[논문]죽염 된장의 발효 특성 및 기능성 증진 효과

정민우; 정지강; 김신정; 박건영

doi:10.3746/jkfn.2013.42.12.1915

죽염 된장의 발효 특성 및 기능성 증진 효과
Fermentation Characteristics and Increased Functionality of Doenjang Prepared with Bamboo Salt 원문보기

한국식품영양과학회지 = Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition, v.42 no.12, 2013년, pp.1915 - 1923

정민우 (부산대학교 식품영양학과) , 정지강 (부산대학교 식품영양학과) , 김신정 (부산대학교 식품영양학과) , 박건영 (부산대학교 식품영양학과)

초록
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된장 발효 시에 정제염, 천일염 및 죽염을 사용하여 된장을 8주간 $37^{\circ}C$에서 발효시키면서 발효의 특성 및 관능평가, 항산화, HT-29 암세포의 성장 억제효과와 apoptosis 및 염증관련 유전자 발현 정도를 측정하였다. 발효가 진행되면서 소금의 종류에 관계없이 pH는 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 아미노태 질소는 증가하는 경향을 나타내었다. Protease와 ${\alpha}$-amylase 활성은 발효의 진행에 따라 증가하였다. 정제염으로 사용한 된장에서는 천일염과 죽염으로 제조한 된장보다 아미노태 질소 함량과 효소 활성에서 낮은 결과를 나타내었다. 관능평가를 실시한 결과 정제염 된장이 맛, 기호도에서 그 선호도가 가장 낮았으며, 죽염 된장 중에서 9회 죽염 된장의 관능평가가 맛, 기호성 등에서 가장 높은 점수를 획득하였다. DPPH radical 소거효과와 hydroxy radical 소거효과는 1.0 mg/mL에서 정제염 된장에서는 40%, 49%, 천일염 된장에서는 42%, 57%, 1회 죽염 된장은 42%, 64%, 3회 죽염 된장은 45%, 65%, 9회 죽염 된장이 47%, 69%의 소거효과를 나타내었다. HT-29 암세포 성장 억제효과는 모든 된장 처리군에서 암세포 성장 억제효과가 나타났으며, apoptosis 및 염증 관련 유전자의 발현정도를 분석 결과에서도 모든 된장군에서 iNOS, COX-2, Bcl-2 유전자 발현이 현저히 감소하고, Bax 유전자의 발현은 증가하여서 암 세포의 apoptosis 유도 활성 및 염증 억제를 시키는 것으로 나타났다. 정제염으로 제조한 된장, 천일염으로 제조한 된장, 죽염으로 제조한 된장의 순으로 apoptosis 유도 활성 및 염증 억제 효과가 높았다. 이상의 결과로 된장 제조 시에 정제염보다는 천일염이나 죽염을 이용하고, 특히 굽는 횟수가 증가한 죽염을 사용하여 된장을 발효시킨다면, 된장의 발효 우수성 및 기능성 증가를 갖는 된장 제조가 가능할 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

The aim of this study is carried out to evaluate the fermentation characteristics and increased functionality when doenjang was prepared with bamboo salts. Grain type mejus were fermented with mixed starter cultures of Aspergillus oryzae, Bacillus subtilis, and Lactococcus lactis. These mejus were mixed with different kinds of salts-purified salt (PD), sea salt (SD), one-time baked bamboo salt ($1{\times}BD$), three-time baked bamboo salt ($3{\times}BD$), and nine-time baked bamboo salt ($9{\times}BD$)- when doenjangs were prepared. For doenjang fermentation period of 8 weeks at $37^{\circ}C$, the fermentation characteristics of all the groups were compared. The amino type nitrogen content and enzyme activities (protease and ${\alpha}$-amylase) in the samples were significantly increased. In DPPH radical scavenging activities and hydroxyl radical scavenging activities, $9{\times}BD$ (47% and 69%) showed the highest scavenging activities compared to PD (40% and 49%), SD (42% and 57%), $1{\times}BD$ (42% and 64%) and $3{\times}BD$ (45% and 65%) (P<0.05). The anticancer effects of doenjang in HT-29 cancer cells indicated all the groups, especially doenjang prepared with bamboo salts were higher than the others (P<0.05). Apoptosis related genes of Bax and Bcl-2, as well as inflammation related genes of iNOS and COX-2 were regulated by the treatment of doenjangs in HT-29 cancer cells. SD, $1{\times}BD$, $3{\times}BD$, and $9{\times}BD$ increased the expression level of Bax and decreased the expression level of Bcl-2, iNOS, and COX-2. These results suggest that sea salt and bamboo salt especially bamboo salt could improve fermentation characteristics and functionality of doenjang and play an important role in regulating apoptosis and inflammation related genes in cancer cells.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

일반적으로 COX-2, iNOS는 암이나 염증 관련 질환에서 그 발현이 증가되어서 나타나는 것으로 연구되고 있으며, 따라서 COX-2와 iNOS의 발현을 낮추는 치료법을 암의 치료 방법으로 활용하도록 제안되고 있다(43,44). 또한 대장암 환자들의 용종에서의 COX-2 mRNA expression을 분석한 결과, 그 발현 정도가 현저하게 높게 나타난 연구(45)를 바탕으로 본 연구에서의 대장암 세포의 COX-2 mRNA expression의 감소는 된장이 대장암 발현 시 많이 생성되는 COX-2의 inhibitor의 역할로 생각된다. iNOS 또한 인체 대장암 세포에 있어서 그 발현이 높게 나타나고 대장암에서 COX-2의 조절과 관련이 있으며(46), 실제적으로 NO가 다양한 세포에서 COX-2의 활성과 발현을 강화시키는 역할(47)을 한다고 보고하고 있다.
따라서 이에 대한 단점을 보완하고자 개량식 된장 제조법에 대한 연구도 보고되고 있다(9). 본 연구실에서는 전통 된장 제조법과 개량식 된장 제조법을 보완 개선하고자 Aspergillus oryzae, Bacillus subtilis-SKm, Lactococcus lactis-GAm을 이용한 starter 된장(10)을 개발하였다.
본 연구에서는 Jeong(10)이 개발한 방법으로 혼합 스타터(Aspergillus oryzae, Bacillus subtilis-SKm, Lactococcus lactis-GAm)를 이용하여 메주를 만들었고, 정제염과 천일염 및 1, 3, 9회씩 구운 죽염으로 된장을 제조하였다. 소금의 종류와 죽염의 구운 회수의 정도에 따른 된장의 발효 특성과 항산화 효과, 암 세포 성장 억제 효과, 암 세포의 apoptosis 유도 활성 및 염증 관련 유전자 발현을 연구하였고, 이에 기능성이 향상된 된장의 제조에 대한 기초를 마련하고자 하였다.

제안 방법

Bcl-2, Bax, iNOS, COX-2 유전자 발현 분석: HT-29 인체 대장암 세포를 배양하여 된장 메탄올 추출물을 암 세포에 처리한 후 PBS로 세척하여 trizol(Invitrogen Co., Carlsbad, CA, USA)을 이용하여 total RNA를 분리하였다. Oligo dT primer(Invitrogen Co.
DPPH radical 소거 효과 측정: 농도별로 에탄올에 용해시킨 시료 100 μL와 150 μM DPPH(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 용액 100 μL를 96-well plate에 혼합하여 30분간 실온에 방치시킨 후, 540 nm에서 분광광도계(UV/VIS Spectrophotometer, Jasco, Tokyo, Japan)로 흡광도를 측정하였다.
2% 함량과 Bacillus subtilis-SKm을 10⁶ cfu/g되게 접종시킨 후, 30℃에서 48시간 1차 발효를 시켰다. Lactococcus lactis-GAm을 10⁶ cfu/g되게 접종시킨 후, 37℃ 24시간 발효를 시켜서 콩알 메주를 제조하였다(10). 제조된 콩알 메주에 소금과 물을 1:0.
MTT assay: HT-29 인체 대장암세포를 이용하여 된장의 in vitro 항암 효과를 측정하였으며, 그 결과는 Fig. 4와 같다. 0.
Oligo dT primer(Invitrogen Co.)를 사용하면 분리한 RNA 중 mRNA가 모두 cDNA로 만들어지기 때문에 분리된 RNA를 정량한 후, oligo dT primer와 AMV reverse transcriptase를 이용하여 2 μg의 RNA에서 mRNA에 상보적인 ss cDNA로 역전사 시켰다.
Protease 활성은 0.6% casein을 기질로 하여 생성된 tyrosine을 Folin's법으로 측정하였으며, 효소의 활성은 30℃에서 1분간 생성되는 tyrosine의 µg 수로 표시하였다.
pH 측정은 된장을 증류수로 10배 희석하여 pH meter(TP-93, Toko Chemical Laboratories, Tokyo, Japan)로 실온에서 측정하였다. 아미노태 질소는 시료액 20 mL에 중성 formalin 용액 20 mL를 가한 다음 pH 8.
이때 internal control로 housekeeping 유전자인 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase(GAPDH)를 사용하였다. 각 PCR(Bioneer, Daejeon, Korea) 산물들을 1% agarose gel을 이용하여 전기영동하고 ethidium bromide(EtBr, Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)를 이용하여 염색한 후 UV light에서 확인하였다(27).
관능평가: 정제염, 천일염, 죽염을 사용하여 제조한 된장을 된장찌개로 제조하여 관능평가를 실시하였으며 그 결과는 Table 2에 나타내었다. 관능평가 척도는 9점 척도를 이용하여 실시하였으며, 색에 있어서는 6.
된장 발효 시에 정제염, 천일염 및 죽염을 사용하여 된장을 8주간 37℃에서 발효시키면서 발효의 특성 및 관능평가, 항산화, HT-29 암세포의 성장 억제효과와 apoptosis 및 염증관련 유전자 발현 정도를 측정하였다. 발효가 진행되면서 소금의 종류에 관계없이 pH는 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 아미노태 질소는 증가하는 경향을 나타내었다.
반복된 랜덤화 완전 블록 계획에 따라서 훈련된 12명의 관능요원이 공시 된장으로 만든 된장찌개(물 550 mL, 된장 7.5 g, 두부 15 g, 무 15 g, 파 2.5 g, 다시마 2 g, 멸치 2 g)를 이용하여 평가하게 하였다. 평가 항목은 색(color), 짠맛(salty), 쓴맛(bitter), 단맛(sweet), 전체적인 향(flavor) 및 종합 평가(overall acceptability)로 6가지 항목에 대해서 9점 척도법으로(9: 아주 좋음, 5: 보통, 1: 아주 나쁨) 평가하였다.
발효 식품에서 소금은 아주 중요한 역할을 담당하며, 특히 우리나라 전통 식품인 된장은 맛, 향, 색 등의 발효 특성에 의해 된장의 품질이 좌우되는데, 이때 소금이 된장의 발효에 영향을 미친다. 본 연구에서는 Jeong(10)이 개발한 방법으로 혼합 스타터(Aspergillus oryzae, Bacillus subtilis-SKm, Lactococcus lactis-GAm)를 이용하여 메주를 만들었고, 정제염과 천일염 및 1, 3, 9회씩 구운 죽염으로 된장을 제조하였다. 소금의 종류와 죽염의 구운 회수의 정도에 따른 된장의 발효 특성과 항산화 효과, 암 세포 성장 억제 효과, 암 세포의 apoptosis 유도 활성 및 염증 관련 유전자 발현을 연구하였고, 이에 기능성이 향상된 된장의 제조에 대한 기초를 마련하고자 하였다.
pH 측정은 된장을 증류수로 10배 희석하여 pH meter(TP-93, Toko Chemical Laboratories, Tokyo, Japan)로 실온에서 측정하였다. 아미노태 질소는 시료액 20 mL에 중성 formalin 용액 20 mL를 가한 다음 pH 8.4가 될 때까지 0.1 N NaOH로 적정하여 소비된 0.1 N NaOH 용액의 mL 수를 측정하여 formol법으로 아미노태 질소의 함량을 계산하였다(21).
)를 사용하면 분리한 RNA 중 mRNA가 모두 cDNA로 만들어지기 때문에 분리된 RNA를 정량한 후, oligo dT primer와 AMV reverse transcriptase를 이용하여 2 μg의 RNA에서 mRNA에 상보적인 ss cDNA로 역전사 시켰다. 이 cDNA를 template로 사용하여 Bax, Bcl-2, iNOS, COX-2 유전자를 polymerase chain reaction(PCR) 방법으로 특정 유전자 부위를 증폭하였다(Table 1). 이때 internal control로 housekeeping 유전자인 glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase(GAPDH)를 사용하였다.
Lactococcus lactis-GAm을 10⁶ cfu/g되게 접종시킨 후, 37℃ 24시간 발효를 시켜서 콩알 메주를 제조하였다(10). 제조된 콩알 메주에 소금과 물을 1:0.46:1.7(w: w: w) 비율로 첨가하고 37℃에서 8주간 발효시켜서 된장을 제조하였다. 본 연구에 사용된 소금은 정제염((주)한주, Ulsan, Korea)과 천일염 및 각각 1, 3, 9회씩 구운 죽염((주)삼보식품, Buan, Korea)이었다.
메주의 제조는 콩을 12시간 침지한 후 121℃에서 30분간 증자하였다. 증자한 콩을 40~50℃가 될 때까지 식힌 후 Aspergillus oryzae를 콩 무게의 0.2% 함량과 Bacillus subtilis-SKm을 10⁶ cfu/g되게 접종시킨 후, 30℃에서 48시간 1차 발효를 시켰다. Lactococcus lactis-GAm을 10⁶ cfu/g되게 접종시킨 후, 37℃ 24시간 발효를 시켜서 콩알 메주를 제조하였다(10).
5 g, 다시마 2 g, 멸치 2 g)를 이용하여 평가하게 하였다. 평가 항목은 색(color), 짠맛(salty), 쓴맛(bitter), 단맛(sweet), 전체적인 향(flavor) 및 종합 평가(overall acceptability)로 6가지 항목에 대해서 9점 척도법으로(9: 아주 좋음, 5: 보통, 1: 아주 나쁨) 평가하였다. 이때 시료에 대한 편견을 없애기 위하여 시료는 난수표에서 추출한 세자리 숫자로 표시하였다(23).

대상 데이터

MTT assay: 실험에 사용된 HT-29 인체 대장암 세포는 한국세포주은행(Seoul, Korea)으로부터 분양 받아 배양하면서 실험에 사용하였다. 암세포를 100 unit/mL의 penicillin-streptomycin과 10%의 FBS가 함유된 RPMI 1640 medium(GIBCO, Grand Island, NY, USA)을 사용하여 37℃, 5% CO₂ incubator에서 배양하고, 배양된 각각의 암세포는 일주일에 2~3회 refeeding하면서 6~7일마다 계대배양하여 실험에 사용하였다.
7(w: w: w) 비율로 첨가하고 37℃에서 8주간 발효시켜서 된장을 제조하였다. 본 연구에 사용된 소금은 정제염((주)한주, Ulsan, Korea)과 천일염 및 각각 1, 3, 9회씩 구운 죽염((주)삼보식품, Buan, Korea)이었다.
사용된 미생물은 본 연구실에서 이미 연구 개발하여 보고한 Aspergillus oryzae, Bacillus subtilis-SKm(KFCC11520P), Lactococcus lactis-GAm(KFCC11510P)으로서, Aspergillus oryzae는 ㈜충무발효(Ulsan, Korea)에서 구입하였으며 Bacillus subtilis-SKm, Lactococcus lactis-GAm은 전통메주로부터 분리, 동정한 균이다(10). Bacillus subtilis-SKm은 Nutrient Broth(Difco Co.
MTT assay: 실험에 사용된 HT-29 인체 대장암 세포는 한국세포주은행(Seoul, Korea)으로부터 분양 받아 배양하면서 실험에 사용하였다. 암세포를 100 unit/mL의 penicillin-streptomycin과 10%의 FBS가 함유된 RPMI 1640 medium(GIBCO, Grand Island, NY, USA)을 사용하여 37℃, 5% CO₂ incubator에서 배양하고, 배양된 각각의 암세포는 일주일에 2~3회 refeeding하면서 6~7일마다 계대배양하여 실험에 사용하였다. 배양된 암세포는 96 well plate에 well당 2×10⁴ cells/mL가 되도록 180 μL씩 분주하고, 일정 농도로 제조한 시료 20 μL를 첨가하여 37℃, 5% CO₂incubator에서 72시간 배양하였다.
, Tokyo, Japan)로 농축하여 메탄올 추출물을 얻었다. 이들 추출물들은 dimethyl sulfoxide(DMSO, Kanto chemical Co., Tokyo, Japan)에 희석하여 실험에 사용하였다(20).

데이터처리

모든 실험 결과들은 평균±표준편차로 표시하였으며, 실험 결과들의 유의성을 검정하기 위하여 분산분석(ANOVA)을 행한 후 P<0.05 수준에서 Duncan's multiple range test를 실시하였다.

이론/모형

Hydroxyl radical 소거 효과 측정: Chung 등(25)의 방법에 따라 10 mM FeSO4·7H2O-ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt(EDTA)에 10 mM의 2-deoxy-ribose와 농도별 시료용액을 혼합한 다음, 10 mM의 H2O2를 첨가하여 Fenton 반응에 따라 37℃에서 4시간 동안 배양하였다.

성능/효과

4와 같다. 0.5 mg/mL 농도에서 암세포 성장억제 효과를 측정한 결과 모든 시료 처리군에서 암세포 성장억제 효과를 나타내었다. 정제염 된장 73%, 천일염 된장 77%, 1회 죽염 된장 78%, 3회 죽염 된장 81%, 9회 죽염 된장 84%의 암세포 성장 억제율을 나타내었으며 모두 유의적인 차이를 보였다(P<0.
3과 같다. 1.0 mg/mL에서 정제염 된장 49%, 천일염 된장 57%, 1회 죽염 된장 64%, 3회 죽염 된장 65%의 hydroxyl radical 소거효과를 나타내었으며, 9회 죽염 된장이 69%로 가장 높은 소거효과를 나타내었다. 따라서 각각의 된장은 peroxyl radicals 생산 및 종결 단계에서 지질과산화에 대하여 항산화 효과가 있으며, 세포 손상을 예방할 수 있는 것으로 사료된다.
1.0 mg/mL의 농도에서 각 시료 된장은 약 40~47%의 소거효과를 나타내었으며, 9회 죽염 된장이 47%로 유의적으로 가장 높은 소거효과를 나타내었다(P<0.05).
8주간의 발효기간 동안 α-amylase 활성은 죽염된장에서 정제염, 천일염 된장보다 높게 나타났으며, 발효 8주차에 9회 죽염 된장의 α-amylase 활성은 381 unit/100 mL로 유의적으로 가장 높은 값을 나타내었다(P<0.05).
또한 apoptosis를 유도하는 과정은 복잡하고 많은 매개체들의 조절을 거쳐 이루어지는데, 현재 널리 알려져 있는 것은 ROS를 통한 pro-apoptosis를 유도하는 Bax 유전자의 활성과 antiapoptosis와 관련된 Bcl-2 유전자 억제가 널리 알려져 있다(40-42). 9회 죽염 된장에서 Bcl-2 유전자 발현이 현저히 감소되었으며, Bax 유전자 발현이 증가하여서 대장암 세포의 apoptosis를 가장 크게 유도한 것으로 나타났다(Fig. 5). 이것은 Zhao 등(34)의 연구에 의하면 천일염 자체는 Bcl-2, Bax 유전자의 발현을 조절하고 apoptosis를 조절하여 암세포 증식을 억제한다고 보고하였으며, Hwang 등(18)의 연구에 의하면 정제염 된장보다 미네랄 함량이 높은 천일염, 죽염을 사용하여 제조한 된장의 항돌연변이 억제 효과 측정에서도 훨씬 높은 항돌연변이 억제 효과가 나타났다고 보고하였다.
관능평가를 실시한 결과 정제염 된장이 맛, 기호도에서 그 선호도가 가장 낮았으며, 죽염 된장 중에서 9회 죽염 된장의 관능평가가 맛, 기호성 등에서 가장 높은 점수를 획득하였다. DPPH radical 소거효과와 hydroxy radical 소거효과는 1.0 mg/mL에서 정제염 된장에서는 40%, 49%, 천일염 된장에서는 42%, 57%, 1회 죽염 된장은 42%, 64%, 3회 죽염 된장은 45%, 65%, 9회 죽염 된장이 47%, 69%의 소거효과를 나타내었다. HT-29 암세포 성장 억제효과는 모든 된장 처리군에서 암세포 성장 억제효과가 나타났으며, apoptosis 및 염증 관련 유전자의 발현 정도를 분석 결과에서도 모든 된장군에서 iNOS, COX-2, Bcl-2 유전자 발현이 현저히 감소하고, Bax 유전자의 발현은 증가하여서 암 세포의 apoptosis 유도 활성 및 염증 억제를 시키는 것으로 나타났다.
0 mg/mL에서 정제염 된장에서는 40%, 49%, 천일염 된장에서는 42%, 57%, 1회 죽염 된장은 42%, 64%, 3회 죽염 된장은 45%, 65%, 9회 죽염 된장이 47%, 69%의 소거효과를 나타내었다. HT-29 암세포 성장 억제효과는 모든 된장 처리군에서 암세포 성장 억제효과가 나타났으며, apoptosis 및 염증 관련 유전자의 발현 정도를 분석 결과에서도 모든 된장군에서 iNOS, COX-2, Bcl-2 유전자 발현이 현저히 감소하고, Bax 유전자의 발현은 증가하여서 암 세포의 apoptosis 유도 활성 및 염증 억제를 시키는 것으로 나타났다. 정제염으로 제조한 된장, 천일염으로 제조한 된장, 죽염으로 제조한 된장의 순으로 apoptosis 유도 활성 및 염증 억제 효과가 높았다.
pH 및 아미노태 질소: pH의 측정 결과 된장의 발효가 진행될수록 pH가 감소하였다(Fig. 1). 정제염 된장은 발효 0주차에 pH 6.
관능평가: 정제염, 천일염, 죽염을 사용하여 제조한 된장을 된장찌개로 제조하여 관능평가를 실시하였으며 그 결과는 Table 2에 나타내었다. 관능평가 척도는 9점 척도를 이용하여 실시하였으며, 색에 있어서는 6.6으로 9회 죽염 된장이 높은 점수를 받았으며 단맛, 향과 전체적인 선호도에서도 9회 죽염 된장으로 만든 된장찌개에 대한 선호도가 각각 5.5, 6.6, 6.7로 가장 높은 점수를 받았다. 다음으로는 3회 죽염 된장과 1회 죽염 된장 순으로 선호도가 높았다.
정제염으로 사용한 된장에서는 천일염과 죽염으로 제조한 된장보다 아미노태 질소 함량과 효소 활성에서 낮은 결과를 나타내었다. 관능평가를 실시한 결과 정제염 된장이 맛, 기호도에서 그 선호도가 가장 낮았으며, 죽염 된장 중에서 9회 죽염 된장의 관능평가가 맛, 기호성 등에서 가장 높은 점수를 획득하였다. DPPH radical 소거효과와 hydroxy radical 소거효과는 1.
2로 감소하였다. 그리고 죽염으로 된장을 제조한 군들에서는 1회 구운 죽염 된장은 pH 7.0에서 6.2, 3회 구운 죽염 된장은 pH 7.6에서 6.3, 그리고 9회 구운 죽염 된장은 pH 7.8에서 6.1로 감소하였다. 죽염을 사용한 된장에서 초기 pH가 높은 이유는 죽염의 pH가 천일염, 정제염보다 높기 때문인 것으로 사료된다(16).
된장의 발효가 진행될수록 아미노태 질소의 함량이 증가하였으며(Fig. 1), 발효 8주차에 아미노태 질소 함량은 9회 죽염 된장이 752 mg%로 가장 많았고, 3회 죽염, 1회 죽염, 천일염, 정제염을 첨가한 된장 순으로 729 mg%, 719 mg%, 687 mg%, 626 mg% 함량을 나타내었다. 또한 죽염을 첨가한 된장군이 천일염, 정제염을 첨가한 된장에 비해 유의적으로 높은 함량을 보였다(P<0.
0 mg/mL에서 정제염 된장 49%, 천일염 된장 57%, 1회 죽염 된장 64%, 3회 죽염 된장 65%의 hydroxyl radical 소거효과를 나타내었으며, 9회 죽염 된장이 69%로 가장 높은 소거효과를 나타내었다. 따라서 각각의 된장은 peroxyl radicals 생산 및 종결 단계에서 지질과산화에 대하여 항산화 효과가 있으며, 세포 손상을 예방할 수 있는 것으로 사료된다. 이러한 결과로부터 된장 발효 시 사용되는 소금이 된장의 항산화 효과에도 영향을 미치는 것으로 보인다.
따라서 본 연구에서 사용된 혼합 스타터 된장이 발효기간 중 계속적으로 높은 α-amylase 활성을 유지하는 것으로 생각되어진다.
iNOS 또한 인체 대장암 세포에 있어서 그 발현이 높게 나타나고 대장암에서 COX-2의 조절과 관련이 있으며(46), 실제적으로 NO가 다양한 세포에서 COX-2의 활성과 발현을 강화시키는 역할(47)을 한다고 보고하고 있다. 따라서 천일염과 죽염을 이용한 된장이 COX-2와 iNOS의 발현을 감소시킨 결과가 높은 것을 바탕으로 된장은, 특히 9회 죽염으로 제조된 된장은 이러한 염증 유전자 발현의 inhibitor로서 효과적이라고 할 수 있다.
또한 죽염 된장군은 천일염, 정제염 된장보다 유의적으로 높은 protease 활성을 나타내었다(P<0.05).
또한 죽염을 첨가한 된장군이 천일염, 정제염을 첨가한 된장에 비해 유의적으로 높은 함량을 보였다(P<0.05).
본 연구에서도 된장 제조 시 사용한 소금이 유전자 발현에 큰 영향을 미친 것으로 사료된다. 또한 천일염보다는 죽염, 특히 9회 죽염을 이용한 된장에서 이러한 효과가 더욱 우수하였다.
2에 나타난 바와 같다. 모든 시료 된장들의 protease 활성은 발효가 진행됨에 따라 증가하였으며, 발효 8주차에 9회 죽염 된장의 protease 활성은 292 unit/g으로 실험군들 중 가장 높은 결과를 나타내었다. 또한 죽염 된장군은 천일염, 정제염 된장보다 유의적으로 높은 protease 활성을 나타내었다(P<0.
된장 발효 시에 정제염, 천일염 및 죽염을 사용하여 된장을 8주간 37℃에서 발효시키면서 발효의 특성 및 관능평가, 항산화, HT-29 암세포의 성장 억제효과와 apoptosis 및 염증관련 유전자 발현 정도를 측정하였다. 발효가 진행되면서 소금의 종류에 관계없이 pH는 전체적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, 아미노태 질소는 증가하는 경향을 나타내었다. Protease와 α-amylase 활성은 발효의 진행에 따라 증가하였다.
본 연구 결과 역시 소금의 종류에 따른 암세포 성장 억제율의 차이가 나타났으며, 정제염에 비해 상대적으로 미네랄 등의 함량이 높은 천일염을 사용한 된장에서 천일염을 사용한 된장보다는 죽염을 사용한 된장에서 암세포의 억제율이 높게 나타났다. 따라서 소금의 종류가 된장의 항암 효과 차이를 나타내는 데에 중요한 역할을 하는 것으로 사료되며, 이것은 소금 자체에서 기인하는 효과이기도 하고(34), 앞서 설명하였던 발효 양상의 차이에 따른 활성성분의 차이에 의한 것이기도 한 것으로 보인다.
이것은 Zhao 등(34)의 연구에 의하면 천일염 자체는 Bcl-2, Bax 유전자의 발현을 조절하고 apoptosis를 조절하여 암세포 증식을 억제한다고 보고하였으며, Hwang 등(18)의 연구에 의하면 정제염 된장보다 미네랄 함량이 높은 천일염, 죽염을 사용하여 제조한 된장의 항돌연변이 억제 효과 측정에서도 훨씬 높은 항돌연변이 억제 효과가 나타났다고 보고하였다. 본 연구에서도 된장 제조 시 사용한 소금이 유전자 발현에 큰 영향을 미친 것으로 사료된다. 또한 천일염보다는 죽염, 특히 9회 죽염을 이용한 된장에서 이러한 효과가 더욱 우수하였다.
그밖에도 원료의 분해에 의하여 생성된 아미노산, 펩티드 성분들, 페놀화합물들 및 melanoidin 성분들에 의해 이러한 항산화 효과가 나타나는 것으로 보고되고 있다(35). 앞선 실험 결과로 볼 때 소금의 종류는 된장의 발효 양상에 큰 영향을 미치는 것으로 보이며, 정제염, 천일염에 비해 미네랄 및 기타 생리활성 성분이 풍부한 죽염을 첨가한 된장의 발효가 보다 잘 진행되는 것으로 나타났다. 따라서 이러한 활발한 발효로 인해 된장 속에 항산화물질의 종류와 함량의 차이가 생기며, 이로부터 라디칼 소거효과의 차이가 나타나는 것으로 사료된다.
짠맛에서는 모든 군에서 수치적 차이는 발생하였으나, 통계적인 유의성은 없었다. 앞선 연구 결과에서 아미노태 질소, 효소활성이 9회 죽염 된장에서 가장 높았으며, 관능평가에서도 전체적 기호도와 선호도가 높았다. 하지만 실제적으로 9회 죽염을 된장 제조 시 사용하기 위하여 경제적인 부분을 고려하여야 한다.
정제염으로 제조한 된장, 천일염으로 제조한 된장, 죽염으로 제조한 된장의 순으로 apoptosis 유도 활성 및 염증 억제 효과가 높았다. 이상의 결과로 된장 제조 시에 정제염보다는 천일염이나 죽염을 이용하고, 특히 굽는 횟수가 증가한 죽염을 사용하여 된장을 발효시킨다면, 된장의 발효 우수성 및 기능성 증가를 갖는 된장 제조가 가능할 것으로 나타났다.
정제염 된장 73%, 천일염 된장 77%, 1회 죽염 된장 78%, 3회 죽염 된장 81%, 9회 죽염 된장 84%의 암세포 성장 억제율을 나타내었으며 모두 유의적인 차이를 보였다(P<0.05).
1). 정제염 된장은 발효 0주차에 pH 6.9에서 발효 8주차에 pH 6.2로 감소하였으며, 천일염 된장은 pH 7.0에서 6.2로 감소하였다. 그리고 죽염으로 된장을 제조한 군들에서는 1회 구운 죽염 된장은 pH 7.
Protease와 α-amylase 활성은 발효의 진행에 따라 증가하였다. 정제염으로 사용한 된장에서는 천일염과 죽염으로 제조한 된장보다 아미노태 질소 함량과 효소 활성에서 낮은 결과를 나타내었다. 관능평가를 실시한 결과 정제염 된장이 맛, 기호도에서 그 선호도가 가장 낮았으며, 죽염 된장 중에서 9회 죽염 된장의 관능평가가 맛, 기호성 등에서 가장 높은 점수를 획득하였다.
HT-29 암세포 성장 억제효과는 모든 된장 처리군에서 암세포 성장 억제효과가 나타났으며, apoptosis 및 염증 관련 유전자의 발현 정도를 분석 결과에서도 모든 된장군에서 iNOS, COX-2, Bcl-2 유전자 발현이 현저히 감소하고, Bax 유전자의 발현은 증가하여서 암 세포의 apoptosis 유도 활성 및 염증 억제를 시키는 것으로 나타났다. 정제염으로 제조한 된장, 천일염으로 제조한 된장, 죽염으로 제조한 된장의 순으로 apoptosis 유도 활성 및 염증 억제 효과가 높았다. 이상의 결과로 된장 제조 시에 정제염보다는 천일염이나 죽염을 이용하고, 특히 굽는 횟수가 증가한 죽염을 사용하여 된장을 발효시킨다면, 된장의 발효 우수성 및 기능성 증가를 갖는 된장 제조가 가능할 것으로 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	소금에 혼입된 무기물은?	소금은 발효 식품에서 부패 미생물을 억제하고 내염성의 발효 미생물이 선택적으로 생장할 수 있도록 조절해 주는 역할을 하고 있다(11,12). 소금은 CaSO4, MgSO4, MgCl2, KCl 등의 많은 무기물이 혼입되어 있어 소금을 첨가한 김치, 장유, 젓갈 등 발효식품의 미생물 생육과 발효과정에서 무기물의 공급원으로도 중요하다(13,14).
	된장이란?	된장은 우리나라의 대표 전통식품으로 대두를 주원료로 하여 발효된 조미 및 단백질 공급 식품이다. 이러한 된장은 발효 시에는 독특한 맛과 냄새 등이 생성되며, 발효 후 완성된 된장은 아미노산, 유기산, 미네랄 및 비타민류 등을 풍부히 함유하고 있어 영양원으로서 매우 중요하다(1).
	굽는 횟수가 증가한 죽염은 색과 냄새가 어떻게 되는가?	죽염은 천일염을 대나무통에 넣고 진흙으로 봉하여 800~1,200°C 이상에서 구워서 구운 횟수에 따라서 1, 3, 9회씩 구운 죽염이 상품화 되어서 판매되고 있다(15). 죽염은 제조과정에서 대나무 성분 등 많은 성분들을 함유하게 되며, 구운 횟수가 증가할수록 소금의 색은 어두운 회색을 띄고 유황냄새가 난다. 9회 구운 죽염은 자색을 띄며, 민간 약재로도 사용되고 있다(16).

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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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