KR101794637B1 - Fermentation Process of a Garlic Using New Strain of Bacillus subtilis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 청국장 유래의 바실러스 속 균주를 접종하여 항산화 효과와 같은 생리활성 효과가 증진된 마늘 발효물의 제조방법에 관한 것으로서, 신균주인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP)를 이용한 마늘 발효물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 마늘 발효물에 관한 것이다. 또한, 상기한 마늘 발효물을 포함하는 식품 조성물에 관한 것이다.Bacillus subtilis BBS825 (accession number: KCTC 12697BP), which is a new strain, is a method for producing fermented garlic, which is obtained by inoculating a strain of Bacillus sp. Or BBS815 (Accession No .: KCTC 12696BP) and a garlic fermented product produced thereby. The present invention also relates to a food composition comprising the garlic fermented product.
Description
본 발명은 유산균을 이용한 발효에 의해 생리활성 효과가 증진된 마늘 발효물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 청국장에서 유래한 바실러스 서브틸러스 균주를 접종하여 배양 및 숙성시킨 마늘 발효물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a fermented garlic having enhanced physiological activity by fermentation with lactic acid bacteria and a method for producing the fermented garlic, and more specifically, to a fermented garlic fermented product obtained by inoculating a Bacillus subtilis strain derived from Chungkukjang, And a method for producing the same.
마늘을 많이 먹는 사람들은 대장암, 방광암, 위암에 걸릴 위험이 낮은 것으로 밝혀져 암예방 효과가 있다고 인정을 받고 있다. 또한 마늘은 동맥경화를 일으키는 콜레스테롤 수치를 떨어뜨리고 혈소판 응집을 억제해 혈액순환을 원활하게 함으로써 심장병이나 중풍 예방에도 도움이 된다고 알려져 있다. 독일에서는 마늘을 주성분으로 한 건강기능식품이 콜레스테롤 저하제로 허가받아 판매되고 있다. 하지만 마늘이 피로회복이나 정력증강에도 도움이 되는지는 분명하지 않다. 마늘성분의 보충제는 하루 600 내지 1000mg 복용이 권장되지만 우리나라 사람들은 음식으로 마늘을 충분히 섭취하고 있으므로 굳이 보충제를 복용하지 않아도 된다. 마늘을 많이 먹으면 속쓰림 같은 위장 증상을 보이긴 해도 심각한 부작용은 없는 것으로 알려져 있다. People who eat a lot of garlic are found to have a low risk of developing colon cancer, bladder cancer and stomach cancer, and are recognized as having cancer-preventing effects. Garlic is also known to help prevent heart disease and stroke by lowering cholesterol levels that cause arteriosclerosis and by inhibiting platelet aggregation to smooth blood circulation. In Germany, garlic-based health functional foods are licensed as cholesterol lowering agents. However, it is not clear whether garlic will help to regain fatigue or increase strength. Garlic supplement is recommended to take 600 to 1000mg per day, but people in Korea eat enough garlic, so you do not have to take supplements. It is known that eating a lot of garlic does not cause serious side effects even though it may cause heartburn symptoms such as heartburn.
마늘가루 효과를 분석한 연구에서는 900 mg의 마늘가루가 총콜레스테롤을 25% 감소시키고, 특히 혈관에 좋은 역할을 하는 고밀도 콜레스테롤(HDL)을 50% 상승시키는 것으로 나타났다. 이는 마늘의 알리신(Allicin) 성분이 피를 엉키게 하지 않는 항혈전 작용과 피속의 지질을 감소시키는 효과가 있기 때문으로 분석된다. 게다가 마늘이 혈당을 11.6%정도 감소시킨다는 보고가 있으며, 항산화 작용으로 동맥경화를 예방하는 것으로 알려져 있다. 마늘 속의 유황 화합물은 체내의 활성 산소를 제거하는 강력한 항산화작용이 있다. 피속의 활성 산소는 혈관을 손상시키거나 일부 암을 일으키는 원인이 될 수 있다. 그래서 마늘은 미국 국립 암연구소가 추천한 첫번째 항암식품이기도 하다. In a study that analyzed garlic powder effects, 900 mg of garlic powder reduced total cholesterol by 25%, and in particular, it increased the high-density lipoprotein (HDL), which plays a role in blood vessels, by 50%. It is analyzed that the allicin component of garlic has anti-thrombogenic effect which does not entangle blood and lipid lowering effect in blood. In addition, garlic has been reported to reduce blood sugar by 11.6% and is known to prevent arteriosclerosis by antioxidant action. Sulfur compounds in garlic have strong antioxidant activity to remove the active oxygen in the body. Active oxygen in the blood can damage blood vessels or cause some cancers. So garlic is the first anti-cancer food recommended by the National Cancer Institute.
마늘에는 많은 종류의 유기 및 무기화합물이 들어 있다. 그중에서 알린(alliin)이라는 황을 포함한 화합물은 그 자체만으로는 특별한 냄새가 별로 없다. 그러나 사람들이 마늘에 상처를 입히거나 균 또는 벌레의 침입을 받으면, 마늘에 포함된 효소인 알리나제(allinase)가 알린을 알리신(allicin)으로 바꾼다. 알리신은 피톤치드(phytoncide)의 일종이며, 항균, 항진균성 특성이 있다. 마늘은 다른 종류의 백합과 식물보다 alliin을 다량 함유하고 있는데, 파쇄 과정에서 마늘에 존재하는 alliin은 allinase의 작용을 받게 되어 alliin이 allicin, pyruvate 및 암모니아 상태로 분해되며, 이렇게 생성된 allicin 역시 매우 불안정한 화합물로서 여러 형태의 함 황화합물로 쉽게 전환된다. 그 중 diallyl disulfide, diallyl sulfide, allyl propyl disulfide, methyl trisulfide가 주요 화합물로서 allicin과 더불어 이들 함 황화합물이 마늘의 매운 맛을 나타내는 주된 화합물로서 알려져 있다.Garlic contains many kinds of organic and inorganic compounds. Among them, the compound containing sulfur, called alliin, has very little odor on its own. However, when people injure garlic, or get infected with germs or insects, the enzyme contained in garlic, allinase, changes to alicin. Alicin is a kind of phytoncide and has antibacterial and antifungal properties. Garlic contains a greater amount of alliin than other types of lily plants. During the crushing process, the alliin present in garlic undergoes the action of allinase, resulting in the degradation of alliin into allicin, pyruvate and ammonia, It readily converts to various forms of sulfur compounds as compounds. Among them, diallyl disulfide, diallyl sulfide, allyl propyl disulfide, and methyl trisulfide are the main compounds and allicin, and these sulfur compounds are known as the main compounds showing the pungent taste of garlic.
양파(onion)에도 알린을 비롯한 황을 포함하는 화합물이 들어 있다. 마늘이나 양파를 요리하다 보면, 독한 냄새나 강한 맛이 없어진다는 사실을 알 수 있다. 이는 굽거나 찌는 과정에서 마늘이나 양파에 열이 가해지고, 이때 알리신이 생성되지 않기 때문이다. 마늘이나 양파에 포함된 효소 알리나제는 열에 약해, 조리 과정에서 손상을 입어 제대로 기능을 발휘하지 못한다. 그러면 알리신이 만들어지지 않아 마늘과 양파의 향과 맛이 약해진다. 양파를 썰 때 눈물이 나게 하는 물질은 조리 과정에서 증발되기도 하며, 화학반응이 진행되어 새로운 화합물(bispropenyl disulfide)을 생성하기도 한다. 마늘에 포함된 알리신은 보관 상태에 따라서 여러 개가 결합하여 아조엔(ajoene)이라는 불포화 이황화 화합물을 형성하기도 한다. 아조엔의 아조는 스페인어에서 마늘을 뜻하는 아조와 이중결합을 의미하는 접미사 -ene가 결합하여 만들어진 이름이다.Onions also contain compounds containing sulfur, including aline. When you cook garlic or onion, you can see that it has no strong smell or strong taste. This is because heat is applied to the garlic or onion during bake or steeping, and no alicin is produced at this time. The enzyme alinase contained in garlic or onion is fragile and does not function properly due to damage during the cooking process. Then Alicin is not made and the flavor and taste of garlic and onion are weakened. Tear-off substances are often evaporated during cooking, and chemical reactions can proceed to produce a new compound (bispropenyl disulfide). Alicin contained in garlic may be combined with several to form an unsaturated disulfide compound called ajoene depending on storage conditions. Azo's azo is a combination of azo, which means garlic in Spanish, and the suffix -ene, which means double bond.
마늘에는 비타민 C를 비롯하여 다양한 종류의 비타민 B가 들어 있으며, 칼슘, 칼륨을 비롯하여 철, 마그네슘, 셀레늄(selenium) 등과 같은 다양한 무기물도 포함되어 있다. 마늘은 혈액 속의 지방 함유량을 낮추어 주고, 혈소판의 엉김을 감소시키는 효과가 있다는 연구 보고도 있다. 또한 치료약으로써 마늘 추출물을 장기 복용하면 호모시스틴(homocysteine)의 혈액 농도를 낮출 수 있다는 의학 연구결과도 있다. 호모시스틴은 혈관의 생성과 연결에 필요한 단백질(콜라겐, 엘라스틴 등) 형성을 억제하기도 하고 혈관을 퇴화시켜서 심장질환 유발 가능성이 큰 물질로 알려졌다. 호모시스틴은 필수아미노산인 메싸이오닌(methionine)으로부터 생체 내에서 합성되지만, 비타민 B의 도움으로 시스틴(cysteine)으로 변할 수 있다. Garlic contains various types of vitamin B, including vitamin C, as well as various minerals such as calcium, potassium, iron, magnesium, and selenium. Garlic has been reported to lower the fat content in the blood and reduce platelet aggregation. In addition, medical studies have shown that long-term use of garlic extract as a remedy can lower blood levels of homocysteine. Homocysteine has been shown to inhibit the formation of proteins (collagen, elastin, etc.) necessary for the formation and connection of blood vessels and to degenerate blood vessels, leading to a high risk of heart disease. Homocysteine is synthesized in vivo from the essential amino acid methionine, but can be converted into a cysteine with the help of vitamin B.
마늘에 포함된 무기물질 가운데 흥미로운 원소는 항산화작용을 한다고 알려진 셀레늄이다. 셀레늄의 하루 권장 섭취량은 약 50g이며, 최대 400g 이상 넘지 말 것을 권유한다. 마늘을 재배하는 밭에 셀레늄이 들어 있으면, 풍부한 셀레늄이 포함된 마늘을 수확할 수 있다. 아마도 마늘에는 셀레늄을 잘 흡수하는 성질이 있는 것 같다. 우리 몸 속에 필요한 셀레늄이 부족하면 심장병이 발병할 가능성이 비교적 높은 것으로 알려졌다. Among the inorganic minerals contained in garlic, selenium is known to be an antioxidant. The recommended daily intake of selenium is about 50 g, and it is recommended that not more than 400 g should be exceeded. If selenium is contained in the field where the garlic is grown, garlic containing abundant selenium can be harvested. Perhaps garlic has the property of absorbing selenium well. The lack of selenium in our body is known to be associated with a higher risk of developing heart disease.
마늘의 약리효능으로는 면역증진효과(등록특허 제1028155호), 항산화효과(공개특허 제2013-105106호), 항균효과(등록특허 제1038516호), 항암작용(공개특허 ㅈ제2014-78389호, 등록특허 제412424호), 항염증 효과(공개특허 제2013-31008호) 등이 보고 되었다. Antimicrobial effect (Patent No. 1038516), anticancer action (Patent No. 2014-78389), antioxidant effect (patent No. 2013-105106), antimicrobial effect Patent No. 4,12424), and anti-inflammatory effect (Patent Laid-Open No. 2013-31008).
한편, 바실러스 속 미생물은 산업적으로 중요한 종으로서, 오랜 세월 동안 식품 및 각종 발효산업에서 숙주 세포로서 널리 사용되고 있고, protease, amylase, glucanases 또는 cellulase 등의 중요한 효소 및 넓은 항균 spectrum과 다양한 구조를 지니는 peptide antibiotics를 생산하는 특징을 지니고 있다. 구체적으로, B. subtilis, B. megaterium, B. stearothermophilus, B. lichemiformis, B. thuringiensis 또는 B. cereus 등 다양한 바실러스 속 미생물에서 박테리오신 또는 bacteriocin-like substances(BLS)들이 발견되어 보고되었다. 프로바이오틱 생균제는 유산균을 주로 사용하여 제조되어 왔으나, 제한적 범위에서만 항균활성이 인정된다는 문제점이 제기되어 왔으여, 최근 바실러스 서브틸리스나 바실러스 폴리퍼멘티쿠스 등과 같은 바실러스 속에 해당하는 미생물을 이용한 프로바이오틱 생균제에 대한 관심이 증대되고 있다. 상기 바실러스 서브틸리스나 바실러스 폴리퍼멘티쿠스 등은 유산균과 같이 유용한 미생물이며, 우리나라의 청국장이나 일본의 낫또(natto)를 비롯하여 극동 아시아나 아프리카 지역의 전통음료나 알칼리-발효식품에서 매우 중요한 발효미생물로 작용한다. On the other hand, Bacillus sp. Microorganisms are industrially important species. They have been widely used as host cells in food and various fermentation industries for many years. They have been widely used as protease, amylase, glucanases or cellulase and peptide antibiotics Which is a feature of the product. Specifically, bacteriocin or bacteriocin-like substances (BLS) have been found and reported in various Bacillus microorganisms such as B. subtilis, B. megaterium, B. stearothermophilus, B. lichemiformis, B. thuringiensis or B. cereus. Probiotic probiotics have been produced mainly by using lactic acid bacteria. However, there has been a problem that the antibacterial activity is recognized only within a limited range, and recently, a probiotic microorganism such as Bacillus subtilis or Bacillus polyfermenticus, Interest in tick probiotics is increasing. The Bacillus subtilis and Bacillus polyfermenticus are useful microorganisms such as lactic acid bacteria and are very important fermenting microorganisms in traditional beverages and alkali-fermented foods in Far East Asian and African regions including Korea's Chungkukjang and Japanese natto do.
본 발명자는 청국장에서 분리된 바실러스 속 균주로서, 본 발명에서 최초로 개시된 신균주인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주를 마늘 발효에 이용하는 경우 마늘의 본래 지니고 있는 다양한 효과 외에도 항산화, 항암, 항염 및 항고혈압, 항동맥경화 등과 같은 심혈관계 질환의 예방 또는 치료 효과가 현저히 증진된다는 사실을 최초로 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.
The present inventors have found that Bacillus subtilis BBS825 (accession number: KCTC 12697BP) or BBS815 (accession number: KCTC 12696BP), which is the new strain firstly disclosed in the present invention, or Bacillus subtilis BBS825 When the mixed strains are used for fermentation of garlic, for the first time, it has been found that the preventive or therapeutic effect of cardiovascular diseases such as antioxidant, anti-cancer, anti-inflammatory and anti-hypertension and anti-arteriosclerosis is remarkably enhanced in addition to the originally various effects of garlic It was completed.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 마늘의 발효를 위해 청국장 유래의 바실러스 속 균주를 접종하여 항산화, 항암, 항염 및 항고혈압, 항동맥경화 등과 같은 심혈관계 질환에 대한 효과 등과 같은 생리활성 효과가 증진되는 마늘 발효물의 제조방법을 제공하는 것이다.DISCLOSURE Technical Problem The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for fermenting garlic, which comprises inoculating a strain of Bacillus sp. Derived from Chungkukjang to produce a medicament for cardiovascular diseases such as antioxidant, anti- And a method for producing the garlic fermented product.
본 발명의 다른 목적은, 신균주인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주를 이용한 마늘 발효물의 제조방법 및 이에 의해 제조된 마늘 발효물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a garlic fermented product using a new strain, Bacillus subtilis BBS825 (Accession No .: KCTC 12697BP) or BBS815 (Accession No .: KCTC 12696BP) And to provide a garlic fermented product produced thereby.
본 발명의 또 다른 목적은, 청국장 유래의 바실러스 속 균주를 접종하여 발효한 다른 영양분을 첨가하지 않은 마늘 발효액을 포함하는 식품 조성물을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a food composition comprising a garlic fermentation broth in which other nutrients fermented by inoculation with a Bacillus subtilis strain derived from Cheonggukjang are not added.
본 발명은 분쇄된 마늘에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주를 접종하여 배양 및 숙성시키는 단계를 포함하는 마늘 발효물의 제조방법을 제공한다. The present invention relates to a method for culturing garlic comprising the step of inoculating a ground garlic with Bacillus subtilis BBS825 (Accession No: KCTC 12697BP) or BBS815 (Accession No .: KCTC 12696BP), or a mixed strain of both, A method for producing a fermented garlic product.
또한 본 발명은, 상기 제조방법에서 상기 균주를 접종할 때 비율이 마늘 분쇄물 중량대비 0.01 내지 5%인 방법을 제공한다.Further, the present invention provides a method wherein, when the strain is inoculated in the above production method, the ratio is 0.01 to 5% based on the weight of the garlic pulverized product.
본 발명의 또 다른 예를 들면, 상기 균주를 접종하여 배양 온도는 25 내지 40℃에서 하는 것이 바람직하고, 기포주입을 하여 호기성 발효를 시키는 것이 바람직한 방법으로 제시한다.As another example of the present invention, it is preferable that the culture is carried out at a temperature of 25 to 40 캜 by inoculating the strain, and aerobic fermentation is performed by bubble injection.
또한 본 발명은 상기와 같이 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주로 발효된 마늘 발효물을 제공한다.The present invention also provides a fermented garlic fermented with a mixed strain of Bacillus subtilis BBS825 (Accession No .: KCTC 12697BP) or BBS815 (Accession No .: KCTC 12696BP) as described above or a mixed strain thereof.
또한 본 발명은 상기와 같이 제조된 마늘 발효물을 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
The present invention also provides a food composition comprising the garlic fermented product prepared as described above.
본 발명에 따른 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주를 이용하여 얻은 마늘 발효물은 마늘의 체내 흡수울을 높이며 s-알릴-시스테인 등과 같은 생리활성이 높은 물질이 다량 생성된다. 따라서 본 발명에 따른 마늘 발효물은 순수한 마늘 또는 마늘 추출물의 생리활성 보다 항당뇨, 항고혈압, 항동맥경화, 항암, 항산화 등의 생리활성 효과가 현저히 향상되었다.The garlic fermented product obtained by using the Bacillus subtilis BBS825 (Accession No .: KCTC 12697BP) or BBS815 (Accession No. KCTC 12696BP) according to the present invention or a mixed strain of the two, And a high amount of physiologically active substance such as s-allyl-cysteine is produced in a large amount. Therefore, the garlic fermented product according to the present invention significantly improved the physiological activities of pure garlic or garlic extract such as antidiabetic, anti-hypertensive, anti-arteriosclerosis, anti-cancer and antioxidant.
또한 본 발명의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주는 마늘, 흑마늘, 마늘 추출물, 분쇄물 등을 효과적으로 발효시켜 기존의 마늘이 지닌 효과를 현저히 향상시킴으로써 마늘의 효과가 강화된 식품 조성물로 사용할 수 있다.
In addition, the Bacillus subtilis BBS825 (accession number: KCTC 12697BP) or BBS815 (accession number: KCTC 12696BP) of the present invention, or a mixed strain of them, effectively ferment garlic, black garlic, garlic extract, The garlic can be used as a food composition in which the effect of garlic is enhanced by significantly improving the effect of the existing garlic.
도 1은 마늘 발효물에 의한 내피 세포형 산화질소 합성효소(eNOS)의 활성정도를 측정한 도면이다.
도 2는 돼지 관상동맥에 대한 마늘 분쇄액, 마늘 추출물, 마늘 발효물의 혈광이완 활성을 측정한 도면이다.FIG. 1 is a graph showing the degree of activity of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) by fermented garlic. FIG.
FIG. 2 is a graph showing blood loss relaxation activity of garlic pulverized liquid, garlic extract, and garlic fermented product against porcine coronary artery.
이하, 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 많은 특정 사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It will be obvious to those who have knowledge of. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명은 분쇄된 마늘에 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주를 접종하여 배양 및 숙성시키는 단계를 포함하는 마늘 발효물의 제조방법, 이러한 제조방법에 의해 생성된 마늘 발효물을 제공한다. The present invention relates to a method for culturing garlic comprising the step of inoculating a ground garlic with Bacillus subtilis BBS825 (Accession No: KCTC 12697BP) or BBS815 (Accession No .: KCTC 12696BP), or a mixed strain of both, A process for producing the garlic fermented product, and a garlic fermented product produced by such a production process.
본 발명의 바실러스 균주는 청국장으로 부터 분리되었다. 청국장에서 선별된 바실러스 균주 4종을 20% 마늘 분쇄액에 접종한 후 37℃에서 3일간 진탕배양하여 1.0x1010CFU/ml 이상의 생균력을 보이는 특이 균주를 분리한 결과, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis BBS815, KCTC 12696BP), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP)로 확인되었다.The Bacillus strain of the present invention was isolated from Chungkukjang. Four strains of Bacillus strains selected from Chungkookjang were inoculated into 20% garlic pulverization solution and cultured at 37 ℃ for 3 days with shaking. As a result of isolating specific strains showing a viable bacterial strain of 1.0 × 10 10 CFU / ml or more, Bacillus subtilis subtilis BBS815, KCTC 12696BP) and Bacillus subtilis BBS825 (accession number: KCTC 12697BP).
상기 균주를 마늘 분쇄물에 다시 접종하고 배양하여 본 발명의 마늘 발효물을 제조할 수 있다. 구체적으로 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주를 마늘 분쇄물에 접종하고 배양하여 제조할 수 있다. 이와 같이 제조된 마늘 발효물은 생리활성물질들의 함량이 증가되고, 그에 따라 항암, 항염, 항산화 등의 효과도 증진되었다.
The strain may be inoculated into the garlic pulverized product and cultured to produce the garlic fermented product of the present invention. Specifically, it can be prepared by inoculating and cultivating a mixture of Bacillus subtilis BBS825 (Accession No .: KCTC 12697BP) or BBS815 (Accession No .: KCTC 12696BP), or a mixture of the two, into a garlic pulverized product. The garlic fermented product thus prepared showed an increase in the content of physiologically active substances, thereby increasing the effects of anti-cancer, anti-inflammation and antioxidation.
본 발명에서 마늘 발효물은 상기와 같은 조건에서 얻어진 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주를 이용하는데, 먼저 껍질을 깐 마늘을 분쇄하고 이에 물을 혼합한 혼합물을 만든다. 이때 마늘 분쇄물의 양은 물의 중량대비 1 내지 85 %로 하고 바람직하게는 5 내지 20 %를 첨가하는 것이 적절하다. 상기의 혼합물에 균주를 접종시키고 이때 균주 접종비는 혼합물 중량 대비 0.01 내지 5 %가 바람직하다. 이를 25 내지 40℃에서 진탕배양이나 기포주입을 하여 호기성 발효를 하고, 기포 주입시에는 필터링 방법을 하여 기타 다른 균주의 침투를 방지한다.In the present invention, the garlic fermented product uses Bacillus subtilis BBS825 (Accession No .: KCTC 12697BP) or BBS815 (Accession No .: KCTC 12696BP) obtained by the above-mentioned conditions, or a mixed strain of the two, Crushed garlic is crushed and mixed with water to make a mixture. At this time, the amount of garlic pulverized product is suitably 1 to 85%, preferably 5 to 20%, based on the weight of water. The strain is inoculated with the above mixture, and the strain inoculation ratio is preferably 0.01 to 5% based on the weight of the mixture. It is aerobically fermented by shaking culture or injection of air bubbles at 25 to 40 ° C, and filtration is carried out when bubbles are injected to prevent penetration of other strains.
상기 배양은 10일 내지 90일 동안 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 마늘 발효물에 가장 적합한 기간을 반복실시하여 얻어낸 것이다.The culturing may be performed for 10 to 90 days, but the present invention is not limited thereto, and is obtained by repeating the most suitable period for the fermented garlic.
또한 본 발명은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주를 마늘에 접종하고 수득한 마늘 발효물을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing a fermented garlic fermented product, which comprises inoculating garlic into Bacillus subtilis BBS825 (Accession No .: KCTC 12697BP) or BBS815 (Accession No .: KCTC 12696BP) ≪ / RTI >
본 발명에서 '식품'이란 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미한다. 본 발명의 식품의 종류에는 제한이 없으며 상기 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825(수탁번호 : KCTC 12697BP) 또는 BBS815(수탁번호 : KCTC 12696BP), 또는 이 둘의 혼합균주의 배양액, 상기 배양액의 농축액, 이의 건조물로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 한 가지 이상을 유효성분으로 포함하고 이외에 다른 성분의 첨가에는 특별히 제한하지 않는다. 본 발명의 발효식품 또는 식품은 상기 유효성분 이외에 다양한 향미제 또는 식품첨가제 등을 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, "food" means a natural product or a processed product containing one or more nutrients. There is no limitation on the kind of the food of the present invention, and the culture of the Bacillus subtilis BBS825 (Accession No .: KCTC 12697BP) or BBS815 (Accession No .: KCTC 12696BP), or a mixed culture of the two, , And a dried product thereof, and the addition of other components is not particularly limited. The fermented food or food of the present invention may further contain various flavors or food additives in addition to the above-mentioned effective ingredients.
본 발명에 있어서, 본 발명의 식품 조성물은 상기 마늘 발효물 이외에 식품 제조시에 통상적으로 첨가되는 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단백질, 탄수화물, 지방, 영양소, 조미제 및 향미제를 포함한다. 상술한 탄수화물은 포도당 및 과당 당의 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스 및 올리고당 등의 디사카라이드, 덱스트린 및 사이클로덱스트린 등의 폴리사카라이드, 및 자일리톨, 소르비톨, 에리트리톨 등의 당알콜이다. 상기 향미제는 천연 향미제(타우마틴, 스테비아 추출물(예를 들어, 레바우디오시드 A, 글리시르히진 등)) 및 합성 향미제(사카린, 아스파르탐 등)를 사용할 수 있다.In the present invention, the food composition of the present invention may contain ingredients that are conventionally added in the manufacture of food, in addition to the garlic fermented product. For example, proteins, carbohydrates, fats, nutrients, flavoring agents, and flavoring agents. The above-mentioned carbohydrates are polysaccharides such as disaccharides such as monosaccharides of glucose and fructose sugars, maltose, sucrose and oligosaccharides, dextrin and cyclodextrin, and sugar alcohols such as xylitol, sorbitol and erythritol. The flavoring agent may be a natural flavoring agent (tau martin, stevia extract (for example, rebaudioside A, glycyrrhizin, etc.)) and a synthetic flavor (saccharin, aspartame, etc.).
상기 식품의 종류에는 특별한 제한은 없다. 상기 마늘 발효물을 첨가할 수 있는 식품의 예로는 육류, 소세지, 빵, 쵸코렛, 캔디류, 스넥류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알콜 음료 및 비타민 복합제 등이 있으며, 통상적인 의미에서의 건강식품을 모두 포함한다.There is no particular limitation on the kind of the food. Examples of the food to which the garlic fermented product can be added include meat products such as meat, sausage, bread, chocolate, candy, snack, confectionery, pizza, ramen, other noodles, gums, dairy products including ice cream, Drinks, alcoholic beverages, and vitamin complexes, all of which include health foods in a conventional sense.
본 발명의 식품이 음료일 경우 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다. 상기의 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 슈크로스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. When the food of the present invention is a beverage, it may contain various flavors or natural carbohydrates as an additional ingredient such as ordinary beverages. The natural carbohydrates may be monosaccharides such as glucose and fructose, disaccharides such as maltose and sucrose, natural sweeteners such as dextrin and cyclodextrin, synthetic sweeteners such as saccharin and aspartame, and the like .
상기 식품은 상술한 성분 외에 여러 가지 영양제, 비타민, 전해질, 풍미제, 착색제, 펙트산 및 그의 염, 알긴산 및 그의 염, 유기산, 보호성 콜로이드 증점제, pH 조절제, 안정화제, 방부제, 글리세린, 알콜, 탄산음료에 사용되는 탄산화제 등을 함유할 수 있다. 그 밖에 본 발명의 건강식품은 천연 과일쥬스, 음료 및 야채 음료의 제조를 위한 과육을 함유할 수 있다. 이러한 성분은 독립적으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. The food may contain various nutrients, vitamins, electrolytes, flavors, colorants, pectic acid and salts thereof, alginic acid and salts thereof, organic acids, protective colloid thickeners, pH adjusting agents, stabilizers, preservatives, glycerin, A carbonating agent used in a carbonated beverage, and the like. In addition, the health food of the present invention may contain natural fruit juice, pulp for the production of beverages and vegetable drinks. These components may be used independently or in combination.
상기 마늘 발효물의 유효성분은 전체 조성물을 기준으로 하여 0.00001 내지 15중량%, 바람직하게는 0.0001 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 0.0001 내지 5 중량%이다. 상기 마늘 발효물의 중량이 0.00001 중량% 미만일 경우 혈관이완 효능이 미약하고, 15 중량%를 초과하는 경우에는 함량의 증가에 따른 효과의 증가가 매우 미약하다는 문제점이 있다.
The active ingredient of the fermented garlic is 0.00001 to 15% by weight, preferably 0.0001 to 10% by weight, more preferably 0.0001 to 5% by weight, based on the whole composition. When the weight of the fermented garlic is less than 0.00001% by weight, the blood vessel relaxation effect is weak. When the weight of the fermented garlic is more than 15% by weight, the effect of increasing the content is very weak.
한편, 본 발명의 마늘 발효물에 대한 세포독성 시험 결과, 독성이 거의 없으므로 장기간 사용 시에도 안심하고 사용할 수 있으며, 특히 상기한 바와 같이 식품 조성물에 적용할 수 있다.
On the other hand, as a result of the cytotoxicity test on the fermented garlic of the present invention, since it has little toxicity, it can be safely used even in long-term use, and in particular, it can be applied to food composition as described above.
아래의 실시예 및 실험예들은 본 발명의 내용을 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The following examples and experimental examples illustrate the present invention, but are not limited thereto.
실시예 1. 균주의 분리 및 동정Example 1 Isolation and Identification of Strain
청국장으로부터 바실러스 속 균주를 분리하기 위해 시험관에서 청국장을 멸균수에 현탁하고 80℃에서 15분간 물중탕을 하였다. 이를 LB 고체 배지에 도말하여 콜로니 모양이 다른 균주들을 분리한 후, 그람 염색과 포자 염색을 하여 그람양성의 간균으로 포자를 형성하는 4종의 균주를 분리하였다. 마늘발효를 위한 균주를 선별하기 위하여 20 % 마늘분쇄액이 첨가된 액체 LB 배지에 균주를 접종하였으며, 37℃에서 72 시간 동안 배양을 진행하였다. 그 결과 1.0x1010 CFU/ml 이상의 생균력을 보이는 특이 균주를 선별하였다. 선별된 균주는 한국생명공학연구원 생물자원센터(KCTC)에 기탁하여, 2014년 10월 23일자로 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS815를 균주번호 KCTC 12696BP, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) BBS825를 수탁번호 KCTC 12697BP로 기탁하였다.
To separate Bacillus sp. Strain from Chungkukjang, Chungkukjang was suspended in sterilized water in a test tube and water bath at 80 ℃ for 15 minutes. After isolating strains with different colony morphology by LB solid medium, four strains were isolated from Gram - positive bacillus by Gram stain and spore staining. In order to select strains for garlic fermentation, strains were inoculated in liquid LB medium supplemented with 20% garlic pulverization solution and cultured at 37 ° C for 72 hours. As a result, specific strains showing viability of 1.0 × 10 10 CFU / ml or more were selected. Bacillus subtilis BBS815 was deposited with KCTC 12696BP, Bacillus subtilis BBS825 on Oct. 23, 2014 and deposited at KCTC, Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology Deposited under accession number KCTC 12697BP.
실시예 2 : 마늘 발효물 제조Example 2: Preparation of garlic fermented product
껍질을 깐 생마늘 2 Kg을 분쇄하고 이에 정제수 2 L를 넣고 혼합한다. 이때 정제수와 마늘 분쇄물의 비율은 정제수 대비 10 %를 넣는다. 상기의 혼합물에 실시예 1에서 배양한 균주를 배양한 액을 혼합물의 중량대비 0.05 %로 넣어 접종한 후 발효조(37℃, 100 rpm, 0 bar)에서 기포주입을 하여 호기성 발효를 10일간 시켰다.
2 Kg of raw garlic is crushed and mixed with 2 L of purified water. At this time, the ratio of purified water to garlic powder is 10% based on purified water. The above-mentioned mixture was inoculated with 0.05% by weight of the mixture, and the aerobic fermentation was carried out for 10 days in a fermenter (37 ° C, 100 rpm, 0 bar).
비교예 1 : 마늘 추출물 제조Comparative Example 1: Production of garlic extract
껍질을 깐 생마늘 25 g을 분쇄하고 이에 70 중량%의 에탄올 수용액 총 500 ml를 가하여 환류 냉각하면서 70℃에서 3 시간씩 3 회 반복하여 가열 추출한 다음, 거름 종이로 여과하고 그 여액을 40℃의 수욕 상에서 감압 농축 및 동결건조하여 마늘 추출물 5.1 g을 수득하였다.
25 g of freshly ground shells were pulverized, 500 ml of a 70% by weight aqueous ethanol solution was added thereto, and the mixture was heated and extracted three times at 70 ° C for 3 hours while refluxing. The resulting mixture was filtered through filter paper, Lt; / RTI > and concentrated under reduced pressure and lyophilized to give 5.1 g of garlic extract.
시험예 1 : 항산화 효과 측정 Test Example 1: Measurement of antioxidant effect
상기 실시예 1 및 실시예 2에 의해 제조된 마늘 발효물의 내피세포형 산화질소 합성효소의 활성 증강에 대한 효과를 송아지 혈관내피세포 (Bovine aortic endothelial cells)의 내피세포형 산화질소 합성효소 (eNOS)의 1177 번 세린 잔기 (serine residue) 인산화 정도를 확인하였고, 그 결과는 도 1에 나타낸 바와 같다.The effect of the fermented garlic fermented product prepared in Example 1 and Example 2 on the activity of endothelial nitric oxide synthase was evaluated by the endothelial nitric oxide synthase (eNOS) of bovine aortic endothelial cells, The degree of phosphorylation of serine residue 1177 was confirmed. The results are shown in Fig.
먼저 혈관내피세포를 DMEM (Dubleco's minimum essential medium) 및 10 % FBS (Fetal bovine serum) 용액과 혼합하여 배양 후 FBS가 제외된 배양액으로 다시 24 시간 동안 배양하였다. 세포가 안정화된 후에 시료를 각 농도별로 처리한 후 30 분 동안 반응시켰다. 이후 단백질을 추출하고 원심분리하고 상등액을 취하여 세포의 파편들을 제거하였다. 추출한 단백질은 SDS-폴리아크릴아미드 겔(polyacrylamide gel)에 전기영동시킨 후 니트로셀룰로오스 막 (nitrocellulose membrane)으로 겔의 단백질을 블롯시켰다. 3 % BSA로 1 시간 동안 차단(blocking)한 후에 1:1,000의 비율로 phospho-eNOS를 하루 밤 동안 4 ℃에서 배양하였다. 다음으로, 1:2000의 비율로 희석한 2 차 항체를 처리하여 1 시간 상온에서 배양한 후 화학발광법(chemiluminescence)로 현상하였다.
First, vascular endothelial cells were mixed with DMEM (Dubleco's minimum essential medium) and 10% FBS (Fetal bovine serum) solution and cultured for 24 hours with FBS-free culture. After the cells were stabilized, the samples were treated at each concentration and reacted for 30 minutes. The protein was then extracted, centrifuged and supernatant taken to remove cell debris. The extracted proteins were electrophoresed on SDS-polyacrylamide gel, and proteins of the gel were blotted with a nitrocellulose membrane. After blocking with 3% BSA for 1 hour, phospho-eNOS was incubated at 4: 1 overnight at a ratio of 1: 1,000. Next, the secondary antibody diluted at a ratio of 1: 2000 was treated, cultured at room temperature for 1 hour, and then developed by chemiluminescence.
시험예 2 : 혈관이완 효과 측정Test Example 2: Measurement of blood vessel relaxation effect
마늘 발효물의 관상동맥이완 및 수축능을 검정하기 위하여 관상동맥을 이용하여 등척성장력을 힘-변위변환기가 장착된 생리기록계를 이용하여 측정하였다. 돼지의 관상동맥을 적출하여 크렙스 완충용액에 넣고 주변 조직과 지방을 제거한 후 약 3mm 길이로 자른 coronary artery ring을 준비하였다. 준비된 관상동맥 중 내피세포의존성 혈관이완 효과검정을 위해 일부의 ring 은 내피세포를 제거하여 준비하였다. 준비된 coronary artery ring을 Organ bath 내의 95 % O2 및 5 % CO2 기체로포화시킨 37℃의 크렙스용액에서 고정시킨 후, 등척성장력을 힘-변위변환기가 장착된 생리기록계를 이용하여 측정하였다. Ring을 5 grm으로 안정화시킨 후 KCl을 넣어 최대장력을 측정하고, 다시 안정화시킨 coronary artery ring을 혈관최대장력의 80%로 수축시킨 후 일정한 grm을 유지시키고 acetylcholine을 처리하여 내피세포의존성 혈관이완효과를 측정한 다음, 크렙스용액으로 3회 세척하였다. 시료의 혈관기능에 대한 영향평가는 먼저 안정화된 혈관수축시킨 후, 이어서 대상물질에 의한 이완-수축반응을 농도의존적으로 수회 처리하여 relaxation percent를 확인하였고 혈관기능에 대한 영향은 phenylephrine의 수축에 대한 이완율로 계산하여 대조군과 비교하였다.Isometric tension was measured using a physiological recorder equipped with a force - displacement transducer using coronary arteries to test coronary artery relaxation and contractility of fermented garlic. The coronary arteries of the pigs were removed, placed in Krebs buffer solution, the surrounding tissues and fats were removed, and a coronary artery ring cut to a length of about 3 mm was prepared. Some of the rings were prepared by removing endothelial cells for the endothelium-dependent vasodilatory effects of the prepared coronary arteries. The prepared coronary artery ring was fixed in a Krebs solution at 37 ° C saturated with 95% O 2 and 5% CO 2 in an organ bath, and isometric tension was measured using a physiological recorder equipped with a force-displacement transducer. After stabilizing the ring at 5 grm, KCl was added to measure the maximum tension, and the stabilized coronary artery ring was contracted to 80% of the maximum blood vessel tension, and then maintained at a constant grm and treated with acetylcholine to induce endothelium-dependent vasorelaxation And then washed three times with Krebs solution. The evaluation of the effect of the sample on the vascular function first confirmed the relaxation percent by the stabilized vasoconstriction, followed by the relaxation-contraction reaction by the subject in a concentration-dependent manner, and the effect on the vascular function was relaxed to the contraction of the phenylephrine And compared with the control group.
그 결과 마늘 분쇄액, 마늘 추출물, 마늘 발효물을 이용하여 혈관 이완효능을 평가한 결과 3종의 시료 중 마늘 발효물에서 가장 뛰어한 혈관 이완활성을 확인 하였다. 마늘 발효물의 경우 0.01 mg/ml에서 50%에 가까운 이완효능을 확인 하였고 최고 농도인 0.1 mg/ml에서 100%의 이완 효능이 관찰 되었다. 그 결과는 도 2에 나타낸 바와 같다.
As a result, the vascular relaxation efficacy was evaluated by using garlic powder, garlic extract, and garlic fermented product. As a result, the best vascular relaxation activity was confirmed in the fermented garlic among the three samples. In the case of fermented garlic, the relaxation efficacy was nearly 50% at 0.01 mg / ml, and 100% relaxation effect was observed at the highest concentration of 0.1 mg / ml. The results are shown in Fig.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 범위는 위의 실시예에 국한해서 해석되어서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course it is possible. Accordingly, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the following claims.
Claims (7)
상기 균주를 접종할 때 비율은 마늘 분쇄물 중량대비 0.01 내지 5%이며,
상기 배양은 25 내지 40℃에서 진탕배양 또는 기포주입을 하여 호기성 발효를 시키는 것을 특징으로 하는 항고혈압 또는 항동맥경화 효과가 증진된 마늘 발효물의 제조방법
Culturing and aging a mixed strain of Bacillus subtilis BBS825 (accession number: KCTC 12697BP) and BBS815 (accession number: KCTC 12696BP) as a strain in the ground garlic,
When the strain is inoculated, the ratio is 0.01 to 5% based on the weight of the garlic pulverized product,
Wherein said culturing is aerobic fermentation by shaking culture or injection of bubbles at 25 to 40 DEG C to produce an anti-hypertensive or anti-arteriosclerotic effect enhanced garlic fermented product
A food composition comprising the garlic fermented product according to claim 1
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| KR20220080493A (en) | 2020-12-07 | 2022-06-14 | 대한민국(농촌진흥청장) | Novel Bacillus subtilis CMIN-4 strain and its application to ginger concentrates prepared by enzymatic hydrolysis |
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| KR100990260B1 (en) * | 2010-05-03 | 2010-10-26 | 의성농산영농조합법인 | Composition for treating or alleviating obesity or hyperlipidemia comprising black garlic extract |
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| KR102302933B1 (en) | 2021-03-23 | 2021-09-16 | 주식회사 지앤에이치바이오 | Preparation of fermented garlic mixture and manufacturing method of composition effective for cardiovascular disease |
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| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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| J302 | Written judgement (patent court) |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2020200001816; JUDGMENT (PATENT COURT) FOR INVALIDATION REQUESTED 20200210 Effective date: 20201218 |
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| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2021130000011; TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20210121 Effective date: 20210223 |