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문제 정의
- 따라서 GABA를 생산하는 균주인 Lactobacillus plantarum EJ2014를 이용하여 기호식품으로 각광 받고 있는 팽이버섯분말의 젖산발효 최적화를 통해서 고농도 GABA생산을 수행하였으며, 가공 공정을 통하여 고농도 GABA, 식이섬유, probiotic을 포함하며 항산화 효과를 가진 기능성 팽이버섯 천연 발효조미료를 개발하는 기초 연구 자료를 제공하고자 하였다.
- TLC를 이용하여 GABA 정성분석 한 결과 팽이버섯 분말 10%를첨가하였을 때 발효 3일째 MSG가 모두 GABA로 전환되는것을 확인 할 수 있었다(data not shown). 따라서 팽이버섯분말을 10% 첨가한 조건에서 고농도 GABA 생산을 위한젖산발효 최적화 연구를 수행하였다.
제안 방법
- 10% 팽이버섯 분말에 0.5% YE, 1% glucose, 5% MSG를첨가한 후 5일간 젖산발효가 진행되어 고농도 GABA를함유한 팽이버섯 분말 발효물 30 g에 식이섬유 강화 및 건조분말의 흐름성을 개선시키기 위해 볶은 밀기울 분말을0, 1, 3, 10 g 각각 첨가하였다. 최종 혼합물은 50℃에서10시간 열풍건조를 시킨 후 발효 팽이버섯 분말을 제조하여 발효조미료 소재로 가능성을 평가하였다.
- 5일 동안 젖산발효 된 팽이버섯 분말 발효물 30 g에 볶은밀기울을 첨가하지 않은 조건과 흐름성을 위해 볶은 밀기울분말 1 g 첨가한 조건을 열풍 건조 시킨 천연 발효조미료의 GABA의 함량 차이를 비교하였다. 천연 발효조미료를 10배, 20배, 50배 배수별로 희석한 다음 원심분리 한 후 얻은 상등액을 TLC를 이용하여 측정 해 본 결과 볶은 밀기울을첨가하지 않은 조건과 1 g 첨가한 조건 둘 다 비슷하게GABA 함량이 약 18%로 나타나는 것을 알 수 있었다(Fig.
- GABA 전환율을 확인하기 위한 유리아미노산 함량을 HPLC로 분석하였다. 건조시킨 시료를 PITC(phenyliso-thiocyanate)용액 20 μL(MeOH:H2O:TEA:PITC=7:1:1:1)를 유도체화 시킨 뒤 상온에서 30분간 반응시킨다.
- MSG 및 GABA의 정성 분석을 위해 silica gel thin layer chromatography(TLC) plate는 10×20 cm로 잘라서 사용하였고, TLC 용매 전개는 사각 chamber(30×25×10 cm)에서 수행하였다.
- MSG 및 GABA의 정성 분석을 위해 silica gel thin layer chromatography(TLC) plate는 10×20 cm로 잘라서 사용하였고, TLC 용매 전개는 사각 chamber(30×25×10 cm)에서 수행하였다. MSG 잔존량과 GABA 함량 비교를 위한 standard로 MSG 0.25, 0.5, 1, 2%와 GABA 0.25, 0.5, 1, 2%를 사용하였다. 전개용매는 n-butyl alcohol:acetic acid glacial:distilled water를 3:1:1(v/v)의 비율로 혼합하여 실온에서 4시간 이상포화시켰다.
- 팽이버섯 분말을 이용하여 기능성물질인 GABA 및probiotics를 강화시킨 천연 발효조미료를 개발하기 위해서L. plantarum EJ2014에 의한 젖산발효 최적화 연구를 수행하였다. 팽이버섯 분말에 영양성분 0.
- 그 다음 TLC plate의 sample을 건조시켜 전개하였고, 전개가 끝난 TLC plate는 상온에서 건조시킨다. 건조 된 TLC plate에 발색시약인 0.2% ninhydrin용액을 뿌리고, 100℃ 건조기에서 약 5분 동안 발색 시킨다음 발효물의 MSG와 GABA spot을 확인하였다.
- , Kimpo, Korea)에서24시간 배양하여 균주를 순수 분리하였다(18). 균주의 단일콜로니를 취하여 1회 MRS agar에서 계대배양한 후, 121℃에서 15분간 멸균한 MRS broth에 순수 분리된 L. plantarum EJ2014를 한 백금이를 접종하여 30℃에서 24시간 정치배양한 뒤 스타터로 사용하였다.
- 5 g, glucose 1 g, MSG 0-5 g에 증류수 100 mL을 넣은 후 121℃에서 15분간열처리 하였다. 그 다음 L. plantarum EJ2014 starter를 1% 접종 후 30℃에서 5일간 정치 배양하여 팽이버섯 분말의 발효물을 제조하였다.
- 생균수는 발효물 1 g에 9 mL의 멸균수를 첨가하여 10배희석법을 이용하여 104, 105, 106 배로 희석된 것을 MRS agar plate에 20 μL 도말한 다음 30℃ 항온배양기에서 24시간 배양한 후 생균수를 colony forming unit(CFU/mL)로 나타내었다.
- 시료를 완전히 말린 후 200 μL의 A solvent로 녹이고 원심분리 시킨후 상등액을 0.45 μL syringe filter로 여과한 후 분석하였다.
- 아미노산 분석은 HPLC 장치(Hewlett Packard 1100 Series, PaloAlto, CA, USA)에 C18 column(Waters Nova-Pak 4 μm)을 장착한 후 mobile 용매는 각각 A(140 mM NaHAc, 0.15%TEA, 0.03% EDTA, 6% CH3CN, pH6.1) 100%로 elution후25분 동안 B(60% CH3CN, 0.015% EDTA) 100%가 되도록 혼합하면서 분당 1 mL로 흘려주었다.
- 이를 바탕으로 팽이버섯 분말을 이용하여 효과적인GABA생산을 위한 젖산발효의 선행연구로서 0.5% YE, 1%glucose 조건에서 GABA생산을 위한 기질로서 2% MSG를첨가하여 팽이버섯 분말 함량에 따른 발효를 수행하였다.팽이버섯 분말 10% 첨가한 조건이 발효 5일째 까지 산도1.
- 6). 이상의 결과를 통해 두 조건에서 GABA의 함량 차이가없어 팽이버섯 젖산 발효물 30 g에 흐름성을 위해 볶은밀기울 분말 1 g 첨가한 조건을 천연 발효조미료 제조의최적조건으로 정하였으며, 얻어진 열풍건조 분말을 200배 희석해 유리 아미노산을 HPLC를 이용하여 분석하였다.그 결과 GABA 함량은 약 17%, glutamic acid는 약 0.
- 입자크기 분석은 10% 팽이버섯 분말액을 증류수로 10배 희석한 후 Zeta-potential & particle size analyzer ELSZ-2000(Otsuka Electronics Co., Ltd, Otsuka, Japan)를 사용하여 측정하였다.
- 10%팽이버섯 분말액 1 mL을 원형 plate에 고루 퍼지게 한 다음cone plate를 하강시켜 시료와 1 mm 간격으로 유지시켰다. 전단속도(shear rate, 1/s) 변화에 따른 전단응력(shear stress, Pa) 값을 구간 당 10초 동안의 평균값을 측정하여 점조도값을 평가하였다. 측정 온도는 20℃에서 전단속도(ѓ)는1-100 s-1의 범위로 유동특성을 알아보고자 하였고, 점조도지수는 Power law model로 평가하였다.
- 점조도는 Rheometer system(HAKKE RheoStress 1, Thermo, Karlsruhe, Germany)에 cone plate device(Plate PP35Ti, 3.5 cm diameter)를 장착한 다음 측정하였다. 10%팽이버섯 분말액 1 mL을 원형 plate에 고루 퍼지게 한 다음cone plate를 하강시켜 시료와 1 mm 간격으로 유지시켰다.
- 5% YE, 1% glucose, 5% MSG를첨가한 후 5일간 젖산발효가 진행되어 고농도 GABA를함유한 팽이버섯 분말 발효물 30 g에 식이섬유 강화 및 건조분말의 흐름성을 개선시키기 위해 볶은 밀기울 분말을0, 1, 3, 10 g 각각 첨가하였다. 최종 혼합물은 50℃에서10시간 열풍건조를 시킨 후 발효 팽이버섯 분말을 제조하여 발효조미료 소재로 가능성을 평가하였다. 발효 팽이버섯 분말 제조 시에 볶은 밀기울 분말이 많이 첨가될 수록볶은 밀기울의 고소한 향은 증가하지만 팽이버섯 분말 발효물 자체의 조미료 향이 감소하는 것으로 나타났다.
- 팽이버섯 분말의 수분용해지수(water soluble index, WSI)와 수분흡착지수(water absorption index, WAI)를 측정하였다. 수분용해지수는 시료 1 g에 증류수 20 mL를 가하여Intelli mixer로 1시간 교반 후 8,000 rpm으로 20분간 원심분리 하였다.
- 희석된 용액 180 μL에 팽이버섯 분말 발효 전과 후의 발효물을 원심분리(13,000 rpm, 10 min)하여 얻은 상등액 20 μL를 가하여 정확히 1분 동안 방치한 후 흡광도를 측정하였다.
대상 데이터
- , LTD.(Kyoto, Japan)에서 구입하였으며, 분석에 사용된 시약은 특급이상 시약들을 사용하였다.
- 본 연구에서 사용된 팽이버섯 분말은 농업회사법인 (주)늘그린(Goryeong, Korea)에서 구입하였고, 팽이버섯 발효물을 생산하는 배지의 영양성분으로 glucose는 Ducksan (Ducksan pure chemical co., Ansan, Korea)에서 구입하였으며, 생육 촉진제로서 yeast extract(YE)는 조흥(주)(Ansan, Korea)제품을 사용하였다. GABA 생산의 기질로 사용한monosodium L-glutamate(MSG)는 Yakuri Pure Chemicals Co.
데이터처리
- Different lettersa-d in the same fermentation time mean significant difference by Duncan’s multiple range test (p<0.05).
- 실험 결과는 SPSS 23.0(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)통계 프로그램을 이용하여 분산분석(ANOVA test)을 실시하였고, Duncan’s multiple range test를 적용하였다.
이론/모형
- 전단속도(shear rate, 1/s) 변화에 따른 전단응력(shear stress, Pa) 값을 구간 당 10초 동안의 평균값을 측정하여 점조도값을 평가하였다. 측정 온도는 20℃에서 전단속도(ѓ)는1-100 s-1의 범위로 유동특성을 알아보고자 하였고, 점조도지수는 Power law model로 평가하였다.
성능/효과
- 40%를 나타내었다. 3%, 5% MSG를 첨가한 조건에서 젖산 발효물은 발효 1일차에 산도는 약 1.2%, 1.3%로 증가하다가 발효5일에 각각 1.1%, 0.4%로 크게 감소하였다(Fig. 2). 따라서발효시간이 지남에 따라 pH가 급격하게 증가하고, 산도는급격하게 감소하는 5% MSG를 첨가한 조건에서 GABA가 생산되었을 것이라고 판단되었다.
- DPPH radical 소거 활성법을 이용한 팽이버섯 분말 발효물의 항산화력을 측정한 결과는 팽이버섯 분말을 발효하기 전 희석배수 10, 50, 100에서 각각 82.22%, 60.74%, 37.78%의 저해능을 보이는 것을 알 수 있었으며 2.20 mg/mL의IC50 값을 나타내었다. 팽이버섯 분말 발효 후 radical 소거능은 희석배수 10, 50, 100에서 각각 76.
- 4에서 나타낸 것처럼 배지에 첨가된 MSG농도에 비례하여 GABA spot이 커지는 것을 확인 할 수 있었다. MSG 0%에서는 GABA 함량이 아주 미량이었으나 MSG 5% 첨가한 발효물에서 발효 5일 째 매우 농도가 높은 GABA spot이 나타났다.
- 팽이버섯분말의 농도가 높을수록 생균수는 높게 유지되는 경향을 보였으나팽이버섯 분말의 농도가 증가함에 따라 점성을 나타내면서배지의 멸균 시에 끓어 넘치는 현상이 있어 팽이버섯 분말10% 농도가 젖산발효 시 최적 조건으로 판단되었다. TLC를 이용하여 GABA 정성분석 한 결과 팽이버섯 분말 10%를첨가하였을 때 발효 3일째 MSG가 모두 GABA로 전환되는것을 확인 할 수 있었다(data not shown). 따라서 팽이버섯분말을 10% 첨가한 조건에서 고농도 GABA 생산을 위한젖산발효 최적화 연구를 수행하였다.
- 이상의 결과를 통해 두 조건에서 GABA의 함량 차이가없어 팽이버섯 젖산 발효물 30 g에 흐름성을 위해 볶은밀기울 분말 1 g 첨가한 조건을 천연 발효조미료 제조의최적조건으로 정하였으며, 얻어진 열풍건조 분말을 200배 희석해 유리 아미노산을 HPLC를 이용하여 분석하였다.그 결과 GABA 함량은 약 17%, glutamic acid는 약 0.8%가잔존하는 것을 확인할 수 있었으며, 나트륨 함량은 2,666 mg/100 g으로 나타났다. 천연소재 Pharma GABA(Pharma Foods International Co.
- 팽이버섯 분말을 10% 함유한 천연 배지조건에 MSG 함량을 0, 1, 3, 5% 수준으로 첨가하여 정치 배양시킨 후에발효물의 pH 및 산도를 측정해 본 결과 발효 전의 pH는MSG 농도와 관계없이 약 pH 6으로 비슷하였다. 그러나젖산 발효가 진행되면서 0%, 1%, 3% 수준으로 MSG가첨가된 팽이버섯 발효물은 발효 1일에 pH가 각각 3.7, 4.0, 4.3으로 크게 낮아진 후 발효 3일 동안 유지하는 경향을보였다. 반면에 5% MSG 첨가는 발효 1일차에 pH 4.
- 그러나 고농도의 GABA를 함유한 발효소재를개발하기 위해서는 전구물질인 MSG의 첨가와 이를 효과적으로 생물 전환시키는 발효조건의 최적화가 필요하다.다양한 식물소재 및 제한배지에서 전구물질인 MSG를 GABA로 전환시키기 위해서는 발효성 당과 MSG를 포함한아미노산의 농도가 중요한 인자임을 확인하였다(data not shown). 팽이버섯 분말은 최소한의 발효성당과 5% 수준의 MSG를 첨가함으로서 GABA전환이 효과적으로 이루어져 고농도 GABA를 생산할 수 있었다.
- 2). 따라서발효시간이 지남에 따라 pH가 급격하게 증가하고, 산도는급격하게 감소하는 5% MSG를 첨가한 조건에서 GABA가 생산되었을 것이라고 판단되었다.
- 일본에서는 고농도 GABA함량 소재를 생산하기 위해서미강 등의 원료를 젖산 발효시켜 15% 이상의 GABA를 함유한 최종 분말제품을 높은 가격으로 판매하고 있다. 따라서팽이버섯 분말의 젖산발효를 통해 얻어진 발효물을 이용한건조분말은 높은 GABA함량을 포함하고 기호성이 우수하며, probioctic 젖산균을 함유함으로서 천연 발효조미료 원료로 활용이 가능하다고 판단되었다.
- 53 mg/mL로 나타나면서, 발효물의 항산화 효과가 증진되는 것으로 나타났다. 또한 팽이버섯 발효물 30 g에 볶은밀기울 1 g을 첨가하여 열풍 건조한 천연 발효조미료의GABA 함량은 17%로 고농도의 GABA를 함유하여 probiotic 기능성이 강화되며 기호성을 갖는 발효조미료 및 건강소재의 제조가 가능하였다.
- 3으로 크게 낮아진 후 발효 3일 동안 유지하는 경향을보였다. 반면에 5% MSG 첨가는 발효 1일차에 pH 4.4로떨어진 후 발효 5일째 pH 6.2로 크게 증가하는 것으로 나타났다(Fig. 1). 이는 김치에서 분리된 젖산균을 이용하여 발효중에 MSG첨가 없는 배지에서 pH가 크게 감소하는 반면에 5% MSG를 첨가한 경우에 pH가 상승한다는 연구보고와 유사한 결과를 나타내었다(23).
- 최종 혼합물은 50℃에서10시간 열풍건조를 시킨 후 발효 팽이버섯 분말을 제조하여 발효조미료 소재로 가능성을 평가하였다. 발효 팽이버섯 분말 제조 시에 볶은 밀기울 분말이 많이 첨가될 수록볶은 밀기울의 고소한 향은 증가하지만 팽이버섯 분말 발효물 자체의 조미료 향이 감소하는 것으로 나타났다. 볶은밀기울을 첨가하지 않고 팽이버섯 발효물 자체만을 열풍건조하여 조미료를 만들게 되면 풍미는 가장 좋으나 흐름성이 양호한 분말을 만드는 데는 어려움이 있었다.
- 3). 이는 MSG존재하에 젖산발효 중에 생성된 유기산이GABA합성에 의해서 소실되면서 산도가 감소하는 것이 높은 생균수 유지에 영향을 주는 것으로 사료되었다. 일반적인 젖산균의 생육곡선에서 발효 기간이 증가하면서 발효산물의 축적과 영양성분의 결핍으로 생균수가 감소하는경향을 보이는 것과 대조적으로 MSG 3%이상으로 첨가된팽이버섯 발효물의 경우에 젖산균의 생균수를 높게 유지하는 것으로 나타났다.
- 또한, 양식 새우의 사료로서 젖산발효물을 제조하는 과정에서 열풍건조 과정중에 보호제로서 MSG 또는 아카시아 검을 첨가한 경우에 사료 펠렛의 젖산균 생존률은 75% 이상이었으며, 상온에서 보관 중에도 높은 생존율을 나타낸다고 보고하였다(25). 이로서 팽이버섯분말액의 젖산 발효과정에서 질소원인 MSG 첨가는 젖산균의 생육과 생균수 유지에 효과적이며 GABA와 같은 기능성 물질을 생산할 수 있는 전구물질로 활용될 수 있음을 확인하였다.
- 이는 MSG존재하에 젖산발효 중에 생성된 유기산이GABA합성에 의해서 소실되면서 산도가 감소하는 것이 높은 생균수 유지에 영향을 주는 것으로 사료되었다. 일반적인 젖산균의 생육곡선에서 발효 기간이 증가하면서 발효산물의 축적과 영양성분의 결핍으로 생균수가 감소하는경향을 보이는 것과 대조적으로 MSG 3%이상으로 첨가된팽이버섯 발효물의 경우에 젖산균의 생균수를 높게 유지하는 것으로 나타났다. 또한, 양식 새우의 사료로서 젖산발효물을 제조하는 과정에서 열풍건조 과정중에 보호제로서 MSG 또는 아카시아 검을 첨가한 경우에 사료 펠렛의 젖산균 생존률은 75% 이상이었으며, 상온에서 보관 중에도 높은 생존율을 나타낸다고 보고하였다(25).
- 2×109 CFU/mL로 증가한 후 5일 동안 계속 유지되었다. 전구물질인 MSG는 발효 4일에 대부분이 이용되면서 약 2.31% 농도의 GABA로 전환되었으며 DPPH radical 소거 활성은 IC50값이 1.24 mg/mL로, ABTS radical 소거 활성에서 IC50 값은1.53 mg/mL로 나타나면서, 발효물의 항산화 효과가 증진되는 것으로 나타났다. 또한 팽이버섯 발효물 30 g에 볶은밀기울 1 g을 첨가하여 열풍 건조한 천연 발효조미료의GABA 함량은 17%로 고농도의 GABA를 함유하여 probiotic 기능성이 강화되며 기호성을 갖는 발효조미료 및 건강소재의 제조가 가능하였다.
- 또한 젖산발효에서 GABA생산을 위해 첨가되는 전구물질인 MSG는 중성의 아미노산으로서 3% 이상의 농도로첨가하는 경우에 GABA로 전환 시 발효물의 산도를 유지또는 감소시키는 경향을 나타내었는데, 이는 미생물의 환경적인 스트레스를 극복하는 과정에서 젖산균은 높은 산에대한 내성을 갖기 위해서 배양물에 존재하는 수소이온을소비하면서 glutamate decarboxylase(GAD)효소작용으로glutamic acid를 GABA로 전환시키기 때문인 것으로 보고되었다(24). 젖산균에 의한 산 생성과 이에 따른 pH감소는 일반적인 젖산발효 현상이지만, 젖산균에 의한 GABA생성이 진행되면 산도가 감소할 수 있으며, 본 연구에서 MSG의존재하에서 젖산균 발효물은 GABA생성에 따른 산도의 감소를 보이면서 GABA생성 젖산균의 내산성 작용을 나타내는 것으로 사료되었다.
- 5일 동안 젖산발효 된 팽이버섯 분말 발효물 30 g에 볶은밀기울을 첨가하지 않은 조건과 흐름성을 위해 볶은 밀기울분말 1 g 첨가한 조건을 열풍 건조 시킨 천연 발효조미료의 GABA의 함량 차이를 비교하였다. 천연 발효조미료를 10배, 20배, 50배 배수별로 희석한 다음 원심분리 한 후 얻은 상등액을 TLC를 이용하여 측정 해 본 결과 볶은 밀기울을첨가하지 않은 조건과 1 g 첨가한 조건 둘 다 비슷하게GABA 함량이 약 18%로 나타나는 것을 알 수 있었다(Fig. 6). 이상의 결과를 통해 두 조건에서 GABA의 함량 차이가없어 팽이버섯 젖산 발효물 30 g에 흐름성을 위해 볶은밀기울 분말 1 g 첨가한 조건을 천연 발효조미료 제조의최적조건으로 정하였으며, 얻어진 열풍건조 분말을 200배 희석해 유리 아미노산을 HPLC를 이용하여 분석하였다.
- 55% 정도의 GABA를 생산한 연구가 보고되었다(26). 최근까지 버섯 자체를 배지로 하여 젖산발효에 의한 GABA생산에 관한 연구보고는 없는 것으로 사료되며, 팽이버섯이함유한 GAD 효소를 이용하여 GABA생산을 위한 연구에서1% MSG 수준으로 첨가된 팽이나노분말 용액에서 일부가 GABA로 전환됨을 보고(27)한 연구와 비교할 때 본 실험에서 유용 젖산균을 이용하여 높은 농도의 전구물질 MSG를 효과적으로 전환시킴으로서 고농도 GABA생산은 매우 유용한 연구결과라고 판단되었다.
- 팽이버섯 10% 용액에 첨가된 MSG의 농도에 따른 젖산균의 젖산발효를 통한 GABA의 함량 변화를 비교하기 위해발효물을 원심분리 한 후 얻은 상등액을 TLC를 이용하여분석한 결과 Fig. 4에서 나타낸 것처럼 배지에 첨가된 MSG농도에 비례하여 GABA spot이 커지는 것을 확인 할 수 있었다. MSG 0%에서는 GABA 함량이 아주 미량이었으나 MSG 5% 첨가한 발효물에서 발효 5일 째 매우 농도가 높은 GABA spot이 나타났다.
- 이는 김치에서 분리된 젖산균을 이용하여 발효중에 MSG첨가 없는 배지에서 pH가 크게 감소하는 반면에 5% MSG를 첨가한 경우에 pH가 상승한다는 연구보고와 유사한 결과를 나타내었다(23). 팽이버섯 발효 전의 산도는약 0.3%로 나타났으며, 0%, 1% MSG를 첨가한 발효물은발효 1일에 모두 1.0%로 증가된 후 발효시간이 증가되면서 산도가 점점 증가하여 발효 5일에 각각 약 1.36%, 1.40%를 나타내었다. 3%, 5% MSG를 첨가한 조건에서 젖산 발효물은 발효 1일차에 산도는 약 1.
- 팽이버섯 발효물의 생균수는 초기 젖산균 스타터2.8×107 CFU/mL에서 발효 1일째 MSG 농도와 관계없이모든 조건에서 생균수가 2.1×109 CFU/mL으로 가장 높았으며, 발효 5일째 MSG 0%, 1% 첨가한 발효물은 약 3.6×108 CFU/mL으로 감소하였으나 MSG 3%, 5% 첨가한 발효물은 생균수가 109으로 계속 유지되는 경향을 보였다(Fig. 3).
- 팽이버섯 분말 10% 첨가한 조건이 발효 5일째 까지 산도1.07%, 생균수는 발효 3일까지 1.0×109 CFU/mL로 유지되다가 5일째 감소하는 것으로 나타났다.
- 91 mg/mL로 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 팽이버섯 분말 발효 후 ABTS radical 소거능은 희석배수 10, 50, 100에서 각각 90.63%, 50.51%, 35.76%로 나타났으며 IC50값은 2.58 mg/mL으로 ABTS 또한 발효 후에 어느 정도의 전자공여능이 높아지는 것을 확인할 수 있었다(Table 3).
- 팽이버섯 분말 발효 후 radical 소거능은 희석배수 10, 50, 100에서 각각 76.30%, 58.52%, 43.70%로 나타났으며 IC50 값은 1.11 mg/mL로 IC50 값이 4.54 μ g/mL인 항산화제 BHA보다는 소거활성이 낮았지만 팽이버섯 분말 발효물이 더 적은 농도에서 50%의 항산화 활성을 보이는 것으로 보아 발효 후에 어느 정도의 전자공여능이 향상되는 것으로 확인되었다(Table 2).
- 팽이버섯 분말액에 YE, glucose, MSG를 첨가한 후 젖산발효 5일 동안 수행하여 얻어진 발효물의 GABA 함량을HPLC로 정량 분석 한 결과 발효 전 기질인 glutamic acid는대부분 이용되면서 초기 함량 3.20%에서 거의 소량만이 잔존하고 2.26%의 GABA로 전환되는 것으로 나타났다(Table 1). 젖산균에 의한 GABA생산을 위해서 양송이버섯에서 분리한 젖산균을 이용하여 1% MSG 존재 하에서 0.
- plantarum EJ2014에 의한 젖산발효 최적화 연구를 수행하였다. 팽이버섯 분말에 영양성분 0.5% YE, 1% glucose, GABA 전구물질인 5% MSG를 첨가한 후 30℃에서 5일간 젖산발효를 진행한 결과 발효 2일 동안 pH는 6.1에서 4.4로감소하다가 발효 5일에 6.2로 다시 증가하는 경향을 보였으며 산도는 발효 2일 동안 0.5%에서 1.3%로 증가한 후 발효5일에 다시 0.4%로 감소하는 경향을 보였다. 생균수는 초기젖산균 스타터 2.
- 팽이버섯 분말을 10% 함유한 천연 배지조건에 MSG 함량을 0, 1, 3, 5% 수준으로 첨가하여 정치 배양시킨 후에발효물의 pH 및 산도를 측정해 본 결과 발효 전의 pH는MSG 농도와 관계없이 약 pH 6으로 비슷하였다. 그러나젖산 발효가 진행되면서 0%, 1%, 3% 수준으로 MSG가첨가된 팽이버섯 발효물은 발효 1일에 pH가 각각 3.
- ABTS potassium persulfate를 암소에 방치하여 ABTS+이생성되면 시료의 항산화력에 의해 ABTS+이 소거되어radical 특유의 청록색이 탈색 되는데 이를 흡광도 값으로나타내어 ABTS+의 소거 활성능을 측정할 수 있다. 팽이버섯 분말을 발효하기 전 희석배수 10, 50, 100에서 각각90.63%, 50.51%, 35.76%의 저해능을 나타내었으며 IC50 값은 3.91 mg/mL로 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 팽이버섯 분말 발효 후 ABTS radical 소거능은 희석배수 10, 50, 100에서 각각 90.
- 팽이버섯 분말의 10% 분산액을 이용하여 팽이버섯 분말입자 크기를 측정한 결과 52.98±11.56 μm 범위로 나타났으며 수분흡착지수는 2.58±0.29로, 수분용해지수는 47±0.00%로 확인되었다.
- 0×109 CFU/mL로 유지되다가 5일째 감소하는 것으로 나타났다. 팽이버섯분말의 농도가 높을수록 생균수는 높게 유지되는 경향을 보였으나팽이버섯 분말의 농도가 증가함에 따라 점성을 나타내면서배지의 멸균 시에 끓어 넘치는 현상이 있어 팽이버섯 분말10% 농도가 젖산발효 시 최적 조건으로 판단되었다. TLC를 이용하여 GABA 정성분석 한 결과 팽이버섯 분말 10%를첨가하였을 때 발효 3일째 MSG가 모두 GABA로 전환되는것을 확인 할 수 있었다(data not shown).
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