천연보존료 복합 황금추출물이 유산균발효 마늘추출물의 저장성 및 기능성에 미치는 영향 Effects of Mixed Scutellaria baicalensis Extracts as Natural Preservative on Efficacy and Storage of Lactic Acid-Fermented Garlic Extract원문보기
본 연구는 유산균발효 마늘추출물의 간 보호 효능에 대해 천연보존료인 복합 황금추출물이 유산균발효 마늘추출물의 간 보호 효능에 미치는 영향 여부를 확인하기 위해 수행되었다. 복합 황금추출물은 $H_2O_2$에 의한 산화적 손상에 대한 유산균발효 마늘추출물의 간 보호 효능에 있어서 유의적인 영향을 미치지 않았으며, acetaminophen에 의한 급성 간 손상동물 모델에서 시료에 첨가된 복합 황금추출물은 유산균 발효 마늘추출물의 간 손상 억제 효능에 있어 유의적인 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과들을 종합 고찰할 때 복합황금추출물은 기능성 원료의 유효성에 영향을 미치지 않으면서 액상제형 건강기능성식품의 안전성을 확보할 수 있는 천연보존제로 판단되었다.
본 연구는 유산균발효 마늘추출물의 간 보호 효능에 대해 천연보존료인 복합 황금추출물이 유산균발효 마늘추출물의 간 보호 효능에 미치는 영향 여부를 확인하기 위해 수행되었다. 복합 황금추출물은 $H_2O_2$에 의한 산화적 손상에 대한 유산균발효 마늘추출물의 간 보호 효능에 있어서 유의적인 영향을 미치지 않았으며, acetaminophen에 의한 급성 간 손상 동물 모델에서 시료에 첨가된 복합 황금추출물은 유산균 발효 마늘추출물의 간 손상 억제 효능에 있어 유의적인 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과들을 종합 고찰할 때 복합황금추출물은 기능성 원료의 유효성에 영향을 미치지 않으면서 액상제형 건강기능성식품의 안전성을 확보할 수 있는 천연보존제로 판단되었다.
The natural preservative "complex Scutellaria baicalensis extract (BHC)" contains Scutellaria baicalensis, Glycyrrhiza uralensis (liquorice), Zizyphus jujube (jujube), and Astragalus propinquus (milk vetch root). BHC has been used as a natural preservative for more than 10 years to increase storage ...
The natural preservative "complex Scutellaria baicalensis extract (BHC)" contains Scutellaria baicalensis, Glycyrrhiza uralensis (liquorice), Zizyphus jujube (jujube), and Astragalus propinquus (milk vetch root). BHC has been used as a natural preservative for more than 10 years to increase storage duration and quality of food with strong antibacterial activity. BHC has been added into functional foods as a subsidiary ingredient. However, no studies have been performed to test whether or not BHC affects the activity of main functional ingredients. In this study, we tested whether or not BHC has any effect on the hepatoprotective activity of lactic acid-fermented garlic extract (LAFGE) when formulated in a clinical test supplement. $H_2O_2-induced$ oxidative damage in HepG2 cells was not attenuated by BHC, indicating that BHC had no influence on the protective effect of LAFGE against oxidative damage. Furthermore, BHC had no effect on the hepatoprotective effect of LAFGE against acetaminophen-induced acute liver injury in rats, as indicated by no changes in alanine transaminase and aspartate transaminase levels. In conclusion, BHC, formulated in the clinical test supplement with LAFGE, had no effect on hepatoprotective activity, indicating BHC could be considered as a suitable natural preservative for liquefied functional food materials.
The natural preservative "complex Scutellaria baicalensis extract (BHC)" contains Scutellaria baicalensis, Glycyrrhiza uralensis (liquorice), Zizyphus jujube (jujube), and Astragalus propinquus (milk vetch root). BHC has been used as a natural preservative for more than 10 years to increase storage duration and quality of food with strong antibacterial activity. BHC has been added into functional foods as a subsidiary ingredient. However, no studies have been performed to test whether or not BHC affects the activity of main functional ingredients. In this study, we tested whether or not BHC has any effect on the hepatoprotective activity of lactic acid-fermented garlic extract (LAFGE) when formulated in a clinical test supplement. $H_2O_2-induced$ oxidative damage in HepG2 cells was not attenuated by BHC, indicating that BHC had no influence on the protective effect of LAFGE against oxidative damage. Furthermore, BHC had no effect on the hepatoprotective effect of LAFGE against acetaminophen-induced acute liver injury in rats, as indicated by no changes in alanine transaminase and aspartate transaminase levels. In conclusion, BHC, formulated in the clinical test supplement with LAFGE, had no effect on hepatoprotective activity, indicating BHC could be considered as a suitable natural preservative for liquefied functional food materials.
따라서 본 연구는 간 기능 개선용 건강기능식품 원료로 개발 중인 유산균발효 마늘추출물과 이에 일정 비율로 첨가된 천연보존료 복합 황금추출물이 유산균발효 마늘추출물의 간 보호 효능에 미치는 영향을 검토하기 위해 수행되었다.
제안 방법
대조군(vehicle), acetaminophen(APAP) 처리군(APAP), 유산균발효 마늘추출물 투여군(APAP+G), 복합 황금추출물 투여군(APAP+B), 복합 황금추출물이 포함된 유산균발효 마늘추출물 투여군(APAP+G+B)의 5그룹으로 분류하였다. APAP+G 그룹은 유산균발효 마늘추출물 500 mg/kg, APAP+B 그룹은 복합 황금추출물 6.
대상 데이터
7주령 수컷 Wistar rat은 (주)오리엔트바이오(Seongnam, Korea)에서 구입하였고, 온도 22±3°C, 상대습도 50±10%, 조도 200~300 lux, 12시간 간격의 명암 주기 환경에서 1주일간 적응시킨 후 실험에 사용하였다.
배양 종료 후 50°C에서 24시간 동안 숙성 과정을 거친 다음, 멸균, 여과 및 농축하여 유산균발효 마늘추출물로 사용하였다. 복합 황금추출물은 (주)테코스사(Gangwon, Korea)에서 제조한 제품을 구매하여 사용하였다.
본 실험에서 사용한 유산균발효 마늘추출물은 경남 가월 영농조합에서 생산한 창녕산 마늘을 구입하여 다음과 같이 조제하였다. 마늘 5 kg과 증류수 10 kg을 발효조(MJS U3, Marubishi, Tokyo, Japan)에서 혼합, 교반하면서 121°C에서 1시간 동안 멸균하였다.
데이터처리
통계처리는 Statistical Analysis System(SAS) program(SAS 8.2, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 one-way analysis of variance(ANOVA) test와 Duncan’s multiple range test를 실시하여 P<0.05에서 통계적 유의성을 검정하였다.
이론/모형
Wang과 Joseph(7)의 방법에 따라 세포 내 ROS를 측정하였다. HepG2 cell은 5×105 cells/well 농도로 96-well plate에 접종하여 24시간 배양하였다.
성능/효과
결과적으로 복합 황금추출물에 포함된 천연물 유래의 성분들이 유산균발효 마늘추출물의 간 보호 효능에 상승적 또는 추가적인 영향을 미치지 않는 것을 세포실험과 동물실험을 통하여 확인하였다. 이는 천연보존제를 비롯해 건강기능식품의 주원료 이외 첨가되는 천연부원료, 천연첨가물 등이 첨가 농도와 관련하여 주원료의 효능에 영향을 줄 수 있는지를 검토한 것으로, 향후 천연첨가물이 첨가되어 제조된 건강기능식품의 기능성 인정에 있어 심사의 중요한 자료를 제공할 수 있을 것으로 생각한다.
05 mg/mL로 처리하였고, 이들의 혼합물(H2O2+G+B) 또한 비교 평가하였다. 그 결과 H2O2를 처리한 그룹은 대조군 대비 세포 내 ROS가 255%로 증가하였고, 유산균발효 마늘추출물 처리군, 복합 황금추출물 처리군, 유산균발효 마늘/복합 황금추출물 처리군은 각각 191%, 254%, 191%로, 복합 황금추출물 단독 처리군은 세포 내 ROS에 대해 소거 활성이 나타나지 않았으며, 또한 유산균발효 마늘추출물의 항산화 효능에도 영향이 없음을 확인하였다(Fig. 1).
그 결과 유산균발효 마늘추출물의 지표성분인 cycloalliin의 함량은 4개월 후에도 초기 수치와 유의적 차이 없이 안정적으로 유지되는 것을 확인하였으며, 일반세균의 증식이 억제되었다(Table 2). 유산균발효 마늘추출물을 이용한 액상제형 시료에 함유된 0.05%의 복합 황금추출물은 유산균발효 마늘추출물의 저장성을 유지하기에 적합한 것으로 확인되었다.
후속연구
결과적으로 복합 황금추출물에 포함된 천연물 유래의 성분들이 유산균발효 마늘추출물의 간 보호 효능에 상승적 또는 추가적인 영향을 미치지 않는 것을 세포실험과 동물실험을 통하여 확인하였다. 이는 천연보존제를 비롯해 건강기능식품의 주원료 이외 첨가되는 천연부원료, 천연첨가물 등이 첨가 농도와 관련하여 주원료의 효능에 영향을 줄 수 있는지를 검토한 것으로, 향후 천연첨가물이 첨가되어 제조된 건강기능식품의 기능성 인정에 있어 심사의 중요한 자료를 제공할 수 있을 것으로 생각한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유기황화합물의 증가는 인체에 어떤 결과를 가져왔는가?
본 연구의 저자들은 마늘의 기능성 강화를 목적으로 유산균 발효를 적용하여 유산균발효 마늘추출물을 개발하였고, 알코올성 지방간 예방 효능에 관한 연구(1,2), 비알코올성 지방간 예방 효능에 관한 연구(3), 급성 간 손상 예방 효능에 관한 연구(4)를 보고한 바 있다. 유산균발효 마늘추출물은 발효 후 S-allyl cysteine(SAC), S-ethyl cysteine(SEC), S-methyl cysteine(SMC) 등의 유기황화합물들이 증가하는 것을 확인하였으며, 이로 인해 증가한 항산화 활성이 산화 스트레스로부터 간 손상을 예방하고 간 기능을 강화하는 것을 확인하였다. 유산균발효 마늘추출물은 마늘의 높은 당 함유량으로 인해 분말화가 어렵고, 분말화를 위해서는 고형분 대비 2~3배에 해당하는 부형제 첨가가 요구되기 때문에 최종 제품의 제한된 크기와 중량을 고려할 때 분말 형태보다는 농축액 형태가 적합하다.
농축액 형태의 건강기능성 식품은 어떤 단점이 있는가?
유산균발효 마늘추출물은 마늘의 높은 당 함유량으로 인해 분말화가 어렵고, 분말화를 위해서는 고형분 대비 2~3배에 해당하는 부형제 첨가가 요구되기 때문에 최종 제품의 제한된 크기와 중량을 고려할 때 분말 형태보다는 농축액 형태가 적합하다. 그러나 액상제형의 건강기능성 식품은 유통기한 설정 한계가 액상제형의 일반식품보다 길기 때문에 보존료 첨가가 불가피하다. 또한, 합성보존제보다 천연보존제를 선호하는 구매자들의 성향을 반영하여 액상 제형의 시료 제조 시 천연보존제 사용이 요구된다. 그러나 식물자원을 주원료로 사용하고 있는 건강기능식품에 있어 천연물 유래의 첨가물, 부원료 등의 사용은 주원료의 효능에 영향을 미칠 가능성을 배제할 수 없다.
유산균 발효 마늘추출물에서 확인되는 유기황화합물에는 무엇이 있는가?
본 연구의 저자들은 마늘의 기능성 강화를 목적으로 유산균 발효를 적용하여 유산균발효 마늘추출물을 개발하였고, 알코올성 지방간 예방 효능에 관한 연구(1,2), 비알코올성 지방간 예방 효능에 관한 연구(3), 급성 간 손상 예방 효능에 관한 연구(4)를 보고한 바 있다. 유산균발효 마늘추출물은 발효 후 S-allyl cysteine(SAC), S-ethyl cysteine(SEC), S-methyl cysteine(SMC) 등의 유기황화합물들이 증가하는 것을 확인하였으며, 이로 인해 증가한 항산화 활성이 산화 스트레스로부터 간 손상을 예방하고 간 기능을 강화하는 것을 확인하였다. 유산균발효 마늘추출물은 마늘의 높은 당 함유량으로 인해 분말화가 어렵고, 분말화를 위해서는 고형분 대비 2~3배에 해당하는 부형제 첨가가 요구되기 때문에 최종 제품의 제한된 크기와 중량을 고려할 때 분말 형태보다는 농축액 형태가 적합하다.
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