다양한 채소류에서 마이크로버블 및 전기분해수의 세척 살균 효과

이운종(Woon-Jong Lee),이창현(Chang-Hyun Lee),유재열(Jae Yeol Yoo),김광엽(Kwang-Yup Kim),장금일(Keum-Il Jang) 한국식품영양과학회 2011 한국식품영양과학회지 Vol.40 No.6

본 연구에서는 채소류의 표면에 인위적으로 균을 오염시킨 후 수도수, 마이크로버블수, 전기분해수 및 마이크로버블-전기분해수 세척에 의한 미생물 살균 효과를 알아보았다. 우선 수도수와 마이크로버블수 세척에 의한 살균 효과를 비교한 결과, 수도수와 마이크로 버블수 사이에 살균력 차이는 미세하게 마이크로버블수가 높게 나타났다. 유효 염소 농도별 전기분해수와 마이크로버블-전기분해수 세척에 의한 살균 효과를 비교한 결과, 유효염소 농도가 100 ㎎/ℓ인 전기분해수는 5분간 세척 후 채소류의 종류에 따라 미생물이 잔존하였지만, 100 ㎎/ℓ인 마이크로버블-전기분해수는 5분간 세척 후 모든 채소류에서 균이 검출되지 않았고, 200 ㎎/ℓ인 마이크로버블-전기분해수에서는 1분간 세척 후에 모든채소류에 미생물이 검출되지 않았다. 따라서 각 유효 염소 농도별 마이크로버블-전기분해수가 전기분해수에 비해 짧은 세척시간에 효과적인 살균이 된 것으로 나타났다. 종합적으로 마이크로버블-전기분해수 세척 기술이 미생물학적 위험은 감소시키면서 표면 살균 효과가 낮은 채소류와 같은 신선편의 식품에 적합한 살균 기술로 생각된다. The sterilization efficacies of various washing solutions on the surfaces of vegetables such as sesame leaves, lettuce, and mini-cabbage were investigated. The washing solutions were tap water (TW), microbubble water (MB), electrolyzed water (EW), and microbubble electrolyzed water (MB+EW). After Escherichia coli and Bacillus cereus were artificially inoculated onto the surfaces of vegetables, each vegetable was washed for 1, 3, and 5 min with TW, MB, EW 100 (100 ㎎/ℓ of available chlorine), EW 200 (200 ㎎/ℓ of available chlorine), MB+EW 100, and MB+EW 200. The washing efficacy of MB was slightly higher than that of TW, and EW was more effective than MB (p<0.05). In all instances, the sterilization efficacies of MB+EW 100 and MB+EW 200 were higher than those of EW 100 and EW 200 (p<0.05). Thus, MB+EW offers an effective means of reducing the studied microorganisms in a short time period. The MB+EW washing method provides microbial reduction on the surfaces of various vegetables and enhances the microbiological safety of the vegetables.

유산균 발효를 이용한 자작나무 수액의 저장성 및 기호성 증진 기술

김종호(Jong-Ho Kim),이운종(Woon-Jong Lee),조윤원(Youn-Won Cho),김광엽(Kwang-Yup Kim) 한국식품영양과학회 2009 한국식품영양과학회지 Vol.38 No.6

자작나무 수액을 이용한 유산균 발효에 적합한 균주의 선발 실험을 통하여 선발된 Lactobacillus균을 이용하여 발효시킨 수액을 실온에서 2주일 이상의 장시간 동안 저장한 결과 10? cfu/mL 이상의 유산균수를 유지하며, 유기산의 생성으로 pH 4.0 이하를 유지하였고 일반세균은 검출되지 않았다. 또, 여과하여 제균을 실시할 시의 미네랄성분의 변화와 유산균에 의한 미네랄의 변화를 분석한 결과 손실량이 극히 적은 것으로 나왔다. 이것으로 보아 유산균 발효에 의한 저장성 증진의 효능이 입증되었다. In this study, a new method for extending storage-life and palatability of Betula platyphylla sap by applying lactic acid bacteria fermentation was developed. The fluids of saps were filtered through 0.22 ㎛ membrane filter and each fermented by 8 different lactic acid bacteria which are Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus brevis, Leuconostoc mesenteroides, Leuconostoc lactis, Lactococcus lactis, Pediocossus pentosaceus, Pediococcus dextrinicus, Streptococcus thermophilus. All the tested lactic acid bacteria except P. dextrinicus grew fast up to 10?~10? cfu/mL levels and lowered pH down to about pH 4 levels in 48 hours in both saps. The produced organic acids and lowered pH level inhibited the growth of spoilage microorganisms almost completely for 2 weeks during storage at room temperature. Addition of xylitol in the saps before fermentation accelerated the growth of lactic acid bacteria and increased the sweetness and overall taste of final product. The filtration process did not affect the mineral compositions of Betula platyphylla saps. Also the compositions and amounts of minerals showed very minor differences before and after fermentation in Betula platyphylla saps inoculated with L. acidophilus. By applying lactic acid fermentation to extend storage-life of tree saps instead of heat treatment, it was possible to keep natural minerals in active forms without any modifications.

석이버섯과 운지버섯 균사체 추출물이 장내 세균의 생육에 미치는 영향

박경란(Kyoung-Ran Park),이운종(Woon-Jong Lee),조민규(Min-Gyu Cho),박의석(Eui-Seok Park),정준영(Jun-Young Jeong),권오성(Oh-Sung Kwon),윤향식(Hyang-Sik Yoon),김광엽(Kwang-Yup Kim) 한국식품영양과학회 2010 한국식품영양과학회지 Vol.39 No.6

본 연구에서는 비만과 관련된 요소 중 하나인 장내 균총을 개선하고자, 식이섬유소가 풍부하고 저칼로리인 담자균류 추출물을 이용하여 in vitro 상에서 비만 관련 장내 미생물에 대한 항균활성을 조사하였다. 항균성 담자 균류 소재 탐색결과 석이버섯 자실체와 운지버섯 균사체의 추출물을 선발하였고, 선발된 담자균류 소재 추출물의 특성을 분석한 결과 열에 대단히 안정하였고, pH에도 비교적 안정한 것으로 나타났다. 또한 rat을 이용한 동물실험에서 석이버섯 80% 에탄올 추출물 투여군이 고지방식이만 투여한 군에 비하여, 장내 균총에서 Bifidobacterium spp.가 증가되었고, Clostridium spp.와 Eubacterium spp.는 감소된 것으로 나타났다. 석이버섯과 운지버섯 추출물이 첨가된 기능성 음료를 제조하고자 관능평가를 실시한 결과, 운지버섯 균사체 배양액에 석이버섯 추출물을 3% 첨가한 실험구가 가장 좋은 평가를 받았다. 이러한 결과를 토대로 석이버섯과 운지버섯 추출물이 장내 균총 개선을 위한 기능성 식품소재로 활용될 수 있을 것으로 생각된다. The functional food components from various Basidiomycota were investigated to improve human intestinal microflora, especially associated with obesity. EtOH extract from Gyrophora esculenta fruit body and Coriolus versicolor judae mycelia showed antimicrobial activities on Eubacterium limosum, Clostridium perfrigens, Clostridium paraputrificum, Clostridium difficile and Clostridium ramosum, and on Bacteroides fragilis, respectively. Although the 80% EtOH extract from G. esculenta fruit body and hot-water extract from C. versicolor judae mycelia did not reduce weight of the rats in the high fat diet, these extracts showed stability at high temperatures and at wide pH ranges. In the rat group of feeding 80% EtOH extract from G. esculanta fruit body, Bifidobacterium spp. were increased and Clostridium spp. and Eubacterium spp. were decreased compared to the high fat feeding group. Also sensory evaluation was carried out for the development of prototype drink product. These results demonstrated the possibilities of C. versicolor judae and G. esculenta as a functional food components to control intestinal microbial flora.

오미자 추출물이 비만과 관련된 장내 세균의 생육에 미치는 영향

정은지(Eun-Ji Jeong),이운종(Woon-Jong Lee),김광엽(Kwang-Yup Kim) 한국식품과학회 2009 한국식품과학회지 Vol.41 No.6

본 연구에서는 비만의 원인 중 하나인 장내균총의 변화를 개선하고자 in vitro 상에서 천연소재를 탐색하였고 선발된 소재인 오미자로 항균활성과 기능성을 분석하고 세포에 대한 독성 및 동물 실험을 수행하였다. 나아가 풍미증진과 기능성 가미를 위한 오미자 열수추출물을 첨가한 음료로의 개발 가능성을 확인하고자 하였다. 96 well plate법을 이용하여 screening한 결과, 유익균인 B. fragilis와 B. spp.의 활성을 증진시키고, 유해균인 E. limosum과 C. perfringens을 억제시키는 오미자를 선발하였다. 오미자 열수 추출물의 항균활성을 paper disc method를 이용하여 실험한 결과 E. limosum, B. fragilis, C. perfringens, C. difficile에 대한 항균력을 가지고 B. bifidum에 대한 항균력은 나타내지 않았다. 이 결과를 바탕으로 MIC를 측정한 결과, E. limosum, B. fragilis, C. perfringens, C. difficile를 오미자 열수 추출물 1 μg/mL의 농도에서 최소 저해 하였다. 기능성을 가진 오미자 열수추출물을 이용한 음료로의 제품화를 위해 과채류 주스의 살균온도인 96℃, 15초를 기준으로 60-100℃에서 10℃씩 변화를 주어 10분씩 처리하여 실험한 결과, 항균활성의 경우 대체로 안정하였고 큰 항균력을 위해서는 80℃ 이상 살균 처리하는 것이 좋을 것으로 사료된다. 또한 열처리에 따른 총 폴리페놀 함량과 전자공여능을 이용한 항산화력의 변화를 측정한 결과 대체로 안정하였다. 이는 음료 개발에 있어서 중요한 이점이 될 것으로 사료된다. 또한 열처리에 따른 항균활성과 항산화를 나타내는 폴리페놀 함량과 전자공여능을 비교해봤을 때 서로 비례하는 것으로 보아 폴리페놀 함량과 전자공여능의 함량이 항균활성에 관련이 있을 것으로 사료된다. 소장상피세포에 대한 독성 유무를 확인하기 위해 소장상피 정상세포인 Caco-2에 대한 오미자 열수 추출물의 독성 영향을 MTT assay를 통해 확인하였다. 그 결과 고농도인 5 μg/mL에서도 세포에 영향을 주지 않았다. 이 결과를 통해 미루어 볼 때 동물 실험하기 전, in vitro 상에서 오미자 추출물이 세포에 영향을 주는지 여부를 판단한 것으로 다음 진행되는 동물 실험에 대한 오미자 추출물의 안정성을 확인하였다. 동물 실험은 high-fat-diet rats에 오미자 열수 추출물을 0.5 mg/kg/day 투여한 경우 체중증감에 영향을 미치지 않았다. 장내미생물 균총 변화에서 control군과 extract 투여군을 비교한 결과, in vitro 실험결과와 같이 Bifidobacterium spp.를 7.62% 증진시키고 Clostridium spp.를 12.39% 감소시켰다. 또한 비만과 관련된 Eubacterium을 억제시켰다. 이는 오미자가 유익균을 증진시키고, 유해균은 감소시키는 장내 균총을 유익한 균총으로 개선시키는 식품소재로 이용이 가능할 것으로 기대된다. 오미자 추출물을 첨가한 음료의 관능평가 결과 인체 내에 부족하기 쉬운 미량 영양소를 보충해주는 자작나무수액에 장내 균총 변화에 영향을 주는 오미자 추출물과 기능성 올리고당인 자일리톨을 첨가하여 관능평가한 결과 전반적 기호도는 자작나무수액 100%, 오미자추출물 5%, 자일리톨 5%을 첨가한 sample C가 6.68로 다른 sample에 비해 높은 점수를 받았다(p<0.05). 그러므로 5% xylitol, 5% 오미자 열수 추출물을 첨가한 sample C가 관능적으로 우수함을 보여 앞으로 맛과 기능성, 풍미를 가미한 음료로의 개발이 가능할 것으로 생각된다. This study was conducted to screen for plant food materials that improve human intestinal microflora, especially microorganisms associated with obesity. Among 30 tested plant food materials, the extract of Schizandra chinensis inactivated Eubacterium limosum, Bacteroides fragilis and Clostridium spp. Additionally, S. chinensis extract was also found to have a growth-promoting effect on Bifidobacterium spp.. The antimicrobial activity and antioxidant activity of the water extract did not decrease in respond to heating. Additionally, the water extract of S. chinensis did not show a toxic effect on the growth of Caco-2 cells. In vivo feeding tests were performed to investigate the influence of extract on the intestinal microflora in rats. Although the extract did not reduce obesity induced by a high fat diet, it led to significant increase in the population of Bifidobacterium spp. and a decrease in the population of Clostridium spp. in rats. Taken together, these results indicate that S. chinensis could be useful as a functional food component to control intestinal microbial flora.