배전시간을 달리한 커피의 항균효과 및 항산화성에 관한 연구 = Study on the antibiotic and antioxidative effects of the coffee by different roasting time

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 배전시간을 달리한 커피 추출물에서의 항균효과와 항산화성을 알아보고자 하였다. 커피를 메탄올과 물로 추출하여 각 추출물의 항균효과를 측정하기 위하여 유해 균주로 식중독균인 Escherichia coli (E. coli, ATCC 25922), Salmonella choleraesuis subsp. Choleraesuis (Sal. choleraesuis, ATCC 13076), Staphylococcus aureus subsp. Aureus (S. aureus, ATCC 25923)와 충치균 Streptococcus sobrinus (Strep. sobrinus, ATCC 27607), Streptococcus mutans (Strep. mutans, ATCC 25175) 구취균 Porphyromonas gingivalis (Porph. gingivalis, ATCC 33277), Prevotella intermedia (Pre. intermedia, ATCC 25611)에 대하여 항균활성을 paper disc method로 살펴보았으며, 각 추출물의 최소저해농도 (Minimum inhihitory concentration)를 구하였다. 또한 항산화력을 측정하기 위하여 DPPH 자유기 소거 효능 및 총 페놀화합물 함량을 확인한 결과는 다음과 같다.

1. 각 시료의 메탄올 추출물의 수율은 20분 동안 배전한 시료의 추출물이 24.00 %로 가장 높은 수율을 나타내었고, 12분 동안 배전한 시료의 추출물은 20.02 %로 가장 낮은 수율을 나타내었다. 물 추출물에서는 25분 동안 배전한 시료의 추출물이 18.58 %로 가장 높은 수율을 나타내었고, 5분 동안 배전한 시료의 추출물이 2.70 %로 가장 낮은 수율을 나타내었다.

2. Paper disc method 를 사용한 커피 추출물의 항균효과는 메탄올 추출물은 7종의 균주 중 6종의 균주에서 항균효과를 나타내었으며, 특히 S. aureus에서 12, 14, 16, 20, 25분 배전한 시료에서 항균성을 나타내었다. 물 추출물은 7종의 균주 중 5종의 균주에서 항균효과를 나타내었으나 대부분의 clear zone이 6~8 mm정도로 약한 항균효과를 나타내었다. 한편, 메탄올 추출물에서 E. coli, 물 추출물에서는 Sal. choleraesuis와 Pre. intermedia의 균주에 대해서 항균 효과를 나타내지 않았다.

3. 각 추출물에 대하여 broth microdilution method를 시행하여 유해균에 대한 최소저해농도를 측정한 결과, 메탄올 추출물에서 12분 배전한 시료의 추출물에서 S. aureus에 대하여 16.125 ㎍/ml의 농도로 MIC를 나타내었다. 물 추출물에서는 5종의 균주에서 항균성을 나타낸 시료의 모든 추출물에서 1,000 ㎍/ml의 농도로 항균 활성을 나타내었다.

4. DPPH를 이용한 커피의 추출물에 대한 자유기 소거 효과를 본 결과는 메탄올 추출물에서 100㎍/ml의 농도일 때 67.1~92.3 %, 물 추출물에서 100㎍/ml의 농도일 때 66.4~93.3 %로 ascorbic acid (AA)와 butylated hydroxytoluene (BHT)의 100㎍/ml의 농도로 처리했을 때의 결과와 유사하게 비교적 높은 자유기 소거 효과를 보였다. 그러나 배전시간이 길어질수록 특히 20분 이상 배전한 경우 메탄올 추출물과 물 추출물 모두에서 자유기 소거 효과가 다소 낮아지는 경향을 보였다.

5. 총 페놀화합물 함량을 Folin-Denis method를 이용하여 측정하였다. 메탄올 추출물에서는 87.6~126.5 mg/g으로 배전시간이 0분일 때 가장 높은 함량을 보였고, 물 추출물에서는 95.0~199.1 mg/g으로 배전시간이 8분일 때 가장 높은 함량을 보였다. 메탄올 추출물과 물 추출물의 페놀화합물의 함량을 비교하였을 때, 대체로 물 추출물에서 총 페놀화합물 함량이 높은 경향을 보였다.

배전시간에 따라 커피에 함유된 성분의 조성이 변한다고 알려져 있고, 이에 따라 메탄올과 물에 추출되는 특정 성분 및 그 양이 변하였다. 이렇게 성분이 다른 추출물을 통하여 항균효과와 항산화성 을 측정하였을 때 각각 다른 효과를 보였고, 따라서 커피 가공 공정 중 하나인 배전시간의 조절로 커피의 항균효과와 항산화성을 변화시킬 수 있다는 가능성을 제시하였다.

목차 (Table of Contents)

• 논문개요
• Ⅰ. 서 론
• Ⅱ. 재료 및 방법
• 1. 실험재료
• 1) 커피 (Coffee arabica)
• 2) 시약 및 기구
• 3) 사용균주 및 배지
• 2. 실험 방법
• 1) 커피 추출물 조제
• 2) 커피 추출물의 항균력 측정
• 3) 커피의 최소저해농도 (Minimum inhibitory concentration) 측정
• 4) DPPH 자유기 소거효과 측정
• 5) 총 페놀화합물 함량측정
• 3. 통계방법
• Ⅲ. 결과 및 고찰
• 1. 커피 추출물의 용매별 수율
• 2. 커피 추출물의 항균력
• 3. 커피의 최소저해농도 (Minimum inhibitory concentration) 측정
• 4. DPPH 자유기 소거효과
• 5. 총 페놀화합물 함량
• Ⅴ. 결 론
• Reference
• Abstract