[논문]부추 당침액의 유산균 발효에 따른 항산화 및 ACE저해활성

이중복; 배정식; 손일권; 전춘표; 이은호; 주우홍; 권기석

doi:10.5352/jls.2014.24.6.671

부추 당침액의 유산균 발효에 따른 항산화 및 ACE저해활성
Antioxidant and ACE Inhibiting Activities of Sugared-Buchu (Allium ampeloprasum L. var. porum J. Gay) Fermented with Lactic Acid Bacteria 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.24 no.6 = no.170, 2014년, pp.671 - 676

이중복 (안동대학교 생명자원과학과) , 배정식 ((주)웰파인 연구소) , 손일권 ((주)웰파인 연구소) , 전춘표 (안동과학대학 의약품질분석과) , 이은호 (안동대학교 생명자원과학과) , 주우홍 (창원대학교 생물학과) , 권기석 (안동대학교 생명자원과학과)

초록
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본 연구는 최근 국민들이 많은 관심을 갖는 식물발효 효소액 중 부추 당침액(부추:설탕 1:3)을 유산균(Lactobacillus acidophilus AML 0422, Lactobacillus brevis HLJ 59, Lactobacillus helveticus AML0410, Lactobacillus plantarum KCTC 13093) 발효를 통해 발효 부추액의 항균활성 및 항산화활성과 항고혈압활성 등의 기능성을 발효 전 후의 유효특성을 조사하였다. 유산균을 이용하여 발효한 발효 부추액은 S. aureus KCTC 1916에 대해 31.43 mm의 높은 항균력을 보이는 것으로 조사되었으며, 총 폴리페놀함량, 총 플라보노이드 함량과 DPPH 활성 소거능이 160.8-178 mg/ml, 100-108 mg/ml, 82.8-93.5%로 각각 조사되었다. DPPH 활성 소거능에 있어서는 Vitamin C 50 ppm과 유사한 활성을 보이는 것으로 나타났다. 심혈관질환 및 뇌혈관질환 등 고혈압과 관련이 깊은 ACE 저해활성은 유산균의 종류에 따라 50.4-67%로 발효전인 32.6%보다 좋은 활성을 보이는 것으로 조사되었다. 이상의 결과를 종합하였을 때 유용 유산균을 이용한 부추 당침액의 발효산물은 항균활성, 항산화활성과 ACE 저해활성 등 우수한 생리활성 효과를 나타내는 것으로 조사되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In recent years, the growing interest in the health care benefits of sugared-plant fermented enzymes has led to increased consumption. This study investigated the fermentation of sugared-buchu (Leek:sugar, 1:3) by lactic acid bacteria (Lactobacillus acidophilus AML 0422, Lactobacillus brevis HLJ 59, Lactobacillus helveticus AML0410, Lactobacillus plantarium KCTC 13093) and the antibacterial activity, antioxidant activity, and functionality (e.g., anti-hypertensive activity) of the fermented product. The fermented sugared-buchu showed high antibacterial activity against Staphylococcus aureus KCTC 1916, at 31.43 mm, and its total polyphenols, total flavonoid content, and DPPH scavenging activity were 160.8-178 mg/ml, 100-108 mg/ml, and 51.4-58.1%, respectively. DPPH scavenging activity was to that of vitamin C (50 ppm). ACE inhibitory activity was 50.4-67%, depending on the strain of lactic acid bacteria, and the control of sugared-buchu activity was higher than 32.6%. These results suggest that sugared-buchu fermented with lactic acid bacteria has strong antibacterial, antioxidant, and ACE inhibitory activities.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구는 최근 국민들이 많은 관심을 갖는 식물발효 효소액 중 부추 당침액(부추:설탕 1:3)을 유산균 발효를 통해 발효 부추액의 기능성 분석 항산화활성과 항고혈압활성 등의 기능성을 발효 전 후의 유효 특성을 파악하고 향후 각종 식물발효에 대한 과학적 표준화에 대한 기초자료로 제공하고자 한다.

제안 방법

ACE 저해활성은 Cushman과 Cheung의 방법[6]을 일부 변형하여 측정하였다. 조효소액은 rabbit lung acetone power (Sigma, USA)를 0.
DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical 소거활성은 Blois의 방법[2]을 일부 변형하여 측정하였다. 시료 상등액 50 ul에 DPPH 용액(ethanolic solution)을 150 ul를 가하여 혼합한 다음 실온에서 30분간 암상태에 방치 후, 525 nm에서 흡광도 감소치를 측정하였다.
총 플라보노이드 함량 측정은 Jia 등[7]의 방법을 응용하여 측정하였다. 각각의 시료 용액 150 ul에 증류수 600 ul와 5% NaNO₂ 45 ul를 첨가하여 5분간 반응시킨 후, 10% AlCl₃․6H₂O 100 ul를 가하고 6분간 반응시킨 후에 1 N NaOH 300 ul를 첨가하여 반응을 정지 시킨 다음 UV-VIS spectrophotometer를 이용하여 510 nm에서 흡광도를 측정하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용한 Folin-ciocalteau’s phenol reagent, DPPH, tannic acid, angiotensin converting enzyme, hippuril-L-histidine-L-leucine 등은 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)에서 구입하여 사용하였으며, 그 외의 시약은 특급 및 일급 시약을 사용하였다.
본 실험에 사용한 유산균은 Lactobacillus plantarum KCTC 13093와 연구실에서 분리 동정한 Lactobacillus acidophilus AML 0422, Lactobacillus brevis HLJ 59와 Lactobacillus helveticus AML0410을 사용하였으며, Lactobacilli MRS broth (Difco, Sparks, USA)에 접종하고 37℃에서 24시간 2회 계대배양하여 균주를 활성화 시킨 후 사용하였다. 발효를 위해 유산균 전 배양액을 각각의 종 배양액으로 5% (v/v)를 접종하여 3일간 37℃에서 정치배양 후 종균으로 이용하여 10 Brix 부추당침액에 유산균을 10% (1.
부추 당침액은 2013년도에 안동시 임하면에서 재배한 부추를 활용하여, 뿌리 부분을 제외한 부분을 수세한 다음 단지에 부추와 설탕을 1:3의 비율로 침지하여 3개월간 당침을 통해 완성된 부추 당침액을 원액으로 사용하였다. 부추 당침액 원액은 당농도가 35 Brix로 조사되었으며, 1차 실험에서 균주 접종 후 높은 당도로 인해 유산균의 증식이 저해되는 것으로 조사되어, 10 Brix 로 조정하여 여과지(Whatman No.

이론/모형

유산균으로 발효한 부추 당침액의 항균활성을 조사하기 위해 paper disk method 법을 이용하였다. 8 mm paper disc에 부추 당침액과 유산균 발효 부추 당침액을 각각 100 ul 를 점적 하여 건조시킨 후 각 병원균주 (E.
총 폴리페놀 함량 측정은 Folin-Denis법을 응용하여 측정하였다[28]. 각각의 시료 50 ul에 2% Na₂CO₃용액 1 ul을 넣고, 50% Folin시약 50 ul를 넣은 후 상온에서 30분간 방치하여 반응 시킨 후 UV-VIS spectrophotometer를 사용하여 760 nm에서 흡광도를 측정하여 작성한 표준곡선으로부터 함량을 구하였다.

성능/효과

8%로 나타났다. 이러한 결과로 보아 부추 당침액을 이용하여 유산균으로 발효한 발효물은 ACE 저해활성 효과가 우수하게 나타나는 것으로 사료된다.
3 mg/ml 로 조사가 되었으며, 유산균 발효액은 대조구인 부추 당침액과 큰 변화가 없이 100-108 mg/ml로 나타났다. 이러한 결과로 보아 유산균 발효를 통해 총 폴리페놀 함량이 증가에 비례하여 총 플라보노이드 함량이 함께 증가한다고 볼 수 없는 것으로 사료된다.
이상의 결과를 종합하였을 때 유용 유산균을 이용한 부추당침액의 발효산물은 항산화활성과 ACE 저해활성 등 우수한 생리활성 효과를 나타내는 것으로 조사되었다. 이러한 결과를 바탕으로 향후 설탕을 이용한 당침액으로서의 상품화가 아닌 과학적 근거에 맞는 기능적 특성을 함유하는 발효된 부추 당 침액을 활용하여 기능성 음료소재로의 활용도가 높을 것으로 사료된다.

후속연구

이상의 결과를 종합하였을 때 유용 유산균을 이용한 부추당침액의 발효산물은 항산화활성과 ACE 저해활성 등 우수한 생리활성 효과를 나타내는 것으로 조사되었다. 이러한 결과를 바탕으로 향후 설탕을 이용한 당침액으로서의 상품화가 아닌 과학적 근거에 맞는 기능적 특성을 함유하는 발효된 부추 당 침액을 활용하여 기능성 음료소재로의 활용도가 높을 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	부추는 무엇인가?	부추는 백합과에 속하는 Allium속 식물로 500여종의 Allium속 식물에 대한 약리작용은 수 세기 동안 경험적으로 사용되고 있었으며, 우리나라 산야에서 자생하며, 독특한 맛과 향기가 있어서 식품으로 많이 이용해왔으며, 한방에서는 맛이 맵고 성질이 따듯하여 혈액순환에 좋으며, 강장제, 해독제 등으로 효과가 있다고 보고되고 있다[1, 21]. 부추의 주요 영양성분은 카로틴, 비타민 B2, 비타민 C, 칼슘, 철 등을 함유하고 있으며 주요 성분으로는 allyl sulfide, pentose 및 allylthiamine, 여러 가지 sulfide 유도체와 adenosine, alanine, glutamic acid, aspartic acid, valine 등 아미노산, dimethyl disulfide와 dimethyl trisulfide 같은 8가지 지방족 황 함유화합물 등이 함유되어 자양강장효과가 있는 것으로 확인되었다[4, 24].
	부추의 주요 영양성분은 어떻게 알려져 있는가?	부추는 백합과에 속하는 Allium속 식물로 500여종의 Allium속 식물에 대한 약리작용은 수 세기 동안 경험적으로 사용되고 있었으며, 우리나라 산야에서 자생하며, 독특한 맛과 향기가 있어서 식품으로 많이 이용해왔으며, 한방에서는 맛이 맵고 성질이 따듯하여 혈액순환에 좋으며, 강장제, 해독제 등으로 효과가 있다고 보고되고 있다[1, 21]. 부추의 주요 영양성분은 카로틴, 비타민 B2, 비타민 C, 칼슘, 철 등을 함유하고 있으며 주요 성분으로는 allyl sulfide, pentose 및 allylthiamine, 여러 가지 sulfide 유도체와 adenosine, alanine, glutamic acid, aspartic acid, valine 등 아미노산, dimethyl disulfide와 dimethyl trisulfide 같은 8가지 지방족 황 함유화합물 등이 함유되어 자양강장효과가 있는 것으로 확인되었다[4, 24].
	부추 발효액의 ACE 저해활성이 대조군보다 2배 이상 높게 나온 유산균은?	4-67%의 ACE 저해활성을 보이는 것으로 조사되었다. 특히 L. helveticus AML 04101은 대조구인 부추 당침액 32.6% 보다 두 배 높은 ACE 저해활성을 보였으며, 현재 항고혈압제로 사용되는 captopril 0.

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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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