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발효녹용의 균주 선별 및 발효녹용의 생리활성

Isolation of Strain for the Preparation of the Fermented Antler and Its Physiological Activities

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.38 no.9, 2009년, pp.1237 - 1242  

김민경 (고려대학교 가정교육과) ,  정은영 (고려대학교 보건과학연구소) ,  이현순 (고려대학교 보건과학연구소) ,  신광순 (경기대학교 식품생물공학과) ,  김유경 (고려대학교 가정교육과) ,  나경수 (대구공업대학 식품영양과) ,  박철수 (광동제약) ,  우문제 (광동제약) ,  이상훈 (광동제약) ,  김진수 (광동제약) ,  서형주 (고려대학교 식품영양학과)

초록
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본 연구에서는 녹용의 효율을 높이고 아울러 새로운 약리효과를 기대하기 위해 녹용을 분해하는 미생물을 탐색하였으며, 선정된 미생물 이용하여 발효시킨 녹용에 대하여 생리활성을 측정하였다. Bacillus sp., Lactobacillus sp. 및 버섯균사체중 녹용발효에 적합 균주로 B. subtilis KH-15, SCB-3과 버섯 균사체인 Cordyceps militaris, Phellinus linteus, Inonotus obliquus 26136, Inonotus obliquus 26147을 이용하여 발효녹용 제조 시 발효물의 고형분 함량은 B.subtilis KH-15와 SCB-3가 가장 높았으며, total sugar, uronic acid, S-GAG 함량은 C. militaris에 의한 발효물이 각각 1619.3 ${\mu}g$/mL, 302.0 ${\mu}g$/mL, 119.9 ${\mu}g$/mL로 가장 높은 함량을 보였으며, sialic acid 함량도 21.6 ${\mu}g$/mL로 B. subtilis KH-15의 24.8 ${\mu}g$/mL보다 다소 낮은 함량을 보였다. 면역 증강을 예측할 수 있는 항보체 활성은 B. subtilis 균주로 발효한 경우는 B. subtilis KH-15 균주의 $ITCH_{50}$값이 42.3%로 SCB-3 29.9%보다 높은 값을 보였으며, 버섯균사체를 이용한 발효 녹용 중에는 C. militaris가 50.1%로 가장 높은 항보체 활성을 보였다. 항산화력을 알 수 있는 ABTS 라디칼 소거능은 B. subtilis KH-15 발효물이 4.97 mg/mL로 가장 높은 소거능을 보였으며, DPPH 라디칼 소거능은 Inonotus obliquus 26147가 16.98 mg/mL의 $IC_{50}$값으로 가장 높은 라디칼 소거능을 보였다. 이상의 결과에 의하면 녹용추출물에 비하여 녹용 발효물은 uronic acid, S-GAG, sialic acid 등 생리활성물질을 많이 함유하였으며, 항보체 활성과 라디칼 소거능이 증진되는 것을 확인하였다. 따라서 녹용자체가 지니는 조혈작용 등 생리활성 외에 항보체 활성처럼 새로운 활성이 발현될 수 있을 뿐만 아니라 라디칼 소거능처럼 기존의 활성을 증진시키는 효과를 가지고 있음을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was conducted to isolate strain for the preparation of fermented antler (Cervus cornu parvum) and evaluate its physiological activities. The growth degrees of twenty-one samples from Bacillus sp., Lactobacillius sp. and mushroom strain on antler extract agar were evaluated in this study, ...

주제어

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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 녹용의 효율을 높이고 새로운 약리 효과를 기대하기 위해 녹용을 이용하는 미생물을 탐색하였으며, 선정된 미생물 이용하여 발효시킨 녹용에 대하여 생리활성을 측정하였다.
  • 본 연구에서는 녹용의 효율을 높이고 아울러 새로운 약리 효과를 기대하기 위해 녹용을 분해하는 미생물을 탐색하였으며, 선정된 미생물 이용하여 발효시킨 녹용에 대하여 생리활성을 측정하였다. Bacillus sp.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
녹용은 무엇인가? 녹용(Cervus cornu parvum)은 매화록(Cervus nippon Temminck) 또는 마록(Cervus elaphus Linnaeus) 및 동속 근연동물의 털이 밀생되고 골질화되지 않은 어린 뿔로 동양의학의 중요 약재로 중국 및 일본 등의 동양권 국가에서 오래 전부터 활용되고 있는 양록산업의 주 생산물이다. 녹용은 전 세계 생산량의 80%를 한국에서 소비한다고 알려져있다(1).
녹용의 약리활성 성분에는 무엇이 있는가? 녹용의 약리활성 성분으로는 ganglioside, pantocrin(70%에탄올 추출물), 아미노산, 인산칼슘, 탄산칼슘, 콜라겐, 인지질, chondroitin, glucosamine, hyaluronic acid 등이 알려져 있다(2-4). 그러나 이들 대부분은 녹용에만 특이적으로 함유되어 있는 성분이 아니며 pantocrin 역시 구성 화합물이 구명되지 않아 이들 성분이 녹용 특유의 성분인지 확인할 수 없다.
녹용을 한약에 이용하기 위해 알코올에 담근 후 이를 세절하여 사용하는 과정에서 녹용의 많은 유효성분이 소실 되는 것을 해결하기 위하여 활용 되는 Bacilus licheniformis를 이용한 발효는 무슨 이점을 가지는가? 발효과정을 거치게 되면 유용성분의 증가(11), 새로운 생리활성 부여(10), 흡수율 증가(12), 잔류농약의 감소 또는 제거(13), 유용한 장내 미생물의 증가(10) 등 다양한 이점을 지니고 있어 최근 들어 발효를 이용한 생물학적인 전환 방법이 산업체에 널리 사용되고 있다.
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참고문헌 (26)

  1. Choi KY, Hwang SY, Kim SK. 2005. Ethanol exract of antler velvet attenuates testicular toxicity induced by 2,3,7,8- etrachlorodibenzo-ioxin (TCDD) in rats. J Korean Soc Food Sci Nutr 34: 1169-1174 

  2. Ha H, Yoon SH. 1996. Analytical studies of constituents of antler. J Korean Soc Food Nutr 25: 279-282 

  3. Hong ND, Won DH, Kim NJ, Chang SY, Youn WG, Kim HS. 1991. Studies of analysis of constituent of deer horn (I). Kor J Pharmacogn 22: 171-182 

  4. Invankina NF, Isay SV, Busarova NG, Mischenko TY. 1993. Prostaglandin-like activity, fatty acid and phospholipid composition of sika deer (Cervus nippon) antlers at different growth stages. Comp Biochem Physiol B 106: 159-162 

  5. Tsujibo H, Miyake Y, Maruyama K, Inamori Y. 1987. Hypotensive compounds isolated from an alcohol extract of the unossified horn of Cervis elaphus L. var xanthopyugus Milne-Edwang (Rokujo). Isolation of lysophosphatidylcholine as a hypotensive principle and structure-activity study of related compounds. Chem Pharm Bull 35: 654-659 

  6. Kim KW, Park SW. 1982. A study on the hematopoiesis action of deer horn extract. Korea Biochem J 15: 151-157 

  7. Yong JI. 1976. Studies on deer horn; The effect of deer horn on the liver and other organs of cholesterol administered rabbits. J Korea Pharm Sci 6: 26-42 

  8. Han SH. 1970. Influence of antler (deer horn) on the enterochromaffin cells in the gastrointestinal mucosa of rats exposed to starvation, heat, cold and electric shock. J Catholic Medical College 19: 157-165 

  9. Kang CK, Kim SW. 1989. A study on the biochemical and nutritional inquiry of antler. Korea J Food Nutr 2: 65-71 

  10. Kim DH, Han SB, Park JS, Han MJ. 1994. Fermentation of antler and its biological activity. Kor J Pharmacogn 25: 233-237 

  11. Chi H, Ji GE. 2005. Transformation of ginsenosides Rb1 and Re from Panax ginseng by food microorganisms. Biotechnol Lett 27: 765-771 

  12. Choi YM, Kim YS, Ra KS, Suh HJ. 2007. Characteristics of fermentation and bioavailability of isoflavones in Korean soybean paste (doenjang) with application of Bacillus sp. KH-15. Int J Food Sci Technol 42: 1497-1503 

  13. Cabras P, Angioni A. 2000. Pesticide residues in grapes, wine, and their processing products. J Agric Food Chem 48: 967-973 

  14. Kosakai M, Yosizawa Z. 1979. A partial modification of the carbazole method of Bitter and Muir for quantification of hexauronic acids. Anal Biochem 93: 295-298 

  15. Farndale RW, Sayers CA, Barrett AJ. 1982. A direct spectrophotometric microassay for sulfated glycosaminoglycans in cartilage cultures. Connect Tissue Res 9: 247-248 

  16. Warren L. 1959. The thiobarbituric acid assay of sialic acids. J Biol Chem 234: 1971-1975 

  17. Brand-Williams W, Cuvelier ME, Berset C. 1995. Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. Technology 28: 25-30 

  18. Re R, Pellegrini N, Proteggente A, Pannala A, Yang M, Rice-Evans C. 1999. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic Biol Med 26: 1231-1237 

  19. Mayer MM. 1971. Complement and complement fixation. In Experimental Immunolochemistry. 2nd ed. Charles C Thomas Publisher, Illinois, USA. p 133-240 

  20. Yoo Y, Kim Y, Jhon GJ, Park J. 1993. Separation of gangliosides using cyclodextrin in capillary zone electrophoresis. J Chromatogr A 652: 431-439 

  21. Park PJ, Jeon YJ, Moon SH, Jeon BT. 2005. Chemical composition and biological activity of velvet antler. Food Ind Nutr 10: 50-59 

  22. Min KC, Jo JS, Kim ES. 1984. Studies on the nonstarchy polysaccharides of Korean ginseng, Panax ginseng C.A. Meyer: II. Physico-chemical properties of pectic substances. Korean J Ginseng Sci 8: 105-113 

  23. Gao Q, Kiyohara H, Cyong J, Yamada H. 1989. Chemical properties and anti-complementary activities of polysaccharide fractions from roots and leaves of Panax ginseng. Planta Med 55: 9-12 

  24. Tsukagoshi S, Hashimoto Y, Fuji G, Kobayashi H, Nomoto K, Orita K. 1984. Krestin (PSK). Cancer Treat Rev 11: 131-155 

  25. Kwon MH, Sung HJ. 1997. Characteristics of immune response by polysaccharides with complement system activity. Food Sci Indus 30: 30-43 

  26. Jung YJ, Chun H, Kim KI, An JH, Shin DH, Hong BS, Cho HY, Yang HC. 2002. Purified polysaccharide activating the complement system from leaves of Diospyos kaki L. Korean J Food Sci Technol 34: 879-884 

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