[논문]흡착 공정을 활용한 홍경천(Rhodiola sachalinensis) 유산균 발효물의 이화학적 특성 및 항산화 활성

성수경; 이영경; 조장원; 이영철; 김영찬; 홍희도

doi:10.9799/ksfan.2012.25.4.779

[국내논문] 흡착 공정을 활용한 홍경천(Rhodiola sachalinensis) 유산균 발효물의 이화학적 특성 및 항산화 활성
Physicochemical Properties and Antioxidative Activity of Lactic Acid Bacteria Fermented Rhodiola sachalinensis using Adsorption Process 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.25 no.4, 2012년, pp.779 - 786

성수경 (한국식품연구원) , 이영경 (한국식품연구원) , 조장원 (한국식품연구원) , 이영철 (한국식품연구원) , 김영찬 (한국식품연구원) , 홍희도 (한국식품연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

Rhodiola sachalinensis fermentates by lactic acid bacteria were prepared using the adsorption process, and were investigated for changes of the main compounds and anti-oxidative activities during the adsorption and fermentation process. While the R. sachalinensis extract (RSE), which did not go through the adsorption process, showed little change in pH during fermentation and a significant reduction in the number of lactic acid bacteria, the pre-preparatory adsorption process was found to be helpful for promoting fermentation and for maintenance of bacterial numbers. The contents of total phenolic compounds mostly decreased during the adsorption process, but showed an increasing tendency to rebound during the fermentation process. The contents of salidroside and p-tyrosol in the RSE were 1153.3 mg% and 185.0 mg% respectively, and they did not significantly change after treatment with acid clay or bentonite as adsorbents, which were 1093.0 and 190.5 mg% by acid clay, and 882.2 and 157.3 mg% by bentonite. When the extract was fermented after treatment with acid clay or bentonite, the salidroside contents were decreased by 282.7 and 505.0 mg% respectively, but the p-tyrosol contents were increased by 714.0 and 522.4 mg% respectively. Compared to the DPPH radical scavenging activity of the RSE (66.8%) at the conc. of 0.1%, that of the fermented RSE, which went through adsorption process with acid clay or bentonite, was significantly increased to 79.4 and 72.7% respectively at the same concentration (p<0.05). Though fermentation by lactic acid bacteria was suppressed in the RSE, the results suggested that the adsorption process may promote fermentation without any change in the content of major active compounds. It is expected that fermentation by lactic acid bacteria could improve the antioxidant activity and various associated functionalities of R. sachalinensis.

주제어

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 그 자체로는 발효되지 않는 홍경천 추출물의 유산균 발효를 촉진시키기 위한 전처리 공정으로 흡착 처리 공정을 적용하여 보았으며, 유산균 발효 전후 생물 전환을 통한 기능성 증진 효과를 주요 활성성분 함량 분석 및 항산화활성 변화를 살펴봄으로써 검토해 보고자 하였다.
최근 다양한 식품 소재를 유산균으로 발효시켜 기능성 강화는 물론 관능적 품질을 향상시킨 발효 식품을 개발하려는 시도가 활발히 이루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 홍경천을 대상 소재로 하여 유산균 발효 촉진을 위한 흡착 공정 확립, 이화학적 특성, 유산균 발효 전후의 활성 성분 변화 및 항산화 활성 등을 평가하였다. 홍경천은 우수한 생리활성성분을 가지고 있음에도 불구하고, 유산균이 발효에 이용하지 못하는 것으로 나타나, 식품가공에 활용되는 다양한 흡착제를 처리하여 홍경천 발효를 시도해 보았다.
흡착 공정을 통한 홍경천 추출물의 최적 발효조건을 확립하고자 이를 위하여 앞선 연구에서 가장 우수한 흡착제 처리 효과를 나타낸 산성백토와 벤토나이트를 대상으로 검토해 보았다. 산성백토 및 벤토나이트의 처리량이 홍경천 추출물의 유산균 발효에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 홍경천 추출물 100 ㎖ 당 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 g씩 처리하여 하루 동안 흡착 처리시킨 후 여과한 배양액에 유산균을 접종하고 48시간 동안 발효시키면서 발효물의 pH 변화를 살펴본 결과는 Fig.

제안 방법

DPPH 라디컬 소거능 측정은 Blois의 방법(1958)을 일부 변형하여 다음과 같이 측정하였고, 비교시료는 항산화 물질로 널리 알려져 있는 비타민 C를 사용하였다. 메탄올에 농도별(0.
DPPH 라디컬 소거능 측정은 Blois의 방법(1958)을 일부 변형하여 다음과 같이 측정하였고, 비교시료는 항산화 물질로 널리 알려져 있는 비타민 C를 사용하였다. 메탄올에 농도별(0.1, 1.0%)로 녹인 시료액 400 ㎕에 에탄올 280 ㎕와 0.4 mM DPPH 용액 800 ㎕를 가하여 실온에서 20분간 반응한 후 ELISA reader(Bio-Rad, Hercules, model 680, CA, USA)를 사용하여 517 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 발효액의 DPPH 라디칼 소거활성은 시료를 첨가하지 않은 대조군(Control)과 시료 첨가구의 흡광도 차이를 비교하여 다음과 같이 계산하였다.
0×10⁶ CFU/㎖) 접종한 다음 37℃에서 24～48시간 동안 배양하였다. 발효 종료 후 101℃에서 10분간 살균과정을 거친 발효액을 동결건조기(Tokoyo Rikakikai Co. Ltd., FD-1000, Tokyo, Japan)로 건조한 후 얻은 홍경천 발효물을 성분 분석 및 항산화 활성을 평가하기 위한 시료로 사용하였다. 이때 홍경천 발효물의 최종수율은 원시료 대비 건물 기준으로 2.
4 mM DPPH 용액 800 ㎕를 가하여 실온에서 20분간 반응한 후 ELISA reader(Bio-Rad, Hercules, model 680, CA, USA)를 사용하여 517 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 발효액의 DPPH 라디칼 소거활성은 시료를 첨가하지 않은 대조군(Control)과 시료 첨가구의 흡광도 차이를 비교하여 다음과 같이 계산하였다.
흡착 공정을 통한 홍경천 추출물의 최적 발효조건을 확립하고자 이를 위하여 앞선 연구에서 가장 우수한 흡착제 처리 효과를 나타낸 산성백토와 벤토나이트를 대상으로 검토해 보았다. 산성백토 및 벤토나이트의 처리량이 홍경천 추출물의 유산균 발효에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 홍경천 추출물 100 ㎖ 당 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 g씩 처리하여 하루 동안 흡착 처리시킨 후 여과한 배양액에 유산균을 접종하고 48시간 동안 발효시키면서 발효물의 pH 변화를 살펴본 결과는 Fig. 2와 같다. 그 결과 홍경천 추출물 대비 산성백토 흡착 처리량을 0～25%까지 증가시킬수록 유산균 발효로 인한 pH 값은 낮아지는 경향을 나타내었으며 25% 이상에서는 큰 차이를 나타내지 않았다.
산성백토, 벤토나이트, Dowex MWA-1 및 Diaion HP-2MG를 이용하여 흡착 공정을 거친 홍경천 추출물의 발효 중 유산균수 변화를 살펴본 결과는 Fig. 1과 같다. 유산균 최초 접종량 3.
5 ㎖를 첨가하여 혼합하였다. 여기에 20% Na2CO3 1.5 ㎖를 가한 다음 증류수 2.9 ㎖를 첨가한 후 실온에서 2시간 반응시켜 765 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 폴리페놀 화합물은 gallic acid를 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 함량을 구하였다.
즉, 홍경천 추출물, 흡착 처리한 홍경천 추출물, 홍경천 발효물 및 표준물질을 1%(w/v)로 증류수에 녹인 시료 용액 1 ㎖에 5% phenol 1 ㎖를 가하였다. 여기에 sulfuric acid 5 ㎖를 가하여 실온에서 30분간 반응한 후 490 ㎚에서 흡광도를 측정하여 검량선으로부터 구해진 glucose의 비율로 총당 함량을 계산하였다.
, WB 000111, Seoul, Korea)에서 5분간 반응한 후 실온에서 냉각시킨 다음 m-HBP 시약 50 ㎕를 가한 후, 실온에서 5분간 반응시켜 520 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이 때 검량선으로부터 구해진 galacturonic acid의 비율로 산성당 함량을 계산하였다.
총당 함량은 D-glucose를 표준물질로 하여 phenol sulfuric acid법(Dubois M 등 1956)으로 측정하였다. 즉, 홍경천 추출물, 흡착 처리한 홍경천 추출물, 홍경천 발효물 및 표준물질을 1%(w/v)로 증류수에 녹인 시료 용액 1 ㎖에 5% phenol 1 ㎖를 가하였다. 여기에 sulfuric acid 5 ㎖를 가하여 실온에서 30분간 반응한 후 490 ㎚에서 흡광도를 측정하여 검량선으로부터 구해진 glucose의 비율로 총당 함량을 계산하였다.
즉, 홍경천 추출물, 흡착 후 홍경천 추출물, 홍경천 발효물 및 표준물질을 1%(w/v)로 증류수에 녹인 시료 용액 0.1 ㎖에 증류수 5 ㎖를 가한 다음 Folin-Ciocalteu's phenol regent 0.5 ㎖를 첨가하여 혼합하였다.
산성당 함량은 D-galacturonic acid를 표준물질로 하여 mhydroxydiphenyl법(Blumenkronz N & Asboe-Hansen 1973)으로 측정하였다. 즉, 홍경천 추출물, 흡착 후 홍경천 추출물, 홍경천 발효물 및 표준물질을 1%(w/v)로 증류수에 녹인 시료 용액 0.5 ㎖에 sulfuric acid 3 ㎖를 가하여 100℃ water bath(Daihan Pharm Co. Ltd., WB 000111, Seoul, Korea)에서 5분간 반응한 후 실온에서 냉각시킨 다음 m-HBP 시약 50 ㎕를 가한 후, 실온에서 5분간 반응시켜 520 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이 때 검량선으로부터 구해진 galacturonic acid의 비율로 산성당 함량을 계산하였다.
컬럼은 Waters SunfireTM C18(4.6×250 ㎜ i.d., 5 ㎕, MA, USA)을, 이동상으로는 20% 메탄올(v/v)을 사용하였으며, 시료 주입량은 20 ㎕, 유속은 1 ㎖/min로 하고, 자외선 검출기 흡광파장은 278 ㎚로 설정하여 분석하였다.
폴리페놀 화합물의 함량은 페놀성 물질이 phosphomolybdic acid와 반응하여 청색을 나타내는 것을 이용한 Folin Denis법(Swain & Hillis 1959)을 일부 변형시켜 측정하였다.
홍경천 추출물의 유효성분 변화를 살펴보기 위하여 산성백토, Dowex MWA-1, Diaion HP-2MG 및 벤토나이트를 이용하여 흡착 공정을 거친 홍경천 추출물 및 발효물의 salidroside 및 p-tyrosol 함량 변화를 HPLC를 통해 분석해 본 결과는 Fig. 3과 같다. 홍경천 추출물의 salidroside 및 p-tyrosol의 함량을 정량한 결과, salidroside 함량은 1,153.
따라서 본 연구에서는 홍경천을 대상 소재로 하여 유산균 발효 촉진을 위한 흡착 공정 확립, 이화학적 특성, 유산균 발효 전후의 활성 성분 변화 및 항산화 활성 등을 평가하였다. 홍경천은 우수한 생리활성성분을 가지고 있음에도 불구하고, 유산균이 발효에 이용하지 못하는 것으로 나타나, 식품가공에 활용되는 다양한 흡착제를 처리하여 홍경천 발효를 시도해 보았다. 시중에서 구입한 12종의 흡착제를 전처리로서의 흡착 공정에 이용하여 홍경천 추출물을 발효시켜 본 결과, 산성백토와 벤토나이트를 처리시 pH 감소 및 적정산도의 증가를 나타내었으며, 유산균수 유지에도 도움을 주는 것으로 나타났다.
홍경천의 유산균 발효 중 pH 변화를 살펴보기 위하여 홍경천 추출물에 L. acidophilus KFRI 128을 접종하고, 37℃에서 24～48시간 배양한 후 pH 및 산도를 측정하였다. 발효 전 홍경천의 pH는 6.
홍경천의 주요 성분인 salidroside와 p-tyrosol를 분석하기 위하여 표준물질과 동결 건조된 각각의 시료 0.1 g을 메탄올 10 ㎖에 녹인 후, 막여과지(PP, 0.45 ㎛, Whatman International Ltd., Maidstone, England)로 여과하여 HPLC(Jasco Co., Japan)분석에 사용하였다. 컬럼은 Waters Sunfire^TM C₁₈(4.
활성탄, 활성백토, 산성백토, Dowex MWA-1, 산화알루미늄, Diaion HP-2MG, 제올라이트, Amberlite IRC-50, 규조토, 벤토나이트, Amberlite XAD-4, Amberlite XAD-7 등의 흡착제를 처리한 홍경천 추출물의 pH를 유산균 발효를 위한 초기 pH인 6.5로 조정한 다음 발효하였다.
흡착 공정을 거친 홍경천 추출물을 고압멸균기(Mega Science Co., MG-6845, Gyonggi-do, Korea)를 이용하여 121℃, 15분간 멸균한 후 활성화된 유산균을 1%(1.0×106 CFU/㎖) 접종한 다음 37℃에서 24～48시간 동안 배양하였다.

대상 데이터

홍경천 발효를 위한 균주는 한국식품연구원 균주은행에 보관 중인 Lactobacillus acidophilus KFRI 128을 분양받아 사용하였으며, 미생물 배양 및 보존에 사용된 배지는 모두 Difico(Detroit, MI, USA)의 제품을 사용하였다. 항산화 활성 평가를 위해 사용된 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)는 Sigma(Louis, MO, USA)로부터 구입하였고, 비교 시료로 사용된 비타민 C는 Dae Heung(Gyonggi-do, Korea)으로부터 구입하여 사용하였다.
Louis, MO, USA) 등 총 12종을 시중에서 구입하여 사용하였다. 홍경천 발효를 위한 균주는 한국식품연구원 균주은행에 보관 중인 Lactobacillus acidophilus KFRI 128을 분양받아 사용하였으며, 미생물 배양 및 보존에 사용된 배지는 모두 Difico(Detroit, MI, USA)의 제품을 사용하였다. 항산화 활성 평가를 위해 사용된 DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)는 Sigma(Louis, MO, USA)로부터 구입하였고, 비교 시료로 사용된 비타민 C는 Dae Heung(Gyonggi-do, Korea)으로부터 구입하여 사용하였다.
홍경천 발효를 위한 흡착제는 활성탄(Shin Ki Chemical Industries Co., Ltd., Seoul, Korea), 활성백토(Yakuri Pure Chemical Co., Ltd., Kyoto, Japan), 산성백토(Yakuri Pure Chemical Co., Ltd., Kyoto, Japan), Dowex MWA-1(Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA), 산화알루미늄(Wako Pure Chemical Industries, Ltd, Japan), Diaion HP-2MG(Mitsubishi Chemical, USA), 제올라이트(Wako Pure Chemical Industries, Ltd, 75 ㎛(200 mesh), Japan), Amberlite IRC-50(Fluka A.G., CH-9470 Buchs, 32～45 mesh, Switzerland), 규조토(Dae Jung Chemical & Metals Co., Ltd., 32～45 mesh, Gyonggi-do, Korea), 벤토나이트(Dae Jung Chemical & Metals Co., Ltd., Gyonggi-do, Korea), Amberlite XAD-4(Sigma Chemical Co., 20～60 mesh, St. Louis, MO, USA), Amberlite XAD-7(Sigma Chemical Co., 20～60 mesh, St. Louis, MO, USA) 등 총 12종을 시중에서 구입하여 사용하였다.
홍경천 분말 100 g에 증류수 1ℓ를 가하여 90℃에서 3시간 동안 추출 후 상온에서 냉각시키고, 원심분리기(Mega 17R, Hanil Science Industrial Co. Ltd., Gyonggi-do, Korea)를 이용하여 6,500×g에서 20분간 원심분리하여 얻은 상등액을 홍경천 추출물로 하여 흡착 공정 및 홍경천 발효에 이용하였다.
홍경천 추출물 100 ㎖에 0～35%의 흡착제를 넣고 상온에서 16～24시간 교반시킨 후 6,500×g에서 20분간 원심분리하여 얻은 상등액을 여과한 다음 홍경천 발효를 위한 배양액으로 사용하였다.
홍경천은 2011년 중국 연변대학교에서 백두산 자생 홍경천을 제공받아 실험실용 분쇄기(Cyclotec^TM 1093, FOSS Co., Denmark)로 미분쇄하여 사용하였다. 홍경천 발효를 위한 흡착제는 활성탄(Shin Ki Chemical Industries Co.

데이터처리

모든 실험은 3회 반복 시행하였으며, 통계 처리는 Statistical Analysis System(SAS, version 8.12) program(SAS Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석(analysis of variance, ANOVA)을 실시하였으며, Ducan's multiple range test로 각 시료 간의 유의차를 p<0.05 수준에서 검정하였다.

이론/모형

발효 중 유산균의 산 생성을 조사하기 위해 pH meter(pH meter 430, Corning, West chester, USA)를 사용하였고, 발효액의 적정산도는 식품공전 방법(1999)에 준하여 측정한 후 lactic acid의 양으로 환산하여 나타내었다.
산성당 함량은 D-galacturonic acid를 표준물질로 하여 mhydroxydiphenyl법(Blumenkronz N & Asboe-Hansen 1973)으로 측정하였다.
총당 함량은 D-glucose를 표준물질로 하여 phenol sulfuric acid법(Dubois M 등 1956)으로 측정하였다. 즉, 홍경천 추출물, 흡착 처리한 홍경천 추출물, 홍경천 발효물 및 표준물질을 1%(w/v)로 증류수에 녹인 시료 용액 1 ㎖에 5% phenol 1 ㎖를 가하였다.

성능/효과

따라서 홍경천 추출물의 유산균 발효를 촉진시키기 위해서는 산성백토와 벤토나이트 등 점토질 계열의 흡착제를 활용한 전처리로서의 흡착 공정이 바람직한 것으로 판단되었다. DPPH 소거활성 역시 홍경천 추출물 추출물에 비해 산성백토와 벤토나이트 흡착 공정을 거친 홍경천 발효물에서 유의적으로 높아지는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 홍경천은 추출물 상태에서 유산균 발효가 억제되는 경향을 나타내었으나, 흡착 처리 공정은 주요 활성성분의 함량 변화 없이 유산균 발효가 촉진시키는 것으로 판단되었으며, 유산균 발효는 홍경천의 항산화 활성 및 관련된 다양한 기능성을 증진시키는 효과가 있을 것으로 판단되었다.
2와 같다. 그 결과 홍경천 추출물 대비 산성백토 흡착 처리량을 0～25%까지 증가시킬수록 유산균 발효로 인한 pH 값은 낮아지는 경향을 나타내었으며 25% 이상에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 벤토나이트도 산성백토와 유사한 경향을 나타내어 전체적으로 최적 흡착제 처리량은 홍경천 추출물 100 ㎖ 당 25 g 정도가 가장 적합한 것으로 판단되었다.
시중에서 구입한 12종의 흡착제를 전처리로서의 흡착 공정에 이용하여 홍경천 추출물을 발효시켜 본 결과, 산성백토와 벤토나이트를 처리시 pH 감소 및 적정산도의 증가를 나타내었으며, 유산균수 유지에도 도움을 주는 것으로 나타났다. 당류 함량은 흡착 공정 후 큰 차이가 없었으나 발효시 감소하는 경향을 나타내었고, 총페놀 함량은 흡착 처리시 대체로 감소한 후 유산균 발효시 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 홍경천 추출물의 salidroside 및 p-tyrosol의 함량은 산성백토와 벤토나이트 처리 후에도 큰 차이를 나타내지 않았으나, 유산균 발효 후에는 초기 홍경천 추출물에 비해 salidroside 함량은 크게 감소한 반면, p-tyrosol의 함량은 증가하는 경향을 나타내었다.
4 ㎎%로 증가하여 발효에 따른 생물학적 전환이 일어난 것으로 판단되었다. 반면, Dowex MWA-1 및 Diaion HP-2MG 흡착제를 이용한 흡착 공정 후의 salidroside 함량은 각각 752.1 ㎎%, 306.9 ㎎%였으며, p-tyrosol 함량은 0.01 ㎎%, 0.04 ㎎%로 홍경천 추출물에 비해 현저히 감소하였다. 이는 흡착 공정시 홍경천의 주요활성 성분인 salidroside와 p-tyrosol도 함께 일부 흡착되거나 제거되었기 때문이라 사료되었으며, 따라서 흡착제로서의 사용에 제한이 있을 것으로 판단되었다.
반면, 유산균 발효 후 총당과 산성 다당체 함량은 감소하고, 총 페놀 함량은 증가하는 경향을 나타내었다. 이와 같은 당류의 감소는 당류가 유산균 증식을 위한 영양원으로 소비된 반면 페놀 화합물의 경우 발효에 의해 가용성 페놀 화합물 함량이 증가하였다.
2%로 비슷하거나 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 반면, 홍경천 발효물의 DPPH 소거활성은 각각 80.9, 74.2%로 비교적 높은 항산화 활성을 나타내었다. 이러한 결과는 일반적으로 널리 알려져 있는 항산화제인 비타민 C(84.
반면, 흡착제로 산성백토를 처리한 홍경천의 유산균 발효시 생균수는 24시간 후 5.14×105 CFU/㎖, 48시간 후 5.01×105 CFU/㎖이었으며, Dowex MWA-1 처리시 24시간 후 5.01×105 CFU/㎖, 48시간 후 5.85×105 CFU/㎖, Diaion HP-2MG 처리시 24시간 후 8.53×105 CFU/㎖, 48시간 후 9.61×105 CFU/㎖, 벤토나이트로 처리시 24시간 후 8.41×105 CFU/㎖, 48시간 후 8.52×105 CFU/㎖의 유산균수를 나타내어 발효가 진행되면서 초기 균수가 다소 낮아지기는 하였으나, 흡착 처리전의 홍경천 추출물과 비교해 볼 때 흡착 처리가 홍경천 추출물의 유산균 증식과 발효를 촉진시키는 효과가 있음을 알 수 있었다.
acidophilus KFRI 128을 접종하고, 37℃에서 24～48시간 배양한 후 pH 및 산도를 측정하였다. 발효 전 홍경천의 pH는 6.5, 산도는 0.04%였고, 유산균에 의해 발효된 홍경천의 pH는 24시간 후 6.0, 48시간 후 5.9, 적정산도는 0.04%로 발효 전과 후의 pH 차이가 거의 없어 발효가 일어나지 않은 것으로 나타났다. 인삼, 홍삼, 감귤, 한약재 등의 식품 소재들은 유산균이 영양분으로서 효과적으로 이용할 수 있어 발효 제품에 적용할 수 있는 pH 및 적정 산도를 나타내고 있지만(Park & Jang 2003; Kannan N 등 2011), 홍경천은 다른 천연 생약재와 같이 우수한 생리활성성분을 가지고 있음에도 불구하고, 발효가 거의 진행되지 않는 것은 홍경천에 유산균 생육을 억제하는 물질을 함유하고 있거나, 미생물이 영양분으로서 효과적인 이용이 되지 못하기 때문이라 판단하여 식품가공에 이미, 이취 및 탈색 제거에 많이 활용되고 있는 흡착제를 이용하여 홍경천 발효를 시도해 보았다(Chue 등 1995; Kwak 등 2001).
그 결과 홍경천 추출물 대비 산성백토 흡착 처리량을 0～25%까지 증가시킬수록 유산균 발효로 인한 pH 값은 낮아지는 경향을 나타내었으며 25% 이상에서는 큰 차이를 나타내지 않았다. 벤토나이트도 산성백토와 유사한 경향을 나타내어 전체적으로 최적 흡착제 처리량은 홍경천 추출물 100 ㎖ 당 25 g 정도가 가장 적합한 것으로 판단되었다.
홍경천은 우수한 생리활성성분을 가지고 있음에도 불구하고, 유산균이 발효에 이용하지 못하는 것으로 나타나, 식품가공에 활용되는 다양한 흡착제를 처리하여 홍경천 발효를 시도해 보았다. 시중에서 구입한 12종의 흡착제를 전처리로서의 흡착 공정에 이용하여 홍경천 추출물을 발효시켜 본 결과, 산성백토와 벤토나이트를 처리시 pH 감소 및 적정산도의 증가를 나타내었으며, 유산균수 유지에도 도움을 주는 것으로 나타났다. 당류 함량은 흡착 공정 후 큰 차이가 없었으나 발효시 감소하는 경향을 나타내었고, 총페놀 함량은 흡착 처리시 대체로 감소한 후 유산균 발효시 다시 증가하는 경향을 나타내었다.
3 ㎎%로 홍경천의 지표성분인 salidroside와 p-tyrosol 함량의 경우 흡착 공정을 거친 후에도 초기 홍경천 추출물과 유사하였다. 유산균 발효 후 salidroside 함량은 282.7, 505.0 ㎎%로 감소한 반면, salidroside의 비배당체 형태인 p-tyrosol의 함량은 714.0, 522.4 ㎎%로 증가하여 발효에 따른 생물학적 전환이 일어난 것으로 판단되었다. 반면, Dowex MWA-1 및 Diaion HP-2MG 흡착제를 이용한 흡착 공정 후의 salidroside 함량은 각각 752.
유산균 최초 접종량 3.1×106 CFU/㎖에서 흡착 처리하지 않은 홍경천 추출물(대조군)의 유산균 발효시 1일째부터 생균수가 7.31×103 CFU/㎖으로 감소하기 시작하여 발효 2일째 6.10×102 CFU/㎖ 수준까지 현저히 낮아진 것으로 나타났다.
DPPH 소거활성 역시 홍경천 추출물 추출물에 비해 산성백토와 벤토나이트 흡착 공정을 거친 홍경천 발효물에서 유의적으로 높아지는 것으로 나타났다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 홍경천은 추출물 상태에서 유산균 발효가 억제되는 경향을 나타내었으나, 흡착 처리 공정은 주요 활성성분의 함량 변화 없이 유산균 발효가 촉진시키는 것으로 판단되었으며, 유산균 발효는 홍경천의 항산화 활성 및 관련된 다양한 기능성을 증진시키는 효과가 있을 것으로 판단되었다.
흡착 공정 후 홍경천 추출물 및 발효물의 이화학적 성분들을 홍경천 추출물과 비교하여 나타낸 결과는 Table 2와 같다. 초기 홍경천 추출물의 총당 함량은 75.97%, 산성다당체 함량은 26.16%, 총 페놀 함량은 20.12% 수준이었으나, 흡착 공정을 거친 홍경천 추출물의 총당과 산성당은 크게 변하지 않는 반면, 총 페놀 화합물량은 다소 감소하는 결과를 나타내었다. 이러한 결과는 흡착 처리 시 색소 등 총 페놀 화합물 함량에 영향을 미치는 성분이나 일부 저분자 페놀성 화합물이 흡착 처리시 제거된 것에 기인하는 것으로 판단되었다.
28로 낮아졌다. 특히 이온교환 수지인 Dowex MWA-1 및 Diaion HP-2MG 흡착 처리시 48시간 발효 후의 pH는 각각 3.41, 3.72로 가장 낮아졌음을 알 수 있었다. 일반적으로 유산균 발효과정 중 pH 감소 현상은 발효가 진행됨에 따라 생성되는 acetic acid, propionic acid, butyric acid, citric acid 등 유기산들의 증가에 의한 것으로 알려져 있으며(Lee & Park 2003), 실제 적정산도를 측정한 결과, 초기 산도 0.
당류 함량은 흡착 공정 후 큰 차이가 없었으나 발효시 감소하는 경향을 나타내었고, 총페놀 함량은 흡착 처리시 대체로 감소한 후 유산균 발효시 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 홍경천 추출물의 salidroside 및 p-tyrosol의 함량은 산성백토와 벤토나이트 처리 후에도 큰 차이를 나타내지 않았으나, 유산균 발효 후에는 초기 홍경천 추출물에 비해 salidroside 함량은 크게 감소한 반면, p-tyrosol의 함량은 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서 홍경천 추출물의 유산균 발효를 촉진시키기 위해서는 산성백토와 벤토나이트 등 점토질 계열의 흡착제를 활용한 전처리로서의 흡착 공정이 바람직한 것으로 판단되었다.
3과 같다. 홍경천 추출물의 salidroside 및 p-tyrosol의 함량을 정량한 결과, salidroside 함량은 1,153.3 ㎎%, p-tyrosol 은 185.0 ㎎%이었으며, 산성백토 및 벤토나이트를 이용하여 흡착 공정을 거친 홍경천 추출물의 salidroside 함량은 각각 1,093.0, 882.2 ㎎%이었고, p-tyrosol 은 각각 190.5, 157.3 ㎎%로 홍경천의 지표성분인 salidroside와 p-tyrosol 함량의 경우 흡착 공정을 거친 후에도 초기 홍경천 추출물과 유사하였다. 유산균 발효 후 salidroside 함량은 282.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	홍경천이 고산 경천이라는 별명으로 불리는 이유는?	특히 우리나라 백두산을 중심으로 한 고산지대에 서식하는 홍경천(R. sachlinensis)의 경우 일교차가 크고 건조하며, 산소가 희박하고, 자외선이 강한 고산지대의 환경에서도 생존할 수 있는 특수한 적응력을 가지고 있어 고산 경천 또는 고산 홍경천 등의 별명으로도 불리기도 하였다. 민간에서는 주로 진정제, 해열제, 수렴제 등으로 활용되었으며, 그 밖에도 원기 회복, 수명 연장, 인체 내 대사촉진 등 다양한 효능을 지닌 생약제로 알려져 왔으며(Han YK 1999; Choi 등 2004), 특히 중국에서는 신경계를 자극시켜 우울증을 개선시키고, 작업능률을 향상시키며, 고산병 예방 및 수면 개선 등의 효과가 있는 생약재로도 잘 알려져 있다(Stancheva & Mosharrof 1987; Ming 등 1988a).
	홍경천은 민간에서 주로 무엇으로 활용되었는가?	sachlinensis)의 경우 일교차가 크고 건조하며, 산소가 희박하고, 자외선이 강한 고산지대의 환경에서도 생존할 수 있는 특수한 적응력을 가지고 있어 고산 경천 또는 고산 홍경천 등의 별명으로도 불리기도 하였다. 민간에서는 주로 진정제, 해열제, 수렴제 등으로 활용되었으며, 그 밖에도 원기 회복, 수명 연장, 인체 내 대사촉진 등 다양한 효능을 지닌 생약제로 알려져 왔으며(Han YK 1999; Choi 등 2004), 특히 중국에서는 신경계를 자극시켜 우울증을 개선시키고, 작업능률을 향상시키며, 고산병 예방 및 수면 개선 등의 효과가 있는 생약재로도 잘 알려져 있다(Stancheva & Mosharrof 1987; Ming 등 1988a). 홍경천의 주요 약리 성분으로 salidroside와 p-tyrosol를 함유하고 있으며, 이외에도 monoterpene hydrocarbon 등의 정유 성분, geraniol 등의 monoterpene류와 배당체, 유기산류, 탄닌 성분과 같은 폴리페놀화합물, 단백질 등이 있다(Ranossian 등 2010).
	홍경천은 어느 지역에서 자생하는가?	Bor.)은 고산지대에 주로 서식하는 돌나무과(Crassulaccae) 돌꽃속(Rhodilola) 다년생 초본식물로 중국을 비롯한 동북아시아, 유럽, 북아메리카 일부 지역에서 자생하며, 주로 뿌리와 줄기를 약용으로 활용하여 왔다(Jiang 등 1994; Ranossian 등 2010). 특히 우리나라 백두산을 중심으로 한 고산지대에 서식하는 홍경천(R.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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