[논문]Lactobacillus acidophilus을 이용한 홍경천과 홍삼 혼합 발효물의 이화학적 특성 및 항산화 활성

성수경; 이영경; 조장원; 김영찬; 이옥환; 홍희도

doi:10.9799/ksfan.2013.26.3.358

Lactobacillus acidophilus을 이용한 홍경천과 홍삼 혼합 발효물의 이화학적 특성 및 항산화 활성
Physicochemical Properties and Antioxidative Activity of Fermented Rhodiola sachalinensis and Korean Red Ginseng Mixture by Lactobacillus acidophilus 원문보기

한국식품영양학회지 = The Korean journal of food and nutrition, v.26 no.3, 2013년, pp.358 - 365

성수경 (한국식품연구원) , 이영경 (한국식품연구원) , 조장원 (한국식품연구원) , 김영찬 (한국식품연구원) , 이옥환 (강원대학교 식품생명공학과) , 홍희도 (한국식품연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

The study was conducted to investigate the condition for mixed fermentation of Rhodilola sachalinensis with red ginseng using Lactobacillus acidophillus 128 and the changes of physicochemical properties and antioxidant activities before and after the lactic acid fermentation was examined. In the single fermentation of Rhodiola sachalinensis extract, the pH and titratable acidity rarely changed, and the number of lactic acid bacteria decreased greatly. On the other hand, in the lactic acid fermentation of Rhodiola sachalinensis-red ginseng mixed extract of 50% red ginseng content, the pH decreased, whereas the titratable acidity and the number of lactic acid bacteria increased. The solid content of optimal mixed extract for lactic acid fermentation was 0.5%. Sugar content decreased during fermentation, but total phenolic compounds tended to increase during fermentation. The salidroside and p-tyrosol content of the initial Rhodiola sachalinensis-red ginseng mixed extract was 419.5 mg% and 60.1 mg%, respectively; after fermentation, the salidroside content after lactic acid fermentation decreased greatly to 81.8 mg%, and the amount of p-tyrosol increased greatly to 324.9 mg%. The DPPH scavenging activity of Rhodiola sachalinensis-red ginseng mixed fermentate was 78.1% at 0.1% concentration, showing a tendency to increase as compared to 50.3% of Rhodiola sachalinensis-red ginseng mixed extract before the fermentation (p<0.05); it was a higher antioxidant activity as compared to the single fermentation of Rhodiola sachalinensis or red ginseng.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 흡착 전처리 과정에서 많은 흡착제량과 흡착시간을 필요로 하기 때문에 발효물의 대량 생산으로는 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 홍경천과 마찬가지로 항피로, 면역력 증진, 항스트레스 등의 효능을 나타내는 대표적인 adaptogen으로 알려져 있고(Park 등 2007; Panossian 등 2010), 비교적 유산균 발효가 잘 진행되는 것으로 알려져 있는(Park 등 2006) 홍삼을 홍경천과 함께 추출한 후 발효하였으며, 홍경천 성분의 생물학적 전환, 기능성 성분의 증가 및 관련된 활성의 증가 등 시너지 효과에 의한 기능성 증진 효과를 살펴보기 위하여 주요 활성 성분의 함량 변화와 총 페놀화합물 함량 및 항산화 활성 변화 등을 조사하였다.
오늘날 인류의 최대 관심은 건강이며, 그 개념은 육체적ㆍ정신적으로 모든 기능을 활발하게 발휘할 수 있는 상태로 건강을 증진시키는 것을 목적으로 한다. 따라서 유용 생리활성을 가지면서 부작용이 없는 천연물 유래의 활성물질 탐색에 관한 연구가 집중되고 있으며, 특히, 항노화, 면역 증강, 항산화 효과 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

제안 방법

45 ㎛ 막 필터로 여과하여 활성성분 분석을 위한 시료로 사용하였다. HPLC 분석을 위한 기기는 Jasco(Tokyo, Japan) HPLC 시스템을 시용하였으며, PU-2089plus Quaternary gradient pump, UV-2075plus UV/VIS detector, AS-2057plus Intelligent sampler 등으로 구성되었다. 컬럼은 SunfireTM C18(4.
1 ㎖를 취하였다.그렇게 한 후 MRS agar 배지에 도말하여 37℃에서 48시간 동안 배양한 후 형성된 colony를 계수하여 그 평균 집락 수에 희석배수를 곱하여 생균수를 추출물 ㎖당 colony forming unit(CFU/㎖)로 나타내었다.
항산화 활성은 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH)을 이용하여 시료의 자유라디칼 소거 활성을 측정하는 Blois의 방법 (Blois MS 1958)을 일부 응용하여 측정하였다. 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. 비교시료는 항산화 물질로 널리 알려져 있는 비타민 C를 사용하였으며, 발효액의 DPPH 라디칼 소거 활성은 시료를 첨가하지 않은 대조구 (Ac)와 시료구(As)의 흡광도를 측정하여 다음과 같이 계산하였다.
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. 비교시료는 항산화 물질로 널리 알려져 있는 비타민 C를 사용하였으며, 발효액의 DPPH 라디칼 소거 활성은 시료를 첨가하지 않은 대조구 (Ac)와 시료구(As)의 흡광도를 측정하여 다음과 같이 계산하였다.
유산균 발효를 위한 홍경천-홍삼의 적정 혼합 비율을 살펴 보기 위하여 홍경천과 홍삼의 비율을 달리하여 혼합 추출물을 조제하고, L. acidophilus KFRI 128을 접종하여 37℃에서 24, 48시간 유산균 발효시키면서 발효액의 pH, 적정산도 및 유산균 수의 변화를 측정한 결과는 Table 1 및 Fig. 1과 같다.
유산균의 생육배지로 사용된 홍경천, 홍삼 및 홍경천과 홍삼 혼합 추출물들(최종 고형물 함량 0.5%)을 고압멸균기(Mega Science Co., MG-6845, Gyonggi-do, Korea)를 이용하여 121℃, 15분간 멸균한 후 초기 pH를 6.5로 조정하고, 활성화된 유산균을 1%(1.0×106 CFU/㎖) 접종한 다음, 37℃에서 24, 48시간 동안 배양하였다.
5 ㎖에 sulfuric acid 3 ㎖를 가하여 100℃에서 5분간 반응시킨 후 실온에서 냉각시키고, m-hydroxybiphenol 시약 50 ㎕를 가하여 실온에서 5분간 반응시킨 다음 520 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이때 표준검량선으로 부터 구해진 galacturonic acid의 함량으로 산성당 함량을 계산하였다. 단백질 함량은 bovine serum albumin을 표준물질로 하여 Bradford법(Bradford MM 1976)을 사용하여 측정하였다.
2 ㎖에 bradford dye 시약을 1 ㎖를 넣고 상온에서 5분간 반응시킨 후 600 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이때 표준검량선으로부터 구해진 BSA의 함량으로 단백질의 함량을 계산하였다. 폴리페놀 화합물 함량은 페놀성 물질이 phosphomolybdic acid 와 반응하여 청색을 나타내는 것을 이용한 Folin Denis법 (Swain & Hillis 1959)을 일부 변형하여 측정하였다.
즉, 시료 용액 0.1 ㎖에 증류수 5 ㎖를 가한 후 Folin-Ciocalteu's phenol regent 0.5 ㎖와 20% sodium carbonate 1.5 ㎖를 가한 다음, 증류수 2.9 ㎖를 첨가한 후 실온에서 2시간 반응시켜 765 ㎚에서 흡광도를 측정하였다.
단백질 함량은 bovine serum albumin을 표준물질로 하여 Bradford법(Bradford MM 1976)을 사용하여 측정하였다. 즉, 시료 용액 0.2 ㎖에 bradford dye 시약을 1 ㎖를 넣고 상온에서 5분간 반응시킨 후 600 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이때 표준검량선으로부터 구해진 BSA의 함량으로 단백질의 함량을 계산하였다.
산성당 함량은 D-galacturonic acid를 표준물질로 하여 m-hydroxy diphenyl법(Blumenkronz & Asboe-Hansen 1973)을 사용하여 측정하였다. 즉, 시료 용액 0.5 ㎖에 sulfuric acid 3 ㎖를 가하여 100℃에서 5분간 반응시킨 후 실온에서 냉각시키고, m-hydroxybiphenol 시약 50 ㎕를 가하여 실온에서 5분간 반응시킨 다음 520 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 이때 표준검량선으로 부터 구해진 galacturonic acid의 함량으로 산성당 함량을 계산하였다.
중성당 함량은 D-glucose를 표준물질로 하여 phenol sulfuric acid법(Dubois 등 1956)으로 측정하였다. 즉, 시료용액 1 ㎖에 5% phenol 용액 1 ㎖와 sulfuric acid 5 ㎖를 가하여 실온에서 30분간 반응시킨 후 490 ㎚에서 흡광도를 측정하여 표준검량선으로부터 구해진 glucose의 함량으로 총당 함량을 계산하였다. 산성당 함량은 D-galacturonic acid를 표준물질로 하여 m-hydroxy diphenyl법(Blumenkronz & Asboe-Hansen 1973)을 사용하여 측정하였다.
유산균의 산 생성을 조사하기 위해 시료를 골고루 섞어준 후, pH meter(pH meter 430, Corning, West chester, USA)를 이용하여 측정하였고, 발효액의 적정산도는 식품공전 방법(1999)에 준하여 측정한 후 lactic acid의 양으로 환산하여 나타내었다. 즉, 홍경천, 홍삼 및 홍경천과 홍삼 혼합 발효 추출물을 20 ㎖를 취하여 0.1 N NaOH 용액으로 pH 8.4가 될 때까지 적정한 다음 lactic acid의 양으로 환산하여 표시하였다.
폴리페놀 화합물 함량은 페놀성 물질이 phosphomolybdic acid 와 반응하여 청색을 나타내는 것을 이용한 Folin Denis법 (Swain & Hillis 1959)을 일부 변형하여 측정하였다.
9 ㎖를 첨가한 후 실온에서 2시간 반응시켜 765 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. 폴리페놀 화합물은 gallic acid를 이용하여 작성한 표준검량선으로 부터 함량을 계산하였다.
항산화 활성은 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl (DPPH)을 이용하여 시료의 자유라디칼 소거 활성을 측정하는 Blois의 방법 (Blois MS 1958)을 일부 응용하여 측정하였다. 메탄올에 농도별(0.
항산화 활성이 우수하지만 유산균 발효가 잘 진행되지 않는 홍경천을 발효시키기 위하여 홍경천과 유사한 기능을 가지고 있고 비교적 유산균 발효가 잘 일어나는 것으로 보고된 홍삼을 이용하여 혼합 발효를 시도해 보았다. 홍경천과 홍삼의 비율을 1:1로 하여 혼합 추출물을 제조하고 유산균 발효하였을 때 가장 효과적인 pH 감소 및 적정산도의 증가가 나타났으며, 유산균 수는 배양시간 48시간까지 증가하였다.
홍경천 및 홍삼 추출물은 각각의 시료 분말 100 g에 증류수 1 ℓ를 가하여 90℃ 열수에서 3시간 추출한 후 원심분리기(Mega 17R, Hanil Science Industrial Co. Ltd., Gyonggi-do, Korea)를 이용하여 6,500×g에서 20분간 원심분리하여 얻은 상등액을 유산균 발효를 위한 시료 추출물로 사용하였으며, 일부는 동결건조기(Tokoyo Rikakikai Co. Ltd., FD-1000, Tokyo, Japan)로 건조하여 성분 분석 및 항산화 활성을 평가하기 위한 시료로 사용하였다.
, FD-1000, Tokyo, Japan)로 건조하여 성분 분석 및 항산화 활성을 평가하기 위한 시료로 사용하였다. 홍경천과 홍삼 혼합 추출물들은 홍삼 분말을 홍경천 분말에 전체 중량의 0, 10, 20, 30, 40, 50%를 첨가한 후 홍경천 추출물 제조과정과 동일한 방법으로 조제하였다. 추출물들의 최종 수율은 건물기준으로 홍경천과 홍삼 추출물의 경우 각각 16.
홍경천과 홍삼 혼합 추출물을 제조한 후 L. acidophilus KFRI 128가 증식할 수 있는 적정 농도를 살펴보기 위해 고형물 함량 기준으로 0.5와 1.0%로 농도를 조정한 후 유산균 발효에 따른 pH, 산도 및 유산균 수의 변화를 측정하였다(Fig. 2). 농도가 1.
홍경천의 주요 활성성분인 salidroside와 p-tyrosol를 분석하기 위하여 표준물질과 동결건조된 홍경천 등의 추출물 및 발효물들을 각각 0.1 g씩 취해 메탄올 10 ㎖에 녹인 후 0.45 ㎛ 막 필터로 여과하여 활성성분 분석을 위한 시료로 사용하였다. HPLC 분석을 위한 기기는 Jasco(Tokyo, Japan) HPLC 시스템을 시용하였으며, PU-2089plus Quaternary gradient pump, UV-2075plus UV/VIS detector, AS-2057plus Intelligent sampler 등으로 구성되었다.

대상 데이터

Ltd.(Shanghai, P.R. China) 제품을, p-tyrosol은 Sigma(Louis, MO, USA) 제품을 구입하여 사용하였다. 비교 시료로 사용된 비타민 C는 Dae Heung(Gyonggi-do, Korea) 제품을 사용하였다.
동결건조한 홍경천과 홍삼 추출물 또는 발효물 1 g을 100 ㎖ 증류수에 녹이고 여과한 후, 여액을 중성당, 산성당, 단백질 및 폴리페놀화합물 등 주요 이화학적 성분함량을 측정하기 위한 시료로 사용하였다. 중성당 함량은 D-glucose를 표준물질로 하여 phenol sulfuric acid법(Dubois 등 1956)으로 측정하였다.
59 log CFU/㎖로 발효가 진행됨에 따라 유산균 수는 점차 증가하는 경향을 보여 전체적으로 홍삼의 첨가비율이 전체 중량의 50%일 때, 유산균 증식이 가장 원활하게 일어난 것으로 나타났다. 따라서 pH와 적정산도 변화 및 발효 중의 유산균 수 측정 결과 등을 고려하여, 이후 이화학적 성분 특성 분석과 항산화 활성 평가시에는 홍삼의 첨가 비율이 전체 중량의 50%인 홍경천과 홍삼 혼합 추출물 또는 발효물을 사용하였다.
)은 2011년 중국 연변 대학교에서 백두산 자생 홍경천을 제공받아 사용하였으며, 홍삼은 4년근 홍삼(2011년산, 금산)을 시중에서 구입하여 사용하였다. 발효를 위해 사용된 균주는 한국식품연구원에 보관 중인 Lactobacillus acidophilus KFRI 128을 사용하였으며, 유산균 수 측정에 사용된 배지로 MRS agar(Difico, Detroit, MI, USA)를 사용하였다. 항산화 활성 평가를 위해 사용된 DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl)는 Sigma(Louis, MO, USA) 제품을, 홍경천 활성 물질인 salidroside는 Tauto Biotech Co.
China) 제품을, p-tyrosol은 Sigma(Louis, MO, USA) 제품을 구입하여 사용하였다. 비교 시료로 사용된 비타민 C는 Dae Heung(Gyonggi-do, Korea) 제품을 사용하였다.
컬럼은 SunfireTM C18(4.6×250 ㎜ i.d., 5㎕, Waters, Milford, MA, USA)을, 이동상으로는 20% 메탄올(v/v)을 사용하였으며, 시료 주입량은 20 ㎕, 유속은 1 ㎖/min 로 하여 278 ㎚에서 검출하였다.
홍경천(Rhodiola sachlinensis A. Bor.)은 2011년 중국 연변 대학교에서 백두산 자생 홍경천을 제공받아 사용하였으며, 홍삼은 4년근 홍삼(2011년산, 금산)을 시중에서 구입하여 사용하였다. 발효를 위해 사용된 균주는 한국식품연구원에 보관 중인 Lactobacillus acidophilus KFRI 128을 사용하였으며, 유산균 수 측정에 사용된 배지로 MRS agar(Difico, Detroit, MI, USA)를 사용하였다.

데이터처리

본 실험 결과 얻어진 자료에 대한 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

이때 표준검량선으로 부터 구해진 galacturonic acid의 함량으로 산성당 함량을 계산하였다. 단백질 함량은 bovine serum albumin을 표준물질로 하여 Bradford법(Bradford MM 1976)을 사용하여 측정하였다. 즉, 시료 용액 0.
산성당 함량은 D-galacturonic acid를 표준물질로 하여 m-hydroxy diphenyl법(Blumenkronz & Asboe-Hansen 1973)을 사용하여 측정하였다.
유산균의 산 생성을 조사하기 위해 시료를 골고루 섞어준 후, pH meter(pH meter 430, Corning, West chester, USA)를 이용하여 측정하였고, 발효액의 적정산도는 식품공전 방법(1999)에 준하여 측정한 후 lactic acid의 양으로 환산하여 나타내었다. 즉, 홍경천, 홍삼 및 홍경천과 홍삼 혼합 발효 추출물을 20 ㎖를 취하여 0.
동결건조한 홍경천과 홍삼 추출물 또는 발효물 1 g을 100 ㎖ 증류수에 녹이고 여과한 후, 여액을 중성당, 산성당, 단백질 및 폴리페놀화합물 등 주요 이화학적 성분함량을 측정하기 위한 시료로 사용하였다. 중성당 함량은 D-glucose를 표준물질로 하여 phenol sulfuric acid법(Dubois 등 1956)으로 측정하였다. 즉, 시료용액 1 ㎖에 5% phenol 용액 1 ㎖와 sulfuric acid 5 ㎖를 가하여 실온에서 30분간 반응시킨 후 490 ㎚에서 흡광도를 측정하여 표준검량선으로부터 구해진 glucose의 함량으로 총당 함량을 계산하였다.

성능/효과

홍경천을 단독 으로 발효하였을 때에는 salidroside 및 p-tyrosol의 함량 변화가 거의 없었던 반면, 홍경천과 홍삼 혼합 추출물의 유산균 발효시 salidroside 함량은 크게 감소하였고, 비배당체형태인 p-tyrosol의 함량은 증가하는 경향을 나타내었다. DPPH 소거 활성 역시 홍경천 또는 홍삼 단독 발효물에 비해 홍경천-홍삼 혼합 발효물에서 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 홍경천과 홍삼의 혼합 발효는 홍경천의 원활한 유산균 발효를 촉진하고 항산화 활성을 증가시킬 뿐만 아니라, 기타 관련된 다양한 기능성을 증진 효과가 있을 것으로 기대되었다.
페놀성 물질은 다양한 구조와 분자량을 가지며, 한 분자 내에 2개 이상의 phenolic hydroxyl 기를 가지고 있기 때문에 단백질 등의 거대분자들과 결합하는 성질을 가지며, 항산화 효과 등의 생리활성 기능을 가지고 있다고 알려져 있다(Lee 등 2008). L. acidophilus KFRI 128 균주를 이용한 홍경천-홍삼 혼합 발효물의 페놀성 물질 함량은 7.3%로 발효전 추출물의 함량(4.9%)보다 50% 이상 증가한 것을 확인할 수 있었다. Park 등(2012)이 보고한 발효 천마의 페놀성 물질 함량은 400 ㎎/㎖로 비발효 천마의 109 ㎎/㎖보다 3배 정도 높은 결과를 나타내고 있으며, Ha 등(2010)에 의하면 유산균을 이용하여 매자나무 수피를 발효한 결과, 페놀성 물질 함량이 21~22 ㎎/g으로 이는 일반 매자나무 수피 추출물보다 30~40% 증가한 연구 결과와 같은 경향을 보였다.
70 log CFU/㎖로 점점 감소하여 초기와 비슷한 균수를 나타내었다. 반면, 홍삼을 50% 첨가한 홍경천과 홍삼 혼합발효물의 유산균 수는 24시간 후 7.65 log CFU/㎖, 48시간 후 8.82 log CFU/㎖, 72시간 후 8.59 log CFU/㎖로 발효가 진행됨에 따라 유산균 수는 점차 증가하는 경향을 보여 전체적으로 홍삼의 첨가비율이 전체 중량의 50%일 때, 유산균 증식이 가장 원활하게 일어난 것으로 나타났다. 따라서 pH와 적정산도 변화 및 발효 중의 유산균 수 측정 결과 등을 고려하여, 이후 이화학적 성분 특성 분석과 항산화 활성 평가시에는 홍삼의 첨가 비율이 전체 중량의 50%인 홍경천과 홍삼 혼합 추출물 또는 발효물을 사용하였다.
0×10⁶ CFU/㎖) 접종한 다음, 37℃에서 24, 48시간 동안 배양하였다. 발효를 종료하기 위해 100℃에서 10분간 살균과정을 거친 발효액을 동결건조기로 건조하여 얻은 홍경천, 홍삼 및 홍경천과 홍삼 혼합 발효물들의 최종 수율은 건물기준으로 각각 17.2%, 23.5%, 27.0%이었다.
078%의 산도를 나타내었다. 생균수는 초기 6.85log CFU/㎖에서 48시간까지 8.82 log CFU/㎖로 증가하다가 발효 72시간 이후 약간 감소하는 경향을 나타내었다. Song 등(2011)이 보고한 톳 추출액에서의 미생물 생육에서도 발효 2일째 이후 유산균 수가 급격히 감소한다는 결과와 유사하며, 이는 생균수 감소는 혼합 추출액 중의 유산균 증식에 필요한 영양분의 고갈 및 독성 대사산물의 축적에 의한 것으로 사료된다.
Song 등(2011)이 보고한 톳 추출액에서의 미생물 생육에서도 발효 2일째 이후 유산균 수가 급격히 감소한다는 결과와 유사하며, 이는 생균수 감소는 혼합 추출액 중의 유산균 증식에 필요한 영양분의 고갈 및 독성 대사산물의 축적에 의한 것으로 사료된다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 홍경천-홍삼 혼합물의 유산균 발효의 적정 발효 조건은 혼합 추출물의 농도는 0.5%, 발효시간은 24~48시간 정도이었다.
072%로 더 크게 증가하는 것으로 나타났다. 이상의 결과에 따라 홍삼 첨가량을 40~50%로 첨가하였을 때 홍경천-홍삼 혼합 추출물의 유산균 발효가 가능할 것으로 판단되었다.
11로 지속적으로 감소하였다. 적정산도는 발효가 진행됨에 따라 초기 0.030%에서 24시간 이후 0.065%로 크게 증가하였으며, 72시간 후 0.078%의 산도를 나타내었다. 생균수는 초기 6.
홍경천과 홍삼 혼합 추출물들은 홍삼 분말을 홍경천 분말에 전체 중량의 0, 10, 20, 30, 40, 50%를 첨가한 후 홍경천 추출물 제조과정과 동일한 방법으로 조제하였다. 추출물들의 최종 수율은 건물기준으로 홍경천과 홍삼 추출물의 경우 각각 16.5%, 18.1%이었으며, 홍삼 분말을 전체 중량의 50% 첨가하여 조제한 홍경천과 홍삼 혼합 추출 물의 최종 수율은 17.0%이었다.
3%)을 각각 발효하였을 때 DPPH 라디컬소거 능보다도 비교적 높은 활성을 나타내는 것으로 나타났다. 특히, 홍경천과 홍삼 혼합 발효물을 1.0% 수준으로 처리했을때 DPPH 라디컬 소거능은 85.9%이며, 일반적으로 널리 알려져 있는 항산화제인 비타민 C(88.5%)와 비교하였을 때에도 비슷한 수준이었으며, 홍경천(73.2%)과 홍삼(45.8%)을 각각 발효하였을 때보다도 높은 활성을 나타내었다. 이는 홍삼의 단독 발효보다는 항산화 효과가 있는 상엽, 상백피, 당귀 등을 첨가한 홍삼-생약재 혼합 발효물의 항산화 효소 활성이 유의적으로 증가한다는 연구와 유사한 결과를 나타내었다 (Kim 등 2012).
홍경천 단독 발효물(대조구)의 pH는 24, 48시간 발효 후에 각각 6.04, 5.86으로 발효전의 6.50에 비해 차이가 거의 없어 발효가 잘 진행되지 않은 것으로 나타났다. 또한 홍삼을 10~30% 비율로 첨가한 혼합 추출물들의 24, 48시간 발효후의 pH 역시 각각 5.
3과 같다. 홍경천 추출물의 salidroside와 그 비배당체 형태인 p-tyrosol 함량은 각각 996 ㎎%, 174 ㎎%이었으며, 홍경천 발효물의 salidroside 및 p-tyrosol 함량은 888 ㎎%, 192 ㎎%로 일부 비배 당체인 p-tyrosol로 전환되었지만, 홍경천 추출물과 비교하였을 때 큰 차이가 없었다. 반면, 홍경천과 홍삼 혼합 추출물의 salidroside 및 p-tyrosol 함량은 420 ㎎%, 60 ㎎%로 혼합에 따른 희석효과로 홍경천 추출물에 비해 약 50% 정도 감소한 함량을 나타내었다.
4와 같았다. 홍경천-홍삼 혼합 발효물의 농도를 0.1% 로 처리했을 때 DPPH 라디컬 소거능은 78.1%로 발효 전 50.3% 보다도 높은 소거능을 나타내었으며, 홍경천 추출물(66.1%)과 홍삼 추출물(40.3%)을 각각 발효하였을 때 DPPH 라디컬소거 능보다도 비교적 높은 활성을 나타내는 것으로 나타났다. 특히, 홍경천과 홍삼 혼합 발효물을 1.
적정 발효 조건으로 발효시킨 홍경천과 홍삼 혼합 발효물의 이화학적 특성을 분석한 결과는 Table 2와 같았다. 홍경천과 홍삼 추출물의 유산균 발효 시 총당 함량은 초기 68.0%에서 발효 후 63.0%로 감소하였으며, 산성다당체 함량도 21.8% 에서 20.8%로 감소하는 경향을 나타낸 반면, 단백질 함량은 5.3%에서 8.8%로 증가하였다. 페놀성 물질은 다양한 구조와 분자량을 가지며, 한 분자 내에 2개 이상의 phenolic hydroxyl 기를 가지고 있기 때문에 단백질 등의 거대분자들과 결합하는 성질을 가지며, 항산화 효과 등의 생리활성 기능을 가지고 있다고 알려져 있다(Lee 등 2008).
홍경천과 홍삼의 비율을 1:1로 하여 혼합 추출물을 제조하고 유산균 발효하였을 때 가장 효과적인 pH 감소 및 적정산도의 증가가 나타났으며, 유산균 수는 배양시간 48시간까지 증가하였다. 홍경천과 홍삼 혼합 추출물의 유산균 발효시 당류 함량은 감소하였고, 총 페놀 및 단백질 함량은 증가하였다. 홍경천을 단독 으로 발효하였을 때에는 salidroside 및 p-tyrosol의 함량 변화가 거의 없었던 반면, 홍경천과 홍삼 혼합 추출물의 유산균 발효시 salidroside 함량은 크게 감소하였고, 비배당체형태인 p-tyrosol의 함량은 증가하는 경향을 나타내었다.
항산화 활성이 우수하지만 유산균 발효가 잘 진행되지 않는 홍경천을 발효시키기 위하여 홍경천과 유사한 기능을 가지고 있고 비교적 유산균 발효가 잘 일어나는 것으로 보고된 홍삼을 이용하여 혼합 발효를 시도해 보았다. 홍경천과 홍삼의 비율을 1:1로 하여 혼합 추출물을 제조하고 유산균 발효하였을 때 가장 효과적인 pH 감소 및 적정산도의 증가가 나타났으며, 유산균 수는 배양시간 48시간까지 증가하였다. 홍경천과 홍삼 혼합 추출물의 유산균 발효시 당류 함량은 감소하였고, 총 페놀 및 단백질 함량은 증가하였다.
홍경천과 홍삼 혼합 추출물의 유산균 발효시 당류 함량은 감소하였고, 총 페놀 및 단백질 함량은 증가하였다. 홍경천을 단독 으로 발효하였을 때에는 salidroside 및 p-tyrosol의 함량 변화가 거의 없었던 반면, 홍경천과 홍삼 혼합 추출물의 유산균 발효시 salidroside 함량은 크게 감소하였고, 비배당체형태인 p-tyrosol의 함량은 증가하는 경향을 나타내었다. DPPH 소거 활성 역시 홍경천 또는 홍삼 단독 발효물에 비해 홍경천-홍삼 혼합 발효물에서 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다.
홍삼 분말을 40 및 50%로 첨가하여 발효한 혼합 발효물의 유산균 수 변화를 살펴본 결과(Fig. 1), 홍경천 단독 발효물 (대조구)의 유산균 수는 전보(Sung 등 2012)와 같이 발효가 진행됨에 따라 급격하게 감소하여 초기 6.85 log CFU/㎖에서 발효 3일째 2.39 log CFU/㎖ 수준까지 현저히 낮아진 것으로 나타났다. 반면, 홍삼을 40% 첨가하여 발효한 혼합 발효물의 유산균 수는 24시간 후 7.

후속연구

DPPH 소거 활성 역시 홍경천 또는 홍삼 단독 발효물에 비해 홍경천-홍삼 혼합 발효물에서 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 이상의 결과로 미루어 볼 때 홍경천과 홍삼의 혼합 발효는 홍경천의 원활한 유산균 발효를 촉진하고 항산화 활성을 증가시킬 뿐만 아니라, 기타 관련된 다양한 기능성을 증진 효과가 있을 것으로 기대되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	홍경천이란 무엇인가?	Bor.)은 고산지역에 주로 자생하는 돌나무과(Crassulaceae), 돌꽃(Rhodiola)속에 속하는 다년생 초본식물로서 고산지역에 주로 자생하며, 진정제, 해열제, 수렴제 및 고산병 치료를 위한 생약재로 민간에서 널리 이용되어 왔다(Ming 등 1988; Stancheva & Mosharrof 1987). 홍경천의 대표적인 생리활성 성분으로는 대부분의 돌꽃속 식물에 함유되어 있는 salidroside와 salidroside의 비배당체인 p-tyrosol 등이 있으며, 산소 결핍증을 개선시키고 항피로와 노화억제 효능이 뛰어난 것으로 알려져 있다(Linch 등 2000;Darbinyan 등 2000).
	홍경천의 용도는?	Bor.)은 고산지역에 주로 자생하는 돌나무과(Crassulaceae), 돌꽃(Rhodiola)속에 속하는 다년생 초본식물로서 고산지역에 주로 자생하며, 진정제, 해열제, 수렴제 및 고산병 치료를 위한 생약재로 민간에서 널리 이용되어 왔다(Ming 등 1988; Stancheva & Mosharrof 1987). 홍경천의 대표적인 생리활성 성분으로는 대부분의 돌꽃속 식물에 함유되어 있는 salidroside와 salidroside의 비배당체인 p-tyrosol 등이 있으며, 산소 결핍증을 개선시키고 항피로와 노화억제 효능이 뛰어난 것으로 알려져 있다(Linch 등 2000;Darbinyan 등 2000).
	홍경천에 포함된 페놀성 화합물은?	홍경천의 대표적인 생리활성 성분으로는 대부분의 돌꽃속 식물에 함유되어 있는 salidroside와 salidroside의 비배당체인 p-tyrosol 등이 있으며, 산소 결핍증을 개선시키고 항피로와 노화억제 효능이 뛰어난 것으로 알려져 있다(Linch 등 2000;Darbinyan 등 2000). 또한 kaempferol-3-O-β-D-glucopyranoside (astragalin), kaempferol-3-O-β-D-sophoroside, herbacetin-3-Oβ-D-glucopyranoside 및 herbacetin-7-O-β-D-glucopyranosyl (1→3)-α-L-rhamnopyranoside와 같은 다양한 플라보노이드 성분을 포함한 페놀성 화합물은 지방과 DNA 산화를 억제하고, 강한 항산화 활성을 나타내는 것으로 보고되어 있다(Lee 등 2002; Lee 등 2000). 홍경천에는 arginine과 같은 필수 아미노산, linolenic acid와 같은 불포화지방산, 칼슘, 칼륨, 마그네슘 같은 무기성분 등이 비교적 다량 함유되어 있어 식품학적 가치는 높은 생약재로 인정받고 있으며(Lee 등 2004), 항암(Ha 등 2009a), 면역력 증진(Ha 등 2009b), 간독성 보호작용(Lee 등 2005), 항균 활성(Sim 등 2004), 항돌연변이성(Cui등 2003), 미백활성(Choi 등 2004), 항당뇨 활성(Choi 등 2005) 등의 다양한 효능 관련 연구 결과들도 보고되고 있다.

참고문헌 (39)

Akao T. 1992. Metabolic activation of crude drug components by intestinal bacterial enzymes. Med Pharm Soc 9:1-13
Blois MS. 1958. Antioxidant determination by the use of a stable free radical. Nature 181:1199-1200

상세보기
Blumenkronz N, Asboe-Hansen G. 1973. New method for quantitative determination of uronic acids. Anal Biochem 54: 484-489

상세보기
Bradford MM. 1976. A ripid and sensitivite method for the quantitation og microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 72:248-254

상세보기
Choi DY, Ahn YA, Lee SG, Han JS, Kim EC, Lee HB, Shin JH, Kim EK, Row KH. 2004. Separation and performance test of whitening agent in Rodiola sachalinensis. J Korean Biote Bioeng 19:169-173
Choi HT, Cui CB, Kim SH, Ham YA, Lee DS, Ham SS. 2005. Effects of Rhodiola sachalinensis extract in streptozotocininduced diabetic rats. J East Asian Soc Diet Life 15:158-164
Cui CB, Lee DS, Ham SS. 2003. Antioxidative, antimutagenic and cytotoxic effects of Rhodiola sachalinensis extract. J Korean Soc Sci Nutr 32:211-216

원문보기 상세보기
Darbinyan V, Kteyan A, Panossian E, Wkiman G, Wagner H. 2000. Rhodiola rosea in stress induced fatigue- a double blind cross-over study of a standardized extract SHR-5 with a repeated low dose regimen on the mental performance of healthy physicicans during night duty. Phytomedicine 7:365-371

상세보기
Doh ES, Chang JP, Lee KH, Seong NS. 2010. Ginsenoside change and antioxidation active of fermented ginseng. J Medicinal Crop Sci 18:255-265
Dubois M, Gilles KA, Hamilton JK, Robers PA, Smith F. 1956. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Anal Chem 28:350-356

상세보기
Ha JH, Jeong HS, Jeong MH, Kim SS, Jin L, Nam JH, Hwang B, Ma CJ, Lee HY. 2009. Comparison of anticancer activities of ultrasonification extracts of callus and roots from Rhodiola sachalinensis A Bor. J Korean Food Sci Technol 41:552-559
Ha JH, Jeong MH, Seo YC, Yong CW, Kim JS, Kim HH, Ahn JH, Lee HY. 2010. Enhancement of antioxidant activities of bark of Berberis koreana Paliban by lactic acid bacteria. Korean J Medicinal Crop Sci 18:421-428
Ha JH, Kim CH, Jeong HS, Jin L, Oh SH, Kim SS, Jeong MH, Ma CJ, Nam JH, Hwang B, Choi GP, Park UY, Lee HY. 2009. Improvement of immume activities of Rhodiola sachalinensis A. Bor. by serial solvent fractionization. J Korean Medicinal Crop Sci 17:210-216
Kim BH, Kang JH, Lee SY, Cho HJ, Kim YJ, Kim YJ, Ahn SC. 2006. Biotransformation of ginseng to compound K by Aspergillus oryzae. J Life Sci 16:136-140

원문보기 상세보기
Kim HJ, Lee SG, Park SJ, Yu MH, Lee EJ, Lee SP, Lee IS. 2012. Antioxidant effects of extracts from fermented red ginseng added with medicinal herbs in streptozotocininduced diabetic rats. Korean J Food Sci Technol 44:367-372

원문보기 상세보기
Kim IB, Shin S, Lim BL, Seong GS, Lee YE. 2010. Bioconversion of soybean isoflavone by Lactobacillus plantarum and Bifidobacterium longum. J Korean Food Cookery Sci 26:214-219
Korea Food and Drug Administration. 1999. Official Book of Food. Munyoungsa, pp169, Seoul
Lee EJ, Im JS, Park CK, Jeon BS, Kim SC. 2004. Food components and volitile flavors in Rhodiola sachalinensis roots. Food Industry and Nutrition 9:53-57
Lee EJ, Im JS, Park CK, Jeon BS, Kyung JS. 2005. Antihepatotoxic activity of Rhodiola sachalinensis roots. Food Industry and Nutrition 10:37-42
Lee HB, Kim HJ, Chong MS, Cho HE, Choi YH, Lim KS, Lee KN. 2008. Physiological activity of extracts from mixed culture of medical herbs and mycelia of Tricholoma matsutake and Cordyceps militaris by fermentation. Korean J Herbol 23:1-8
Lee IS, Park KY. 2003. Preparation and quality characteristics of yoghurt added with cultured ginseng. J Korean Food Sci Technol 35:235-241
Lee MW, Lee YH, Park HM, Toh SH, Lee EJ, Jang HD, Kim YH. 2000. Antioxidant phenolic compounds from the roots of Rhodiola sachalinensis A. Bor. Arch Pham Res 23:455-458

원문보기 상세보기
Lee YA, Cho SM, Lee MW. 2002. Flavonoids from the roots of Rhodiola sachalinensis. Kor J Pharmacogn 33:116-119
Linch PT, Kim YH, Hong SP, Jian JJ, Kang JS. 2000. Quantitative determination of salidroside and tyrosol from the underground part of Rhodiola rosea by high performance liquid chromatography. Arch Pharm Res 23:349-352

원문보기 상세보기
Ming HQ, Xia GC, Zhang RD. 1988. Progress in Rhodiola rosea L. Clin Traditional Herbal Drugs 19:37-42
Panossian A, Wikman G, Sarris J. 2010. Rosenroot (Rhodiola rosea): Traditional use, chemical composition, pharmacology and clinical efficacy. Phytomedicine 17:481-493

상세보기
Park CD, Jung HK, Park CH, Jung YS, Hong JH, Ko HS, Kang DH, Kim HS. 2012. Isolation of citrus peel flavonoid bioconversion microorganism and inhibitory effect on the oxidative damage in pancreatic beta cells. Korean Soc Biotechnol Bioeng J 27:67-74

원문보기 상세보기
Park KK, Oh SH, Chung WY. 2000. Inhibitory effects of red ginseng on skin tumor formation induces by ethyl carbamate metabolites. J Toxicol Pub Health 16:9-16
Park MR, Yoo C, Chang YN, Ahn BY. 2012. Change of total polyphenol content of fermented Gastrodia elata Blume and radical scavenging. Korean J Plant Res 25:379-386

원문보기 상세보기
Park SJ, Kim HK, Paek NS, Kim SS. 2006. Preparation and quality characteristics of the fermentation product of ginseng by lactic acid bacteria (FGL). J Ginseng Res 30:88-94

원문보기 상세보기
Peterson G, Barnes S. 1991. Genistein inhibition of the growth of human breast cancer cell: Independence from estrogen receptors and the multi-grug resistance gene. Biochem Biophys Res Comm 179:661-667

상세보기
Sim CJ, Lee GH, Jung JH, Yi SD, Kim YH, Oh MJ. 2004. Isolation and identification of antimicrobial active substances from Rhodiola sachalinensis. J Korean Food Preserv 11:63-70
Son SJ, Lee SP. 2011. Evaluation of rheological and functional properties of roasted soybean flour and mixed cereals fermented by Bacillus sp.. J Korean Soc Food Sci Nutr 43:450-470

원문보기 상세보기
Song HS, Hong KK, Min HO, Choi JD, Kim YM. 2011. Changes in physicochemical and sensory properties of Hizikia fusiforme water extract by fermentation of lactic acid bacteria. Kor J Fish Aquat Sci 44:104-110

원문보기 상세보기
Stancheva SL, Mosharrof A. 1987 Effects of the extract of Rhodiola rosea L. on the content of the brain biogenic monoamines. Med Physiol 40:85-87
Sung SK, Rhee YK, Cho CW, Lee YC, Kim YC, Hong HD. 2012. Physicochemical properties and antioxidative activity of lactic acid bacteria fermented Rhodiola sachalinensis using adsorption process. J Korean Food & Nutr 25:779-786

원문보기 상세보기
Swain T, Hillis WE. 1959. The phenolic constituents of Prunus domestica. I.-The quantitative analysis of phenolic constituents. J Korean Sci Food Agric 10:83-88
Trinh HT, Han SJ, Kim SW, Lee YC, Kim DH. 2007. Bifidus fermentation increases hypolipidemic and hypoglycemic effects of red ginseng. J Microbiol Biotechnol 17:1127-1133

원문보기 상세보기
Zhou W, Feng MQ, Li JY, Zhou P. 2006. Studies on the preparation, crystal structure and bioactivity of ginsenoside compound K. J Asian Nat Prod Res 8:519-527

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저자의 다른 논문 :

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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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