KR101837455B1 - 발효된 선복화 추출물을 포함하는 항균용 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 식품의 보존방법 - Google Patents
발효된 선복화 추출물을 포함하는 항균용 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 식품의 보존방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 발효된 선복화 추출물을 포함하는 항균용 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 식품의 보존방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 발효된 선복화 추출물을 포함하는 항균용 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 식품의 보존방법에 관한 것이다.
일반적으로 가공된 식품을 저장하기 위하여 고려되어야 할 점은 식품 고유의 영양적인 측면, 소비자의 기호적인 측면, 유해 미생물로부터 변질되지 않는 위생적인 측면 등이 있다. 이를 감안하여 현재 식품을 저장하는 방법으로는 건조법, 염장법, 당장법 등이 예부터 이용되어 왔으며 이와 더불어 최근에는 과학의 발달로 CA(controlled atmosphere) 저장 및 방사선 조사 등이 이용되어 식품을 부패균 및 병원성균 등 유해 미생물의 활성을 사멸시킬 뿐만 아니라 갈변화 등 화학적 변질도 억제하여 식품의 품질을 일정하게 유지시키고 있다.
식품을 오염시키며 식중독을 유발하는 유해 미생물로는 그람 양성균으로 Listeria monocytogenes , Bacillus cereus , Staphylococcus aureus 등이 있으며 그람 음성균으로는 Escherichia coli , Salmonella enteritidis , Vibrio parahaemolyticus 등이 대표적이다. 특히, L. monocytogenes는 우유, 치즈, 육류, 과채류 등을 오염시키는 것으로 보고되었으며, 표면 단백질인 internalin A로 인해 장내로 침투하여 listeriosis를 유발하며 발병률은 낮으나 E. coli O157:H7 이나 Salmonella 보다 높은 치사율(40%)을 보이는 것으로 보고되었다. Bacillus cereus는 곡류 및 유제품을 포함하여 다양한 식품에서 발견되어지며 설사를 유발하는 diarrheal type과 구토를 유발하는 vomitic type의 독소를 생성한다. 이 중 vomitic type인 emetic toxin(cereulide)는 열에 안정적이며 조리 및 가열 시에도 활성이 유지되는 것으로 알려져 있다. 한편 널리 알려진 Staphylococcus aureus는 식중독을 포함하여 다양한 범위의 질병을 유발하며 α-hemolysin, staphylococcal enterotoxins(SEs) 등의 독소를 분비한다. 특히 이 중 methicillin-resistant S. aureus(MRSA)는 대형 종합병원에서 의사, 환자 및 의료 기구 등에 감염되어 고열과 오한 등을 유발하는 것으로 알려져 있다.
현재 식품 산업에서 식품 보존료로는 안식향산나트륨, 소르빈산칼륨, 에리소르빈산나트륨, 프로피온산나트륨 등의 합성 보존료가 식품의 품질을 유지시키기 위해 사용되고 있다. 그러나 많은 소비자들은 이러한 합성 보존료에 대하여 부정적인 인식을 가지고 있으며 천연물에서 유래한 보존료를 더 선호하는 경향을 보이고 있다. 따라서 천연 소재로부터 항균 효과를 발견하는 연구가 활발히 진행되고 있는 바, 그 예로 Staphylococcus aureus 등에 항균 활성을 나타내는 현초, 어성초 추출물을 이용한 항균활성 조성물이 등록된 바 있으며(대한민국특허 제10-2011-0015712호), 감귤 껍질 산 가수분해물의 우유 내 Listeria monocytogens 성장 억제에 관한 연구, 닭고기에서 Campylobacter jejuni의 성장을 억제하는 율피 추출물에 관한 연구 등이 진행되었다. 이러한 식물 유래 천연물 소재의 항균 효과는 폴리페놀류(polyphenols), 세스퀴테르펜 락톤(sesquiterpene lactone) 등의 피토케미컬(phytochemical)에 의해 나타나는 것으로 알려져 있다. 폴리페놀류는 식물체 종류에 따라 매우 다양하게 존재하며 플라보노이드(flavonoid)를 비롯하여 플라바놀(flavanol), 플라바논(flavanones), 플라본(flavone), 아이소플라본(isoflavone), 플라보놀(flavonols), 안토시아니딘(anthocyanidin)의 소그룹으로 나누어진다. 플라보노이드는 quercetin-3-O-glucoside와 같이 자연에서는 하나 이상의 당과 결합된 배당체(glycoside)로서 존재하고 있으며 C6-C3-C6의 기본 골격에서 작용기의 위치에 따라 quercetin, kaempferol, luteolin 등으로 분류된다. 또한 이러한 작용기의 위치에 따라 강력한 항산화력, 항균 작용, 치매 예방, 항염 및 항암 작용이 있는 것으로 연구되어 있으며 플라보노이드의 소그룹에 따라 다소 차이가 있는 것으로 알려져 있다.
한편, 발효 공법은 예부터 저장 기간을 늘리고 식품 고유의 향미를 부여하며 영양적 가치를 증대시키기 위해 사용되어 왔으며 한국 전통 발효 식품으로는 김치를 비롯하여 된장, 간장 등의 장류가 있다. 최근에 식물 소재에서 다양한 생리활성을 증대시키는 방법으로 미생물을 통한 발효를 이용하는 연구가 많이 보고되었다. 즉, 미생물을 이용한 매실, 매엽 및 매근의 발효 추출물을 함유하는 피부 미백용 화장품 조성물에 관한 특허가 출원된 바 있으며(대한민국특허 제10-2011-0009082호), 박 등은 목련 꽃잎을 Pediococcus acidilactici를 이용하여 얻은 발효물에서 항산화 및 항암 효과를 가지는 것을 보고하였다. 또한 Lactobacillus rhamnosus와 Saccharomyces cerevisiae를 이용한 곡물 발효를 통해 발효 전 보다 향상된 항산화 효과를 지니는 것이 보고된 바 있다.
그 예로 Lactobacillus를 이용한 발효를 통해 체리와 브로콜리에 함유된 폴리페놀류의 생물전환에 관한 연구, 진세노사이드의 생물전환이 가능한 인변 유래 Lactobacillus paracasei에 관한 특허가 등록된 바 있다(대한민국특허 제10-2012-0044337호).
본 발명은 발효된 선복화 추출물을 포함하는 항균용 조성물 등을 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 발효된 선복화 추출물을 포함하는 항균용 조성물을 제공한다.
상기 발효는 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 균주 KCCM 11613P에 의한 것일 수 있다.
상기 선복화 추출물은 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 탄소수 1-4의 저급 케톤, 탄소수 1-4의 저급 에스테르, 클로로포름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용매로 추출된 것일 수 있다.
상기 발효된 선복화 추출물에서 유산균 생균의 수는 8.00 Log cfu/mL 이상일 수 있다.
상기 발효된 선복화 추출물에서 pH는 4.5 이하일 수 있다.
상기 발효된 선복화 추출물에서 총 산도는 0.50% 이상일 수 있다.
상기 항균용 조성물은 황색포도상구균, 바실러스 세레우스균 및 리스테리아 모노사이토제네스균으로부터 선택된 하나 이상의 식중독 원인균을 억제하기 위한 것일 수 있다.
상기 항균용 조성물에서 발효된 선복화 추출물의 농도는 2.5 mg/mL 내지 100 mg/mL일 수 있다.
본 발명의 일 구현예로, (a) 선복화를 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 탄소수 1-4의 저급 케톤, 탄소수 1-4의 저급 에스테르, 클로로포름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용매로 추출하는 단계; 및 (b) 상기 추출된 선복화에 유산균을 접종한 후, 발효하는 단계를 포함하는 항균용 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 유산균은 상기 추출된 선복화 100 부피부에 대하여, 0.1 부피부 내지 10 부피부로 접종될 수 있다.
상기 유산균은 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 균주 KCCM 11613P일 수 있다.
상기 발효는 20℃ 내지 40℃에서 20 시간 내지 100 시간 동안 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 발효된 선복화 추출물을 포함하는 항균용 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는 식품의 보존방법을 제공한다.
본 발명에 따른 항균용 조성물은 발효된 선복화 추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는바, 비발효된 선복화 추출물 대비, 식중독 원인균(황색포도상구균, 바실러스 세레우스균, 리스테리아 모노사이토제네스균 등)을 억제할 수 있는 항균 효능을 가질 수 있다.
따라서, 상기 항균용 조성물은 식품 보존제로서, 위생적으로 오염 가능성이 높은 육류, 낙농업, 음료 등의 식품에 처리함으로써, 식중독 원인균으로부터 식품을 보존함으로써, 식품의 유통기한을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 소비자들이 퀘르세틴(quercetin), 캠페롤(kaempferol), 루테올린(luteolin) 등의 플라보노이드를 쉽게 섭취할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 발효 시간 별로, 본 발명에 따른 발효된 선복화 추출물에서 유산균 생균의 수 변화를 보여주는 그래프이다.
도 2는 발효 시간 별로, 본 발명에 따른 발효된 선복화 추출물에서 pH의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 3은 발효 시간 별로, 본 발명에 따른 발효된 선복화 추출물에서 총 산도의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 2는 발효 시간 별로, 본 발명에 따른 발효된 선복화 추출물에서 pH의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 3은 발효 시간 별로, 본 발명에 따른 발효된 선복화 추출물에서 총 산도의 변화를 보여주는 그래프이다.
본 발명자들은 약용 식물로 이용되는 선복화를 유산균을 이용하여 발효시켜, 항균력을 갖는 유효 성분의 농도를 증가시키고 식중독 원인균에 대한 항균 능력을 가지게 함으로써, 천연 식품보존제로서 기존의 합성 식품보존제를 대체하고 소비자의 기호에 응답하여 천연물에 고부가 가치를 부여할 수 있는 기능성 원료를 개발할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 발효된 선복화 추출물을 포함하는 항균용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 항균용 조성물에서 사용되는 선복화(학술명 Inula britannica)는 국화과의 금불초의 꽃을 말린 약재로 한국, 중국, 일본 등 동아시아에서 자생하는 야생화이다. 선복화는 예부터 소화 장애, 기관지염 등의 치료에 사용되었으며, 탕제나 환제로 조제하여 복용한다. 특히, 선복화에는 퀘르세틴(quercetin), 캠페롤(kaempferol), 루테올린(luteolin) 등의 플라보노이드가 다량 함유되어 있으며, 정유(essential oil)에는 항산화 작용뿐만 아니라 다양한 종류의 세스키테르펜 락톤(sesquiterpene lactone)이 함유되어 있어 각종 암세포의 아폽토시스(apoptosis)를 유도하고 이를 통해 암세포를 사멸시킬 수 있다. 따라서 이러한 피토케미컬은 인체 내에 흡수되어 다양한 기능성을 나타내므로 건강 증진을 위한 기능성을 제공한다.
통상 천연물에서의 플라보노이드는 대부분 배당체로 존재하며 배당체 형태의 플라보노이드는 아글리콘 형태보다 그 효율이 낮아 실제 기능성을 위한 유효 농도에 도달하기 위해서는 추출, 농축, 또는 발효 등을 통한 여러 가지 가공법이 필요하다.
이에, 본 발명에 따른 항균용 조성물은 발효된 선복화 추출물을 포함하는 것으로, 즉, 선복화를 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 탄소수 1-4의 저급 케톤, 탄소수 1-4의 저급 에스테르, 클로로포름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용매로 추출한 다음, 상기 추출된 선복화에 유산균을 접종한 후, 발효시킨 선복화 추출물 발효액을 포함한다.
상기 선복화 추출물은 건조시킨 선복화가 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 탄소수 1-4의 저급 케톤, 탄소수 1-4의 저급 에스테르, 클로로포름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용매로 추출된 것일 수 있고, 건조시킨 선복화가 식품의약품안전처에서 고시한 용매를 참고하여, 건조시킨 선복화 100 g을 기준으로, 1000 mL 내지 2000 mL의 물 또는 에탄올로 추출된 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
이때, 상기 추출은 고온에서 수행될 수 있고, 50℃ 내지 70℃의 온도에서 12 시간 내지 48 시간 동안 추출된 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 발효된 선복화 추출물은 상기 선복화 추출물 발효액을 말하는 것으로, 이와 같은 발효를 이용하는 경우, 유산균이 생산하는 효소를 이용하여 효율적으로 배당체로부터 유효성분 만을 분리 추출할 수 있고, 더 나아가 생물 전환까지 진행하면 보다 높은 생리기능성을 기대할 수 있다. 즉, 상기 선복화의 유효물질은 자연에서 그 농도가 적은 문제가 있어 산업적으로 응용이 어려우나, 인체에 무해한 유산균을 이용한 발효액에서의 유효 물질을 증진시킴으로써 그 기능성이 증가되고 특히 여러 식중독 원인균에 대한 증진된 항균력으로 인하여 산업적인 응용가능성을 제공할 수 있다.
상기 발효는 유산균에 의한 것일 수 있고, 바람직하게는 김치에서 분리한 유산균에 의한 것일 수 있고, 더욱 바람직하게는 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) KCCM 11613P에 의한 것일 수 있다.
상기 락토바실러스 플랜타룸은 대표적인 프로바이오틱스(probiotics)로서 그람 양성균, 간균 형태의 논-스포어 포밍 박테리아(non-spore forming bacteria)이다. 특히 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum) KCCM 11613P는 김치에서 분리한 균주이며 내산성 및 내담즙성이 높아 생존률이 각각 99%와 97.9%에 이르러 과채류에서 발견되는 타 락토바실러스 플랜타룸 보다 높은 수치를 보이고 또한 항 알러지 효과가 있는 균주이기도 하다.
구체적으로, 상기 유산균은 상기 선복화 추출물 100 부피부에 대하여, 0.1 부피부 내지 10 부피부로 접종되는 것이 최적의 발효 조건 및 이에 따른 항균력 증진 측면에서 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
이때, 상기 발효는 20℃ 내지 40℃에서 20 시간 내지 100 시간 동안 수행되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 발효된 선복화 추출물에서 유산균 생균의 수는 8.00 Log cfu/mL 이상, 바람직하게는 8.50 Log cfu/mL 이상일 수 있다. 또한, 상기 발효된 선복화 추출물에서 pH는 4.5 이하, 바람직하게는 pH는 4.0 이하일 수 있고, 상기 발효된 선복화 추출물에서 총 산도는 0.50% 이상, 바람직하게는 1.00% 이상일 수 있다. 이러한 pH와 총 산도의 변화는 유산균이 성장하면서 생산하는 유기산 등에 기인한 것으로 볼 수 있다.
상기 항균용 조성물은 식품 보존제의 형태로 제공될 수 있고, 상기 항균용 조성물은 황색포도상구균, 바실러스 세레우스균 및 리스테리아 모노사이토제네스균으로부터 선택된 하나 이상의 식중독 원인균을 억제하기 위한 것으로, 상기 황색포도상구균은 S. aureus KCCM 1512, S. aureus KCCM 1572, S. aureus KCCM 1573, S. aureus KCCM 40510, S. aureus KCCM 40511, S. aureus KCCM 40512 및 S. aureus SE(A/C/E), T-C로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, S. aureus KCCM 40510인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 바실러스 세레우스균은 B. cereus KCCM 11341, B. cereus KCCM 40133 및 B. cereus KCCM 40154로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, B. cereus KCCM 40133 또는 B. cereus KCCM 40154인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 리스테리아 모노사이트제네스균은 L. monocytogenes ATCC 15313, L. monocytogenes H7969 serotype 4b, L. monocytogenes H7962 serotype 4 및 L. monocytogenes Scott A NADC 2045 4b로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, L. monocytogenes ATCC 15313, L. monocytogenes H7969 serotype 4b, 및 L. monocytogenes Scott A NADC 2045 4b로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 항균용 조성물에서 발효된 선복화 추출물의 농도는 2.5 mg/mL 내지 100 mg/mL인 것이, 바람직하게는 5 mg/mL 내지 100 mg/mL인 것이, 식중독 원인균을 저해할 수 있다는 측면에서 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, S. aureus KCCM 40510, B. cereus KCCM 40154, L. monocytogenes H7969 serotype 4b 및 L. monocytogenes Scott A NADC 2045 4b로 이루어진 군으로부터 선택된 식중독 원인균을 저해하기 위한, 상기 항균용 조성물에서 발효된 선복화 추출물의 최소 농도는 2.5 mg/mL이고, B. cereus KCCM 40133 또는 L. monocytogenes ATCC 15313의 식중독 원인균을 저해하기 위한, 상기 항균용 조성물에서 발효된 선복화 추출물의 최소 농도는 5 mg/mL일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 항균용 조성물은 발효된 선복화 추출물을 포함하는 것을 특징으로 하는바, 비발효된 선복화 추출물 대비, 식중독 원인균(황색포도상구균, 바실러스 세레우스균, 리스테리아 모노사이토제네스균 등)을 억제할 수 있는 항균 효능을 가질 수 있다.
본 발명은 (a) 선복화를 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 탄소수 1-4의 저급 케톤, 탄소수 1-4의 저급 에스테르, 클로로포름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용매로 추출하는 단계; 및 (b) 상기 추출된 선복화에 유산균을 접종한 후, 발효하는 단계를 포함하는 항균용 조성물의 제조방법을 제공한다.
먼저, 본 발명에 따른 항균용 조성물의 제조방법은 선복화를 물, 탄소수 1-4의 무수 또는 함수 저급 알코올, 탄소수 1-4의 저급 케톤, 탄소수 1-4의 저급 에스테르, 클로로포름 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용매로 추출하는 단계[(a) 단계]를 포함한다.
상기 추출은 고온에서 수행될 수 있고, 50℃ 내지 70℃의 온도에서 12 시간 내지 48 시간 동안 추출된 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 그밖에 상기 추출 조건에 대해서는 전술한 바와 같다.
다음으로, 본 발명에 따른 항균용 조성물의 제조방법은 상기 추출된 선복화에 유산균을 접종한 후, 발효하는 단계[(b) 단계]를 포함한다.
상기 유산균은 상기 추출된 선복화 100 부피부에 대하여, 0.1 부피부 내지 10 부피부로 접종될 수 있고, 상기 유산균은 김치에서 분리한 유산균으로, 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 균주 KCCM 11613P인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 발효는 20℃ 내지 40℃에서 20 시간 내지 100 시간 동안 수행되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 그밖에 상기 발효 조건에 대해서는 전술한 바와 같다.
본 발명은 발효된 선복화 추출물을 포함하는 항균용 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는 식품의 보존방법을 제공한다.
상기 항균용 조성물을 식품에 침지, 분무 또는 혼합하여 처리할 수 있으며, 상기 식품 대비, 상기 항균용 조성물은 0.01 중량% 내지 10 중량%로 처리되는 것이 일반적이다.
전술한 바와 같이, 상기 항균용 조성물은 식품 보존제로서, 위생적으로 오염 가능성이 높은 육류, 낙농업, 음료 등의 식품에 처리함으로써, 식중독 원인균으로부터 식품을 보존함으로써, 식품의 유통기한을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 소비자들이 퀘르세틴(quercetin), 캠페롤(kaempferol), 루테올린(luteolin) 등의 플라보노이드를 쉽게 섭취할 수 있도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
실시예
(1) 선복화 시료의 열수 추출
인큐베이터(Jeio-Tech Co., Seoul, Korea)을 이용하여 60℃에서 상대 습도 4-5%를 유지하며 10 시간 동안 선복화 시료를 건조시켰다. 건조된 선복화는 고속 믹서기를 이용하여 10 mm 이하의 크기가 되도록 분쇄하였다. 분쇄된 선복화 50 g을 물 600 mL로 혼합하여 60℃에서 24 시간 동안 추출하였다. 선복화 열수 추출물은 사용할 때까지 동결 건조하여 -20℃에서 보관하였다.
(2) 선복화 열수 추출물의 발효
선복화 열수 추출물의 발효는 김치에서 분리한 유용 유산균인 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum KCCM 11613P)를 이용하였고 액체 발효를 실시하였다. 1 L 용량의 삼각플라스크에 선복화 열수 추출물 500 mL와 미생물의 성장에 필요한 성장원을 보충하기 위해 2%(w/v) dextrose, 1%(w/v) peptone, 1% (w/v) yeast extract를 첨가하고 1 N NaOH를 이용하여 pH를 6.5까지 적정한 뒤 121℃ 1.5 기압에서 15분 간 멸균하여 발효를 위한 배지를 제작하였다. 완성된 배지에 MRS배지를 사용하여 배양시킨 Lactobacillus plantarum KCCM 11613P를 10 mL 접종하여 72 시간 동안 30℃, 50 rpm의 속도로 진탕 배양시키면서 발효하였다. 발효 후 0.45 μm 막 여과기(membrane filter)를 이용하여 남아있는 균체를 제거하고 동결 건조하여 -20℃에 보관하였다. 이때, Lactobacillus plantarum KCCM 11613P는 2014년 11월 27일자로 한국미생물보존센터에 기탁하여 수탁번호 KCCM 11613P를 부여받았다.
선복화 열수 추출물을 발효시키는 도중 Lactobacillus plantarum KCCM 11613P의 활성을 측정하기 위해 발효 시작 후 0, 4, 8, 12, 24, 48, 및 72 시간 후의 발효물 내 유산균 생균의 수의 변화와 발효물의 pH 및 총 산도의 변화를 측정하였다. 발효물 내 유산균 생균의 수의 변화는 MRS 고체 배지에 발효액을 도말하여 표준 평판배양법을 이용하여 직접 계수하였다. 발효물의 pH의 변화는 pH 미터기(Model 720, WTW Co., Germany)를 이용하여 측정하였으며, 총 산도의 변화는 AOAC의 총 산도 측정법에 의하여 발효물을 0.1 N NaOH를 이용하여 pH 8.2까지 적정하는 동안 소모된 NaOH 양을 이용하여 측정하였다.
도 1은 발효 시간 별로, 본 발명에 따른 발효된 선복화 추출물에서 유산균 생균의 수 변화를 보여주는 그래프이다.
도 1에 나타난 바와 같이, 발효하는 동안 선복화 추출물에서 Lactobacillus plantarum KCCM 11613P 생균의 수 변화는 발효 시작 후 점점 증가하여 24 시간 후에는 9.20 Log CFU/mL까지 성장하였으며, 이 후 정지기에 들어서면서 서서히 감소한 것으로 확인된다.
도 2는 발효 시간 별로, 본 발명에 따른 발효된 선복화 추출물에서 pH의 변화를 보여주는 그래프이고, 도 3은 발효 시간 별로, 본 발명에 따른 발효된 선복화 추출물에서 총 산도의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 2 및 도 3은 발효하는 동안 선복화 추출물에서 pH와 총 산도의 변화와 관련하여, 72 시간 후에 pH는 6.56에서 3.35까지 감소하였고, 이에 따라 총 산도는 0.18%에서 2.04%까지 증가함을 확인할 수 있었다. 이러한 변화는 Lactobacillus plantarum KCCM 11613P가 성장하면서 생산하는 유기산 등에 기인하는 것으로 볼 수 있다.
비교예
선복화 열수 추출물의 발효를 생략한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 비발효된 선복화 열수 추출물을 제조하였다.
실험예 1
실시예에서 제조한 발효된 선복화 열수 추출물 및 비교예에서 제조한 비발효된 선복화 열수 추출물의 항균 효과 검증은 disc diffusion assay를 사용하여 비교 측정하였다. 각 추출물을 증류수에 100 mg/mL의 농도로 녹인 후 0.45 μm 막 여과기(membrane filter)를 이용하여 여과 후 실험에 사용하였다. 24 시간동안 배양시킨 14 종의 식중독 원인균을 Mueller Hinton Agar(MHA)에 도말하고 15분이 지난 뒤 8 mm의 멸균된 disc를 도말된 배지 위에 놓고 disc에 각 추출물 50 μL씩을 분주한 뒤 24시간 동안 배양하였다. 배양이 끝난 후 disc 주변에 생성된 inhibition zone을 측정하여 항균 능력을 평가하였고, 그 결과는 아래 표 1에 나타내었다.
| 식중독 원인균 | Inhibition zone diameter, IZD (mm) | |
| 실시예 | 비교예 | |
| S. aureus KCCM 1512 | 9.50 ± 0.71 | - |
| S. aureus KCCM 1572 | 9.00 ± 0.71 | - |
| S. aureus KCCM 1573 | 9.33 ± 0.85 | - |
| S. aureus KCCM 40510 | 10.17 ± 0.62 | - |
| S. aureus KCCM 40511 | 8.50 ± 0.00 | - |
| S. aureus KCCM 40512 | 9.67 ± 0.47 | - |
| S. aureus SE(A/C/E), T-C | 9.00 ± 0.00 | - |
| B. cereus KCCM 11341 | 8.67 ± 0.94 | - |
| B. cereus KCCM 40133 | 10.50 ± 0.00 | - |
| B. cereus KCCM 40154 | 11.00 ± 0.41 | - |
| L. monocytogenes ATCC 15313 | 10.17 ± 0.24 | - |
| L. monocytogenes H7969 serotype 4b | 10.00 ± 0.00 | - |
| L. monocytogenes H7962 serotype 4 | 9.83 ± 0.85 | - |
| L. monocytogenes Scott A NADC 2045 4b | 10.50 ± 0.41 | - |
표 1에 나타난 바와 같이, 비교예에서 제조한 비발효된 선복화 열수 추출물에서는 항균 효과를 전혀 보이지 않았으나, 실시예에서 제조한 발효된 선복화 열수 추출물에서는 총 14종의 식중독 원인균에서 inhibition zone이 형성되었다. 이 중 10 mm 이상의 zone을 형성한 균은 S. aureus KCCM 40510, B. cereus KCCM 40133, B. cereus KCCM 40154, L. monocytogenes ATCC 15313, L. monocytogenes H7969 serotype 4b, L. monocytogenes Scott A NADC 2045 4b의 6 종이였다. 이 중 S. aureus KCCM 40510는 항생제의 내성을 가지는 메치실린 내성 황색포도상구균(MRSA) 균주로 천연물에서 MRSA의 성장을 억제할 수 있는 점에서 그 가치가 높다고 볼 수 있다. 이때, 비교예에서 제조한 비발효된 선복화 열수 추출물은 클로로겐산(chlorogenic acid)을 포함한 유용한 유기산이 다량 함유되어 있어 pH가 7보다 낮음에도 불구하고(pH 4.5) 항균 효과를 보이지 않았으나, 실시예에서 제조한 발효된 선복화 열수 추출물에서는 항균 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 발효 도중 생성된 항균 효과를 지닌 젖산과 미생물이 성장하면서 클로로겐산(chlorogenic acid)를 ρ-쿠마르산(ρ-coumaric acid), 카페산(caffeic acid) 등으로 전환하면서 항균효과를 지니는 것으로 볼 수 있다.
실험예 2
실시예에서 제조한 발효된 선복화 열수 추출물이 선별된 6종의 식중독 원인균의 성장을 저해하는 최소 농도를 측정하기 위해 ρ-iodonitrotetrazolium violet(INT)를 이용하여 확인하였다. 96-well plate에 24 시간 배양시킨 식중독 원인균 100 μL를 실시예에서 제조한 발효된 선복화 열수 추출물 100 μL와 함께 24 시간 배양하여 배양 후 미생물의 성장을 INT를 이용하여 확인하였다. 실시예에서 제조한 발효된 선복화 열수 추출물의 최종 농도는 10 mg/mL부터 2배씩 희석하여 총 8 종의 농도를 실험하였으며, 살아있는 균을 보라색으로 염색하는 INT 시약을 이용하여 미생물의 생장이 저해된 농도를 판별하였다. 최소 저해 농도는 microplate 상에서 성장하지 못하는 최소 농도로 결정하였다.
| 식중독 원인균 | 최소 저해 농도 (mg/mL) |
| 실시예 | |
| S. aureus KCCM 40510 | 2.5 |
| B. cereus KCCM 40133 | 5 |
| B. cereus KCCM 40154 | 2.5 |
| L. monocytogenes ATCC 15313 | 5 |
| L. monocytogenes H7969 serotype 4b | 2.5 |
| L. monocytogenes Scott A NADC 2045 4b | 2.5 |
표 2에 나타난 바와 같이, S. aureus KCCM 40510, B. cereus KCCM 40154, L. monocytogenes H7969 serotype 4b, L. monocytogenes Scott A NADC 2045 4b 이상 4 종의 식중독 원인균에서 2.5 mg/mL 최소 저해 농도를 나타내었으며, B. cereus KCCM 40133, L. monocytogenes ATCC 15313 이상 2 종의 식중독 원인균에서는 5 mg/mL의 최소 저해 농도를 나타내었다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (13)
- 발효된 선복화 추출물을 포함하고,
상기 발효된 선복화 추출물은 선복화 열수 추출물에 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 균주 KCCM 11613P을 접종한 후, 20℃ 내지 40℃에서 24 시간 내지 72 시간 동안 발효시킨 것을 특징으로 하는
항균용 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 발효된 선복화 추출물에서 유산균 생균의 수는 8.00 Log cfu/mL 이상인
항균용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 발효된 선복화 추출물에서 pH는 4.5 이하인
항균용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 발효된 선복화 추출물에서 총 산도는 0.50% 이상인
항균용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 항균용 조성물은 황색포도상구균, 바실러스 세레우스균 및 리스테리아 모노사이토제네스균으로부터 선택된 하나 이상의 식중독 원인균을 억제하기 위한 것인
항균용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 항균용 조성물에서 발효된 선복화 추출물의 농도는 2.5 mg/mL 내지 100 mg/mL인
항균용 조성물.
- (a) 선복화를 열수로 추출하는 단계; 및
(b) 상기 추출된 선복화에 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 균주 KCCM 11613P을 접종한 후, 20℃ 내지 40℃에서 24 시간 내지 72 시간 동안 발효하는 단계를 포함하는
항균용 조성물의 제조방법.
- 제9항에 있어서,
상기 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 균주 KCCM 11613P은 상기 추출된 선복화 100 부피부에 대하여, 0.1 부피부 내지 10 부피부로 접종되는
항균용 조성물의 제조방법.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 따른 항균용 조성물을 식품에 처리하는 단계를 포함하는 식품의 보존방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2015157772A (ja) * | 2014-02-21 | 2015-09-03 | 株式会社ナリス化粧品 | 細胞分化促進剤及び化粧料 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220094565A (ko) | 2020-12-29 | 2022-07-06 | 제주대학교 산학협력단 | 올벚나무 추출물, 이의 분획물을 포함하는 항균용 조성물 |
| KR20240004199A (ko) | 2020-12-29 | 2024-01-11 | 제주대학교 산학협력단 | 올벚나무 추출물, 이의 분획물을 포함하는 항균용 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180008061A (ko) | 2018-01-24 |
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