[논문]잠재적인 생균제제 Lactobacillus plantarum P1201을 이용한 항산화 활성이 증진된 두유-요구르트 제조

황정은; 안민주; 이희율; 이병원; 김현태; 고종민; 백인열; 서원택; 조계만

doi:10.9721/kjfst.2014.46.5.556

잠재적인 생균제제 Lactobacillus plantarum P1201을 이용한 항산화 활성이 증진된 두유-요구르트 제조
Potential Probiotic Lactobacillus plantarum P1201 to Produce Soy-yogurt with Enhanced Antioxidant Activity 원문보기

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.46 no.5, 2014년, pp.556 - 565

황정은 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 안민주 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 이희율 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 이병원 (농촌진흥청 국립식량과학원 기능성작물부) , 김현태 (농촌진흥청 국립식량과학원 기능성작물부) , 고종민 (농촌진흥청 국립식량과학원 기능성작물부) , 백인열 (농촌진흥청 국립식량과학원 기능성작물부) , 서원택 (경남과학기술대학교 식품과학부) , 조계만 (경남과학기술대학교 식품과학부)

초록
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잠재적인 생균제제 L. plantarum P1201의 두유 발효 중 이화학적 특성, 총 phenolics과 isoflavone 함량 및 항산화 활성 변화를 연구하였다. 균주 P1201는 pH 2.5의 산 및 인공위액산 환경에서 4 h 후 각각 58.14%와 62.22%의 생존율을 나타내었다. 두유 요구르트의 최적 발효 조건은 배양온도 $35^{\circ}C$, 종균 접종량 5.0% 및 10%의 sucrose이었다. 한편 총 phenolic와 isoflavone 함량 및 항산화 활성은 SM 요구르트보다 SPM 요구르트가 우수하였다. 특히 SPM 발효 48 h 후, daidzein, glycitein 및 genistein의 함량은 각각 91.50, 12.34 및 $61.39{\mu}g/g$이 검출되었다. 이러한 결과로 본 연구의 두유 요구르트 추출물은 잠재적인 천연 항산화제로 식품에서 사용할 수 있을 것으로 판단되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we evaluated changes in physicochemical properties, total phenol and isoflavone contents, and antioxidant activity during soymilk fermentation by a potential probiotic Lactobacillus plantarum P1201. The P1201 strain showed survival rates of 58.14% and 62.22% after 4 h exposure to acid and artificial gastric acid conditions (pH 2.5), respectively. The optimal conditions for soy-yogurt fermentation by L. plantarum were determined to be as follows: temperature of $35^{\circ}C$, seed volume of 5.0%, and sucrose content of 10.0%. The total phenol and isoflavone contents and antioxidant activity were higher in soy-powder milk (SPM) yogurt than soymilk yogurt. In particular, the highest levels of isoflavone-aglycones, such as daidzein, glycitein, and genistein (91.50, 12.34, and $61.39{\mu}g/g$, respectively), were observed after 48 h of SPM fermentation. Thus, these results suggest that the soy-yogurt extract could be used as a potential source of natural antioxidants in food.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구에서는 생균제제능이 뛰어난 L. plantarum P1201을 선발 및 동정하였다. 부가적으로 L.
plantarum P1201을 선발 및 동정하였다. 부가적으로 L. plantarum P1201를 이용하여 두유 요구르트를 제조하고 발효 중 총 phenolics, isoflavone 함량 및 항산화 활성 변화를 측정하여 기능성 두유 요구르트 제조에 관한 기초 자료 확보를 위해 수행하였다.

가설 설정

1)Symbol: +, positive reaction; -, negative reaction; w, weak reaction.
2)All values are presented as the mean±SD of triplicate determination.

제안 방법

gov)로부터 얻은 또 다른 균주의 16S rRNA와 비교 분석하였다. 16S rRNA 유사성 값은 DNAMAN analysis system (Lynnon Biosoft, Quebec, Canada)을 사용하여 alignments 및 evolutionary distance로부터 계산하였다. Phylogenetic tree는 neighbour-joining method와 distance matrix data를 사용하여 확인하였다.
FRAP는 Hwang 등(13)의 방법에 준하여 측정하였다. Acetate buffer (30 mM, pH 3.6), TPTZ 시약(10 mM in 40 mM HCl), 및 FeCl₃ 용액(20 mM in DW)을 10:1:1 (v/v/v)의 비율로 혼합하여 FRAP 측정 시약을 조제 하였다. 37℃항온기에서 15 min 예비반응 후 시료 50 µL와 FRAP 시약 950 µL를 시험관에 분주하여 37℃에서 15 min 반응시키고 분광광도계를 사용하여 590 nm에서 흡광도를 측정하였다.
DPPH 라디칼 소거 활성은 Hwang 등(13)의 방법을 변형하여 측정하였다. 1.
담즙산 내성은 Ha 등(11)의 방법을 변형하여 측정하였다. MRS 액체배지에 30℃에서 48 h 배양한 균체(10⁶ CFU/mL)를 다른 농도(1.0-4.0% w/v)의 담즙을 함유한 MRS 평판배지 상에 spotting 하였다. 그 후 37℃에서 48 h 배양하였으며 젖산균에 대한 담즙산의 최소억제농도는 spot을 육안검사로 판정함으로써 spot에서 균 생장을 전적으로 저해시키는 최소농도로 결정하였다.
Forward oligonucelotide primer는 5'-CGGAGAGTTT GATCCTGG-3', reverse oligonucelotide primer는 5'-TACGGCTAC CTTACGAC-3'을 사용하였다(12). PCR 반응이 끝난 후 전기 영동하여 16S rRNA 단편을 확인하고 Total Fragment DNA Purification Kit (Intron Biotechnology)의 기술된 방법에 따라 gel에서 DNA를 분리하였다. 정제한 16S rRNA 단편을 주형으로 염기서열을 결정하였다.
0%를 첨가한 50 mL MRS 액체배지를 사용하였다. 각각의 배지에 종균 배양액을 10⁶ CFU/mL 농도로 접종한 후 37℃에서 4 h 배양시켰으며 각각 0, 2, 및 4h째 MRS 평판배지를 이용하여 생균수를 측정하였다. 생존율은 초기 균의 농도와 MRS 평판배지 상에 형성된 젖산균의 집락수 비율을 비교하여 계산하였다.
정제한 16S rRNA 단편을 주형으로 염기서열을 결정하였다. 결정된 염기서열 16S rRNA는 GenBank database (http://www.ncbi.nlm.nih.gov)로부터 얻은 또 다른 균주의 16S rRNA와 비교 분석하였다. 16S rRNA 유사성 값은 DNAMAN analysis system (Lynnon Biosoft, Quebec, Canada)을 사용하여 alignments 및 evolutionary distance로부터 계산하였다.
0% w/v)의 담즙을 함유한 MRS 평판배지 상에 spotting 하였다. 그 후 37℃에서 48 h 배양하였으며 젖산균에 대한 담즙산의 최소억제농도는 spot을 육안검사로 판정함으로써 spot에서 균 생장을 전적으로 저해시키는 최소농도로 결정하였다.
25 mL를 첨가하여 혼합한 다음 30℃에서 1 h 동안 정치시켜 발색시켰다. 발색된 청색을 750 nm에서 분광광도계(Spectronic 2D, Thermo Electron Co., Waltham, MA, USA)를 사용하여 흡광도를 측정하였다. 이때 총 phenolics 함량은 gallic acid를 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 함량을 구하였다.
분석 column은 Lichrophore 100 RP C18 column (4.6×250 mm, 5 µm, Merck, Germany)을 사용하였고 이동상 용매는 0.2% glacial acetic acid in water (solution A)와 0.2% acetonitrile in glacial acetic acid (solution B)로 분석하였다.
산 및 인공위액산 내성 측정은 Kang과 Lee(1)의 방법을 변형하여 수행하였다. 산 내성은 pH를 2.0-3.0으로 조정한 50 mL MRS 액체배지를 사용하였으며 인공위액산 내성은 pH를 2.0-3.0으로 조정한 후 펩신 1.0%를 첨가한 50 mL MRS 액체배지를 사용하였다. 각각의 배지에 종균 배양액을 10⁶ CFU/mL 농도로 접종한 후 37℃에서 4 h 배양시켰으며 각각 0, 2, 및 4h째 MRS 평판배지를 이용하여 생균수를 측정하였다.
산 및 인공위액산 내성 측정은 Kang과 Lee(1)의 방법을 변형하여 수행하였다. 산 내성은 pH를 2.
1 N NaOH의 양을 구하고 젖산(lactic acid)양으로 환산하였다. 생균수는 멸균생리식염수로 단계별 희석하여 MRS 평판배지에 도말한 후 30℃에서 48 h 배양 후 나타난 집락을 계수하였다. 각 실험은 3회 반복하여 평균값으로 나타내었다.
형태학적 특성은 그람염색 후 광학 현미경으로 관찰하였다. 생리학적 특성은 배양온도(10-50℃), pH (3-11) 및 NaCl 농도(0-10%)에서 확인하였다. 세포 지방산 조성은 MIDI Microbial Identification System (Hewlett Packard, Palo Alto, CA, USA) 방법에 따라 전처리 후 지방산을 분석하였다.
각각의 배지에 종균 배양액을 10⁶ CFU/mL 농도로 접종한 후 37℃에서 4 h 배양시켰으며 각각 0, 2, 및 4h째 MRS 평판배지를 이용하여 생균수를 측정하였다. 생존율은 초기 균의 농도와 MRS 평판배지 상에 형성된 젖산균의 집락수 비율을 비교하여 계산하였다. 담즙산 내성은 Ha 등(11)의 방법을 변형하여 측정하였다.
생화학적 특성은 API50 NE kit (BioMeriux, MarcyI'Eltoile, France)를 사용하여 당 이용성을 측정하였다.
9 mL를 첨가하여 혼합한 후 3 min 정치 시켜 732 nm에서 분광광도계를 사용하여 흡광도를 측정하였다. 음성대조구 실험은 시료대신에 추출용매 0.1 mL를 취하여 실험하였으며, 실험구와 음성 대조구의 흡광도를 구하여 백분율(%)로 나타내었다. 각 실험은 3회 반복하여 평균값으로 나타내었다.
2 mL를 가하고 10초간 균질화 시켜 암실에서 30 min 방치 후 분광광도계(Spectronic 2D)를 사용하여 525 nm에서 흡광도를 측정하였다. 음성대조구 실험은 시료대신에 추출용매 0.2 mL를 취하여 실험하였으며 실험구와 음성대조구의 흡광도를구하여 백분율(%)로 나타내었다. 각 실험은 3회 반복하여 평균값으로 나타내었다.
잠재적인 생균제제 L. plantarum P1201의 두유 발효 중 이화학적 특성, 총 phenolics과 isoflavone 함량 및 항산화 활성 변화를 연구하였다. 균주 P1201는 pH 2.
PCR 반응이 끝난 후 전기 영동하여 16S rRNA 단편을 확인하고 Total Fragment DNA Purification Kit (Intron Biotechnology)의 기술된 방법에 따라 gel에서 DNA를 분리하였다. 정제한 16S rRNA 단편을 주형으로 염기서열을 결정하였다. 결정된 염기서열 16S rRNA는 GenBank database (http://www.
정확한 균주 동정을 위하여 16S rRNA 염기서열 분석을 수행하였다. P1201 균주의 염기서열을 결정하여 phylogenetic tree 분석 결과 L.
지방산 분석은 gas chromatography (model 7890, Hewlett Packard) 및 phenylmethyl silicone fused silica capillary column (25 m×0.2 mm, Hewlett Packard)을 사용하였다.
추출물은 0.45 µm membrane filter (Dismic-25CS, Toyoroshikaisha Ltd., Tokyo, Japan)로 여과하여 총 phenolics와 isoflavone 함량 및 항산화 활성 측정을 위한 시료로 사용하였다.
생화학적 특성은 API50 NE kit (BioMeriux, MarcyI'Eltoile, France)를 사용하여 당 이용성을 측정하였다. 한편 균주 P1201은 MRS 액체배지에서 24 h 배양한 후 Intron Genomic DNA Purification kit (Intron Botechnology Co., Suwon, Korea)를 사용하여 genomic DNA를 분리하고 이를 주형으로 PCR을 수행하여 16S rDNA 염기서열을 결정하였다. PCR 반응은 95℃에서 denaturation 5 min, 49℃에서 annealing 30 s, 72℃에서 extension 1 min 30 s 동안 30 cycle을 수행하였다.
균주 동정은 Cho 등(12)의 방법에 준하여 형태학적, 생리학적, 세포 지방산 조성, 생화학적 및 분자유전학적 특성으로 동정하였다. 형태학적 특성은 그람염색 후 광학 현미경으로 관찰하였다. 생리학적 특성은 배양온도(10-50℃), pH (3-11) 및 NaCl 농도(0-10%)에서 확인하였다.

대상 데이터

미생물 배지는 Lactobacill MRS broth (MRS, Difco Laboratories, Detroit, MI, USA)를 사용하였다. 12개의 isoflavone 중 3종의 aglycone (daidzein, glycitein 및 genistein)은 Sigma-Aldrich 사(Saint Louis, MO, USA)에서 구입하였고 glycosides (daidzin, glycitin 및 genistin)는 Indofine (Hillsborough, NJ, USA)사에서 구입하였다. 3종의 malonylglycosides 및 acetylglycosides (malonyldaidzin, malonylglycitin, malonylgenistin, acetyldaidzin, acetylglycitin, 및 acetylgenistein)는 LC Laboratories (Woburn, MA, USA)사에서 구입하였다.
12개의 isoflavone 중 3종의 aglycone (daidzein, glycitein 및 genistein)은 Sigma-Aldrich 사(Saint Louis, MO, USA)에서 구입하였고 glycosides (daidzin, glycitin 및 genistin)는 Indofine (Hillsborough, NJ, USA)사에서 구입하였다. 3종의 malonylglycosides 및 acetylglycosides (malonyldaidzin, malonylglycitin, malonylgenistin, acetyldaidzin, acetylglycitin, 및 acetylgenistein)는 LC Laboratories (Woburn, MA, USA)사에서 구입하였다. Glacial acetic acid, folin-cialteu reagent, 2,2-diphenyl-1-picrydrazyl (DPPH), 2,4,6-azinobis(3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 및 2,4,6-tripyridyl-s-triazine (TPTZ)는 Sigma-Aldrich사 제품을 사용하였다.
7 mM ABTS 5 mL과 2.45 mM K2S2O8 5 mL를 섞어 암실에서 12-16 h 방치 시킨 후 메탄올과 1:88 비율로 섞어 732 nm 에서 대조구의 흡광도 값이 0.7±0.02가 되도록 조절한 ABTS+ 용액을 사용하였다.
3종의 malonylglycosides 및 acetylglycosides (malonyldaidzin, malonylglycitin, malonylgenistin, acetyldaidzin, acetylglycitin, 및 acetylgenistein)는 LC Laboratories (Woburn, MA, USA)사에서 구입하였다. Glacial acetic acid, folin-cialteu reagent, 2,2-diphenyl-1-picrydrazyl (DPPH), 2,4,6-azinobis(3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 및 2,4,6-tripyridyl-s-triazine (TPTZ)는 Sigma-Aldrich사 제품을 사용하였다. Methanol, acetonitrile 및 water는 J.
Glacial acetic acid, folin-cialteu reagent, 2,2-diphenyl-1-picrydrazyl (DPPH), 2,4,6-azinobis(3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 및 2,4,6-tripyridyl-s-triazine (TPTZ)는 Sigma-Aldrich사 제품을 사용하였다. Methanol, acetonitrile 및 water는 J. T. Baker사(Philipsbug, NJ, USA)에서 구입하여 사용하였고 그 외 나머지 기타 시약은 필요에 따라 특급 혹은 1급을 구입하여 사용하였다.
국내산 늘찬콩은 2011년 경상남도 밀양시 농촌진흥청 국립식량과학원 기능성작물부에서 재배 및 수확된 것을 공급받아 사용하였다. 미생물 배지는 Lactobacill MRS broth (MRS, Difco Laboratories, Detroit, MI, USA)를 사용하였다.
국내산 늘찬콩은 2011년 경상남도 밀양시 농촌진흥청 국립식량과학원 기능성작물부에서 재배 및 수확된 것을 공급받아 사용하였다. 미생물 배지는 Lactobacill MRS broth (MRS, Difco Laboratories, Detroit, MI, USA)를 사용하였다. 12개의 isoflavone 중 3종의 aglycone (daidzein, glycitein 및 genistein)은 Sigma-Aldrich 사(Saint Louis, MO, USA)에서 구입하였고 glycosides (daidzin, glycitin 및 genistin)는 Indofine (Hillsborough, NJ, USA)사에서 구입하였다.
37℃항온기에서 15 min 예비반응 후 시료 50 µL와 FRAP 시약 950 µL를 시험관에 분주하여 37℃에서 15 min 반응시키고 분광광도계를 사용하여 590 nm에서 흡광도를 측정하였다. 음성대조구 실험은 시료대신에 추출용매를 사용하였다. 각 실험은 3회 반복하여 평균값으로 나타내었다.
일반두유(soymilk, SM)는 정선 및 수세한 콩을 실온에서 12 h 수침하고 30 min 동안 물기를 제거한 후 수침콩 400 g에 정제수 1,000 mL를 가하고 휴롬 원액기(HUROM HU-400/HU-400G, Hurom Group Co., Ltd., Gimhae, Gyeongnam, Korea)를 이용하여 액상과 비지를 걸러낸 후 두유 1,000 mL에 sucrose 100 g을 첨가한 후 250 mL 유리병에 담아 121℃에서 15 min 살균하여 제조하였다. 콩-분말 두유(soy-powder milk, SPM)는 콩을 초밀도 분쇄기(HD07026-5003, Hyundae Household Appliances Co.
, Gimhae, Gyeongnam, Korea)를 이용하여 액상과 비지를 걸러낸 후 두유 1,000 mL에 sucrose 100 g을 첨가한 후 250 mL 유리병에 담아 121℃에서 15 min 살균하여 제조하였다. 콩-분말 두유(soy-powder milk, SPM)는 콩을 초밀도 분쇄기(HD07026-5003, Hyundae Household Appliances Co., Ltd., Seoul, Korea)로 분쇄하여 80 mesh의 체에 걸러 콩 분말을 얻었다. 콩 분말 100 g에 정제수 1,000 mL를 혼합한 후 sucrose 100 g을 첨가하여 250 mL 유리병에 담아 121℃에서 15 min 살균하여 제조하였다.

데이터처리

Means with different lowercase letters (a and b) indicate significant differences of fermentation times by Tukey’s multiple range test (p<0.05).
Means with different lowercase letters (a, b, and c) indicate significant differences of fermentation times by Tukey’s multiple range test (p<0.05).
Means with different lowercase letters (a, b, and c) indicate significant differences of incubation times by Tukey’s multiple range test (p<0.05).
각 시료 분석 결과에 대한 유의성 검정은 분산 분석 후 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test를 실시하였다.
실험 결과는 SPSS 12.0 package (SPSS Institute, Chicago, IL, USA)를 사용하여 분산 분석을 수행하였고 평균±표준편차로 나타내었다.

이론/모형

ABTS 라디칼 소거 활성은 Hwang 등(13)의 방법에 준하여 측정하였다. 7 mM ABTS 5 mL과 2.
FRAP는 Hwang 등(13)의 방법에 준하여 측정하였다. Acetate buffer (30 mM, pH 3.
Isoflavone 함량 분석은 Cho 등(15)의 방법에 준하여 high performance liquid chromatography (HPLC, Agilent 1200 series, Agilent Co, Forest City, CA, USA)로 분석하였다. 분석 column은 Lichrophore 100 RP C18 column (4.
16S rRNA 유사성 값은 DNAMAN analysis system (Lynnon Biosoft, Quebec, Canada)을 사용하여 alignments 및 evolutionary distance로부터 계산하였다. Phylogenetic tree는 neighbour-joining method와 distance matrix data를 사용하여 확인하였다.
균주 동정은 Cho 등(12)의 방법에 준하여 형태학적, 생리학적, 세포 지방산 조성, 생화학적 및 분자유전학적 특성으로 동정하였다. 형태학적 특성은 그람염색 후 광학 현미경으로 관찰하였다.
생리학적 특성은 배양온도(10-50℃), pH (3-11) 및 NaCl 농도(0-10%)에서 확인하였다. 세포 지방산 조성은 MIDI Microbial Identification System (Hewlett Packard, Palo Alto, CA, USA) 방법에 따라 전처리 후 지방산을 분석하였다. 지방산 분석은 gas chromatography (model 7890, Hewlett Packard) 및 phenylmethyl silicone fused silica capillary column (25 m×0.
시료 추출은 Hwang 등(13)의 방법에 준하여 추출하였다. 즉, 동결건조 분말 1g에 10배의 50% 메탄올을 가하고 상온에서 12 h 추출하였다.
총 phenolics 함량은 Folin Denis법(14)으로 측정하였다. 적당히 희석한 추출물 0.

성능/효과

4A). ABTS 라디칼 소거활성도 발효초기 각각 40.59% 및 50.35%에서 발효 48 h 경과 각각 57.80% 및 60.67%로 활성이 증가하였다(Fig. 4B). 한편 환원력 역시 라디칼 소거활성과 유사하게 발효초기 각각 0.
3 및 Table 4와 같았다. HPLC 크로마토 그램은 총 11개의 isoflavone 유도체(daidzin, glycitin, genistin, malonyldaidzin, malonylglycitin, malonygenistin, acetyldaidzin, acetylglycitin, daidzein, glycitein 및 genistein)가 검출되었다. SM 및 SPM 요구르트의 발효 초기 공통적인 피크로는 배당체(glycosides)인 diadzin (peak 1), glycitin (peak 2) 및 genistin (peak 3)이 검출되었고 발효과정 중 isoflavone 피크 변화는 glycosides가 줄어들면서 비배당체(aglycone)인 daidzein (peak 9), glycitein (peak 10) 및 genistein (peak 11)의 함량이 증가하였다(Fig.
정확한 균주 동정을 위하여 16S rRNA 염기서열 분석을 수행하였다. P1201 균주의 염기서열을 결정하여 phylogenetic tree 분석 결과 L. plantarum WCFS1 (AL935263)와 99.0%로 가장 유사성이 높았다(Fig. 1). 형태학적, 생리학적, 세포 지방산 조성, 생화학적 및 분자유전학적 특성을 비교 검토하여 최종적으로 L.
산 내성은 젖산균 중 S48 및 P1201 균주가 가장 우수하였다. S48 균주는 pH 2.5에서 2 및 4 h 경과 후 91.26 및 63.25%의 생존율을 나타내었고 P1201 균주는 84.63 및 58.14%의 생존율을 나타내어 S48 균주가 우수한 것으로 나타났다. 인공위액산 내성 역시 S48 및 P1201 균주가 가장 우수하였으며 S48 균주는 pH 2.
4와 같았다. SM 및 SPM 요구르트의 DPPH 라디칼 소거활성은 발효초기 각각 28.10% 및 34.40% 이었으며 발효가 진행됨에 따라 점차적으로 증가하여 발효 48 h 경과 각각 36.53% 및 41.61%를 나타내었다(Fig. 4A). ABTS 라디칼 소거활성도 발효초기 각각 40.
HPLC 크로마토 그램은 총 11개의 isoflavone 유도체(daidzin, glycitin, genistin, malonyldaidzin, malonylglycitin, malonygenistin, acetyldaidzin, acetylglycitin, daidzein, glycitein 및 genistein)가 검출되었다. SM 및 SPM 요구르트의 발효 초기 공통적인 피크로는 배당체(glycosides)인 diadzin (peak 1), glycitin (peak 2) 및 genistin (peak 3)이 검출되었고 발효과정 중 isoflavone 피크 변화는 glycosides가 줄어들면서 비배당체(aglycone)인 daidzein (peak 9), glycitein (peak 10) 및 genistein (peak 11)의 함량이 증가하였다(Fig. 3).
최적 조건에 따라 제조된 SM 및 SPM 요구르트 발효 중 pH, 총산 및 생균수 변화는 Table 3과 같았다. SM 요구르트는 발효 12 h 경과 후 pH가 급격히 감소하였고 SPM 요구르트는 발효가 진행됨에 따라 서서히 감소하는 경향을 보였으나, 발효종기 생균수는 유사한 수준이었다. 발효 초기의 pH는 5.
SM 요구르트의 총 isoflavone 함량은 발효 초기(0 h) 524.5 µg/g에서 발효 48 h 후 약간 감소하여 502.2 µg/g이었고 isoflavone-aglycone 형태(daidzein, glycitein 및 genistein)는 35.79 µg/g에서 약 3배 증가한 109.8 µg/g이었다.
또한, SPM 요구르트의 총 isoflavone 함량은 1,161 µg/g(발효 0 h)에서 1,083 µg/g(발효 48 h)으로 약간 감소하였고 isoflavone-aglycone 형태 역시 발효 초기 85.23 µg/g에서 발효 종기(48 h) 165.2µg/g으로 약 2배 정도 증가하였다(Table 4).
발효 중 항산화 활성은 SPM 요구르트가 SM 요구르트보다 높았고 이는 콩 수침 시 수용성 phenolics 등의 소실에 기인한 것으로 판단되었고 수용성 phenolics뿐만 아니라 영양성분의 감소도 SM 요구르트가 SPM 요구르트보다는 클 것으로 사료되었다. Tyug 등(36)은 콩 분말, 두유분말 및 간장분말을 비교한 결과 콩 분말이 전체적으로 총 phenolics와 isoflavone 함량 및 항산화 활성이 우수하였다.
2와 같았다. 발효가 진행됨에 따라 전체적으로 총 phenolics 함량은 증가하였고 SPM 요구르트는 SM 요구르트보다 높은 함량을 나타내었다. SM 요구르트의 총 phenolics 함량은 발효 초기 1.
배양온도(20-35℃), 종균 접종량(1.0-5.0%, v/v), 당 종류(sucrose, lactose, fructose 및 glucose) 및 당 농도(0-15.0%, w/v)에 따른 두유 요구르트 발효조건을 검토한 결과 향, 맛, 질감 등의 관능적 성질, 이화학적 특성 및 항산화 활성이 우수한 조건은 배양온도 35, 종균 접종량 5.0% 및 10% sucrose 이었다(자료 제시하지 않음).
한편 flavonoid류인 isoflavone은 생리활성이 높은 물질이며 특히, aglycone 형태인 genistein 및 daidzein은 높은 항산화 활성을 지닌 것으로 알려져 있다(44). 본 연구에서 SPM 요구르트의 경우 콩 껍질에서 유래된 총 phenolics, genistein 및 daidzein 함량에 기인하여 항산화 활성이 SM 요구르트보다 높은 것으로 판단되었다.
형태학적 특성은 그람양성 간균이었고 생리학적 특성은 온도 10-40℃, pH 5-11, 및 NaCl 4%까지 생육이 가능하였다(Table 2). 세포 지방산 조성은 Lactobacillus속에 많이 분포하는 C16:0 (37.81%)이 주요 지방산인 것으로 나타났다(자료 제시하지 않음). 한편 당 이용성 결과 L-arabinose를 비롯하여 lactose, D-galactose, D-glucose, D-fructose 및 D-mannose 등을 이용할 수 있었다(Table 2)
2µg/g으로 약 2배 정도 증가하였다(Table 4). 이 결과로부터 비배당체인 aglycone 전환율은 SM 방식이 SPM 방식보다 높은 것을알 수 있었으며, 이는 SPM 발효 방식보다는 SM 발효 방식이 산생성력이 더 우수하기 때문인 것으로 판단되었다(Table 3).
12%이었다. 이러한 연구 결과들은 본 연구의 산 생성력과 유사하였고 시판두유의 pH가 4.2-4.4 수준 (25)인 점에 의거하면 본 연구에 사용된 L. plantarum P1201 균주는 산 생성능이 우수한 것으로 판단된다.
14%의 생존율을 나타내어 S48 균주가 우수한 것으로 나타났다. 인공위액산 내성 역시 S48 및 P1201 균주가 가장 우수하였으며 S48 균주는 pH 2.5에서 2 및 4 h 경과 후 88.52 및 59.57%의 생존율을 나타내었고 P1201 균주는 92.56 및 62.22%의 생존율을 나타내어 S48 균주보다 우수한 것으로 나타났다(Table 1). 한편 담즙산 내성은 배양 후 형성된 spot을 육안으로 살펴본 결과 10종의 균주 모두 약간의 차이는 있었으나 대부분 생장 하는 것으로 나타났다.
한편 총 phenolic와 isoflavone 함량 및 항산화 활성은 SM 요구르트보다 SPM 요구르트가 우수하였다. 특히 SPM 발효 48 h 후, daidzein, glycitein 및 genistein의 함량은 각각 91.50, 12.34 및 61.39 µg/g이 검출되었다. 이러한 결과로 본 연구의 두유 요구르트 추출물은 잠재적인 천연 항산화제로 식품에서 사용할 수 있을 것으로 판단되었다.
22%의 생존율을 나타내어 S48 균주보다 우수한 것으로 나타났다(Table 1). 한편 담즙산 내성은 배양 후 형성된 spot을 육안으로 살펴본 결과 10종의 균주 모두 약간의 차이는 있었으나 대부분 생장 하는 것으로 나타났다. 특히 3.
한편 총 isoflavone 함량은 약간 감소하였으나 SPM 요구르트가 SM 요구르트보다 약 2배정도 높았으며 aglycone 함량 또한 높은 경향을 나타내었다(Table 4). SM 요구르트의 총 isoflavone 함량은 발효 초기(0 h) 524.
0% 및 10%의 sucrose이었다. 한편 총 phenolic와 isoflavone 함량 및 항산화 활성은 SM 요구르트보다 SPM 요구르트가 우수하였다. 특히 SPM 발효 48 h 후, daidzein, glycitein 및 genistein의 함량은 각각 91.
형태학적 특성은 그람양성 간균이었고 생리학적 특성은 온도 10-40℃, pH 5-11, 및 NaCl 4%까지 생육이 가능하였다(Table 2). 세포 지방산 조성은 Lactobacillus속에 많이 분포하는 C16:0 (37.
1). 형태학적, 생리학적, 세포 지방산 조성, 생화학적 및 분자유전학적 특성을 비교 검토하여 최종적으로 L. plantarum P1201로 명명하였다.

후속연구

본 연구에서 두유 요구르트 발효 중 aglycone 함량이 증가한 것은 균주 P1201이 생성한 산에 의해 배당체 isoflavone이 비배당체 aglycone으로 전환된 것으로 판단되었으며, 앞으로 발효 중 β-glucosidase 활성 연구가 필요할 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 생균제제능이 우수한 L. plantarum P1201을 이용한 SPM 요구르트는 높은 산 생성력으로 품질을 높일 뿐 아니라 상당량의 aglycone이 생성되어 잠재적인 천연 항산화제 식품으로 사용 가능하며 향후 상업적인 측면에서 제조 원가 절감 및 공정의 간편화 등 여러 효과가 있을 것으로 사료된다. 한편 본 연구에서 개발된 두유 요구르트 제조에 관한 연구는 현대인의 장건강에 도움이 되는 새로운 기능성 제품 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
39 µg/g이 검출되었다. 이러한 결과로 본 연구의 두유 요구르트 추출물은 잠재적인 천연 항산화제로 식품에서 사용할 수 있을 것으로 판단되었다.
plantarum P1201을 이용한 SPM 요구르트는 높은 산 생성력으로 품질을 높일 뿐 아니라 상당량의 aglycone이 생성되어 잠재적인 천연 항산화제 식품으로 사용 가능하며 향후 상업적인 측면에서 제조 원가 절감 및 공정의 간편화 등 여러 효과가 있을 것으로 사료된다. 한편 본 연구에서 개발된 두유 요구르트 제조에 관한 연구는 현대인의 장건강에 도움이 되는 새로운 기능성 제품 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	콩이 함유하는 다양한 생리활성 물질 중 isoflavone의 존재 형태는?	콩의 단백질은 영양소의 40% 이상을 차지하며 대장암, 간암 및 폐암의 성장을 억제하는 것으로 보고가 되어있다(4). 콩에는 다양한 생리활성 물질이 함유되어 있으며, 그 중 대표적으로 isoflavone 은 glycosides (25%), malonylglycosides (70-80%), acetylglycosides (5%) 및 aglycone (2%)의 형태로 존재한다(5). 발효식품이 아닌 경우 소화 흡수 및 생리활성이 높은 aglycone 함량은 약 2% 정도이지만 발효 중에는 식품에 따라서 30-80%까지 증가한다고 알려져 있다(6).
	생균제제란?	생균제제(probiotics)라 함은 인체의 척박한 환경인 위를 통해 장까지 도달하는 살아있는 생균을 뜻한다. 이러한 생균제제는 보통 자연계에 널리 존재하는 젖산균이며, 이들을 사용하여 다양한 발효식품에 이용되어져 왔으며 오랜 기간에 걸친 섭취 이력을 통해 일반적으로 안전하다고 인식되는 미생물로 알려져 있다(1).
	두유 요구르트의 단점은?	두유 요구르트는 기존의 우유 요구르트에 비해 가격이 저렴할 뿐만 아니라 영양도 우수하여 국민 건강기능 향상에 크게 기여할 수 있다(7). 그러나 콩 특유의 불쾌취와 비소화성 과당류가 함유되어 있어 섭취 시 소화가 잘되지 않는 단점이 있다. 따라서 풍미와 소화장애 개선을 위해 여러 젖산균을 이용한 두유 발효 연구가 수행되었으며 젖산균 종류에 따라 풍미 및 비소화성 과당류의 분해가 크게 차이나는 것으로 보고되었다(8).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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