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
- 본 연구에서는 이처럼 유익한 효능을 가지는 유용 미생물들을 이용하여 기존의 굼벵이의 효과로부터 발효를 통한 시너지 효과를 기대하며 이화학적 특성 및 생리활성 효능을 비교 검토하였다.
제안 방법
- Fibrin 배지에 paper disc를 얹고, 시료 용액을 50 μl씩 점적하여 37℃ incubator에서 반응시켜 일정한 시간 간견을 두고 최대 6시간까지 fibrin이 분해되어 생기는 환의 면적을 측정하였다.
- Paper disc에 시료 용액 50 μl씩 점적한 후 30 min 뒤에 떼어내고, KI+I solution (2% KI, 0.2% I2) 용액을 10 min간 처리한 후 용액을 버리고 clear zone 의 환의 크기를 측정하였다.
- 각 시료 추출물 1%의 농도 시료 용액에서 DPPH (α,α’-diphenyl-β-picrylhydrazyl) free radical scavenging 활성을 spectrophotometer (Spectramax Plus 384, Molecular Devices Corp, Sunnyvale, CA, USA) [28]의 528 nm에서 흡광도 감소를 측정하였다.
- Flavonoid 함량은 Jia 등의 방법[17]에 따라 측정하였다. 각 시료의 용매별 추출물 1%(w/v) 농도에 정제수와 5% NaNO2 용액 및 10% AlCl3ㆍ6H2O를 잘 혼합하여 반응시킨 용액을 spectrophotometer (Spectramax Plus 384)의 510 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 때 함량은 표준 물질로서 (+)-catechin hydrate을 일정 농도(20~200 μg/ml)로 시료와 동일한 방법으로 측정한 후 작성한 표준 곡선으로부터 mg/100 g으로 계산하여 나타내었다.
- 굼벵이 분말과 발효 굼벵이 분말 추출물의 혈전 용해 효소 활성은 fibrin plate법[4]을 변형하여 lysed zone으로 측정하였다. 0.
- 당도는 시료 500 μl를 취하여 당도계(Hand refractormeter, Kruss, Germany)를 사용하여 total soluble solids (ºBrix)를 측정하였다. 굼벵이 분말과 발효 굼벵이 분말을 water, ethanol, methanol 10%(w/v) 농도로 추출한 추출물의 pH는 pH meter (SevenCompactTM pH/Ion S220, Mettler-Toledo Ag, Switzerland) 로 측정하였다. 적정 산도는 100 ml 삼각 플라스크에 25 ml 눈금까지 3차 정제수를 넣은 후 시료를 100 μl 가한 후 1% phenolphthalein 용액 3방울 떨어뜨리고 0.
- 당도는 시료 500 μl를 취하여 당도계(Hand refractormeter, Kruss, Germany)를 사용하여 total soluble solids (ºBrix)를 측정하였다.
- 각 시료 추출물 1%의 농도 시료 용액에서 DPPH (α,α’-diphenyl-β-picrylhydrazyl) free radical scavenging 활성을 spectrophotometer (Spectramax Plus 384, Molecular Devices Corp, Sunnyvale, CA, USA) [28]의 528 nm에서 흡광도 감소를 측정하였다. 대조군으로 사용한 합성 항산화제 Butylated hydroxytoluene (BHT) 를 0.05% 농도로 첨가하여 시료와 동일한 방법으로 흡광도를 측정하였다. DPPH free radical scavenging activity는 발효 전/후 굼벵이 분말 추출물의 흡광도 차를 백분율(%)로 표시하였다.
- 5 mM ethanolic neocuprorine solution, 1 M NH4OAc buffer를 혼합하여 상온에 서 30 min 반응시킨 후 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 이 때 환원력 비교를 위하여 합성 항산화제 BHT를 각각 1.00%, 0.50%, 0.10%, 0.05%, 0.01% 5개의 농도로 동일한 방법으로 spectrophotometer (Spectramax Plus 384)에서 450 nm에서 흡광도를 측정하였다. Cu-환원력 실험은 강한 환원력을 가질수록 진한 Orange/Yellow 색을 나타낸다.
- 발효 균주로는 3종의 유산균 Lactobacillus plantarum JBMI F3 (F3), Lactobacillus plantarum JBMI F5 (F5), Lactobacullus gasseri Ba9 (Ba9)는 (재)전주농생명소재연구원으로부터 분양 받아 사용하였고, 1종의 곰팡이 Aspergillus kawachii KCCM 32819 (Ak), 1종의 효모 Saccharomyces cerevisiae KACC 93023 (Sc), 1종의 바실러스 Bacillus subtilis KACC 91157 (Bs)로 총 6종의 균주는 본 연구실내 보관중인 균주를 사용하였다. 전 배양 시킨 6종의 균주를 각각 원심 분리를 통해서 10%(v/w) 만큼의 균체만 얻은 후 굼벵이 분말 10 g에 접종하고 Ak, Sc, Bs는 30℃, F3, F5, Ba9의 3 종의 유산균은 37℃에서 3일간 고상 발효하였다. 발효과정 중간에 발효물의 건조를 막기 위해 멸균된 증류수로 촉촉하게 버무려 주었다.
- Fibrin 배지에 paper disc를 얹고, 시료 용액을 50 μl씩 점적하여 37℃ incubator에서 반응시켜 일정한 시간 간견을 두고 최대 6시간까지 fibrin이 분해되어 생기는 환의 면적을 측정하였다. 직경은 서로 수직인 두 개의 지름을 측정하였고, 투명대가 타원인 경우에는 가장 긴 지름과 가장 짧은 지름을 측정하여 투명대의 면적을 구하였다.
- 효소 기질 분해활성 실험에서 대표적인 전분 분해능을 가지는 α-amylase 활성도를 측정하였다.
대상 데이터
- 1과 같다. 대조군으로 사용된 합성 항산화제인 Butylated hydroxytoluene (BHT)는 약 90%가 넘는 라디칼 소거 활성을 나타내었다. 수용성으로 추출한 굼벵이 분말 추출물은 14.
- 본 연구에서 사용한 건조 굼벵이는 2017년 6월 토종마을(경주, 경북)에서 구입하였으며, 분말화 시킨 후 냉장 보관하였다. 발효 균주로는 3종의 유산균 Lactobacillus plantarum JBMI F3 (F3), Lactobacillus plantarum JBMI F5 (F5), Lactobacullus gasseri Ba9 (Ba9)는 (재)전주농생명소재연구원으로부터 분양 받아 사용하였고, 1종의 곰팡이 Aspergillus kawachii KCCM 32819 (Ak), 1종의 효모 Saccharomyces cerevisiae KACC 93023 (Sc), 1종의 바실러스 Bacillus subtilis KACC 91157 (Bs)로 총 6종의 균주는 본 연구실내 보관중인 균주를 사용하였다. 전 배양 시킨 6종의 균주를 각각 원심 분리를 통해서 10%(v/w) 만큼의 균체만 얻은 후 굼벵이 분말 10 g에 접종하고 Ak, Sc, Bs는 30℃, F3, F5, Ba9의 3 종의 유산균은 37℃에서 3일간 고상 발효하였다.
- 발효란, 유산균, 곰팡이, 효모, 바실러스 등의 유익한 미생물을 이용하여 기존 식품의 효능에서 새로운 생리 활성 부여 및 여러 가지 유용 성분의 증가[1], 흡수율 증가, 유용한 장내 미생물의 증가 등의 이점을 더하는 것을 말한다 [20]. 본 연구에서 사용된 발효 균주로는 3종의 유산균 그리고 곰팡이, 효모, 바실러스 각각 1종으로 총 6종의 균주로 발효를 진행하였다. 유산균을 이용한 천연물 발효 공정은 천연 소재 추출물의 활성 성분 및 생리 활성의 증가를 쉽게 극대화 할 수 있는 방법이기도 하며, 많은 연구를 통해 널리 알려져 있다 [24].
- 본 연구에서 사용한 건조 굼벵이는 2017년 6월 토종마을(경주, 경북)에서 구입하였으며, 분말화 시킨 후 냉장 보관하였다. 발효 균주로는 3종의 유산균 Lactobacillus plantarum JBMI F3 (F3), Lactobacillus plantarum JBMI F5 (F5), Lactobacullus gasseri Ba9 (Ba9)는 (재)전주농생명소재연구원으로부터 분양 받아 사용하였고, 1종의 곰팡이 Aspergillus kawachii KCCM 32819 (Ak), 1종의 효모 Saccharomyces cerevisiae KACC 93023 (Sc), 1종의 바실러스 Bacillus subtilis KACC 91157 (Bs)로 총 6종의 균주는 본 연구실내 보관중인 균주를 사용하였다.
- 본 연구에서 사용한 굼벵이 분말 및 발효 굼벵이 분말 100 g을 각각 취해 10배의 정제수를 가한 후 37℃ 항온수조에서 3시간씩 교반하면서 3회 반복 추출하였으며, 95% 에탄올 및 95% 메탄올 를 수용성 추출물과 동일한 방법으로 추출한 후 추출액을 모아 Adventec 110 mm No.2 여과지(Toyo 2A; Toyo Roshi, Tokyo, Japan)로 여과하여 실험재료로 사용하였다.
데이터처리
- 실험으로부터 얻어진 결과는 one-way ANOVA 검정에 의한 평균치와 표준 오차(mean ± SE)로 표시하였고, 각 실험군 간의 유의성 검증은 Duncan’s multiple range test로 나타내었다[13].
이론/모형
- Flavonoid 함량은 Jia 등의 방법[17]에 따라 측정하였다. 각 시료의 용매별 추출물 1%(w/v) 농도에 정제수와 5% NaNO2 용액 및 10% AlCl3ㆍ6H2O를 잘 혼합하여 반응시킨 용액을 spectrophotometer (Spectramax Plus 384)의 510 nm에서 흡광도를 측정하였다.
- 굼벵이 분말과 발효 굼벵이 분말 추출물의 항산화 활성 측정은 Blois 방법에 따라 측정하였다[5]. 각 시료 추출물 1%의 농도 시료 용액에서 DPPH (α,α’-diphenyl-β-picrylhydrazyl) free radical scavenging 활성을 spectrophotometer (Spectramax Plus 384, Molecular Devices Corp, Sunnyvale, CA, USA) [28]의 528 nm에서 흡광도 감소를 측정하였다.
- 페놀성 화합물의 함량은 굼벵이 분말과 발효 굼벵이 분말 추출물 시료에 Folin-ciocalteu’s phenol reagent를 이용하여 페놀성 물질이 phosphomolybdic acid와 반응하여 청색으로 변함으로써 값을 비교하는 원리인 Folin-Denis법[31]로 spectrophotometer (Spectramax Plus 384)의 760 nm에서 흡광도를 측정하였다.
성능/효과
- 굼벵이 분말과 발효 굼벵이 분말 추출물의 적정산도는 Table 3과 같다. 10% 수용성 추출물에서 F5 균주발효 추출물을 제외한 모든 균주발효 추출물에서 증가하였다. Ethanol 추출물에서 기존의 굼벵이 분말 추출물이 1.
- 10% 수용성 추출물의 당도를 비교했을 때 굼벵이 분말 추출물의 당도는 2.8°Brix이며, Ak 균주 발효에서 3.8°Brix, F3, F5, Ba9, Sc의 균주발효 추출물은 모두 4.0°Brix로 증가하였고, Bs 균주발효가 5.0°Brix로 당도함량의 높은 증가도를 보였다.
- Fibrin plate 위에 paper disc를 올려놓은 뒤 수용성 10% 추출한 굼벵이 분말 추출물 및 발효 굼벵이 분말 추출물을 50 μl씩 점적하여 1시간마다 분해환 크기를 확인 한 결과, 1시간 후 바로 혈전 용해 활성이 보였다. 6시간 후에 굼벵이 분말 추출물의 혈전 용해능 활성이 적은 반면에 발효 굼벵이 분말 추출물에서 혈전 용해 활성이 크게 증가함을 볼 수 있었다. 굼벵이 분말 및 발효 굼벵이 분말의 수용성 추출물의 혈전 용해 활성이 2.
- 10% 수용성 추출물에서 F5 균주발효 추출물을 제외한 모든 균주발효 추출물에서 증가하였다. Ethanol 추출물에서 기존의 굼벵이 분말 추출물이 1.02%에 비해서 Ak, Sc 균주발효 굼벵이 추출물에서 모두 0.96%로 낮아진 반면에 Bs 균주발효에서는 1.20%로 증가하였다. Methanol 추출물에 서 굼벵이 분말 추출물의 적정산도 1.
- Fibrin plate 위에 paper disc를 올려놓은 뒤 수용성 10% 추출한 굼벵이 분말 추출물 및 발효 굼벵이 분말 추출물을 50 μl씩 점적하여 1시간마다 분해환 크기를 확인 한 결과, 1시간 후 바로 혈전 용해 활성이 보였다.
- 20%로 증가하였다. Methanol 추출물에 서 굼벵이 분말 추출물의 적정산도 1.02%와 비교했을 때 F3과 Bs 균주발효에서 각각 0.96%, 0.90%로 낮아졌으며, 나머지 발효 굼벵이 분말 추출물은 평균 1.27%로 증가하였다.
- 따라서 발효 굼벵이 분말 추출물의 α-amylase 활성이 증가함을 보여준다. 곰팡이를 이용한 갈색 거저리 유충의 발효 분말 추출물도 기존의 갈색 거저리 유충보다 amylase 활성도가 높아짐을 보고 된 바와 같이[11] 비슷한 곤충의 유충인 흰점박이 꽃무지 유충 또한 유용 미생물을 이용한 발효물의 전분 분해능 활성도가 증가됨을 볼 수 있다.
- 6시간 후에 굼벵이 분말 추출물의 혈전 용해능 활성이 적은 반면에 발효 굼벵이 분말 추출물에서 혈전 용해 활성이 크게 증가함을 볼 수 있었다. 굼벵이 분말 및 발효 굼벵이 분말의 수용성 추출물의 혈전 용해 활성이 2.88 unit에 비해 F3, F5, Ba9 균주발효에서는 각각 39.2 unit, 39.2 unit, 42.0unit로 14배 이상의 효과를 보였고, Ak와 Sc 균주 발효에서는 33.8 unit으로 동일하였다. 그리고 Bs 균주발효에서는 64.
- 따라서 환원력의 세기가 높을수록 항산화 활성이 높음을 알 수 있다[29]. 굼벵이 분말 추출물의 1% 수용성 추출물 에서 Cu 환원력이 0.14에 비해 발효 굼벵이 분말 추출물은 F3, F5, Ba9 균주발효에서 각각 0.44, 0.43, 0.46, Ak는 0.41, Sc은 0.45 그리고 Bs 균주발효에서는 0.47로 기존의 굼벵이 분말 추출물보다 환원력이 크게 증가함을 보였다(Table 5).
- 8 unit으로 동일하였다. 그리고 Bs 균주발효에서는 64.8 unit로 혈전 용해 활성이 가장 크게 증가하였다. Ethanol, methanol 추출물에서는 혈전 용해 활성이 전혀 나타나지 않았다.
- 에탄올, 메탄올 추출물은 라디칼 소거 활성이 전혀 나타나지 않았다. 따라서 본 실험에서 유용 미생물을 이용한 발효 굼벵이 분말 수용성 추출물이 기존의 굼벵이 분말 추출물보다 항산화 활성이 크게 증가한 것을 보여주었다.
- 81%의 높은 라디칼 소거 활성을 보였다. 발효 굼벵이 분말 추출물들이 평균 53.54%로 훨씬 증가하는 경향을 보였다. 약용 곤충인 청동풍뎅이 성충 및 유충을 대상으로 한 실험에서 곤충이 기존에 가지고 있는 항산화 활성이 높다는 결과[33]와 다소 비슷하였다.
- 다음으로, 굼벵이 분말 및 발효 굼벵이 분말 추출물의 pH는 Table 2와 같다. 수용성 추출 굼벵이 분말 추출물의 pH는 F3, F5, Ak 및 Sc 균주발효 추출물에서 유의적으로 증가하였다. Ethanol과 methanol 추출물의 pH는 굼벵이 분말 및 발효 굼벵이 분말에서 유사한 수준이었다.
- 대조군으로 사용된 합성 항산화제인 Butylated hydroxytoluene (BHT)는 약 90%가 넘는 라디칼 소거 활성을 나타내었다. 수용성으로 추출한 굼벵이 분말 추출물은 14.05%의 낮은 활성을 나타낸 반면에, Ak 균주발효 추출물에서 46.33%, Sc 균주발효 추출물은 53.89%, Bs 균주발효 추출물은 50.58%, F3, F5, Ba9 균주발효에서는 각각 55.69%, 56.98%, 57.81%의 높은 라디칼 소거 활성을 보였다. 발효 굼벵이 분말 추출물들이 평균 53.
- 천연 항산화제인 플라보노이드에는 flavonol, flavanone, isoflavone, anthocyanidin이 속해 있으며 폴리페놀류에 포함된다[27]. 총 페놀성 화합물 측정 결과 수용성으로 추출한 굼벵이 분말 10% 추출물은 5.28 mg/100 g에 비해 F3, F5, Ba9, Ak, Sc 균주발효는 각각 9.61 mg/100 g, 9.96 mg/100 g, 10.01 mg/100 g, 10.07 mg/100 g, 9.69 mg/100 g로 함량이 증가하였고, Bs 균주발효가 13.50 mg/100 g로 폴리페놀 함량이 크게 증가한 결과를 나타내었다 (Table 4).
- 플라보노이드 함량은 기존의 굼벵이 분말 추출물의 0.76 mg/100 g에 비해 F3,F5, Ba9, Ak, Sc 균주 발효에서 각각 2.03 mg/100 g, 2.22 mg/100 g, 1.98 mg/100 g, 2.67 mg/100 g, 2.24 mg/100 g로 증가하였고, Bs 균주발효에서 4.19 mg/100 g로 큰 증가율을 보였다(Table 4). Ethanol, methanol 추출물에서의 총 페놀성 화합물과 플라보노이드 함량은 굼벵이 분말 추출물보다 발효 굼벵이 분말 추출물에서 비교적 증가하였지만 수용성 추출물의 페놀성 화합물 및 플라보노이드 함량에는 미치지 않았다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.