누에동충하초의 유효성분 증가 및 흡수력 향상을 위한 발효식품을 개발하기 위하여 유산균, 고초균, 낫토균, 효모 등 4종의 미생물을 이용하여 각 미생물을 사용할 수 있는 다양한 조합으로 단 발효와 복합 발효를 시도한 15가지의 모든 경우의 수를 미생물 접종 조건으로 하여 발효산물을 제조하였다. 각 조건의 발효산물의 당도, 환원당, 단백질 함량 등 기본 성분의 함량 변화와 총폴리페놀, 총플라보노이드, 항산화 활성, tyrosinase 저해활성, 혈전 용해 활성 등 건강식품 개발에 요구되는 항목들의 활성을 분석하였다. 그 결과 대부분의 발효산물에서 환원당과 단백질 등 함량은 다소 낮아졌으나 효모를 이용하여 발효한 발효산물에서는 당도가 높아져 단맛이 증가하였으며, 총 폴리페놀과 항산화 활성은 발효 전 누에동충하초에 비해 발효산물에서 증가를 보이지는 않았지만 총플라보노이드와 tyrosinase 저해활성 및 혈전용해 활성에서는 발효에 의해 증가효과를 나타냈다. 특히, 효모를 이용한 복합 발효균에서 대부분 활성의 증가를 나타냈으나 효모만을 이용한 단 발효에서는 그 활성의 증가를 확인할 수 없었다. 따라서 유산균과 효모를 이용한 복합 발효 조건에 대한 추가적인 연구를 통해 더욱 탁월한 건강기능효과를 가지는 누에동충하초 발효식품을 개발한다면 국민 건강 증진 및 양잠농가의 소득증대에도 기여할 것으로 기대한다.
누에동충하초의 유효성분 증가 및 흡수력 향상을 위한 발효식품을 개발하기 위하여 유산균, 고초균, 낫토균, 효모 등 4종의 미생물을 이용하여 각 미생물을 사용할 수 있는 다양한 조합으로 단 발효와 복합 발효를 시도한 15가지의 모든 경우의 수를 미생물 접종 조건으로 하여 발효산물을 제조하였다. 각 조건의 발효산물의 당도, 환원당, 단백질 함량 등 기본 성분의 함량 변화와 총폴리페놀, 총플라보노이드, 항산화 활성, tyrosinase 저해활성, 혈전 용해 활성 등 건강식품 개발에 요구되는 항목들의 활성을 분석하였다. 그 결과 대부분의 발효산물에서 환원당과 단백질 등 함량은 다소 낮아졌으나 효모를 이용하여 발효한 발효산물에서는 당도가 높아져 단맛이 증가하였으며, 총 폴리페놀과 항산화 활성은 발효 전 누에동충하초에 비해 발효산물에서 증가를 보이지는 않았지만 총플라보노이드와 tyrosinase 저해활성 및 혈전용해 활성에서는 발효에 의해 증가효과를 나타냈다. 특히, 효모를 이용한 복합 발효균에서 대부분 활성의 증가를 나타냈으나 효모만을 이용한 단 발효에서는 그 활성의 증가를 확인할 수 없었다. 따라서 유산균과 효모를 이용한 복합 발효 조건에 대한 추가적인 연구를 통해 더욱 탁월한 건강기능효과를 가지는 누에동충하초 발효식품을 개발한다면 국민 건강 증진 및 양잠농가의 소득증대에도 기여할 것으로 기대한다.
In order to develop fermented silkworm "Dongchunghacho" (Paecilomyces tenuipes) with improved absorption and increased effectiveness, we fermented Dongchunghacho using four kinds of microorganisms, viz., lactic acid bacteria, Bacillus subtilis, Natto bacillus, and yeast. A total of 15 samples were f...
In order to develop fermented silkworm "Dongchunghacho" (Paecilomyces tenuipes) with improved absorption and increased effectiveness, we fermented Dongchunghacho using four kinds of microorganisms, viz., lactic acid bacteria, Bacillus subtilis, Natto bacillus, and yeast. A total of 15 samples were fermented using a combination of microbial inoculation culture and conditions to produce fermentation products. The contents of basic components such as sugar, reducing sugar, protein, total polyphenol, and total flavonoid were examined as well as the antioxidant, tyrosinase inhibitory, and thrombolytic activities of the fermented products were analyzed. We observed that reducing sugar and protein contents decreased in most of the fermented products, but the products fermented using yeast exhibited higher sugar content and, thus, higher sweetness. Total polyphenol content and antioxidant activity did not increase in fermented products compared to non-fermented Dongchunghachos, but total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities increased by fermentation. In particular, total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities primarily increased in the products fermented using yeast and lactic acid bacteria. However, it was not possible to confirm the increase in these activities in samples fermented by single fermentation using only yeast. Therefore, we propose that it will be possible to develop fermented food from silkworm Dongchunghacho (P. tenuipes) with excellent health benefits through additional study of multiple fermentation conditions using lactic acid bacteria and yeast.
In order to develop fermented silkworm "Dongchunghacho" (Paecilomyces tenuipes) with improved absorption and increased effectiveness, we fermented Dongchunghacho using four kinds of microorganisms, viz., lactic acid bacteria, Bacillus subtilis, Natto bacillus, and yeast. A total of 15 samples were fermented using a combination of microbial inoculation culture and conditions to produce fermentation products. The contents of basic components such as sugar, reducing sugar, protein, total polyphenol, and total flavonoid were examined as well as the antioxidant, tyrosinase inhibitory, and thrombolytic activities of the fermented products were analyzed. We observed that reducing sugar and protein contents decreased in most of the fermented products, but the products fermented using yeast exhibited higher sugar content and, thus, higher sweetness. Total polyphenol content and antioxidant activity did not increase in fermented products compared to non-fermented Dongchunghachos, but total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities increased by fermentation. In particular, total flavonoid content and tyrosinase inhibitory and thrombolytic activities primarily increased in the products fermented using yeast and lactic acid bacteria. However, it was not possible to confirm the increase in these activities in samples fermented by single fermentation using only yeast. Therefore, we propose that it will be possible to develop fermented food from silkworm Dongchunghacho (P. tenuipes) with excellent health benefits through additional study of multiple fermentation conditions using lactic acid bacteria and yeast.
본 연구에서는 누에동충하초의 유효성분 증가 및 흡수력 향상을 위하여 발효에 대표적으로 사용되는 균주인 유산균(Lactobacillus brevis), 청국장 발효균주인 고초균(Bacillus subtilis), 낫토 발효균주인 Bacillus licheniformis 와 빵 반죽에 사용하는 효모(Saccharomyces cerevisiae)등의 미생물을 이용하여 한 가지 미생물만 이용하는 경우, 2가지 미생물을 이용하는 경우, 3가지 미생물을 이용하는 경우, 4가지 미생물을 이용하는 경우 등 가능한 모든 경우의 수의 발효 조건(총 15가지)으로 누에동충하초(눈꽃동충하초)를 발효시켜 각 누에동충하초 발효산물의 당도, 환원당, 단백질함량, 단백질 분자량 분포, 총폴리페놀, 총플라보노이드, 항산화 활성, tyrosinase 저해활성, 혈전용해 활성 등의 변화를 관찰하였다.
제안 방법
누에동충하초 동결건조 분말 50 g에 멸균 증류수 600 ml를 넣고 균일하게 혼합한 뒤, B. licheniformis, B. subtilis, L. brevis, S. cerevisiae 균주를 이용하여 배양할 수 있는 모든 방법, 즉 단일 균주를 이용하여 발효하는 경우부터 4가지 균주 모두를 이용하는 복합균주를 조합하여 발효할 수 있는 모든 경우의 수 15가지를 이용하여 눈꽃동충하초의 발효를 시작하였다(Table. 1.).
실험에 앞서 각 균주를 이용하여 매일 같은 시간에 발효된 시료를 채취하여 재료 및 방법에서 언급한 생리활성 관련 성질을 관찰하였다. 비록 각 균주별 단 발효 산물에 대한 결과지만 7일간 발효에서 효과가 가장 높아 발효 기간을 7일로 설정하였다. 4종류의 균(유산균과, 고초균, 낫토균, 효모)을 이용하여 발효할 수 있는 모든 경우의 수는 15가지이므로, 누에동충하초분말에 이들 균주를 접종하여 7일 동안 발효하여 15가지의 누에동충하초 발효산물을 제조한 후 그 성분의 변화와 생리활성 물질 중 총폴리페놀, 총플라보노이드, 항산화 활성 및 tyrosinase 저해 활성, 혈전용해 활성의 변화를 조사하였다.
대상 데이터
tenuipes, 눈꽃동충하초)는 5령 기잠 누에에 동충하초 균주를 접종하여 재배하고 수확하여 동결건조 후 분말로 제조하여 사용하였다. 동충하초 발효를 위하여 식품용으로 이용 가능한 B. licheniformis (KACC 10307), B. subtilis (KACC 10372), L. brevis (KACC 14481), S. cerevisiae (KACC 30008) 균주를 농촌진흥청 농업유전자원정보센터로부터 분양을 받아 분양 시 제공된 정보에 따라 배양하여 사용하였다.
본 실험에서 사용한 누에동충하초(P. tenuipes, 눈꽃동충하초)는 5령 기잠 누에에 동충하초 균주를 접종하여 재배하고 수확하여 동결건조 후 분말로 제조하여 사용하였다. 동충하초 발효를 위하여 식품용으로 이용 가능한 B.
데이터처리
각 실험은 최소 3회 이상 반복 실험을 수행하였다. 통계분석 (STASTICA)은 mean±SD로 표시하였다.
성능/효과
이상의 누에동충하초 발효산물의 다양한 성분변화와 생리활성 변화를 분석한 결과, 효모와 다른 균주를 복합 발효시킨 발효산물에서 발효에 의한 당도 및 총플라보노이드, tyrosinase 저해활성 및 혈전용해 활성 등이 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히, 유산균과 효모를 복합 발효시킨 발효산물은 모든 항목에서 가장 우수한 효과를 나타냈다.
이상의 누에동충하초 발효산물의 다양한 성분변화와 생리활성 변화를 분석한 결과, 효모와 다른 균주를 복합 발효시킨 발효산물에서 발효에 의한 당도 및 총플라보노이드, tyrosinase 저해활성 및 혈전용해 활성 등이 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히, 유산균과 효모를 복합 발효시킨 발효산물은 모든 항목에서 가장 우수한 효과를 나타냈다. 따라서, 유산균과 효모를 이용한 복합 발효 조건에 대한 추가적인 연구를 통해 더욱 탁월한 건강기능효과를 가지는 누에동충하초 발효식품을 개발을 위한 연구 수행이 필요할 것으로 생각된다.
후속연구
특히, 유산균과 효모를 복합 발효시킨 발효산물은 모든 항목에서 가장 우수한 효과를 나타냈다. 따라서, 유산균과 효모를 이용한 복합 발효 조건에 대한 추가적인 연구를 통해 더욱 탁월한 건강기능효과를 가지는 누에동충하초 발효식품을 개발을 위한 연구 수행이 필요할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
누에동충하초의 효능은?
그중 누에동충하초(P. tenuipes)는 국내에서 고유하게 개발된 품종으로 통상 눈꽃동충하초라고 하며 면역자극활성, 항종양 활성, 저혈당 활성 등의 여러 생리활성이 알려져 있다(Park et al, 2008).
우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 복합 발효 식품 2가지는?
또한 균주마다 만들어내는 효소와 물질이 다르므로 발효에 사용하는 균주에 따라 발효시키는 물질의 성분 및 기능성에도 큰 차이를 보일 것으로 기대된다. 인위적인 발효의 경우 대부분 한가지 균주만을 이용하는 단 발효방법을 주로 이용하지만 우리가 주로 먹는 김치, 청국장과 같은 식품에서 미생물을 분리해보면 한 종류의 미생물이 아닌 다양한 종류의 미생물이 함께 발효에 동참해 유용물질을 생성한다는 것을 알 수 있다(Kim et al, 1997; Hong et al, 2013). 따라서 본 연구에서는 식품에서 가장 많이 사용되고 있는 유산균과, 고초균, 낫토균, 효모를 이용하여 다양한 조합으로 단 발효와 복합 발효를 시도하였다.
발효란?
발효에는 유산균, 효모, 바실러스, 곰팡이 등의 유익한 미생물이 이용되며, 발효를 통한 bio-conversion에 의하여 유효성분 생성 및 증가로 다양한 생리활성작용을 나타낸다고 알려져 있다(Yang et al, 2007). 발효란 미생물 스스로 유기물을 분해시키는 과정으로 이 과정 중에서 자신이 가지고 있는 효소를 이용하는 것을 말하며, 발효에 의해 각종 영양성분을 비롯하여 아미노산, 유기산, 항산화물질이 증가하고 물질의 생리활성 효능과 tyrosinase 저해활성도 증가하는 것으로 알려져 있다. 발효에 이용하는 균주에 따라 발효된 산물의 성분 및 기능성이 크게 영향을 받는다(Kim et al, 2010; Lee and Li, 2010; Oh and Mo, 2011; Han and Yi, 2012).
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