 중에 있으며, 다양한 약주/청주에서 항세균 활성 이동일 물질에 기인하는 것인지 확인 중에 있다. 한편 각각의 분획물과 물 잔류물에 대한 항트롬빈 활성을 평가한 결과, 4종의 시료 모두 ethyl acetate 분획물에서 강력한 활성이 확인되었으며 , butanol 및 물 잔류물에서는 원래의 전통주 농축액과 거의 유사한 저해효과를 나타내었다(결과 미제시). 이는 기존의 약용 천연물의 항혈전 효과가 주로 butanol 분획에서 나타난 것과는 차별되몌13, 25, 26], ethyl acetate 분획물의 항트롬빈 활성을 아스피린과 비교한 결과는 Fig.
- 한편 전통주 농축액의 항혈전 활성 평가를 위해, T-l, Y- 3, Y-4, Y-5 및 F-1 시료를 신선 동결혈장에 처리한 결과, 무첨가 구보다 트롬빈 타임을 27배 이상 증대시키는 강력한 항트롬빈 저해 활성을 나타내었다(Table 3). Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1 시료를 대상으로 농도변화에 따른 항혈전 활성을 비교하고자 각각 건조분말을 제조한 후, 이들의 항트롬빈 저해 효과를 측정하였으며, T-1 시료의 경우에는 희석 및 분말화의 처리과정중 급격한 활성소실이 나타나 농도별 활성 비교에서는 제외하였다.
후속연구
- Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1 전통주 농축액의 유기용매를 이용한 순차적 활성분획 결과, 항균 및 항혈전 활성이 모두 ethyl acetate 분획물에서 확인되었으며, 특히 항혈전 활성의 경우 Y-3, Y-4 및 F-1 에서는 aspirin보다 더욱 강력한 트롬빈 저해를 나타내었다. 본 연구결과는 전통주의 발효 과정 중 첨가한 발효기질 및 약용식물로부터 다양한 물질이 용출, 생성 및 수식되어 유용 생리활성을 제공할 수 있음을 나타하며, 국내 전통주로부터 다양한 생리활성물질의 생산도 가능함을 제시하고 있다.
- 에는 우수한 항균력을 나타내었으나 Pseudomonas에 대해서는 항균 활성이 나타나지 않은 반면 [20], 전통주 농축액 Y-3, Y-4, Y-5 및 F-1 시료에서는 전반적으로 강한 항균력을 나타내었다. 이러한 결과는 전통주 농축액 성분이 일반 세균은 물론 항생제 내성균주의 제어에 이용될 수 있음을 제시하고 있다. 우수한 항균력을 나타낸 약주/청주 3종과 과실주 1종을 대상으로 항균 스펙트럼을 조사하였다.
- 이러한 전통주의 활성은 일반적인 약용식물의 항트롬빈 효과보다 강력하몌13, 25, 26], butanol분획이 아닌 ethyl acetate 분획에서 확인된다는 점에서, 전통주의 발효과정 중에 생성 , 수식된 물질에 기인하는 것으로 추측된다. 향후, 활성 물질의 정제와 구조 해명이 이루어진다면 전통주로부터 유용 활성물질 생산도 가능하리라 판단된다.
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