아티초크 유산균 발효물의 발효 전후의 항산화 활성에 관한 연구

안용후(Yong-Hu Ahn),오건(Geon Oh),이형재(Hyeong-Jae Lee),김희종(Hui-Jong Kim),권민지(Min-Ji Gwon),우은지(Eun-Ji Woo),권상철(Sang-Chul Kwon) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.9

본 연구는 아티초크 추출물과 유산균을 이용하여 발효물을 제조하고 발효 전후의 pH, 산도, 항산화 효능 분석을 위한 목적으로 수행하였다. 실험에 사용된 시료는 아티초크 분쇄 분말과 건조된 아티초크 꽃 차를 구입하여 사용하였다. 아티초크 발효물의 pH 측정값은 발효 후 전체적으로 감소하였으며, 분쇄 분말의 pH 중에서 L. plantarum 로 발효한 것이 3.34±0.01에서 2.80±0.01로 감소하여 가장 낮은 pH를 나타냈다. 산도 측정값은 발효 후 전체적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, 분쇄 분말의 산도 중에서 L. plantarum 로 발효한 것이 0.81±0.00 %에서 1.71±0.00 %로 가장 높았다. Folin-Denis법을 변형하여 총 폴리페놀 함량(㎎ GAE/g)을 측정한 결과 발효를 통해 분쇄 분말 72.10±0.30 ㎎ GAE/g에서 18.8 % 까지 증가되었다. DPPH radical 소거능(㎎ AEAC/g)은 발효를 통해 분쇄 분말 39.34±0.38 ㎎ AEAC/g에서 51.3 % 까지 증가하였다. 전체 조건에서 분쇄 분말의 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능이 최댓값을 나타냈다. L. plantarum 발효물에서 L. fermentum 과 P. pentosaceus 에 비해 총 폴리페놀 함량과 DPPH radical 소거능이 낮은 결과를 나타내었다. 본 연구를 통해 기능성 화장품과 식품 산업의 천연물 소재로서의 활용 가치가 있음을 나타내었다. In this study, fermentation was carried out using artichoke extracts and lactobacillus. The purpose was to analyze pH, acidity, and antioxidant efficacy before and after fermentation. The materials used in the experiment were ground artichoke powder and dried artichoke flower tea. The pH of the artichoke fermented products decreased after fermentation, and the pH of the Crushing powder, fermented with L. plantarum, decreased from 3.34±0.01 to 2.80±0.01, showing the lowest pH among the samples. Acidity showed a tendency to increase overall after fermentation, and among the samples, the acidity of the pulverized powder, fermented with L. plantarum was the highest, increasing from 0.81±0.00 % to 1.71±0.00 %. The total polyphenol content assayed by the modified Folin-Denis method was increased in Crushing powder by fermentation to 18.8 % (72.10±0.30 ㎎ GAE/g). The DPPH radical scavenging activity in Crushing powder was increased by fermentation to 51.3 % (39.34±0.38 ㎎ AEAC/g). Under all conditions, the total polyphenol content and DPPH radical scavenging activity of the Crushing powder showed the highest values. Fermentation with increased amounts of L. plantarum showed lower total polyphenol content and DPPH radical scavenging activity compared to L. plantarum and P. pentosaceus. For statistical processing, Although this study indicated that it is valuable as a natural product material for the functional cosmetics and food industries.

추출방법에 따른 장미 추출물의 항균 및 항산화 활성

안용후(Yong-Hu Ahn),권민지(Min-Ji Gwon),이형재(Hyeong-Jae Lee),최석현(Suk-Hyun Choi),권상철(Sang-Chul Kwon) 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.4

본 연구에서는 추출방법과 용매를 달리 한 장미 프리티벨벳 추출물의 이용가능성을 평가하기위해 추출물의 수율, 색도, 가용성 고형분, pH, 항산화능 및 항균력을 측정하였다. 추출물은 증류수를 이용한 가압가열추출(Water, Autoclave Extraction, WAE), 환류냉각추출(Water, Reflux Extraction, WRE), 초음파추출(Water, UltraSonification Extraction, WUSE)과 70 % 에탄올을 이용한 가압가열추출(Etanol, Autoclave Extraction, EAE), 환류냉각추출(Etanol, Reflux Extraction, ERE), 초음파추출(Etanol, UltraSonification Extraction, EUSE)로 제조 하였다. 수율의 경우 ERE가 31.53 %로 가장 높았다. 총 폴리페놀 함량(mg GAE/g)은 ERE가 323.80 mg GAE/g으로 가장 높았으며, 총 플라보노이드 함량(mg CE/g)도 ERE가 40.45 mg CE/g으로 가장 높았다. DPPH radical 소거능(mg AEAC/g)은 ERE가 519.71 mg AEAC/g으로 가장 높은 활성을 보였으며, ABTS radical 소거능(mg AEAC/g)도 ERE가 600.41mg AEAC/g으로 가장 높은 활성을 보였다. 항균력의 경우 E. coli에 대해 항균 활성이 나타나지 않았으며, S. aureus에 대해서 높은 항균 활성을 나타내었다. 저해환은 WAE가 13.93 mm로 가장 항균 활성이 우수하였다. 따라서 항균활성과 가장 우수한 항산화 효과를 나타낸 장미 프리티벨벳의 70% 에탄올 환류냉각 추출(ERE)이 최적의 추출조건에 적합하며, 장미 추출물의 항산화력과 항균력이 확인됨에 따라 식품 및 화장품 시장에서의 이용가능성을 나타냈다. In this study, the availability of pretty velvet rose extract using different extraction methods and solvents was evaluated by measuring the yield, antioxidant capacity, and antibacterial strength of each extract. The extracts were prepared using water autoclave extraction (WAE), water reflux extraction (WRE), and water ultrasonic extraction (WUSE) using distilled water, and ethanol autoclave extraction (EAE), ethanol reflux extraction (ERE), and ethanol ultrasonic extraction (EUSE) using 70% ethanol. The yield of ERE was the highest at 31.53%. ERE showed the highest total polyphenol content (mg GAE/g) at 323.80 mg GAE/g and the highest total flavonoid content (mg CE/g) at 40.45 mg CE/g. The DPPH radical scavenging activity of 519.71 mg AEAC/g and the ABTS radical scavenging activity of 600.41 mg AEAC/g was also highest with ERE. No antibacterial activity was observed against E. coli, and high antibacterial activity was shown against S. aureus. WAE displayed the largest zone of inhibition of 13.93mm suggesting excellent antibacterial activity. This study confirms the antioxidant and antibacterial power of the rose extract. The ERE showed antibacterial activity and the best antioxidant effect and can be considered suitable as an optimum extraction method. The study also shows that rose extract could find a place in the food and cosmetics market.

유산균 발효한 거봉 착즙액의 항산화 활성에 관한 연구

김희종(Hui-Jong Kim),안용후(Yong-Hu Ahn),조항혁(Hang-Hyeok Cho),권상철(Sang-Chul Kwon) 한국산학기술학회 2023 한국산학기술학회논문지 Vol.24 No.4

본 연구는 거봉 착즙액과 3종의 유산균 Leuconostoc mesenteroides (L.m), Lactobacillus plantarum (L.pl), Lactobacillus paracasei (L.pa)를 이용하여 발효를 진행하고 발효시간에 따른 pH와 항산화 효능의 변화를 분석하기 위해 진행하였다. 거봉 유산균 발효물의 pH 측정 값은 L.m은 유의미한 차이가 없다고 판단되나 L.pl과 L.pa는 시간이 지남에 따라 감소하였다. 총 폴리페놀 함량의 경우 L.m은 통계적 차이가 없었고 L.pl과 L.pa는 24시간에 8.72±0.27 mg GAE/g, 9.10±0.06 mg GAE/g로 L.pa가 가장 높은 함량을 보였다. DPPH radical 소거능과 ABTS radical 소거능도 L.pa가 24시간에 각각 7.54±0.03 mg AEAC/g, 12.60±0.67 mg AEAC/g로 가장 높은 걸 확인하였다. L.pa가 발효 시간에 따라 가장 항산화 효능이 높은 것으로 확인하였고, L.m과 L.pl도 증가하긴 하였으나, 비교적 높은 결과를 나타내진 않았다. 이러한 결과를 통해 총 폴리페놀 함량과 DPPH,ABTS radical 소거능에서 L.pa가 9.10±0.06 mg GAE/g, 7.54±0.03 mg AEAC/g, 12.60±0.67 mg AEAC/g로 가장 높은 것을 통해 거봉의 유산균 발효에 의한 항산화 효능 증진에 적합한 유산균이라 판단되며, 이를 활용한 기능성 식품 또는 천연물등으로 활용 가치가 있다 판단된다. This study performed fermentation using Kyoho Grape juice and three types of lactic acid bacteria Leuconostoc mesenteroids (L.m), Lactobacillus plantarum (L.pl), and Lactobacillus paracasei (L.pa), and analyzed changes in pH and antioxidant efficacy according to fermentation time. The pH of the Kyoho Grape lactobacillus fermented product was unchanged in L.m, but L.pl and L.pa decreased with time. For the total polyphenol content, there was no statistical difference in L.m., and L.pl and L.pa showed the highest content at 8.72±0.27 mg GAE/g and 9.10±0.06 mg GAE/g at 24 hours. The DPPH radical scavenging function and the ABTS radical scavenging function L.pa were the highest at 7.54±0.03 mg AEAC/g and 12.60±0.67 mg AEAC/g, respectively, at 24 hours. In terms of the antioxidant efficacy, L.pa had the highest antioxidant effect according to the fermentation time. The antioxidant activity of L.m. and L.pl also increased, but they did not show relatively high results. Based on these results, L.pa is considered to be the best lactobacillus for enhancing the antioxidant efficacy by the fermentation of lactic acid bacteria in the total polyphenol content, DPPH, and ABTS radical elimination capacity with 9.10±0.06mg GAE/g, 7.54±0.03mg AEAC/g, and 12.60±0.67mg AEAC/g.

블랙베리 착즙액의 유산균 발효를 통한 항산화 활성에 관한 연구

김희종(Hui-Jong Kim),안용후(Yong-Hu Ahn),오건(Geon Oh),권상철(Sang-Chul Kwon) 한국산학기술학회 2022 한국산학기술학회논문지 Vol.23 No.11

본 연구는 블랙베리의 유산균 발효에 따른 항산화 활성의 차이를 연구하여 발효를 통한 항산화 활성 증가에 가장 적합한 유산균과 기능성 식품으로서의 활용 가능성을 알기 위한 목적으로 진행하였다. 냉동 블랙베리와 3종의 유산균 Leuconostoc mesenteroides (L. m), Lactobacillus plantarum (L. pl), Lactobacillus paracasei (L. pa)를 사용하여 진행하였고, 블랙베리를 착즙 한 뒤 살균하고 유산균 접종 후 시간 경과에 따른 당도, pH, 항산화효능의 변화를 분석하였다. 연구결과 pH 측정 값은 큰 변화가 없었다. 당도는 발효시간에 따라 지속적으로 감소하였으며, L. pa가 13.4 °Brix에서 6.8 °Brix로 가장 많이 감소하였다. 총 폴리페놀 함량의 경우 3종의 유산균이 72시간에 각각 28.63 mg GAE/g, 46.75 mg GAE/g, 51.83 mg GAE/g로 L. pa가 가장 높은 값을 나타내었다. 총 플라보노이드 함량에서도 L. pa가 90.53 mg CE/g로 가장 높은 총 플라보노이드 함량을 나타내었다. DPPH, ABTS radical 소거능도 L. pa가 72시간에 각각 37.97 mg AEAC/g, 55.49 mg AEAC/g로 가장 높은 걸 확인하였다. 위 결과를 통해 L. pa가 블랙베리의 유산균 발효를 통한 항산화 활성 증가에 가장 적합한 유산균이라 판단되며, 이를 통해 다양한 식품 산업의 기능성 식품이나 천연물로서 활용 가치가 있다고 판단된다. The purpose of this study was to evaluate the difference in the antioxidant activity of blackberries as a result of fermentation with lactic acid bacteria and to explore the possibility of using fermented blackberries as a functional food. The study also sought to identify the lactic acid bacteria that are most suitable for fermentation. The study was conducted using frozen blackberries fermented using three types of lactic acid bacteria, namely Leuconostoc mesenteroids (L. m), Lactobacillus plantarum (L. pl), and Lactobacillus paracasei (L. pa). The fermented product was then sterilized and the changes in sugar, pH, and antioxidant activities were analyzed over the time elapsed after inoculation. The results showed that there was no change in the pH of the fermented blackberries. The sugar content continued to decrease, with the product fermented with L. pa decreasing the most from 13.4°Brix to 6.8°Brix. The total polyphenol content was 28.63 mg GAE/g, 46.75 mg GAE/g, and 51.83 mg GAE/g, for fermentation by L. m, L. pl, and L. pa, respectively, at 72 hours, with L. pa showing the highest value. The product fermented with L. pa showed the highest value even in total flavonoid content, at 90.53 mg CE/g. The assessment of DPPH and ABTS radical scavenging capacity showed that L. pa was again the highest at 37.97 mg AEAC/g and 55.49 mg AEAC/g, respectively, at 72 hours. Thus, L. pa was judged to be the most suitable lactobacillus for the fermentation of lactic acid in blackberries. These results show that fermented blackberries could be worth using as a functional food or natural product in various food industries.