[논문]생체친화성 균주에 의한 인삼열매증포 추출물의 최적발효조건 및 항산화활성

김승태; 김희정; 장수길; 이도익; 주성수

doi:10.9721/kjfst.2013.45.1.77

생체친화성 균주에 의한 인삼열매증포 추출물의 최적발효조건 및 항산화활성
Establishment of Optimal Fermentation Conditions for Steam-dried Ginseng Berry via Friendly Bacteria and Its Antioxidant Activities 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.45 no.1, 2013년, pp.77 - 83

김승태 (강릉원주대학교 생명과학대학 생물의약신소재연구실) , 김희정 (강릉원주대학교 생명과학대학 생물의약신소재연구실) , 장수길 (강릉원주대학교 생명과학대학 생물의약신소재연구실) , 이도익 (중앙대학교 약학대학 면역질환연구실) , 주성수 (강릉원주대학교 생명과학대학 생물의약신소재연구실)

초록
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본 연구에서는 인삼의 뿌리보다 활성성분의 함량 및 종류가 많은 것으로 알려지고 있는 인삼열매를 7증7포 증숙처리 후 확보한 열수추출물에 대한 발효에 적합한 발효균주의 선발과 발효의 조건을 탐색하여 효능이 개선된 기능성소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 연구결과 5종의 생체친화형 세균(L. fermentarum, L. plantarum, L. brevis, L. casei, B. subtillis) 중 L. plantarum에서 우수한 발효능이 있는 것으로 확인하였으며, 특히 L. plantarum 으로 증포인삼열매 추출물을 발효 시 효과적인 항산화활성이 관찰되었다. 더욱이, L. plantarum으로 발효 시 인삼의 중요 활성성분인 진세노사이드의 함량 및 성분의 변화가 관찰되었고 비발효시 관찰되지 않았던 높은 수준의 Rg3를 포함한 Rh1, Rg2, Rd, 및 Rh2가 관찰되어 발효물의 약리학적 적용도 가능할 것으로 사료된다. 이와 같은 결과를 토대로, 증포인삼열매추출물은 L. plantarum에 의해 효과적으로 발효가 되며, 발효 후 나타나는 항산화활성 및 진세노사이드의 성분/함량의 변화가 치료적 수준에 적합한 후보물질로의 개발이 가능 할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we observed optimal conditions and suitable bacteria for the fermentation of steam-dried ginseng berry extracts (SGB) and determined antioxidant effects of the fermented extracts. Five bacteria (Lactobacillus fermentarum, L. plantarum, L. brevis, L. casei, Bacillus subtillis) were examined on their growth activities and viabilities in various culture temperatures ($25-35^{\circ}C$) and concentrations (25-100%). L. plantarum was considered to be the most suitable bacteria for the fermentation in both growth activity and viability. Moreover, the extracts fermented with L. plantarum showed more potent antioxidant efficacy in both 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical and hydroxyl radical scavenging assay. High performance liquid chromatography analysis revealed that fermentation with L. plantarum changed the contents and components of ginsenosides. In conclusion, these data suggest that L. plantarum efficiently ferment SGB and the fermented extracts may have therapeutical values against oxidative stress and be a good candidate in adjuvant therapy where ginsenoside would be the main composition.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

즉, DPPH는 화학적으로 안정화 된 수용성 자유기로서 517 nm에서 특징적인 광흡수를 나타내는 보라색 화합물이며, 항산화활성이 있는 물질과 만나면 전자를 내어주면서 라디칼(DPPH)이 소멸되어 보라색빛깔에서 노란색으로 색깔이 변하게 되어 산화 활성을 육안으로도 쉽게 관찰할 수 있는 장점이 있다. 따라서 증포발효물과 비증포발효물의 항산화활성을 비교하여 증포 후 발효의 과정이 항산화활성을 증진시키는지의 여부와 L. plantarum과 B. subtilis 중 항산화활성 증진에 효과적으로 작용하는 균주를 선발하고자 하였다. 비증포발효물을 사용한 DPPH 소거능 분석에서 유의한 수준의 항산화활성이 관찰되지 않았으나(Fig.
당뇨모델인 C57BL/6J ob/ob 모델 및 고혈당 동물모델에서 인삼열매가 인삼뿌리보다 우수한 항 당뇨활성과 항 고혈당효과가 있음을 입증하였고 진세노사이드 함량 비교 시 인삼열매에서 높게 증가한 Re를 인삼열매의 특징인 것으로 보고하였으며(3,7), 이차 가공 형태인 증기가열 후 얻어진 진세노사이드의 성분변화(Rg3 증가)가 항암활성이 있음을 입증하여 인삼열매의 다양한 약리학적 적용성을 제시하였다(11). 본 연구에서는 익지 않은 인삼열매를 수확하여 7번 찌고 말리는 과정을 통해 얻어진 증포 산물로부터 열수추출물을 얻고 진세노사이드를 포함한 추출물의 활성물질의 생리활성을 증진시키기 위해 비배당화(당 제거)에 적합한 생체친화성 균주를 선발하고 최적의 발효조건을 구축하고자하였으며 선발된 균주에서 최적의 조건 하에 발효된 인삼열매증포 추출물의 증대된 항산화능을 확인하고자하였다.
동양의학에서는 일반적으로 인삼의 주 효능 부위로서 뿌리를 사용하고 있으며, 2차적인 가공법을 적용하여 이들에 존재하는 활성성분인 진세노사이드의 함량을 높여 효능효과를 극대화하려는 연구가 많이 시도되고 있다. 본 연구에서는 인삼뿌리에 존재하는 주 효능 성분인 진세노사이드 성분의 종류와 함량이 다른 열매를 7증7포 및 열수추출을 한 후 효능의 극대화를 위해 비당화과정인 발효수행의 최적균주 및 최적조건을 확인하고 최적균주로 선발된 균발효 전후 얻어진 증포 실험물질 간 항산화 효과를 확인하여 최적의 발효조건과 더불어 증진된 2차적 생리활성효과를 확인하고자 하였다. 이러한 관점에서 인삼열매와 더불어 증포의 과정은 매우 흥미로운 연구대상이며, 결론적으로 앞서 보고된 연구의 결과와 본 연구의 결과가 일관된 과학적 배경을 가지는 것으로 사료되어, 본 연구에서 도출된 결과인 인삼열매증포, 추출 및 발효과정을 통해 보다 개선된 약물학적 효능효과를 가지는 기능성 소재로서의 개발이 가능할 것으로 생각된다.
본 연구에서는 인삼의 뿌리보다 활성성분의 함량 및 종류가 많은 것으로 알려지고 있는 인삼열매를 7증7포 증숙처리 후 확보한 열수추출물에 대한 발효에 적합한 발효균주의 선발과 발효의 조건을 탐색하여 효능이 개선된 기능성소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 연구결과 5종의 생체친화형 세균(L.

제안 방법

plantarum에서 상대적으로 안정한 생장활성을 나타내었다. 5종의 실험균주의 발효 후 생존력(viability)을 확인하기 위해 72시간 발효 후 각 균을 solid agar plate에 streaking 하여 균의 최대 성장 시점까지 배양 후 관찰을 하였다(Fig. 3). 이 실험의 결과로부터 FSGB 발효 시 생존력이 강한 균 종을 선발하고자 하였으며, Fig.
7증7포 및 열수추출의 과정을 거쳐 얻어진 추출물에 5종의 생체친화형 균주를 각각 접종하여 각각 다른 배양온도(25℃ 및 35℃) 및 농도(25% 및 100%) 조건 하에서 발효를 하였다. Fig.
FSGB에 적합한 발효균주로 사료되는 L. plantarum과 B. subtilis 발효추출물의 2차 효능으로서 항산화활성을 측정하였으며, 실험 물질은 동일한 농도(100%)와 배양온도(25℃ 및 35℃) 하에서 발효하고 배양액을 감압 농축하여 멸균증류수에 용해 후 본 실험에 사용하였다. 항산화효능검색은 DPPH 라디칼 소거능과 hydroxyl 라디칼의 단백질 분해억제능을 통해 확인하였다.
Target protein으로서 BSA를 0.5 µg/mL 농도가 되도록 하고 Cu2+(100 µM), H2O2(2.5 mM)을 첨가하여 실험물질(FGB; fermented ginseng berry, FSGB; fermented steamdried ginseng berry) 100 µg/mL를 함께 혼합 및 반응 후 12% SDS-polyacrylamide gel에 전기 영동하여 BSA 단백질의 degradation 저해정도를 확인하였다.
5 L 멸균 3차 증류수와 함께 약탕 기를 이용하여 100℃에서 2시간 동안 끓여 열수추출을 하였다. 각 균에 의한 추출물 발효에 앞서 추출원액을 Watmann No. 1필터로 거른 후 고농도(100%) 및 저농도(추출원액 25%:멸균증류수 75%)로 분류하여 원료 실험군으로 사용하였다. 열수추출물의 발효를 위해 생체친화성이 높은 식물계 유산균 2종(L.
수준으로 접종하여 각 시간별 발효가 종료된 시점에서 확보하였다. 각 발효균주의 발효 중 건강상태를 확인하기 위해 고체배지 위에 dropping을 한 후 각 온도별(25℃ 및 35℃) 동일한 성장조건에서 생장하는 패턴을 비교분석하였으며, 고체배지위에 각 발효 균주를 streaking하여 colonization 경향성을 분석하였다.
라디칼은 DPPH 0.3 mM을 함유한 methanol 용액을 제조하여 100 µg/mL 시험물질을 혼합한후 실온에서 10분간 반응 후 517 nm에서 흡광도를 측정하여 실험물질 간 라디칼 소거능을 비교분석하였다.
발효, 비발효 증포인삼열매의 ginsenoside 의 구성성분과 함량 정도를 알아보기 위하여 HPLC(HP 1100 series, Agilent, CA, USA)로 분석하였다. 분석 조건은 시료의 경우 증류수를 사용하여 희석하였고 water(A)과 acetonitrile(B)(HPLC grade, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 이동상으로 하여 유속은 1.
실험에 사용될 균주들을 MRS-agar plate에 접종하여 stock plate 를 만들고 MRS broth에 3회 계대 배양 후 원심분리(3,000×g, 20 min)한 다음 cell pellet을 준비 하였다. 배양 발효실험은 멸균 시험물질 mL 당 10⁷-10⁸ cfu수준으로 유산균을 접종하여 20-45℃에서 12, 24, 36, 48시간 동안 최적 배양 조건을 확보 하였다. 본 실험에서는 25℃와 35℃에서 비교할 수준의 결과로부터 두 지점의 온도와 0, 12, 24, 48, 72시간의 경시적 변화를 두고 최적의 발효조건을 탐색하였다.
배양 발효실험은 멸균 시험물질 mL 당 10⁷-10⁸ cfu수준으로 유산균을 접종하여 20-45℃에서 12, 24, 36, 48시간 동안 최적 배양 조건을 확보 하였다. 본 실험에서는 25℃와 35℃에서 비교할 수준의 결과로부터 두 지점의 온도와 0, 12, 24, 48, 72시간의 경시적 변화를 두고 최적의 발효조건을 탐색하였다. 최적발효조건은 균주의 생장능을 관찰하기 위해 발효 중인 균을 각 시간별로 취하여 고체배지에 dropping 후 생장 수준과 streaking 후 생장패턴을 비교하여 탐색하였다.
본 연구에 사용된 발효균주의 생장능 평가를 위해 각 균을 25℃와 35℃군으로 나누고 저농도/고농도 및 0-72시간 별 균주의 생장 및 생장억제 여부는 spectrophotometer(absorbance 600 nm)를 이용하여 판단하였으며, 실험에 사용된 추출물은 시료에 10⁷-10⁸수준으로 접종하여 각 시간별 발효가 종료된 시점에서 확보하였다. 각 발효균주의 발효 중 건강상태를 확인하기 위해 고체배지 위에 dropping을 한 후 각 온도별(25℃ 및 35℃) 동일한 성장조건에서 생장하는 패턴을 비교분석하였으며, 고체배지위에 각 발효 균주를 streaking하여 colonization 경향성을 분석하였다.
, Gyeonggi, Korea), 실험물질에 대한 증거표본(Specimen voucher: KWNU80942)은 강원대학교 식물표본관(Kangwon National University Herbarium; KWNU)에 보관하였다. 실험물질 확보를 위해 수행한 증포 횟 수는 4-9회의 다양한 증포실험결과 7회 반복 증포 시 Rg3를 포함한 진세노사이드의 함량이 가장 급격히 증가했으며 이 후 미미한 함량증가가 관찰되어 최종적으로 7증7포의 조건을 본 실험에 적용하였다(data not shown). 추출은 비증포열매(GB)와 증포열매(SGB)를 각각 100 g 씩 취하여 미립분쇄기 미세파쇄 후 잡균의 성장을 막기 위해 autoclave에서 감압 멸균하고 1.
총 5종 균의 계대배양은 Lactobacillus 와 Bacillus균으로 구분하여 각각 MRS(deMan, Rogosa and Sharpe, BD, Franklin Lakes, NJ, USA) broth 및 Nutrient broth(BD)를 사용하였으며, 고체배지에는 agarose를 첨가하여 실험의 목적에 따라 사용하였다. 실험에 사용될 균주들을 MRS-agar plate에 접종하여 stock plate 를 만들고 MRS broth에 3회 계대 배양 후 원심분리(3,000×g, 20 min)한 다음 cell pellet을 준비 하였다.
본 실험에서는 25℃와 35℃에서 비교할 수준의 결과로부터 두 지점의 온도와 0, 12, 24, 48, 72시간의 경시적 변화를 두고 최적의 발효조건을 탐색하였다. 최적발효조건은 균주의 생장능을 관찰하기 위해 발효 중인 균을 각 시간별로 취하여 고체배지에 dropping 후 생장 수준과 streaking 후 생장패턴을 비교하여 탐색하였다.
실험물질 확보를 위해 수행한 증포 횟 수는 4-9회의 다양한 증포실험결과 7회 반복 증포 시 Rg3를 포함한 진세노사이드의 함량이 가장 급격히 증가했으며 이 후 미미한 함량증가가 관찰되어 최종적으로 7증7포의 조건을 본 실험에 적용하였다(data not shown). 추출은 비증포열매(GB)와 증포열매(SGB)를 각각 100 g 씩 취하여 미립분쇄기 미세파쇄 후 잡균의 성장을 막기 위해 autoclave에서 감압 멸균하고 1.5 L 멸균 3차 증류수와 함께 약탕 기를 이용하여 100℃에서 2시간 동안 끓여 열수추출을 하였다. 각 균에 의한 추출물 발효에 앞서 추출원액을 Watmann No.
subtilis 발효추출물의 2차 효능으로서 항산화활성을 측정하였으며, 실험 물질은 동일한 농도(100%)와 배양온도(25℃ 및 35℃) 하에서 발효하고 배양액을 감압 농축하여 멸균증류수에 용해 후 본 실험에 사용하였다. 항산화효능검색은 DPPH 라디칼 소거능과 hydroxyl 라디칼의 단백질 분해억제능을 통해 확인하였다. 즉, DPPH는 화학적으로 안정화 된 수용성 자유기로서 517 nm에서 특징적인 광흡수를 나타내는 보라색 화합물이며, 항산화활성이 있는 물질과 만나면 전자를 내어주면서 라디칼(DPPH)이 소멸되어 보라색빛깔에서 노란색으로 색깔이 변하게 되어 산화 활성을 육안으로도 쉽게 관찰할 수 있는 장점이 있다.

대상 데이터

실험물질 및 사용균주 실험물질은 4년생 이상의 익기직전의 인삼열매를 경기도 연천군 인삼재배지에서 수확하여 70% 에탄올 처리 후 건조시킨 뒤 7증7포의 증포과정을 거친 열매를 원료로 사용하였고(Korea Genetic Pharm Co. Ltd., Gyeonggi, Korea), 실험물질에 대한 증거표본(Specimen voucher: KWNU80942)은 강원대학교 식물표본관(Kangwon National University Herbarium; KWNU)에 보관하였다. 실험물질 확보를 위해 수행한 증포 횟 수는 4-9회의 다양한 증포실험결과 7회 반복 증포 시 Rg3를 포함한 진세노사이드의 함량이 가장 급격히 증가했으며 이 후 미미한 함량증가가 관찰되어 최종적으로 7증7포의 조건을 본 실험에 적용하였다(data not shown).
실험에 사용될 균주들을 MRS-agar plate에 접종하여 stock plate 를 만들고 MRS broth에 3회 계대 배양 후 원심분리(3,000×g, 20 min)한 다음 cell pellet을 준비 하였다.
양성대조군으로서 항산화 효과가 우수한 ascorbic acid(50 µM)를 사용하였다.
1필터로 거른 후 고농도(100%) 및 저농도(추출원액 25%:멸균증류수 75%)로 분류하여 원료 실험군으로 사용하였다. 열수추출물의 발효를 위해 생체친화성이 높은 식물계 유산균 2종(L. plantarum; KCCM 11322, L. brevis; KCCM 11509), 장관계 유산균 2종(L. casei; KCCM 12452, L. fermentarum; KCCM 35461) 및 청국장균(Bacillus subtillis; KCCM 41459)을 사용하였다. 각 균의 배양은 KCCM(Korean Culture Center of Microorganisms, Seoul, Korea)의 지침에 따라 1차 계대배양 후 본 실험에 사용하였다.

데이터처리

결과분석은 GraphPad Prizm 5.01 software(GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, USA)를 이용하여 p<0.05일 때 통계적 유의성(One-Way ANOVA)이 있음을 인정하였고, gel electrophoresis는 MiniBIS Pro GelDoc program(BioSystem atica, Wales, UK)을 통해 band intensity의 상대비교 분석을 실시하였다.

이론/모형

fermentarum; KCCM 35461) 및 청국장균(Bacillus subtillis; KCCM 41459)을 사용하였다. 각 균의 배양은 KCCM(Korean Culture Center of Microorganisms, Seoul, Korea)의 지침에 따라 1차 계대배양 후 본 실험에 사용하였다.

성능/효과

2D-E). 1차 발효조건 탐색 시 L. plantarum과 함께 적합한 발효균주로서 B. subtilis를 고려하였으나 최종 발효 후 균활성이 다소 불안정한 것으로 나타나 B. subtilis을 발효균주로 사용 시 미세조건을 고려하여야 할 것으로 생각된다. 35℃ 발효조건은 본 연구에 사용된 5종의 균 모두에서 생장활성에 영향을 줄 것으로 예상되었으나 L.
subtilis을 발효균주로 사용 시 미세조건을 고려하여야 할 것으로 생각된다. 35℃ 발효조건은 본 연구에 사용된 5종의 균 모두에서 생장활성에 영향을 줄 것으로 예상되었으나 L. plantarum에서 상대적으로 안정한 생장활성을 나타내었다. 5종의 실험균주의 발효 후 생존력(viability)을 확인하기 위해 72시간 발효 후 각 균을 solid agar plate에 streaking 하여 균의 최대 성장 시점까지 배양 후 관찰을 하였다(Fig.
7증7포 및 열수추출의 과정을 거쳐 얻어진 추출물에 5종의 생체친화형 균주를 각각 접종하여 각각 다른 배양온도(25℃ 및 35℃) 및 농도(25% 및 100%) 조건 하에서 발효를 하였다. Fig. 1A-D에서 나타난 바와 같이 총 72시간을 발효하는 동안 각 시점별(12, 24, 48 및 72시간) 배양액을 취하여 흡광도 600 nm에서 측정한 결과 균의 생장성은 모든 조건 하에서 L. plantarum과 B. subtilis에 의해 발효가 잘 진행되고 있음을 알 수 있었고 생장조건은 각 균별로 다른 양상을 나타내었다. 특히 발효의 최적 시점은 48시간 이내일 것으로 사료되었으며 추출물 농도가 생장에 미치는 영향은 미미한 것으로 사료되었다.
또한 이전의 연구(19)에서 30o C 발효 조건 유래 SGB 에 의한 단백질 분해억제능이 일정농도 이상(10 µg/mL)에서 우수한 효과가 있는 것으로 관찰되어 본 연구의 결과는 hydroxyl 라디칼 특이적 반응인 것으로 사료된다.
발효균주의 생장활성 및 생존력 탐색을 위해 FSGB를 각 균주와 함께 배양하여 각 시점별(0, 12, 24, 48 및 72시간) 균의 생장 활성(growth activity)을 관찰한 결과 L. fermentum, L. plantarum 및 L. brevis는 25 배양조건 및 각 농도(25% 및 100%)에서 균 생장이 잘 되고 있음을 확인하였으나(Fig. 2A-C), B. subtilis 및 L. casei 경우 발효시간, 온도 및 농도에 의해 생장에 영향을 받는 것으로 사료되었다(Fig. 2D-E). 1차 발효조건 탐색 시 L.
본 연구에서 도출된 결과를 바탕으로 L. plantarum을 이용한 발효 추출물과 비발효 추출물간 성분변화를 HPLC를 통하여 분석한 결과 발효 추출물에서 진세노사이드 Rh1, Rg2, Rd, Rg3 및 Rh2가 관찰되었고 특히 비발효 추출물에서 미세량이 관찰되었던 Rg3가 다량 관찰되어 L. plantarum 발효 시 진세노사이드의 성분및 함량의 변화가 있음을 알 수 있었다(Table 1, Fig. 5A). Attele 등(3)은 Panax ginseng 열매의 진세노사이드는 그 뿌리와 비교하여 Re, Rb2 및 Rd에서 함량이 매우 높게 존재함을 밝혔고, 이중 Re성분이 항당뇨 효능을 가지는 활성 성분일 것으로 보고하였다.
본 연구에서 수행한 항산화실험에서 DPPH 소거능은 25o C 유래 FSGB에서 유의한 효과가 나타났으며, 금속이온촉매 산화억제실험(BSA 분해)에서는 35o C 유래 FSGB에서 상대적으로 좋은 활성이 있는 것으로 나타났다. 실험적으로 항산화물질에 의해 DPPH 분자가 전자 또는 수소라디칼을 받아들여 안정한 diamagnetic(반 자성) 분자를 유도하는 직접적인 라디칼 소거능을 측정하는 방법인 반면, 금속이온 촉매반응에 의해 생성되는 hydroxyl 라디칼 소거에 따른 단백질 분해는 이차적 단백질과의 반응에 대한 결과를 반영한다.
subtilis 중 항산화활성 증진에 효과적으로 작용하는 균주를 선발하고자 하였다. 비증포발효물을 사용한 DPPH 소거능 분석에서 유의한 수준의 항산화활성이 관찰되지 않았으나(Fig. 4A), 증포발효물(Fig. 4B)의 경우 L. plantarum과 B. subtilis 발효 시 25℃의 배양조건에서 매우 우수한 항산화 활성을 나타내었다. 특히 L.
본 연구에서는 인삼의 뿌리보다 활성성분의 함량 및 종류가 많은 것으로 알려지고 있는 인삼열매를 7증7포 증숙처리 후 확보한 열수추출물에 대한 발효에 적합한 발효균주의 선발과 발효의 조건을 탐색하여 효능이 개선된 기능성소재로서의 가능성을 확인하고자 하였다. 연구결과 5종의 생체친화형 세균(L. fermentarum, L. plantarum, L. brevis, L. casei, B. subtillis) 중 L. plantarum에서 우수한 발효능이 있는 것으로 확인하였으며, 특히 L. plantarum 으로 증포인삼열매 추출물을 발효 시 효과적인 항산화활성이 관찰되었다. 더욱이, L.
3). 이 실험의 결과로부터 FSGB 발효 시 생존력이 강한 균 종을 선발하고자 하였으며, Fig. 3B의 L. plantarum에서 온도 및 농도의 주어진 조건하에서 매우 양호한 생존력을 가짐이 확인되었다. 반면, B.
subtilis 유래의 물질에 의한 hydroxyl 라디칼의 단백질 분해억제는 나타나지 않았다. 이와 같은 결과로부터 인삼열매 증포 후 1차적 발효의 조건을 충족하는 균주는 L. plantarum과 B. subtilis인 것으로 사료되었으나 2차적 약물학적 특징을 가지는 물질을 도출하기 위해서는 L. plantarum 사용이 유리할 것으로 생각된다.
4C). 즉, L. plantarum 유래의 증포발효물(FSGB)에 의한 라디칼의 단백질 분해가 비증포발효물(FGB)보다 효과적으로 억제됨을 확인할 수 있었으나 B. subtilis 유래의 물질에 의한 항산화활성 증진의 특징은 나타나지 않았다. 더욱이 35℃ 배양조건에서 발효되는 경우 B.
subtilis 발효 시 25℃의 배양조건에서 매우 우수한 항산화 활성을 나타내었다. 특히 L. plantarum의 경우 B. subtilis에 비해 상대적으로 우수한 항산화 활성을 가질 것으로 생각되었다. 이와 같은 결과는 생성되는 hydroxyl 라디칼에 의한 단백질 분해억제능에서 재확인되었다(Fig.
subtilis에 의해 발효가 잘 진행되고 있음을 알 수 있었고 생장조건은 각 균별로 다른 양상을 나타내었다. 특히 발효의 최적 시점은 48시간 이내일 것으로 사료되었으며 추출물 농도가 생장에 미치는 영향은 미미한 것으로 사료되었다. L.

후속연구

plantarum 으로 증포인삼열매 추출물을 발효 시 효과적인 항산화활성이 관찰되었다. 더욱이, L. plantarum으로 발효 시 인삼의 중요 활성성분인 진세노사이드의 함량 및 성분의 변화가 관찰되었고 비발효시 관찰되지 않았던 높은 수준의 Rg3를 포함한 Rh1, Rg2, Rd, 및 Rh2가 관찰되어 발효물의 약리학적 적용도 가능할 것으로 사료된다. 이와 같은 결과를 토대로, 증포인삼열매추출물은 L.
subtilis는 콩 발효에 최적화된 균주로서 타 균주에 비해 단백분해능이 뛰어나 발효 후 소화흡수가 잘 되도록 돕는 발효 균주이다(16,17). 연구결과에 따라 FSGB 발효에 적합한 유익균으로서 L. plantarum과 B. subtilis를 활용할 수 있을 것으로 생각된다.
본 연구에서는 인삼뿌리에 존재하는 주 효능 성분인 진세노사이드 성분의 종류와 함량이 다른 열매를 7증7포 및 열수추출을 한 후 효능의 극대화를 위해 비당화과정인 발효수행의 최적균주 및 최적조건을 확인하고 최적균주로 선발된 균발효 전후 얻어진 증포 실험물질 간 항산화 효과를 확인하여 최적의 발효조건과 더불어 증진된 2차적 생리활성효과를 확인하고자 하였다. 이러한 관점에서 인삼열매와 더불어 증포의 과정은 매우 흥미로운 연구대상이며, 결론적으로 앞서 보고된 연구의 결과와 본 연구의 결과가 일관된 과학적 배경을 가지는 것으로 사료되어, 본 연구에서 도출된 결과인 인삼열매증포, 추출 및 발효과정을 통해 보다 개선된 약물학적 효능효과를 가지는 기능성 소재로서의 개발이 가능할 것으로 생각된다.
plantarum으로 발효 시 인삼의 중요 활성성분인 진세노사이드의 함량 및 성분의 변화가 관찰되었고 비발효시 관찰되지 않았던 높은 수준의 Rg3를 포함한 Rh1, Rg2, Rd, 및 Rh2가 관찰되어 발효물의 약리학적 적용도 가능할 것으로 사료된다. 이와 같은 결과를 토대로, 증포인삼열매추출물은 L. plantarum에 의해 효과적으로 발효가 되며, 발효 후 나타나는 항산화활성 및 진세노사이드의 성분/함량의 변화가 치료적 수준에 적합한 후보물질로의 개발이 가능할 것으로 판단된다.

질의응답

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	인삼의 대표적인 약효성분은 무엇인가?	Meyer)은 두릅나무과(Araliaceae)에 속하며 느리게 자라는 다년생초로서 한국, 중국, 일본 등지에서 수천년동안 사용되어온 약초이다(1). 인삼의 뿌리로 가을에 캐서 물에 씻고 외피를 벗겨 햇볕에 건조시킨 것을 백삼, 고온으로 쪄서 말린 것을 홍삼, 굽게 만든 모형을 곡삼, 바르게 말린 모형을 직 삼이라 하며, 인삼의 대표적 약효성분은 진세노사이드(ginsenoside, ginseng+glycoside)로서 다른 식물에서 발견되는 사포닌과 다른 독특한 구조 및 활성을 가지는 것으로 알려져 있다(2). 약리활성의주성분으로 알려진 진세노사이드는 인삼의 모든 부위에 존재하며 약 30여종 이상이 보고되어 있으나, 특히 인삼뿌리에 존재하는 진세노사이드가 질병치료목적으로 주로 사용되어왔다(3-5).
	발효, 비발효 증포인삼열매의 ginsenoside 의 구성성분과 함량 정도를 알아보기 위하여 HPLC로 분석하였을 때 분석 조건은 무엇인가?	발효, 비발효 증포인삼열매의 ginsenoside 의 구성성분과 함량 정도를 알아보기 위하여 HPLC(HP 1100 series, Agilent, CA, USA)로 분석하였다. 분석 조건은 시료의 경우 증류수를 사용하여 희석하였고 water(A)과 acetonitrile(B)(HPLC grade, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 이동상으로 하여 유속은 1.0 mL/min으로 하였으며 흡광도는 203 nm에서 분석하였다. 분석에 사용한 column으로는 Zorbax SB-Aq C18 column(4.615 mm, 5 µm)으로 column 온도를 35oC로 설정하여 측정하였고, 시료 10µL를 주입하였다. 이동상의 조건으로는 79%의 A로 시작하여 0-10 min(79-78%A, 21-22%B), 10-11 min(78-77%A, 22-23%B), 11-29 min(77-76%A, 23-24%B), 29-34 min(76-70%A, 24-30%B), 34-44 min(70-68%A, 30-32%B), 44-49 min(68-50%A, 32-50%B), 49-64 min(50-35%A, 50-65%B), 64-78 min(35-0%A, 65-100%B), 78-80 min(0-79%A, 100-21%B)을 사용하였다.
	인삼은 분류학적으로 어디에 속하는가?	A. Meyer)은 두릅나무과(Araliaceae)에 속하며 느리게 자라는 다년생초로서 한국, 중국, 일본 등지에서 수천년동안 사용되어온 약초이다(1). 인삼의 뿌리로 가을에 캐서 물에 씻고 외피를 벗겨 햇볕에 건조시킨 것을 백삼, 고온으로 쪄서 말린 것을 홍삼, 굽게 만든 모형을 곡삼, 바르게 말린 모형을 직 삼이라 하며, 인삼의 대표적 약효성분은 진세노사이드(ginsenoside, ginseng+glycoside)로서 다른 식물에서 발견되는 사포닌과 다른 독특한 구조 및 활성을 가지는 것으로 알려져 있다(2).

참고문헌 (20)

Wang CZ, Yuan CS. Potential role of ginseng in the treatment of colorectal cancer. Am. J. Chin. Med. 36: 1019-1028 (2008)

상세보기
Choi KT. Botanical characteristics, pharmacological effects and medicinal components of Korean Panax ginseng CA Meyer. Acta Pharmacol. Sin. 29: 1109-1118 (2008)

상세보기
Attele AS, Zhou YP, Xie JT, Wu JA, Zhang L, Dey L, Pugh W, Rue PA, Polonsky KS, Yuan CS. Antidiabetic effects of Panax ginseng berry extract and the identification of an effective component. Diabetes 51: 1851-1858 (2002)

상세보기
Popovich DG, Kitts DD. Generation of ginsenosides Rg3 and Rh2 from American ginseng. Phytochemistry 65: 337-344 (2004)

상세보기
Wang HC, Chen CR, Chang CJ. Carbon dioxide extraction of ginseng root hair oil and ginsenosides. Food Chem. 72: 505-509 (2001)

상세보기
Xie JT, Zhou YP, Dey L, Attele AS, Wu JA, Gu M, Polonsky KS, Yuan CS. Ginseng berry reduces blood glucose and body weight in db/db mice. Phytomedicince 9: 254-258 (2002)

상세보기
Dey L, Xie JT, Wang A, Wu J, Maleckar SA, Yuan CS. Antihyperglycemic effects of ginseng: Comparison between root and berry. Phytomedicince 10: 600-605 (2003)

상세보기
Xie JT, Du GJ, McEntee E, Aung HH, He H, Mehendale SR, Wang CZ, Yuan CS. Effects of triterpenoid glycosides from fresh ginseng berry on SW480 human colorectal cancer cell line. Cancer Res. Treat. 43: 49-55 (2011)

상세보기
Kim KY, Shin JK, Lee SW, Yoon SR, Chung HS, Jeong YJ, Choi MS, Lee CM, Moon KD, Kown JH. Quality and functional preparation of red ginseng prepared with different steaming time and drying methods. Korean J. Food Sci. Technol. 39: 494-499 (2007)
Rho SS, Park JH. The effects of ginseng radix preparata extract on anti-thrombotic activity. J. East West Med. 2: 47-61 (2008)
Wang CZ, Zhang Bin, Song WX, Wang A, Ni M, Luo X, Aung HH, Xie JT, Tong R, He TC, Yuan CS. Steamed American ginseng berry: Ginsenoside analysis and anticancer activities. J. Agric. Food Chem. 54: 9936-9942 (2006)

상세보기
Amidon GL, Lennernas H, Shah VP, Crison JR. A theoretical basis for a biopharmaceutic drug classification: The correlation of in vitro drug product dissolution and in vivo bioavailability. Pharm. Res. 12: 413-420 (1995)

상세보기
Ando T, Tanaka O, Shibata S. Preparation of anti-lipolytic substance from Panax ginseng. Planta Med. 38: 18-23 (1980)

상세보기
Kocha T, Yamaguchi M, Ohtaki H, Fukuda T, Aoyagi T. Hydrogen peroxide-mediated degradation of protein: Different oxidation modes of copper- and iron-dependent hydroxyl radicals on the degradation of albumin. Biochem. Biophys. Acta 1337: 319-326 (1997)

상세보기
Mayo JC, Tan DX, Sainz RM, Natarajan M, Lopez-Burillo S, Reiter RJ. Protection against oxidative protein damage induced by metal-catalyzed reaction or alkylperoxyl radicals: Comparative effects of melatonin and other antioxidants. Biochem. Biophys. Acta 1620: 139-150 (2003)

상세보기
Tohno M, Kobayashi H, Tajima K, Uegaki R. Strain-dependent effects of inoculation of Lactobacillus plantarum subsp. plantarum on fermentation quality of paddy rice (Oryza sativa L. subsp. japonica) silage. FEMS Microbiol. Lett. 337: 112-119 (2012)

상세보기
Kubo Y, Rooney AP, Tsukakoshi Y, Nakagawa R, Hasegawa H, Kimura K. Phylogenetic analysis of Bacillus subtilis strains applicable to natto (fermented soybean) production. Appl. Environ. Microb. 77: 6463-6469 (2011)

상세보기
Shao ZH, Xie JT, Vanden Hoek TL, Mehendale S, Aung H, Li CQ, Qin Y, Schumacker PT, Becker LB, Yuan CS. Antioxidant effects of American ginseng berry extract in cardiomyocytes exposed to acute oxidant stress. Biochim. Biophys. Acta 1670: 165-171 (2004)

상세보기
Kim ST, Kim HB, Lee KH, Choi YR, Kim HJ, Shin IS, Gyoung YS, Joo SS. Steam-dried ginseng berry fermented with Lactobacillus plantarum controls the increase of blood glucose and body weight in type 2 obese diabetic db/db mice. J. Agric. Food Chem. 60: 5438-5445 (2012)

상세보기
Attele AS, Wu JA, Yuan CS. Multiple pharmacological effects of ginseng. Biochem. Pharmacol. 58: 1685-1693 (1999)

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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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