작두콩 첨가 청국장의 Isoflavonoids 함량과 항균력 및 생리활성 Isoflavonoid Contents, Antibacterial Activities, and Physiological Activities of Cheonggukjang Made from Sword Bean원문보기
본 연구는 영양과 기능성을 보유한 작두콩으로 제조한 청국장의 isoflavonoids 함량과 항균성 및 생리활성을 조사한 결과로서 청국장 제조과정에서 사용하는 원료, 증자한 원료 및 이를 발효시킨 청국장을 비교 분석하였다. 작두콩으로 제조한 청국장(Cheonggukjang made from the sword bean: CS)의 gram positive bacteria에 대한 항균력은 전통청국장(traditional Cheonggukjang: TC)과 비교하여 에탄올 추출에서는 Bacillus cereus, 물 추출은 Staphylococcus aureus에서 높은 결과를 나타내었다. 그러나 CS의 gram negative bacteria에 대한 항균력은 모든 추출물이 Salmonella Typhimurium에서 가장 높은 결과를 나타내었다. 항산화활성과 총 플라보노이드 함량은 청국장으로 발효함에 따라 증가하는 경향이었고 기존의 TC보다 SC가 우수하였다. CS의 isoflavonoids 함량에서 glycoside 형태인 daidzin과 genistin은 증자 과정에서는 감소되었으나 청국장으로 발효시키면 증가되어 가장 높았다. 한편 aglycone 형태인 daidzein, glycitein, genistein의 경우도 증자 과정에서 감소경향을 보이나 발효되면서 증가하였다. ACE 저해활성은 원료<증자 원료<발효 청국장 순으로 증가하였고, 각각의 추출조건에서 CS의 추출물이 가장 우수하였다. 이상의 결과를 종합하면 청국장 제조 시 작두콩 첨가는 항균성, 항산화능, 총 flavonoid, isoflavonoids, ACE 저해활성 등의 기능성을 강화할 수 있는 원료로 확인되었다.
본 연구는 영양과 기능성을 보유한 작두콩으로 제조한 청국장의 isoflavonoids 함량과 항균성 및 생리활성을 조사한 결과로서 청국장 제조과정에서 사용하는 원료, 증자한 원료 및 이를 발효시킨 청국장을 비교 분석하였다. 작두콩으로 제조한 청국장(Cheonggukjang made from the sword bean: CS)의 gram positive bacteria에 대한 항균력은 전통청국장(traditional Cheonggukjang: TC)과 비교하여 에탄올 추출에서는 Bacillus cereus, 물 추출은 Staphylococcus aureus에서 높은 결과를 나타내었다. 그러나 CS의 gram negative bacteria에 대한 항균력은 모든 추출물이 Salmonella Typhimurium에서 가장 높은 결과를 나타내었다. 항산화활성과 총 플라보노이드 함량은 청국장으로 발효함에 따라 증가하는 경향이었고 기존의 TC보다 SC가 우수하였다. CS의 isoflavonoids 함량에서 glycoside 형태인 daidzin과 genistin은 증자 과정에서는 감소되었으나 청국장으로 발효시키면 증가되어 가장 높았다. 한편 aglycone 형태인 daidzein, glycitein, genistein의 경우도 증자 과정에서 감소경향을 보이나 발효되면서 증가하였다. ACE 저해활성은 원료<증자 원료<발효 청국장 순으로 증가하였고, 각각의 추출조건에서 CS의 추출물이 가장 우수하였다. 이상의 결과를 종합하면 청국장 제조 시 작두콩 첨가는 항균성, 항산화능, 총 flavonoid, isoflavonoids, ACE 저해활성 등의 기능성을 강화할 수 있는 원료로 확인되었다.
This research aimed to examine the isoflavonoid contents, antibacterial activities, and physiological activities of Cheonggukjang made from sword bean (CS). The effects of adding sword bean were compared with those of raw materials (RM), steamed materials (SM), and traditional Cheonggukjang (TC). In...
This research aimed to examine the isoflavonoid contents, antibacterial activities, and physiological activities of Cheonggukjang made from sword bean (CS). The effects of adding sword bean were compared with those of raw materials (RM), steamed materials (SM), and traditional Cheonggukjang (TC). In the case of the antibacterial activity on Gram-positive bacteria, the result of CS in ethanol extract was the highest in Bacillus cereus, and the result of water extract was the highest in Staphylococcus aureus. However, in the case of Gram-negative bacteria, Salmonella Typhimurium was the highest in all the extraction. Antioxidant activity and total flavonoid contents were present in the order of TC
This research aimed to examine the isoflavonoid contents, antibacterial activities, and physiological activities of Cheonggukjang made from sword bean (CS). The effects of adding sword bean were compared with those of raw materials (RM), steamed materials (SM), and traditional Cheonggukjang (TC). In the case of the antibacterial activity on Gram-positive bacteria, the result of CS in ethanol extract was the highest in Bacillus cereus, and the result of water extract was the highest in Staphylococcus aureus. However, in the case of Gram-negative bacteria, Salmonella Typhimurium was the highest in all the extraction. Antioxidant activity and total flavonoid contents were present in the order of TC
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문제 정의
따라서 본 연구는 대중화가 미미한 작두콩의 영양과 기능성에 대한 기 보고된 결과를 활용하여 기능성이 향상된 청국장을 개발하고자 작두콩을 첨가하여 발효시켜 만든 청국장의 항균 및 항산화 활성, flavonoids 및 isoflavonoids 함량, ACE 저해효과를 조사하였다.
본 연구는 영양과 기능성을 보유한 작두콩으로 제조한 청국장의 isoflavonoids 함량과 항균성 및 생리활성을 조사한 결과로서 청국장 제조과정에서 사용하는 원료, 증자한 원료 및 이를 발효시킨 청국장을 비교 분석하였다. 작두콩으로 제조한 청국장(Cheonggukjang made from the sword bean: CS)의 gram positive bacteria에 대한 항균력은 전통청국장 (traditional Cheonggukjang: TC)과 비교하여 에탄올 추출에서는 Bacillus cereus, 물 추출은 Staphylococcus aureus 에서 높은 결과를 나타내었다.
제안 방법
100 μM DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl; Sigma Chemical, St. Louis, MO, USA) 에탄올 용액 0.9 mL와 시료를 methanol로 추출한 용액 0.1 mL를 시험관에 넣고 30초 동안 진탕한 후 암소에서 10분간 반응시켜 분광광도계(UV/VIS spectrophotometer; V-560, Jasco, Tokyo, Japan)로 517 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 시료 대신 75%(v/v) methanol을 대조액으로 하여 아래 식에 의하여 항산화 활성을 확인하였다.
ACE 저해활성은 Cushman 등의 방법(11)을 개량하여 측정하였다. 즉, 효소 반응은 0.
Isoflavonoids의 추출은 뚜껑이 있는 갈색 시험관에 작두콩 첨가 청국장 분말 0.2 g과 10 mL의 80% methanol 용액(v/v)을 가하여 70℃, 150 rpm으로 15시간 진탕 추출한 후 원심분리(800×g, 10 min)한 추출액을 30℃에서 농축한 뒤 10 mL의 80% methanol 용액(v/v)에 녹인 다음 0.45 μm membrane filter로 여과하여 HPLC(1100 series, Agilent Technology, Santa Clara, CA, USA)로 분리하였다.
고혈압의 조절은 주로 renin angiotensin계에 의한 생리·생화학적 기작으로 일어나며, angiotensin I converting enzyme의 활성을 억제시켜 혈압상승 원인이 되는 angiotensin II의 생성을 저하시킴으로써 혈압상승을 억제할 수 있으므로(31) 작두콩을 첨가한 청국장의 고혈압억제효능 평가를 위해 ACE 저해활성을 측정하였다.
1 mL의 1 N NaOH 용액(w/v)을 잘 혼합시켜 37℃의 항온 수조에서 1시간 동안 반응시킨 후 420 nm에서 흡광도(UV/VIS spectrophotometer; V-560, Jasco)를 측정하였다. 공시험은 시료 용액 대신 50% methanol 용액(v/v)을 동일하게 처리하였으며, 표준곡선은 rutin(Sigma Chemical)으로 작성하여 총 플라보노이드 함량을 구하였다.
여기에 순수 분리하여 보관중인 Bacillus subtilis를 nutrient broth(DifcoTM, Detroit, MI, USA)에 24시간 배양한 현탁액을 2%(v/w)되게 분무 접종하고 40∼45℃에서 24시간 발효시켜 청국장을 제조한 후 동결 건조시켜 보관하면서 분석에 사용하였다.
3)에 최종 농도가 2×10-4, 2×10-5 및 2×10-6 M이 되게 조절한 다음 기질을 넣지 않은 assay mixture와 30분간 pre incubation 시킨 후 기질을 넣고 37℃에서 30분간 반응시킨 후 1 N HCl을 가하여 반응을 정지시켰다. 저해제를 넣지 않은 것을 0%억제로 보고, 완전히 억제된 것을 100% 억제로 보아 ACE 활성의 저해도를 측정하였으며 비교 물질로 enalapril(Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, CA, USA)을 사용하여 ACE 저해 능력을 비교하였다.
항균활성 측정에 사용된 검정균주는 Gram positive(+) bacteria 2종(Staphylococcus aureus KCTC 1621, Bacillus cereus KCTC 1012)과 Gram negative(-) bacteria 2종(Escherichia coli KCTC 2441, Salmonella Typhimurium KCTC 1925)을 KCTC(Daejeon, Korea)에서 분양받아 사용하였다. 항균성 검정은 검정균 1 백금이를 5 mL의 액체 배지(nutrient broth; DifcoTM)에 접종하여 1～2일간 배양한 후 새로운 배지 5 mL를 함유한 시험관에 증류수 및 75% 에탄올로 추출한 시료 0.1 mL와 상기 검정균의 배양액 0.1 mL를 각각 넣고 37℃에서 24시간 배양한 후 표준평판배양법으로 생균수를 측정하고 시험용액 대신 물과 75% 에탄올을 첨가한 검정균의 배양액을 대조액으로 하여 아래 식에 의하여 항균 효과를 확인하였다.
대상 데이터
실험에 사용된 시료는 대두(soybean: SOB) 및 작두콩(sword bean: SWB)과 증자대두(steamed soybean: SSOB) 및 증자작두콩(steamed sword bean: SSWB), 이를 다시 발효시켜 제조한 전통 청국장(traditional Cheonggukjang: TC) 및 작두콩 첨가 청국장(Cheonggukjang made from the sword bean: CS)을 사용하였으며, 원료인 백색 작두콩은 충북 진천에서 수확된 것을, 대두는 전북 순창에서 수확된 것을 사용하였다.
항균 활성은 시료 1 g에 증류수 및 75% 에탄올 40 mL로 60분간 각각 추출한 후 여과하고 50 mL로 정용하여 시험용액으로 사용하였다. 항균활성 측정에 사용된 검정균주는 Gram positive(+) bacteria 2종(Staphylococcus aureus KCTC 1621, Bacillus cereus KCTC 1012)과 Gram negative(-) bacteria 2종(Escherichia coli KCTC 2441, Salmonella Typhimurium KCTC 1925)을 KCTC(Daejeon, Korea)에서 분양받아 사용하였다. 항균성 검정은 검정균 1 백금이를 5 mL의 액체 배지(nutrient broth; DifcoTM)에 접종하여 1～2일간 배양한 후 새로운 배지 5 mL를 함유한 시험관에 증류수 및 75% 에탄올로 추출한 시료 0.
데이터처리
2)Mean with the same lettered superscripts in a column are not significantly different at the 5% level by Duncan's multiple range test.
또한 One way ANOVA에 의해 p<0.05에서 유의차가 있는 항목에 대해서는 Duncan's multiple test로 군간 유의차를 검증하였다.
분석항목에 대한 실험은 3회 반복하였고, 얻은 결과들을 excel software를 사용하여 평균, 표준오차를 작성하였다. 또한 One way ANOVA에 의해 p<0.
이론/모형
총 플라보노이드 함량은 Davis변법(9)을 이용해 측정하였다. 즉, 시료 0.
항산화 활성은 DPPH radical-scavenging activity test에 의해 Moon과 Terao(8)의 방법으로 측정하였다. 100 μM DPPH(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl; Sigma Chemical, St.
성능/효과
ACE 저해활성은 원료<증자 원료<발효 청국장 순으로 증가하였고, 각각의 추출조건에서 CS의 추출물이 가장 우수하였다.
Bacillus cereus KCTC 1012의 결과는 물 추출의 경우 항균력이 0이었고, 에탄올 추출의 경우 1.28～4.97% 범위로 SSOB<SSWB<SOB<TC<SWB<CS 순으로(Table 2) 항균력이 가장 높은 CS는 SSOB에 비하여 3.88배나 높아 CS 원료의 하나인 작두콩을 이용하면 현 장류 발효제품에서 문제가 된 Bacillus cereus의 10,000 이하 기준(13)을 충족시킬 가능성이 높은 소재로 생각되었다.
42% 범위로 TC<SSOB<SOB<SSWB<SWB<CS 순으로 높았다(Table 2). CS의 gram negative bacteria에 대한 항균력은 에탄올 및 물 추출 모두 Salmonella Typhimurium KCTC 1925에서 가장 높은 반면, Escherichia coli KCTC 2441의 에탄올 추출에 경우 낮아 그 결과가 상이하였다.
항산화활성과 총 플라보노이드 함량은 청국장으로 발효함에 따라 증가하는 경향이었고 기존의 TC보다 SC가 우수하였다. CS의 isoflavonoids 함량에서 glycoside 형태인 daidzin과 genistin은 증자 과정에서는 감소되었으나 청국장으로 발효시키면 증가되어 가장 높았다. 한편 aglycone 형태인 daidzein, glycitein, genistein의 경우도 증자 과정에서 감소경향을 보이나 발효되면서 증가하였다.
Gram negative(-) bacteria인 Escherichia coli KCTC 2441에 대한 항균력은 에탄올 추출물의 경우 0.13～2.62% 범위로 CS<TC<SSWB<SSOB<SWB<SOB 순으로 높았고, 물 추출물의 경우 0.31～8.57% 범위로 SSOB<SOB< SSWB<SWB<TC<CS 순으로 높았다.
Gram positive(+) bacteria인 Staphylococcus aureus KCTC 1621의 항균력은 에탄올 추출의 경우 0.58～4.70% 범위로 CS<TC<SSOB<SSWB<SOB<SWB 순으로 높았고, 물 추출의 경우 0.00～4.93% 범위로 TC<SSWB<SWB<CS<SSOB<SOB 순으로 높았다.
Salmonella Typhimurium KCTC 1925의 항균력은 에탄올 추출물의 경우 0.79～5.30% 범위로 SSOB<SOB<SSWB<SWB<TC<CS 순으로 높았고, 물 추출물의 경우 0.28～1.42% 범위로 TC<SSOB<SOB<SSWB<SWB<CS 순으로 높았다(Table 2).
Table 4와 같이 isoflavonoids 함량은 daidzin과 genistin은 청국장 재료인 SOB 및 SWB가 증자 과정에서는 감소되었으나 청국장으로 발효시키면 증가하는 경향을 나타내었고, malonyl daidzin, malonyl glycitin, malonyl genistin의 함량은 증자 및 청국장 발효 시 함량이 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 또한, acetyl daidzin, acetyl glycitin, acetyl genistin의 경우에도 SOB 및 SWB 재료에서는 높았고, 증자 및 청국장으로 발효 시 함량이 감소하는 경향을 보이나 그 차이는 크지 않았다.
작두콩으로 제조한 청국장(Cheonggukjang made from the sword bean: CS)의 gram positive bacteria에 대한 항균력은 전통청국장 (traditional Cheonggukjang: TC)과 비교하여 에탄올 추출에서는 Bacillus cereus, 물 추출은 Staphylococcus aureus 에서 높은 결과를 나타내었다. 그러나 CS의 gram negative bacteria에 대한 항균력은 모든 추출물이 Salmonella Typhimurium에서 가장 높은 결과를 나타내었다. 항산화활성과 총 플라보노이드 함량은 청국장으로 발효함에 따라 증가하는 경향이었고 기존의 TC보다 SC가 우수하였다.
이처럼 ACE 저해 활성은 콩과 작두콩< 증자한 콩과 작두콩< 콩과 작두콩을 첨가한 발효 청국장 순으로 증가하였는데, 이는 저해활성을 나타내는 oligopeptide들이 원료인 콩과 작두콩보다는 증자 과정 초기에 자가분해효소의 작용과후기에는 열분해, 그리고 발효과정에 Bacillus subtilis가 분비하는 효소의 작용으로 생성된 oligopeptide들에 의하여 증가된 결과로 생각되며, 특히 물 추출물보다는 에탄올 추출의경우에 저해활성이 높아 한 종류 이상의 oligopeptide들이 ACE를 저해시키는 것으로 생각되었다. 따라서 ACE 저해활성은 모든 추출조건에서 CS가 가장 높아 작두콩을 첨가하여 만든 청국장의 경우 혈압조절 효과 기능이 증가됨을 알 수 있었다. 고혈압 치료제로서 ACE 저해작용을 지닌 화학합성품인 captopril 혹은 enalapril 등(32,33)을 이용하고 있으나 안전성과 각종 부작용 등의 문제점이 많아 천연물 중에서 ACE 저해활성을 가지는 peptide를 찾고 있다.
따라서 CS의 항균물질은 gram positive에서 Bacillus cereus와 gram negative에서 Salmonella Typhimurium 균의 증식억제 효과가 있음을 확인하였다. 이와 같은 항균효과는 청국장의 발효과정에서 생성되는 점질물(점액성 다당체)과 작두콩 유래의 항균물질에 의한 것으로 판단되었는데 이를 뒷받침하는 연구로 청국장의 점질물(점액성 다당체)로 항균력을 시험한 결과 첨가량이 증가할수록 gram positive 및 gram negative 세균에서 항균력이 증가한 사실(14), 작두콩을 메탄올로 단일 추출한 추출물과 유기용매로 순차 추출한 ethyl acetate 추출물에서 높은 항균활성(4) 및 작두콩의 메탄올 추출물에서 항균물질로 3,4,5-trihydroxybenzoic acid methyl ester, methyl gallate 동정(15)을 확인한 바 있기 때문이다.
따라서 이러한 특성을 보유한 총 플라보노이드 함량을 조사한 결과는 1.33～3.10% 범위로 SSOB≤SSWB≤TC<CS≤SOB<SWB 순으로 실험 군들 간 유의성이 인정되었다(p<0.05, Table 3).
88배나 높아 CS 원료의 하나인 작두콩을 이용하면 현 장류 발효제품에서 문제가 된 Bacillus cereus의 10,000 이하 기준(13)을 충족시킬 가능성이 높은 소재로 생각되었다. 또한 gram positive bacteria들에 대한 CS의 항균력은 추출용매에 따라 차이가 있어 에탄올 추출물에서 Bacillus cereus KCTC 1012, 물 추출물은 Staphylococcus aureus KCTC 1621가 TC보다 높은 결과를 나타내었다.
Table 4와 같이 isoflavonoids 함량은 daidzin과 genistin은 청국장 재료인 SOB 및 SWB가 증자 과정에서는 감소되었으나 청국장으로 발효시키면 증가하는 경향을 나타내었고, malonyl daidzin, malonyl glycitin, malonyl genistin의 함량은 증자 및 청국장 발효 시 함량이 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 또한, acetyl daidzin, acetyl glycitin, acetyl genistin의 경우에도 SOB 및 SWB 재료에서는 높았고, 증자 및 청국장으로 발효 시 함량이 감소하는 경향을 보이나 그 차이는 크지 않았다. 한편 daidzein, glycitein, genistein은 SOB 및 SWB보다 증자 과정에서 감소경향을 보이다 청국장으로 발효되면서 함량이 급격하게 증가하는 경향을 나타내었다.
Isoflavonoid 화합물의 기본 골격은 isoflavonoid, isoflavan, isoflavanone, coumestan, rotenoid, pterocarpan, coumaronochromone의 7개로 분류되어진다(27). 모든 두과 식물에서 7종의 isoflavonoids 중 isoflavone 89%, isoflavanone 100%, coumestan 100%, pterocarpan 100%, 그리고 ratenoid 95%가 함유되어 있음이 확인되었다(28).
05). 원료인 SOB 및 SWB의 항산화력은 증자시킨 결과 감소되었으며 증자된 SSOB 및 SSWB를 미생물로 발효시켜 얻은 청국장의 경우 항산화력이 증가하는 경향을 보였고 TC보다 CS가 활성이 높음을 확인할 수 있었다. 이렇게 항산화 활성의 증가 원인은 대두 유래의 phenolic acid과 작두콩 유래의 phenolic acid와 당, 아미노산, 단백질 등이 상호작용으로 생성된 화합물이 free radical을 쉽게 소거시키거나 또는 phenolic acid와 금속이 결합하여 착체를 형성하여 free radical의 생성을 억제하기 때문임으로 생각된다(16,17).
3% 범위이었다(Table 1). 이들 가운데 발효된 CS와 TC의 탄수화물, 조단백, 조지방 및 조회분 함량의 차이를 보였는데, 이는 TC의 경우 대두만을 증자하여 발효시킨 반면 CS의 경우는 대두량을 줄이는 대신 작두콩량을 증가시킨 결과로서 증자 및 발효과정을 거친 CS가 탄수화물은 증가, 조단백 및 조지방은 감소된 것으로 사료된다. Kim(12)에 의하면 청국장의 일반성분을 수분 55.
이와 같은 항균효과는 청국장의 발효과정에서 생성되는 점질물(점액성 다당체)과 작두콩 유래의 항균물질에 의한 것으로 판단되었는데 이를 뒷받침하는 연구로 청국장의 점질물(점액성 다당체)로 항균력을 시험한 결과 첨가량이 증가할수록 gram positive 및 gram negative 세균에서 항균력이 증가한 사실(14), 작두콩을 메탄올로 단일 추출한 추출물과 유기용매로 순차 추출한 ethyl acetate 추출물에서 높은 항균활성(4) 및 작두콩의 메탄올 추출물에서 항균물질로 3,4,5-trihydroxybenzoic acid methyl ester, methyl gallate 동정(15)을 확인한 바 있기 때문이다. 이러한 결과로부터 TC보다 CS의 항균력이 높은 원인은 발효 시 생성된 점질물(점액성 다당체)의 효과보다 CS의 원료의 하나인 작두콩에 함유된 항균물질에 의한 효과가 증가한 것으로 추정된다.
ACE 저해활성은 원료<증자 원료<발효 청국장 순으로 증가하였고, 각각의 추출조건에서 CS의 추출물이 가장 우수하였다. 이상의 결과를 종합하면 청국장 제조 시 작두콩 첨가는 항균성, 항산화능, 총 flavonoid, isoflavonoids, ACE 저해활성 등의 기능성을 강화할 수 있는 원료로 확인되었다.
이처럼 ACE 저해 활성은 콩과 작두콩< 증자한 콩과 작두콩< 콩과 작두콩을 첨가한 발효 청국장 순으로 증가하였는데, 이는 저해활성을 나타내는 oligopeptide들이 원료인 콩과 작두콩보다는 증자 과정 초기에 자가분해효소의 작용과후기에는 열분해, 그리고 발효과정에 Bacillus subtilis가 분비하는 효소의 작용으로 생성된 oligopeptide들에 의하여 증가된 결과로 생각되며, 특히 물 추출물보다는 에탄올 추출의경우에 저해활성이 높아 한 종류 이상의 oligopeptide들이 ACE를 저해시키는 것으로 생각되었다.
본 연구는 영양과 기능성을 보유한 작두콩으로 제조한 청국장의 isoflavonoids 함량과 항균성 및 생리활성을 조사한 결과로서 청국장 제조과정에서 사용하는 원료, 증자한 원료 및 이를 발효시킨 청국장을 비교 분석하였다. 작두콩으로 제조한 청국장(Cheonggukjang made from the sword bean: CS)의 gram positive bacteria에 대한 항균력은 전통청국장 (traditional Cheonggukjang: TC)과 비교하여 에탄올 추출에서는 Bacillus cereus, 물 추출은 Staphylococcus aureus 에서 높은 결과를 나타내었다. 그러나 CS의 gram negative bacteria에 대한 항균력은 모든 추출물이 Salmonella Typhimurium에서 가장 높은 결과를 나타내었다.
05, Table 3). 작두콩의 첨가로 인해 총 플라보노이드 함량이 증가되는 경향을 보이나, 원료를 증자하면 용출 또는 파괴로 감소되지만 이를 발효시키면 증자된 작두콩의 함유 수준보다 증가되는 결과를 보였다. 이러한 원인은 증자초기에 작두콩이 보유한 효소에 의한 분해작용과 증자가 진행되는 동안 열분해로 인하여 감소되지만 미생물에 의한 발효 과정에서 청국장의 flavonoids가 생성되기 때문으로 추정된다.
또한, acetyl daidzin, acetyl glycitin, acetyl genistin의 경우에도 SOB 및 SWB 재료에서는 높았고, 증자 및 청국장으로 발효 시 함량이 감소하는 경향을 보이나 그 차이는 크지 않았다. 한편 daidzein, glycitein, genistein은 SOB 및 SWB보다 증자 과정에서 감소경향을 보이다 청국장으로 발효되면서 함량이 급격하게 증가하는 경향을 나타내었다. 이는 Table 3의 총 플라보노이드 함량의 변화와 같이 발효과정에서 여러 종류의 효소작용으로 원료에 함유된 polyphenol 화합물 및 flavonoids가 isoflavonoids로 전환되어진 것으로 생각할 수 있다.
그러나 CS의 gram negative bacteria에 대한 항균력은 모든 추출물이 Salmonella Typhimurium에서 가장 높은 결과를 나타내었다. 항산화활성과 총 플라보노이드 함량은 청국장으로 발효함에 따라 증가하는 경향이었고 기존의 TC보다 SC가 우수하였다. CS의 isoflavonoids 함량에서 glycoside 형태인 daidzin과 genistin은 증자 과정에서는 감소되었으나 청국장으로 발효시키면 증가되어 가장 높았다.
후속연구
이렇게 다양한 약리적 효능과 건강 기능성이 알려져 있음에도 불구하고 가공방법 및 용도개발 그리고 건강 기능의 효과에 대한 연구의 부족으로 작두콩의 생산량 대비 수요량이 적어 재배농가의 수익성이 낮은 실정이다(7). 이 문제를 해결할 수 있는 방안으로 작두콩에 의해 발현되는 기능성을 제시함과 동시에 기호성 및 기능성이 개선된 청국장을 개발하면 작두콩의 소비촉진에 매우 의미 있는 일이 될 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
백색 작두콩이 꼬투리를 맺는 시기는 언제인가?
그중 청국장 제조에 사용한 백색 작두콩은 칼콩, 넝쿨 작두콩, 줄 작두콩, 콩깍지의 모양이 작두날과 같다고 하여 도두라고 불리는 콩과의 한해살이 덩굴성 식물로 식용 두류 가운데 제일 큰 품종이다. 개화기는 6∼7월, 결실기는 8∼10월에 꼬투리를 맺고 늦가을에 열매가 완숙된다(4). 또한 작두콩을 싸고 있는 콩깍지의 길이는 10∼30 cm 정도로 10∼14개의 콩이 들어 있으며, 식용 부위는 종실뿐만 아니라 뿌리, 꼬투리, 잎 등 식물체 모두 약용 또는 식용으로 사용한다(5).
식품공전 상의 청국장 정의는 무엇인가?
우리 민족의 전통적인 식품 원료 가운데 대두(soybean, Glycine max)는 단백질 급원 식품으로서 비중이 높을 뿐 아니라 각종 영양 성분이 풍부하며 또한 인체의 건강 증진을 위한 생리활성 물질인 식이섬유, 인지질, isoflavonoids(genistein, daidzein 등), phenolic acids, saponins, trypsin inhibitor, phytic acid, 배당체 등의 성분이 함유되어있어 항암 효과, 항 노화, 변비 완화, 항 신부전, 항 알레르기, 항비만, 담석증 예방, 이뇨작용, 치매 예방, 고지혈증 억제, 동맥경화 예방, 심장병 예방, 당뇨병 예방, 골다공증 억제 등 성인병 예방, 항바이러스 및 항 지혈 효과 등의 기능이 알려져 있다(1). 최근 웰빙 열풍에 발맞추어 대두를 이용한 가공식품의 소비가 지속적으로 늘고 있으며, 이들 가운데 청국장은 식품공전(2)에서 “대두를 주원료로 하여 바실러스(Bacillus)속 균으로 발효시켜 제조한 것이거나 이를 고춧가루, 마늘 등으로 조미한 것으로 페이스트, 환, 분말 등을 말한다.”로 정의되어 있고, 납두는 잘 익힌 대두에 납두균(Bacillus subtilis natto)을 번식시킨 대두 발효물로 일본 사람들이 즐겨 먹는 대두 세균 발효제품이라 할 수 있는데 요즘은 이들 모두를 청국장으로 칭하고 있다.
작두콩은 색깔에 따라 어떻게 분류되는가?
으로부터 파생된 것으로 추정된다. 열대 아시아에서 어린 꼬투리와 콩은 채소로 널리 이용되며, Canavalia 속은 4개의 하위 속 51종으로 분류되는데, 작두콩은 Canavalia genus의 sub-genus Canavalia에 속하며, 꽃과 종실이 흰색인 Canavalia gladiata(Jacq.) DC. var. alba와 붉은색인 Canavalia gladiata(Jacq.) DC.의 두 종이 있다(3). 그중 청국장 제조에 사용한 백색 작두콩은 칼콩, 넝쿨 작두콩, 줄 작두콩, 콩깍지의 모양이 작두날과 같다고 하여 도두라고 불리는 콩과의 한해살이 덩굴성 식물로 식용 두류 가운데 제일 큰 품종이다.
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