해양세균 Pseudoalteromonas psicida TA20의 ethanol 색소 추출물에 대한 안정성과 기능성을 검토한 결과, 본 해양세균 색소는 pH 4.0에서 pH 8.0의 조건과 $40^{\circ}C$ 이하에서 매우 안정하였으며, $25^{\circ}C$ 14일간 90% 이상의 잔존율을 나타내어 빛에 대한 안정성이 매우 우수한 것으로 나타났다. 금속이온의 경우 $Al^{3+}$과 $Cu^{2+}$를 제외한 실험된 모든 금속이온에 대하여 매우 안정하였으며 특히, 다른 색소추출물들에 비해 $Fe^{2+}$에 대한 안정성이 높은 것으로 나타났다. 해양세균 색소추출물에 대한 생리활성 실험 결과, free radical 소거 활성 (3495 ${\mu}g/ml$)이 나타났으며, 색소농도 10 ${\mu}g/ml$일 때 44%의 인체세포 DNA 손상 회복능이 있음을 보여 항산화능이 우수함을 알 수 있었다. 또한 주요 식품유해세균에 대하여 항균활성을 나타내었다. 따라서 본 해양세균 색소는 항산화능과 항균활성을 갖는 식품 색소로의 적용을 검토할 수 있을 것으로 기대된다.
해양세균 Pseudoalteromonas psicida TA20의 ethanol 색소 추출물에 대한 안정성과 기능성을 검토한 결과, 본 해양세균 색소는 pH 4.0에서 pH 8.0의 조건과 $40^{\circ}C$ 이하에서 매우 안정하였으며, $25^{\circ}C$ 14일간 90% 이상의 잔존율을 나타내어 빛에 대한 안정성이 매우 우수한 것으로 나타났다. 금속이온의 경우 $Al^{3+}$과 $Cu^{2+}$를 제외한 실험된 모든 금속이온에 대하여 매우 안정하였으며 특히, 다른 색소추출물들에 비해 $Fe^{2+}$에 대한 안정성이 높은 것으로 나타났다. 해양세균 색소추출물에 대한 생리활성 실험 결과, free radical 소거 활성 (3495 ${\mu}g/ml$)이 나타났으며, 색소농도 10 ${\mu}g/ml$일 때 44%의 인체세포 DNA 손상 회복능이 있음을 보여 항산화능이 우수함을 알 수 있었다. 또한 주요 식품유해세균에 대하여 항균활성을 나타내었다. 따라서 본 해양세균 색소는 항산화능과 항균활성을 갖는 식품 색소로의 적용을 검토할 수 있을 것으로 기대된다.
We investigated the physicochemical stabilities and biological activities of ethanol- extracted pigment from marine bacterium Pseudoalteromonas psicida TA20. This bacterial pigment was very stable at a pH range of between 4.0 and 8.0 at a temperature below $40^{\circ}C$. In the presence o...
We investigated the physicochemical stabilities and biological activities of ethanol- extracted pigment from marine bacterium Pseudoalteromonas psicida TA20. This bacterial pigment was very stable at a pH range of between 4.0 and 8.0 at a temperature below $40^{\circ}C$. In the presence of light, the pigment was also very stable, showing more than 90 percent remaining absorbance during 14 days at $25^{\circ}C$. The stability of the pigment, when metal ions were present, showed higher stability in all examined metal ions except for $Al^{3+}$ and $Cu^{2+}$, especially in the presence of $Fe^{2+}$. This pigment showed higher stability than other pigment extracts reported. The pigment has free-radical scavenging (3,495 ${\mu}g/ml$) activity and 44% antioxidant protective effect against DNA damage of human lymphocyte cells at a concentration of 10 ${\mu}g/ml$. The results indicate that the bacterial pigment produced a significant reduction in oxidative DNA damage. The pigment also showed antimicrobial activity against major food poisoning bacteria. Therefore, these results suggest that this bacterial pigment could be used as a natural colorant in the food industry, having the advantages of antioxidant and antimicrobial activities.
We investigated the physicochemical stabilities and biological activities of ethanol- extracted pigment from marine bacterium Pseudoalteromonas psicida TA20. This bacterial pigment was very stable at a pH range of between 4.0 and 8.0 at a temperature below $40^{\circ}C$. In the presence of light, the pigment was also very stable, showing more than 90 percent remaining absorbance during 14 days at $25^{\circ}C$. The stability of the pigment, when metal ions were present, showed higher stability in all examined metal ions except for $Al^{3+}$ and $Cu^{2+}$, especially in the presence of $Fe^{2+}$. This pigment showed higher stability than other pigment extracts reported. The pigment has free-radical scavenging (3,495 ${\mu}g/ml$) activity and 44% antioxidant protective effect against DNA damage of human lymphocyte cells at a concentration of 10 ${\mu}g/ml$. The results indicate that the bacterial pigment produced a significant reduction in oxidative DNA damage. The pigment also showed antimicrobial activity against major food poisoning bacteria. Therefore, these results suggest that this bacterial pigment could be used as a natural colorant in the food industry, having the advantages of antioxidant and antimicrobial activities.
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문제 정의
그러나 천연 색소 추출물은 열, pH, 자외선, 금속이온 등에 내성이 약하고 식품의 가공저장 중에 쉽게 탈색되는 결점이 있다[26]. 따라서 본 연구에서는 색소 생성능이 우수한 해양세 균으로 보고된[9] Pseudoalteraimas psidda TA20 균주로 부터 색소를 추출하여 pH, 온도, 빛 그리고 금속이온에 대한 색소의 안정성을 검토하고, free radical 소거활성과 DNA 손상 회복 능의 평가를 통하여 색소의 항산화능을 조사하고 나아가 식품 유해세균에 대한 항균활성을 조사하여 식품 색소로의 적용 가능성을 검토하였다.
제안 방법
배양액은 6, 000 rpm에서 15분간 원심 분리하여 균체와 상 둥액을 분리하고, 얻은 균체를 증류수로 세척한 후, 추출 효율 이 우수하고[9], 색소의 안정성 이 높은 것으로 보고된 ethanol 을 사용하여 세균 색소를 추출하였다[3]. 색소추출물 시료는 ethanol을 첨가하여 3회 반복하여 진탕 추출한 후 원심 분리하여 상둥액을 회전진공증발농축기로 증발 건조하였다.
pH에 대한 색소의 안정성을 알아보기 위하여 색소 용액에 pH 3에서 pH 10 사이의 완충용액(pH 3.0-5.0: sodium citrate, pH 6-7: sodium phosphate, pH 8: Tris-HQ, pH 9-10: sodium carbonate-Hd)을 동량 가하고 25℃에서 4시간 방치한 후 흡 광광도계 (Spectronic Genesys 5, Miltonroy, USA)를 이용하여 실험균주 색소의 최대 흡수 파장인 387 nm에서 측정하였다.
온도에 대한 안정성은 50 μg/ml의 색소 추출물 3 ml을 시험 관에 넣고 para film을 이용하여 밀봉한 후 이를 각각 -20℃, 4℃, 25℃, 4VC의 암소에서 15일간 보존하면서 24시간 간격으 로 387 nm에서 흡광도를 측정하여 조사하였다.
광선에 대한 안정성은 50 μg/ml의 색소 추출물 3 ml을 시험 관에 넣은 후 110 V, 30 W의 조명으로부터 30 cm의 거리에 위치시키고, 25℃에서 15일간 보존하면서 24시간 간격으로 387 nm에서 흡광도를 측정하여 조사하였다. 대조구는 빛을 완전히 차단하고 같은 조건하에서 실험을 수행하였다.
금속이온에 대한 안정성은 50 μg/ml의 색소 추출물 3 ml에 1.0X 102M 농도의 Nad, AlCh, FeCk CaCk CuCk ZnCk MgCh와 KC1 의 금속이온 용액을 1.0% 첨가하예 15], 25℃의 암소에서 15일간 보존하면서 24시간 간격으로 387 nm에서 흡 광도를 측정하여 조사하였다. 대조구는 금속이온을 첨가하지 않고 같은 조건에서 실험을 수행하였다.
0% 첨가하예 15], 25℃의 암소에서 15일간 보존하면서 24시간 간격으로 387 nm에서 흡 광도를 측정하여 조사하였다. 대조구는 금속이온을 첨가하지 않고 같은 조건에서 실험을 수행하였다.
Ethanol에 녹여 농도별(5 - 50 μg/ml)로 희석한 시료에 DPPH/ethanol solution을 가하여 37℃에서 30분간 반응시 킨 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 농도별로 3회 반복하여 실험을 수행하였다. 비교구 로 합성 항산화제 인 BHA (butylate hydroxy anisole) 를 각 시 료와 같은 농도로 사용하였으며 시료를 첨가하지 않은 대조구 의 DPPH radical을 50% 소거시 키 는데 필요한 시료의 농도를 IGo으로 표기하였다.
각 농도별로 3회 반복하여 실험을 수행하였다. 비교구 로 합성 항산화제 인 BHA (butylate hydroxy anisole) 를 각 시 료와 같은 농도로 사용하였으며 시료를 첨가하지 않은 대조구 의 DPPH radical을 50% 소거시 키 는데 필요한 시료의 농도를 IGo으로 표기하였다. 통계처리는 SPSS-PC+ 통계 package (version 10.
색소 추출물 시료는 에탄올에 녹여 농도별 (5-100 ug/ml)로 준비하였다. 건강한 성인 여자의 혈액으로부터 임파구 세포를 L300 rpm, 6분간 원심 분리하여 준비한 색 소추출물 시료를 인체 임파구 세포에 적정 농도별로 PBS (160mM Nad, 2.7 mM KQ, 11.3 mM Na2HPO4, 1.7 mMKH2PO4, pH 7.4) 에 희석하여 혼합한 후 4℃에서 30분간 전 처리하였다. 전 처리가 끝난 각 인체 임파구 세포에 100 μM H2O2를 1 ml씩 넣어 혼합한 뒤 4℃에서 5분 동안 반응시킨 다음 PBS로 세척하였다.
세척 후 25 V, 300 mA에서 20분간 전기영동을 실시하였다. 양성대조구는 PBS 처리된 임파구세 포에 DNA 손상을 야기하는 물질인 H2O2를 100 μM 농도로 처리하였으며, 음성대조구는 PBS 처리세포에 H2O2를 처리하 지 않고 사용하였다. 임파구의 DNA 손상정도는 핵으로부터 이동한 DNA 파편의 거리 (tail length, TL)에 tail 내 함유된 DNA 양 (Tail %DNA)을 곱해준 tail moment (TM) 값을 측정하여 나타내었으며 각 처리구 당 2개의 slide를 만들어 그 중에서 50개 세포를 관찰하여, H2O2에 의한 DNA 손상 억 제정도를 측정하였고, 모든 실험과정은 blind 방식으로 수행하였다.
양성대조구는 PBS 처리된 임파구세 포에 DNA 손상을 야기하는 물질인 H2O2를 100 μM 농도로 처리하였으며, 음성대조구는 PBS 처리세포에 H2O2를 처리하 지 않고 사용하였다. 임파구의 DNA 손상정도는 핵으로부터 이동한 DNA 파편의 거리 (tail length, TL)에 tail 내 함유된 DNA 양 (Tail %DNA)을 곱해준 tail moment (TM) 값을 측정하여 나타내었으며 각 처리구 당 2개의 slide를 만들어 그 중에서 50개 세포를 관찰하여, H2O2에 의한 DNA 손상 억 제정도를 측정하였고, 모든 실험과정은 blind 방식으로 수행하였다. 모든 자료의 처리는 SPSS-PC+ 통계 package를 사용하여 처리 하였다.
색소의 항균 활성은 주요 식품유해균, 그람 음성 세균 3종과 그람 양성 세균 2종에 대하여 디스크 확산법(disk agar meth- od)을 이용하여 확인하였다[7]. 우선 8 mm paper disk에 etha- nol에 녹인 색소를 10 μg, 50 μg, 100 ug 200 μg이 되도록 하여 대상 균주가 도말된 평판배지에 올려놓고 30%:에서 24시간 배양 후 투명대의 지름을 측정하였다. 균주는 그람 음성균 인 E.
금속이온이 색소에 미치는 영향은 빛이 없는 25℃ 조건에서 금속이온을 첨가하지 않은 경우와 Nad, AIQ3, FeCk CaCk CuCW ZnCM MgCh와 KC1 을 첨가한 경우를 비교하였다(Fig. 4). 금속이온은 식품에 자체적으로 함유되어있거나 포장조건, 가공과정 중의 오염이나 고의적으로 염을 첨가하는 등의 식품 가공과 관련성이 크다[29].
따라서 어떤 물질의 DNA 손상 회복능력을 측정하는 것은 항산화 생리활성을 측정하는 또 하나의 민감한 지표로 최근 많이 사용되고 있다. DNA 손상 회복능은 임파구 세포에 H2O2를 이용하여 인위적인 손상을가하고 여 기 에 Pseudslteranonas psidch TA20으로부터 추출 한 세균색소를 처리하여 손상에서 회복되는 정도를 comet as- say를 통하여 관찰하였다. 본 세균 색소는 양성대조구와 비교하여 본 결과, DNA 손상 회복능을 갖는 것으로 확인되었다.
대상 데이터
본 실험에 사용한 균주는 서해안의 평화 염전으로부터 분리한 오렌지 색소를 생산하는 Pseudoalterananaspadda TA20 균 주로[9], Marine broth 2216 (Difco, USA) 배지에서 30℃, 200rpm으로 30시간 진탕 배양하여 사용하였다.
모든 자료의 처리는 SPSS-PC+ 통계 package를 사용하여 처리 하였다. 각 처 리구별로 50개의 세포에서 측정한 DNA 손 상도(TL, Tail %DNA, TM)의 평균값과 표준오차를 구하였으며, 양성대조구와 음성대조구를 기준으로 각 농도별로 상대 적인 DNA 손상도를 relative score로 표시하였다. 시료의 DNA 손상 억제 정도를 비교하기 위해 농도별로 on&way 분 산분석 (ANOVA) 을 시행하였고, 모든 통계적 유의성은 p<0.
비교구 로 합성 항산화제 인 BHA (butylate hydroxy anisole) 를 각 시 료와 같은 농도로 사용하였으며 시료를 첨가하지 않은 대조구 의 DPPH radical을 50% 소거시 키 는데 필요한 시료의 농도를 IGo으로 표기하였다. 통계처리는 SPSS-PC+ 통계 package (version 10.0)를 사용하였으며, DPPH 소거능은 평균치 士 평균편차(SD)로 표시하였다. 시료의 DPPH radical 소거능 정도를 비교하기 위해 one-way 분산분석 (ANOVA)를 시행하고 군 간의 비교는 Duncan의 다중비교검정법에 의해 사후 검증하였으며, 통계적 유의성은 0.
0)를 사용하였으며, DPPH 소거능은 평균치 士 평균편차(SD)로 표시하였다. 시료의 DPPH radical 소거능 정도를 비교하기 위해 one-way 분산분석 (ANOVA)를 시행하고 군 간의 비교는 Duncan의 다중비교검정법에 의해 사후 검증하였으며, 통계적 유의성은 0.05 이하 수준에서 평가하였다.
각 처 리구별로 50개의 세포에서 측정한 DNA 손 상도(TL, Tail %DNA, TM)의 평균값과 표준오차를 구하였으며, 양성대조구와 음성대조구를 기준으로 각 농도별로 상대 적인 DNA 손상도를 relative score로 표시하였다. 시료의 DNA 손상 억제 정도를 비교하기 위해 농도별로 on&way 분 산분석 (ANOVA) 을 시행하였고, 모든 통계적 유의성은 p<0.05 수준에서 평가하였다.
이론/모형
분리 된 색소의 in vitro 항산화능력은 DPPH (1.1-diphenyl- 2-picrylhydrazyl) 의 환원에 의한 free radical 소거 활성 반응 에 의한 방법[17]으로 평가하였다. Ethanol에 녹여 농도별(5 - 50 μg/ml)로 희석한 시료에 DPPH/ethanol solution을 가하여 37℃에서 30분간 반응시 킨 후 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.
실험균주로부터 추출한 색소의 인체 세포 DNA 손상 회복 능에 대한 조사는 Margarita 둥[22]의 방법에 따라 comet as- say를 이용하였다. 색소 추출물 시료는 에탄올에 녹여 농도별 (5-100 ug/ml)로 준비하였다.
색소의 항균 활성은 주요 식품유해균, 그람 음성 세균 3종과 그람 양성 세균 2종에 대하여 디스크 확산법(disk agar meth- od)을 이용하여 확인하였다[7]. 우선 8 mm paper disk에 etha- nol에 녹인 색소를 10 μg, 50 μg, 100 ug 200 μg이 되도록 하여 대상 균주가 도말된 평판배지에 올려놓고 30%:에서 24시간 배양 후 투명대의 지름을 측정하였다.
성능/효과
해양세균 색소추출물에 대한 생리활성 실험 결과, free radical 소거 활성(3495 μg/ml) 이 나 타났으며, 색소농도 10 ug/ml일 때 44%의 인체세포 DNA 손 상 회복능이 있음을 보여 항산화능이 우수함을 알 수 있었다. 또한 주요 식품유해세균에 대하여 항균활성을 나타내었다. 따라서 본 해양세균 색소는 항산화능과 항균활성을 갖는 식품 색소로의 적용을 검토할 수 있을 것으로 기대된다.
색소에 미치는 pH의 영향을 검토한 결과 Pseudoalteromcnas Psicida TA20의 오렌지색소는 pH 4에서 pH 8까지는 90% 이상의 안정한 색소 잔존율을 나타내어 비교적 넓은 범위의 pH에서 안정하였다. pH 9에서는 79%의 잔존율을, pH 10에서는 50% 이하의 잔존율을 나타내었다(Fig.
빛이 없는 조건에서 온도가 색소의 안정성에 미치는 영향을검토한 결과 -20℃, 4℃, 25℃와 40℃에서 15일간 90% 이상의높은 잔존율을 나타내어 안정성이 매우 우수한 것으로 나타났다(Fig. 2). 이는 Rhodospiiilluin rubrum 의 황색 색소를 비롯하여 [16] 세균 유래의 색소들이 40℃ 이하에서는 비교적 안정하다는 결과와[14, 15] 일치하는 것이었다.
이는 Rhodospiiilluin rubrum 의 황색 색소를 비롯하여 [16] 세균 유래의 색소들이 40℃ 이하에서는 비교적 안정하다는 결과와[14, 15] 일치하는 것이었다. 특히, Rhodophila의 적색 색소가 40℃에서 5일 이후[14], Rhodosprillwre 황색색소가 25℃에서 3일 이후에는 90% 이하로 색소 잔존율이 감소한 것 과[16] 비교할 때, Pseadoaltemmaiasp6iddaTA2S0 오렌지색 소는 40℃에서 15일간 90% 이상의 색소 잔존율을 나타내어, 상온이상의 비교적 높은 온도에서도 색소가 매우 안정한 것으로 관찰되었다. -20℃와 4℃에서의 색소의 잔존율은 95% 이상 으로, 보다 안정한 것으로 나타나 사용과 보관을 25℃ 이하의 온도에서 사용하는 것이 바람직할 것으로 생각된다.
금속이온은 식품에 자체적으로 함유되어있거나 포장조건, 가공과정 중의 오염이나 고의적으로 염을 첨가하는 등의 식품 가공과 관련성이 크다[29]. 조사한 8종의 금속이온 중 Al3+와 Cu2+를 제외한 모든 금속 이온에서 14일 경과 후 90%의 높은 잔존율을 나타내어 대단히 높은 안정성을 나타냈다. Al3+ 첨가 의 경우, 2일 경과 시까지 80%의 잔존율을 나타냈으나 그 후 급격히 감소하여 14일 경과 후 36%의 잔존율을 나타내었으며, Cu저의 경우 14일 경과 후 79%를 나타내어 색소의 안정성이 다소 저하되었다.
Al3+ 첨가 의 경우, 2일 경과 시까지 80%의 잔존율을 나타냈으나 그 후 급격히 감소하여 14일 경과 후 36%의 잔존율을 나타내었으며, Cu저의 경우 14일 경과 후 79%를 나타내어 색소의 안정성이 다소 저하되었다. Cu2+와 Fe2+를 첨가한 경우 각각 적갈색과 파란색으로 색소가 변화하였고, K* 을 첨가한 경우는 횐색 침전 이 발생하였으나 세 금속이온 모두에서 79% 이상의 안정성을 나타냈다. 이는 Rlxxijspiiillune의 황색색소와[16] Rhodophila의 적색색소는[14] Fe", Al3", CiF순으로 색소의 안정성이 현저히 저하되며, Rhodopseudomonas의 녹색색소의 경우 Fe저, A* 1 경우, 혼탁이 발생하면서 신속히 퇴 색하는 것으로 보고된 것과 [15] 비교할 때 본 색소는 AT, Cu2+ 첨가의 경우는 안정성이 다소 감소하였으나 Fe+ 이온 첨가 시에는 비교적 높은 색소 잔존율을 나타내어 Fe+ 이온에 대하여 비교적 안정하다는 차이를 나타내었다.
색소의 항산화 활성은 합성 항산화제인 BHA (butylatehydroxy anisole)를 비교구로 하여 BHA (butylate hydroxy anisole)를 각 시료와 같은 농도로 사용하여 DPPH법 에 의해 평가한 결과, BHA 의 1(&)은 19.3 μ g/ml 인 반면, Pseudaalteronmas psidda TA20 의 색소추출물은 3495.9 μ g/ml 을 나타났다. Park et al[23]은 거봉종 포도의 에탄올 종자 추출 물인 경우, IG)값이 628.
5 μg/ml의 I&값을 보인다는 연구결과를 보고하였다[24]. 이러한 연구 결과와 비 교할 때 본 실험에 사용한 Pseudoaltaoncnas psidda TA20의 색소추출물은 강력한 항산화 활성을 갖는 것으로 알려진 BHA에 비하여는 현저히 낮은 항산화력을 나타내었으나, 포도 과피 추출물들과 유사하거나 보다 우수한 항산화 효과가 있는 것으로 나타났다. 본 실험에 사용된 색소 성분은 조 추출물로 써 추출물의 정제나 분리과정을 통하여 주요 항산화 성분에 대한 연구가 추가적으로 진행된다면 천연 항산화제로서의 가 능성을 검토할 수 있을 것으로 사료된다.
DNA 손상 회복능은 임파구 세포에 H2O2를 이용하여 인위적인 손상을가하고 여 기 에 Pseudslteranonas psidch TA20으로부터 추출 한 세균색소를 처리하여 손상에서 회복되는 정도를 comet as- say를 통하여 관찰하였다. 본 세균 색소는 양성대조구와 비교하여 본 결과, DNA 손상 회복능을 갖는 것으로 확인되었다.5 ug/mL의 색소 농도에서 28%, 10 μg/M에서 44%, 50 μg/ml 에서 45%의 회복능이 있는 것으로 나타나, 5 μg/ml에서 50 μg/ml 농도까지 는 색소의 농도가 증가함에 따라 DNA 손상 회복능이 점차 증가하는 것으로 나타났다.
본 세균 색소는 양성대조구와 비교하여 본 결과, DNA 손상 회복능을 갖는 것으로 확인되었다.5 ug/mL의 색소 농도에서 28%, 10 μg/M에서 44%, 50 μg/ml 에서 45%의 회복능이 있는 것으로 나타나, 5 μg/ml에서 50 μg/ml 농도까지 는 색소의 농도가 증가함에 따라 DNA 손상 회복능이 점차 증가하는 것으로 나타났다. 단, 50 μg/ml에서 최고치인 45%의 DNA 손상 회복능을 나타내었으나 100 μg/ ml에서는 32%의 손상 회복능을 나타내어 색소의 농도가 증가 함에도 DNA 손상회복능은 증가하지 않았다(Fig.
5 ug/mL의 색소 농도에서 28%, 10 μg/M에서 44%, 50 μg/ml 에서 45%의 회복능이 있는 것으로 나타나, 5 μg/ml에서 50 μg/ml 농도까지 는 색소의 농도가 증가함에 따라 DNA 손상 회복능이 점차 증가하는 것으로 나타났다. 단, 50 μg/ml에서 최고치인 45%의 DNA 손상 회복능을 나타내었으나 100 μg/ ml에서는 32%의 손상 회복능을 나타내어 색소의 농도가 증가 함에도 DNA 손상회복능은 증가하지 않았다(Fig. 5).
본 색소의 DNA 손상 회복능의 정도를 비교하고자 동일한 조건에서 P-carotene (Sigma, USA)에 대하여 comet assay를 수행한 결과, Fig. 6에서 보는 바와 같이 P-carotene의 DNA 손상 회복능은 10 μg/ml에서 본 세균색소와 유사한 51%의 DNA 손상 회복능을 나타내었다. Rarotene의 경우, 50 μg/ ml에서 DNA 손상회복능이 79%를 나타내어 최고치에 달한데 비하여 본 세균 색소의 경우 농도 증가에도 DNA 손상회복능 이 증가하는 경향은 보이지 않았다.
색소 추출물의 항균활성은 그람 음성세균 3종과 그람 양성 세균 2종 대하여 검토하였으며 결과는 Table 1에 나타내었다.PseudoalteramnaspBiddaTA2!0 색소 추출물은 50 gg 이상에서 그람 음성과 양성세균 모두에 대하여 항균 활성을 나타내었다(Table 1). 특히 그람 음성세균인 Pseudouonas aeruginosa와 E.
PseudoalteramnaspBiddaTA2!0 색소 추출물은 50 gg 이상에서 그람 음성과 양성세균 모두에 대하여 항균 활성을 나타내었다(Table 1). 특히 그람 음성세균인 Pseudouonas aeruginosa와 E.cali 에 대하여 높은 항균활성을 나타내었다. 곰팡이인Mcnascus kjiie\ 추출물이 Eschaidna cdi, Badllus subtilis, Staphjdaxxrus aureus, Salmonella typyphiinuritnn 둥 식품유해 균에 대하여 항균활성을 나타내 었으몌 10], "nascus anAa의 황색색소와[18] 김치로부터 분리한 다양한 젖산세균들도 항균 활성을 나타내는 것으로 보고되고 있다[1].
해양세균 PseudoalteramnaspsiddaTA2S0 ethanol 색소 추출물에 대한 안정성과 기능성을 검토한 결과, 본 해양세균 색 소는 pH 4.0에서 pH 8.0의 조건과 40℃ 이하에서 매우 안정하였으며, 25℃, 14일간 90% 이상의 잔존율을 나타내어 빛에 대한 안정성이 매우 우수한 것으로 나타났다. 금속이온의 경우 AT과 elf+를 제외한 실험된 모든 금속이온에 대하여 매우 안정하였으며 특히, 다른 색소추출물들에 비해 Fe2+에 대한 안정성이 높은 것으로 나타났다.
0의 조건과 40℃ 이하에서 매우 안정하였으며, 25℃, 14일간 90% 이상의 잔존율을 나타내어 빛에 대한 안정성이 매우 우수한 것으로 나타났다. 금속이온의 경우 AT과 elf+를 제외한 실험된 모든 금속이온에 대하여 매우 안정하였으며 특히, 다른 색소추출물들에 비해 Fe2+에 대한 안정성이 높은 것으로 나타났다. 해양세균 색소추출물에 대한 생리활성 실험 결과, free radical 소거 활성(3495 μg/ml) 이 나 타났으며, 색소농도 10 ug/ml일 때 44%의 인체세포 DNA 손 상 회복능이 있음을 보여 항산화능이 우수함을 알 수 있었다.
금속이온의 경우 AT과 elf+를 제외한 실험된 모든 금속이온에 대하여 매우 안정하였으며 특히, 다른 색소추출물들에 비해 Fe2+에 대한 안정성이 높은 것으로 나타났다. 해양세균 색소추출물에 대한 생리활성 실험 결과, free radical 소거 활성(3495 μg/ml) 이 나 타났으며, 색소농도 10 ug/ml일 때 44%의 인체세포 DNA 손 상 회복능이 있음을 보여 항산화능이 우수함을 알 수 있었다. 또한 주요 식품유해세균에 대하여 항균활성을 나타내었다.
후속연구
또한 주요 식품유해세균에 대하여 항균활성을 나타내었다. 따라서 본 해양세균 색소는 항산화능과 항균활성을 갖는 식품 색소로의 적용을 검토할 수 있을 것으로 기대된다.
또한 해양 세균은 육상과는 다른 환경에 서식하기 때문에 물질 대사의 경로가 육상 생물과 다르므로 육상 생물과는 전혀 다른 새로운 생리활성물질을 생산할 것으로 기대되고 있다[27, 28]. 따라서 천연 색소의 생산에 해양세균을 이용할 경우 추출과 배양 이 보다 용이하므로 색소의 생산에 유리할 뿐만 아니라 다양한 생리 활성을 갖는 색소의 생산이 가능할 것으로 기대된다. 그러나 천연 색소 추출물은 열, pH, 자외선, 금속이온 등에 내성이 약하고 식품의 가공저장 중에 쉽게 탈색되는 결점이 있다[26].
이는 Rlxxijspiiillune의 황색색소와[16] Rhodophila의 적색색소는[14] Fe", Al3", CiF순으로 색소의 안정성이 현저히 저하되며, Rhodopseudomonas의 녹색색소의 경우 Fe저, A* 1 경우, 혼탁이 발생하면서 신속히 퇴 색하는 것으로 보고된 것과 [15] 비교할 때 본 색소는 AT, Cu2+ 첨가의 경우는 안정성이 다소 감소하였으나 Fe+ 이온 첨가 시에는 비교적 높은 색소 잔존율을 나타내어 Fe+ 이온에 대하여 비교적 안정하다는 차이를 나타내었다. 그 결과, 본 색소는 AT, Cu2+ 등이 존재하지 않는 용기의 사용과 가공공정에 이들이 제거된 식품에 사용하 면 높은 효과를 기대할 수 있을 것으로 생각된다.
이러한 연구 결과와 비 교할 때 본 실험에 사용한 Pseudoaltaoncnas psidda TA20의 색소추출물은 강력한 항산화 활성을 갖는 것으로 알려진 BHA에 비하여는 현저히 낮은 항산화력을 나타내었으나, 포도 과피 추출물들과 유사하거나 보다 우수한 항산화 효과가 있는 것으로 나타났다. 본 실험에 사용된 색소 성분은 조 추출물로 써 추출물의 정제나 분리과정을 통하여 주요 항산화 성분에 대한 연구가 추가적으로 진행된다면 천연 항산화제로서의 가 능성을 검토할 수 있을 것으로 사료된다.
p~<arotene과 야채, 과일즙의 DNA 손상 회복능을 EDso 값으로 환산하여 비교하였을 때 과일, 야채 추출물은 모든 시료에서 DNA 손상회복능을 나타내었지만 pvarotene이 DNA 손상 회 복능에서 가장 우수한 것으로 보고된 바 있으며 이 연구 결과 에서 딸기의 항산화능은 처리농도 10 gg/ml에서 48%의 DNA 손상 회복능을 보이는 것으로 보고되어 본 세균 색소는 딸기 즙과도 유사한 항산화능을 갖는 것으로 나타났다[6]. 이러한결과들에 비추어 볼 때 본 세균 색소의 항산화능은 비교적 우수한 것으로 나타나 항산화 효과를 가지는 기능성 색소로의 개발이 가능할 것으로 사료된다.
cali에 대하여 항균활성을 갖지 않는 것으로 보고되어 있어 해 양세균으로부터 추출한 본 세균 색소 추출물의 식품유해세균에 대한 항균활성은 그 의미가 크다. 즉 본 색소추출물은 식품의 천연색소뿐만 아니라 보존제의 소재로 적용을 검토할 수 있을 것으로 사료된다.
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