[논문]증포 천마 발효물의 항산화 활성 및 성분변화

도은수; 유지현; 길기정

doi:10.6116/kjh.2015.30.1.11.

증포 천마 발효물의 항산화 활성 및 성분변화
Antioxidant Activity and Component Change of Steaming-Drying and Fermented Gastrodiae Rhizoma 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.30 no.1, 2015년, pp.11 - 18

도은수 (중부대학교 한방제약과학과) , 유지현 ((재)금산국제인삼약초연구소) , 길기정 (중부대학교 한방제약과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : The objective of this study is to evaluate antioxidant activity and the main component content change of steaming-drying fermented Gastrodiae rhizoma extract. Methods : The antioxidant activities were determined for total polyphenol, flavonoid contents, SOD-like activity, electron donating activity, nitrite scavenging ability and major functional components(gastrodin and 4-hydroxybenzyl alcohol content) were also measured. Results : The polyphenol content of fermented Gastrodiae rhizoma by S. cerevisiae were higher than those of fermented Gastrodiae rhizoma by A. oryzae, and when the fermentation period is extended. SOD like activity of fermented Gastrodiae rhizoma showed to be increased by fermentation with S. cerevisiae than fermentation by A. oryzae. Electron donating activity of fermented Gastrodiae rhizoma were increased at almost parallel level as vitamin C, by fermentation. Notably, fermentation by A. oryzae was moderately better than fermentation by S. cerevisiae. Flavonoid content of Gastrodiae rhizoma showed to increasing by fermentation, particularly fermentation by S. cerevisiae was proven to be more effective than by A. oryzae. The more steaming-drying or increased period of fermentation would be resulted in more gastrodin contents but under the same conditions, 4-hydroxybenzyl alcohol content of fermentation by A. oryzae in case of steaming and drying 1 time and 3 time was higher than control. Conclusions : These results has strongly hint the possible applicability of fermentation might be effective to improve the diverse biological activities of Gastrodiae rhizoma and may further supports to develop a functional food materials.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 식품재료로서의 한계성을 가지는 천마를 기능성 식품으로의 개발 및 그 활용성을 증대하고자 gastrodin과 4-hydroxybenzyl alcohol 등 유효성분의 함량 증가를 위하여 증포를 통한 가공과 적절한 균주를 이용한 발효를 실시하고 gastrodin과 4-hydroxybenzyl alcohol 등의 함량 및 항산화활성 등을 조사하여 기능성 식품으로 활용될 수 있는 자료를 제공하고자 하였다.

제안 방법

천마의 유효성분인 gastrodin과 4-hydroxybenzyl alcohol 의 함량 증대와 식품재료로서의 한계성을 가지는 천마의 이용성을 넓히기 위해 증포를 통한 가공과 미생물을 이용한 발효를 실시하였고, 항산화 활성과 주요성분 함량 변화를 분석하였다.

대상 데이터

발효에 사용된 균주는 Saccharomyces cerevisiae KCCM 50549와 Aspergillus oryzae KCCM 60241을 사용하였으며, 한국종균협회 한국미생물 보존센터에서 분양받았다. 공시 균주의 생육배지로 S.
본 실험에 사용한 천마(Gastrodiae rhizoma)는 전북 무주군 안성면에서 2010년도에 수확한 것을 구입하였으며, 물에 잘 수세하여 먼지나 이물질 등을 제거한 후 덩이줄기를 쪄서 건조한 후 사용하였다.

데이터처리

모든 실험은 독립적으로 3회 이상 반복 실시하였으며, 분석결과는 측정치의 평균과 표준편차(mean±S.D.)로 표시하였고, 실험군 간의 유의성 검정은 Duncan's multiple range test를 실시하였다.

성능/효과

따라서 본 연구 결과들로 볼 때 천마는 증포 및 발효에 의해 항산화활성이 증가되며, gastrodin 함량은 감소하는 반면, 4-hydroxybenzyl alcohol 함량은 증가하여 이용하고자 하는 목적에 따른 식품소재로서의 활용 가능성이 있음을 제시한다.
본 연구를 종합해 보면 발효천마의 발효기간, 발효균주, 증포횟수별에 따라 gastrodin과 4-hydroxybenzyl alcohol 함량에 차이가 있고, 항산화 활성이 증가하는 것으로 나타났다. 특히 증포와 발효에 의해 4-hydroxybenzyl alcohol 함량이 현저히 증가하므로 이러한 성분을 이용한 천마의 기능성 식품 소재개발로 부가가치를 증대시킬 수 있을 것으로 사료된다.

후속연구

허 등²⁾은 천마 추출물의 hydroxyl radical활성의 경우 기존의 항산화 제인 Trolox, BHA, BHT보다는 전반적으로 활성이 낮게 나타나지만, DPPH radical 소거능은 기존의 항산화제인 Trolox, BHA, BHT 보다 활성이 높아 천마의 항산화활성은 매우 뛰어나다고 보고하였다. 따라서 발효균주, 발효기간 및 증포횟수에 따라 차이가 있는 것으로 생각되며 추후 자세한 검토가 필요할 것으로 사료된다.
천마를 발효할 경우 SC균주에 의한 발효천마는 AO균주에 의한 발효천마 보다 폴리페놀 함량이 높게 나타났으며, 3증포에서는 발효기간이 길어질수록 AO균주에 의한 발효천마 경우 감소하였으나 SC균주에 의한 발효천마는 증가하는 경향을 나타내었다. 향후 천마를 발효할 경우 AO균주에 의한 발효천마보다 SC균주에 의한 발효천마가 보다 항산화능이 증가시킬 것으로 기대되며, 발효에 의해 천마의 생리활성이 증가하는 가능한 기전에 대한 연구는 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	천마는 무엇인가?	천마(Gastrodiae rhizoma)는 난초과(Orchidaveae)에 속하는 여러해살이풀인 천마(Gastrodia elata Blume) 및 동속근연식물의 근경을 건조한 것으로 한국, 일본, 중국 등지에서 자생하며, 뿌리가 없고 엽록소가 없어 광합성이 불가능하고 뽕나무버섯(Armillaria mellea)과 편리공생을 통하여 영양을 섭취하며 땅속 괴경을 형성한다. 줄기는 원기둥 형태로 직립하고 계란모양의 비늘잎이 드물게 붙어 있으며 붉은 밤색이다.
	SC균주에 의한 발효천마의 SOD 유사활성능은 발효 시간에 따라 어떻게 바뀌는가?	발효천마의 SOD 유사활성능은 대조구인 건조천마 보다 낮게 나타나는 경향이었으며, 발효균주, 발효기간 및 증포횟수에 따라 차이를 보였다. 증포횟수에 따라 약간의 차이는 있으나, SC균주에 의한 발효천마는 발효기간이 길어질수록 SOD 유사활성능이 증가한 반면, AO균주에 의한 발효천마는 발효기간이 5일 까지는 증가하였으나 7일 발효에서는 감소하는 경향이었다. 발효천마의 SOD 유사활성능은 비교적 낮은 정도이었으며, 3회 중포에서 비교적 높았다(Table 2).
	천마에 함유되어 있는 약리 성분에는 어떠한것들이 있는가?	천마에 함유되어 있는 gastrodin, p-hydroxybenzyl alcohol, p-hydroxybenzyl aldehyde, vanillin 등의 약리성분은 체내에서 다양한 생리활성을 가지며7-9), 그 중 phenolic glucoside인 gastrodin은 천마추출물의 중요하고 풍부한 생체활성요소로 알려져 있다10). 천마 근경에 있는 gastrodin은 혈액 속에서 gastrodin의 aglycone인 4-hydroxybenzyl alcohol로서 주로 존재하며11), 그것이 인체에 영향을 미치는 주요 활성요소로 알려져 있지만, 약물학적 작용은 gastrodine 하나만으로는 설명되지 않으며 천마 근경에 함유되어 있는 gastrodin과는 다른 생리활성 화합물이 있다고 보고되었고12), 천마의 유효성분인 p-hydroxy benzyl alcohol, vanillin, gastrodin 등은 항산화작용, serotonergic receptor antagonist작용, GABA agonist작용, glutamate저해작용이 있다고 알려져 있다13-16).

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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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