KR20150131483A - 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법 - Google Patents

항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법 Download PDF

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임은정
조승화
조성호
정도연
박준영
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재단법인 발효미생물산업진흥원
농업회사법인 한국절임 주식회사
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Abstract

본 발명은 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1 내지 10%(w/v)의 도라지를 포함하는 배양액에 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 균주를 접종하여 20 내지 40℃에서 8 내지 24시간 동안 발효하는 것을 특징으로 하는 발효액의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 도라지 발효액은 항산화 효과 및 알파-글루코시데이즈 저해 효과를 갖는 기능성 식품 제조에 유용하게 이용될 것이다.

Description

항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법{Method for producing Platycodon grandiflorus fermented broth with enhanced antioxidant activity and inhibition activity of alpha-glucosidase}
본 발명은 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법에 관한 것이다.
도라지는 한의학에서는 길경(桔梗)이라고 하며, 초롱과에 속하는 다년생초로서 한국을 비롯한 중국, 일본 등지에 자생하며, 배농, 거담, 기관지염, 천식 등의 호흡기계 질환에 사용되어온 생약재로서 도라지가 배합되어 있는 한방처방 개수는 동의보감에 273건, 방약합편에 49건이 수록되어 있을 정도로 다양한 약리작용을 가지고 있다.
현재 알려진 도라지의 주요 약리성분은 트리테르페노이드(triterpenoid)계 사포닌(saponin)으로 동물실험에서 이 물질은 진해, 거담작용, 중추신경억제작용(진정, 진통, 해열효과), 급만성염증에 대한 항염증 작용, 항궤양 및 위액분비 억제작용, 혈관을 확장하여 혈압을 낮추는 항콜린작용, 혈당강하작용, 콜레스테롤대사 개선작용 등이 있는 것으로 밝혀졌다. 이외에 도라지의 열수 및 에탄올 추출물은 곰팡이의 아프라톡신을 억제하며, 이눌린 분획은 식균 작용과 고형암 및 복수암에 대한 강력한 항종양 효능이 있고, 40% 도라지 엑기스는 알코올 흡수 억제작용이 규명된 바 있다. 도라지는 기침과 해소를 위해 생도라지를 구워먹거나 건 도라지를 끓여 먹는 등의 형태로 활용되고 있다.
또한, 최근 연구에서는 도라지의 유효성분 중에서 프리티코딘 D가 증가된 발효 도라지 제조방법(한국공개특허 제2013-0011013호)이 개시되었으며, 홍삼 추출물 및 도라지를 포함하는 약초 발효물이 면역 증강용 또는 항산화 건강 식품 조성물(한국공개특허 제2011-0080470호)이 알려져 있으나, 아직까지는 도라지를 이용하여 효과적으로 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성을 증진시키는 방법에 대해서는 알려져 있지 않다.
상기한 문제를 해결하기 위한, 본 발명의 목적은 도라지의 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성을 보다 향상시킨 건강기능식품을 제조하기 위한 도라지 발효액의 제조방법을 제공하고자 하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (1) 도라지가 포함된 배양액을 멸균하는 단계; (2) 상기 단계 (1)의 멸균 배양액에 유산균을 접종하는 단계; 및 (3) 상기 단계 (2)에서 유산균이 접종된 배양액을 20 내지 40℃에서 8 시간 내지 24시간 동안 발효하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에서 제조된 도라지 발효액을 유효성분으로 하는 항산화 기능성 식품을 제공한다.
본 발명은 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법에 관한 것으로, 도라지를 이용하여 제조된 유산균 발효액은 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 있는 기능성 식품으로의 이용가치가 있는 것이다.
도 1은 10%(w/v)의 도라지를 포함하는 배양액에서 유산균주별 배양액의 pH 변화를 나타낸 그래프이다.
도 2는 배양액에 함유된 도라지의 농도별 배양액의 pH 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3은 배양 온도별 배양액의 pH 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 당도별 배양액의 pH 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 발효 시간별 배양액의 pH 변화를 나타낸 그래프이다.
도 6은 1%(w/v) 도라지 발효액의 유산균 발효 전후의 DPPH 라디칼 소거 활성을 나타낸 그래프이다.
도 7은 10%(w/v) 도라지 발효액의 유산균 발효 전후의 pH 및 총산도를 나타낸 그래프이다.
도 8은 10%(w/v) 도라지 발효액의 유산균 발효 전후의 당도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 10%(w/v) 도라지 발효액의 유산균 발효 전후의 CFU 변화를 나타낸 그래프이다.
도 10은 도라지 발효액의 알파-글루코시데이즈(α-glucosidase) 저해활성을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(1) 도라지가 포함된 배양액을 멸균하는 단계;
(2) 상기 단계 (1)의 멸균 배양액에 유산균을 접종하는 단계; 및
(3) 상기 단계 (2)에서 유산균이 접종된 배양액을 20 내지 40℃에서 8 시간 내지 24시간 동안 발효하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법을 제공한다.
상기 단계 (1)에서 배양액에 포함된 도라지는 1 내지 10%(w/v)인 것이 바람직하지만 이에 한정되지 않으며, 가장 바람직하게는 배양액에 도라지 1~5%(w/v)가 포함된 것이다.
상기 단계 (1)의 멸균은 121℃에서 15 내지 20분 동안 멸균하는 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.
상기 단계 (1)의 도라지는 분말 형태인 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않고, 필요에 따라 도라지 추출물 등 다양한 형태의 것을 사용하는 것이 가능하다.
상기 유산균은 산 생산능이 우수하며 인체에 무해한 균주라면 어느 것을 사용하여도 무방하나, 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 균주인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) SRCM100309, SRCM100318 또는 SRCM100320 균주를 사용하는 것이다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에서 제조된 도라지 발효액을 유효성분으로 하는 항산화 기능성 식품을 제공한다.
본 발명의 도라지 발효액을 식품첨가물로 사용하는 경우, 상기 도라지 발효액을 그대로 첨가하거나 다른 식품 또는 식품 성분과 함께 사용될 수 있고, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다. 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적(예방, 건강 또는 치료적 처치)에 따라 적합하게 결정될 수 있다. 일반적으로, 식품 또는 음료의 제조시에 본 발명의 발효액은 원료에 대하여 15 중량부 이하, 바람직하게는 10 중량부 이하의 양의로 첨가된다. 그러나, 건강 및 위생을 목적으로 하거나 또는 건강 조절을 목적으로 하는 장기간의 섭취의 경우에는 상기 양은 상기 범위 이하일 수 있으며, 안전성 면에서 아무런 문제가 없기 때문에 유효성분은 상기 범위 이상의 양으로도 사용될 수 있다.
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 구체적인 예로, 상기 도라지 발효액을 이용하여 농산물, 축산물 또는 수산물의 특성을 살려 변형시키는 동시에 저장성을 좋게 한 가공식품을 제조할 수 있다. 이런 가공식품에는 예를 들어, 과자, 음료, 주류, 발효식품, 통조림, 우유가공식품, 육류가공식품, 국수 등을 포함한다. 과자는 비스킷, 파이, 빵, 캔디, 젤리, 껌, 시리얼(곡물푸레이크 등의 식사대용품류 포함) 등을 포함한다. 음료는 탄산음료, 기능성이온음료, 쥬스(예를 들어, 사과, 배,포도, 알로에, 감귤, 복숭아, 당근, 토마토쥬스 등), 식혜 등을 포함한다. 주류는 청주, 위스키, 소주, 맥주,양주, 과실주 등을 포함한다. 발효식품은 간장, 된장, 고추장 등을 포함한다. 통조림은 수산물 통조림(예를 들어, 참치, 고등어, 공치, 소라 통조림 등), 축산물 통조림(쇠고기, 돼지고기, 닭고기, 칠면조 통조림 등), 농산물 통조림(옥수수, 복숭아, 파인애플 통조림 등)을 포함한다. 우유가공식품은 치즈, 버터, 요구르트 등을 포함한다. 육류가공식품은 돈까스, 비프까스, 치킨까스, 소세지, 탕수육, 너겟류, 너비아니 등을 포함한다. 밀봉포장생면 등의 국수를 포함한다. 이 외에도 상기 조성물은 레토르트식품, 스프류 등에 사용될 수 있다.
또한, 상기 도라지 발효액을 이용하여 기능성식품, 건강식품 또는 건강보조식품을 제조할 수 있다. 기능성식품, 건강식품 또는 건강보조식품은 영양 기능 외에도 생리활성 성분을 포함하여 생체조절 기능을 제공하는 식품을 의미하고, 본 발명의 도라지 발효액은 항산화 효과 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성을 가지므로 기능성식품, 건강식품 또는 건강보조식품 등의 제조에 이용될 수 있다.
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.
실시예 1.유산균의 최적 발효조건 확립
1) 향토자원 배지의 제조 및 유산균 배양
순창지역에서 재배되는 도라지를 이용하여 기능성 발효액을 제조하기 위해 하기의 방법으로 유산균 발효용 배지를 제조하였다.
도라지는 100% 분말(가루)을 사용하여 증류수로 희석한 후, 멸균하여 유산균 발효용 배지를 제조하였다.
유산균은 선발된 3종의 유산균(락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) SRCM100309, SRCM100318 및 SRCM100320 균주)을 MRS배지에서 전 배양하여 활성화 시킨 후, 상기 제조한 도라지 배지에 접종하여 30℃에서 24 및 48시간 동안 100rpm으로 교반하며 배양하였다. 배양 후 배양액의 pH를 측정하여 pH 감소 값이 큰 균주를 선발하여 사용하고자 하였다.
상기 도라지 발효액은 10%(w/v) 도라지가 함유되도록 제조하였고, 이후 유산균을 배양하여 배양액의 pH를 측정한 결과, 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 3종의 균주 중에서 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) SRCM100318 및 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) SRCM100320 균주의 pH 값이 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) SRCM100309 균주에 비해 다소 낮은 것으로 나타났고, 24시간 배양한 후와 48시간 배양한 후의 pH가 거의 비슷하여 배양시간에 다른 차이는 크지 않다는 것을 확인하였다(도 1). 도 1에 나타난 결과를 토대로 도라지 발효액 제조에 사용할 균주를 pH가 가장 낮은 발효액을 생산하는 균주인 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) SRCM100320 균주로 확정하였다.
2) 배양 조건의 확립
선발된 유산균 Lactobacillus plantarum SRCM 100320 균주는 배양조건을 각각 다르게 하여 배양한 후 pH를 측정하여 최적의 배양조건을 확인하고자 하였다.
선발된 유산균은 도라지 배지에 접종하여 도라지 농도(1%(w/v), 5%(w/v), 10%(w/v)), 배양온도(20℃, 30℃, 40℃), 당도(무처리, 6brix, 10brix)를 달리하여 배양 후 pH를 측정하여 최적배양조건을 확인하고자 하였다.
① 도라지 농도에 따른 pH 확인: 도라지를 각각 1%(w/v), 5%(w/v), 10%(w/v)의 농도로 첨가한 배지를 만들어 멸균한 뒤, 균주를 접종하고 30℃에서 12시간 동안 100rpm으로 교반하면서 배양액의 pH 변화를 측정하였다. pH 변화를 측정한 결과는 1 내지 10%(w/v) 도라지를 포함하는 배양액의 pH 변화는 거의 차이가 없었고, 1%(w/v) 도라지를 포함하는 배양액에서 배양하는 것이 충분한 것으로 판단하였다(도 2).
② 배양온도에 따른 pH 확인: 5%(w/v)의 도라지를 각각 첨가한 배지를 만들어 멸균한 뒤, 당도를 MRS 배지와 같이 6 brix로 조정하였다. 균주를 접종하고 각각 20℃, 30℃, 40℃에서 12시간 동안 100rpm으로 교반하면서 배양액의 pH 변화를 측정하였다. 배양온도에 따른 pH 변화는 30℃에서 배양한 경우가 가장 낮은 pH 값을 나타냈다(도 3).
③ 당도에 따른 pH 확인: 5%(w/v)의 도라지를 각각 첨가한 배지를 제조하여 멸균한 뒤, 당도를 측정하여 당도 무처리구, 6brix, 10brix로 조정한 뒤 멸균한 배지에 균주를 접종하고 30℃에서 12시간 동안 100rpm으로 교반하면서 배양액의 pH 변화를 측정하였다. 당도에 따른 pH 차이가 크지 않은 것으로 나타나 별도로 brix를 조절하지 않고 도라지 10% 배지가 원래 함유한 당만으로도 충분한 배양이 가능함을 알 수 있었다(도 4). 따라서 1%(w/v) 농도의 도라지를 포함하는 배지에 따로 당도는 조절하지 않고 제조하여 30℃에서 배양하는 것을 최적발효조건으로 확립하였다.
3) 최적의 발효 시간별 분석
확립된 최적발효조건으로 1%(w/v) 도라지 배지를 제조하여 멸균한 뒤 균주를 접종하고 30℃에서 발효시간별(0, 12, 24시간)로 pH 변화를 확인하였다. 배양 12시간 발효에 의해 pH가 3.8까지 감소하였고, 24시간 발효하여도 큰 차이를 보이지 않았다(도 5). 따라서 12시간 배양만으로도 유산균이 충분히 성장하여 산을 생성하는것으로 판단하였다.
실시예 2. 산업적으로 적용하기 위한 대용량의 기능성 발효액의 제조
상기 최적의 발효조건을 확립하여 개발된 발효액을 대량 생산하기 위해, 함량의 증가 및 대용량 발효를 실시하였다. 대용량 발효를 위하여 발효조를 사용한 발효를 시행하였다. 도라지 발효액은 총 용량 2.5ℓ에 배지농도 10%(w/v), 배양온도 30℃, 100rpm으로 12시간 유산 발효하였다. 발효액은 발효 전, 후에 샘플링하여 향후 기능성 및 품질분석에 사용하였다.
실시예 3. 발효액의 기능성 성분 분석
1) 재료
순창의 향토자원인 도라지는 (재)발효미생물산업진흥원에서 분리하여 보관중인 유산균을 이용하여 본 발명에서 최적화한 최적의 발효조건으로 발효액을 제조하였다. 이때 유산균을 접종한 처리구는 발효 전, 후에 샘플링하여 냉동실에 보관하여 사용되었다. 발효액은 10,000rpm에서 20분간 원심분리한 후 0.45㎛ 실린지 필터를 이용하여 제균한 후 기능성 실험에 사용하는 재료로 사용하였다.
2) 분석방법
① 총 폴리페놀 ( polyphenol ) 함량
총 페놀 함량은 Folin-Denis 변법에 따라 추출된 시료를 농도별로 적절히 희석한 후 측정하였다. 각 농도별 시료 200㎕에 Folin-Ciocalteu reagent 12.5㎕를 혼합하여 교반한 뒤, 120분 동안 상온에서 방치하여 반응시켰다. 반응액의 흡광도 값은 UV-Vis 분광기(UV-Vis spectrophotometer; DU 800, Beckman coulter, Fullerton, CA, USA)를 사용하여 750 nm에서 분석하였다. 총 페놀 함량은 갈릭산(gallic acid)를 분석시료와 동일한 방법으로 분석하여 얻은 표준 검량선으로부터 시료 추출물의 총 페놀 함량을 산출하였고, 총 폴리페놀 함량은 1ℓ중의 mg gallic acid equivalent로 나타내었다.
도라지를 1%(w/v) 함유하고 있는 유산균을 접종한 발효액의 폴리페놀 함량을 측정한 결과는 표 1에 나타낸 바와 같이 도라지 발효액은 균주를 접종하지 않은 대조구(유산균을 포함하지 않은 배양액)보다 폴리페놀 함량이 약간 증가한 정도로 확인되었다.
표 1. 1%(w/v) 도라지 발효액의 폴리페놀 함량
Figure pat00001
10%(w/v) 도라지 발효액의 폴리페놀 함량을 측정한 결과는 표 2에 나타내었다. 도라지 유산균 발효액은 대조구에 비하여 균주를 접종한 발효구에서 142.38mg/L로 높아지는 경향을 보였다.
표 2. 10%(w/v) 도라지 발효액의 폴리페놀 함량
Figure pat00002

② DPPH 라디칼 소거능 측정
DPPH는 아스코르브산(ascorbic acid), 토코페롤(tocophenol), 폴리하이드록시(polyhydroxy) 방향족 화합물, 방향족 아민에 의해서 환원되어 짙은 자색이 노란색으로 탈색되는 정도를 측정하는 것으로, 항산화 물질의 전자공여능을 측정할 때 사용되고 있다. 즉, DPPH는 분자 내에 위치한 안정한 라디칼을 함유하지만 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 있는 물질과 만나면 라디칼이 소거되며, 이때의 DPPH의 거동은 수산기(-OH)와 유사하다. 이런 DPPH 라디칼이 감소하는 정도를 분광광도계로 측정하여 시료의 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성을 측정하는 방법으로 널리 쓰이고 있다.
DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) 라디칼 소거능은 Blois (1958)의 방법을 변형하여 전자공여능(electron donationg abilities, EDA)에 대한 효과로 각 시료의 환원력을 측정하였다. 즉, 시료 50㎕에 0.15 mM DPPH 용액(99%(v/v) MeOH에 용해) 150㎕을 가한 후 30분간 상온에서 방치한 후, 분광광도계를 사용하여 흡광도 517 nm에서 흡광도의 변화를 측정하였다. 각 시료의 라디칼 소거능은 하기 식(1)에 의해 시료 첨가구 및 무첨가구 사이의 흡광도 차이를 백분율(%)로 나타내었다.
식(1)
전자공여능(%) = [1-(시료 첨가구의 흡광도/무 첨가구의 흡광도)] × 100
1%(w/v) 도라지 발효액의 DPPH 라디컬 소거활성은 표 3 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 도라지 발효액은 양성 대조구인 토코페롤(1%(v/v))에 비해 낮은 함량이지만 균주를 접종하지 않은 대조구에 비해 높은 활성을 나타내었다.
표 3. 1%(w/v) 도라지 발효액의 DPPH 라디칼 소거 활성
Figure pat00003

③ α-G lucosidase 저해활성 균주 스크리닝
각각의 균주들은 MRS(Lactobacilli MRS broth media, Difco) 배지에 30℃, 2~5일간 정치배양 하였고, 100㎕에서 배양액을 5분간 열처리한 후 원심분리(9,200g, 10분)하여 얻어진 상등액을 알파-글루코시데이즈(α-glucosidase) 저해활성의 검토를 위한 시료로 사용하였다. AGI (α-glucosidase inhibitory) 활성은 하기 같은 방법으로 측정하였다. 즉, 시료 50㎕에 0.5 U/㎖ 알파-글루코시데이즈(α-glucosidase) 효소액 50㎕ (in 0.1M PBS, pH 6.8)을 혼합하여 37℃에서 10분 동안 pre-incubation하였다. 3 mM ρ-NPG (ρ-nitro-phenyl-α-glucopyranoside, in 0.1M PBS, pH 6.8) 100㎕을 가한 후 37℃에서 10분간 반응시킨 후 0.1M Na2CO3 100㎕를 가하여 반응을 정지시켰다. 이 때 생성된 ρ-nitrophenol의 양을 분광광도계(elisa reader, Infinite 200 TECAN)를 사용하여 흡광도 405 nm에서 측정하였다. 이 때 대조구는 배양액 대신 0.1M PBS(pH6.8)을 사용하였으며, blank로는 균주 배양액 및 효소액 대신 0.1M PBS(pH6.8)을 사용하였다.
식(2)
효소 저해능(%) = [ 1 - (반응구의 ρ-nitrophenol 생성량/ 무 처리구의 ρ-nitrophenol 생성량)] × 100
각각의 균주들의 AGI(α-glucosidase inhibitory) 활성을 측정한 결과는 하기 표 4와 같았다.
표 4. 분리 균주들의 AGI (α-glucosidase inhibitory) 활성
Figure pat00004
④ α-glucosidase 저해활성
AGI (α-glucosidase inhibitory) 활성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다. 즉, 시료 50㎕에 0.5 U/㎖ α-glucosidase 효소액 50㎕ (in 0.1M PBS, pH 6.8)을 혼합하여 37℃에서 10분 동안 pre-incubation하였다. 3 mM ρ-NPG (ρ-nitro-phenyl-α-glucopyranoside, in 0.1M PBS, pH 6.8) 100㎕를 가한 후, 37℃에서 10분간 반응시킨 후 0.1M Na2CO3 100㎕를 가하여 반응을 정지시켰다. 이 때 생성된 ρ-nitrophenol의 양을 분광광도계(elisa reader, Infinite 200 TECAN)를 사용하여 흡광도 405 nm에서 측정하였다. 이때 control은 배양액 대신 0.1M PBS(pH6.8)을 사용하였으며, blank로는 균주 배양액 및 효소액 대신 0.1M PBS(pH6.8)을 사용하였다.
최종 선정된 발효액의 α-glucosidase 저해활성은 도 10 및 표 5에 나타내었다. 도라지 발효액은 발효시간이 지남에 따라 증가하는 경향을 나타내었고, 균주를 접종하지 않은 대조구에 비해 균주를 접종한 발효액이 더 높은 활성을 나타내었다.
표 5. 유산균 발효액(1%(w/v) 도라지 함유)의 α-glucosidase 저해활성
Figure pat00005

실시예 4. 도라지 발효액의 품질특성 분석
상기 실시예 2에서 제조된 도라지 발효액의 품질 특성 및 미생물학적 특성을 분석하였다. 품질특성은 pH, 총산도, 당도, 미생물 생육정도를 파악하였으며, 미생물학적 특성 분석은 세균수, 진균수(곰팡이, 효모)는 시료 10 g을 멸균한 식염수에 넣어 교반한 후 희석해서 페트리필름( PetrifilmTM aerobic count, yeast and mold count; 3M, USA)를 이용하여 측정하였고, 식중독 미생물 분석은 식품공전법에 준하여 실시하였다.
선발된 균주의 산 생산 능력은 중화적정을 통한 총산도(%) 측정으로부터 확인하였다. 중화적정 실험을 위해 분리한 균주를 10%(v/v)의 에탄올로 조정된 GYE배지(1% 효모추출물, 5%(w/v) 포도당, 10%(v/v) 에탄올)에 접종하여 27℃에서 170rpm으로 3일간 진탕배양 하였다. 배양액을 증류수로 20배 희석한 후 1% 페놀프탈레인 40㎕를 첨가한 후 30초 동안 붉은색을 띌 때까지 0.1N NaOH를 50㎕씩 첨가하였다. 중화 적정에 첨가된 0.1N NaOH의 양을 이용하여 총산도(%)를 하기 식(3)으로 계산하였다.
식 (3)
총산도(%) = [(0.1N NaOH 적정량(㎖)×계수(0.0063)×희석배수(20))/(시료량(㎖))] × 100
도라지 유산균 발효액의 경우, 발효 후에 pH는 3.0, 총산도(%)는 0.7%, 당도는 6 brix, 균체량은 10.84 log10CFU/ml을 나타내었다(도 7 내지 9).
최종 발효액의 미생물학적 특성을 분석한 결과는 표 6과 같으며, 발효액의 총균수는 1011CFU/g이 검출되었으며, 진균 및 식중독 미생물은 모든 발효에서 검출 되지 않았다.
표 6. 최종발효액의 미생물학적 특성
Figure pat00006

Claims (7)

  1. (1) 도라지가 포함된 배양액을 멸균하는 단계;
    (2) 상기 단계 (1)의 멸균 배양액에 유산균을 접종하는 단계; 및
    (3) 상기 단계 (2)에서 유산균이 접종된 배양액을 20 내지 40℃에서 8 시간 내지 24시간 동안 발효하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유산균은 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 균주인 것을 특징으로 하는 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) 균주는 락토바실러스 플랜타룸 SRCM100309, SRCM100318 또는 SRCM100320 균주인 것을 특징으로 하는 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계 (1)의 배양액은 1 내지 10%(w/v)의 도라지가 함유된 배양액인 것을 특징으로 하는 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단계 (1)의 도라지는 분말 형태인 것을 특징으로 하는 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조된 항산화 활성 및 알파-글루코시데이즈 저해 활성이 증진된 도라지 발효액.
  7. 제6항의 도라지 발효액을 유효성분으로 하는 항산화 기능성 식품.
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KR20190030850A (ko) * 2017-09-15 2019-03-25 (주)자연애제약 프로토카테큐산, 에피카테킨 및 올레산이 강화되고 증진된 알파-글루코시다제 및 췌장 리파아제 저해활성을 갖는 도라지 및 그 제조방법
KR20220146014A (ko) 2021-04-23 2022-11-01 강원대학교산학협력단 면역과민반응에 의한 피부상태 개선 도라지 발효물 제조방법

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