[논문]발효 유무에 따른 콜롬비아 커피와 루왁커피의 항산화 활성 비교연구

김송숙

doi:10.9724/kfcs.2014.30.6.757

발효 유무에 따른 콜롬비아 커피와 루왁커피의 항산화 활성 비교연구
A Comparison of Antioxidant Effects among Non-fermented and Fermented Columbian Coffee, and Luwak Coffee Beans 원문보기

한국식품조리과학회지 = Korean Journal of Food & Cookery Science, v.30 no.6, 2014년, pp.757 - 766

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to investigate the antioxidant effects of non-fermented (CAC) and Monascus pilosus-fermented Columbia arabica coffee (FCAC), as well as Luwak coffee (LC) beans. The results indicated that total polyphenols content (mg/g of dry basis) was highest in CAC (70.69), followed by LC (62.07), and FCAC (41.38). However, the ratio of total flavonoids/polyphenols in FCAC was the highest. In terms of electron donating ability (%, coffee mg/mL), CAC was significantly higher than LC and FCAC. Regardless of fermentation, ferric reducing antioxidant powers were similar in CAC and FCAC and lowest in LC. LC also had the highest inhibitory activity against xanthine oxidase (XO). However FAAC had the highest inhibitory activity against aldehyde oxidase (AO), with nearly three times the levels found in CAC and LC. According to the above results, FCAC had a higher ratio of flavonoids/polyphenols and iron chelating activity than CAC. FCAC also had the highest AO inhibitory activity among the three experimental coffee beans. The results suggest that further studies are required to evaluate the bioactive components of various coffee beans so as to determine the potential benefits that coffee may have on preventing oxidative stress-related conditions.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

계산식에 해당되는 SOD-like activity(%) = 100 − [(OD of sample/OD of control) × 100]에 의하여 활성을 산출하였다.
pilosus 활용 식품발효방법(Kim MJ 등 2012, Lee SI 등 2013) 등의 선행연구에 근거하여 실시하였다. 먼저 생두는 전처리 작업의 일환으로 가정용 분쇄기를 이용하여 대략 1/10 등분하여 분쇄한 후, 분쇄한 생두 100 g에 대해 10 mL 물의 비율로, 1시간 간격으로 5회 분무하는 수침과정을 거침으로써 수분함량을 33%로 조정하여 발효용 재료로 사용하였다. 불린 생두의 발효는 생두 100 g에 대해 M.
본 연구에서는 콜럼비아산 아라비카 생두를 이용하여 일반 커피, M. pilosus로 발효시킨 커피와 루왁커피에 대해 항산화능 및 토끼의 간 조직으로부터 부분·정제한 xanthine oxidase (XO)와 aldehyde oxidase (AO) 저해활성을 비교·분석하였다.
pilosus와 같이 생리적 기능성이 검증된 미생물을 이용한 인위적 커피 발효방법이 모색된다면 고부가성의 신제품 개발에 필요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 항산화 지표들에 대한 활성 정도를 기준으로, 일반커피와 루왁커피 및 M. pilosus로 발효시킨 커피에 대해 기능 변화현상을 비교하였다.
5 mm로 조정하였다. 분쇄커피 추출방법은 커피 1 kg에 대해 4℃의 냉수 5.67 L를 가하여 12시간동안 워터드립식으로 여과추출하여 15% 커피추출액으로 조제하였다. 커피추출액은 30 mL씩 포장하여 4℃에서 보관하였으며, 5% 커피추출액을 분석실험용 원액으로 사용하였다.
일반 커피와(CAC), 루왁커피(LC) 및 M. pilosus에 의한 발효커피(FCAC)에 대해 토끼의 간 조직으로부터 부분 정제한 XO와 AO에 대한 저해활성(%)을 조사하여 Fig. 4에 제시하였다. XO에 대한 저해활성을 보면 CAC는 3.
일반커피(CAC), 루왁커피(LC) 및 M. pilosus를 이용한 발효커피(FCAC)에 대해 FICA와 SOD 유사활성을 조사하여 Fig. 3에 제시하였다. FICA (%)는 CAC가 9.
콜롬비아산 아라비카 커피(Columbia arabica coffee; CAC), 루왁커피(Luwak coffee; LC) 및 M. pilosus로 발효시킨 콜롬비아산 아라비카 커피(Fermented Columbia arabica coffee; FCAC)에 대해 총 폴리페놀(Total polyphenol; TP) 과 플라보노이드(Total flavonoid; TF)의 함량(mg/g of dry basis)을 측정하여 Fig. 1에 제시하였다. 실험 결과에 의하면 TP 함량은 CAC는 70.
플라보노이드 함량(total flavonoid; TF)은 Meda A 등(2005)의 방법에 따라, 시료 희석액 1 mL에 2% aluminum chloride 1 mL와 50% 에탄올 1 mL 를 혼합하여 실온에서 10분간 반응시킨 후, 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질 quercetin (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)의 표준검량선에 의하여 함량을 산출하였다.

대상 데이터

실험에 사용한 커피는 1년 이내 수확된 콜롬비아산 아라비카 생두(로작, 경북, 한국)와 루왁 생두(정글아트루왁, 상주, 한국)를 구입하여 사용하였으며, 발효용 균주는 한국종균협회에서 분양받은 Monascus pilosus (M. pilosus) IFO 4480을 사용하였다.
실험종균은 보존 중인 M. pilous균주를 Tryptic Soybroth (DF211824, Becton Dickinson and Company, Sparks, MD, USA)에 이식하여 30°C에서 10일간 배양하여 균 수가 108 cells/mL 이상이 되게 한 것을 사용하였다.

데이터처리

Different superscripts on the bars indicate significant differences (p<0.05) by Duncan’s multiple range test.
상기 연구에 대한 분석은 3회 반복 실험한 평균값과 표준편차로 나타내었으며, 샘플들간 유의성 여부는 SPSS 12.0 통계 프로그램을 이용하여 Duncan's multiple range test로 검증하였다(p<0.05).

이론/모형

XO 활성도는 Stirpe F와 Della Corte E (1972)의 방법에 따라 기질 xanthine을 uric acid로 전환하는 정도를%로 나타내었다. AO 활성도는 Rajagopalan KV 등(1962) 의 방법에 따라 기질 NMN (N¹-methyl nicotinamide)으로 부터 산화된 pyridone을 300 nm에서 측정한 다음 시료 대신에 증류수를 첨가한 대조군에 대한 %로 나타내었다.
FICA는 Dinis TCP 등(1994)의 방법에 따라 시액 1.0 mL에 3.7 mL의 증류수를 가한 후 2 mM의 ferrous chloride 100 μL와 5 mM의 ferrozine 200 μL를 가하여, 실온에서 10분간 반응시켜 562 nm의 흡광도를 측정하였다.
Marklund S와 Marklund G (1974)의 방법에 따라 시액 200 μL에 pH 8.5로 조정한 tris-HCl buffer 용액 3 mL와 7.2 mM pyrogallol 200 μL을 가하여 25°C에서 10분간 반응시킨 후, 1 N HCl 1 mL를 가하여 반응을 정지시키고 420 nm에서 흡광도를 측정하였다.
효소원은 Rajagopalan KV 등(1962) 및 Maia L과 Mira L (2002) 방법에 따라 milk로부터 XO를, 토끼 간 조직으로부터는 AO를 각각 추출한 후 ammonium sulfate 분획, 투석 및 원심분리를 행하여 부분 정제한 후 -70℃에서 보관하였다. XO 활성도는 Stirpe F와 Della Corte E (1972)의 방법에 따라 기질 xanthine을 uric acid로 전환하는 정도를%로 나타내었다. AO 활성도는 Rajagopalan KV 등(1962) 의 방법에 따라 기질 NMN (N¹-methyl nicotinamide)으로 부터 산화된 pyridone을 300 nm에서 측정한 다음 시료 대신에 증류수를 첨가한 대조군에 대한 %로 나타내었다.
발효생두의 볶음 방법은 Ludwig IA 등(2013)에 따라 자동로스터기(Roaster THCR-01, Taehwan, Seoul, Korea) 에서 중간 볶음도(에그트론 65)를 유지하며, 250℃에서 11분간 볶기를 하여 원두를 생산하였다. 원두 분쇄는 커피분쇄기(Anfim Sas, Anfim Co.
시료의 총 폴리페놀 함량(total polyphenol; TP)은 Minussi RC 등(2003)의 방법에 따라 시액 100 μL에 2% sodium carbonate 2 mL와 50% Folin-Ciocalteu reagent 100 μL를 가하여 720 nm에서 흡광도를 측정하였으며, gallic acid (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)의 표준검량선에 의하여 함량을 산출하였다.
전자공여능(electron donating ability: EDA)은 Blois MS (1958)의 방법에 따라 시액 200 μL에 0.4 mM DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 용액 800 μL를 가하여 10분간 방치한 다음 525 nm에서 흡광도를 측정하였으며 계산식인 전자공여능 (%) = [1 − (시료흡광도/대조군 흡광도)] ×100에 의하여 활성을 산출하였다.
철 환원력(ferric reducing antioxidant power: FRAP)은 Benzie IF와 Strain JJ (1996)의 방법에 따라 커피추출 희석액 50 μL에 증류수 50 μL을 가하여 혼합한 후 0.3 M sodium acetate buffer (pH 3.60)와 10 mM 2,4,6-tris (2-pyridyl)-Striazine을 함유하는 40 mM HCl 용액 및 20 mM FeCl3용액(10:1:1, v/v)의 혼합용액 1.90 mL를 가하여 37℃에서 30분간 반응시킨 후 593 nm에서 흡광도를 측정하였다.
콜롬비아 생두의 전처리 및 배양 등의 발효과정은 M. pilosus 활용 식품발효방법(Kim MJ 등 2012, Lee SI 등 2013) 등의 선행연구에 근거하여 실시하였다. 먼저 생두는 전처리 작업의 일환으로 가정용 분쇄기를 이용하여 대략 1/10 등분하여 분쇄한 후, 분쇄한 생두 100 g에 대해 10 mL 물의 비율로, 1시간 간격으로 5회 분무하는 수침과정을 거침으로써 수분함량을 33%로 조정하여 발효용 재료로 사용하였다.
Louis, MO, USA)의 표준검량선에 의하여 함량을 산출하였다. 플라보노이드 함량(total flavonoid; TF)은 Meda A 등(2005)의 방법에 따라, 시료 희석액 1 mL에 2% aluminum chloride 1 mL와 50% 에탄올 1 mL 를 혼합하여 실온에서 10분간 반응시킨 후, 415 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준물질 quercetin (Sigma-Aldrich Co.
효소원은 Rajagopalan KV 등(1962) 및 Maia L과 Mira L (2002) 방법에 따라 milk로부터 XO를, 토끼 간 조직으로부터는 AO를 각각 추출한 후 ammonium sulfate 분획, 투석 및 원심분리를 행하여 부분 정제한 후 -70℃에서 보관하였다. XO 활성도는 Stirpe F와 Della Corte E (1972)의 방법에 따라 기질 xanthine을 uric acid로 전환하는 정도를%로 나타내었다.

성능/효과

42배 높은 활성을 나타내었다. AO에 대한 저해활성은 CAC와 LC가 각각 3.79%와 3.81%이며, 유의적 차이는 없었다. 한편 FCAC는 10.
FICA (%)는 CAC가 9.58%, LC는 36.82%, FCAC는 15.27%이며, 이들의 활성도는 LC>FCAC>CAC 순으로 LC에서 가장 높은 활성을 나타내었다.
38 mg으로, 이들 간에 유의적 차이가 있었다. TF함량에 대해서는, FCAC는 CAC와 LC에 비하여 유의적으로 낮았으며 CAC와 LC 간의 차이는 없었다. 또한 TF/TP 비율(%)은 LC와 FCAC가 CAC보다 높았으며, LC와 FCAC 간에 유의적 차이는 없었다.
4에 제시하였다. XO에 대한 저해활성을 보면 CAC는 3.42%, LC는 11.71%, FCAC는 0.12%이며, FCAC 활성이제일 낮았다. 이에 반하여 LC는 CAC보다 3.
반면에 SOD 유사활성은 발효커피에 비해 일반 커피에서 가장 높게 나타났다. XO와 AO에 대한 저해활성은 각각 루왁커피와 M. pilosus에 의한 발효커피에서 가장 높게 나타났다. 이상의 결과에서 발효커피는 일반 커피와 루왁커피에 비하여 총 폴리페놀 함량과 SOD 유사활성은 낮으나 철 포집력과 총 플라보노이드/폴리페놀 비율이 높은 경향을 보였으며, XO 저해활성은 낮은 반면에 AO 저해활성은 매우 높은 것으로 나타났다.
따라서 M. pilosus로 발효시킨 커피와 루왁커피는 비발효의 일반 커피에 비해 총 폴리페놀 함량은 낮지만 총 플라보노이드의 함유 비율은 높으므로, 플라보노이드의 생리활성을 보유하면서 관능적 측면에서는 떫은맛과 쓴맛은 감소하는 반면에 기호성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.
TF함량에 대해서는, FCAC는 CAC와 LC에 비하여 유의적으로 낮았으며 CAC와 LC 간의 차이는 없었다. 또한 TF/TP 비율(%)은 LC와 FCAC가 CAC보다 높았으며, LC와 FCAC 간에 유의적 차이는 없었다. 그러나 FCAC의 TF/TP 비율 (%)은 CAC보다 유의적으로 높은 수치를 나타내었다(p<0.
반면에 SOD 유사활성은 CAC>LC>FCAC 순이며, M. pilosus로 발효시킨 FCAC에서 가장 낮았다.
38 mg로 나타났다. 반면에 총 플라보노이드 함량은 루왁커피가 일반 커피에 비하여 30.03% 정도 많았으며, 발효커피는 다소 낮았다. 총 플라보노이드/폴리페놀 비율(%)은 루왁커피와 발효커피에서 높았다.
Brown JP (1988)에 의하면, isoflavone aglycone에 대한 생물학적 유용성과 기능성 보고가 있으므로 Monascus속 발효를 거친 FCAC에서 이와 유사한 aglycone 및 건강 기능성 2차 대사물의 생성(Lee SS 등 2013)은 높은 AO 저해활성을 초래할 수있을 것이다. 본 실험 결과로부터 커피에는 AO에 대한 저해기능성분이 있으며, 특히 M. pilosus에 의한 발효는 이들의 증가를 초래하여 AO 저해활성을 강화시키는 것으로 나타났다. 또한 일반 커피와 루왁커피에 비해 M.
특히 7-hydroxyl group을 가진 quercetin과 kaempferol 등의 flavone과 flavonol은 높은 저해활성을 보이는 반면에, flavan-3-ol과 naringin은 낮은 활성을 보유하는 것으로 밝혀졌다(Ozyurek M 등 2009). 본 실험에 의하면 LC와 FCAC간에 TF/TP 함량비율의 유의적 차이가 없음에도 불구하고 XO 저해활성에는 큰 차이가 나타났다. 이와 같은 결과로부터 LC는 사향고양이 위장관에서의 생화학적 변화를 통하여 XO 저해활성이 높은 플라보노이드군 생성이 증가하였으며, FCAC는 미생물 발효에 의한 플라보노이드군의 조성 변화와 이에 따른 XO 저해효능 약화 또는 발효대사산물들이 XO 저해력 감소에 영향을 미친 것으로 볼 수 있다.
) 등의 전이금속은 hydroperoxide와 같은 지질과산화물 분해를 촉진함으로써 유해라디칼(alkoxyl radicals, peroxyl radicals)을 생성하여 지질 과산화를 증폭시키는데(Fukuzawa K 등 1993), 철 포집력 (FICA)은 이러한 일련의 산화반응을 지연시키는 능력이다. 본 실험에서 FCAC는 CAC에 비해 높은 FICA를 보였는데, 이와 같은 결과는 발효로 인해 총 폴리페놀은 감소하였으나, 커피 세포벽에 결합한 화학성분의 추출 증대 (Shi M 등 2012) 및 일부 폴리페놀의 분해와 플라보노이드로의 전환(Lee YK 등 2012) 등의 기전을 통해 철 포집 활성을 소유한 특정 활성물질들의 생성에 의한 것이라고 추정할 수 있다. Atoui AK 등(2005)에 의하면 식물체의 플라보노이드·타닌·페놀산 등은 수소 공여체로 작용하여 ROS 반응 차단 및 동시에 철 포집력을 보유하며, 특히 플라보노이드군(flavones, isoflavones, flavanones, flavanols, anthocyanidins)은 이들의 catechol 그룹이 철과 결합함으로써 플라보노이드의 철 포집활성과 유해 라디칼 억제작용으로 인해 항산화 활성을 가진다고 보고되었다(Kell DB 2009).
본 실험에서 M. pilosus에 의한 FCAC은 CAC에 비해 TP 함량의 감소현상을 보였으나, TF/TP 비율은 증가하였으며 LC와 비교하여 유의성 있는 차이는 없었다. 이와 같은 결과는 발효과정이 커피 세포벽에 강하게 결합된 화학성분들의 추출수율 증대 및 폴리페놀 분해로 인한 플라보노이드함량 증가를 초래한 것이라 할 수 있다(Shi M 등 2012).
커피에는 폴리페놀 중 특히 depside형의 chlorogenic acid가 많이 함유되어 있으며, 커피의 항산화 효능뿐만 아니라 산미와 떫은맛, 쓴맛을 띠게 하는 주성분으로도 알려져 있다(Moreira DP 등 2005). 본 실험의 M. pilosus을 이용한 발효커피에서 나타난 총 폴리페놀함량 감소는 관능적 으로 커피의 떫은맛과 쓴맛을 완화시키는 반면에 발효에 따른 풍부한 맛을 증가시킴으로써 커피의 기호도를 향상 시킬 수 있으리라 본다. 또한 발효과정에서 생성되는 플라보노이드는 독특한 맛과 향의 요인으로 알려져 있으므로(Belitz HD와 Grosch W 1986), CAC에 비해 FCAC에서 유의적 증가를 보인 TF/TP 함량 비율로부터 일반 커피와 차별화 되는 발효커피의 특유 관능성에 대한 발현을 추정할 수 있다.
그러므로 식품에 함유된 polyphenol성 물질들의 증가는 강한 항산화력을 반영하게 되는데, 이와 같은 생리활성은 주로 환원력에 기인하는 것으로 알려져 있다(Osawa T 1994). 본 실험의 TF/TP 함량비율에 따르면, 루왁커피에 비해 유의적 차이는 없으나 높은 비율을 보인 M. pilosus 발효 커피는 루왁커피와 대등한 전자공여능을 보였으며, 환원력에서는 루왁커피보다 오히려 높은 활성을 나타내었다. 그러나 현 실험조건에서 발효커피는 일반 커피에 비해 낮은 전자공여능을 보였는데, 이것은 발효에 의한 폴리페놀 성분의 감소에 의한 것으로 추정되며 미생물을 이용한 발효차 제조(Lee SI 등 2012)에서도 이와 동일한 결과가 보고되었다.
본 연구에서 AO 저해활성은 CAC와 LC에 비해 FCAC 에서 유의적으로 높게 나타났는데(p<0.05), 이와 같은 결과는 M. pilosus에 의한 발효로 커피 세포벽에 강하게 결합된 페놀성분과 trigonelline, nicotinic acid, diterpene 및 caffeine 등의 비페놀성 생리활성물질의 분해 및 로스팅으로 생성된 항산화성 melanoidine의 수율 증가 때문이라할 수 있다(Bekedam EK 등 2008, Huynh NT 등 2014).
상기 연구결과를 토대로 할 때, M. pilosus에 의한 발효 커피와 달리 루왁커피는 사향고양이 위장관의 대사과정을 거치면서 화학구조적 변화 및 각종 기능성 물질의 증감이 초래되며, 이로 인해 항산화능의 발현에까지 영향을 줄 수 있을 것으로 추정된다. Yosida Y 등(2008)의 연구 보고에 의하면 커피의 총체적 항산화능은 활성이 강한 chlorogenic acid 또는 폴리페놀과 플라보노이드 대사에 의해 생성된 기능성 물질들의 독자적 활성이 아니라, 이들의 상호작용에 의한 복합적 상승효과라고 하였는데, 루왁커피의 높은 철 포집력도 사향고양이 체내 대사과정 중 이루어진 항산화물질들의 상호작용에 의한 것이라 할 수 있다.
1에 제시하였다. 실험 결과에 의하면 TP 함량은 CAC는 70.69 mg, LC는 62.07 mg, FCAC 는 41.38 mg으로, 이들 간에 유의적 차이가 있었다. TF함량에 대해서는, FCAC는 CAC와 LC에 비하여 유의적으로 낮았으며 CAC와 LC 간의 차이는 없었다.
pilosus에 의한 발효커피에서 가장 높게 나타났다. 이상의 결과에서 발효커피는 일반 커피와 루왁커피에 비하여 총 폴리페놀 함량과 SOD 유사활성은 낮으나 철 포집력과 총 플라보노이드/폴리페놀 비율이 높은 경향을 보였으며, XO 저해활성은 낮은 반면에 AO 저해활성은 매우 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 상기 결과에 기초하여 커피의 항산화성 활성성분에 대한 추적 및 건강효능 등의 후속 연구가 이루어진다면 건강 기능성이 부여된 커피음료 개발의 계기가 될 수 있을 것이다.
본 실험에 의하면 LC와 FCAC간에 TF/TP 함량비율의 유의적 차이가 없음에도 불구하고 XO 저해활성에는 큰 차이가 나타났다. 이와 같은 결과로부터 LC는 사향고양이 위장관에서의 생화학적 변화를 통하여 XO 저해활성이 높은 플라보노이드군 생성이 증가하였으며, FCAC는 미생물 발효에 의한 플라보노이드군의 조성 변화와 이에 따른 XO 저해효능 약화 또는 발효대사산물들이 XO 저해력 감소에 영향을 미친 것으로 볼 수 있다.
pilosus로 발효시킨 FCAC 의 전자공여능 및 철 환원력에 대한 측정 결과는 Fig 2에 제시하였다. 전자공여능(%)은 CAC 수치가 23.19%로 가장 높았으며, LC와 FCAC의 수치는 각각 21.42%와 21.80%이었으며 이들 간의 유의성은 없었다. 철 환원력 (Fe²⁺μmole/g coffee)은 CAC에서 15.
총 플라보노이드/폴리페놀 비율(%)은 루왁커피와 발효커피에서 높았다. 전자공여능(%)은 일반 커피에서 23.19%이며, 루왁커피(21.42%)와 발효커피(21.80%)보다 유의적으로 높았다. 철 환원력(Fe²⁺μmole/coffee g of dry basis)은 일반 커피(15.
pilosus로 발효시킨 커피와 루왁커피에 대해 항산화능 및 토끼의 간 조직으로부터 부분·정제한 xanthine oxidase (XO)와 aldehyde oxidase (AO) 저해활성을 비교·분석하였다. 총 폴리페놀 함량(mg/g of dry basis)은 일반 커피에서 70.69 mg, 루왁커피는 62.07 mg, 발효커피는 41.38 mg로 나타났다. 반면에 총 플라보노이드 함량은 루왁커피가 일반 커피에 비하여 30.
03% 정도 많았으며, 발효커피는 다소 낮았다. 총 플라보노이드/폴리페놀 비율(%)은 루왁커피와 발효커피에서 높았다. 전자공여능(%)은 일반 커피에서 23.

후속연구

본 실험에서 정도의 차이는 있으나, 세 종류의 커피에서 SOD 유사 활성물질이 추적되므로 적정량의 커피 음용은 유해 산소류로 인한 산화적 스트레스를 부분적으로나마 예방할 수 있으리라 추정 된다. 그러나 이와 관련된 후속실험을 통해 상기 가설은 검증되어야 할 것으로 사료된다.
pilosus에 의한 발효는 이들의 증가를 초래하여 AO 저해활성을 강화시키는 것으로 나타났다. 또한 일반 커피와 루왁커피에 비해 M. pilosus 발효커피에서 2.78~2.80배 정도의 높은 AO 저해 활성이 보이므로 이를 토대로 한 후속 연구가 이루어진다면 기능성 발효커피 제조의 가능성을 제시할 수 있을 것이다.
일부 식용식물에서 SOD 유사활성이 낮은 것으로 보고된 바 있는데 한약재로 사용되는 산겨릅나무 추출물은 아스코브산의 50% 정도로 매우 낮으며(Kwon HN 등 2008), 극소수 약용식물에서만라디칼 소거력과 SOD 유사활성이 존재하는 것으로 알려져 있다(Jeong SJ 등 2004). 본 실험에서 정도의 차이는 있으나, 세 종류의 커피에서 SOD 유사 활성물질이 추적되므로 적정량의 커피 음용은 유해 산소류로 인한 산화적 스트레스를 부분적으로나마 예방할 수 있으리라 추정 된다. 그러나 이와 관련된 후속실험을 통해 상기 가설은 검증되어야 할 것으로 사료된다.
최근 루왁커피가 사향고양이 위장관을 거쳐 생산된 것이라는 희귀성 때문에 고가에 판매되고 있으나 가공상 위생이 문제점으로 지적 되고 있다. 이에 M. pilosus와 같이 생리적 기능성이 검증된 미생물을 이용한 인위적 커피 발효방법이 모색된다면 고부가성의 신제품 개발에 필요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다. 본 연구에서는 항산화 지표들에 대한 활성 정도를 기준으로, 일반커피와 루왁커피 및 M.
이와 같은 일반 커피와 달리 루왁커피는 사향고양이가 먹은 후 소화기관을 거쳐 배설된 커피로서 관능적으로 부드러운 맛과 독특한 향을 가진 것으로 알려져 있으나, 기능성분 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 일반 커피, 위장관내 소화를 거친 루왁커피 및 M. pilosus에 의한 인위적 발효커피의 항산화 지표 조사는 생리기능 측면에서 기초자료 제공뿐만 아니라 발효커피 개발의 시발점이 될 수 있을 것이다.
이상의 결과에서 발효커피는 일반 커피와 루왁커피에 비하여 총 폴리페놀 함량과 SOD 유사활성은 낮으나 철 포집력과 총 플라보노이드/폴리페놀 비율이 높은 경향을 보였으며, XO 저해활성은 낮은 반면에 AO 저해활성은 매우 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 상기 결과에 기초하여 커피의 항산화성 활성성분에 대한 추적 및 건강효능 등의 후속 연구가 이루어진다면 건강 기능성이 부여된 커피음료 개발의 계기가 될 수 있을 것이다.
이와 같은 실험 결과에 기초하여, 현대인의 생활음료로 각광받는 커피에 대해 M. pilosus로 발효시킨 후 항산화 지표들의 변화 추이를 조사한다면 커피의 품질 향상 측면에서 의미가 있을 것으로 사료된다. 최근 루왁커피가 사향고양이 위장관을 거쳐 생산된 것이라는 희귀성 때문에 고가에 판매되고 있으나 가공상 위생이 문제점으로 지적 되고 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	루왁커피는 어떤 특징을 갖는 커피인가?	상기의 일반 커피와 달리, 루왁커피(Kopi Luwak)는 인도네시아 정글에 서식하는 사향고양이가 먹은 커피열매가 소화기관의 효소와 장내 미생물에 의한 발효과정을 거친 후 배설된 커피이며, 입 안에 풍부하게 느껴지는 특유 점성과 무게감(full body taste) 및 조화로운 향과 맛이 특징적이어서 고가로 거래되고 있다(Marcone MF 2004). 이와 관련하여 일반 커피에 발효 과정을 도입하여 커피의 품질속성을 변화시키고자 하는 연구들이 이루어져 왔다(Woelore MW 1993, Avallone S 등 2002).
	커피를 볶는 과정에서 증가된 chlorogenic acid 유도체 성분은 어떤 효과를 갖는가?	커피의 약리효능 측면에서는 니코틴산, 카페산및 카페인 성분이 간 손상과 당뇨병에 대한 보호작용이 있는 것으로 알려져 있다(Oka K 2007). 커피를 볶는 과정에서 증가된 chlorogenic acid 유도체 성분은 산화적 스트레스로부터의 신경세포 보호효과가 있으며, 이 때 생성된 melanoidin은 커피의 항산화 활성에 기여하는 것으로 나타났다(Chu YF 등 2009).
	기호음료에 대한 인식이 급격히 변화함에 따라 특히 음료 중 어떤 음료의 기호도가 매우 높아졌는가?	또한 건강 개념이 내포된 식문화의 고급화 추세와 병행하여 기호음료에 대한 인식도 급격히 변화하고 있다. 특히 음료 중 원두커피 기호도가 매우 높아져 최근 우리나라 성인 1인당 연간 커피 소비량이 338잔이며, 한달 28잔의 커피를 소비하고 있다(Korea Customs Service 2012). 이와 같은 기호음료의 선호 변화에 따라 커피의 건강성, 커피 성분의 생리활성 및 효능에 대한 관심도 증폭되는 추세이다.

참고문헌 (67)

Atoui AK, Mansouri A, Boskou G, Kefalas P. 2005. Tea and herbal infusions: their antioxidant activity and phenolic profile. Food Chem 89(1):27-36

상세보기
Avallone S, Brillouet JM, Guyot G, Olguin E, Guiraud JP. 2002. Involvement of pectolytic micro-organisms in coffee fermentation. Inter J Food Sci Technol 37(2):191-198

상세보기
Belitz HD, Grosch W. 1986. Food Chemistry. pp 688-696. Springer-Verlag Berlin. Heiderberg
Bekedam EK, Schols HA, Cammerer B, Kroh LW, van Boekel MA, Smit G. 2008. Electron spin resonance (ESR) studies on the formation of roasting-induced antioxidative structures in coffee brews at different degree of roast. J Agric Food Chem 56(12):4597-4604

상세보기
Benzie IF, Strain JJ. 1996. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of antioxidant power: the FRAP assay. Anal Biochem 239(1):70-76

상세보기
Blois MS. 1958. Antioxidant determination by the use of a stable free radical. Nature 181:1199-1200

상세보기
Bravo J, Arbillaga L, de Pena MP, Cid C. 2013. Antioxidant and genoprotective effects of spent coffee extracts in human cells. Food Chem Toxicol 60:397-403

상세보기
Brown JP. 1988. Role of the gut flora intoxicity and cancer. ed. Rowland IR. Academic Press. San Diego, CA. USA pp 109-144
Choi CH, Song ES, Kim SJ, Kang MH. 2003. Antioxidative activities of Castanea crenata Flos. methanol extracts. Korean J Food Sci Technol 35(6):1216-1220
Choi MJ, Yu T. 2004. Effects of red-yeast-rice supplementation on bone mineral density and bone mineral content in overiectomized rats. J Nutr Health 37(6):2288-3886
Chu YF, Brown PH, Lyle BJ, Chen Y, Black RM, Williams CE, Lin YC, Hsu CW, Cheng IH. 2009. Roasted coffees high in lipophilc antioxidants and chlorogenic acid lactones are more neuroprotective than green coffees. J Agric Food Chem 57(20):9801-9808

상세보기
Croft KD. 1998. The chemistry and biological effects of flavonoids and phenolic acids. Ann NY Acad Sci 854(1):435-442

상세보기
Devasagayam TP, Kamat JP, Mohan H, Kesavan PC. 1996. Caffein as an antioxidant: inhibition of lipid peroxidation induced by reactive oxygen species. Biochim Biophys Acta 1282(1):63-70

상세보기
Dinis TCP, Madeira VMC, Almeida LM. 1994. Action of phenolic derivatives (acetaminophen, salicylate, and 5-amino salicylate) as inhibitors of membrane lipid peroxidation and as peroxyl radical scavengers. Arch Biochem Biophys 315(1): 161-169

상세보기
Dixon RA, Dey PM, Lamb CJ. 1983. Phytoalexins: enzymology and molecular biology. Advances in enzymology and related areas of molecular biology. John Wiley & Sons, Inc.. USA pp 1-20
Dorea J, Costa T. 2005. Is coffee a functional food? British J Nutr 93(6):773-782

상세보기
Elekofehinti OO, Kamdem JP, Bolingon AA, Athayde ML, Lopes SR, Wazuk EP, Kade IJ, Adanlawo IG, Rocha JBT. 2013. African eggplant (Solanum anguivi Lam.) fruit with bioactive polyphenolic compunds exert in vitro antioxidant properties and inhibits $Ca^{2+}$ -induced mitochondrial swelling. Asian Pac J Trop Biomed 3(10):757-766

상세보기
Fukuzawa K, Seko T, Minami K, Terao J. 1993. Dynamics of iron-ascorbate-induced lipid peroxidation in charged and uncharged phospholipid vesicles. Lipids 28(6):497-503

상세보기
Germano MP, D'Angelo V, Biasini T, Sanogo R, De Pasquale R, Catania S. 2006. Evaluation of the antioxidant properties and bioavalilability of free and bound phenoilc acids from Trichilia emetica Vahl.. J Ethnophamacol 105(3):368-373

상세보기
Halliwell B. 2006. Reactive oxygen species and the central nervous system. J Neurochem 59:1609-1623
Hamzeh-Mivehroud M, Rahmani S, Feizi MA, Dastmalchi S, Rashidi MR. 2014. In vitro and in silico studies to explore structural features of flavonoids for aldehyde oxidase inhibition. Arch Pharm 347(10):738-747

상세보기
Huynh NT, Van Camp J, Smagghe G, Raes K. 2014. Improved release and metabolism of flavonoids by steered fermentation processes: A review. Int J Mol Sci 15(11):19369-19388

상세보기
Ikeda H, Kimura Y, Masaki M, Iwahashi H. 2011. Caffeic acid inhibits the formation of 1-hydroxyethyl radical in the reaction mixture of rat liver microsomes with ethanol partly through ots metal chelating activity. J Clin Biochem Nutr 48(3):187-193

상세보기
Jeon SM, Bok SH, Jang MK, Lee MK, Nam KT, Park YB, Rhee SJ, Choi MS. 2001. Antioxidative activity of naringin and lovastatin in high cholesterol-fed rabbits. Life Sci 69(24): 855-2866

상세보기
Jeong SJ, Lee JH, Song HN. 2004. Screening for antioxidant activity of plant medicinal extracts. J Korean Soc Appl Biol Chem 47(1):135-140
Jumhawan U, Putri SP, Marwani E, Bamba T, Fukusaki E. 2013. Selection of discriminant markers for authentication of Asian palm civet coffee(Kopi Luwak): a metabolomics approach. J Agric Food Chem 61(33):7994-8001

상세보기
Kell DB. 2009. Iron behaving badly: inappropriate iron chelation as a major contributor to the aetiology of vascualr and other progressive inflammatory and degenerative diseases. Med Genomic 2(2):1755-8794
Kelly EH, Anthony RT, Dennis JB. 2002. Flavonoid antioxidants: chemistry, metabolism and sructure-activity relationship. J Nutr Biochem 13(10):572-584

상세보기
Kim MH, Kim JG, Choi JH. 2014. Antioxidant activity and changes in major functional components of fermented Gastrodia elata Blume. Korean J Food Nutr 27(4):684-691

원문보기 상세보기
Kim MJ, Kim SS, Lee SI. 2012. Quality characteristics and content of ploysaccharides in green green tea fermented by Monascus pilosus. Prev Nutr Food Sci 17(4):293-298

원문보기 상세보기
Korea Customs Service(KCS). 2012. The recent coffee market trend. Available from: http://www.customs.go.kr. Accessed from: July 20, 2012
Kwon HN, Park JR, Jeon JR. 2008. Antioxidative and hepatoprotective effects of Acer tegmentosum M. extracts. J Korean Soc Food Sci Nutr 37(11):1389-1394

원문보기 상세보기
Kuo CF, Chyau CC, Wang TS, Li CR, Hu TJ. 2009. Enhanced antioxidant anf anti-inflammatory activities of monascus pilosus fermented products by addition of turmeric to the medium. Food Chem 116(4):915-922

상세보기
Labat-Robert J, Robert L. 2014. Longevity and aging. Role of free radicals and Xanthine oxidase. Pathol Biol 62(2):61-66

상세보기
Lee KJ, Jeong HG. 2007. Protective effects of kahweol and cafestol against hydrogen peroxide-induced oxidative stress and DNA damage. Toxicol Lett 173(2):80-87

상세보기
Lee SI, Kim SD, Lee YK, Kim MJ, Lee IA, Choi JK, Suh JW. 2013. Dietary effects of black bean fermented by Monascus pilosus on body weight, serum lipid profiles and activities of hepatic antioxidative enzymes in mice fed high fat diets. J Nutr Health 46(1):5-14
Lee SI, Lee YK, Kimm SD, Kang YH, Suh JW. 2012. Antioxidative activity of Smilax china L. leaf teas fermented by different strains. Korean J Food Nutr 25(4):807-819

원문보기 상세보기
Lee SS, Lee JH, Lee IH. 2013. Strain improvement by overexpression of the laeA gene in Monasus pilosus for the production of Monascus-fermented rice. J Microbiol Biotechnol 23(7):959-965

원문보기 상세보기
Lee YK, Lee SI, Kim JS, Yang SH, Lee IA, Kim SD, Suh JW. 2012. Antioxidant activity of green tea fermented with Monascus pilosus. J Appl Biol Chem 55(1):19-25

원문보기 상세보기
Lin YL, Wang TH, Lee MH, Su NW. 2008. Biologically active components and nutraceuticals in the Monascus-fermented rice: a riview, Appl Microbiol Bioltechnol 77(5):965-973

상세보기
Ludwig IA, Bravo J, De Pena MP, Cid C. 2013. Effect of sugar addition (torrefacto) during roasting process on antioxidant capacity and phenolics of coffee. Food Sci Technol 51(2): 553-559
Maia L, Mira L. 2002. Xanthine oxidase and aldehyde oxidase: A simple procedure for the simultaneous purification from rat liver. Arch Biochem Biophys 400(1):48-53

상세보기
Marcone MF. 2004. Composition and properties of Indonesian palm civet coffee. (Kopi Luwak) and Ethiopian civet coffee. Food Res Int 37(9):901-912

상세보기
Marklund S, Marklund G. 1974. Involvement of the superoxide anion radical in the autoxidation of pyrogallol and a convenient assay for superoxide dismutase. Eur J Biochem 47(3):468-474
Meda A, Lamien CE, Romito M, Millogo J, Nacoulma OG. 2005. Determination of the total phenolic, flavonoid and proline contents in burkina fasan honey, as well as their radical scavenging activity. Food Chem 91(3):571-577

상세보기
Minamisawa M, Yoshida S, Takai N. 2004. Determination of biologically active substances in roasted coffees using diode-array HPLC system. Jpn Soc Anal Chem 20:325-328
Minussi RC, Rossi M, Bologna L, Cordi L, Rotilio D, Pastore GM, Duran N. 2003. Phenolic compounds and total antioxidant potential of commercial wines. Food Chem 82(3): 409-416

상세보기
Moreira DP, Monteiro MC, Ribeiro-Alves M, Donangelo CM, Trugo IC. 2005. Contribution of chlorogenic acids to the iron-reducing ativity of coffee beverages. J Agri Food Chem 53(5):1399-1402

상세보기
Nabavi SM, Daglia M, Sureda A. 2014. Editorial: Dietary polyphenols: We beyond the antioxidant capacity. Curr Pham Biotechol 15:297

상세보기
Oka K. 2007. Pharmacological bases of coffee nutrients for dibates prevention. Yakugaku Zasshi 127(11):1825-1836

상세보기
Osawa T. 1994. Novel natural antioxidant for utilization in food and biological system. pp 241-251. In: Postharvest Biochemistry of Plant Food Material in the Tropics. Uritani I, Garcia VV, Mendoza EM (eds). Japan Scientific Societies Press. Tokyo, Japan
Ozyurek M, Bektasoglu B, Guclu K, Apak R. 2009. Measurement of xanthine oxidase inhibition activity of phenolics and flavonoids with a modified cupric reducing antioxidant capacity method. Anal Chim Acta 636(1):42-50

상세보기
Parr AJ, Bolwell IP. 2002. Phenols in the plant and in man. The potential for possible nutritional enhancement of the diet by modifying the phenols contents or profile. J Sci Food Agric 80(7):985-1012
Patakova P. 2013. Monascus secondary metabolites: production and biological activity. J Ind Microbiol Bitechnol 40(2): 169-181

상세보기
Pellegrini N, Serafini M, Colombi B, Del Rio D, Salvatore S, Bianchi M, Brighenti F. 2003. Total antioxidant capacity of plant foods, beverages and oils consumed in Italy assessed by three different in vitro assays. J Nutr 133(9):2812-2819

상세보기
Rajagopalan KV, Fridovich I, Handler P. 1962. Hepatic aldehyde oxidase. I. Purification and properties. J Biol Chem 237: 922-928
Rashidi MR, Nazemiyeh H. 2010. Inhibitory effects of flavonoids on molybdenum hydroxylases activity. Expert Opin Drug Metab Toxicol 6(2):133-152

상세보기
Sato Y, Itagaki S, Kurokawa T, Ogura J, Kobayashi M, Hirano T, Sugawara M, Iseki K. 2011. In vitro and in vivo antioxidant properties of chlorogenic acid and caffeic acid. Int J Pharm 403(1-2):136-138

상세보기
Shi M, Yang Y, Wang Q, Zhang Y, Wang Y, Zhang Z. 2012. Production of total polyphenol from fermented soybean curd residue by Lentinus edodes. Int J Food Sci Technol 47(6):1215-1221

상세보기
Stirpe F, Della Corte E. 1972. The regulation of rat liver xanthine oxidase. Conversion in vitro of the enzyme activity from dehydrogenase (type D) into oxidase (type O) and purification of the enzyme. Biochem J 126(3):739-745
Torel J, Gillard J, Gillard P. 1986. Antioxidant activity of flavonoids and reactivity with peroxy radical. Phytochem 25(2):383-385

상세보기
Woelore WM. 1993. Optimum fermentation protocols for Arabica coffee under Ethiopian conditions. In: Association Scientifique Internationale Du Cafe. The 15th International Scientific Colloquium on Coffee, Montpellier, Paris Association Scientifique Internationale. pp 727-733
Yanagimoto K, Ochi H, Lee KG, Shibamoto T. 2004. Antioxidative activities of fractions obtained from brewed coffee. J Agric Food Chem 52(3):592-596

상세보기
Yang CW, Mousa SA. 2012. The effect of red yeast rice (Monascus purpureus) in dyslipidemia and other disorders. Complement Ther Med 20(6):466-474

상세보기
Yesbergenova Z, Yang G, Oron E, Soffer D, Fluhr R, Sagi M. 2005. The plant Mo-hydroxylases aldehyde oxidase and xanthine dehydrogenase have distinct reactive oxigen species signatures asnd are indiced by drought abd abscisic acid. Plant J 42(6):862-876

상세보기
Yoshida Y, Hayakawa M, Niki E. 2008. Evaluation of the antioxidant effects of coffee and its components using the biomarkers hydroxyoctadecadienoic acid and isoprostane. J Oleo Sci 57(12):691-697

상세보기
Zheng Y, Xin Y, Shi X, Guo Y. 2010. Anti-cancer effect of rubropunctatin against human gastric carcinoma cells BGC-823. Appl Microbiol Biotechnol 88(5):1169-1177

상세보기

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증