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논문 상세정보

발효흑마늘 추출물이 흰쥐의 지질대사 및 간기능 개선에 미치는 영향

Effects of the Fermented Black Garlic Extract on Lipid Metabolism and Hepatoprotection in Mice

Abstract

This study was conducted to evaluate the functionality of fermented black garlic extracts under various conditions. Black garlic powder was prepared by aging for 0~72 hours at 80℃ depending on relative humidity (RH). It showed the highest antioxidant effects among the samples; the total antioxidant activity of black garlic powders at RH 75%, 84%, and 90% for 72 hours was increased 31.9 times, 28.2 times, and 22.6 times compared with that of the fresh garlic powder, respectively. Also, the alliin content was gradually decreased. S-ally-L-cysteine and S-ethyl-cysteine levels were increased; the highest values were 495.9 ㎍/g and 1,769.7 ㎍/g after aging for 72 hours at RH 75%. Aspartate transaminase (AST) and alanine transaminase (ALT) levels were increased following high fat diet feeding, but the rise was obviously reduced by administration of black garlic extract. The total cholesterol, LDL/VLDL-cholesterol, and triglyceride contents in serum were significantly lower in methionine and choline deficient (MCD) diet treatment groups than in the positive control group. The concentration was increased following the intake of black garlic and fermented black garlic extracts. Therefore, black garlic extracts could be an ideal material as a dietary supplement in healthy functional foods to improve the effects on fatty liver.

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유산균 및 홍국 균으로 발효시켜 발효 흑마늘 추출액을 제조
마늘을 80℃의 75%, 84% 및 90% 상대습도 하에서 숙성시킨 흑마늘로 유산균 및 홍국 균으로 발효시켜 발효 흑마늘 추출액을 제조한 뒤 항산화 활성 및 황화합물의 함량을 측정하고 비만 유도 쥐와 지방간 유도 쥐에게 식이 하여 체내 지질함량 및 간 기능 개선 효과를 측정한 연구 결과는 어떻게 되는가?
총 폴리페놀 함량과 환원력 및 라디컬 소거능은 상대습도 75% 또는 84% 조건에서 48시간 이상 숙성시킨 흑마늘에서 가장 긍정적인 결과를 나타냈다. 동일 조건에서 수용성 유황화합물인 S-ethyl cysteine(SEC)의 함량이 초기 함량(5.66 μg/g)에 비하여 숙성 후에 1,260 μg/g으로 증가하였다. 숙성 후 홍국균으로 발효시킨 흑마늘 추출액의 폴리페놀 함량 및 DPPH 라디컬 소거능 은 생마늘 추출액에 비하여 각각 약 4배 및 1.3배 증가하였 다. 숙성과 발효를 통해 여러 가지 수용성 황화합물(Alliin, SAC, SEC 및 SMC)의 함량이 정량적으로 증가함을 알 수 있다. 유산균 및 홍국균으로 발효시킨 흑마늘 추출액은 비만으로 인해 증가한 혈중 ALT 및 AST를 감소시켰으며, 비만으로 인하여 감소한 중성지방(triglyceride)을 증가시키고, 총 콜레스테롤의 함량은 낮추었다. 또한, 지방간으로 인해 간에 축적되어 있던 LDL/VLDL-콜레스테롤과 총 콜레스테롤이 유산균으로 발효시킨 흑마늘 추출물의 섭취에 의하여 다시 혈액으로 분비되는 것을 촉진시키는 것으로 나타났다.

이들의 항산화 활성 및 황화합물의 함량을 측정하고, 고지방식이로 유도된 비만 흰쥐와 MCD 식이로 비알코올성 지방간이 유도된 쥐에게 흑마늘 추출액을 식이 중에 혼합급이하여 체내 지질함량 및 간 기능 개선 효과를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량과 환원력 및 라디컬 소거능은 상대습도 75% 또는 84% 조건에서 48시간 이상 숙성시킨 흑마늘에서 가장 긍정적인 결과를 나타냈다. 동일 조건에서 수용성 유황화합물인 S-ethyl cysteine(SEC)의 함량이 초기 함량(5.66 μg/g)에 비하여 숙성 후에 1,260 μg/g으로 증가하였다. 숙성 후 홍국균으로 발효시킨 흑마늘 추출액의 폴리페놀 함량 및 DPPH 라디컬 소거능 은 생마늘 추출액에 비하여 각각 약 4배 및 1.3배 증가하였 다. 숙성과 발효를 통해 여러 가지 수용성 황화합물(Alliin, SAC, SEC 및 SMC)의 함량이 정량적으로 증가함을 알 수 있다. 유산균 및 홍국균으로 발효시킨 흑마늘 추출액은 비만으로 인해 증가한 혈중 ALT 및 AST를 감소시켰으며, 비만으로 인하여 감소한 중성지방(triglyceride)을 증가시키고, 총 콜레스테롤의 함량은 낮추었다. 또한, 지방간으로 인해 간에 축적되어 있던 LDL/VLDL-콜레스테롤과 총 콜레스테롤이 유산균으로 발효시킨 흑마늘 추출물의 섭취에 의하여 다시 혈액으로 분비되는 것을 촉진시키는 것으로 나타났다. 따라서, 생마늘에 비하여 높은 항산화능과 다량의 유효물질을 함유 한 발효 흑마늘 추출물이 비만과 비알코올성 지방간으로 인한 간 기능 저하 및 지질대사 이상의 예방, 개선 및 치료능을 갖는 것으로 사료된다.

마늘
마늘은 어떤 효능을 가지고 있는가?
함황화합물 및 allicin 에 의해 항산화능을 나타낸다고 알려져 있으며(Horie 등 1992), 비만 및 심혈관계 질환의 예방 및 치료에도 효능이 있는 것으로 보고

마늘(Allium sativum L.)은 우리나라 식생활에서 필수적인 향신료로써 함황화합물 및 allicin 에 의해 항산화능을 나타낸다고 알려져 있으며(Horie 등 1992), 비만 및 심혈관계 질환의 예방 및 치료에도 효능이 있는 것으로 보고되고 있다(Chun & Paik 1997; Shang 등 2019). 열처리에 의한 가공 흑마늘의 생산과 흑마늘의 생리활성변화 및 생마늘의 자극취 감소로 인한 섭취량 증대에 관한 연구도 수행된 바 있으며(Lee 등 2009; Shin 등 2010), 특히, 흑마늘의 항산화 활성은 고온에서 장시간 노출되어 마이얄 반응에 의해 생성된 갈색물질에 기인되는 것으로 알려져 있다(Kim 등 2005).

흑마늘
흑마늘의 항산화 활성은 무엇에 기인된 것인가?
고온에서 장시간 노출되어 마이얄 반응에 의해 생성된 갈색물질

)은 우리나라 식생활에서 필수적인 향신료로써 함황화합물 및 allicin 에 의해 항산화능을 나타낸다고 알려져 있으며(Horie 등 1992), 비만 및 심혈관계 질환의 예방 및 치료에도 효능이 있는 것으로 보고되고 있다(Chun & Paik 1997; Shang 등 2019). 열처리에 의한 가공 흑마늘의 생산과 흑마늘의 생리활성변화 및 생마늘의 자극취 감소로 인한 섭취량 증대에 관한 연구도 수행된 바 있으며(Lee 등 2009; Shin 등 2010), 특히, 흑마늘의 항산화 활성은 고온에서 장시간 노출되어 마이얄 반응에 의해 생성된 갈색물질에 기인되는 것으로 알려져 있다(Kim 등 2005). 흑마늘은 생마늘에 비해 생리활성이 우수하며, 매운 맛과 자극취가 감소되어 급속도로 산업화되어 섭취량을 증가시켰으나, 장시간 가공에 따른 고비용으로 인하여 소비계층이 한정되어 있다고 볼 수 있다(Lee 등 2010; Lee 등 2014).

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