Bacillus sp. SP-KSW3을 이용하여 제조한 간장의 발효 기간에 따른 효소 활성 및 기능성의 변화 Changes of Enzyme Activity and Physiological Functionality of Traditional Kanjang(Soy Sauce) during Fermentation in the Using Bacillus sp. SP-KSW3원문보기
청국장 제조시 사용되는 균주인 Bacillus sp. SP-KSW3을 메주 제조시 starter로 접종하여 발효시킨 메주를 이용하여 된장을 담근 후 일정기간 숙성시킨 다음 간장을 분리하여 이화학적 성질 등의 변화를 측정하였다. NaCl의 함량은 대조구보다 실험구가 높게 나타났으며, 아미노산도는 실험구보다 대조구가 높게 나타났다. Amylase활성은 대조구가 높게 나타났으며 protease의 활성은 실험구가 약2배 높게 나타났다. Tyrosinase의 저해 활성과 ACE 저해 활성은 숙성 기간이 동일한 경우 대조구 보다 실험구가 약 7% 이상 높은 활성을 나타내었다. 항돌연변이 활성은 2년간 숙성시킨 경우에 실험구가 대조구 보다 높은 활성을 나타내었으며, S. enterica serovar Typhimurium TA100을 사용한 경우 변이원 MNNG와 NPD에 대한 항돌연변이 활성은 각각 35.17%와 28.37%를 나타내었다. 또한, S. enterica serovar Typhimurium TA98을 사용한 경우 변이원 NPD와 NQO에 대한 항돌연변이 활성은 각각 25.48%와 21.64%를 나타내었다. 수소 공여능은 2년간 숙성시킨 실험구가 83.1%로 가장 높게 나타났다. 간장의 isoflavon 중 daidzin은 비슷한 경향을 나타내었으며 genistin은 모두 검출되지 않았다. Aglycone의 일종인 daidzein은 실험구가 각각 3.95 mg/g와 4.62 mg/kg, genistein은 각각 1.25 mg/kg와 3.55 mg/kg으로 나타났다.
청국장 제조시 사용되는 균주인 Bacillus sp. SP-KSW3을 메주 제조시 starter로 접종하여 발효시킨 메주를 이용하여 된장을 담근 후 일정기간 숙성시킨 다음 간장을 분리하여 이화학적 성질 등의 변화를 측정하였다. NaCl의 함량은 대조구보다 실험구가 높게 나타났으며, 아미노산도는 실험구보다 대조구가 높게 나타났다. Amylase활성은 대조구가 높게 나타났으며 protease의 활성은 실험구가 약2배 높게 나타났다. Tyrosinase의 저해 활성과 ACE 저해 활성은 숙성 기간이 동일한 경우 대조구 보다 실험구가 약 7% 이상 높은 활성을 나타내었다. 항돌연변이 활성은 2년간 숙성시킨 경우에 실험구가 대조구 보다 높은 활성을 나타내었으며, S. enterica serovar Typhimurium TA100을 사용한 경우 변이원 MNNG와 NPD에 대한 항돌연변이 활성은 각각 35.17%와 28.37%를 나타내었다. 또한, S. enterica serovar Typhimurium TA98을 사용한 경우 변이원 NPD와 NQO에 대한 항돌연변이 활성은 각각 25.48%와 21.64%를 나타내었다. 수소 공여능은 2년간 숙성시킨 실험구가 83.1%로 가장 높게 나타났다. 간장의 isoflavon 중 daidzin은 비슷한 경향을 나타내었으며 genistin은 모두 검출되지 않았다. Aglycone의 일종인 daidzein은 실험구가 각각 3.95 mg/g와 4.62 mg/kg, genistein은 각각 1.25 mg/kg와 3.55 mg/kg으로 나타났다.
Bacillus sp. SP-KSW3 is an auxothroph bacteria that is being used for starter in fermentation. Physico-chemical characteristics, enzyme activities, ACE inhibitor and antimutagenicity in fermented soybean (Kanjang) inoculated with Bacillus sp. SP-KSW3 starter was investigated for the ripening duratio...
Bacillus sp. SP-KSW3 is an auxothroph bacteria that is being used for starter in fermentation. Physico-chemical characteristics, enzyme activities, ACE inhibitor and antimutagenicity in fermented soybean (Kanjang) inoculated with Bacillus sp. SP-KSW3 starter was investigated for the ripening duration of fermentation. Tyrosinase and ACE showed 7% higher activity degree on the Kanjang maturated fermented 2 years with Bacillus sp. SP-KSW3 (Type I) than test field than Kanjang maturated 2 years (control). For antimutagenicity using S. enterica serovar Typhimurium TA100 against MNNG and NPD showed 35.17% and 28.37% (Type I). Similarly, S. enterica serovar Typhimurium TA98 was used against NPD and NQO showed 25.48% and 21.64% (Type I), respectively. Hydrogen donating ability 2 year for maturing (Type I) appeared most highly in the test eulogy 83.1% which it makes. Daidzin of isoflavone in fermented soybean showed similarly. Genistein was not detected The initial test field for daidzin and genistein contained 3.95 mg/kg and 1.25 mg/kg (Type I), respectively.
Bacillus sp. SP-KSW3 is an auxothroph bacteria that is being used for starter in fermentation. Physico-chemical characteristics, enzyme activities, ACE inhibitor and antimutagenicity in fermented soybean (Kanjang) inoculated with Bacillus sp. SP-KSW3 starter was investigated for the ripening duration of fermentation. Tyrosinase and ACE showed 7% higher activity degree on the Kanjang maturated fermented 2 years with Bacillus sp. SP-KSW3 (Type I) than test field than Kanjang maturated 2 years (control). For antimutagenicity using S. enterica serovar Typhimurium TA100 against MNNG and NPD showed 35.17% and 28.37% (Type I). Similarly, S. enterica serovar Typhimurium TA98 was used against NPD and NQO showed 25.48% and 21.64% (Type I), respectively. Hydrogen donating ability 2 year for maturing (Type I) appeared most highly in the test eulogy 83.1% which it makes. Daidzin of isoflavone in fermented soybean showed similarly. Genistein was not detected The initial test field for daidzin and genistein contained 3.95 mg/kg and 1.25 mg/kg (Type I), respectively.
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제안 방법
45 pm filter로 여과하여 HPLC로 genistin, daidzin, genistein 및 daidzein을정량하였다(25). HPLC 분석을 위한 columne RP C18 (4.6x250 mm, Waters Co., USA)을 사용하였으며, 이 동상은 0.55% acetic acid를 함유한 HQ와 0.11% acetic acid를 함유한 acetonitrile(이때 acetonithlee 35 분 동안 5% 에서 100% 까지 증가하도록 농도구배를 줌)이다. Flow Tate는 0.
따라서 본 연구에서는 청국장 제조할 때 Bacillus sp. SP-KSW3 을 메주 starter로 접종(26)하여 발효시킨 메주를 이용하여 간장을 담근 후 일정기간 숙성시킨 다음 생리활성 기능성을 조사하였다.
대조구는 재래식 방법으로 메주를 제조하여 간장을 제조한 다음 2년간 숙성시켰으며, Type I 은 메주 제조시 Bacillus sp. SP-KSW3를 접종하여 제조한 매주를 이용하여 간장을 제조한 후 2년간 숙성시켰으며, Type Ⅱ는 1년간 숙성시켰다.
균주인 Bacillus sp. SP-KSW3을 LB 배지 (1% tryptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl)를 사용하여 37℃, 200 rpm 에서 24 hr 배양한 다음 원료 콩 20 kg당 종 배양액을 0.5% (v/w) 접종하여 메주를 제조하였으며, 간장의 제조는 메주 17 kg, 물 40 L와 정제염 10 kg을 혼합하여 숙성시키고 분리하여 간장을 제조하였다. 대조구는 재래식 방법으로 메주를 제조하여 간장을 제조한 다음 2년간 숙성시켰으며, Type I 은 메주 제조시 Bacillus sp.
SP-KSW3을메주 제조시 starter로 접종하여 발효시킨 메주를 이용하여 된장을 담근 후 일정기간 숙성시킨 다음 간장을 분리하여 이화학적 성질 등의 변화를 측정하였다. NaCl의 함량은 대조 구보다 실험구가 높게 나타났으며, 아미노산도는 실험 구보다 대조구가 높게 나타났다.
Tyrosinase 활성 저해능 측정(19)은 475 nm에서 단위 시간당 변화된 초기 흡광도의 변화값(SAte)과 간장을 원심 분리한 상징액 대신에 증류수를 0.1 mL 첨가하여 흡광도를 측정한 값(B&), 시료 용액 대신에 증류수를 0.5 mL 첨가하여 동일한 방법으로 흡광도를 측정한 값(CAbs)을 측정하여 다음의 식에 의해 계산하였다.
간장 시료 10 mL에 100% 메탄올 50 mL 첨가하여 80℃에서 3 시간 동안 환류 추출한 다음 추출액을 0.45 pm filter로 여과하여 HPLC로 genistin, daidzin, genistein 및 daidzein을정량하였다(25). HPLC 분석을 위한 columne RP C18 (4.
수소 공여능의 측정은 a, a-diphenyl-P-picrylhydrazine (DPPH)의 환원성을 이용하여 516 irn에서 흡광도를 측정하였다. 즉 간장을 원심 분리한 상징액 0.
시료의 돌연변이원성 조사를 위하여 변이원을 첨가하지 않고 시료만을 첨가하여 상기의 항돌연변이 활성 실험과 동일한 방법으로 행하였다. 돌연변이 활성은 시료에 의한 His+복귀 돌연변이율로서 무처리 시 유도된 His*복귀 돌연변이 콜로니 수에 대한 시료 처리 시 유도된 His*복귀 돌연변이 콜로니 수의 %로 나타내었다.
대상 데이터
98%인 정제염을 사용하였다. 대조구로서는 2005년도에 생산된 흰콩를 사용하여 경북 안동시 남선면 일반가정에서 전통적인 방법으로 제조한 메주를 사용하여 담금을 한 간장을 사용하였다.
사료의 돌연변이 및 항돌연변이 활성 측정은 Ames te아를 개 량한 preincubation method(21-23)에 따라 히스티 딘 영 양 요구주로서 point mutant인 Salmonella enterica serovar Typhimurium TA100(hisG46, rfa, △mrB)과 frame 아lift mutant인 Salmonella enterica serovar Typhimurium TA98 (hisD3052, rfa, △mB)을 사용하여 시료에 의한 His+복귀 돌연변이 정도를 조사하였다. 변이원으로는 S. enterica serovar Typhimurium TA100인 경우에는 MNNG (Nmethyl-N' nitro-N-nitrosoguanHdine)와 NPD(4-nitro-O-phenyl-enediamine)를 plate당 각각 5 μg, 15 ng되 게 사용하였으며 , S. enterica serovar Typhimurium TA98인 경우에는 NPD와 NQO (JnitToquinoline-l-oxide)를 각각 2.5 pg, 0.25 pg되 게 사용하였다. 항돌연변이 활성은 minimal glucose agar상에서 생육하는 His+복귀 돌연변이 콜로니를 계수하고 다음 식 으로 환산하여 His*복귀 돌연변이 저해율(inhibition ratio) 로서 나타내었다.
본 실험의 재료인 콩은 경북 안동시 서후면에서 2005년도와 2006년도에 생산된 흰콩을 사용하였으며, 식염은 순도 98%인 정제염을 사용하였다. 대조구로서는 2005년도에 생산된 흰콩를 사용하여 경북 안동시 남선면 일반가정에서 전통적인 방법으로 제조한 메주를 사용하여 담금을 한 간장을 사용하였다.
데이터처리
돌연변이 활성은 시료에 의한 His+복귀 돌연변이율로서 무처리 시 유도된 His*복귀 돌연변이 콜로니 수에 대한 시료 처리 시 유도된 His*복귀 돌연변이 콜로니 수의 %로 나타내었다. 돌연변이 및 항돌연변이 활성 조사는 3구 3회 반복으로 실험하여 평균값으로 나타내었다.
이론/모형
ACE 저해 활성의 측정은 Cushman과 aeung의 방법(20) 에 준하여 실시하였다. 간장을 원심 분리한 상징액 시료 50 pL에 기질 50 pL 첨가한 후, 37C에서 5 분간 방치하였다.
, Model 340, Switzerland) 측정 하였으며 산도와 아미노산도은 중화 적정법에 준하여 측정하였다. NaCl 농도는 Mohr법(15), 환원당 측정은 DNS (dinitrosalicyclic acid)법(16)으로 측정하였으며, 총당은 Phenol-H2SO4법(17)으로 측정하였다.
간장 발효 과정중의 이화학적 성분의 분석으로 pH는 pH meter(Mettler Toledo Co., Model 340, Switzerland) 측정 하였으며 산도와 아미노산도은 중화 적정법에 준하여 측정하였다. NaCl 농도는 Mohr법(15), 환원당 측정은 DNS (dinitrosalicyclic acid)법(16)으로 측정하였으며, 총당은 Phenol-H2SO4법(17)으로 측정하였다.
4M TCA (trichloroacetic acid) 용액을 5 mL 첨가하여 반응을 정지시킨 다음 37C 에서 20분간 방치시킨 후 여과하여 사용하였다. 반응산물의 양은 Hull의 방법(18)을 사용하여 280 nm에서 흡광도를 측정하였으며 활성의 단위는 상기의 반응조건에서 1분당 생성하는 1 μg의 tyrosine을 1 unit로 하였으며, 생성된 반응산물의 양을 tyrosine의 양(μg/mL)으로 환산하여 나타내었다.
사료의 돌연변이 및 항돌연변이 활성 측정은 Ames te아를 개 량한 preincubation method(21-23)에 따라 히스티 딘 영 양 요구주로서 point mutant인 Salmonella enterica serovar Typhimurium TA100(hisG46, rfa, △mrB)과 frame 아lift mutant인 Salmonella enterica serovar Typhimurium TA98 (hisD3052, rfa, △mB)을 사용하여 시료에 의한 His+복귀 돌연변이 정도를 조사하였다. 변이원으로는 S.
1 mL 첨가하여 30℃에서 30분간 반응시켰다. 이때 생성된 환원당의 함량은 DNS법(16)으로 측정하였으며, 활성의 단위는 상기의 반응조건에서 1분당 생성하는 1 μmol의 환원당을 1 unit로 하였으며, 생성된 환원당의 양을 ghE의 양(g)으로 환산하여 표시하였다.
성능/효과
2) Ihe means represent the average of at least three trials that were performed in triplicate. Significantly different from the control at the P<0.
SP-KSW3을 starter로 접종하여 제조한 메주를 이용하여 된장을 담금한 후, 간장을 분리하여 숙성기간에 따른 isoflavom의 함량을 측정한 결과(Table 6), glucoside 의 일종인 daidzin의 함량은 비슷한 결과를 나타내었으나, genistin의 경우 대조구와 실험구 모두 검출되지 않았다. Aglycone의 일종인 daidzein의 함량은 실험구가 각각 3.95 ㎎/㎏과 4.65 ㎎/㎏으로 대조구보다 높게 나타났으며, genistein의 경우 실험구가 각각 1.25 ㎎/㎏과 3.55 ㎎/㎏으로 나타났으나, 대조구에서는 검출되지 않았다.
NaCl의 함량은 대조 구보다 실험구가 높게 나타났으며, 아미노산도는 실험 구보다 대조구가 높게 나타났다. Amylase활성은 대조 구가 높게 나타났으며 protease의 활성은 실험구가 약 2배 높게 나타났다. Tyrosinase의 저해 활성과 ACE 저해 활성은 숙성기간이 동일한 경우 대조구 보다 실험구가 약 7% 이상 높은 활성을 나타내었다.
SP-KSW3을메주 제조시 starter로 접종하여 발효시킨 메주를 이용하여 된장을 담근 후 일정기간 숙성시킨 다음 간장을 분리하여 이화학적 성질 등의 변화를 측정하였다. NaCl의 함량은 대조 구보다 실험구가 높게 나타났으며, 아미노산도는 실험 구보다 대조구가 높게 나타났다. Amylase활성은 대조 구가 높게 나타났으며 protease의 활성은 실험구가 약 2배 높게 나타났다.
안지오텐신전환효소(angiotensin converting enzyme) 활성 저해효과도 tyrosinase 와 마찬가지로 Bacillus sp. SP-KSW3 을 starter5- 접종하여 제조하고 숙성기간이 2년 경과한 간장의 경우 대조 구보다 약 8%이상 높게 나타났으나, 1년간 숙성시킨 경우에는 대조구 보다 활성이 낮게 나타났다. 접종하여 제조한 된장이 대조구보다 약 10%이상 높게 나타났으며, 동일한 시료인 경우 숙성시간이 길어질수록 높게 나타났으나, 1년간 숙성시킨 경우에는 대조구 보다 활성이 낮게 나타났다.
전통 발효식품인 간장을 Bacillus sp. SP-KSW3을 starter로 접종하여 제조한 메주를 이용하여 된장을 담금한 후, 간장을 분리하여 숙성기간에 따른 isoflavom의 함량을 측정한 결과(Table 6), glucoside 의 일종인 daidzin의 함량은 비슷한 결과를 나타내었으나, genistin의 경우 대조구와 실험구 모두 검출되지 않았다. Aglycone의 일종인 daidzein의 함량은 실험구가 각각 3.
Amylase활성은 대조 구가 높게 나타났으며 protease의 활성은 실험구가 약 2배 높게 나타났다. Tyrosinase의 저해 활성과 ACE 저해 활성은 숙성기간이 동일한 경우 대조구 보다 실험구가 약 7% 이상 높은 활성을 나타내었다. 항돌연변이 활성은 2년간 숙성시킨 경우에 실험구가 대조구 보다 높은 활성을 나타내었으며, S.
1%로 가장 높게 나타났다. 간장의 isoflavon 중 daidzine 비 슷한경향을 나타내었으며 genistine 모구 검출되지 않았다. Aglycone의 일종인 daidzine 실험구가 각각 395 mg/k응와 4.
SP-KSW3을 staiter로 접종하여 제조한 메주를 이용하여 된장을 담금한 후, 간장을 분리하여 숙성기간에 따라 시료를 채취하여 이화학적 성분을 분석한 결과는 Table 1과 같다. 간장의 pH는 메주의 제조 방법의 차이와 숙성기간에 따라 큰 차이를 나타내지 않았으나, 청국장 균주를 이용하여 제조한 간장의 pH가 5.36으로 가장 높게 나타났다. 총산의 경우는 제조방법의 차이 없이 비슷한 경향을 나타내었으며, NaCl의 함량은 Bacillus sp.
SP-KSW3 을 starter5- 접종하여 제조하고 숙성기간이 2년 경과한 간장의 경우 대조 구보다 약 8%이상 높게 나타났으나, 1년간 숙성시킨 경우에는 대조구 보다 활성이 낮게 나타났다. 접종하여 제조한 된장이 대조구보다 약 10%이상 높게 나타났으며, 동일한 시료인 경우 숙성시간이 길어질수록 높게 나타났으나, 1년간 숙성시킨 경우에는 대조구 보다 활성이 낮게 나타났다. 최근 전통 식품으로부터 고혈압 억제에 관한 활성을 나타내는 성분들에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는데 (33) 이들의 활성 저해는 혈압강하제와 비교하였을 때 낮은 활성은 낮지만 우리 국민들이 조미료로서 항상 섭취하는 간장 중에 존재한다는 점에서 그 유용성이 기대되어 진다.
Tyrosinase의 저해 활성과 ACE 저해 활성은 숙성기간이 동일한 경우 대조구 보다 실험구가 약 7% 이상 높은 활성을 나타내었다. 항돌연변이 활성은 2년간 숙성시킨 경우에 실험구가 대조구 보다 높은 활성을 나타내었으며, S. enterica serovar Typhimurium TA100 을 사용한 경 우변 이원 MNNG와 NPD에 대한 항돌연변이 활성은 각각 35.17%와 28.37%를 나타내었다. 또한, S.
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