KR100866118B1 - Method of producing fruit having enhanced gaba content - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에서 분리한 바실러스속 균주의 프로테아제(protease) 상대 활성(●) 및 660 nm에서 측정한 흡광도에 의해 결정한 세포 성장 정도(■)를 보여주는 그래프이다.1 is a graph showing the degree of cell growth (■) determined by the protease relative activity (●) and absorbance measured at 660 nm of the Bacillus strain isolated in the present invention.
도 2는 전반기 수확한 배의 GABA (γ-aminobutyric acid) 함유량을 보여주는 그래프이다.Figure 2 is a graph showing the GABA (γ-aminobutyric acid) content of harvested pears in the first half.
도 3은 전반기 수확한 복숭아의 GABA 함유량을 보여주는 그래프이다.3 is a graph showing the GABA content of peach harvested in the first half.
도 4는 전반기 수확한 사과의 GABA 함유량을 보여주는 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the GABA content of harvested apples in the first half.
본 발명은 기능성 과일의 생산 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 생리활성 물질의 하나인 GABA의 함유량이 증가된 과일의 생산 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a functional fruit, and more particularly, to a method for producing a fruit having an increased content of GABA, which is one of various bioactive substances.
과일은 예로부터 '감이 황색이 되면 의사는 파랗게 된다'라고 하던가, '하루 한 개의 사과를 먹으면 의사가 필요 없다'라는 등의 말들이 전해질 정도로 인간의 건강 증진에 없어서 안 되는 식품이다. 그러나, 요즘에는 건강을 위해서 먹는다는 의식은 점점 사라지고 기호식품으로 바뀌게 되었다. 과일은 이처럼 기호 식품적인 성격을 가진 일면으로 채소와 함께 건강유지, 증진에 중요한 역할을 담당하는 식품이기도 하다. 국민일인당 신선과일의 소비량은 2000년 기준으로 구미의 약 절반정도이며, 일본보다는 약간 많은 것으로 알려져 있다(식품과 건강정보,조영수외 3명, 동아대출판부, 1999년). 과일은 이전부터 여러 가지 한방약, 민간약의 성분으로 이용되어져 왔던 것처럼 건강유지, 증진에 도움을 주는 성분을 풍부하게 함유하고 있다.Fruits are foods that are essential to human health, saying, “When persimmons become yellow, doctors become blue.” Or, “Eating an apple a day doesn't require a doctor.” However, these days, the consciousness of eating for health has gradually disappeared and changed into a favorite food. Fruit is one side of the palatial food character and also plays an important role in health maintenance and promotion along with vegetables. Consumption of fresh fruit per capita is about half of Western Europe as of 2000, and it is known to be slightly higher than in Japan (food and health information, Cho Young-soo and 3 others, Dong-A Publishing, 1999). Fruits are rich in ingredients that help maintain and promote health, as they have been used in many herbal and folk medicines.
최근 생리기능성 성분에 관한 연구가 증가하고 있고, 그 중에서도 과일 유래의 성분에 대해 수많은 연구가 진행되고 있다. 포도, 사과, 레몬, 감귤류를 재료로 한 연구에서 과일류에 특이적으로 존재하는 플라보노이드(flavonoid), 폴리페놀(polyphenol), 코로티노이드(carotinoid), 쿠마린(cumarine) 등이 순환기계 질환, 암, 알레르기의 예방에 특히 눈부실만한 성과가 있음이 보고되고 있다(Food, Nutrition and the prevention of cancer: a global perspective. World cancer Research Fund and American Institute for cancer Research 442, 1997).In recent years, research on physiologically functional ingredients has been increasing, and among them, numerous studies have been conducted on ingredients derived from fruits. In studies based on grapes, apples, lemons, and citrus fruits, flavonoids, polyphenols, carotinoids, and coumarins, which are specific to fruits, include circulatory diseases, cancer In particular, it has been reported that there are particularly remarkable results in the prevention of allergies (Food, Nutrition and the prevention of cancer: a global perspective.World cancer Research Fund and American Institute for cancer Research 442, 1997).
예컨대, 사과나무는 장미과에 속하는 낙엽교목으로 우리나라 주요 과수의 하나로서 널리 재배되고 있으며, 약 4,000년 이전부터 재배되고 있는 사과는 18세기 후반부터 품종개량이 시작되어 현재는 약 2만 5천종 이상이 있다. 대개 12월에 품종과 양이 풍부하고 가장 맛이 있다. 사과의 겉껍질은 황색 바탕에 붉은색을 띠는 것이 일반적이나 품종에 따라 그 색이 다르다. 사과는 수분이 약 86.8%를 차지하 고 주성분은 당으로 100 g당 함량이 11.5 g인데, 그 중 과당이 4∼6%, 포도당 2∼3%, 자당 3∼5%를 차지한다. 전분은 12∼14%로 미숙과일 때는 미량이지만 숙성됨에 따라 당분으로 변한다. 100 g당 칼륨은 110 ㎎으로 많은 편이며, 유기산은 주로 사과산으로 0.5%를 차지하고 있다. 사과의 방향성분으로는 개미산, 초산, 낙산, 카프로산(caproic acid) 등이 있다. 사과에 많을 것으로 생각되는 비타민은 100 g당 3∼8 ㎎으로 거의 들어 있지 않을 뿐 아니라, 그나마 껍질에 몰려 있어 껍질을 잘 먹지 않는 요즘은 사과로부터의 비타민 섭취를 기대하기 어렵다. 100 g당 섬유질은 약 0.6 g 으로 사과 1개에는 하루 필요 섬유량의 약 20%가 들어 있어 변비와 비만 예방에 좋은 과일이다. 겉껍질의 붉은색은 안토시아닌(anthocyanin) 색소에 의한 것이며, 쨈, 젤리를 만들 때 중요한 역할을 하는 펙틴은 수확시기가 늦어질수록 그 함량이 낮아진다. 사과는 변비를 치료함과 동시에 설사를 멎게 하는 이중적인 작용을 하여 정장제로서 이상적이며, 사과의 당분은 혈당을 안정시키는 작용을 하여 당뇨병 환자에게 좋다. 그 밖에도 동맥경화억제, 혈압강하 등의 작용을 하고 소염 효과의 기능도 있다.For example, the apple tree is a deciduous tree belonging to the Rosaceae family, and is widely cultivated as one of the main fruit trees in Korea, and the apples, which have been cultivated since about 4,000 years, have been cultivated since the late 18th century. have. Usually in December, the variety and quantity are rich and the most delicious. The outer crust of apples is generally yellowish red, but the color varies depending on the variety. Apples account for about 86.8% of water, and the main component is sugar (11.5 g per 100 g), of which 4 to 6% is fructose, 2 to 3% is glucose, and 3 to 5% is sucrose. Starch is 12 ~ 14%, very small when it is immature, but turns into sugar as it matures. Potassium per 100 g is 110 mg, and the organic acid is mainly malic acid, which accounts for 0.5%. Apple's aromatic ingredients include formic acid, acetic acid, butyric acid, and caproic acid. Vitamins that are thought to be high in apples are rarely contained at 3-8 mg per 100 grams, and they are hard to expect to consume vitamins from apples. About 0.6 grams of fiber per 100 grams, one apple contains about 20% of the fiber needed per day, which is a good fruit to prevent constipation and obesity. The red color of the husk is caused by the anthocyanin pigment. 쨈, Pectin, which plays an important role in making jelly, is lower in content when it is harvested later. Apples are ideal for dressing due to the dual action of treating constipation and diarrhea to stop diarrhea. Apple sugar is good for diabetics because it stabilizes blood sugar. In addition, it inhibits arteriosclerosis, lowers blood pressure, and functions as an anti-inflammatory effect.
또한, 배의 원산지는 중국의 서부와 남서부로 알려져 있으며, 우리나라에서는 배에 대한 재배기록이 삼한과 신라시대의 문헌에 기록되어 있고, 1900년도부터 원예모범장의 설치로 몇몇 품종이 도입된 이후, 현재 여러 가지 품종 개량이 계속적으로 이루어지고 있다. 최근 국내의 배생산은 18,243 ha, 219,322톤이 생산되고 있으며, 경북, 경기, 전남, 제주, 충남이 전체의 약 83%를 차지하고 있다. 배의 용도별 수요를 보면 내수용으로 약 98%가 이용되고 있고, 대부분 생과용이며, 그 외 주스, 통조림, 술 등으로 가공되고 있다. 배는 가식율이 80-82%이며, 수분함량이 85-88%, 열량은 51 ㎉ 정도이다. 주된 영양성분인 당의 함량은 약 10-13%로 품종에 따라 차이가 많고, 단백질의 함량은 0.3% 내외로 다른 과일과 차이가 없으며, 지질은 0.2%, 섬유소는 0.5%로 다른 과일에 비해 다소 적은 편이다. 배 품질을 결정하는 주요한 요인은 당의 함량과 경도이며, 이는 수확시기와 밀접한 관계가 있다. 배 수확 적기로 직접 판매용은 완숙된 것, 시장 출하용은 완숙기 이전, 저장용은 단기 및 장기 저장에 따라 수확기를 조절한다. 일반적으로 수확기를 앞당기면 저장력은 좋으나 맛은 덜하고 과일이 적으며, 완숙된 과일은 맛은 좋으나 저장력이 약하여 과일이 무르고 변질되어 상품가치가 낮아진다. 그 동안 배에 관한 연구는 배의 성분, 페놀 화합물, 생리저장, 가공적성에 관한 연구를 비롯하여, 배의 품질에 미치는 요인, 배 농축액의 리올로지(rheology)에 관한 보고가 있다.In addition, the origin of pears is known as the west and southwest of China. In Korea, cultivation records of pears are recorded in the documents of Samhan and Silla periods. Various varieties are being improved continuously. Currently, 18,243 ha, 219,322 tons are produced in Korea, with Gyeongbuk, Gyeonggi, Jeonnam, Jeju and Chungnam accounting for 83% of the total. According to the demand of pears, about 98% is used for domestic demand, and most of them are raw fruits, and are processed into juice, canned food, and liquor. The pear has an eating rate of 80-82%, a water content of 85-88%, and a calorie content of 51 kPa. The major nutrient content of sugar is about 10-13%, which varies widely between varieties, and the protein content is about 0.3%, which is not different from other fruits. The lipid is 0.2% and fiber is 0.5%. Less. The major determinants of pear quality are sugar content and hardness, which are closely related to harvest time. The pear harvesting time is controlled by the harvesting season for direct sales, for market shipments before maturity, and for storage for short and long term storage. In general, the earlier the harvest time, the better the storage capacity, but less flavor and less fruit, and the ripe fruits have good taste, but the storage capacity is weak, and the fruit becomes soft and deteriorated, resulting in low commodity value. In the meantime, studies on pears include studies on pear constituents, phenolic compounds, physiological storage, and processing aptitude, as well as reports on factors affecting pear quality and rheology of pear concentrate.
한편, GABA는 분자량이 103.12, 녹는점이 203℃로서 물에 잘 녹으며, 생물계에서는 글루탐산에서 이산화탄소가 빠져 나가는 과정을 거쳐 효소로부터 생성된다. 식물계에서는 이 효소와 함께 GABA가 널리 존재하고 있다는 것이 오래 전부터 알려져 있었으나, 동물에서는 뇌 속에 존재한다는 것을 1950년 미국의 생화학자가 처음 발견하였다. 그 후, 각종 동물조직을 사용하여 검사한 결과, GABA는 포유류의 뇌 속에만 존재하는 특이한 아미노산으로, 고등동물의 중추신경계에서 억제작용을 하는 것으로 보아, 중추신경계의 억제적 화학전달 물질이라고도 생각되고 있으나, 아직 이에 대해 상세히 밝혀지지는 않았다. GABA는 독성은 없고 혈압강하 작용이 있어 외국에서는 의약품으로 이용되기도 한다.On the other hand, GABA has a molecular weight of 103.12, melting point of 203 ℃ well dissolved in water, in the biological system is produced from the enzyme through the process of carbon dioxide escape from glutamic acid. It has long been known that GABA is widely present with this enzyme in the plant world, but it was first discovered by American biochemists in 1950 that it is present in the brain in animals. Subsequently, as a result of testing using various animal tissues, GABA is a unique amino acid that exists only in the mammalian brain, and it is considered to be an inhibitory chemotransmitter of the central nervous system because it is inhibited in the central nervous system of higher animals. However, this has not been elucidated yet. GABA is not toxic and lowers blood pressure, so it is sometimes used as a medicine in foreign countries.
뇌중의 GABA 함량이 감소되면 알코올성 뇌질환이 유발될 가능성이 높고, 또한 간질환자 및 간경화증 환자의 경우 정상인 보다 GABA함량이 낮은 것으로 보고되고 있다(Aoki H, Furuya Y, Endo Y, Fujimoto K. Effect of gamma-aminobutyric acid enriched tempeh-like fermented soybean (GABA-Tempeh) on the blood pressure of spontaneously hypertensive rats. Biosci Biotechnol Biochem. 67, 1806-1808,2003). 식물에서 GABA는 병원성 방어기작에 중요한 역할을 하며, 일반적으로 숙취해소, 불안감 해소, 고혈압강하, 인슐린 효과의 증대, 식욕 감퇴 및 우울증 등에 효과가 있다. 또한, 뇌세포 대사 기능을 활발하게 함으로서 중풍 및 치매의 예방, 정신집중력 강화, 기억력 증진, 불면증 등에 효과를 인정받고 있어 수험생 관련 기능성 식품 시장에 적용하기가 용이하며, HGH (human growth hormone) 분비 자극을 통해 청소년 성장 및 발육 촉진의 기능을 가진 것으로 보고되고 있다(천연물질의 이해, 조영수 외 2명, 동아대학교출판부, 2006). 그러나, 현재까지 과일에서 이러한 유익한 생리활성 작용을 하는 물질인 GABA의 함유량을 증진시키기 위한 연구는 거의 수행된 바가 없다.A decrease in the GABA content in the brain is likely to cause alcoholic brain disease, and in patients with liver disease and cirrhosis, the GABA content is lower than normal (Aoki H, Furuya Y, Endo Y, Fujimoto K. Effect of gamma-aminobutyric acid enriched tempeh-like fermented soybean (GABA-Tempeh) on the blood pressure of spontaneously hypertensive rats. Biosci Biotechnol Biochem. 67, 1806-1808, 2003). In plants, GABA plays an important role in pathogenic defense mechanisms and is generally effective in relieving hangovers, relieving anxiety, lowering hypertension, increasing insulin effects, decreased appetite and depression. In addition, it is recognized for its effects on the prevention of stroke and dementia, enhancement of mental concentration, memory enhancement, and insomnia by activating brain cell metabolism function, and it is easy to apply to the functional food market for examinees, and stimulates human growth hormone (HGH) secretion. It has been reported to have a function of promoting youth growth and development (Understanding of natural materials, Cho Young-soo et al., Dong-A University Press, 2006). However, to date, little research has been carried out to enhance the content of GABA, a substance that has such beneficial bioactive activity in fruits.
따라서, 본 발명은 배, 사과, 복숭아와 같은 과일의 상품성을 높이기 위한 일환으로, 과일 나무에 청국장 추출물을 처리한 후 재배함으로써 과일내 GABA 함유량이 증가된 기능성 과일을 생산하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a functional fruit having increased GABA content in fruits by cultivating after treating Cheonggukjang extract on a fruit tree as part of enhancing the merchandise of fruits such as pears, apples and peaches. It is done.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은In order to achieve the above object, the present invention
바실러스속의 미생물을 콩에 처리한 후 발효시켜 청국장을 제조하는 단계;Treating the microorganisms of the genus Bacillus in soybeans and then fermenting them to produce a cheongukjang;
상기 청국장을 열수추출한 추출물을 제조하는 단계;Preparing an extract of hot water extracted from the chungkukjang;
상기 청국장 추출물과 초산을 혼합한 혼합 추출물 용액을 제조하는 단계;Preparing a mixed extract solution of the Chungkookjang extract and acetic acid;
상기 혼합 추출물 용액을 과일나무에 처리한 후 재배하는 단계를 포함하는 증가된 GABA 함유량을 갖는 과일의 제조 방법을 제공한다.It provides a method of producing a fruit having an increased GABA content comprising the step of cultivating the mixed extract solution to the fruit tree.
상기에서, 바실러스속의 미생물은 통상의 청국장 제조용 바실러스속 미생물이 제한없이 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 전통발효식품인 청국장 및 된장으로부터 분리한 균주 중에서 프로테아제 활성이 가장 우수한 균주를 사용하여 청국장을 제조하였다(실시예 1 참조).In the above, the bacterium of the genus Bacillus can be used without limitation the usual Bacillus genus for the production of Cheonggukjang. In a preferred embodiment of the present invention, the Chungkookjang was prepared using the strain having the best protease activity among the strains isolated from the traditional fermented foods, Cheonggukjang and Doenjang (see Example 1).
상기 콩은 청국장의 제조에 사용될 수 있는 모든 종류의 콩이 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들면 대두, 약콩, 서리태, 불태 등이 사용될 수 있다.The beans may be used without limitation of all kinds of beans that can be used for the production of Cheonggukjang, for example, soybean, weak beans, frosted, infertile and the like.
상기 청국장 추출물은 청국장 부피의 1 내지 3배, 바람직하게는 2배 가량의 물을 첨가한 후 80℃ 이상, 바람직하게는 100℃에서 1 내지 3시간, 바람직하게는 2시간동안 가열하여 제조할 수 있다.The Cheonggukjang extract can be prepared by adding 1 to 3 times, preferably 2 times, the volume of Cheonggukjang and then heating at 80 ° C or higher, preferably 100 ° C for 1 to 3 hours, preferably 2 hours. have.
상기 초산은 특별히 제한되지는 않으며, 시중에서 구입가능한 임의의 제품을 사용하거나, 또는 당업자에게 공지된 소정의 합성 방법에 따라 제조한 것을 사용할 수 있다. 상기 초산은 10 내지 50%, 바람직하게는 30% 농도의 초산을 사용할 수 있다.The acetic acid is not particularly limited, and may be any product commercially available, or one prepared according to a predetermined synthesis method known to those skilled in the art. The acetic acid may be used 10 to 50%, preferably 30% concentration of acetic acid.
상기 혼합 추출물 용액은 청국장 추출물 100 부피에 대해 초산 20 내지 100 부피, 바람직하게는 초산 50 부피의 비율로 혼합함으로써 제조되며, 상기 혼합 추 출물 용액을 소정의 비율, 예컨대 100 내지 500배의 비율로 물로 희석한 후 사용하는 것이 바람직하다.The mixed extract solution is prepared by mixing 20 to 100 volumes of acetic acid, preferably 50 volumes of acetic acid, to 100 volumes of Cheonggukjang extract, and the mixed extract solution is mixed with water at a predetermined ratio, such as 100 to 500 times. It is preferable to use after diluting.
상기 과일은 특별히 한정되지 않으며, 대표적인 것으로는 사과, 배, 복숭아, 딸기, 토마토 등을 들 수 있다.The fruit is not particularly limited, and examples thereof include apples, pears, peaches, strawberries, tomatoes, and the like.
농산물의 수입개방에 따른 국내 농가 경쟁력을 높이기 위한 방안으로, 현재 과일 자체의 기능성을 높임으로써 과일류의 경쟁력을 높일 뿐 아니라 농가의 부가가치를 창출하고자 하는 노력들이 다각적으로 이루어지고 있다. 이에 따라, 본 발명자들은 GABA의 함량이 증가된 기능성 과일을 제조하기 위해 노력한 결과, 청국장의 열수추출물을 처리한 과일에서 대조군 과일에 비해 GABA의 함량이 대폭 증가된다는 것을 확인하였다(도 2 내지 도 4 및 표 3 참조). 이러한 과일내 GABA 함량의 변화는 과일내 생화학적 기작의 변화, 예컨대 아미노산 대사 과정의 변화를 통해 수행되는 것으로 생각되며, 이와같은 과일내 아미노산의 축적과 대사의 활용은 과일 자체가 가지는 폴리페놀, 플라보노이드와 같은 다양한 생리활성 물질의 생산에도 기여할 수 있다. 따라서, 본 발명에서와 같이 미생물의 발효추출물을 처리하는 방법은 폴리페놀 및 비타민류가 다량 축적된 기능성 과일의 개발에도 충분한 가능성을 가지고 있다고 예상된다.In order to enhance domestic farmers' competitiveness by opening and importing agricultural products, various efforts are being made to increase the competitiveness of fruits and to create added value for farmers by increasing the functionality of fruits. Accordingly, the inventors of the present invention tried to produce a functional fruit with an increased content of GABA, it was confirmed that the content of GABA is significantly increased compared to the control fruit in fruits treated with hot water extract of Cheonggukjang (Fig. 2 to 4). And Table 3). The change in the GABA content in the fruit is thought to be carried out through changes in the biochemical mechanisms in the fruit, such as changes in the amino acid metabolism process, and the accumulation and metabolism of amino acids in the fruit are polyphenols and flavonoids of the fruit itself. It can also contribute to the production of various bioactive substances such as. Therefore, the method of treating the fermentation extract of microorganisms as in the present invention is expected to have a sufficient potential for the development of functional fruit in which a large amount of polyphenols and vitamins are accumulated.
또한, 신경생리활성 물질의 하나인 GABA는 급변하는 현대사회에서 미량으로 여러 가지 기능을 가지는 물질 중의 하나이며, 특히 항우울증 치료에 사용될 수 있을 뿐 아니라 DHA와 더불어 활발한 두뇌에도 관계가 있는 관심이 많은 생리활성 물질이다. 따라서, 본 발명의 방법을 이용하면 일반적으로 상시 섭취가 가능한 과일 에 GABA 함유량을 높임으로써 과일 자체가 다양한 기능성을 가질 수 있도록 할 수 있다.In addition, GABA, one of the neurophysiologically active substances, is one of the substances having various functions in a trace amount in the rapidly changing modern society, and it can be used for antidepressant treatment, and also has a lot of interest in the active brain with DHA. It is a bioactive substance. Therefore, by using the method of the present invention, by increasing the GABA content in the fruit that can be ingested at all times, the fruit itself can have various functionalities.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following examples.
실시예 1. 청국장의 제조Example 1 Preparation of Cheonggukjang
<1-1> 균주의 분리 및 동정<1-1> Isolation and Identification of Strains
전통발효식품인 청국장 및 된장으로부터 채취한 시료를 멸균수로 희석한 후, 순차적으로 탈지유가 함유된 배지에 도말한 뒤 37℃에서 15시간 이상 배양하였다. 생성된 균주들 중 상대적으로 투명 환이 큰 균주를 1차선별하고, 이들 선별 균주 중에서 프로테아제투명 환이 직경 2 ㎝ 이상인 30개의 균주를 2차 선별하였다. 이 중 프로테아제 활성이 가장 우수한 균주를 분리하여 사용하였다. 상기 균주는 바실러스속에 속하는 미생물로 판명되었다. 분리균주인 바실러스속의 미생물은 그람(Gram) 염색 결과 양성을 나타내었으며, 포자 염색에서는 포자가 존재하는 것을 확인하였고, 원형의 콜로니(colony) 형태를 갖고 있었다. 분리된 바실러스속 미생물 균주의 생리적 특성을 API 50CHB 키트(BioMerieux Co,France)를 사용하여 확인하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 하기 표 1에서 "+"는 양성을, "-"는 음성을 나타낸다.After diluting the samples taken from the traditional fermented foods Cheonggukjang and Doenjang with sterile water, and then sequentially plated in skim milk-containing medium and incubated for 15 hours at 37 ℃. Among the strains produced, the strains having a relatively large transparent ring were first screened, and 30 strains having a protease transparent ring of 2 cm or more in diameter were selected secondly among these selected strains. Among them, the strain having the best protease activity was isolated and used. The strain turned out to be a microorganism belonging to the genus Bacillus. Microorganisms of the genus Bacillus, isolated strain showed positive results in Gram staining, spore staining was confirmed, and it had a circular colony form. Physiological characteristics of the isolated Bacillus microorganism strains were confirmed using the API 50CHB kit (BioMerieux Co, France), and the results are shown in Table 1. In Table 1 below, "+" represents positive and "-" represents negative.
<1-2> 배양 시간에 따른 분리된 균주의 생육 및 효소활성의 변화<1-2> Growth and Enzyme Activity of Isolated Strains According to Incubation Time
상기 실시예 <1-1>에서 분리한 바실러스속 균주의 배양시간별 균체 생육과 효소활성을 조사하였다.Cell growth and enzyme activity of the Bacillus sp. Strain isolated in Example <1-1> were investigated.
그 결과, 균체의 생육은 배양 6시간부터 급격히 증가하기 시작하여 배양 15시간 이후에 최대 성장을 나타내었고, 그 이후로 감소하는 경향을 나타내었다(도 1). 따라서, 이 후의 모든 실험은 15시간동안 배양한 후 확인하였다.As a result, the growth of the cells began to increase sharply from 6 hours of cultivation, showed a maximum growth after 15 hours of cultivation, and decreased thereafter (FIG. 1). Therefore, all subsequent experiments were confirmed after incubation for 15 hours.
<1-3> 청국장 추출물의 제조<1-3> Preparation of Cheonggukjang Extract
청국장을 제조하기 위하여, 상기 실시예 <1-1>에서 분리한 균주를 30℃에서 18시간동안 TSB 배지(Difco Co. USA)에서 배양한 후 종균으로 사용하였다. 경주시에서 재배된 대두를 24시간동안 대두 부피의 2배의 물에 침지한 후 채로 걸러 물을 제거하고, 100℃에서 두시간 동안 가열한 후 식혔다. 대두의 온도가 37℃ 정도가 되었을 때 미리 준비한 종균을 접종하였다. 30-37℃에서 24시간동안 배양하여 청국장을 제조하였으며, 이후 상기 청국장 부피의 2배 가량의 물을 가하여 100℃에서 2시간동안 가열한 후, 채로 걸러내어 청국장 추출물로 사용하였다.To prepare Cheonggukjang, the strain isolated in Example <1-1> was used as a seed after incubating in TSB medium (Difco Co. USA) for 18 hours at 30 ° C. Soybeans grown in Gyeongju were immersed in water twice the volume of soybeans for 24 hours, filtered to remove water, heated at 100 ° C. for 2 hours, and cooled. When the temperature of the soybean became about 37 ° C., the prepared seed was inoculated. Cheonggukjang was prepared by incubating at 30-37 ° C. for 24 hours, and then water was added at about twice the volume of Cheonggukjang and heated at 100 ° C. for 2 hours, and then filtered and used as extract.
<1-4> 혼합 추출물 용액의 제조<1-4> Preparation of the mixed extract solution
상기 실시예 <1-3>에서 제조한 청국장 추출물에 시중에서 구입한 양조식초를 2:1의 비율로 혼합하여 혼합 추출물 용액을 제조하였다. 상기 혼합 추출물 용액을 100-500배액으로 희석하여 실험에 사용하였다.Brewed vinegar commercially purchased in the Cheonggukjang extract prepared in Example <1-3> in a ratio of 2: 1 to prepare a mixed extract solution. The mixed extract solution was diluted to 100-500 times and used for the experiment.
실시예 2. 혼합 추출물 용액 시료의 처리Example 2 Treatment of Mixed Extract Solution Samples
경주시에 있는 배, 사과, 복숭아를 시험 작목으로 하여 관주 또는 엽면 살포를 240시간(10일) 간격으로 각각 6회 처리하였으며, 이후 전반기 및 후반기로 나누어 수확한 과일의 GABA 함유량을 측정하였다. GABA 함유량의 측정은 부경대학교 사료영양분석센터와 한국화학시험연구원에 의뢰하여 분석하였다.Pears, apples, and peaches in Gyeongju were treated 6 times at intervals of 240 hours (10 days) with irrigation or foliar spraying, and the GABA content of the harvested fruit was measured in the first and second half. GABA content was analyzed by Pookyong University Feed Nutrition Analysis Center and Korea Research Institute for Chemical Testing.
<2-1> 전반기 수확 과일의 <2-1> First half harvest of fruit GABAGABA 함유량의 변화 Change of content
배의 경우 유리 아미노산을 관찰한 결과, 시료군과 대조군의 GABA 함유량이 각각 3.505 ㎎/㎏와 1.112 ㎎/㎏로서 시료군이 대조군에 비해 약 3배 이상 GABA 함유량이 증가하였다(도 2). 또한, 복숭아의 경우에는 시료군과 대조군이 각각 1.768 ㎎/㎏과 1.273 ㎎/㎏(도 3), 사과의 경우에는 시료군과 대조군이 각각 1.061 ㎎/㎏과 0.594 ㎎/㎏으로 나타나(도 4), 모든 시료군이 대조군에 비해 GABA 함유량이 1.5∼3배 증가하는 경향을 나타내었다. 특히, 배의 경우는 GABA 함유량의 변화가 크게 나타났으며, 다음으로 사과, 복숭아 순이었다.In the case of pears, free amino acids were observed, and the GABA contents of the sample group and the control group were 3.505 mg / kg and 1.112 mg / kg, respectively, and the sample group increased the GABA content more than three times compared to the control group (FIG. 2). In the case of peach, the sample group and the control group were 1.768 mg / kg and 1.273 mg / kg (Fig. 3), respectively, and in the case of apples, the sample group and the control group were 1.061 mg / kg and 0.594 mg / kg, respectively (Fig. 4). ), All the sample groups showed a 1.5 to 3 fold increase in GABA content compared to the control group. In the case of pears, the GABA content was significantly changed, followed by apple and peach.
아울러, 부경대학교 사료영양연구소에서 실험한 결과인 표 2를 참조하면, 시료군의 경우 GABA 함유량의 증가와 더불어 과일내 유기산의 변화가 관찰되었으며, 이로 인해 시비 조건에 대한 검토 연구를 시행하면 GABA 이외의 다른 생리활성 물질에 대한 조절도 가능하리라 판단된다. 또한, 사과의 경우에는 GABA 함유량의 증가뿐만 아니라 대조군에서 관찰되지 않는 유기산인 발린, 이소루신, 루신, 페닐알라닌이 시료군에서 새로이 발생됨으로써, 적절한 조건에 따른 유용한 생리활성 물질을 재배시 과일 내에서 변화를 줄 수 있다는 큰 가능성을 나타내었다. 또한, 복숭아의 경우에도 대조군에서 관찰되지 않는 유리 아미노산인 트레오닌이 시료군에서 관찰되었다.In addition, referring to Table 2, a result of experiments conducted at the Pukyong National University Institute of Feed and Nutrition, the increase of GABA content and change of organic acid in the fruit were observed in the sample group. It may be possible to control other bioactive substances. In addition, in the case of apples, not only the GABA content was increased, but also organic acids not found in the control group, such as valine, isoleucine, leucine, and phenylalanine, were newly generated in the sample group. It showed great possibility to give. In the case of peach, threonine, a free amino acid not observed in the control group, was observed in the sample group.
상기에서, A1, A2, B1, B2, C1, C2는 각각 복숭아 조생종 처리군, 복숭아 조생종 무처리군, 사과 조생종 처리군, 사과 조생종 무처리군, 배 조생종 처리군, 배 조생종 무처리군를 나타낸다.In the above, A1, A2, B1, B2, C1, C2 represents a peach crude seed treated group, peach crude seed untreated group, apple crude seed treated group, apple crude seed untreated group, pear crude seed treated group, pear crude seed untreated group, respectively.
<2-2> 하반기 수확 작물의 GABA 함유량 변화<2-2> Changes in GABA Content in Second Half Harvested Crops
하반기에 수확한 사과와 배에 대한 GABA 함유량의 변화를 관찰하였다.Changes in GABA content of apples and pears harvested in the second half were observed.
그 결과, 사과의 경우에는 GABA 함유량이 약간 증가하는 경향을 나타내었으며, 배의 경우에는 약 1.7배 내지 2.4배 정도의 GABA 함유량이 증가하였다(표 3). 표 3은 한국화학시험연구원에서 실험한 결과이다.As a result, in the case of apples, the GABA content was slightly increased, and in the case of pears, the GABA content was increased by about 1.7 to 2.4 times (Table 3). Table 3 shows the results of experiments conducted by the Korea Testing Institute.
그러나, 전반기 수확작물에 비해 그 증가 경향이 다소 낮은 결과를 나타내었는데, 이는 품종에 따른 GABA 함유량의 차이에 기인하거나, 과일의 수확시기의 온도에 의한 영향에 기인한 것으로 생각된다.However, the increase tended to be slightly lower than that of the first half harvested crop, which may be due to the difference in GABA content according to the variety or the influence of the temperature of the harvest time.
상기 결과로부터, 하반기 수확한 사과, 배 모두 GABA 함유량의 증가가 관찰되었으며, 이를 통해 생리활성 물질인 GABA가 함유된 기능성 과일을 생산할 수 있음을 확인하였다.From the above results, an increase in GABA content was observed in both apples and pears harvested in the second half, and it was confirmed that functional fruit containing GABA, which is a bioactive substance, could be produced.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 방법은 생체내에서 다양한 기능을 하는 생리활성 물질인 GABA의 함유량이 증가된 과일을 친환경적인 방법으로 용이하게 생산할 수 있으므로, 과수 농가의 경쟁력 확보 및 소득증대에 기여할 수 있다.As described above, the method of the present invention can easily produce fruits with increased content of GABA, a bioactive substance that functions in various ways in vivo, in an environmentally friendly manner, thereby contributing to securing competitiveness and increasing income for fruit farmers. Can be.
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