전통발효식품 식해 유래 유산균을 이용한 구지뽕 발효 추출물의 기능성 소재로서의 평가 = Functional Effects of Cudrania tricuspidata Fruit Fermented by Lactic Acid Bacteria from Sikhae of Korean Traditional Fermented Food

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The aim of this study was evaluated the potential as a functional material when Cudrania tricuspidata fruit fermented by Lactobacillus plantarum JYIFS28 strain isolated from Sikhae of Korean traditional fermented food. Antioxidant activities of Cudrania tricuspidata fruit extract (CTFE) and lactic acid bacteria-fermented Cudrania tricuspidata fruit extract (FCTFE) were estimated by DPPH, ABTS, PF, TBARS methods and enzyme activities associated with cosmetic and immune disorders, antimicrobial activity assays. FCTFE was increased in DPPH, ABTS radiacal scavenging activities as a dose-dependent manner and was showed higher effects more than CTFE. However, FCTFE and CTFE were not appeared effect of PF, TBARS tests. We confirmed that FCTFE was appeared effectively of water-soluble antioxidant activity. We evaluated the enzyme inhibition activities such as collagenase, astrigent effect, xanthine oxidase, hyaluronidase, α-glucosidase and antimicrobial activity. FCTFE was increased the enzyme inhibition activities about cosmetic and immune disordes in a dose-dependent manner and was appeared higher activity more than CTFE. Antimicrobial activity of E. coli Turbo, S. aureus ATCC 25923 was increased as a dose-dependent manner. So, we suggest that FCTFE could be used as anti-oxidant agent or material of cosmetic and immune disorders.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 우리나라 전통발효식품인 식해로부터 분리한 우수한 활성을 가진 유산균을 이용하여 구지뽕의 최적 발효 조건을 찾아 발효한 후 항산화와 항통풍,항염증,항균 등 여러 기능성을 평가하여 다양한 기능성 소재로서의 이용가능성을 평가하고자 하였다.5% 구지뽕 농도에서 발효 추출물과 비발효 추출물 사이의 페놀함량과 항산화 활성 차이가 가장 많이 나타나 구지뽕의 농도를 5%로 설정하고 항산화 및 Collagenase 저해활성, Astringent effect, Xanthine oxidase 저해활성, Hyaluronidase 저해활성, a-glucosidase 저해활성,항균활성 등을 평가하였다. 그 결과, 항산화 실험에서 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능은 발효추출물이 비발효 추출물 보다 대체적으로 높은 활성을 나타냈으며 페놀함량이 증가할수록 라디칼 소거능이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 주름개선 항목인 Collagenase 저해활성과 모공수축 항목인 Astringent 효과를 측정한 결과, 5% 구지뽕의 함량이 증가할수록 활성이 증가하였고, 염증 및 질병치료제로서의 평가를 위해 Xanthine oxidase 저해 효과, Hyaluronidase 저해 효과, α-glucosidase 저해효과를 측정한 결과, 5% 구지뽕의 함량이 증가함에 따라 저해활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.항균활성의 경우 5% 구지뽕의 햠랑이 증가함에 따라 E.coli Turbo, S. aureus ATCC 25923의 생장을 억제시키는 효과를 확인했다. 위 결과를 바탕으로 유산균을 이용한 구지뽕 발효 조건으로는 5% 구지뽕 농도가 적합하다고 판단되었으며 발효 추출물의 경우, 화장품 소재 및 염증성 질환, 질병 치료제와 같은 기능성 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다. 그러므로, 기능성 소재로서 사용하기 위해 매커니즘을 규명하는 등 더 구체화된 연구가 진행되어야 할 것이라고 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2
• 1. 미생물 분리 및 동정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2
• 2. 재료, 발효 균주 및 배양조건 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3
• 3. 구지뽕 배지의 제조 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3
• 4. 구지뽕 발효 추출물 제조 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3
• 5. 페놀 및 항산화 활성 평가 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3
• 가. Phenol성 화합물 정량 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3
• 나. DPPH 라디칼 소거 활성 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3
• 다. ABTS 라디칼 소거 활성 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4
• 라. PF 소거 활성 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4
• 마. TBARs 소거 활성‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4
• 6. 효소적 활성 평가 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4
• 가. Elastase inhibition 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4
• 나. Collagenase inhibition 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4
• 다. Astringent effect 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5
• 라. Xanthine oxidase inhibition 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5
• 마. Hyaluronidase inhibition 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5
• 바. α-glucosidase inhibition 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5
• 7. Antimicrobial activity 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 5
• 8. 통계처리 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 6
• Ⅲ. 결과 및 고찰
• 1. 미생물 분리 및 동정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 6
• 2. 페놀 및 항산화 활성 평가 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 9
• 가. Phenol성 화합물 정량 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥· 9
• 나. DPPH 라디칼 소거 활성 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 10
• 다. ABTS 라디칼 소거 활성 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 11
• 라. PF 소거 활성 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 12
• 마. TBARs 소거 활성 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 13
• 3. 효소 활성 평가 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 14
• 가. Elastase 및 Collagenase inhibition 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 14
• 나. Astringent effect 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 15
• 다. Xanthine oxidase inhibition 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 16
• 라. Hyaluronidase inhibition 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 17
• 마. α-glucosidase inhibition 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 18
• 5. Antimicrobial activity 측정 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 19
• Ⅳ. 요약 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21
• Ⅴ. 참고문헌 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 22
• * 영문초록 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 26