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수삼추출물을 이용한 노루궁뎅이버섯 균사체의 jar fermenter에서의 발효조건 최적화
박창규(Chang-Kyu Park),도기(Qi Tu),조주현(Ju-Hyun Cho),유광원(Kwang-Won Yu),정헌상(Heon-Sang Jeong),이현용(Hyeon-Yong Lee),정재현(Jae-Hyun Jeong) 한국식품과학회 2010 한국식품과학회지 Vol.42 No.1
노루궁뎅이버섯 균사체(Hericium erinaceum)의 심부발효물로부터 기능성소재를 얻기 위하여 flask 배양에서 적당한 기본 배지를 선정하였고, jar fermenter에서 선정된 mushroom complete medium(MCM)에 수삼추출물을 첨가하여 최적 발효조건을 검토하였다. 기본 액체배지 중 수삼추출물이 0.5% 첨가된 MCM에서 25℃, pH 5.5의 조건으로 10일 경과 후 5.89 g/L의 가장 높은 균사체 건조균체량(mycelial dry weight, MDW)을 나타내었다. 발효물의 대량생산을 위한 50 L jar fermenter의 액체배양에서도 25℃, pH 5.5와 교반속도 120 rpm과 0.4 vvm의 통기속도로 최적화 되었으며, 이러한 조건하에서 5일 배양으로 최대 MDW인 4.28 g/L을 얻을 수 있었다. 또한 MCM에 첨가되는 수삼추출물의 양을 jar fermenter에서 검토한 결과, 수삼추출물 5%가 첨가되는 군(HE-GE-5)의 최적 발효조건하에서 4.93 g/L의 최대 건조균체량을 나타내었다. 한편 수삼추출물이 첨가된 노루궁뎅이버섯 균사체의 발효물의 특성을 검토하기 위하여 심부발효물의 조다당획분을 조제한 후 구성분과 면역활성을 살펴본 결과, 최대 MDW를 나타낸 수삼추출물 5% 첨가 심부발효물의 조다당(HE-GE-CP-5)은 주로 중성당(63.2%)과 함께 상당량의 산성당(19.3%)과 소량의 단백질(8.8%)로 구성됨을 알 수 있었으며 마이토젠과 골수세포 증식활성이 균사체만의 심부발효물 조다당보다 증강되고 있음을 알 수 있었다. To obtain functional materials from a submerged culture of Hericium erinaceum, a suitable basal medium for flask culture was screened and the optimal culture conditions in a jar fermenter were investigated with the addition of ginseng extracts (GE) to the basal liquid medium. Of all tested basal liquid media, the mushroom complete medium (MCM) supplemented with 0.5% of GE produced the highest mycelial dry weight (MDW) of 5.91 g/L in the flask, which reached a plateau at 25℃, pH 5.5 after 10 days. The submerged culture conditions for the mass production of mycelia in a 50 L jar fermenter were also optimal at 25℃, pH 5.5, 120 rpm agitation speed and 0.4 vvm aeration rate. Under these conditions, the maximum MDW was produced, which reached a value of 4.28 g/L within 5 days. When we investigated the effects of the amount of GE in the MCM on the production of MDW in the jar fermenter, the addition of 5% GE (HE-GE-5) under the optimal culture conditions produced the maximum MDW (4.93 g/L). In addition, the crude polysaccharide of HE-GE-5 contained mainly neutral sugars (63.2%) with considerable amounts of uronic acid (19.3%) and a small amount of proteins (8.8%) and it had potent immunostimulation properties.
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균사체를 이용한 수삼 고체발효물의 화학적 조성 및 면역 활성
박창규(Chang-Kyu Park),김훈(Hoon Kim),도기(Qi Tu),유광원(Kwang-Won Yu),정헌상(Heon-Sang Jeong),이현용(Hyeon-Yong Lee),정재현(Jae-Hyun Jeong) 한국식품영양과학회 2009 한국식품영양과학회지 Vol.38 No.9
기능성음료 등에 수삼을 적극적으로 활용하기 위하여 영지버섯(Ganoderma lucidum), 노루궁뎅이버섯(Hericium erinaceum) 및 상황버섯(Phellinus linteus)의 균사체를 이용한 균사체의 수삼 고체발효물을 조제하였다. 일반성분 분석결과, 고체발효물(4.66~12.02%)은 수삼(1.6%)보다 많은 조지방을 함유하고 있었고 조단백질의 경우에는 이와 반대로 고체발효물에서 수삼보다 함량이 적었다. 본 연구에서는 이와 같이 조제한 수삼의 균사체 고체발효물에 대하여 마이토젠 활성을 검토한 결과, WG-PL 열수추출물의 마이토젠 활성은 수삼 또는 3종류의 균사체만의 발효물(GL, HE, PL)로부터 조제된 열수추출물보다 IL-2 생산능(saline control의 1.64배)과 비장세포 증식활성(1.47배)에서 유의적으로 더 높은 활성을 보였다. 또한 수삼 고체발효물과의 반응에서 마크로파지 lysosomal phosphatase 활성(WG-HE; 1.32배)과 NO 및 TNF-α 생산능(WG-HE: 50 μg/mL의 시료 농도에서 2.27배, WG-PL: 3.56배)이 WG 또는 균사체보다 유의적으로 우수한 활성을 나타내었다. 이러한 결과로부터 수삼의 유용균사체 고체발효물의 열수추출물은 고체발효에 의해 수삼과는 다른 화학적 조성을 포함하고 있음을 알 수 있었으며 이러한 조성이 면역 활성에 유용하게 기여하는 것으로 확인되었다. For the utilization of Korean ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer) in the functional drink, we prepared the fermented Korean ginseng with mushroom mycelia (Ganoderma lucidum; WG-GL, Hericium erinaceum; WG-HE and Phellinus linteus; WG-PL) by solid culture. A proximate analysis showed that the fermented Korean ginseng contained significantly more crude fat (4.66~12.02%) than Korean ginseng (WG, 1.61%) whereas crude protein content of WG (13.64%) was higher value than those of the ferments (7.60~12.57%). When we also evaluated effects of the fermented Korean ginseng on the mitogenic activity, hot-water extract from WG-PL was significantly higher than those of WG or mycelia only fermentation (GL, HE and PL) as analyzed by IL-2 production (1.64-fold of the saline control) and proliferation of splenocytes (1.47-fold). In addition, the lysosomal phosphatase activity (WG-HE; 1.32-fold) and NO/TNF-α production (WG-HE; 2.27-fold of the saline control at 50 ㎍/mL, WG-PL; 3.56-fold, respectively) from macrophage in the presence of the fermented Korean ginseng were higher than those of WG or mycelia fermentation. These results indicate that hot-water extracts from the fermented Korean ginseng with mushroom mycelia by solid culture contain chemical ingredients different from the Korean ginseng, and that it might provide beneficial immunostimulating activity.
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조재민(Jae-Min Cho),권상철(Sang-Chul Kwon),도기(Tu-qi),정재현(Jae-Hyun Jeong),이경행(Kyung-Haeng Lee) 한국식품영양과학회 2009 한국식품영양과학회지 Vol.38 No.5
녹즙 제조 시 미생물 생육 억제를 위한 유일한 공정은 세척처리 공정이므로 비가열 살균기술인 오존 처리기술을 이용하여 녹즙 원료들의 세척공정(정선 원료, 1차 세척, 오존처리 및 2차 세척) 중 미생물 및 주요 화학성분의 변화를 측정하였다. 정선 원료의 일반세균수는 8.2×10?~5.0×10? CFU/g으로 식품공전에서 제시한 10? CFU/g보다 높은 균수를 보여 위생화가 반드시 필요하였다. 그러나 1차 세척 후 오존처리 시 4.7×10⁴~6.7×10⁴ CFU/g으로 약 2 log cycle의 감균 효과를 볼 수 있었으며 2차 세척에서는 큰 차이가 없었다. 녹즙 원료의 대장균군수는 8.0×10³~3.5×10³ CFU/g이었으나 오존처리 시 1.5×10²~3.0×10² CFU/g로 초기에 비하여 약 1 log cycle 정도의 감균 효과를 보였다. 한편 세척공정 중 ascorbic acid, flavonoid 및 polyphenol 화합물, 무기물(카드뮴 및 납)의 함량 변화는 유의적인 함량 변화를 볼 수 없었으며 색상차이도 없는 것으로 나타났다. 따라서 녹즙 원료의 위생화를 위한 오존처리 시 미생물 수를 감소시킬 수 있었으며 화학적인 변화는 없는 것으로 나타났다. Fresh vegetable juice is a non-heat treated product and the only step to reduce microbial growth is washing. Therefore, the materials for fresh vegetable juice including Angelica keiskei, Brassica loeracea var. acephala, and Daucus carota L. were treated by ozone after the first washing process and investigated for microbial and chemical changes. The number of the total aerobic bacteria in materials after selection step were 8.2×10?~5.0×10? CFU/g, which was a higher contamination level than the limit of Korea food code (10? CFU/g). However, after the 1st washing process and ozone treatment, the total aerobic bacterial number was reduced to 4.7×10⁴~6.7×10⁴ CFU/g, which showed 2 log microbial reduction. After the 2nd washing step followed by ozone treatment, there was no difference in microbial number. The number of colifroms in the materials of fresh vegetable juice were 8.0×10³~3.5×10³ CFU/g initially but showed 1.5×10²~3.0×10² CFU/g after the ozone treatment (1 log reduction). On the other hand, there was no changes in the contents of ascorbic acid, flavonoids, polyphenols, minerals (cadmium and lead) during all processes. In addition, no color changes were observed during washing process. Therefore, ozone treatment in the materials of fresh vegetable juice decreased the microbial numbers. Also, chemical characteristics of ozone treated sample were not different when compared with control.
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