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논문 상세정보

도라지, 울금의 Aspergillus oryzae 발효에 의한 항비만효과 연구

Evaluation of the Anti-obesity Activity of Platycodon grandiflorum Root and Curcuma longa Root Fermented with Aspergillus oryzae

초록

본 연구는 항비만 소재로 연구된 도라지와 울금 소재를 대상으로 발효 전과 후 3T3-L1 지방세포의 분화 억제효능을 확인하고자 하였다. 그 결과 발효 전 도라지와 울금은 3T3-L1 세포의 분화에 영향을 미치지 못하는 것을 확인할 수 있었다. Apsergillus oryzae 발효를 통해 만들어진 소재들은 도라지 발효물의 플라보노이드 증가를 제외하면 모든 소재에서 폴리페놀과 플라보노이드의 함량 및 항산화 활성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 발효 전과 다르게 발효 후 도라지, 울금 및 도라지와 울금 혼합물의 발효물에서 3T3-L1 세포의 분화억제능이 oil red O 염색법을 통해 관찰되었으며, mRNA 발현 확인을 통해 SREBP-1c와 $PPAR{\gamma}$의 발현을 억제하여 분화를 억제할 수 있음을 확인하였다. 이는 Apsergillus oryzae 발효과정이 도라지와 울금의 항비만효과를 개선할 수 있으며, 발효과정을 통해 새로운 항비만 유효성분이 생성되었음을 예측할 수 있었다. 본 연구결과를 통해 Apsergillus oryzae 발효공정이 도라지와 울금의 기능을 향상시켜 우수한 기능성 제품의 개발에 유용하게 활용될 수 있음을 확인할 수 있었으며, 개발공정의 기초자료를 제공할 것으로 사료된다.

Abstract

In the present study, the phenolic compound level, antioxidant activity, and inhibition of lipid accumulation in Aspergillus oryzae-fermented water extracts of the Platycodon grandiflorum (PG) root and the Curcuma longa (CL) root were determined. Total polyphenol and flavonoid contents were decreased after fermentation. However, the flavonoid content of the fermented PG (FPG) was increased by 2.9-fold that of the PG before fermentation. In addition, the antioxidant activities were significantly decreased following fermentation. The potential anti-obesity activity was assessed by determining lipid accumulation and mRNA expression of sterol regulatory element-binding protein 1c (SREBP-1c) and peroxisome proliferator-activated receptor gamma ($PPAR{\gamma}$) in 3T3-L1 cells. Aspergillus-fermented extracts of PG and CL roots decreased lipid accumulation, and mRNA expression of SREBP-1c and $PPAR{\gamma}$ in 3T3-L1 cells. These results indicate that Aspergillus fermentation augments the anti-obesity activity of PG and CL by regulating the expression of the genes involved in lipid accumulation and cell differentiation of 3T3-L1 cells.

본문요약 

문제 정의(2)
  • 또한 연구의 결과는 도라지와 울금의 기능성 식품개발에 기초자료로 제공하고자 한다.

    본 연구에서는 항비만효능이 알려진 도라지, 울금을 이용하여 항비만 활성을 확인하고 Aspergillus oryzae를 이용한 발효과정이 도라지, 울금의 활성에 어떤 영향을 미치는지 확인하고자한다. 또한 연구의 결과는 도라지와 울금의 기능성 식품개발에 기초자료로 제공하고자 한다.

  • 본 연구에서는 항비만효능이 알려진 도라지, 울금을 이용하여 항비만 활성을 확인하고 Aspergillus oryzae를 이용한 발효과정이 도라지, 울금의 활성에 어떤 영향을 미치는지 확인하고자한다.

    본 연구에서는 항비만효능이 알려진 도라지, 울금을 이용하여 항비만 활성을 확인하고 Aspergillus oryzae를 이용한 발효과정이 도라지, 울금의 활성에 어떤 영향을 미치는지 확인하고자한다. 또한 연구의 결과는 도라지와 울금의 기능성 식품개발에 기초자료로 제공하고자 한다.

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Aspergillus oryzae
Aspergillus oryzae란 무엇인가?
미국 식품의약국안전청과 WHO (World Health Organization)에서 GRAS (Generally Regarded As Safe)로 인정된 미생물(21)로 간장, 된장, 발효주, 코지 제조 등에 사용되어 왔으며 밀기울 등 곡류의 껍질을 비롯한 각종 식품가공부산물에서 잘 번식하여 활용성이 높은 미생물

한편 Aspergillus oryzae는 미국 식품의약국안전청과 WHO (World Health Organization)에서 GRAS (Generally Regarded As Safe)로 인정된 미생물(21)로 간장, 된장, 발효주, 코지 제조 등에 사용되어 왔으며 밀기울 등 곡류의 껍질을 비롯한 각종 식품가공부산물에서 잘 번식하여 활용성이 높은 미생물로 알려져 있다. 최근 연구에서는 Aspergillus oryzae가 Lactobacillus 속 미생물의 기질로 사용됨으로써 유해 세균류에 대한 항균작용을 높이고 소화를 증진하며 체내 콜레스테롤을 감소시키는 것이 보고된 바 있어 그 가치가 더욱 조명되고 있다(22).

울금
울금의 생리학적 효과는 무엇인가?
항산화(15), 항염증(15), 항균(16), 간기능 개선(17), 항비만(18) 등

울금(Curcuma longa Radix)은 대한약전에서 이용 부위에 따라 강황의 덩이뿌리를 울금, 뿌리줄기를 강황이라 하였으며 울금은 강황보다 좀 더 진한 황색을 나타낸다고 하였다(14). 울금의 효과로는 항산화(15), 항염증(15), 항균(16), 간기능 개선(17), 항비만(18) 등이 알려져 있으며 유효성분으로 curcumin과 그 유도체인 demethoxycurcumin과 bisdemethoxycurcumin이 알려져 있다(19). 그러나 울금 특유의 향미를 나타내는 turmerone과 zingerene 등의 정유성분이 쓴맛과 이취를 생성하여 소비자의 기호성을 떨어뜨리는 문제가 있어 이를 해결하기 위한 노력이 진행되고 있다(20).

도라지와 울금
3T3-L1 세포에 Aspergillys oryzae를 이용한 도라지와 울금 혼합 발효물 처리 시, 지방세포분화의 핵심적인 PPARγ의 발현 양상은 어떻게 나타나는가?
약 27%의 발현감소

6에 나타낸 바와 같이 분화 후(MDI control) 확인된 SREBP-1c와 PPARγ의 발현양이 소재 처리에 따라 유의하게 감소하는 것이 관찰되었다. SREBP-1c의 경우 MDI control 대비 발효도라지(FPG) 추출물 처리에 의해 약 25%, 발효울금(FCL) 추출물 처리에 의해 약 31%, 도라지, 울금 혼합 발효물 처리에 의해 약 25%의 발현감소가 확인되었으며, PPARγ의 경우 MDI control 대비 발효도라지(FPG) 추출물 처리에 의해 약 67%, 발효 울금(FCL) 추출물 처리에 의해 약 57%, 도라지, 울금 혼합 발효 물 처리에 의해 약 27%의 발현감소가 확인되었다. 이는 도라지와 울금이 Aspergillus oryzae 발효에 의해 3T3-L1 분화 억제능력이 향상되었음을 의미하며, 도라지와 울금을 이용한 기능성식품의 개발에서 그 기능향상을 유도할 수 있는 공정개발의 기초자료를 제공하는 것이라 할 수 있다.

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참고문헌 (45)

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