[논문]작두콩 청국장 첨가 고추장의 항산화, tyrosinase 저해 및 암세포 증식 억제 효과

장문익; 김재영; 김운성; 백승화

doi:10.9721/kjfst.2013.45.2.221

작두콩 청국장 첨가 고추장의 항산화, tyrosinase 저해 및 암세포 증식 억제 효과
Antioxidant, Tyrosinase Inhibitory, and Anti-proliferative Activities of Gochujang Added with Cheonggukjang Powder Made from Sword Bean 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.45 no.2, 2013년, pp.221 - 226

장문익 (식품의약품안전처 식품의약품안전평가원 식품위해평가부 잔류물질과) , 김재영 (식품의약품안전처 식품의약품안전평가원 식품위해평가부 잔류물질과) , 김운성 (한국보건산업진흥원 품질향상평가팀) , 백승화 (충북도립대학교 바이오식품생명과학과)

초록
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본 연구는 고추장을 제조할 때 품질 향상 및 기능성을 부여하기 위한 방법으로서 생리 활성 기능이 높다고 알려진 작두콩으로 제조한 청국장 분말을 메주 대신 사용하여 그 첨가량을 0, 2, 5, 8 및 10%로 하여 고추장을 제조한 후, 90일 숙성된 고추장에 대해 생리 활성 그리고 in vitro에서 A549, G361, HT-29 및 MDA-MB-231 등 4종의 암세포에 대한 증식 억제 효과를 조사한 결과는 다음과 같다. 항산화 활성은 50배 희석 수준의 경우, SBC 10 고추장이 85.5%로 SBC 0 고추장(68.4%)보다 약 1.2배 증가되었으며, SBC 첨가량이 많을수록 증가되었다. Tyrosinase 저해 효과는 100배 희석 수준에서 SBC 10 고추장이 40.3%로 SBC 0 고추장(34.0%)보다 약 1.1배 증가되었다. 암세포주인 A549, G361, HT-29 및 MDA-MB-231에 대한 SBC 0, 2, 5, 8 및 10 고추장의 증식 억제 효과는 농도가 높을수록 억제 효과가 우수하였다. A549 폐암세포 증식 억제 효과는 50배 희석 용액 기준에서 SBC 0보다 SBC 10의 억제율이 2.8배 높았다. G361 피부암세포 증식 억제 효과는 20배 희석 용액 기준에서 SBC 0보다 SBC 10의 억제율이 1.1배 높았다. HT-29 대장암세포 증식 억제 효과는 100배 희석 용액 기준에서 SBC 0보다 SBC 10의 억제율이 8.9배 높았다. MDA-MB-231 유선암세포 증식 억제 효과는 20배 희석 용액기준에서 SBC 5보다 SBC 10의 억제율이 3.7배 높았다. 이상의 결과를 종합하면 고추장 제조 과정 중 작두콩 청국장의 첨가 효과는 항산화 및 tyrosinase 저해 효과의 생리 활성 증진과 인간 암세포주의 증식 억제 등 다양한 기능성을 향상시킴을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to examine the antioxidant, tyrosinase inhibitory, and anti-proliferative activities (A549, G361, HT-29, and MDA-MB-231) of fermented gochujang (made from sword bean cheonggukjang powder (SBC) for 90 days. Gochujang was prepared by adding 0 (SBC 0), 2 (SBC 2), 5 (SBC 5), 8 (SBC 8) and 10% (SBC 10) levels with SBC, and all experiments were measured at diluted levels of 20, 50 and 100 times. The antioxidant activity and tyrosinase inhibitory effect demonstrated that SBC 10 increased approximately 1.2 and 1.1 times compared with SBC 0, respectively, at diluted levels of 50 and 100 times. The anti-proliferative effects of A549, G361, and HT-29 presented that SBC 10 were 2.8, 1.1, and 8.9 times higher compared with SBC 0, respectively, at diluted levels of 50, 20, and 100 times. In the case of MDA-MB-231, SBC 10 was 3.7 times higher compared with SBC 5 at diluted level of 20 times. As a result, we confirmed that SBC gochujang was improved for physiological activities and anti-proliferative effects.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 작두콩의 다양한 기능성 활용과 부가가치 제고 및 소비를 촉진시키고자 사철 다소비 식품인 고추장의 단백질원인 메주 사용량을 줄이는 대신, 간편하게 제조할 수 있고 다양한 생리 활성을 지닌 것으로 알려진 작두콩으로 제조한 고추장의 항산화 활성, tyrosinase 저해 활성 및 A549 (Lung cancer), G361 (Melanoma), HT-29 (Colon cancer) 및 MDA-MB-231 (Breast cancer) 등 4종의 암세포 증식 억제에 의한 항암성에 대해 측정한 결과를 보고한다.

제안 방법

) 등과 같은 활성산소종(reactive oxygen species)에 의한 산화적 대사 부산물에 기인할 수 있는데(24), 이런 활성산소 종들을 조절하는데 관여하는 물질로 여러 항산화제가 존재한다(25-28). 따라서 작두콩 청국장 분말(SBC: cheonggukjang powder made from sword bean)을 첨가하여 제조한 고추장에도 천연 항산화제 물질로서의 기능이 있는지를 평가하기 위해 항산화 활성을 측정하였다(Fig. 2).

대상 데이터

고추장의 원료는 찹쌀가루, 고춧가루, 메주가루, 작두콩 청국장 분말, 맥아 및 식염을 사용하였다. 고추장 제조에 사용된 메주가루 및 작두콩 청국장 가루는 충북 진천군 초평면에 소재한 (주)콩세상에서 직접 제조한 것을 분양받아 사용하였다. 작두콩 청국장의 일반성분 함량은 수분함량이 10.
실험에 사용된 세포주는 A549, G361, HT-29, 및 MDA-MB231 4종으로 Korean cell line bank (KCLB, Daejeon, Korea)로부터 분양받아 사용하였다. 각 세포의 배양은 10%(w/v) fetal bovine serum (Sigma chemical), 100 units/mL의 penicillin (Sigma chemical) 및 streptomycin 1% (w/v, Sigma chemical)를 첨가한 RPMI 1640 배지(Invitrogen, Carsbad, CA, USA)를 사용하였으며, 37℃및 5% CO₂ incubator에 적응시켜 배양하였다.

데이터처리

분석 항목에 대한 실험은 3회 반복하였고, 얻은 결과들은 Excel software (Microsoft, Bellevue, WA, USA)를 사용하여 평균, 표준 오차 및 그래프를 작성하였다. 또한 One way ANOVA에 의해 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple test로 데이터들 간의 유의차를 분석하였다.
분석 항목에 대한 실험은 3회 반복하였고, 얻은 결과들은 Excel software (Microsoft, Bellevue, WA, USA)를 사용하여 평균, 표준 오차 및 그래프를 작성하였다. 또한 One way ANOVA에 의해 p<0.

이론/모형

Tyrosinase 저해 효과는 Yagi의 방법(22)에 준하여 측정하였다. 시험관에 0.
각 세포의 배양은 10%(w/v) fetal bovine serum (Sigma chemical), 100 units/mL의 penicillin (Sigma chemical) 및 streptomycin 1% (w/v, Sigma chemical)를 첨가한 RPMI 1640 배지(Invitrogen, Carsbad, CA, USA)를 사용하였으며, 37℃및 5% CO₂ incubator에 적응시켜 배양하였다. 암세포주에 대한 증식 억제 효과는 Charmichael 등(23)의 방법에 따라 MTT assay 를 실시하였다. 암세포주를 96 well plate에 1×10⁴ cells/well이 되게 180 µL 분주하고 각 시료를 2배 희석하여 20 µL 첨가한 후 37℃) 및 5% CO₂(v/v) 항온기에서 48시간 배양하였다.

성능/효과

05), 억제 효과가 가장 현저한 유의성을 보인 결과는 50배였다. 50배 희석 용액의 경우, SBC 0, 2, 5, 8 및 10 고추장의 폐암세포 증식 억제율이 각각 22.2, 37.6, 40.4, 50.6 및 62.4%로 SBC 함량 증가에 따라 뚜렷한 유의성을 나타냈으며(p<0.05), SBC 10 고추장이 SBC 0 고추장보다 약 2.8배 높은 것으로 나타났다. Ham 등(16)에 따르면 해양 심층수염 및 다시다 분말을 첨가한 고추장의 폐암세포 증식 억제율이 1 mg/mL 농도 수준에서 77.
05). 따라서 SBC 10 고추장의 증식 억제 정도가 SBC 0 고추장보다 약 8.9배 높은 것으로 나타나 작두콩 청국장으로 담근 고추장이 대장암세포의 증식 억제에 탁월한 효과가 있음을 확인하였다. Song 등(8)에 따르면 시판 일반 고추장 및 생마늘 첨가 고추장과 마늘죽 첨가 고추장의 대장암세포 억제 효과가 각각 33.
이상의 결과를 종합하면 SBC의 첨가가 4종의 A549, G361, HT-29 및 MDA-MB-231 암세포의 증식을 억제하는 것으로 나타났고, 특히 MDA-MB-231에 SBC 첨가와 더불어 첨가량 증가가 선택적으로 작용하는 특징을 보였다. Tiisala 등(43)은 콩에 함유되어 있는 isoflavone 성분이 유방암과 난소암의 증식을 억제 한다 보고한바 있어, 작두콩에 함유되어있는 isoflavone류가 증가함에 따라 작두콩에 함유되어 있는 여러 성분들과 함께 상승 요인으로 작용하여 첨가량이 증가함에 따라 암세포 증식 억제 효과가 나타낸 것으로 판단된다.

후속연구

Tiisala 등(43)은 콩에 함유되어 있는 isoflavone 성분이 유방암과 난소암의 증식을 억제 한다 보고한바 있어, 작두콩에 함유되어있는 isoflavone류가 증가함에 따라 작두콩에 함유되어 있는 여러 성분들과 함께 상승 요인으로 작용하여 첨가량이 증가함에 따라 암세포 증식 억제 효과가 나타낸 것으로 판단된다. 이와 같이 SBC 첨가로 인한 암세포 증식 억제 효과가 나타나고 있는 것에 대하여 그 성분을 동정·분리하고 동물 및 임상 실험을 통해 유효 성분에 대한 기능성 확인 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것이라 생각되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	작두콩의 이명은?	) DC.)은 칼콩, 넝쿨 작두콩 및 줄작두콩 등으로 불리는 콩과의 한해살이 덩굴성 식물로 현재 식품으로 사용하는 콩 가운데 제일 큰 품종으로 개화기는 6-7월, 결실기는 8-10월로, 이 때 열매인 꼬투리가 맺고 늦가을에 익는다(17). 열매는 그 모양이 작두 같다고 하여 일명 도두(刀豆)라 부르기도 한다.
	일본 민간요법에서는 작두콩을 어디에 사용하는가?	또한 작두콩은 urease, 혈구응집소(PHA: phytohemagglutinin) 및 canavanine이 함유되어 있어, 유두에서는 canavalia gibberellin I 및 II가 분리되고 비타민 A, B1, B2, C, niacin 등이 풍부하여 종양 억제 작용, 소염 및 혈액 순환 촉진 작용에 도움이 되며 딸국질, 축농증, 비염, 백일해 및 신허 요통 등의 개선 치료에 대한 민간요법으로 사용되고 있다(18,19). 한편, 일본에서는 작두콩을 비염, 치통, 치조농루, 습진, 종기, 화농성 및 염증성 질환 등의 개선을 위한 민간치료 요법으로 사용되고 있다(17). 이처럼 작두콩에는 영양 성분, 기능성 및 약리 효과가 우수함에도 불구하고 이용량이 많지 않은 것은 그의 가공 방법이 확립되지 않은데 있고, 그 결과 작두콩의 소비가 적어 이를 재배하는 농가들의 수익이 낮은 실정이다.
	작두콩의 열매는 작두를 닮은 생김새로 인해 뭐라고 불리는가?	)은 칼콩, 넝쿨 작두콩 및 줄작두콩 등으로 불리는 콩과의 한해살이 덩굴성 식물로 현재 식품으로 사용하는 콩 가운데 제일 큰 품종으로 개화기는 6-7월, 결실기는 8-10월로, 이 때 열매인 꼬투리가 맺고 늦가을에 익는다(17). 열매는 그 모양이 작두 같다고 하여 일명 도두(刀豆)라 부르기도 한다. 작두콩깍지의 길이는 10-30 cm 정도로 그 속에 10-14개의 콩이 들어있다.

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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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