눈개승마 발효추출물의 이화학적 특성 및 항균 활성

• Published in: Han'guk Sikp'um Yŏngyang Kwahakhoe chi Vol. 52; no. 10; pp. 1065 - 1073
• Main Authors: 이예빈(Ye-Bin Lee), 육홍선(Hong-Sun Yook)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국식품영양과학회 01.10.2023
• Subjects: 식품과학; Aruncus dioicus var. kamtschaticus Hara; fermentation; antioxidant; antibacterial; physicochemical properties
• ISSN: 1226-3311; 2288-5978
• DOI: 10.3746/jkfn.2023.52.10.1065

본 연구에서는 다양한 생리활성성분을 함유한 눈개승마를 여러 유용 미생물을 통해 발효시킨 후 각 발효물의 품질과 항산화, 항균 활성을 분석하여 새로운 기능성 식품 등의 산업원료 소재로서 이용 가능성을 탐색하고자 하였다. 눈개승마 발효물의 pH는 3.55~4.96으로 무발효군(5.40±0.01)에 비해 전체적으로 감소하는 것을 확인하였고, 미생물 생장에 의한 혼탁도 측정 결과 LP 발효군(0.90±0.00)이 유의적으로 가장 높은 값으로 나타났다(P<0.05). 눈개승마 발효물의 총 폴리페놀 함량 측정 결과 SC 발효군(106.30±0.58 GAE mg/g)이 가장 높은 함량을 보였고, 플라보노이드 함량 또한 SC 발효군(49.23±0.78 CE mg/g)에서 유의적으로 가장 높은 값을 보였다(P<0.05). 따라서 눈개승마 발효 시 SC 균주를 이용하였을 때 다른 미생물 발효군에 비해서 총 폴리페놀 및 플라보노이드의 함량이 평균적으로 증가하는 것으로 판단된다. 눈개승마 발효물의 DPPH 라디칼 소거 활성 및 ABTS 라디칼 소거 활성 측정 결과 SC 발효군이 유의적으로 가장 높은 활성을 보였다(P<0.05). 따라서 SC 균주를 이용하여 눈개승마를 발효할 시 라디칼 소거 활성이 높은 대사산물의 생성이 증가하는 것으로 사료된다. 눈개승마 발효물의 FRAP 측정 결과 SC 발효군이 1.37±0.01 M/g으로 유의적으로 가장 높은 활성을 나타내었고(P<0.05), 눈개승마를 SC 균주로 발효하면서 활성화되는 alcohol dehydrogenase, amylase 등의 효소들에 의해 항산화물질이 대사산물로 생성되면서 환원력이 증가한 것으로 판단된다. 항균 활성 측정 결과 5 mg/disc 농도에서 P. aeruginosa 균주를 제외한 모든 균주에서 눈개승마 발효물의 항균 활성이 무발효군보다 더 우수하게 나타났다(P<0.05). 특히 유산균 발효물의 경우 10 mg/disc 농도에서 모든 균주에 대한 항균 활성을 보였는데, 이를 통해 유산균을 이용한 눈개승마 발효 시 유기산 생성량 증가에 영향을 미치고 이에 따라 균주에 대한 bactericidal 작용이 증가하는 것으로 사료된다. 이상의 연구 결과를 종합해 볼 때, 눈개승마를 SC 균주로 발효할 경우 우수한 항산화 효과를 나타낼 수 있고 유산균을 이용하여 발효할 경우 항균 활성과 같은 기능성 및 보존력 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료되며, 눈개승마 발효물이 기능성 식품의 천연 원료로써 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 눈개승마 발효 추출물 간 생리활성 효능 차이에 대한 근거를 추가적으로 확보하기 위해서 향후 눈개승마 발효 추출물의 주요한 생리활성 물질을 분리 및 정제하여 발효과정 중 유효성분의 변화량을 정량적으로 비교･분석함으로써 항산화 및 항균 활성을 검증하는 연구가 필요할 것으로 사료된다. This study investigates the fermented Aruncus dioicus var. kamtschaticus Hara obtained using various microorganisms (Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae (SC), Lacticaseibacillus casei, Levilactobacillus brevis, Lactiplantibacillus plantarum). Each fermented product was analyzed for quality and use as a new antioxidant. The total polyphenol content of Aruncus dioicus var. kamtschaticus Hara fermented products was the highest in SC fermented products (106.30±0.58 GAE mg/g), and flavonoid content was also significantly higher in the SC fermented products (49.23±0.78 CE mg/g) (P<0.05). Evaluating the DPPH radical scavenging and ABTS radical scavenging activities showed that SC fermentation had significantly higher activity (P<0.05). Moreover, the FRAP value was also significantly higher (1.37±0.01 M/g: P<0.05) in SC fermentation. The antibacterial activity of ocular fermentation was found to be better than the non-fermented group at a concentration of 5 mg/disc (P<0.05) in all strains except Pseudomonas aeruginosa. In particular, the fermented lactic acid bacteria showed antibacterial activity at 10 mg/disc concentration for all strains. Considering the above results, fermented Aruncus dioicus var. kamtschaticus Hara products are expected to be useful as natural ingredients for functional foods in the future. KCI Citation Count: 0