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용매 분획 및 유산균 발효가 커피체리 펄프 페놀성 화합물에 미치는 영향
온지헌,오병민,오현화,정도연,김영수 한국식품영양과학회 2023 한국식품영양과학회지 Vol.52 No.3
This study was conducted to investigate the changes in the levels of phenolic compound of coffee cherry pulp (CCP) using solvent fractionation and lactic acid bacteria fermentation. Ethanol extracts of CCP were obtained using various ethanol ratios to evaluate their antioxidant contents and activities. The ethanol extract with the highest total phenolic contents (TPC) and total flavonoid contents (TFC) was fractionated according to the difference in the polarity of the solvent. TPC and TFC in the 80% ethanol extract were 46.55 mg gallic acid equivalent (GAE/g) and 113.42 mg quercetin equivalent (QE/g), respectively. The CCP extract with 80% ethanol solvent (CEE) was fractionated in order n-hexane, chloroform, ethyl acetate, and n-butanol. TPC and TFC in the ethyl acetate fraction (CEF) were 627.50 mg GAE/g and 1,632.31 mg QE/g, respectively. The IC50 value for DPPH and ABTS radical scavenging activity in CEF was evaluated at 0.17 mg/mL and 0.34 mg/mL, respectively. As a result of the comparison with the phe nolic compounds between CEE and CEF, 3-chlorogenic acid and 3,5-dicaffeoylquinic acid showed the highest increase with 15.05 to 62.75 mg/g and 20.10 to 72.26 mg/g, respectively. The caffeic acid contents of CMB, which was MRS broth contained CCP, fermented by Lactobacillus rhamnosus GG for 10 days was 1.51 μg/mL, which was more than two times that of unfermented CMB (0.75 μg/mL). Based on these results, we propose the use of lactic acid bacteria to increase the yield of caffeic acid from CCP. 본 연구에서는 커피체리 펄프에 함유된 항산화 성분의 최대 추출 및 항산화 활성을 위한 에탄올 농도를 선정하여 에탄올 추출물을 얻은 이후 용매의 극성차이에 의한 분획을 하였다. 커피체리 펄프의 항산화 성분으로는 총 페놀성 화합물 함량과 총 플라보노이드 함량을 비교 분석했을 때, 80% 에탄올 농도에서 각각 46.55 mg GAE/g과 113.42 mg QE/g으로 가장 높게 나타났다. 커피체리 펄프 80% 에탄올 추출물(CEE)을 이용해 n-hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol 순으로 용매 분획을 진행하여 회수된 분획에 대한 항산화 성분 함량을 비교하였다. 각 분획물 중 총 페놀성 화합물 함량과 총 플라보노이드 함량은 ethyl acetate 분획물(CEF)이 가장 높아 각각 627.50 mg GAE/g과 1,632.31 mg QE/g이었으며, DPPH 라디칼 소거능 및 ABST 라디칼 소거능에 대한 IC50값이 각각 0.17 mg/mL와 0.34 mg/mL로 분획물 중 가장 낮아 항산화 활성이 높게 평가되었다. CEE에 함유된 페놀성 화합물을 HPLC system으로 분석한 결과 3-chlorogenic acid 15.05 mg/g, 4-chlorogenic acid 0.61 mg/g, 5-chlorogenic acid 1.06 mg/g, 3,4-dicaffeoylquinic acid 0.26 mg/g, 4,5-dicaffeoylquinic acid 1.22 mg/g, 3,5-dicaffeoylquinic acid 20.10 mg/g, caffeic acid 0.02 mg/g이었으며, CEF의 경우 3-chlorogenic acid 62.75 mg/g, 4-chlorogenic acid 1.47 mg/g, 5-chlorogenic acid 4.01 mg/g, 3,4-dicaffeoylquinic acid 7.26 mg/g, 4,5-dicaffeoylquinic acid 34.82 mg/g, 3,5- dicaffeoylquinic acid 72.26 mg/g, caffeic acid 0.66 mg/g으로 산출되었다. 특히, CEF에 함유된 3-chlorogenic acid와 3,5-dicaffeoylquinic acid의 함량이 CEE보다 3배 이상 증가하여 항산화 성분의 함량과 항산화 활성에 영향을 주었을 것으로 예측되었다. CCP가 함유된 MRS broth에 cinnamoyl esterase 유전자를 보유한 것으로 알려진 유산균을 접종하여 발효시킨 발효물에 대한 페놀성 화합물의 조성변화를 분석한 결과 CQA 및 DCGA의 함량은 감소했으나, Lactobacillus paracasei JBLAB1402 및 L. rhamnosus GG를 이용하여 발효했을 때, caffeic acid의 함량이 증가하는 것을 확인하였다. 이 결과를 토대로 커피체리 펄프에 함유된 페놀성 화합물의 조성과 유산균 발효를 통한 생체이용률 증가 기능성 소재의 확보에 관한 연구의 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.
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청국장에서 분리된 Bacillus subtilis SRCM 700998 균주의 항균활성 및 효소활성
김준곤,온지헌,오현화,정도연,김영수 한국식품영양과학회 2021 한국식품영양과학회 학술대회발표집 Vol.2021 No.10
본 연구는 청국장에서 분리된 Bacillus sp. 균주의 식품 유해균에 대한 생장 억제능과 효소활성을 평가하고, B. cereus toxin(B. toxin)과 biogenic amine(BA) 생성 유전자 보유 여부를 확인하였다. Bacillus cereus KCTC 1661과 KCCM 11204에 대하여 Bacillus subtilis SRCM 700998 균주는 상대활성(투명환의 직경/disc 직경)이 각각 1.05와 1.06으로 저해활성을 보였다. 또한 Staphylococcus aureus KCCM 11593, Salmonella typhimurium KCCM 1926 및 Listeria monocytogenes KCCM 43155에 대한 상대활성이 각각 1.33, 1.04 및 1.06으로 측정되어 생장 억제능을 가지는 것으로 분석되었다. B. subtilis SRCM 700998 균주의 세포외 효소활성은 skim milk와 starch를 기질로 하여 protease와 amylase의 활성을 측정하였을 때 각각 직경 15.04 mm와 14.11 mm의 투명환을 형성하였다. B. subtilis SRCM 700998 균주의 B. toxin과 BA 생성 관련 유전자의 보유 여부를 확인한 결과 유전자를 가지고 있지 않아 유용한 미생물로 분류되었다. 이와 같은 결과로 보아, B. subtilis SRCM 700998 균주는 식품유해균에 대한 저해활성 및 높은 효소활성을 보유하고 있으며, 식품유해요소인 B. toxin 과 BA를 생성하지 않는 안전한 스타터로서 사용이 가능하리라 기대된다.
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