선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 여러 종류의 약용 식물을 이용하여 일곱 종류의 기능성 음료를 제조 하였으며 원두커피를 첨가하여 음용에 도움을 주었고 더불어 커피의 약리적인 시너지 효과를 첨가하였다. 제조한 기능성 음료의 항균 활성 및 항곰팡이 활성 및 항산화 활성 분석을 통해 식의약품 소재로서의 이용 가능성을 제시하고자 한다.
제안 방법
- 본 연구에서는 여러 종류의 약용 식물을 이용하여 일곱 종류의 기능성 음료를 제조 하였으며 항균활성을 조사하였다. Gram positive bacteria와 Gram negative bacteria 및 항생제 내성균주에 대한 항균활성도 수행하였다. 항생제 내성균주로는 Methicillin Resistance Staphylococcus aureus (MRSA)를 사용하였고.
- 각 기능성 음료의 항균활성 측정을 위해 시료를 동결건조 후 각각의 농도에 맞추어 실험을 진행하였다. 항균 및 항곰팡이에 대한 활성인 최소저해농도(MIC, Minimal Inhibitory Concentration)를 살펴보면 Gram positive bacteria인 B.
- 각각의 균주는 농도를 Muller-Hinton broth에 흡광도 1.0 ml(OD570 =0.1, 5×107 CEU/ml)로 조절한 후 실험에 사용하였고 96 well plate에 균배양액 Muller-Hinton broth 100 μl와 시료인 기능성 건강음료를 농도별로 희석한 용액 100 μl를 차례대로 첨가하여 37℃, 18시간 배양 후, ELISA Multiscan Reader (Thermo scientific, Finland)를 이용하여 630 nm에서 측정하였다.
- 따라서 본 연구에서는 기존의 약리 활성이 있는 약용식물들을 조합하여 마시기 어려운 맛과 향을 원두커피를 첨가함으로써 마시고 쉽고 현대인에게 좀 더 친숙한 일곱 가지의 기능성 음료를 제조하였다. 그 각각의 기능성 음료를 C1에서 C7으로 명명하였으며, C1에서 C7의 항균활성과 항산화 및 총 폴리페놀 함량을 측정하여 기능성 음료로서의 기본적인 데이터를 조사하였다. 이러한 결과를 바탕으로 각 기능성 음료의 생리활성의 기초자료를 제공하고, 다양한 기능성 음료뿐만 아니라 고부가가치 기능성 건강 제품을 창출할 수 있는 것으로 생각된다.
- 0 ml, 첨가하여 25℃에서 30분간 반응하였다. 그 후, ELISA Multiscan Reader (Thermo scientific, Finland)를 이용하여 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 gallic acid (Sigma-Aldrich Co.
- 따라서 본 연구에서는 기존의 약리 활성이 있는 약용식물들을 조합하여 마시기 어려운 맛과 향을 원두커피를 첨가함으로써 마시고 쉽고 현대인에게 좀 더 친숙한 일곱 가지의 기능성 음료를 제조하였다. 그 각각의 기능성 음료를 C1에서 C7으로 명명하였으며, C1에서 C7의 항균활성과 항산화 및 총 폴리페놀 함량을 측정하여 기능성 음료로서의 기본적인 데이터를 조사하였다.
- 따라서 본 연구에서는 여러 종류의 약용 식물을 이용하여 일곱 종류의 기능성 음료를 제조 하였으며 원두커피를 첨가하여 음용에 도움을 주었고 더불어 커피의 약리적인 시너지 효과를 첨가하였다. 제조한 기능성 음료의 항균 활성 및 항곰팡이 활성 및 항산화 활성 분석을 통해 식의약품 소재로서의 이용 가능성을 제시하고자 한다.
- 본 연구에서는 여러 종류의 약용 식물을 이용하여 일곱 종류의 기능성 음료를 제조 하였으며 항균활성을 조사하였다. Gram positive bacteria와 Gram negative bacteria 및 항생제 내성균주에 대한 항균활성도 수행하였다.
- 본 연구에 사용된 기능성 건강음료의 재료로는 차가 버섯 (Inonotus obliquus, Russia), 모링가(Moringa Oleifera, Philip pines)와 그라비올라(Anona muricata, Philippines) 등을 각각 러시아와 필리핀에서 수입하여 사용하였고, 그 외에 단풍마(Dioscorea quinquelaba), 음양곽(Epimedii Herba), 가시오가피(Acanhopanax senticosus), 인진쑥(Artemisia Capillaris), 오디(Morus alba) 등은 국내에 자생하는 원료를 사용하였다. 위에 열거한 시료들은 60℃, 24시간 열수 추출하여 맛과 향을 첨가하기 위하여 커피를 첨가하였으며, 커피는 더치 커피(Dutch coffee, cold brew)를 방식을 사용하여 추출하였으며, 각각의 음료들은 농축 후, 동결 건조하여 -20℃에 보관하였다. 기능성 건강음료의 구성성분은 Table 1에 나타내었다
- 1, 5×107 CEU/ml)을 LB와 혼합하여 사용하였다. 준비된 LB 배지에 시료를 분주하여 37℃, 18시간 배양 후 clear zone의 크기로 활성을 측정하였다.
대상 데이터
- Gram negative bacteria로는 Escherichia coli D31, Escherichia coli KCTC1184, Enterobacter areogense KCTC2190, Klebsiella pneumonia KCTC2208, Pseudomomas areoginosa KCTC2004, Salmonella typhimurim KCTC1925, 그리고 어병세균으로는 Vibrio parahaemolyticus KCTC2471를 사용하였다.
- Louis MO, USA)로 부터 구입하여 사용하였다. HPLC-grade의 EtOH, H2O는 TEDIA (Ohio, USA)에서 구입하였고, 그 외에 모든 특급 시약을 사용하였다.
- Millex-LCR13 (0.5 μm), Ultra free-MC (0.45 μm)와 Syringe filter (0.45 μm)는 Water사(Miliford, MA, USA)에서 구입하였고 Tryptic Soy Broth (TSB)와 Lactose-Boullin (LB), MullerHinton Broth (MHB) 및 Potato Dextrose Broth (PDB)는 Merk사(Darmstadt, Germany)에서 L-ascorbic acid, 1,1-diphenyl2-picrylhydrazyl (DPPH) 및 Folin-Ciocalteu phenol Reagent는 Sigma (St. Louis MO, USA)로 부터 구입하여 사용하였다.
- 각 기능성 음료의 MIC (Minimal Inhibitory Concentrations)를 조사하기 위해 Gram positive bacteria로는 Bacillus subtilis PM125, Micrococcus luteus KCTC1056 및 Staphylococcus aureus KCTC1946을 항생제내성 균주로는 Methicillin Resistance Staphylococcus aureus (MRSA) CCARM3561, CCARM 3115, CCARM3089 등을 사용하였고, 균주는 항생제내성 균주 은행(Culture Collection of Antimicrobial Resistant Microbes, CCARM)에서 분양 받아 사용하였다. Gram negative bacteria로는 Escherichia coli D31, Escherichia coli KCTC1184, Enterobacter areogense KCTC2190, Klebsiella pneumonia KCTC2208, Pseudomomas areoginosa KCTC2004, Salmonella typhimurim KCTC1925, 그리고 어병세균으로는 Vibrio parahaemolyticus KCTC2471를 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 기능성 건강음료의 재료로는 차가 버섯 (Inonotus obliquus, Russia), 모링가(Moringa Oleifera, Philip pines)와 그라비올라(Anona muricata, Philippines) 등을 각각 러시아와 필리핀에서 수입하여 사용하였고, 그 외에 단풍마(Dioscorea quinquelaba), 음양곽(Epimedii Herba), 가시오가피(Acanhopanax senticosus), 인진쑥(Artemisia Capillaris), 오디(Morus alba) 등은 국내에 자생하는 원료를 사용하였다.
- 본 연구에 사용한 UV-visible Spectrophotometer는 Mecasys (Korea), ELISA Multiscan Reader는 Thermo scientific (Finland), Fluorescence Spectrophotometer는 Infinite F200 Pro(TECAN/Austeria) 제품을 사용하였다.
- 1, 5×107 CEU/ml)로 조절한 후 실험에 사용하였고 96 well plate에 균배양액 Muller-Hinton broth 100 μl와 시료인 기능성 건강음료를 농도별로 희석한 용액 100 μl를 차례대로 첨가하여 37℃, 18시간 배양 후, ELISA Multiscan Reader (Thermo scientific, Finland)를 이용하여 630 nm에서 측정하였다. 어병 세균인 Vibrio parahaemolyticus KCTC2471는 30℃에서 배양하여 실험에 적용하였다.
- Gram negative bacteria로는 Escherichia coli D31, Escherichia coli KCTC1184, Enterobacter areogense KCTC2190, Klebsiella pneumonia KCTC2208, Pseudomomas areoginosa KCTC2004, Salmonella typhimurim KCTC1925, 그리고 어병세균으로는 Vibrio parahaemolyticus KCTC2471를 사용하였다. 이 균주들은 한국미생물자원센터 (Korean Collection for Type Culture, KCTC)에서 분양 받아 본 연구에 사용하였다.
- 2 mM DPPH 용액 60 μl와 농도별로 조제한 시료용액 120 μl를 96 well plate 에 넣어 실온에서 15분간 반응시킨 후, ELISA Multiscan Reader (Thermo scientific, Finland)를 이용하여 517 nm에서 측정하였다. 표준시료로는 Sigma (Sigma-Aldrich Co., St. Louis, MO, USA)의 L-ascorbic acid (Vit. C)를 사용하였고, 시료의 최종농도는 2.0, 1.0, 0.5, 0.25, 0.12 및 0.06 mg/ml이 되도록 제조하였다. 이때 유효농도 50(EC50) 값은 free radical 소거가 50% 감소하는데 필요한 시료의 농도(Effect concentration, EC50, mg/ml)로 표기하였다.
- Gram positive bacteria와 Gram negative bacteria 및 항생제 내성균주에 대한 항균활성도 수행하였다. 항생제 내성균주로는 Methicillin Resistance Staphylococcus aureus (MRSA)를 사용하였고. 특히 MRSA는 1940년 penicillin이 발견되어 광범위한 살균력과 Staphylococcus aureus에 높은 살균력을 보여 왔으나 1950년대에 penicillin에 대한 내성이 야기되고, 1950년대 중반 이후에는 효력을 상실하였다.
이론/모형
- MIC 측정은 broth dilution method를 사용하였다[24]. 각각의 균주는 농도를 Muller-Hinton broth에 흡광도 1.
- 가장 일반적이고 대표적인 항산화 측정 실험은 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 방법으로 free radical scavenging activity를 측정하였다[18]. 에탄올에 용해한 0.
- 각 기능성 건강음료는 전자 공여를 통한 free radical 소거능을 알아보는 방법으로 DPPH 방법을 이용하여 활성을 측정하였다. DPPH는 안정한 유리기를 갖는 물질로 유황족 아미노산과 방향족 아민 등의 물질과 만나면 유리기가 소거되어 탈색되고, 산화적 스트레스를 유발하는 free radical은 살아있는 조직과 세포에 단백질 산화, DNA 손상과 더불어 지질 과산화의 원인이 되며, 암, 종양 및 성인병 등 각종 질병을 발생케 하는 원인이 되고 있다[33, 36].
- 제조된 기능성 음료의 항균활성을 측정하기 위하여 Radial diffusion assay법을 사용하였고 방법은 다음과 같다[24]. Escherichia coli D31을 37℃로 TSB에서 mid-logarithmic phase 까지 배양한 후 1.
- 항곰팡이 활성 측정은 liquid growth assay method로 측정하였다[8]. Candida albicance KCTC7965는 Potato Dextrose Broth를 이용하여 30℃에서 48시간 배양하였다.
성능/효과
- 88 mg/g의 결과를 확인할 수 있었다. Fig. 1을 보면 가장 높은 총 폴리페놀 함량을 나타내는 기능성 음료로는 인진쑥을 첨가한 C6을 확인할 수 있었고, 가장 낮은 함량를 지닌 기능성 음료인 C4보다 2배 정도 높은 총 폴리페놀 함량을 나타내었다. 이러한 결과는 항산화 활성에도 영향을 미치며 항균활성에 있어서 박테리아의 세균막과 반응함에 있어서 페놀 화합물이 많은 역할을 하는 것으로 추정된다.
- 1에 나타내었고, gallic acid로 정량 시 좋은 직선성을 나타내었다. 그 결과를 보면 C1; 6.20 mg/g, C2; 5.93 mg/g, C3; 5.09 mg/g, C4; 5.00 mg/g, C5; 3.79 mg/g, C6; 7.37 mg/g 및 C7; 6.88 mg/g의 결과를 확인할 수 있었다. Fig.
- 다음으로 Gram negative bacteria를 살펴보면 Escherichia coli D31에서 1.0 mg/ml의 농도에서 C1에서 C7의 모두 활성을 나타내었고, 다른 Gram negative bacteria인 Escherichia coli KCTC1184, Enterobacter areogense KCTC2190, Klebsiella pneumonia KCTC2208, Pseudomomas areoginosa KCTC2004, Salmonella typhimurim KCTC1925에는 활성을 보이지 않았고, 또한, 어병세균인 Vibrio parahaemolyticus KCTC2471에 대한 활성도 관찰할 수 없었다.
- 항곰팡이 활성은 Candida albicance KCTC7965에 대한 활성을 보이지를 않았다. 따라서 항균활성은 Gram negative bacteria보다 Gram positive bacteria들에게 더 강한 활성을 나타내었고, 특히 Staphylococcus aureus와 MRSA에 대한 활성을 나타내는 특성을 보여주고 있다. 오디 추출물인 C7은 항생제 내성균주에 낮은 농도에서 높은 활성을 나타내는 장점을 보여 주었으며 기능성 음료의 좋은 재료임을 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서 각 기능성 음료를 동결 건조하여 건조중량으로 단계별 농도에 맞추어 실험을 진행하였고, 그 결과를 Fig. 2에 표현하였으며, 먼저 C1의 결과인 Fig. 2A를 보면 2.0 mg/ml(100%), 1.0 mg/ml(65%), 0.5 mg/ml(50%), 0.25 mg/ml(48%), 0.12 mg/ml(20%), 0.06 mg/ml(5%)를 나타내었고, Fig. 2B인 단풍마(Dioscorea quinquelaba)를 첨가한 기능성 음료인 C3의 경우 비교적 높은 활성을 나타내었으며, 특히 EC50의 농도가 가장 낮게 나타내었다. 차가 버섯(Inonatus obliquus)과 모링가 (Moringa oleifera) 오디 추출물(Morus alba)을 첨가한 C7의 경우 본 실험에서 항산화 활성이 가장 높게 나타났다(Fig.
- 2C). 오디 추출물을 첨가한 시료가 활성이 높은 것으로 보아 오디 추출물이 free radical 소거능력이 뛰어나며, 항산화 활성이 항균 능력과도 연결되어 박테리아 생체막과의 상호작용에 유리하게 작용하여 항균능력을 나타내는 것으로 생각된다. 차가 버섯, 모링가, 오디 추출물 및 커피는 기존에 많이 알려진 대표적인 항산화 물질을 많이 함유하고 있는 시료들이며[6, 32], 특히 오디는 안토시아닌이 풍부한 과즙으로 알려져 있고 이러한 결과가 C7의 항산화 활성으로 나타내었다.
- 따라서 항균활성은 Gram negative bacteria보다 Gram positive bacteria들에게 더 강한 활성을 나타내었고, 특히 Staphylococcus aureus와 MRSA에 대한 활성을 나타내는 특성을 보여주고 있다. 오디 추출물인 C7은 항생제 내성균주에 낮은 농도에서 높은 활성을 나타내는 장점을 보여 주었으며 기능성 음료의 좋은 재료임을 확인할 수 있었다.
- 같은 농도에서 활성의 크기를 보면 C7 〉C3 ≧ C4 〉C1 〉C5 ≧C6 〉C2의 순으로 나타내었다. 최근에는 유해 활성산소가 세포가 미치는 악영향을 방어해주는 항산화 식품이 글로벌 건강기능식품 시장의 대세를 이루고 있는데 C7은 항산화 활성과 더불어 항균활성에서도 두각을 나타내었으며 항생제 내성 균주인 MRSA에도 활성을 나타내는 것으로 보아 기능성 음료로써 좋은 재료임을 확인 할 수 있었다.
후속연구
- 그 각각의 기능성 음료를 C1에서 C7으로 명명하였으며, C1에서 C7의 항균활성과 항산화 및 총 폴리페놀 함량을 측정하여 기능성 음료로서의 기본적인 데이터를 조사하였다. 이러한 결과를 바탕으로 각 기능성 음료의 생리활성의 기초자료를 제공하고, 다양한 기능성 음료뿐만 아니라 고부가가치 기능성 건강 제품을 창출할 수 있는 것으로 생각된다.
- 이러한 결과는 항산화 활성에도 영향을 미치며 항균활성에 있어서 박테리아의 세균막과 반응함에 있어서 페놀 화합물이 많은 역할을 하는 것으로 추정된다. 특히, Gram positive bacteria인 Staphylococcus aureus와 MRSA에 특이적인 활성이 있는 것으로 보아 세포막 구성인 LPS (Lipopolysaccharide)에 상호작용하여 항균활성을 나타내는 것으로 생각되며, 앞으로 이러한 메커니즘을 규명하기 위해 심도있는 실험적 기법을 추가하여야 할 것으로 생각된다.
- 06 mg/ml의 활성을 나타내었다. 항생제 내성균주인 MRSA에 대하여 낮은 농도에서 높은 활성을 나타내는 것으로 보아 면역기능 활성에 많은 시너지 효과를 나타내며, 기능성 음료로서 좋은 장점이 될 것으로 생각된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.