3단계 연속 발효법으로 제조한 섬애약쑥 식초의 품질 특성

신정연(Jeong Yeon Shin),신지현(Ji Hyeon Shin),강민정(Min Jung Kang),강재란(Jae Ran Kang),최진상(Jin Sang Choi),서원택(Weon Teak Seo),신정혜(Jung Hye Shin) 한국식품영양과학회 2018 한국식품영양과학회지 Vol.47 No.1

섬애약쑥 추출물을 이용하여 식초를 제조함에 있어 γ-aminobutyric acid(GABA)의 함량을 증대시킬 수 있는 발효조건을 확립하고자 섬애약쑥 추출물을 첨가하여 제조한 식혜를 발효원으로 하고, MSG를 첨가하여 유산균 발효, 알코올 발효 및 초산 발효를 차례로 진행하여 식초를 제조하였다. 섬애약쑥 물 추출물이 15% 첨가된 쑥 식혜에 MSG를 0, 0.25, 0.5 및 1.0% 첨가하고, 김치로부터 분리 동정한 GABA 함량 증대 효과가 있는 유산균인 Lactobacillus brevis(KI271266)를 접종하여 3일간 발효하였다. MSG의 첨가 농도가 높을수록 GABA의 함량도 높았으며, 발효기간이 경과할수록 그 함량도 증가하여 3일간의 발효 완료 후 MSG 1.0% 첨가군에서는 354.38 mg/L로 가장 높은 함량이었다. 유산균 발효물에 종 배양한 Saccharomyces cerevisiae를 5% 접종하여 6일간 정치배양 하였으며, 알코올 발효 후 초산균을 접종하여 20일간 정치발효 시키면서 4일 간격으로 시료를 취하여 이화학적 특성 변화를 분석하였다. 초산 발효 동안 pH는 점차 감소하여 발효 20일 후에 2.61~3.26의 범위였고, 이와 상반되게 산도는 점차 증가하여 4.88~6.17%였다. 유기산은 총 7종이 검출되었는데 acetic acid의 함량이 가장 큰 폭으로 증가하였고, 다음으로 succinic acid가 함량도 높고 발효기간 동안 증가율도 높았다. 초산 발효 동안 GABA 함량은 점차 감소하는 경향이었는데, 발효 20일에 MSG 무첨가군보다 0.25% 첨가군에서는 약 6.5배, 1.0% 첨가군에서는 약 14배 더 높은 함량이었다. 발효 완료된 식초의 총 페놀화합물 함량은 MSG 0~0.5% 첨가군보다 1.0% 첨가군에서 더 높았으며, 이들 시료에서 DPPH 라디칼 소거활성도 더 높았다. 이상의 결과로 보아 3단계 연속발효를 거쳐 GABA 함량이 높은 섬애약쑥 식초를 제조할 수 있었으며, 이러한 과정을 거쳐 제조된 식초는 식초 자체의 활성, 쑥 자체에 함유되어 있던 유효성분 및 발효 과정에서 새로이 생성된 성분들이 복합적으로 작용하여 생리활성이 더 우수할 것으로 기대된다. This study was conducted to develop fermented foods using Artemisia argyi H. (seomaeyaksuk) and identify its activity. Vinegar was completed through a three-step fermentation process (lactic acid fermentation, alcoholic fermentation, and acetic acid fermentation). A sikhye added with 15% seomaeyaksuk water extract was used as the fermentation substance. Each sikhye was added with 0, 0.25, 0.5, and 1.0% monosodium glutamic acid (MSG) to enhance γ-aminobutyric acid (GABA) content and then fermented at 30°C for 3 days with Lactobacillus brevis (KI271266). GABA content increased with fermentation period and was the highest in the MSG 1.0%-added sample (354.38 mg/L). Saccharomyces cerevisiae starter was inoculated for alcohol fermentation and analyzed at 0, 2, 4, and 6 days. During alcohol fermentation, alcohol content was 1.75∼5.35% at 2 days, and was the highest in the 0.25% MSG-added group. After 6 days of alcohol fermentation, Acetobacter pasteurianus A8 was inoculated for acetic acid fermentation for 20 days. Samples were taken at 4-day intervals. pH level decreased while acid content gradually increased during fermentation. Seven kinds of organic acids were detected, and acetic acid content was most abundant. GABA contents were higher 6.5- and 14-fold higher in the MSG 0.25%- and 1.0%-added samples, respectively, compared to the non-MSG sample. After completion of acetic acid fermentation, the total polyphenol content of vinegar was higher in the MSG 1.0%-added sample compared to the 0∼0.5% MSG-added samples. 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl radical scavenging activity was also higher in the 1.0% MSG-added sample than others. Based of these results, we confirmed that the addition of MSG enhanced GABA contents and antioxidant activity as a result of the complex action of vinegar itself, the active ingredient of seomaeyaksuk, and new products of the fermentation process.

섬애약쑥 식초가 고지방-고콜레스테롤 급이 흰쥐의 체내 지질대사에 미치는 영향

신정연(Jeong Yeon Shin),강재란(Jae Ran Kang),신정혜(Jung Hye Shin),서원택(Weon Taek Seo),변희욱(Hee Uk Byun),최진상(Jin Sang Choi),강민정(Min Jung Kang) 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.7

섬애약쑥 가공품 개발 및 그 활성 규명을 위한 연구의 일환으로 섬애약쑥 물 추출물을 이용하여 식혜를 제조해 당화시킨 후 알코올 발효와 초산발효를 차례로 거쳐 식초를 완성하였다. 고지방-고콜레스테롤 식이를 제공한 흰쥐에 섬애약쑥 식초를 경구 투여하여 체내 지질대사에 미치는 영향을 분석하였다. 실험군은 일반식이를 급이한 정상군(N), 고지방-고콜레스테롤 식이를 급이한 대조군(C), 대조군 식이 급이 후 콜레스테롤 치료 약물인 lovastatin을 20 ㎎/㎏ B.W. 투여한 양성대조군(PC), 섬애약쑥 추출물 대신에 물을 첨가하여 동일하게 제조한 맥아식초(TM)와 섬애약쑥 식초(TS)를 체중 ㎏당 2 mL씩 경구 투여한 군으로 나누었다. 4주간의 실험식이 급이 후 혈청 내 총 지질과 총 콜레스테롤 함량은 식초 급이군이 양성대조군보다 유의적으로 낮았으나 중성지질은 양성대조군과는 유의적인 차이가 없었고 대조군보다는 유의적으로 낮았다. HDL-콜레스테롤은 식초 급이군과 양성대조군 간에 유의적인 차이 없이 정상군보다 낮았으나 대조군보다는 유의적으로 높았다. LDL-콜레스테롤은 섬애약쑥 식초 급이군에서 190.68 ㎎/dL로 정상군을 제외한 실험군 중 가장 낮은 함량이었고 동맥경화지수와 심혈관계 질환 위험지수도 동일한 경향이었다. 혈청 총 단백질과 알부민 함량은 맥아식초와 섬애약쑥 식초 급이군이 대조군이나 양성대조군보다 유의적으로 낮았다. 간 손상 지표가 되는 AST는 정상군과 식초 급이군 간에 차이가 없었다. 섬애약쑥 식초의 급이는 간장 내 지질 농도 개선에도 효과가 있어 간장 내 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질의 농도를 대조군보다 유의하게 감소시켰다. 혈청 내 지질과산화물의 함량은 섬애약쑥 식초 급이군에서 정상군과 유사한 수준으로 감소하였으며, 간 조직에서는 대조군보다는 낮았으나 정상군보다는 유의적으로 높은 함량이었다. 이러한 결과는 DPPH를 이용한 항산화 활성 평가에서도 유사한 경향으로 섬애약쑥 식초 급이군 혈청의 항산화 활성이 55.69%로 정상군과 유의차가 없었으며, 간 조직의 활성은 52.39%로 대조군과 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 섬애약쑥 식초는 혈중 지질 농도를 개선하는 효과가 있음을 확인하였으며, 이는 식초 자체의 활성과 자체에 함유되어 있던 유효성분 및 발효과정에서 새로이 생성된 성분들이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다. The effects of orally administered Seomaeyakssuk (Artemisia argyi H.) vinegar on lipid metabolism in Sprague-Dawley rats fed a high-fat and high-cholesterol (HFC) diet were analyzed. The experimental animals were divided into five groups: a normal diet group (normal, N), HFC diet group (control, C), HFC diet with lovastatin at 20 ㎎/㎏ body weight (B.W.) group (positive control, PC), HFC diet with malt vinegar group (TM), and HFC diet with Seomaeyaksuk vinegar group (TS) (2 mL/㎏ B.W.). After 4 weeks of feeding rats the experimental diet, contents of serum total lipids and total cholesterol levels of TM and TS groups were significantly lower than those of the PC group. Triglyceride contents of the TM and TS groups were not significantly different from those of the PC group but significantly lower than those of the C group. Content of serum high density lipoprotein-cholesterol was significantly lower than that of the N group but higher than that of the C group. Low density lipoprotein-cholesterol content of serum was 190.68 ㎎/dL in the TS group, which was the lowest except for the N group. Aspartate transaminase and albumin transaminase activities as a measurement of liver damage index were not significantly different between the TM, TS, and C groups. Serum thiobarbituric acid reactive substance content of the TS group was reduced to a similar level as the N group but was lower than that of the C group in the liver and significantly higher than that of the N group. Antioxidant activity of the TS group was 55.69% in serum, which was a similar to that of the N group, and was 52.39% in the liver, which was not significantly different than that of the C group. From these results, we conclude that Seomaeyakssuk vinegar improves serum lipid content as a result of the complex action of vinegar, an active ingredient of Seomaeyakssuk and a product of the fermentation process.

섬애약쑥 주정 추출물의 첨가 농도에 따른 발효식초의 품질 특성

신정연(Jeong Yeon Shin),강민정(Min Jung Kang),강재란(Jae Ran Kang),최진상(Jin Sang Choi),서원택(Weon Teak Seo),신정혜(Jung Hye Shin) 한국식품저장유통학회 2020 한국식품저장유통학회지 Vol.27 No.2

섬애약쑥 주정 추출물로 제조한 발효식초의 품질특성

신지현,강민정,변희욱,배원열,신정연,서원택,최진상,신정혜,Shin, Ji Hyeon,Kang, Min Jung,Byun, Hee Uk,Bea, Won Yoel,Shin, Jeong Yeon,Seo, Weon Tack,Choi, Jine Shang,Shin, Jung Hye 한국식품저장유통학회 2017 한국식품저장유통학회지 Vol.24 No.5

본 연구에서는 섬애약쑥의 유효성분인 jaceosidin과 eupatilin을 함유하는 식초의 제조 가능성을 확인하기 위해 섬애약쑥 70% 주정추출물을 첨가하여 식초를 제조하였으며, 물추출물 첨가군과 그 품질특성을 비교하였다. 모든 실험군은 동량의 10% 맥아추출물을 첨가하였으며, 여기에 동량의 정제수와 주정을 혼합한 것을 대조군(CO), 정제수와 섬애약쑥 주정추출물을 혼합한 것을 SE, 주정과 섬애약쑥 물추출물을 혼합한 것을 SW, 섬애약쑥 물추출물 및 주정추출물을 혼합한 것을 SM군으로 구분하여 각각의 발효기질을 제조하였다. 최종 혼합물의 주정 농도는 6%로 조절하였으며, 각각의 발효기질 3 L에 종배양한 초산균액을 3% 접종하고, $30^{\circ}C$에서 정치배양하면서 발효 10일부터 5일간격으로 25일까지 시료를 취하였다. 25일간 발효한 섬애약쑥 식초의 L 값은 26.5-46.6, a 값은 -0.4-3.1이었고, b 값은 5.7-12.4의 범위였다. 최종 산도의 경우 3.60-4.44% 였으며, 섬애약쑥 주정추출물이 첨가된 SE 및 SM시료는 발효 20일 이후부터 급격히 산도가 증가하여 발효 25일에는 SM시료에서 가장 높았다. 유리당은 fructose 및 glucose 두 종류가 정량되었고 발효기간 동안 감소하여 발효 25일차에 각각 0.13-0.22 g/100 mL 및 0.18-0.48 g/100 mL이었다. Acetic acid는 주요 유기산으로 발효 25일에 3,638.51-4,532.90 mg/100 mL 범위였다. 페놀화합물들은 섬애약쑥 주정추출물의 첨가 유무에 따라 검출여부 및 함량에 차이가 있었는데, 주정추출물이 첨가된 시료에서는 총 7종의 페놀화합물이 검출된 반면 대조군과 물추출물이 첨가된 시료에서는 4종만이 검출되었다. Jaceosidin과 eupatilin은 섬애약쑥 주정추출물을 첨가한 SE 및 SM시료에서만 검출되었는데 발효기간이 경과할수록 점차 감소하여 발효 25일차에 jaceosidin은 각각 6.88 mg/L와 6.49 mg/L였으며, eupatilin은 각각 2.24 mg/L 및 2.23 mg/L였다. 이상의 결과부터 섬애약쑥 주정 추출물을 첨가함으로써 25일간의 초산발효 단일과정을 통해 식초로서 적합한 산도를 가지며, 유기산과 페놀화합물의 함량이 더 높고 유효성분으로 jaceosidin과 eupatilin을 함유하는 식초의 제조가 가능하였다. This study was carried out to investigate the quality characteristics of vinegars containing jaceosidin and eupatilin using Artemisia argyi H. ethanol extract (AEE). 10% malt extract (ME) and water extract of Artemisia argyi H. (AWE) were also prepared for vinegar production. Three kinds of materials were mixed in the same amount to prepare vinegar as follows; CO (ME, water, 18% edible ethanol), SE (ME, water, and AEE), SW (ME, AWE, and 18% edible ethanol) and SM (ME, AWE, AEE). All samples were fermented by Acetobacter pasteurianus A8 at $30^{\circ}C$ for 25 days and analyzed at 10, 15, 20 and 25 days. The pH decreased significantly during the fermentation. pH was lower in SE and SM than CO and SW. The acidity increased significantly during the fermentation, and was highest in SM (4.44%) at 25 days of fermentation. The concentration of acetic acid was higher than other organic acids for all vinegars. Jaceosidin and eupatilin were not detected in both CO and SW, but both were detected in the SE and SM. At 25 days of fermentation, jaceosidin and eupatilin concentrations in SE and SM were 6.49-6.88 mg/kg and 2.23-2.24 mg/kg, respectively. From these results, we confirmed that production of vinegar containing jaceosidin, eupatilin and phenolic compounds can be prepared by using Artemisia argyi H. edible ethanol extract.

생마늘 및 흑마늘 열수추출 분말이 고콜레스테롤 혈증 흰쥐의 체내 지질조성에 미치는 영향

강민정(Min-Jung Kang),신정연(Jeong Yeon Shin),이수정(Soo Jung Lee),신정혜(Jung Hye Shin) 한국생명과학회 2021 생명과학회지 Vol.31 No.1

생마늘 및 흑마늘 열수 추출물 각각을 동결건조하여 SD계 수컷 흰쥐를 정상식이 섭취군(NG), 고지방 콜레스테롤 섭취 대조군(CG), 고지방 콜레스테롤 식이에 1% 생마늘 열수추출 분말 혼합 급이군(FGEG), 고지방 콜레스테롤 식이에 1% 흑마늘 열수추출 분말 혼합 급이군(BGEG)으로 나누어 4주간 실험급이한 후 지질개선 효능을 조사하였다. 식이에 혼합한 생마늘 열수추출 분말(FGE) 및 흑마늘 열수추출 분말(BGE)의 총 페놀화합물 함량은 1319.99±10.46 mg/100 g이었고 S-allyl-cysteine (SAC) 함량은 FGE에 비해 16.3% 더 높았다. 혈청 총 지질, 총 콜레스테롤 및 중성지질 함량은 FGEG 및 BGEG에서 CG 보다 유의적으로 더 낮았다. HDL-콜레스테롤 함량은 CG 보다 FGEG 및 BGEG에서 유의적으로 더 높았고, LDL 및 VLDL-콜레스테롤 함량은 FGEG 및 BGEG가 더 낮았다. 혈청 ALT 및 AST 활성은 CG 보다 유의적으로 낮았으며, 특히 BGEG에서 더 낮았다. 간 조직의 총 지질 및 중성지질 함량은 BGEG에서 152.26 mg/g 및 64.59 mg/g으로 CG 보다 각각 36% 및 14.3% 더 낮았다. 혈청 및 간 조직에서의 TBARS 농도는 CG에 비해 유의적으로 낮았으며, FGEG와 BGEG 간에는 차이가 없었다. 이상의 결과로부터 마늘 추출분말의 지속적인 급이는 생체 내에서 지질농도의 감소, 과산화물질 생성억제 활성 및 항산화활성은 증가하였으며 생마늘 보다는 흑마늘 열수추출 분말 급이군에서 더 효과적이었는데, 이러한 효과는 생마늘 보다 흑마늘에 총 페놀화합물이나 갈별물질 등 항산화 활성을 가지는 물질의 함량이 더 높기 때문으로 생각된다. The effects of freeze-dried powder from fresh and black garlic hot water extracts on the lipid metabolism in Sprague-Dawley rats fed a high-cholesterol diet were analyzed. The experimental group was classified into the normal group (NG), the high-fat (HF) and high-cholesterol diet group (CG), the HFC and 1% fresh garlic hot water extract powder-added diet group (FGEG), and the HFC and 1% black garlic hot water extract powder-added diet group (BGEG), respectively. The serum total lipid content was 381.52±7.30 mg/ml and 368.80±4.40 mg/ml in the FGEG and the BGEG, respectively, and was significantly lower than that of the CG. The total cholesterol and triglyceride contents of the FGEG and BGEG were also significantly lower than that of the CG. The high-density lipoprotein (HDL) cholesterol was significantly higher, and the low-density lipoprotein (LDL) and the very low-density lipoprotein (VLDL) cholesterol content was lower in the FGEG and BGEG than in the CG. The serum ALT and AST activities were significantly lower than those of the CG, and especially the BGEG was lower. The total cholesterol content and the triglyceride levels of the liver tissue were 36.0% and 14.3% lower in the BGEG than in the CG, respectively. The thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) concentrations in the serum and the liver tissue were higher in the CG than in the FGEG and BGEG, but there was no difference between them. Based on these results, garlic extract powders significantly reduced the lipid profile and increased the antioxidant activity in rats in vivo. The black garlic hot water extract powder was more effective than raw garlic because of the total number of phenolic compounds and browning substances in the black garlic.