연잎/연근 발효추출액의 품질 특성 및 기능성 소재 연구 Quality characteristics and functional properties of Nelumbo nucifera leaf/Nelumbo nucifera rhizomes fermented extract원문보기
보고서 정보
주관연구기관
영남대학교 YeungNam University
보고서유형
최종보고서
발행국가
대한민국
언어
한국어
발행년월
2014-05
과제시작연도
2013
주관부처
미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning
연구목표 연잎/연근을 이용한 발효액의 발효과정 중 품질 특성을 조사하여 최적 발효조건을 확립하고 발효액의 생리활성을 평가하여 기능성 식품 신소재로써 개발하고자 한다.
연구결과 ○ 연잎과 연근의 일반성분과 주요성분 함량을 조사한 결과, 연근과 연잎은 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량이 매우 높았으며, 높은 환원력을 나타내었다. 특히, 연잎추출물부터 9개의 phytochemicals을 분리 동정하였다. ○ 연근/연잎 발효액의 저장기간별 물리적 (pH, 색도, 당도)특성, 유리당, 유리아미노산의 변화, 미
연구목표 연잎/연근을 이용한 발효액의 발효과정 중 품질 특성을 조사하여 최적 발효조건을 확립하고 발효액의 생리활성을 평가하여 기능성 식품 신소재로써 개발하고자 한다.
연구결과 ○ 연잎과 연근의 일반성분과 주요성분 함량을 조사한 결과, 연근과 연잎은 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량이 매우 높았으며, 높은 환원력을 나타내었다. 특히, 연잎추출물부터 9개의 phytochemicals을 분리 동정하였다. ○ 연근/연잎 발효액의 저장기간별 물리적 (pH, 색도, 당도)특성, 유리당, 유리아미노산의 변화, 미생물 실험을 통하여 180일간 발효액의 품질 변화를 조사하였다. 또한, 연잎/연근 발효액의 유효성분 및 항산화 활성을 조사하였는데, 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 발효 15일까지는 증가하였으며, 그 이후부터는 큰 변화없이 유지되는 것으로 나타났다. 항산화 활성은 연잎 발효액에서는 환원력(대조구 대비 5배), DPPH 라디컬 소거능(대조구 대비 70%), 아질산염 소거능(pH 1.2와 3.0의 조건에서 대조구 대비 연잎 발효액에서 각각 80%, 60%), ACE저해활성(대조구 대비 60%)이 나타났으며, α-amylase효소활성은 발효 75일째부터 70%이상의 저해 활성이 나타났다. 연근 발효액에서는 환원력(대조구 대비 5배), DPPH 라디컬 소거능은 (대조구 대비 70%) 아질산염 소거능(pH 1.2, 3.0, 6.0의 조건에서 대조구 대비 각각 20%, 40%, 30%), α-glucosidase 저해활성(대조구 대비 30%), tyrosinase 저해활성(대조구 대비 40%)이 나타났다. ○ 세포 실험과 동물 실험을 통한 연잎/연근 발효액 항암, 항염증 효능 평가를 한 결과, 연잎/연근 발효액이 혈관내피세포에서 신생혈관생성 억제능 및 MMPs(MT-MMP, MMP-2, MMP-9)의 발현 및 활성화를 억제하는 것으로 나타났다. 또한, 연잎/연근 발효액을 LPS로 유도한 RAW 264.7 세포를 이용하여 항염증 효과를 측정한 결과, 연잎 발효액과 연근 발효액이 염증매개인자인 NO, PGE2, pro-inflammatory cytokines(IL-6, COX-2, iNOS, TNF-α)의 생성과 발현을 억제하는 효과가 있음을 확인하였다. 연잎 추출물 및 연잎 발효액의 항당뇨 효능 평가에서는 연잎 추출물의 경우에는 streptozotocin에 의해 증가된 혈당수치를 투여 2주일째부터 정상군과 유사할 정도로 매우 효과적으로 혈당을 떨어뜨리는 것으로 나타났다. 혈청 분석과 조직 병리학적 검사에서도 혈당 실험과 유사한 경향을 나타내었다. 연잎 발효액에서는 초반에는 몸무게 저하와 혈당상승이 나타났으나, 투여 4주 이후부터는 회복하는 경향을 나타내었다. 반면에, 대조구(설탕단독발효액)의 경우는 투여 2주째부터 몸무게 저하, 혈당상승으로 인한 보행부자연현상 등이 나타났다. ○ 위의 결과로 보아, 연잎 추출물과 연잎/연근 발효액이 항산화 활성, 항염증, 항당뇨 효능을 가진 것으로 나타나 혈관관련 및 성인병 관련 질환의 예방소재로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.
연구결과의 활용계획 ○ 동물과 세포 실험을 통한 염증 및 당뇨 질환 개선효능을 과학적으로 증명하였으므로 연을 이용한 건강 보조 제품 개발에 활용할 계획이다. ○ 최근 규모가 커지고 있는 세계 음료 시장(건강 기능성 음료)에서 연근/연잎 발효 제품은 새로운 식의 약 소재로 산업적으로 활용할 수 있다. ○ 연구 결과는 효소액의 기초 연구 자료로 활용될 것이며, 특히, 본 연구팀에서는 발효액뿐만 아니라 연잎/연근 추출물에 대한 항당뇨 기전 평가 연구를 향후 지속적으로 진행하기 위하여 지역 특산물을 이용한 고부가가치 소재의 산업화 과제를 지역과 연계하여 발굴할 계획이다.
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