본 연구에서는 브로콜리 품종 및 부위에 따른 항균활성 및 항산화 효과를 조사하였다. 브로콜리 11개 품종에 대해 그람 양성균 Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes 2종과 그람 음성균Escherichia coli O157:H7, Salmonella enteritidis 2종에 대한 항균활성을 조사한 결과, S. aureus에 대해 AMG 품종의 화뢰 추출물이 12.83mm, 잎 추출물 13.00 mm로 가장 높은 항균활성을 보였으나 부위별로는 큰 차이를 보이지 않았다. L. monocytogenes의 경우, 화뢰 추출물은 NJ 품종이 13.58mm, 잎 추출물은 YDR 품종이 13.92mm로 가장 큰 항균활성을 보였으며, 저해환의 평균값이 화뢰는 12.85mm, 잎은 13.17mm로 다른 4종의 균 중에서 가장 높은 값을 보였다. E. coli O157:H7에 대해서는 Grd 품종의 화뢰와 잎 추출물 모두 가장 높은 항균활성을 보였으나, 부위별로는 차이가 나타나지 않았으며, S. enteritidis는 화뢰추출물은 NJ 품종이 12.67mm, 잎 추출물은 NY, 0c 품종이 12.75mm의 저해환을 보였으며, 잎 추출물이 화뢰 추출물에 비해 높은 항균활성을 보여주었다. 품종별 항산화 효과를 살펴보면, 화뢰 추출물은 NJ 품종이 39.90%, 잎 추출물은 0c 품종이 43.64%로 가장 높았으며, 부위별 평균값은 화뢰추출물 23.35%, 잎 추출물 35.91%를 나타내어 잎 추출물의 항산화 효과가 약 1.5배 높게 나타났다. NJ 품종을 제외하고 모든 품종에서 잎 추출물의 전자공여능이 화뢰 추출물보다 높은 값을 나타내었다.
본 연구에서는 브로콜리 품종 및 부위에 따른 항균활성 및 항산화 효과를 조사하였다. 브로콜리 11개 품종에 대해 그람 양성균 Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes 2종과 그람 음성균 Escherichia coli O157:H7, Salmonella enteritidis 2종에 대한 항균활성을 조사한 결과, S. aureus에 대해 AMG 품종의 화뢰 추출물이 12.83mm, 잎 추출물 13.00 mm로 가장 높은 항균활성을 보였으나 부위별로는 큰 차이를 보이지 않았다. L. monocytogenes의 경우, 화뢰 추출물은 NJ 품종이 13.58mm, 잎 추출물은 YDR 품종이 13.92mm로 가장 큰 항균활성을 보였으며, 저해환의 평균값이 화뢰는 12.85mm, 잎은 13.17mm로 다른 4종의 균 중에서 가장 높은 값을 보였다. E. coli O157:H7에 대해서는 Grd 품종의 화뢰와 잎 추출물 모두 가장 높은 항균활성을 보였으나, 부위별로는 차이가 나타나지 않았으며, S. enteritidis는 화뢰추출물은 NJ 품종이 12.67mm, 잎 추출물은 NY, 0c 품종이 12.75mm의 저해환을 보였으며, 잎 추출물이 화뢰 추출물에 비해 높은 항균활성을 보여주었다. 품종별 항산화 효과를 살펴보면, 화뢰 추출물은 NJ 품종이 39.90%, 잎 추출물은 0c 품종이 43.64%로 가장 높았으며, 부위별 평균값은 화뢰추출물 23.35%, 잎 추출물 35.91%를 나타내어 잎 추출물의 항산화 효과가 약 1.5배 높게 나타났다. NJ 품종을 제외하고 모든 품종에서 잎 추출물의 전자공여능이 화뢰 추출물보다 높은 값을 나타내었다.
The antimicrobial and antioxidant activities of different cultivars and parts of broccoli were investigated. The screening of antimicrobial activities for the floret and leaf extracts of 11 cultivars against selected gram positive (Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes) and gram negative ...
The antimicrobial and antioxidant activities of different cultivars and parts of broccoli were investigated. The screening of antimicrobial activities for the floret and leaf extracts of 11 cultivars against selected gram positive (Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes) and gram negative bacteria (Escherichia coli O157:H7 and Salmonella enteritidis) were conducted. The AMG cultivar showed the highest antimicrobial activity against S. aureus with the floret and leaf extracts (12.83 and 13.00 mm). Antibacterial activity against L. monocytogenes was strongest with floret extract of NJ cultivar (13.58 mm) and leaf extract of YDR cultivar (13.92 mm). Moreover, the size of inhibition zone against L. monocytogenes was bigger than those of 4 kinds of pathogenic bacteria. Both floret and leaf extracts of Grd cultivar showed the highest antimicrobial activity against E. coli O157: H7, but there was no difference between floret and leaf extracts. Floret extract o f NJ cultivar and leaf extract of NY and 0c cultivars were effective against S. enteritidis whereas leaf extract exhibited better antimicrobial effect than floret extract. These results showed that floret extract of NJ and leaf extract of 0c had the highest antioxidant activity which was 39.90 and 43.64%, respectively. The antioxidant activity of leaf extract was 1.5 times higher than that of floret extract. All cultivars except NJ showed that electron donating ability of leaf extract was higher than that of floret extract.
The antimicrobial and antioxidant activities of different cultivars and parts of broccoli were investigated. The screening of antimicrobial activities for the floret and leaf extracts of 11 cultivars against selected gram positive (Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes) and gram negative bacteria (Escherichia coli O157:H7 and Salmonella enteritidis) were conducted. The AMG cultivar showed the highest antimicrobial activity against S. aureus with the floret and leaf extracts (12.83 and 13.00 mm). Antibacterial activity against L. monocytogenes was strongest with floret extract of NJ cultivar (13.58 mm) and leaf extract of YDR cultivar (13.92 mm). Moreover, the size of inhibition zone against L. monocytogenes was bigger than those of 4 kinds of pathogenic bacteria. Both floret and leaf extracts of Grd cultivar showed the highest antimicrobial activity against E. coli O157: H7, but there was no difference between floret and leaf extracts. Floret extract o f NJ cultivar and leaf extract of NY and 0c cultivars were effective against S. enteritidis whereas leaf extract exhibited better antimicrobial effect than floret extract. These results showed that floret extract of NJ and leaf extract of 0c had the highest antioxidant activity which was 39.90 and 43.64%, respectively. The antioxidant activity of leaf extract was 1.5 times higher than that of floret extract. All cultivars except NJ showed that electron donating ability of leaf extract was higher than that of floret extract.
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문제 정의
이러한 기능성 채소로서의 특성들로 인하여 브로콜리는 세계적으로 큰 시장을 형성하고 있으며, 2000년대 이후 국내에서도 소비가 급증하고 있으나 작은 꽃봉오리가 다발로 이루어진 화뢰(floret) 부위만을 식용하기 때문에 잎 부위는 모두 버려지고 있다. 따라서 본 연구에서는 브로콜리의 품종 및 화뢰와 잎 부위로 나누어 주요 식중독균에 대한 항균 효과와 항산화 활성을 비교 분석함으로써 추후 고기능성 품종의 육성과 폐기되는 잎 부위를 활용하기 위한 기초자료를 얻고자 수행되었다.
본 연구에서는 브로콜리 품종 및 부위에 따른 항균활성 및 항산화 효과를 조사하였다. 브로콜리 11개 품종에 대해 그람 양성균 Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes 2종과 그람 음성균 Escherichia coli O157:H7, Salmonella enteritidis 2종에 대한 항균활성을 조사한 결과, S.
제안 방법
각 균주 배양액을 평판배지에 200µL씩 고르게 도말한 후 배지의 표면 위에 멸균된 paper disc(8mm, Toyo Roshi Kaisha, Ltd., Japan)를 올려놓고 추출물을 disc에 50µL씩 주입하여 완전히 흡수시킨 후 37℃ incubator에서 24시간 배양시켜 paper disc 직경을 포함한 주위의 저해환(inhibition zone, mm)의 직경을 측정하였다.
, USA)를 이용하여 517nm에서 흡광도를 측정하였다. 대조구의 흡광도도 같은 조건에서 3회 반복측정하였으며, 이들 측정값을 다음의 electron donating ability(EDA%) 식에 대입하여 DPPH 라디칼 소거 활성을 계산하였다.
브로콜리 메탄올 추출물의 항균활성을 국내 주요 식중독 원인균 4종에 대해 비교하였다(Table 3 and Fig. 1). 그람 양성균인 S.
, 1966). 해당 평판배지에 균주를 streaking하여 배양된 균주 1 백금이를 취해 10mL의 균 생육배지에 접종하고 37℃에서 24시간 배양하여 활성화시킨 후 3일간 배양 후 spectrophotometer(ND-1000, Nano Drop Technologies, Inc., USA)를 이용하여 600nm에서 균 현탁액의 흡광도가 0.3이 되게 하였다. 각 균주 배양액을 평판배지에 200µL씩 고르게 도말한 후 배지의 표면 위에 멸균된 paper disc(8mm, Toyo Roshi Kaisha, Ltd.
대상 데이터
실험에 사용한 균주는 식중독을 유발하는 대표적인 균주로 그람 양성균 Staphylococcus aureus subsp. aureus KCCM 11335, Listeria monocytogenes KCCM 40307 2종과 그람 음성균 Escherichia coli O157:H7 KCCM 40406, Salmonella enteritidis KCCM 12021 2종을 한국미생물보존센터(KCCM, Seoul, Korea)에서 분양 받아 사용하였으며 사용된 배지의 조건은 Table 1과 같다. 각 배지는 121℃에서 20분간 멸균하였으며 멸균된 petri dish에 약 20mL씩 분주하여 사용하였다.
동결건조한 브로콜리 분말시료에 10배의 70% 메탄올을 첨가한 후, 상온에서 24시간 교반 추출한 추출액은 여과지 (Whatman No. 6)로 여과한 다음 회전감압농축기(N-1NW, EYELA, Japan)로 감압농축 후 동결 건조하여 -20℃에서 냉동보관하면서 본 실험의 시료로 사용하였다.
본 실험에 사용된 시료는 경기도 수원시 국립원예특작과학원 재배포장에서 재배한 브로콜리 11개 품종을 화뢰, 잎 부분으로 나누어 동결 건조한 후 분쇄하여 분말을 사용하였다.
데이터처리
실험결과는 3회 반복 측정 후 SAS 통계패키지(ver. 9.2, Cory, NC, USA)를 이용하여 평균 ± 표준편차로 나타내었으며, 통계적 유의성은 Duncan’s multiple test로 검정하였다.
이론/모형
브로콜리 부위별 항산화 효과의 측정은 DPPH(2,2-Diphenyl1-pikryl-hydrazyl) 라디칼 소거 방법을 사용하였다. 80% 메탄올을 이용하여 400µM의 DPPH 용액을 제조 후, 96 well plate를 사용하여 80% 메탄올에 1mg･mL-1 농도로 녹인 100µL의 시료와 100µL의 DPPH 용액을 첨가하였다.
브로콜리 품종 및 부위별 추출물의 항균활성은 paper disc 확산법으로 측정하였다(Bauer et al., 1966). 해당 평판배지에 균주를 streaking하여 배양된 균주 1 백금이를 취해 10mL의 균 생육배지에 접종하고 37℃에서 24시간 배양하여 활성화시킨 후 3일간 배양 후 spectrophotometer(ND-1000, Nano Drop Technologies, Inc.
성능/효과
17mm로 다른 4종의 균 중에서 가장 높은 값을 보였다. E. coli O157:H7에 대해서는 Grd 품종의 화뢰와 잎 추출물 모두 가장 높은 항균활성을 보였으나, 부위별로는 차이가 나타나지 않았으며, S. enteritidis는 화뢰 추출물은 NJ 품종이 12.67mm, 잎 추출물은 NY, 0c 품종이 12.75mm의 저해환을 보였으며, 잎 추출물이 화뢰 추출물에 비해 높은 항균활성을 보여주었다. 품종별 항산화 효과를 살펴보면, 화뢰 추출물은 NJ 품종이 39.
동결건조한 브로콜리 분말로부터 70% 메탄올 추출물의 추출 수율은 Table 2와 같다. JN 품종의 추출수율이 화뢰와 잎 부위 모두 17.8%, 26.0%로 가장 높게 나타났으며, 품종마다 추출수율의 차이를 보였는데 이는 각 품종마다 가지고 있는 수분의 함량, 조직 치밀도, 물질 성분 등의 차이에 따른 것으로 사료된다. 부위별 평균값은 화뢰는 14.
00 mm로 가장 높은 항균활성을 보였으나 부위별로는 큰 차이를 보이지 않았다. L. monocytogenes의 경우, 화뢰 추출물은 NJ 품종이 13.58mm, 잎 추출물은 YDR 품종이 13.92mm로 가장 큰 항균활성을 보였으며, 저해환의 평균값이 화뢰는 12.85mm, 잎은 13.17mm로 다른 4종의 균 중에서 가장 높은 값을 보였다. E.
5배 높음을 볼 수 있었다. NJ 품종을 제외하고 모든 품종에서 잎 추출물의 전자공여능이 화뢰 추출물보다 높은 값을 나타내었다.
, 2010). S. aureus에 대한 항균력을 살펴보면, AMG 품종에서 화뢰 추출물 12.83mm, 잎 추출물 13.00mm의 가장 높은 항균활성을 보였으나, 부위별로는 큰 차이를 보이지 않았으며, 대조군으로 사용한 DMSO도 저해환을 나타냄으로서 DMSO가 S. aureus에 대해 생물학적 독성이 있는 것으로 판단되었다. L.
enteritidis에 의한 감염증이 현저히 증가하고 있다(Kang, 2012). S. enteritidis에 대한 항균활성을 살펴보면, 화뢰 추출물은 NJ 품종이 12.67mm, 잎 추출물은 NY, 0c 품종이 12.75mm의 저해환을 보였으며, 부위별로는 잎 추출물이 12.36mm로 화뢰 추출물 11.89mm 비해 높은 항균활성을 보여주었다.
enteritidis에 대해 가장 높은 항균활성을 나타내었으며, 항산화 활성도 가장 뛰어남으로 항균, 항산화 효과를 가진 기능성 품종으로 판매 가능할 것으로 여겨졌다. 부위별 차이를 살펴보면, 품종마다 차이를 보이지만 잎 추출물이 화뢰 추출물보다 L. monocytogenes, S. enteritidis에 대해 높은 항균활성을 보였다. 항산화 효과 역시 잎 추출물의 전자공여능이 화뢰 추출물보다 약 1.
92mm의 항균활성을 보임으로서 가장 항균력이 뛰어났다. 부위별로는 각 품종마다 항균활성의 차이는 보였으나, 저해환의 평균값이 화뢰 추출물 12.85mm, 잎 추출물 13.17mm로 다른 4종의 균 중에서 가장 높은 값을 보였다.
본 연구에서는 브로콜리 품종 및 부위에 따른 항균활성 및 항산화 효과를 조사하였다. 브로콜리 11개 품종에 대해 그람 양성균 Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes 2종과 그람 음성균 Escherichia coli O157:H7, Salmonella enteritidis 2종에 대한 항균활성을 조사한 결과, S. aureus에 대해 AMG 품종의 화뢰 추출물이 12.83mm, 잎 추출물 13.00 mm로 가장 높은 항균활성을 보였으나 부위별로는 큰 차이를 보이지 않았다. L.
이상의 결과를 종합해 볼 때, NJ 품종의 화뢰 추출물이 L. monocytogenes, S. enteritidis에 대해 가장 높은 항균활성을 나타내었으며, 항산화 활성도 가장 뛰어남으로 항균, 항산화 효과를 가진 기능성 품종으로 판매 가능할 것으로 여겨졌다. 부위별 차이를 살펴보면, 품종마다 차이를 보이지만 잎 추출물이 화뢰 추출물보다 L.
75mm의 저해환을 보였으며, 잎 추출물이 화뢰 추출물에 비해 높은 항균활성을 보여주었다. 품종별 항산화 효과를 살펴보면, 화뢰 추출물은 NJ 품종이 39.90%, 잎 추출물은 0c 품종이 43.64%로 가장 높았으며, 부위별 평균값은 화뢰 추출물 23.35%, 잎 추출물 35.91%를 나타내어 잎 추출물의 항산화 효과가 약 1.5배 높게 나타났다. NJ 품종을 제외하고 모든 품종에서 잎 추출물의 전자공여능이 화뢰 추출물보다 높은 값을 나타내었다.
2와 같다. 품종별로 살펴보면 화뢰 추출물은 NJ 품종이 39.90%, 잎 추출물은 0c 품종이 43.64%로 가장 높은 항산화 활성을 보였으며, 부위별 평균값은 화뢰 추출물 23.53%, 잎 추출물 35.91%를 나타내어 잎 추출물의 항산화 효과가 약 1.5배 높음을 볼 수 있었다. NJ 품종을 제외하고 모든 품종에서 잎 추출물의 전자공여능이 화뢰 추출물보다 높은 값을 나타내었다.
enteritidis에 대해 높은 항균활성을 보였다. 항산화 효과 역시 잎 추출물의 전자공여능이 화뢰 추출물보다 약 1.5배 높음을 알 수 있었다. 이를 통해 브로콜리의 화뢰뿐만 아니라 잎의 항균력, 항산화 효과 또한 뛰어남을 알 수 있었고, 이는 현재 버려지고 있는 브로콜리 잎을 쌈채 혹은 녹즙으로 식용함으로써 국민의 보건 향상은 물론, 농가의 새로운 부수입원으로서 소득 증대에 기여 가능 할 것으로 기대된다.
후속연구
5배 높음을 알 수 있었다. 이를 통해 브로콜리의 화뢰뿐만 아니라 잎의 항균력, 항산화 효과 또한 뛰어남을 알 수 있었고, 이는 현재 버려지고 있는 브로콜리 잎을 쌈채 혹은 녹즙으로 식용함으로써 국민의 보건 향상은 물론, 농가의 새로운 부수입원으로서 소득 증대에 기여 가능 할 것으로 기대된다. 더불어 이러한 신속, 간편 항균력 측정법과 항산화능 측정법은 기능성 브로콜리 품종 육성에 있어 대량의 후보 계통중, 유망 계통만의 신속 선발에도 큰 도움이 될 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
주요 식중독 원인균에는 어떤 것들이 있는가?
주요 식중독 원인균으로 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 살모넬라균(Salmonella enteritidis), 리스테리아균 (Listeria monocytogenes), 병원성 대장균(Escherichia coli O157:H7) 등이 있는데, 이들을 억제하기 위해 사용되어지는 화학 합성 보존제의 사용에 대한 기피현상 또한 나타나고 있어, 이 균들에 대한 항균 물질을 식물로부터 찾기 위한 연구도 진행되고 있다(Jayaprakasha et al., 2003; Kim et al.
항산화 방어시스템의 균형 유지를 위해 섭취할 수 있는 천연 항산화제에는 무엇이 있는가?
따라서 항노화와 질병의 예방을 위해 효과적인 항산화제의 섭취가 필요한 것이다. 이에 tocopherols, vitamin C, carotenoids, catechins 등과 같은 천연 항산화제와 BHT(butylated hydroxytoluene), BHA(butylated hydroxyanisole), PG(propyl gallate), TBHQ (tert-butylhydroquinone)등의 합성 항산화제가 이용되고 있지만, tocopherols의 높은 가격과 BHT, BHA의 독성에 대한 안전성 문제로 인해 천연물로부터 안전성과 항산화력이 높은 물질을 이용하려는 연구가 이루어 지고 있다(Cha et al., 2000; Hatano, 1995; Masaki et al.
배추과 작물에 함유된 식물성 이차 대사물질은?
, 2011; Lee and Shin, 1991). 배추과 작물 또한 식물성 이차 대사물질인 glucosinolates, flavonoids, polyphenols 등의 물질이 풍부하게 존재함이 밝혀져(Fenwick and Heaney, 1983), 항산화, 항균 활성에 관한 연구가 활발하게 진행되어 왔다 (Andarwulan et al., 2010; Ayaz et al.
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