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다시마 물 추출액과 발효액의 항산화 및 항염증 활성
Antioxidant and Anti-inflammatory Activities of Water and the Fermentation Liquid of Sea Tangle (Saccharina japonica) 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.29 no.5 = no.229, 2019년, pp.596 - 606  

정경임 (신라대학교 식품영양학과) ,  김보경 (신라대학교 식품영양학과) ,  강정현 (신라대학교 식품영양학과) ,  오근혜 (신라대학교 식품영양학과) ,  김인경 (정성깃든) ,  김미향 (신라대학교 식품영양학과)

초록
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본 연구에서는 다시마 물 추출액과 유산균(Lactobacillus brevis)으로 발효한 다시마 발효액의 이화학적 특성 및 항산화 활성과 항염증 활성에 대하여 검토하였다. 다시마 물 추출액 및 발효액의 pH는 각각 6.18과 4.16이었고, 당도는 $8.50^{\circ}Brix$$7.40^{\circ}Brix$였다. 다시마 물 추출액과 발효액의 주요 유리아미노산은 glutamic acid와 aspartic acid 및 alanine으로 발효에 의해 glutamic acid는 감소한 반면 GABA의 함량은 증가하였다. 다시마 물 추출액 및 발효액의 총 폴리페놀 함량은 각각 $498.29{\mu}g\;GAE/ml$$615.77{\mu}g\;GAE/ml$였다. DPPH radical 소거능은 농도 의존적으로 증가하였으며, 10% 농도에서의 DPPH radical 소거능은 각각 89.89%와 96.94%로 나타났다(p<0.05). 다시마 물 추출액과 발효액의 SOD 활성 또한 농도 의존적으로 증가하였으며, 다시마 발효액의 경우 물 추출액보다 유의적으로 활성이 증가하는 결과가 나타났다(p<0.05). 나아가 LPS로 유도된 RAW 264.7 대식세포를 이용하여 항염증 활성을 검토하였다. 다시마 물 추출액과 발효액의 ROS 생성은 1% 농도에서 각각 189.90% 및 174.69%를 나타내었다. 또한, 염증성 cytokines인 $TNF-{\alpha}$$IL-1{\beta}$의 분비량은 다시마 발효액이 물 추출액보다 유의적으로 감소하는 결과가 나타났다(p<0.05). 이상의 결과에서와 같이 다시마 추출액과 발효액은 높은 항산화 및 항염증 활성이 있는 것으로 나타났으며, 특히 발효에 의해 그 활성이 증가하여 기능성 식품소재로서 활용이 가능할 것으로 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The study investigated the physiochemical properties and the antioxidant and anti-inflammatory activities of the sea tangle (Saccharina japonica) in a water extract before (STWE) and after (STFL) fermentation with Lactobacillus brevis. The pH values of STWE and STFL were 6.18 and 4.16, and the sugar...

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 다시마 물 추출물과 유산균(Lactoba-cillus brevis)으로 발효시킨 다시마 발효액을 제조하여 이화학적 특성을 검토하고, LPS (lipopolysaccharide)로 처리한 RAW 264.7 대식세포에 대한 항산화 및 항염증 효과를 확인함으로써 다시마 물 추출액과 유산균으로 발효한 다시마 발효액에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.
  • 세포들은 ROS에 의한 손상 및 축적에 대항하기 위하여 항산화 방어기전을 갖고 있지만 ROS의발생이 세포의 항산화 능력을 초과하는 경우에는 산화적 스트레스에 노출된다[2]. 따라서 본 연구에서는 다시마 물 추출액 및 발효액의 처리에 따른 대식세포 내 ROS를 측정하기 위하여 DCF-DA를 이용하여 flow cytometer로 분석하였다. LPS로유도된 RAW 264.
  • 적절한 수준의 NO는 면역조절, 혈관확장, 신경전달 및 혈소판억제 등의 기능을 수행하지만 다량 생성될 경우 염증반응을 촉진하고 기관지염, 관절염, 종양발생 및 세포의 돌연변이 등의 병적 반응을 일으키는 것으로 알려져 있다[12, 25, 47]. 본 연구에서는 다시마 발효에 따른 항염증 활성을 측정하기 위하여 RAW 264.7 대식세포에 LPS를 처리하고 세포 내의 NO 생성을 유도한 후 다시마 물 추출액 및 발효액을 대식세포에 처리하여 NO 합성에 미치는 영향을 알아보았다(Fig. 6). 그 결과 다시마 물 추출액과 발효액 0.

가설 설정

  • 2)Different letters (a-e) within a total sample differ significantly (p<0.05).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
다시마에는 어떤 영양소가 포함되어 있는가? 갈조류에 속하는 해조류인 다시마(Saccharina japonica)는 비타민과 마그네슘, 요오드, 철 및 칼슘 등의 무기질과 해조 다당류인 후코이단과 알긴산을 풍부하게 함유하고 있고, γ-amino butyric acid (GABA)의 전구물질인 glutamic acid 등의 기능성 물질과 관련된 연구들이 보고되고 있다[17, 39]. 다시마에 대한 선행 연구로 항돌연변이 및 항암효과[6], 항당뇨 및 항산화 효과[5], 유방암 예방 효과[45], 혈액응고 및 면역력 증강 효과[8], 항균 및 항바이러스 효과[34] 등의 다양한 생리기능 보고되면서 기능성 식품으로서의 제품 개발에 관심이 모아지고 있다[22].
glutamic acid는 발효과정에서 GABA로 전환되는데, GABA는 무엇인가? 다시마의 주요 아미노산인 glutamic acid는 유산균(Lactobacillus brevis BJ20)을 매개로 발효과정을 거치면 GABA로 전환되면서 그 함량이 증가한다[11]. 비단백 구성 아미노산인 GABA는 중추신경계의 주된 흥분 억제성 신경전달 물질로 신경안정, 혈압강하, 간기능 개선, 알코올 대사 촉진, 비만예방, 뇌기능 촉진 등의 생리활성 기능을 갖는 것으로 알려져 있다[13, 16, 27].
활성산소란? 활성산소(reactive oxygen species, ROS)는 인체 세포를 공격하여 과산화지질을 형성하고 DNA, RNA 파괴 및 다양한 효소 기능을 억제하여 노화 촉진 및 암 등의 질병을 유발하는 주요 원인이 된다[26, 40]. 정상 세포는 hydrogen peroxide, hydroxyl radical, singlet oxygen, superoxide radical 등의 ROS에 대항하며 산화적 스트레스를 입게 되는데, 최근 건강 및 노화 억제를 위한 항산화 물질에 대한 관심이 높아짐에 따라 ROS를 방어하는 천연 항산화 물질에 대해 연구가 활발하게 이루어지고 있다[50].
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