[논문]대추 추출물이 장내 미생물의 생육에 미치는 영향 및 항산화 활성

정혜미; 김이슬; 안승준; 어미선; 안준배; 김광엽

doi:10.3746/jkfn.2011.40.4.500

대추 추출물이 장내 미생물의 생육에 미치는 영향 및 항산화 활성
Effects of Zizyphus jujuba var. boeunesis Extracts on the Growth of Intestinal Microflora and Its Antioxidant Activities 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.40 no.4, 2011년, pp.500 - 508

정혜미 (충북대학교 식품공학과) , 김이슬 (충북대학교 식품공학과) , 안승준 (충북대학교 식품공학과) , 어미선 (충북대학교 식품공학과) , 안준배 (서원대학교 외식산업학과) , 김광엽 (충북대학교 식품공학과)

초록
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본 연구에서는 대추 추출물과 장내 유익균의 생육을 조절하여 장내 부패를 방지하기 위한 probiotics로서 유산균을 조합하기 위하여 대추 추출물이 장내 유익균 중에서도 유산균의 생육에 미치는 영향을 in vitro 상에서 알아보고자 하였다. 또한 증식인자로서 대추 추출물에 존재하는 당이 유산균의 생육에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 추출 방법을 달리하여 당 함량이 다른 대추 1차 및 2차 열수, 에탄올 추출물을 각각 제조하였다. 이와 더불어 지역 특산물인 보은대추를 기능성식품 소재로 활용하기 위하여 페놀성 화합물과 항산화성을 검색하여 기능성식품으로 상품화하기 위한 기본 자료를 확보하고자 하였다. TLC와 HPLC 분석을 통해 장내 유익균의 증식인자로 작용할 수 있는 대추 추출물의 당 조성은 fructose, glucose, sucrose인 것을 확인하였고, 1차 추출물에 비하여 2차 열수 추출물은 fructose, glucose, sucrose가 각각 69, 74, 89% 감소하였으며 2차 에탄올 추출물은 63, 62, 83% 감소한 것을 확인할 수 있었다. 인체 장내세균에 대하여 대추 추출물을 50 mg/mL 농도로 하여 생육증진 효과를 분석한 결과, 대추 1차 열수 추출물에서 B. bifidum과 B. adolescentis가 다른 시험균주들에 비하여 대조군과 대수기에 도달하는 시간은 비슷하였지만, 대조군보다 높은 흡광도 값을 나타내어 생육을 증진시키는 결과를 보였다. 이는 대추 추출물에 존재하는 당이 prebiotics로 작용하여 Bifidobacterium 속의 생육을 증진시킨 것으로 사료되며 인체 장내 균총 조성을 바람직한 방향으로 개선시켜 장내 기능을 향상시킬 것으로 기대된다. 또한 당이 아닌 다른 기능성 성분에 의해 생육이 증진되는지를 알아보기 위해 기능성 물질인 페놀류의 함량과 항산화성을 분석하였다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 대추 1차 열수 추출물에서 각각 11.63 mg/g, $247.45{\mu}g$/g으로 다른 추출물에 비해 높은 함량을 보여 주었다. DPPH에 의한 라디칼 소거능을 살펴본 결과, 대추 추출물의 농도가 높을수록 우수한 전자공여능을 나타내었으며 대추 1차 열수 추출물의 경우 다른 추출물에 비해 가장 높은 85.60%의 전자공여능을 보여 천연 항산화제인 ascorbic acid에 견줄 수 있는 기능성이 있음을 확인하였다. ABTS free 라디칼 소거활성을 통해서도 대추 1차 열수 추출물은 679.91 mg AA eq/g의 항산화력을 지니고 있어 다른 추출물에 비해 가장 좋은 항산화 활성을 나타내었다. 따라서 대추 1차 열수 추출물에는 당뿐만 아니라 항산화능, 폴리페놀, 플라보노이드 함량도 높아 B. bifidum과 B. adolescentis의 생육이 증진된 것으로 사료되며, 기능성 식품소재로 생리활성 성분을 함유하고 있는 대추 추출물에 Bifidobacterium 속을 이용하여 유산발효를 진행함으로써 기능성 발효 음료 개발 및 이유식과 같은 다양한 식품 개발에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to investigate the effects of jujube extracts on intestinal microflora, along with their antioxidant activities, according to extraction method. The antimicrobial activities of the extracts were measured using the agar diffusion method with a jujube extract concentration of 50 mg/mL. Neither the first nor second jujube extracts were inhibitory against the tested intestinal bacteria. However, water extracts of jujube significantly enhanced the growth of lactic acid bacteria, especially Bifidobacterium bifidum and Bifidobacterium adolescentis. Total phenol compounds and flavonoid compounds were higher in the 1st than in the 2nd water extracts. The EDA values of both water and ethanol extracts increased in proportion to the extract concentration. The 1st water extract showed the highest value among all the others, which was 85.60% at the concentration of 0.05 mg/mL. Furthermore, the 1st water extract showed stronger antioxidant activity than the other samples with an activity of 679.91 mg AA eq/g. These results support the potential use of jujube water extracts as a functional food component and a valuable resource for the development of nutraceutical foods, to increase the growth of Bifidobacterium spp. in the human intestine.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 대추 추출물과 장내 유익균의 생육을 조절하여 장내 부패를 방지하기 위한 probiotics로 유산균을 조합하기 위하여 대추 추출물이 장내 유익균 중에서도 유산균의 생육에 미치는 영향을 in vitro 상에서 알아보고자 한다. 또한 증식인자로서 대추 추출물에 존재하는 당이 유산균의 생육에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 추출방법을 달리하여 당 함량이 다른 대추 1차 및 2차 열수, 에탄올 추출물을 각각 제조하였다.
본 연구에서는 대추 추출물과 장내 유익균의 생육을 조절하여 장내 부패를 방지하기 위한 probiotics로서 유산균을 조합하기 위하여 대추 추출물이 장내 유익균 중에서도 유산균의 생육에 미치는 영향을 in vitro 상에서 알아보고자 하였다. 또한 증식인자로서 대추 추출물에 존재하는 당이 유산균의 생육에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 추출 방법을 달리하여 당 함량이 다른 대추 1차 및 2차 열수, 에탄올 추출물을 각각 제조하였다.
또한 증식인자로서 대추 추출물에 존재하는 당이 유산균의 생육에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 추출 방법을 달리하여 당 함량이 다른 대추 1차 및 2차 열수, 에탄올 추출물을 각각 제조하였다. 이와 더불어 지역 특산물인 보은대추를 기능성식품 소재로 활용하기 위하여 페놀성 화합물과 항산화성을 검색하여 기능성식품으로 상품화하기 위한 기본 자료를 확보하고자 하였다. TLC와 HPLC 분석을 통해 장내 유익균의 증식인자로 작용할 수 있는 대추 추출물의 당 조성은 fructose, glucose, sucrose인 것을 확인하였고, 1차 추출물에 비하여 2차 열수 추출물은 fructose, glucose, sucrose가 각각 69, 74, 89% 감소하였으며 2차 에탄올 추출물은 63, 62, 83% 감소한 것을 확인할 수 있었다.
또한 증식인자로서 대추 추출물에 존재하는 당이 유산균의 생육에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 추출방법을 달리하여 당 함량이 다른 대추 1차 및 2차 열수, 에탄올 추출물을 각각 제조하였다. 이와 더불어 지역 특산물인 보은대추를 기능성식품 소재로 활용하기 위하여 페놀성 화합물과 항산화성을 검색하여 기능성식품으로 상품화하기 위한 기본 자료를 확보하고자 한다.

제안 방법

항균활성 검색은 Agar diffusion test(27)를 응용하였다. 10^4~5 CFU/mL로 배양된 시험 균주들을 각각의 멸균된 RCM(Difco), MRS(Difco) agar 배지에 2% 접종한 후 petri dish에 pouring하여 배지를 조성하였다. Paper disc(ADVANTEC 8 mm, TOYO ROSHI Kashia Ltd.
1차 추출물: 보은대추 20 g에 20배의 99.9% 에탄올과 증류수를 각각 가하여 교반 추출기(VS-8480, Vision Scientific Co., Ltd., Seoul, Korea)로 25℃에서 24시간 동안 200 rpm으로 추출하여 여과지(Whatman No. 3, Bukinghamshire, UK)로 여과한 다음, 회전진공농축기(EYELA CCA1110, Tokyo, Japan)를 이용하여 용매를 제거한 후 1차 추출물로 사용하였다. 제조된 각각의 에탄올, 열수 추출물은 증류수를 이용하여 50 mL로 정용한 후 실험에 사용하였다.
2×10-4 M DPPH(0.2 mM DPPH)(Sigma chemical Co.) 용액(0.00788 g을 99.9% ethanol 100 mL에 용해) 0.8 mL에 대추 추출물 0.2 mL를 첨가하여 실온에서 30분간 방치 후, 520 nm에서 흡광도의 감소치를 측정하였다.
2,2'-Azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS, Sigma Chemical Co.) 7.4 mM과 potassium persulphate 2.6 mM을 1:1로 혼합한 후 하루 동안 암소에서 방치하여 ABTS+을 형성시킨 후 이 용액을 735 nm에서 O.D.값이 1.4～1.5가 되도록 몰 흡광계수(ɛ＝3.6×104 M-1cm-1)를 이용하여 증류수로 희석하였다.
Agar diffusion test를 통한 항균효과에서 장내유해균들에 대해 항균활성을 나타내지는 않았지만 추출물 중에 존재하는 당이 장내 유익균의 생육에는 영향이 있을 것으로 판단하여 증진 효과를 분석하였다.
DPPH(α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl)에 의한 전자 공여능 측정: 대추 1, 2차 추출물의 항산화 활성을 측정하기 위하여 전자공여능(electron donating ability, EDA(%))은 Blois의 방법(30)을 변형하여 측정하였다.
Paper disc(ADVANTEC 8 mm, TOYO ROSHI Kashia Ltd., Tokyo, Japan)를 배지 위에 떨어지지 않도록 부착시킨 다음, 대추 추출물{원하고자 하는 추출물의 농도를 얻고 무게 오차를 줄이기 위하여 질소농축 및 감압농축 후 30% DMSO에 녹임(고형분 함량이 50 mg/mL)}을 30 μL씩 주입하여 혐기배양장치(일반 중력 대류 배양기 혐기성 배양장치 MART Microbiology, ANOXOMAT WS80, Lichtenvoorde, Netherlands)에 넣고 37℃에서 24～48시간 배양한 후 생육 저해 환 생성유무를 확인하였다.
TLC(thin layer chromatography): Silica gel TLC plate(20×10 cm, Whatman) 하단에서부터 1.5 cm 위에 standard(1%의 fructose, glucose, galactose, sucrose, maltose)와 대추 1차, 2차 추출물을 각각 1 μL씩 찍어 acetonitrile : water(85:15-v/v) 전개용매에서 3회 전개시킨 후 발색시약(0.5% α-naphtal, 5% H2SO4 in EtOH solution)을 이용해 발색시켜 추출물 중의 당을 정성 분석하였다.
5 mL를 접종한 후 대추 1, 2차 추출물{원하고자 하는 추출물의 농도를 얻고 무게 오차를 줄이기 위하여 질소농축 및 감압농축 후 30% DMSO에 녹임(고형분 함량이 50 mg/mL)}을 각각 5 mL씩 가하여 37℃에서 72시간 동안 배양하였다. 균의 증식 정도는 spectrophotometer(UV-1650PC, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 이용하여 660 nm에서 초기 24시간까지는 4시간, 이후에는 24시간 간격(0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 48, 72시간)으로 3일간 O.D.값을 측정하면서 관찰하였다. 대조군으로는 추출물 대신 추출물을 녹인 5 mL의 30% DMSO를 가하여 동일하게 측정하였다.
값을 측정하면서 관찰하였다. 대조군으로는 추출물 대신 추출물을 녹인 5 mL의 30% DMSO를 가하여 동일하게 측정하였다.
대추 추출물 100 μL에 2% Na2CO3 용액 2 mL를 가한 후 3분간 방치한 다음 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL를 가한 후 30분 반응시켜 반응액의 흡광도 값을 750 nm에서 측정하였다.
대추 추출물의 radical 소거활성 결과의 타당성을 높이기 위해 DPPH와 ABTS를 이용한 두 가지의 측정법을 사용하여 대추 1, 2차 추출물의 항산화 활성을 검색하였다.
대추의 추출방법에 따른 유익균의 생육 증진 성분으로 당 이외에 기능성 성분과의 상관관계를 알아보고자 총 폴리페놀 함량과 총 플라보노이드 함량을 알아본 결과가 Table 2와 같다. 대추 추출물의 폴리페놀 함량은 gallic acid를 표준물질로 사용하여 검량선을 작성하였으며, 총 플라보노이드 함량은 (+)-catechin hydrate를 표준물질로 사용하여 검량선을 작성하였다.
이는 대추 추출물에 존재하는 당이 prebiotics로 작용하여 Bifidobacterium 속의 생육을 증진시킨 것으로 사료되며 인체 장내 균총 조성을 바람직한 방향으로 개선시켜 장내 기능을 향상시킬 것으로 기대된다. 또한 당이 아닌 다른 기능성 성분에 의해 생육이 증진되는지를 알아보기 위해 기능성 물질인 페놀류의 함량과 항산화성을 분석하였다. 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 대추 1차 열수 추출물에서 각각 11.
따라서 본 연구에서는 대추 추출물과 장내 유익균의 생육을 조절하여 장내 부패를 방지하기 위한 probiotics로 유산균을 조합하기 위하여 대추 추출물이 장내 유익균 중에서도 유산균의 생육에 미치는 영향을 in vitro 상에서 알아보고자 한다. 또한 증식인자로서 대추 추출물에 존재하는 당이 유산균의 생육에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 추출방법을 달리하여 당 함량이 다른 대추 1차 및 2차 열수, 에탄올 추출물을 각각 제조하였다. 이와 더불어 지역 특산물인 보은대추를 기능성식품 소재로 활용하기 위하여 페놀성 화합물과 항산화성을 검색하여 기능성식품으로 상품화하기 위한 기본 자료를 확보하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 대추 추출물과 장내 유익균의 생육을 조절하여 장내 부패를 방지하기 위한 probiotics로 유산균을 조합하기 위하여 대추 추출물이 장내 유익균 중에서도 유산균의 생육에 미치는 영향을 in vitro 상에서 알아보고자 한다. 또한 증식인자로서 대추 추출물에 존재하는 당이 유산균의 생육에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 추출방법을 달리하여 당 함량이 다른 대추 1차 및 2차 열수, 에탄올 추출물을 각각 제조하였다. 이와 더불어 지역 특산물인 보은대추를 기능성식품 소재로 활용하기 위하여 페놀성 화합물과 항산화성을 검색하여 기능성식품으로 상품화하기 위한 기본 자료를 확보하고자 한다.
thermophilus 4종에 대하여 시험하였다. 멸균된 42.5 mL의 MRS broth에 시험균액(멸균식염수로 균 현탁액을 만들어 균 농도를 660 nm에서 optical density 값을 0.4가 되게 한 시험균액) 2.5 mL를 접종한 후 대추 1, 2차 추출물{원하고자 하는 추출물의 농도를 얻고 무게 오차를 줄이기 위하여 질소농축 및 감압농축 후 30% DMSO에 녹임(고형분 함량이 50 mg/mL)}을 각각 5 mL씩 가하여 37℃에서 72시간 동안 배양하였다. 균의 증식 정도는 spectrophotometer(UV-1650PC, Shimadzu, Kyoto, Japan)를 이용하여 660 nm에서 초기 24시간까지는 4시간, 이후에는 24시간 간격(0, 4, 8, 12, 16, 20, 24, 48, 72시간)으로 3일간 O.
)로 25℃에서 24시간 동안 200 rpm으로 추출하였다. 여과지(Whatman No. 3)로 여과한 다음 용매를 제거하였으며 남은 고형분에 20배의 에탄올과 증류수를 각각 가하여 1차 추출물 제조 방법과 동일하게 추출하였다. 추출물을 여과한 다음 회전진공농축기(EYELA CCA-1110)를 이용하여 용매를 제거한 후 2차 추출물로 사용하였다.
TLC 분석을 통해 대추 추출물에는 대표적인 유리당fructose, glucose, galactose, sucrose, maltose 중 fructose, glucose, sucrose가 존재하는 것을 확인하였다. 이를 바탕으로 대추 추출물의 주요 개별 당인 fructose, glucose, sucrose의 표준 용액 검량선을 분석하였다(Fig. 3). 각 개별 당별로 검량선 분석 결과, sucrose 검량선의 R값이 0.
증식인자로서 대추 추출물에 존재하는 당이 유산균의 생육에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위하여 초기 추출 방법을 달리하여 당 함량이 다른 대추 1차 및 2차 추출물을 제조하였다(Fig. 1).
총 플라보노이드 함량: 총 플라보노이드 함량은 Dewanto 등(28)과 Choi 등(29)의 방법을 변형하여 측정하였다. 대추 추출물 250 μL에 증류수 1 mL와 5% NaNO₂ 75 μL를 가하여 5분 반응 후 10% AlCl 2 mL를 첨가하여 실온에서 30분간 방치 후, 520 nm에서 흡광도의 감소치를 측정하였다. 흡광도를 측정할 때 셀에 분주되는 각 시료에 의한 흡광도의 차이는 ethanol만의 흡광도를 측정하여 보정하였으며 이때 전자공여능은 시료 첨가구와 비첨가구의 흡광도 차이를 백분율(%)로 나타내었다.
희석된 ABTS+ 용액 1 mL에 추출액 50 μL를 가하여 정확히 60분 후에 흡광도 변화를 측정하였으며, 표준물질로서 L-ascorbic acid를 동량 첨가하였다.

대상 데이터

HPLC(high performance liquid chromatography): 본 실험에 사용된 시료의 전처리는 추출물 중 단백질을 변성시켜 침전시키기 위해 10분간 끓인 후 얼음으로 방냉, 13000 rpm에서 10분간 원심분리를 하였으며 0.45 μm filter로 여과, Sep-pak(Sep-PakⓇ Vac 3 cc C18 Cartridges, Waters, Dublin, Ireland)을 이용하여 추출물의 색소를 제거한 후 HPLC 주입시료로 사용하였다.
HPLC는 영린기기 Acme 9000(Acme 9000 HPLC, Young Lin Instrument Co., Anyang, Korea)이며, 칼럼은 NH2P-50 4E(Asahipak NH2P-50 4E, 5 μm, 4.6×250 mm, Shodex, Tokyo, Japan)를 사용하였다.
본 실험에 사용한 대추는 보은 황토 대추 연합회를 통해 구입, 마쇄하여 사용하였고, 사용균주는 한국생물자원센터(Korean Collection for Type Cultures, KCTC, Daejeon, Korea)에서 분양받은 균과 Mitsuoka법(25)에 의해 분리된 균을 사용하였다. 한국생물자원센터에서 분양받은 장내 유해균으로는 Clostridium difficile KCTC 5009, Clostridium perfringens KCTC 3269, Eubacterium limosum KCTC 3266, Bacteroides fragilis KCTC 3688을 실험에 사용하였고, 장내 유익균으로는 실험실에서 성인 남성의 분변을 채취해 Mitsuoka법(25)에 의해 분리한 Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum KCTC 3472, Lactobacillus acidophilus KCTC 3164, Streptococcus thermophilus KCTC 3658을 사용하였다.
인체 장내 유익균의 생육곡선은 B. adolescentis, B. bifidum, L. acidophilus, S. thermophilus 4종에 대하여 시험하였다. 멸균된 42.
한국생물자원센터에서 분양받은 장내 유해균으로는 Clostridium difficile KCTC 5009, Clostridium perfringens KCTC 3269, Eubacterium limosum KCTC 3266, Bacteroides fragilis KCTC 3688을 실험에 사용하였고, 장내 유익균으로는 실험실에서 성인 남성의 분변을 채취해 Mitsuoka법(25)에 의해 분리한 Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum KCTC 3472, Lactobacillus acidophilus KCTC 3164, Streptococcus thermophilus KCTC 3658을 사용하였다. 전배양 및 본배양을 위한 생육배지로 장내 유해균들은 Reinforced Clostridial Medium(RCM) broth(Difco, Detroit, MI, USA), 장내 유익균들은 Lactobacilli MRS broth(Difco)를 사용하였다. 이들 균주는 50% 글리세롤이 포함된 배지에 넣어 -85℃의 deep freezer(Ultra-low temperature freezer, MDF-192, SANYO Electric Biomedical Co.
, Tokyo, Japan)를 배지 위에 떨어지지 않도록 부착시킨 다음, 대추 추출물{원하고자 하는 추출물의 농도를 얻고 무게 오차를 줄이기 위하여 질소농축 및 감압농축 후 30% DMSO에 녹임(고형분 함량이 50 mg/mL)}을 30 μL씩 주입하여 혐기배양장치(일반 중력 대류 배양기 혐기성 배양장치 MART Microbiology, ANOXOMAT WS80, Lichtenvoorde, Netherlands)에 넣고 37℃에서 24～48시간 배양한 후 생육 저해 환 생성유무를 확인하였다. 추출물을 녹인 용매에 의한 영향을 알아보기 위하여 대조군으로 시험 균주에 대해 안정한 물질이면서 추출물의 용질을 용해할 수 있는 30% DMSO(dimethyl sulfoxide, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하였다.
3)로 여과한 다음 용매를 제거하였으며 남은 고형분에 20배의 에탄올과 증류수를 각각 가하여 1차 추출물 제조 방법과 동일하게 추출하였다. 추출물을 여과한 다음 회전진공농축기(EYELA CCA-1110)를 이용하여 용매를 제거한 후 2차 추출물로 사용하였다. 제조된 각각의 에탄올, 열수 추출물은 증류수를 이용하여 50 mL로 정용하여 실험에 사용하였다.
3333px;">₃·6H₂O 150 μL를 가하여 6분 방치한 다음 1 N NaOH 500 μL를 가해 11분 반응시킨 후 반응액의 흡광도 값을 510 nm에서 측정하였다. 표준물질로 (+)-catechin hydrate(Sigma Cemical Co.)를 사용하였고 검량선을 작성하였다. 모든 실험은 3회 반복 실험하였으며 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다(p=0.
본 실험에 사용한 대추는 보은 황토 대추 연합회를 통해 구입, 마쇄하여 사용하였고, 사용균주는 한국생물자원센터(Korean Collection for Type Cultures, KCTC, Daejeon, Korea)에서 분양받은 균과 Mitsuoka법(25)에 의해 분리된 균을 사용하였다. 한국생물자원센터에서 분양받은 장내 유해균으로는 Clostridium difficile KCTC 5009, Clostridium perfringens KCTC 3269, Eubacterium limosum KCTC 3266, Bacteroides fragilis KCTC 3688을 실험에 사용하였고, 장내 유익균으로는 실험실에서 성인 남성의 분변을 채취해 Mitsuoka법(25)에 의해 분리한 Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium bifidum KCTC 3472, Lactobacillus acidophilus KCTC 3164, Streptococcus thermophilus KCTC 3658을 사용하였다. 전배양 및 본배양을 위한 생육배지로 장내 유해균들은 Reinforced Clostridial Medium(RCM) broth(Difco, Detroit, MI, USA), 장내 유익균들은 Lactobacilli MRS broth(Difco)를 사용하였다.

데이터처리

또한 추출물의 농도를 3구간으로 구배하여 흡광도를 측정한 후 추출물의 EDA(%) 값을 50% 감소시키는 IC50(inhibition concentration)을 구하여 각 추출물의 수율에 대한 농도로 표현하였으며, 이를 2회 반복 실험하였으며 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다(p=0.05).
모든 실험은 3회 반복 실험하였으며 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다(p=0.05).
총 항산화력은 아래의 식으로 계산하였으며, 2회 반복 실험하여 Duncan’s multiple range test를 이용하여 유의성을 검정하였다(p=0.05).

이론/모형

ABTS⁺ decolorization assay에 의한 총 항산화력: 대추 1, 2차 추출물의 항산화 활성은 Dewanto 등(28)의 ABTS⁺ decolorization assay 방법에 의하여 측정하였다. 2,2'-Azino-bis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)(ABTS, Sigma Chemical Co.
총 폴리페놀 함량: 총 폴리페놀 함량은 Dewanto 등(28)의 방법에 따라 Folin-Ciocalteu reagent가 추출물의 폴리페놀성 화합물에 의해 환원된 결과 몰리브덴 청색으로 발색하는 것을 원리로 분석하였다. 대추 추출물 100 μL에 2% Na₂CO₃ 용액 2 mL를 가한 후 3분간 방치한 다음 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL를 가한 후 30분 반응시켜 반응액의 흡광도 값을 750 nm에서 측정하였다.
항균활성 검색은 Agar diffusion test(27)를 응용하였다. 10^4~5 CFU/mL로 배양된 시험 균주들을 각각의 멸균된 RCM(Difco), MRS(Difco) agar 배지에 2% 접종한 후 petri dish에 pouring하여 배지를 조성하였다.

성능/효과

60%의 전자 공여능을 보여 천연 항산화제인 ascorbic acid에 견줄 수 있는 기능성이 있음을 확인하였다. 0.05 mg/mL 농도에서 대추 1차 에탄올 추출물은 48.66%, 대추 2차 열수 추출물은 37.43%, 대추 2차 에탄올 추출물은 12.36%의 전자공여능을 보여주었다. 또한 IC₅₀ 값의 경우도 대추 1차 열수 추출물이 0.
77 mg/g의 함량을 보였다. 2차 에탄올 추출물에서는 fructose, glucose, sucrose가 46.45 mg/g, 55.16 mg/g, 19.27 mg/g, 2차 열수 추출물에서는 61.72 mg/g, 65.37 mg/g, 6.05 mg/g로 1차 추출물에 비해 에탄올 추출물에서 fructose, glucose, sucrose가 63%, 62%, 83% 감소하였으며, 열수 추출물에서는 69%, 74%, 89% 감소하였다(Table 1). 이는 당이 수용성이기 때문에 물로 추출하였을 경우 검출되는 당의 함량이 에탄올 추출물보다 더 높게 나온다는 Ann 등(35)의 보고와 일치하였다.
2차 추출물에서 열수 추출물은 대조군, 에탄올 추출물과 비교하였을 때 탁도가 높아 초기 흡광도 값이 컸지만, L. acidophilus, S. thermophilus, B. adolescentis, B. bifidum 모두 대수기에 도달하였을 때 흡광도 값이 대조군, 에탄올 추출물, 열수 추출물 모두 비슷한 값을 나타내어 대추 2차 추출물은 장내 유익균의 생육에 별다른 영향을 미치지 않았다.
45 μg/g으로 다른 추출물에 비해 높은 함량을 보여 주었다. DPPH에 의한 라디칼 소거능을 살펴본 결과, 대추 추출물의 농도가 높을수록 우수한 전자공여능을 나타내었으며 대추 1차 열수 추출물의 경우 다른 추출물에 비해 가장 높은 85.60%의 전자공여능을 보여 천연 항산화제인 ascorbic acid에 견줄 수 있는 기능성이 있음을 확인하였다. ABTS free 라디칼 소거활성을 통해서도 대추 1차 열수 추출물은 679.
Standard는 Sigma사의 표준품 fructose, glucose, galactose, sucrose, maltose를 mix하여 1%로 제조하였고, 농도가 0.4 g/mL인 대추 1차 및 2차 에탄올·열수 추출물을 각각 5배, 10배 희석하여 1 μL씩 spotting 한 결과, 대추 추출물의 당 조성은 fructose, glucose, sucrose인 것을 알 수 있었다.
TLC 분석을 통해 대추 추출물에는 대표적인 유리당fructose, glucose, galactose, sucrose, maltose 중 fructose, glucose, sucrose가 존재하는 것을 확인하였다. 이를 바탕으로 대추 추출물의 주요 개별 당인 fructose, glucose, sucrose의 표준 용액 검량선을 분석하였다(Fig.
이와 더불어 지역 특산물인 보은대추를 기능성식품 소재로 활용하기 위하여 페놀성 화합물과 항산화성을 검색하여 기능성식품으로 상품화하기 위한 기본 자료를 확보하고자 하였다. TLC와 HPLC 분석을 통해 장내 유익균의 증식인자로 작용할 수 있는 대추 추출물의 당 조성은 fructose, glucose, sucrose인 것을 확인하였고, 1차 추출물에 비하여 2차 열수 추출물은 fructose, glucose, sucrose가 각각 69, 74, 89% 감소하였으며 2차 에탄올 추출물은 63, 62, 83% 감소한 것을 확인할 수 있었다. 인체 장내세균에 대하여 대추 추출물을 50 mg/mL 농도로 하여 생육증진 효과를 분석한 결과, 대추 1차 열수 추출물에서 B.
perfringens, Eu. limosum, B. fragilis와 장내유익균인 B. bifidum, B. adolescentis, L. acidophilus, S. thermophilus에서 모두 억제환이 생성되지 않아 항균 활성을 나타내지 않았다.
3). 각 개별 당별로 검량선 분석 결과, sucrose 검량선의 R값이 0.9997, fructose 검량선의 R값이 0.9993, glucose 검량선의 R값이 0.999로 직선성을 보여주었다. 대추 추출물의 개별 당 함량을 3반복 실험하여 분석한 결과, fructose, glucose, sucrose가 각각 1차 에탄올 추출물에서 124.
대조구로 천연항산화제인 ascorbic acid(95.92%, 0.05 mg/mL)를 사용하여 DPPH free radical 소거능에 의한 항산화 활성을 검색한 결과(Table 3), 대추 추출물의 농도가 높을수록 우수한 전자공여능을 나타내었으며, 대추 1차 열수 추출물의 경우 다른 추출물에 비해 가장 높은 85.60%의 전자 공여능을 보여 천연 항산화제인 ascorbic acid에 견줄 수 있는 기능성이 있음을 확인하였다. 0.
표준물질로 수용성인 ascorbic acid를 사용하여 항산화력을 AEAC값으로 산출한 결과는 Table 4에 나타내었다. 대추 1차 열수 추출물이 679.91 mg AA eq/g로 가장 높은 항산화력을 가지고 있었으며, 1차 에탄올 추출물은 343.18 mg AA eq/g, 2차 열수 추출물은 327.30 mg AA eq/g, 2차 에탄올 추출물은 176.65 mg AA eq/g의 항산화력을 가지고 있었다.
대추 1차 추출물에서 B. bifidum, B. adolescentis가 2차 추출물에 비하여 높은 흡광도를 나타내어 생육이 증진된 결과를 통해 fructose, glucose, sucrose 등과 같은 유리당의 함량이 높을수록 유산균에 의한 발효가 촉진된다고 보고한 Oh 등(37)의 연구와 일치하는 것을 확인할 수 있었고, 이는 대추 추출물에 존재하는 당이 prebiotics로 작용하여 증진효과가 나타난 것으로 판단된다.
대추 1차 추출물에서 L. acidophilus, S. thermophilus, B. adolescentis, B. bifidum 모두 대추 추출물 대신 추출물을 녹인 30% DMSO를 첨가한 대조군과 비교하였을 때, 에탄올 추출물에서 각각의 균주들은 대조군과 대수기에 도달하는 시간이 비슷하였고 대조군보다 낮거나 비슷한 흡광도 값을 나타내어 생육에 별다른 영향을 미치지 않았다.
999로 직선성을 보여주었다. 대추 추출물의 개별 당 함량을 3반복 실험하여 분석한 결과, fructose, glucose, sucrose가 각각 1차 에탄올 추출물에서 124.71 mg/g, 145.13 mg/g, 116.05 mg/g, 1차 열수 추출물에서는 197.12 mg/g, 254.75 mg/g, 52.77 mg/g의 함량을 보였다. 2차 에탄올 추출물에서는 fructose, glucose, sucrose가 46.
대추 추출물의 총 플라보노이드 함량은 폴리페놀 함량과 마찬가지로 1차 열수 추출물에서 247.45 μg/g으로 가장 높은 함량을 나타내었으며 1차 에탄올 추출물 76.39 μg/g, 2차 열수 추출물 83.90 μg/g, 2차 에탄올 추출물 45.70 μg/g의 플라보노이드 함량을 나타내어, 20여종의 약용식물 물 추출물의 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 측정한 Kim 등(40)의 연구에서와 마찬가지로 폴리페놀 함량이 플라보노이드 함량보다 많게 나타났다.
따라서 다양한 기능성을 가지는 폴리페놀과 페놀 화합물 중에서 자연적으로 생성되는 가장 큰 그룹의 하나인 플라보노이드를 다른 추출물에 비해 많은 양을 함유하고 있는 대추 1차 열수 추출물은 B. bifidum과 B. adolescentis의 생육을 증진시킬 뿐만 아니라 항산화 활성 및 생리기능이 우수할 것으로 생각된다. 하지만 항산화 특성에 관여하는 성분에는 폴리페놀이나 플라보노이드 이외에도 많은 유효성분이 관여할 것으로 판단되어 실험이 지속되어야 할 것으로 생각된다.
또한 1차 추출물에 비해 2차 추출물 spot의 발색정도가 감소한 것을 통해 추출방법에 따라 장내 유익균의 증식인자로서 대추 추출물에 존재하는 당 함량이 다르다는 것을 확인하였다(Fig. 2).
36%의 전자공여능을 보여주었다. 또한 IC₅₀ 값의 경우도 대추 1차 열수 추출물이 0.03 mg/mL, 1차 에탄올 추출물 0.05 mg/mL, 2차 열수 추출물 0.07 mg/mL, 2차 에탄올 추출물이 0.24 mg/mL로 대추 1차 열수 추출물이 다른 추출물에 비해 가장 좋은 항산화 활성을 보여주었다. 본 실험의 결과를 통해 대추 1차 열수 추출물은 한약재 추출물의 폴리페놀 화합물과 항산화 활성을 연구한 Park(41)의 연구와 비교해 보았을 때 국화 물 추출물의 전자 공여능이 63.
24 mg/mL로 대추 1차 열수 추출물이 다른 추출물에 비해 가장 좋은 항산화 활성을 보여주었다. 본 실험의 결과를 통해 대추 1차 열수 추출물은 한약재 추출물의 폴리페놀 화합물과 항산화 활성을 연구한 Park(41)의 연구와 비교해 보았을 때 국화 물 추출물의 전자 공여능이 63.0%, 당귀 49.6%, 작약 49.6%를 보인 결과보다 높은 경향을 나타내었다.
TLC와 HPLC 분석을 통해 장내 유익균의 증식인자로 작용할 수 있는 대추 추출물의 당 조성은 fructose, glucose, sucrose인 것을 확인하였고, 1차 추출물에 비하여 2차 열수 추출물은 fructose, glucose, sucrose가 각각 69, 74, 89% 감소하였으며 2차 에탄올 추출물은 63, 62, 83% 감소한 것을 확인할 수 있었다. 인체 장내세균에 대하여 대추 추출물을 50 mg/mL 농도로 하여 생육증진 효과를 분석한 결과, 대추 1차 열수 추출물에서 B. bifidum과 B. adolescentis가 다른 시험균주들에 비하여 대조군과 대수기에 도달하는 시간은 비슷하였지만, 대조군보다 높은 흡광도 값을 나타내어 생육을 증진시키는 결과를 보였다. 이는 대추 추출물에 존재하는 당이 prebiotics로 작용하여 Bifidobacterium 속의 생육을 증진시킨 것으로 사료되며 인체 장내 균총 조성을 바람직한 방향으로 개선시켜 장내 기능을 향상시킬 것으로 기대된다.
총 폴리페놀 함량은 1차 열수 추출물에서 11.63 mg/g으로 가장 높은 함량을 나타내었고, 1차 에탄올 추출물 10.41 mg/g, 2차 열수 추출물 4.37 mg/g, 2차 에탄올 추출물 3.77 mg/g의 폴리페놀 함량을 나타내었다. Min과 Lee(38)는 제천산 약용식물 추출물의 항산화 특성 실험에서 독활 열수 추출물의 폴리페놀 함량이 37.
총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과, 대추 1차 열수 추출물에서 각각 11.63 mg/g, 247.45 μg/g으로 다른 추출물에 비해 높은 함량을 보여 주었다.
하지만 열수 추출물에서 B. bifidum, B. adolescentis가 다른 시험균주들과 비교해보았을 때 대조군에 비하여 대수기에 도달했을 때의 흡광도 값이 크게 나타나 생육이 증진되는 결과를 나타내었다(Fig. 4).

후속연구

91 mg AA eq/g의 항산화력을 지니고 있어 다른 추출물에 비해 가장 좋은 항산화 활성을 나타내었다. 따라서 대추 1차 열수 추출물에는 당뿐만 아니라 항산화능, 폴리페놀, 플라보노이드 함량도 높아 B. bifidum과 B. adolescentis의 생육이 증진된 것으로 사료되며, 기능성 식품소재로 생리활성 성분을 함유하고 있는 대추 추출물에 Bifidobacterium 속을 이용하여 유산발효를 진행 함으로써 기능성 발효 음료 개발 및 이유식과 같은 다양한 식품 개발에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.
adolescentis가 다른 시험균주들에 비하여 대조군과 대수기에 도달하는 시간은 비슷하였지만, 대조군보다 높은 흡광도 값을 나타내어 생육을 증진시키는 결과를 보였다. 이는 대추 추출물에 존재하는 당이 prebiotics로 작용하여 Bifidobacterium 속의 생육을 증진시킨 것으로 사료되며 인체 장내 균총 조성을 바람직한 방향으로 개선시켜 장내 기능을 향상시킬 것으로 기대된다. 또한 당이 아닌 다른 기능성 성분에 의해 생육이 증진되는지를 알아보기 위해 기능성 물질인 페놀류의 함량과 항산화성을 분석하였다.
adolescentis의 생육을 증진시킬 뿐만 아니라 항산화 활성 및 생리기능이 우수할 것으로 생각된다. 하지만 항산화 특성에 관여하는 성분에는 폴리페놀이나 플라보노이드 이외에도 많은 유효성분이 관여할 것으로 판단되어 실험이 지속되어야 할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Clostridium perfringens의 독소는 어떤 질환과 관련되는가?	대표적인 유익균 Bifidobacterium 속은 장내에서 유기산과 항생물질을 생산하여 외부 병원균의 성장과 유해균총의 과잉성장을 억제하는 것으로 보고되고 있다. 반면에 대표적인 유해균 Clostridium perfringens는 여러 가지 다양한 독소를 생산하여 신생아의 괴사성 장염, 담석증, 간암 및 virus 감염 등에 깊이 관여하며, Clostridium difficile는 항생제의 사용과 관련해 설사와 대장염을 일으키는 병원체이다(7,8).
	대추의 약용성분으로는 무엇이 있는가?	대추의 성분으로는 당질과 ascorbic acid가 다량 함유되어 있고, 약용성분으로는 과실 중 각종 sterol, 30여 종의 alkaloids, sapogenin, vitamin C·P·K, rutin 등이 보고되어 뇌출혈과 고혈압의 예방 등 순환기 계통의 건강 유지에 그 약리 효과가 크게 기대된다(1,3).
	대추 잎의 외형적 특징은?	대추(Zizyphus jujuba Miller)는 갈매나무목 갈매나무과의 낙엽성 교목으로 높이 15 m이며, 가지에 가시가 있다. 잎은 어긋나고 긴 타원형에서 달걀꼴로 길이 2～3 cm이며, 가는 톱니가 있고 3개의 주맥이 있다. 꽃은 작고 엷은 노란색이며, 5～6월에 잎겨드랑이에서 2～3개가 모여 핀다. 열매는 타원형이나 달걀꼴로 9～10월에 익는데 암적갈색이며 5～30 g이고, 과육 속에 핵이 1개 있다. 대추에 관한 우리나라의 전래에는《한서지리지》의 고대 낙랑에 관한 기록에 ‘낙랑에 대추와 밤이 많이 생산된다’고 하였고,《제민요술(齊民要術)》에도 전쟁 시 비상식량으로 ‘대추초(멧대추와 보릿가루를 찧어 만든 음식)’와 ‘대추포(대추를 쪼개서 말린 음식)’에 관한 기록이 있어, 역사가 매우 오래되었음을 짐작할 수 있다(1,2).

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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