KR102688874B1 - 고구마 껍질 추출물을 포함하는 장내균총 개선용 프리바이오틱스 조성물 및 이를 포함하는 식품 조성물 - Google Patents
고구마 껍질 추출물을 포함하는 장내균총 개선용 프리바이오틱스 조성물 및 이를 포함하는 식품 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 1-kestose(GF2)를 핵심 성분으로 함유하는 고구마 껍질 올리고당 추출물을 유효성분으로 포함하는 장내균총 개선용 프리바이오틱스 조성물 및 이를 포함함으로써 프로바이오틱스의 생육을 촉진시켜 장내균총을 개선시킬 수 있는 기능성 식품에 관한 것이다.
Description
본 발명은 고구마 껍질 추출물을 포함하는 장내균총 개선용 프리바이오틱스 조성물 및 이를 포함하는 기능성 식품에 관한 것으로, 보다 상세하게는 1-kestose(GF2)를 핵심성분으로 함유하는 고구마 껍질 추출물을 유효성분으로 포함하는 장내균총 개선용 프리바이오틱스 조성물 및 이를 포함함으로써 프로바이오틱스의 생육을 촉진시켜 장내균총을 개선시킬 수 있는 기능성 식품에 관한 것이다.
프로바이오틱스는 인체에 유익한 균으로 적정량 섭취되었을 때 숙주의 건강유지에 기여할 수 있는 생균이다. 프로바이오틱스는 일종의 장벽을 제공하여 병원성 세균의 장내 정착을 억제하고, 장 점막을 강화하여 항균물질, 리소자임 등을 생산하여 면역활성을 증진 시키는 효능을 지닌다.
프리바이오틱스는 장내에서 유익한 박테리아(프로바이오틱스)의 생장을 돕는 난소화성 성분으로서, 프로바이오틱스의 영양원이 되어 장내 환경을 개선하는 데 도움을 주는 물질이다.
농산물이나 식품으로부터 프리바이오틱스를 분리한 종래기술로는 바나나 껍질 추출물을 포함하는 장내균총 개선용 프리바이오틱스 조성물 및 이를 포함하는 기능성 식품(특허문헌 0001), 마늘 껍질 추출물을 포함하는 장내균총 개선용 프리바이오틱스 조성물 및 이를 포함하는 기능성 식품 (특허문헌 0002), 더덕 추출물을 함유하는 장 건강 개선용 조성물(특허문헌 0003), 홍국 추출물을 포함하는 장 건강 개선용 조성물(특허문헌 0004) 등이 개시되어 있다.
현재 고구마는 괴근 뿐 아니라 고구마 껍질, 지상부 모두 식용으로 등재 되었으나, 지상부 중 잎자루는 소량만 채소용으로 이용되고, 껍질과 지상부 대부분이 수확 시 농산물 부산물로 취급되어 폐기되는 실정이다. 또한 한국산 고구마의 품종 및 부위별로 프리바이오틱스 효능 확인된 연구는 알려지지 않았다.
프리바이오틱스를 고구마 껍질 등과 같은 농업 부산물에서 분리할 수 있다면 부산물 처리는 물론 경제적 부가가치를 높일 수 있는 바, 고구마 껍질 등과 같은 농업 부산물을 프리바이오틱스 소재로 활용하기 위한 연구개발이 절실히 요구되고 있다.
따라서, 본 발명자들은 고구마 껍질 추출물이 프리바이오틱스 조성물로서 프로바이오틱스와 함께 기능성 식품에 이용 가능성을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 부산물인 고구마 껍질로부터 얻은 추출물을 프리바이오틱스 소재로 활용하기 위한 프리바이오틱스 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 프리바이오틱스 조성물을 활용하여 프로바이오틱스의 성장을 촉진시킴으로써 장내균총을 개선시킬 수 있는 기능성 식품을 제공하는 것이다.
본 발명은 고구마 껍질 추출물을 유효성분으로 포함하는 장내균총 개선용 프리바이오틱스 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 프리바이오틱스 조성물을 포함하는 기능성 식품을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예는 마늘 껍질 추출물을 유효성분으로 포함하는 장내균총 개선용 프리바이오틱스 조성물에 관한 것이다.
본 발명에서, "장내균총 개선용"이라 함은, 장내 유익균의 증식 또는 생장은 촉진하고 장내 유해균의 증식 또는 생장은 억제하되, 장내 유익균과 유해균의 균형을 유지하는 것을 의미한다.
"항산화 활성용"이라 함은 노화 및 만성질환을 예방하는 것을 의미한다.
본 발명은 고구마껍질의 올리고당 추출물 및 고구마 껍질의 에탄올 추출물에 항산화 활성이 있음을 발견하여 이러한 성분이 포함된 항산화용 조성물 및 항산화용 조성물이 포함된 식품 조성물에 관한 것이다.
상기 "장내 유익균"이라 함은, 장내에 서식하고 있으면서 인체에 유익한 효능을 미치는 미생물을 총칭할 수 있다. 예컨대, 장내 유익균은 프로바이오틱스를 포함할 수 있다.
상기 "장내 유해균"이라 함은, 장내에서 서식하고 있으면서 장염 등과 같이 인체에 해로운 효과를 미치는 미생 물을 총칭할 수 있는데, 대장균(Escherichia coli), 클로스트리듐 속(Clostridium sp.), 스타필로코쿠스 속 (Staphylococcus sp.) 등을 예로 들 수 있다. 또한 본 발명에서, "프로바이오틱스"라 함은, 체내에서 건강에 좋은 영향을 미치는 미생물을 의미할 수 있는데, 락토바실러스 속(Lactobacillus sp.), 락토코커스 속(Lactococcus sp.), 스트렙토코커스 속(Streptococcus sp.), 엔테로코커스 속(Enterococcus sp.), 페디오코커스 속(Pediococcus sp.), 비피도박테리움 비피둠 속 (Bifidobacterium sp.) 등을 예로 들 수 있다.
본 발명에서, "프리바이오틱스"라 함은, 유익균을 포함하는 미생물에 의해 이용되어 미생물의 생육이나 활성을 촉진시킴으로써, 숙주의 건강에 좋은 효과를 나타내게 하는 성분을 의미할 수 있다.
본 발명의 상기 프리바이오틱스 조성물에서, 상기 고구마 껍질 추출물은 극성 용매 또는 유기 용매를 사용하여 추출할 수 있으며, 극성 용매는 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올중 선택되는 어느 하나 일 수 있고, 바람직하게는 에탄올을 용매로 하여 추출할 수 있다. 에탄올을 용매로 사용하여 추출하는 경우, 50 내지 99%(w/v), 바람직하게는 70%(w/v) 에탄올을 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 프리바이오틱스 조성물에서, 상기 고구마 껍질 추출물은 올리고당 추출물일 수 있다.
본 발명의 상기 프리바이오틱스 조성물에 포함되는 상기 고구마 껍질 추출물은 1-kestose(GF2)를 유효성분으로 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 프리바이오틱스 조성물은 1-kestose(GF2)를 더 포함할 수 있는데, 고구마 껍질 추출물과 상기 1-kestose(GF2)를 포함할 경우, 프로바이오틱스균의 생육을 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 상기 고구마는 풍원미 고구마 또는 호감미 고구마를 포함할 수 있으며 바람직하게는 풍원미 고구마를 이용하여 추출할 수 있다.
현재 대부분의 프리바이오틱스는 화학적으로 합성되고 있는데, 본 발명에 의하면 식품 부산물인 고구마 껍질로부터 프리바이오틱스를 추출하여 사용할 수 있기 때문에, 새로운 프리바이오틱스 소재를 제공할 수 있다. 또한 부산물 처리에 소요되는 비용이 절감될 수 있으며 부산물을 활용하여 기능성 식품 소재로도 활용할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 고구마로부터 올리고당을 추출하는 과정을 도식화 한 것이다.
도 2는 타닌산의 표준곡선을 나타낸 것이다.
도 3은 루틴의 표준곡선을 나타낸 것이다.
도 4는 Cyanidine 3-O-Glucoside chloride의 표준곡선을 나타낸 것이다.
도 5는 실험동물의 도표디자인을 나타낸 것이다.
도 6은 primers L50을 이용한 qPCR 분석결과를 표준곡선으로 나타낸 것이다.
도 7은 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과이다.
도 8은 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과이다.
도 9는 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 안토시아닌 함량을 측정한 결과이다.
도 10은 풍원미 고구마 껍질 올리고당 추출물의 성장률을 나타낸 것이다.
도 11은 호감미 고구가 껍질 올리고당 추출물의 성장률을 나타낸 것이다.
도 12는 프럭토올리고당 표준품과 이눌린 표준품을 이용하여 SPPOE의 올리고당을 HPLC-RID로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 자일로올리고당 표준품을 이용하여 SPPOE의 올리고당을 HPLC-RID로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 케스토스의 세포독성실험 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 대조군을 G1,G2로 분류하고, 실험군을 G3,G4로 분류하여 Pediocine L50 gene을 타겟으로 P. pentosaceus의 함량을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 16은 투과전자현미경을 이용하여 그룹별마우스의 신장, 간, 비장, 장의 조직세포를 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 타닌산의 표준곡선을 나타낸 것이다.
도 3은 루틴의 표준곡선을 나타낸 것이다.
도 4는 Cyanidine 3-O-Glucoside chloride의 표준곡선을 나타낸 것이다.
도 5는 실험동물의 도표디자인을 나타낸 것이다.
도 6은 primers L50을 이용한 qPCR 분석결과를 표준곡선으로 나타낸 것이다.
도 7은 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과이다.
도 8은 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과이다.
도 9는 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 안토시아닌 함량을 측정한 결과이다.
도 10은 풍원미 고구마 껍질 올리고당 추출물의 성장률을 나타낸 것이다.
도 11은 호감미 고구가 껍질 올리고당 추출물의 성장률을 나타낸 것이다.
도 12는 프럭토올리고당 표준품과 이눌린 표준품을 이용하여 SPPOE의 올리고당을 HPLC-RID로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 13은 자일로올리고당 표준품을 이용하여 SPPOE의 올리고당을 HPLC-RID로 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 14는 케스토스의 세포독성실험 결과를 나타낸 것이다.
도 15는 대조군을 G1,G2로 분류하고, 실험군을 G3,G4로 분류하여 Pediocine L50 gene을 타겟으로 P. pentosaceus의 함량을 분석한 결과를 나타낸 것이다.
도 16은 투과전자현미경을 이용하여 그룹별마우스의 신장, 간, 비장, 장의 조직세포를 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 고구마 품종 및 부위별 올리고당 추출물 제조
고구마 품종 및 부위별 올리고당 추출물 제조를 위해 품종으로는 풍원미, 호감미를 사용하였으며, 부위로는 고구마 껍질, 고구마 괴근, 지상부 사용하였다. 고구마의 지상부는 2019년 9월 강원도 강릉에 위치한 강원도농업기술원 감자연구소 시험포장에서 수확하여 세척 후 냉풍제습건조기(TJHP-1003, Jungang, Korea)를 이용하여 40℃에서 72시간 건조 후 분쇄기(Daesung Artlon, DA280-S, Korea)를 이용하여 분쇄한 후, -20℃ 냉동고에 보관하면서 실험에 사용하였다. 고구마는 2020년 2월 국립식량과학원 바이오에너지작물연구소에서 분양 받아 세척 후 껍질을 깎은 후 괴근과 껍질을 분리하여, 괴근은 0.5 cm 두께로 슬라이스하여 냉풍건조 후 분쇄기로 분말화 하였고 괴근과 분리한 껍질 또한 냉풍건조 후 분쇄기(Daesung Artlon, DA280-S, Korea)로 분말화 하여 시료로 사용하였다. 시료는 Soxhlet 방법으로 탈지하였다. 건조된 시료 g당 5배의 석유엑테르(Daejung, cas 8032-32-4)를 넣어 혼합 후 원심분리기(Hanil, SUPRA 22K, Korea)에 넣고 원심분리(15℃, 3,000rpm, 20분) 하였다. 위 과정을 2번 반복하였으며, 유지 제거가 완료된 시료를 트레이에 넓게 펼친 후 후드 내에서 잔량의 석유에테르를 휘발하여 제거하였다. 탈지된 시료 50 g에 아세트산 나트륨 완충액(0.1 M, pH 4.5) 100 mL, 1 mg의 α-amylase(Sigma A31765, 1000U)를 첨가한 후 95℃ 진탕항온수조(37L, BS-21, Korea)에서 12시간 가열한 후 실온에서 냉각하였다. 이후, 100 mg의 glucoamylase (Sigma, 9032-08-0, 6000U)를 혼합하여 55℃ 진탕항온수조에서 48시간 동안 가열한 후 실온에서 냉각하였다. 3차 효소처리로 xylanase(Sigma, 31278-89-0, 125U)를 100mg 첨가한 후 50℃ 진탕항온수조에서 7시간 가열하였다. 시료는 원심분리기로 3000 rpm에서 20분 동안 원심 분리하여 전분이 제거된 상층액에 1,000 mL의 distilled water(D.W)를 혼합하여 실온에서 2시간 동안 정치하였다. 정치한 용액을 3000rpm에서 20분간 원심 분리하여 상등액을 수집 한 후 99%(w/v) 에탄올을 3배로 넣어 혼합 하여 8시간 동안 침전 시켰다. 추출된 시료는 감압농축으로 에탄올을 증발시킨 뒤 추출물을 얻었다. 추출물은 5m Torr, -40℃ 조건의 동결건조기(PVFD 20RS, Ilshin, Korea)를 이용하여 동결건조 후 -20℃ 냉동고에서 보관하면서 실험에 사용하였다(도 1). 또한 대조군으로 사용한 표준물질은 치커리에서 유래한 프락토올리고당(Sigma, F8052)를 사용하였다.
<실시예 2> 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물 제조
실시예 1과 같이 시료는 수집하여 냉풍 건조한 분말을 사용하였으며 각각의 처리별 시료는 30g의 시료에 70%(w/v) 에탄올 300 mL을 첨가하여 120rpm의 진탕기에서 상온교반하여 12시간동안 2회 반복 추출하였다. 각 추출액은 감압여과(Whatman 2# filter paper)한 후 rotary vacuum evaporator(N-21NS, EYELA, Japan)로 완전농축 하여 동결건조 후 -20℃ 냉동고에서 보관하면서 사용하였다.
<실험예 1> 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총폴리페놀 함량
고구마 품종(풍원미, 호감미) 및 부위별(괴근껍질, 괴근, 지상부) 70%(w/v) 에탄올 추출물의 총폴리페놀 함량은 시료 내 폴리페놀성 화합물에 의하여 Folin-Ciocalteu reagent가 환원되어 몰리브덴 청색으로 발색되는 원리를 이용하여 측정하였다. 시료 용액 0.2 mL에 증류수 1.8 mL를 첨가하고 Folin-ciocalteu's phenol reagent (Sigma Co., St. Louis, MO, USA)시약을 0.2 mL 첨가하여 3분간 반응시키고, Na2CO3 포화용액 0.4 mL와 증류수 1.4 mL를 첨가하고 혼합하여 1시간 동안 실온에서 반응시킨 후 분광광도계(Evolution 201, Thermo, Waltham, MA, USA)를 사용하여 반응액의 흡광도를 760 nm에서 측정하였다. 표준물질로 tannic acid (Sigma Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하여 검량선을 작성하고 각 추출물의 총폴리페놀 함량을 정량하였다.
<실험예 2> 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 플라보노이드 함량
고구마 품종(풍원미, 호감미) 및 부위별(지상부, 괴근껍질, 괴근) 70%에탄올 추출물의 총플라보노이드 함량을 측정하였다. 시료 용액 1 mL에 증류수 4 mL 첨가하고 5% NaNO2 0.3 mL 첨가, 혼합하여 5분간 실온방치 한 다음, 10% AlCl3 0.3 mL 첨가하고 혼합하여 5분간 실온방치 하였다. 반응 후 1 M NaOH 2 mL를 첨가하여 1분간 반응시킨 후 분광광도계(Evolution 201, Thermo, Waltham, MA, USA)를 사용하여 반응액의 흡광도를 510 nm에서 측정하였다. 표준물질로 rutin (Sigma Co., St. Louis, MO, USA)을 사용하여 검량선을 작성하고 각 추출물의 총 플라보노이드 함량을 정량하였다.
<실험예 3> 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총안토시아닌 함량
고구마 품종(풍원미, 호감미) 및 부위별(지상부, 괴근껍질, 괴근) 70%(w/v) 에탄올 추출물의 총안토시아닌 함량은 Ryu 등의 방법을 변형하여 측정하였다. 시료 0.1 g을 칭량하여 1% citric acid가 포함된 60% ethanol 10 mL을 넣고 12시간동안 교반하여 2회 반복 추출하였다. 추출액을 0.45 ㎛ membrane filter에 통과시킨 후 분광광도계(Evolution 201, Thermo, Waltham, MA, USA)를 사용하여 535 nm에서 흡광도를 측정하였으며, 표준물질로는 Cyanidine 3-O-Glucoside chloride(Sigma Co., St. Louis, MO, USA)를 사용하여 검량선을 작성하고 총 안토시아닌 함량을 측정하였다.
<실험예 4> 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 항산화활성 측정
1. 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) radical 소거능
DPPH radical에 대한 소거능은 Okawa 등의 방법을 변형하여 측정하였다. 각 추출물 시료 0.2 mL에 0.2 mM DPPH(1,1-diphenyl-2-picryl- hydrazyl) 용액 0.8 mL을 가하여 혼합한 뒤 상온에서 30분간 반응 시킨 후 ELISA reader(FLUOstar Omega, BGM LABTECH, Germany)를 사용하여 517nm에서 흡광도를 측정하였다. DPPH radical 소거능은 시료 용액의 첨가군과 무첨가군 사이의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었고, 모든 추출물은 3반복으로 측정하였다. 또한 추출물의 DPPH radical 소거능을 inhibition concentration 50%(IC50) 값으로 나타냈으며, 양성대조군으로 ascorbic acid(Sigma, St, Louis, MO, USA)의 IC50 값을 계산하여 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물과 비교하였다.
2. 2,2'-Azino-bis〔3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid〕(ABTS) radical 소거능
ABTS radical 소거능은 Pellegrin 등의 방법을 사용하여 측정하였다. 7.4 mM ABTS (2,2'-azino-bis[3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid]) 용액과 2.6 mM potassium persulfate 를 혼합하여 실온 암소에서 15시간동안 반응시켜 radical을 형성시킨 다음 실험 직전에 ABTS 용액의 흡광도가 734 nm 에서 0.70이 되도록 에탄올로 희석하였다. 각각의 추출물 20μL에 ABTS 용액 300μL씩 가하여 혼합한 뒤 상온에서 20분간 반응시킨 후 ELISA reader(FLUOstar Omega, BGM LABTECH, Germany)를 사용하여 734nm에서 흡광도를 측정하였다. ABTS radical 소거능은 시료 용액의 첨가군과 무첨가군 사이의 흡광도 차이를 백분율로 나타내었고, 모든 추출물은 3반복으로 측정하였다. 또한 추출물의 DPPH radical 소거능을 inhibition concentration 50%(IC50) 값으로 나타냈으며, 양성대조군으로 ascorbic acid(Sigma, St, Louis, MO, USA)의 IC50 값을 계산하여 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물과 비교하였다.
<실험예 5> 고구마 품종 및 부위별 에탄올, 올리고당 추출물의 생육증진 효능
1. 프로바이오틱스의 균주 및 사용 배지
본 연구에서는 총 7개의 유산균(Lactobacillus rhamnosus KACC11953, Lactobacillus brevis ATCC8787, Lactobacillus plantarum ATCC8787, Pediococcus acidilactici KACC12307, Pediococcus pentosaceus OHF23, Enterococcus faecium KACC11953, Streptococcus thermophilus SCML300)과 1개의 효모(Saccharomyces boulardii KT000032)를 사용하였으며, 실험 전 3회 이상 계대 배양하여 활성화 시킨 후 사용하였다. 균주의 생육배지로는 MRS broth(Difco Detroir, MI, USA)배지를 사용하였으며, 배지 조성은 표1과 같다.
| Ingredient | Amount(g/L) |
| Proteose peptone NO. 3 | 10 |
| Beef extract | 10 |
| Yeast extract | 5 |
| Dextrose | 20 |
| Polysorbate 80 | 1 |
| Ammonium Citrate | 2 |
| Sodium Acetate | 5 |
| Magnesium Sulfate | 0.1 |
| Manganese Sulfate | 0.05 |
| Dipotassium Phosphate | 2 |
2. 프로바이오틱스 생육 증진 효능
프로바이오틱스 생육 증진 효능을 보기 위해 고구마 품종 및 부위별 에탄올, 올리고당 추출물을 10, 30, 50 mg/mL의 농도로 희석한 후 사용하였다.
12 well plate에 균주 배양액 1 mL, MRS 배지 1 mL, 각 추출물 용액 1 mL씩 넣었다. 또한 추출물 처리 실험과 같이 양성대조군으로 프락토올리고당(Sigma, St, Louis, MO, USA) 수용액(2.5, 5, 10 mg/mL)을 사용하였고, 음성대조군으로는 MRS 배지 2 mL와 균주 배양액 1 mL를 넣어 사용하였으며, blank로는 멸균 증류수(DW) 3 mL를 넣어 사용하였다. 흡광도 측정을 위해 분광 광도계(SpectraMax i3, Molecular Devices, Busan, South Korea)를 사용하여 600 nm에서의 초기 흡광도 값을 측정한 뒤 24시간 동안 37℃의 배양기에 보관하면서 3시간마다 균 증식도를 흡광도 측정하였다.
<실험예 6> 고구마 껍질 올리고당 추출물(SPPOE)의 HPLC 분석
고구마 부위별(지상부, 괴근, 껍질) 에탄올 추출물 및 올리고당 추출물에서의 생육증진효능을 분석한 결과 고구마 껍질 올리고당 추출물(SPPOE, Sweeet Potato Peel Oligosaccharide Extract)의 효능이 가장 우수하여 SPPOE만을 이용하여 HPLC 분석 및 추후의 실험을 진행하였다.
1. 표준품 및 시약
올리고당 표준품은 프락토올리고당 5종(1-kestose, 1,1-kestotetraose, 1,1,1-kestopentaose, levanbiose, levantriose), 이눌린(inulin) 1종, 자일로올리고당 3종(xylobiose, xylopentaose, xylohexaose)을 선정하여 Megazyme (Bray, Ireland)으로부터 구입하여 사용하였고, 시료에 사용한 증류수는 Samchun Pure Chemical Co.(Pyeongtaek, Korea)에서 acetonitrile(HPLC Grade)은 Fisher Scientific Co.(Fairlawn, seoul, Korea)에서 구매하여 사용하였다.
2. 표준용액 및 시험용액의 제조
올리고당 표준품 9종을 각각 1 mg을 정량하여 Distilled water로 50 mL 볼륨플라스크에 정용한 후 각각 0.5, 1, 2.5 mg/mL의 농도로 표준용액을 조제하였다. 시험용액은 균질화한 2품종(풍원미, 호감미)의 SPPOE 시료 0.5 g을 정밀히 측정 후 Distilled water 10 mL를 첨가하고 85℃ 온도에서 1시간 동안 초음파 추출 후 0.45 μm membrane filter(Millex, Merck Millipore Ltd., Darmstadt, Germany)로 여과하여 사용하였다.
3. HPLC 기기조건
분석기기는 HPLC (Agilent 1260, Palo Alto, CA, USA)를 사용하였으며, 검출기는 RI(Refractive Index) detector(Agilent Technology, Germany)를 사용하였다. 분석용 column은 Carbohydrate(SUPELCOSIL LC-NH2, 25cm x 4.6mm)를 이용하였고, 이동상은 acetonitrile distilled water를 80:20(v:v)의 비율로 조제 하였으며, column 온도는 35℃, 시료주입량은 10 μL, 유속은 1 mL/min으로 분석하였다(표 2).
| Items | HPLC condition |
| Column | SUPELCOSIL LC-NH2, 25cm x 4.6mm |
| Mobile phage | ACN : d-Water = 80 : 20 |
| Detector | RID |
| Flow rate | 1mL/min |
| Injection volume | 10㎕ |
| Column temp. | 35℃ |
| Run time | 15min |
<실험예 7> 풍원미 고구마 껍질 올리고당 추출물(PSPPOE)의 세포 독성 평가
1. 세포 배양 및 LPS 처리 방법
고구마껍질 올리고당 추출물(SPPOE)과 치커리 유래 프락토올리고당(FOS)의 세포 독성 유무를 확인하기 위해 실험을 진행하였다. 실험에 사용된 마우스 대식세포 세포주인 Raw 264.7 세포는 한국 세포주 은행에서 분양 받아 사용하였다. Raw 264.7 세포의 배양은 10% Fetal Bovine Serum(FBS)와 1% penicilin-streptomycin solution(Sigma Co., St. Louis, MO, USA)을 첨가한 DMEM(Hyclone, Loganm, UT, USA) 배지를 사용하였으며, 37℃, 5% CO2 incubator에서 계대배양 하였다. Lipopolysaccharide (LPS) 1 mg을 1X PBS 1 ml에 녹여서 필터링 후 사용하였고, 각 실험에서 세포를 24시간 배양한 다음 1 ㎍/ml 농도로 LPS를 처리하여 실험을 진행하였다.
2. 세포독성평가(EZ-Cytox)
세포 독성은 EZ-Cytox assay kit(DAEILLAB SERVICE Co., Ltd., Seoul, Korea)를 사용하였다. 세포 배양액을 96-well plate에 1 × 105 cell/well의 농도로 100 μL씩 분주하여 37℃, 5% CO2 incubator에서 24시간 배양 후 시료를 농도 별로 조제하여 각 well에 10 μL씩 첨가하고 24시간 배양하였다. 배양한 다음 EZ-cytox reagent 10 μL를 각 well에 첨가하고 4시간 반응시킨 후 ELISA reader (FLUOstar Omega, BGM LABTECH, Ortenberg, Germany)를 사용하여 450 nm에서 흡광도를 측정하였다.
<실험예 8> In vivo 모델에서의 프리바이오틱스 효능 평가
1. 실험동물 및 실험설계
본 실험에서 생후 5주령의 평균체중 30 g ± 2 g인 수컷 ICR mouse를 (주)오리엔트바이오 (Sung-nam, Gyeonggi-do, Korea)에서 구입하였으며, 강원대학교 BT특성화학부(대학)의 동물 사육실에서 5일의 순화 기간을 거친 후 21일 동안 실험을 진행하였고, 동물 사육실 실험조건은 온도 23 ± 1 ℃), 습도 60 ± 10 %로 유지 시켰으며, 조명은 오전 7시에 자동 점등하고 오후 7시에 자동 소등하여 12시간 간격으로 조명을 조절하였다. 사료는 (주)삼양유지사료의 마우스용 배합사료 (조단백질 22.1%, 조지방 3.5%, 조섬유 5.0%, 회분 8.0%, 칼슘 0.6%, 인 0.4%)를 사용하였고, 사료와 물을 제한 없이 공급하였다. 본 실험은 강원대학교 동물윤리위원회의 승인(KW-201113-3)을 받아 진행되었고, 실험동물은 군당 10마리씩 4그룹으로 구분하였다. 대조군인 G1 = Control(PBS), G2 = PBS + Lactic acid bacteria, 실험군인 G3 = PBS + LAB + SPPOE, G4 = PBS + LAB + Kestose으로 분류하였고, 도5와 같이 실험설계를 하였다. 식이조성은 유산균(P. pentosaceus OHF23) 의 균수를 1×108 CFU/300 μL로 제조하여 G2, G3, G4 그룹에 7일간 경구투여 하였으며, 그 후 G3, G4 그룹은 14일간 각각 SPPOE와 kestose(GF2)를 경구투여 하였다.
| Group | Number of mice | PBS(μL/mice) | Bacterial (P.pentosaceus OHF 23 strain) Supplementation (Log CFU/mL) |
Treatment (mg/g) |
| G1 | 10 | 300 | - | - |
| G2 | 10 | 300 | 1 × 108 | - |
| G3 | 10 | 300 | 1 × 108 | 50 |
| G4 | 10 | 300 | 1 × 108 | 50 |
G1 : Negative Control, G2 : Positive control(P.pentosaceus OHF 23), G3 : SPPOE, G4 : Kestose(GF2)
2. 분변 수집 및 DNA 추출
마우스의 장내 미생물 균총 변화를 확인하기 위하여 21일간 사육한 마우스를 실험 종료일로부터 12시간을 절식 후 ethyl ether 마취하였다. 그 후 개복하여 맹장 분리 후 분변을 채취하여 -80℃에 보관 후 분석하였다. 분변 DNA 추출은 AllPrep® PowerFecal®DNA/RNA Kit (Qiagen, Valencia, CA, USA)를 이용하여 추출하였다. 분변 시료 200 mg 을 kit에서 제공하는 lysis tube에 담은 후 1 M DDT(dithiothreitol) 용액과 kit에서 제공되는 PM1 용액 650 μL를 첨가하여 볼텍싱 후 18,000 × g 로 1분 간 원심분리 하였다. 그리고 상층액은 새로운 1.5 ml 튜브에 옮겨서 IRS 용액 150 μL 첨가하여 볼텍싱 한 후 4℃에서 냉장고에서 5분간 보관한 다음, 13,000 × g에서 1분간 실온에서 원심분리 하였다. 그 후 2 mL tube에 AllPrep DNA MinElute Spin column을 넣고, 상층액 300 μL과 C4 용액 400 μL 첨가한 다음 실온에서 13,000 × g에서 30초간 실온에서 원심분리 하였다. 새로운 2mL tube에 AllPrep DNA MinElute Spin column을 옮긴 후 AW1 buffer 500 μl 를 넣은 다음 1분 동안 3,000 × g에서 원심분리를 하여 빠져나온 액상을 제거하고, AW2 buffer 500 μl를 첨가하여 2분 동안 18,000 × g에서 원심분리를 하였다. 빠져나온 액상은 제거하고 1분 동안 다시 원심분리 하여 column내의 액상을 모두 제거해 주었다. 새로운 1.5 ml tube에 AllPrep DNA MinElute Spin column를 아래에 끼운 상태에서 column membrane에 바로 EB buffer 300 μl를 첨가하였다. 이후 1분 동안 실온에 방치 후 8,000 × g에서 1분 동안 원심분리하여 DNA를 추출하고 NanoDrop 2000 UV-Vis Spectorophotometer (Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, USA)를 사용하여 최종 농도를 설정하였다. 추출된 DNA는 정량분석을 위해 Quantification Real-Time PCR의 template DNA로 활용하였다.
3. qPCR을 이용한 P. pentosaceus의 정량 분석
마우스의 대조군과 실험군간의 P. pentosaceus OHF 23의 증가량 차이의 비교분석하였다. 우선 Standard curve를 확보하기 위한 DNA는 P. pentosaceus OHF 23을 MRS 선택배지에 배양 후 추출하여 얻었다. Standard curve는 P. pentosaceus OHF 23의 16s rRNA gene을 이용하여 10 ng/μL에서 1 ng/μL로 순차적으로 10배 희석하여 사용하였다(도 6). qPCR 분석은 ABI StepOne™ Real-time PCR system (Applied Biosystems)로 분석하였다. PCR은 95℃(10분), 95℃(15초), 50℃(2분), 60℃(1분)조건으로 45 cycle 동안 반응시켰고, 반응액은 10 μL MeltDoctor™ HRM master mix, 7 μL의 멸균된 3차증류수, forward primer 0.5 μL, reverse primer 0.5 μL, 2 ul의 template DNA (박테리아 genomic DNA 또는 마우스 분변 DNA)로 혼합하여 total volume 20 μL가 되도록 하였다. 이와 같은 방법으로 분변에서 추출한 genomic DNA를 이용하여 real time PCR을 수행하여 각각의 대조군과 실험군에서의 P. pentosaceus의 양을 정량분석 하였다. 사용한 프라이머는 표 4와 같다.
| Target Gene | Primer | |
| Universal | Foward | 5’ AGAGTTTGATCMTGGCTCAG 3’(서열번호1) |
| Reverse | 5’ GGTTACCTTGTTACGACT 3’(서열번호2) | |
| Novel Pediocin L50 | Foward | 5’ GGAGCAATCGCAAAATTAG 3’(서열번호3) |
| Reverse | 5’ ATTGCCCATCCTTCTCCAAT 3’(서열번호4) | |
4. 전자현미경 분석
SPPOE 및 kestose를 섭취한 마우스의 신장, 간, 비장, 대장 조직의 염증 유무를 확인하기 위해 투과전자현미경(transmission electon microscopy: TEM)으로 관찰 하였다. 마우스를 희생하여 적출한 신장, 간, 비장, 대장의 조직을 각각 2% glutaraldehyde, 2% paraformaldehyde를 혼합한 0.1 M carcodylate buffer로 고정시켰다. 0.1 M carcodylate buffer로 3회 세척한 후, 조직을 에탄올 50, 60, 70, 80, 90% 농도 상승 순으로 20분씩 탈수하고, 100%의 농도에서는 2회를 탈수하였다. 탈수한 조직은 propylene oxide (Acros, USA)에 10분씩 2회 치환하였다. 그 후 조직에 eponate 812를 농도 점진적으로 조직에 침투 시킨 후 새로운 eponate 812로 60℃ 오븐에서 2일 간 중합반응시켜 포매하였다. 제작된 블록은 Ultra microtome (Ultracut UCT, Leica)을 사용하여 시료를 절단하고 uranyl acetate와 lead citrate을 이용하여 염색한 후, 강원대학교 기초과학 연구센터의 TEM(JEM100F, JEOL, Japan)을 이용하여 분석을 하였다.
5. 통계 분석
통계분석은 SPSS Statistics(ver. 12.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였으며, 유의적 차이 검증을 위해 Scheffe’s multiple range test(p＜0.05)를 이용하여 분석하였다. 모든 시험분석은 평균과 표준편차를 산출하기 위해 3회 이상 반복 실험 하였다.
<실험 결과>
1. 고구마 품종 및 부위별 추출물 제조
건조분말 시료를 이용하여 70%에탄올 추출물과 올리고당 추출물을 제조하였으며, 이때 각 추출물의 수율은 표 5와 같다. 에탄올 추출물의 수율을 품종 및 부위별로 살펴보면 풍원미는 지상부의 에탄올 추출물 수율이 28%로 가장 높았으며, 괴근은 27.4%, 껍질은 25.9%로 가장 낮았다. 호감미 에탄올 추출물은 부위별로 수율의 차이는 크지 않았으며, 괴근의 수율이 30.6% 가장 높았다. 올리고당 추출물의 수율을 조사한 결과 풍원미, 호감미 모두 괴근에서 수율이 28.4 - 44.9% 수준으로 다른 부위보다 높게 나타났으며, 특히 호감미 괴근은 44.9%로 높은 수율을 보였다. 지상부는 풍원미 22.3%, 호감미 14.9%로 품종별 차이가 있는 것으로 나타났으며, 껍질은 22.3-23.5% 수준을 나타내 두 품종이 비슷한 수율을 보였다.
| Variety | Part | Yield(%) | |
| 70% EtOH | Oligosaccharide | ||
| Pungwonmi | Peel | 25.9 | 23.1 |
| Tuber | 27.4 | 28.4 | |
| Aerial part | 28.0 | 22.3 | |
| Hogammi | Peel | 29.9 | 23.5 |
| Tuber | 30.6 | 44.9 | |
| Aerial part | 29.2 | 14.9 | |
2. 고구마 추출물의 기능성 물질 함량
본 연구에서는 고구마 품종 및 부위별로 에탄올 추출물을 제조하여 비탄수화물 성분의 프리바이오틱스 효능과 대표적인 난소화성 당류인 올리고당의 프리바이오틱스 효능을 나뉘어 연구를 진행하였다.
껍질을 이용한 핵심 이유는 껍질을 제외한 다른 부위에서는 프로바이오틱스의 생육을 촉진하는 프리바이오틱스 효능이 없었기 때문이다. 고구마껍질 올리고당추출물은 프리바이오틱스 기능이 뚜렷하지만 일부 폴리페놀 성분이 프리바이오틱스 기능을 나타낸다는 보고가 있어 본 연구에서도 에탄올추출물과 올리고당 추출물을 동시에 분리해서 프리바이오틱스 효능을 분석하였다.
3. 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량
폴리페놀은 과일과 채소 등의 항산화 활성에 주된 영향을 미치는 물질로써, 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과는 도 7과 같다. 품종 간의 총 폴리페놀 함량의 유의적 차이는 없었으나, 부위별로는 상당한 차이가 있었다. 지상부 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량은 41.87 - 42.13 mg TAE/g 수준으로 세 부위 중 가장 함량이 높은 것으로 나타났으며, 이는 건풍미 등 총 10 품종의 고구마 잎과 줄기의 총 폴리페놀 함량 평균이 46.47 mg GAE/g으로 보고한 Li(고구마 잎과 잎자루의 이화학적 특성 및 유용성분 추출조건 최적화, 충북대학교 대학원 석사학위논문, 2013년8월, Li Meishan)의 결과와 유사하게 나타났다. 괴근과 껍질의 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량은 각각 28.55 - 26.55 mg TAE/g, 11.67 - 12.56 mg TAE/g 나타나, 지상부 에탄올 추출물 보다 낮은 수준의 함량을 보였다. Truong 등은 고구마 3품종에 대하여 뿌리와 잎의 페놀화합물의 함량을 측정한 결과 껍질을 포함 고구마 괴근은 60.4～90.3 mg chlorogenic acid/100 g, 껍질 제거 고구마 괴근은 57.1～78.6 mg chlorogenic acid/100 g이었던 반면, 고구마 잎의 페놀화합물 함량은 1,223.6～1,298.1 mg chlorogenic acid/100 g으로 나타났다고 하였다. 또한 Ishida 등은 일본에서 재배되는 2종의 고구마의 괴근, 잎, 줄기의 폴리페놀 함량을 측정한 결과 각각 154 - 180 mg/100 g, 90 - 356 mg/100 g, 45 - 126 mg/100 g이었다고 보고하였다. 이와 같은 연구결과는 일반적으로 고구마 잎은 고구마 뿌리나 다른 잎 채소들과 비교해서 폴리페놀 함량이 높은 것으로 알려져 있다고 보고한 Islam 등의 연구와 일치하였다.
4. 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 플라보노이드 함량
플라보노이드와 폴리페놀은 일반적으로 항산화활성을 나타내는 물질로 잘 알려져 있다. 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과는 도 8과 같다. 부위별로는 지상부(119.24 - 148.47 mg RUE/g), 껍질(71.14 - 83.33 mg RUE/g), 괴근(2.03 - 3.05 mg RUE/g) 추출물 순으로 함량이 높은 것으로 나타났다. 품종 간 차이는 괴근 추출물에서는 유의적인 차이가 없었으나, 지상부와 껍질 추출물은 풍원미가 호감미 보다 플라보노이드 함량이 높은 것으로 나타났다. Li의 연구에서 보고한 고구마 10품종의 잎, 잎자루 추출물에서 총 플라보노이드 함량 평균이 33.63 mg CE/g으로 보고하여 본 연구와 추출물의 총 플라보노이드 함량과 많은 차이를 보이는데, 이는 품종 및 재배 환경 등의 차이와 추출물 제조 과정의 차이, 표준시약의 차이 등에 의한 것으로 사료된다.
5. 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 총 안토시아닌 함량
안토시아닌은 플라보노이드계 화합물의 한 부류로서 채소 및 과일에 주로 존재하는 수용성 천연색소이고 본 실험에서는 항산화제로 사용되는 안토시아닌의 함량을 분석하였다. 품종별 안토시아닌의 함량은 괴근 추출물(0.59 - 0.73 mg C3G/g)은 차이가 없었으며, 지상부와 껍질 추출물은 품종 간 차이가 있는 것으로 나타났다. 풍원미는 껍질(16.26 mg C3G/g) > 지상부(12.38 mg C3G/g) > 괴근(0.59 mg C3G/g) 순으로 안토시아닌 함량이 높게 나타났으며, 호감미는 지상부(21.02 mg C3G/g) > 껍질(10.40 mg C3G/g)> 괴근(0.73 mg C3G/g) 순으로 나타났다(도 9). 두 품종 모두 괴근 추출물의 안토시아닌 함량이 가장 낮은 것으로 나타났다. Park의 자색고구마 품종별 안토시아닌의 함량을 분석한 결과, 신자미 등 5품종의 자색고구마 괴근의 안토시아닌의 함량을 3.8-4.7 mg/g 수준으로 보고한 결과와 상이하였다. 이는 본 실험의 괴근 추출물과의 안토시아닌 함량차이가 약 10배정도 차이가 났으나, 본 실험에 사용된 고구마 품종은 자색 계열이 아닌 주황색 과육의 색을 띄는 품종이므로 안토시아닌의 함량이 높지 않은 것으로 사료된다.
6. 고구마 추출물의 기능적 특성
1) 고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 항산화활성 측정
고구마 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 DPPH 및 ABTS radical 소거능은 표 6과 같다. 고구마 품종 및 부위별 시료의 DPPH 및 ABTS radical 효과에 큰 차이가 있어 시료의 처리농도 범위를 다르게 처리하여 radical 소거능이 50% 저해되는 농도인 IC50을 구하였다. 양성대조시약으로 Ascorbic acid를 사용하였으며, 각 추출물과 비교하여 IC50 값으로 나타냈다.(표 6) DPPH radical 소거능은 풍원미, 호감미 지상부 추출물의 IC50 값이 0.62, 0.90 mg/mL로 각각 나타나 부위별 추출물 중 가장 항산화능이 높은 것으로 나타났으며, 품종 간의 차이는 보이지 않았다. 이는 고구마 부위별 항산화 활성 측정 결과 잎과 끝 순에서 항산화 활성이 가장 좋았다는 Lee 등의 연구결과와 비슷한 경향을 나타내었다. 식물에서 잎은 에너지를 생산하며, 그 활성이 매우 높은 중요한 기관으로 여러 가지 유효성분들이 존재하며, 각종물질들이 생합성 되는 장소이다. 이 때문에 지상부에 포함되어 있는 각종 항산화성을 지니는 기능성 물질 중 폴리페놀 물질의 함량이 높아, DPPH radical 소거능이 높은 물질이 많이 함유되어 있는 것으로 사료된다. 그 다음으로는 껍질(1.34 - 1.37 mg/mL), 괴근(6.19 - 6.26 mg/mL) 추출물 순으로 DPPH radical 소거능이 높게 나타났다. 재배 조건에 따른 고구마 메탄올 추출물의 항산화 활성 중 과피 추출물 (958.81 mg TE/100g)이 과육 추출물(132.01 - 189.93 mg TE/100g)보다 DPPH- radical 소거능이 높은 활성을 보였다는 결과와 비슷한 경향을 띄었다. ABTS radical 소거능은 또한 DPPH radical 소거능과 비슷한 경향을 보였으며, 지상부 추출물이 6.63 - 7.15 mg/mL으로 수준으로 부위 중 가장 활성이 높았으나, 품종 간의 차이는 나타나지 않았다. 그 다음으로 껍질(10.91-10.97 mg/mL), 괴근(16.08-22.84 mg/mL) 순으로 ABTS radical 소거능이 높게 나타났다. 총폴리페놀과 총 플라보노이드의 함량이 많았던 지상부 부위에서 항산화 활성도 높은 것을 알 수 있었다. 또한 같은 시료를 대상으로 2종류의 radical 소거능을 측정한 결과, ABTS radical 소거능 보다 DPPH radical 소거능이 더 우수하게 나타났다.
| Variety | Part | IC50 1) | |
| DPPH radical scavening(mg/mL) | ABTS radical scavening(mg/mL) | ||
| Pungwonmi | Peel | 1.37 | 10.97 |
| Tuber | 6.26 | 22.84 | |
| Aerial part | 0.62 | 6.63 | |
| Hogammi | Peel | 1.34 | 10.94 |
| Tuber | 6.19 | 16.08 | |
| Aerial part | 0.90 | 7.15 | |
| Ascorbic acid2) | 0.034 | 0.35 | |
1) Concentration of ethanol extract of samples reducing DPPH radical by 50%
2) Positive control
2) 고구마 품종 및 부위별 에탄올, 올리고당 추출물의 생육 증진 효능
고구마 품종 및 부위별 에탄올, 올리고당 추출물의 생육 증진 효능은 표 7, 8 과 같다. 8종의 프로바이오틱스 균주에 대한 품종 및 부위별 에탄올 추출물의 생육 증진 효능을 분석한 결과 에탄올 추출물은 품종 및 부위 모두 상관없이 8종의 프로바이오틱스 균주에서 생육 증진 효능이 나타나지 않았다(표 9). 또한 고구마 품종 및 부위별 올리고당 추출물은 프로바이오틱스 균주에 대해 품종 및 부위에 따라 각각 생육 활성이 다르게 나타났다(표 10). 두 품종의 괴근, 지상부 올리고당 추출물에서 프로바이오틱스 생육 증진 효능은 나타나지 않았으나, 껍질 올리고당 추출물에서 풍원미는 실험에 사용한 8종 모두의 균주에서 생육 증진 효능이 있는 것으로 나타났으며, 호감미는 2종의 균주(S. thermophillus SCML300, S. boulardii KT000032)에서 생육증진 효능이 나타났다. 실험에 사용한 8종의 균주 중 Latic Acid Bacteria(LAB)에서 S. thermophillus SCML300 와 Yeast 인 S. boulardii KT000032 는 두 품종의 껍질 올리고당 추출물에서 모두 생육 증진 효능을 보였다. S. thermophillus는 주로 우유, 요구르트 등을 제조하는데 사용되어 온 균주로 메치니코프 박사가 불가리아 주민들의 식품인 요거트에 들어있는 균을 장수의 원인으로 제안하며 건강에 유익한 균으로 대두 되었으며, S. boulardii 는 Yeast 중 가장 연구가 많이 된 프로바이오틱스 균주로 다양한 위장 질병 및 설사 진정, 염증성 장질환, 궤양성 대장염 치료와 예방에서 효능을 보여주었다는 보고가 있다. 두 품종의 세 가지 부위 중 프로바이오틱스에 대해 가장 생육 증진 효능이 높은 고구마 껍질 올리고당 추출물(SPPOE)에 대한 8종의 프로바이오틱스 균주 생육 곡선은 도 9,10과 같다. SPPOE를 10, 30, 50 mg/ml 농도로 처리한 시험처리군, 10 mg/ml 농도로 제조한 kestose(GF2)는 양성대조군, 무첨가군인 Control로 나누어 생육 증진 효능을 비교하였다. 풍원미 고구마 껍질 올리고당 추출물(PSPPOE)은 8종의 모든 균주에서 Control 대비하여 높은 흡광도 값을 나타내 높은 성장률을 나타냈다(도 10). L. rhanmnosus KACC11953은 시료와 대조군들 모두 9시간동안 생육이 급격하게 촉진 되었고, PSPPOE는 kestose(GF2)와 control에 비해 농도 의존적으로 높은 흡광도 값을 나타내었다. L. brevis ATCC 8787은 PSPPOE 50 mg/ml의 농도에서 15시간 째 가장 높은 흡광도 값을 나타내 대조군(양성, 음성)들과의 확연한 차이를 나타냈고, 그 외 농도(10, 30 mg/ml)에서는 대조군들과 비슷한 성장을 보였다. L. plantarum JDFM 44는 배양 초기부터 대조군 보다 높은 증가를 나타냈으며 농도 의존적으로 생육이 증진 되는 것으로 나타났다. P. acidilactici KACC12307은 PSPPOE의 모든 농도 처리군과 kestose(GF2)처리군은 control보다 높은 흡광도 값을 보였으며, P. pentosaceus OHF23은 8종의 균주 중 PSPPOE 50 mg/ml의 농도에서 12시간째 가장 높은 흡광도 값을 나타냈으며, 모든 처리농도에서 control 값에 비해 일정 수준의 높은 수치를 나타냈다. 50mg/ml가 넘는 경우 추출물의 색깔이 짙어져 흡광도 측정에 영향을 주어 50mg/ml를 임계점으로 사용하였다.
E. faecium KACC11953은 배양 6시간까지 대조군과 SPPOE 처리에서 비슷한 생장을 보였으나, 9시간 이후부터 SPPOE 처리 모든 농도에서 균주의 생육이 더 증가되었다. 이는 6시간까지는 배지 내의 포도당을 주로 사용하다가 영양원이 소모된 후에 SPPOE의 올리고당 성분을 이용함으로써 생육이 증진된 것으로 판단된다. S. thermophillus SCML300와 S. bouladii KT000032에서도 전반적으로 PSPPOE가 control 값 이상의 값을 보였으나, 처리 농도 간의 차이는 없었다. 호감미 껍질 올리고당 추출물(HSPPOE)은 8종의 프로바이오틱스 중 Lactobacillus 3종, Pediococcus 2종, Enterococcus 1종에서는 kestose(GF2)의 흡광도 값이 가장 높게 나타났으며, HSPPOE 농도별 처리군은 control과 크게 차이가 나타나지 않아 생육 증진 효능이 없는 것으로 나타났다(도 11). S. thermophilus SCML300에서는 50 mg/ml 처리농도에서 control 보다 흡광도 값이 높게 나타났고 10, 30 mg/ml의 농도에서는 효과가 없었다. S. bouladii KT000032는 생육초기에는 시험처리군과 control의 흡광도 차이는 나타나지 않았으나, 배양 6시간 이후부터 30, 50 mg/ml의 농도에서 Control 값과 확연히 다른 성장을 보여 생육 증진 효능을 나타냈다. 이와 같은 결과로 본 연구에서는 고구마 껍질, 괴근, 지상부 부위 중 생육 증진 효능이 뛰어난 껍질 부위(SPPOE)를 선발하여 다음 실험을 진행하였으며, 8종의 균주 중 가장 높은 흡광도 값을 나타낸 P. pentosaceus OHF23로 In- vivo 실험을 진행하였다.
| Variety | Part | Strains | |||||||
| A | B | C | D | E | F | G | H | ||
| Pungwonmi | Peel | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Tuber | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| Aerial part | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| Hogammi | Peel | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Tuber | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| Aerial part | - | - | - | - | - | - | - | - | |
A, Lactobacillus Rhamnosus KACC11953 ; B, Lactobacillus brevis ATCC8787; C, Lactobacillus plantarum JDFM 44; D, Pediococcus acidilactici KACC12307; E, Pediococcus pentosaceus OHF23; F, Enterococcus faecium KACC11953; G, Streptococcus thermophillus SCML300; H, Saccharomyces bouladii KT000032
| Sample | Part | Strains | |||||||
| A | B | C | D | E | F | G | H | ||
| Pungwonmi | Peel | + | + | + | + | + | + | + | + |
| Tuber | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| Aerial part | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| Hogammi | Peel | - | - | - | - | - | - | + | + |
| Tuber | - | - | - | - | - | - | - | - | |
| Aerial part | - | - | - | - | - | - | - | - | |
A, Lactobacillus Rhamnosus KACC11953 ; B, Lactobacillus brevis ATCC 8787; C, Lactobacillus plantarum JDFM 44; D, Pediococcus acidilactici KACC12307; E, Pediococcus pentosaceuss OHF23; F, Enterococcus faecium KACC11953; G, Streptococcus thermophillus SCML300; H, Saccharomyces bouladii KT000032
3) 고구마 껍질 올리고당 추출물(SPPOE)의 올리고당의 확인 및 함량 분석
SPPOE의 올리고당을 분석하기 위해 프럭토올리고당 표준품 6종, 이눌린 표준품 1종, 자일로올리고당 표준품 3종을 이용하여 SPPOE의 올리고당을 HPLC-RID로 분석하였다. 도 12,13과 같이 고구마 2품종의 껍질의 올리고당의 성분을 확인한 결과, 두 품종 모두 프락토올리고당 중 1-kestose, levanbiose 2종의 프럭토올리고당 성분과 이눌린이 검출 되었으며, 자일로올리고당 성분은 두 품종 모두 검출되지 않았다. 프락토올리고당 성분 중 1-kestose의 함량이 133.50 - 421.75 mg/g 수준으로 가장 높게 나타나 SPPOE의 주요 성분 인 것을 알 수 있었으며, 품종으로는 풍원미 껍질 올리고당 추출물(PSPPOE)가 월등이 높게 나타났다. levanbiose의 함량은 33.77 - 46.37 mg/g을 수준 이였고, inulin의 함량은 83.09 - 105.12 mg/g의 수준을 나타냈다(표 9). 검출된 모든 올리고당 성분은 호감미 고구마 껍질 올리고당 추출물(HSPPOE)에 비해 풍원미 고구마 껍질 올리고당 추출물(PSPPOE)의 함량이 월등히 높았다. 이는 프로바이오틱스 생육 증진 효능 실험에서 PSPPOE의 생육 증진 효능이 가장 우수하게 나타난 결과와 유사하였다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구에서는 최종 물질로 PSPPOE를 선정하여 추후 실험을 진행하였다.
| Oligosaccharides1) | Contents (mg/g) | ||
| Pungwonmi | Hogammi | ||
| FOS2) | 1-Kestose | 421.75±5.08 | 133.50±1.68 |
| 1,1-Kestotetraose | ND | ND | |
| 1,1-Kestopentaose | ND | ND | |
| Levanbiose | 46.37±0.85 | 33.77±1.07 | |
| Levantriose | ND | ND | |
| Sum of FOS | 467.42±4.79 | 167.26±2.70 | |
| Inulin | 105.12±3.98 | 83.09±1.68 | |
| XOS3) | Xylobiose | ND | ND |
| Xylotriose | ND | ND | |
| Xylopentaose | ND | ND | |
| Xylohexaose | ND | ND | |
1) Mean ± standard deviation (n=3)
2) Fructooligosacchraide
3) Xylooligosacchraide
4) 풍원미 고구마 껍질 올리고당 추출물의(PSPPOE)의 세포 독성 평가(EZ-Cytox)
PSPPOE와 kestose(GF2)의 Raw264.7 macrophage의 세포독성에 미치는 영향을 분석하였다(도 14). kestose(GF2)와 PSPPOE를 농도별(10, 30, 50 mg/ml)로 24시간 처리한 결과, 모든 농도에서 90% 이상의 세포생존율을 보여 독성을 나타내지 않았다.
5) In vivo 모델에서의 프리바이오틱스 효능 평가
(1) qPCR을 이용한 Pediococcus pentosaceus의 정량분석
대조군인 G1 = Control(PBS), G2 = PBS + Lactic acid bacteria, 실험군인 G3 = PBS + LAB + SPPOE, G4 = PBS + LAB + Kestose으로 분류하여 급여한 마우스의 분변 DNA를 추출하여 Pediocine L50 gene을 타겟으로 P. pentosaceus의 함량을 분석하였다(도15). G1 그룹은 P. pentosaceus를 급여하지 않았으므로 정상적으로 검출되지 않았고, P. pentosaceus와 함께 SPPOE와 kestose를 각각 급여한 G3, G4 그룹에서 P. pentosaceus만 급여한 G2 그룹에 비해 미생물의 수가 유의적으로 증가하였다. 이는 아토피성 피부염 생쥐모델에서 프리바이오틱스 급여 시 Lactobacillus sakei, Leuconostoc citreum, Weissella cibaria Weissella koreensis가 유의적으로 증가했다는 연구결과와 유산균과 다시마 혼합한 synbiotics 급여 시 체중 감소 관련 미생물인 Bacteroidetes가 증가되었다는 보고와 유사하였다. G3, G4 그룹간의 P. pentosaceus 함량은 수치상의 큰 차이를 나타내지 않았다. 이와 같은 결과로 PSPPOE는 프로바이오틱스와 함께 급여 시 장내 유익균의 수를 증가시켜 프리바이오틱스 효과가 있는 것으로 사료된다.
(2) 전자현미경 분석(TEM)
그룹별 마우스의 신장, 간, 비장, 장의 조직이 염증 유발되었는지 확인하기 위해 투과전자현미경을 이용하여 신장, 간, 비장, 장의 조직 세포를 관찰하였다. 그 결과 PSPPOE와 kestose(GF2) 각각 급여한 G3, G4 그룹의 신장, 간, 비장, 장의 조직에서 대조군인 G1, G2 그룹과 비교 시 모든 조직의 괴사가 나타나지 않아 PSPPOE와 kestose(GF2) 시료의 독성이 없는 것으로 나타났다(도 16). 이는 in vitro 세포독성평가에서 PSPPOE와 kestose의 시료에서 독성이 나타나지 않은 결과와 일치하는 것을 보여주었다.
<110> KNU-Industry Cooperation Foundation
<120> Prebiotics composition for improving intestinal microflora
comprising sweet potato peel extract and functional food
comprising the same
<130> 21-11977
<160> 4
<170> KoPatentIn 3.0
<210> 1
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Universal Foward Primer
<400> 1
agagtttgat cmtggctcag 20
<210> 2
<211> 18
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Universal Reverse Primer
<400> 2
ggttaccttg ttacgact 18
<210> 3
<211> 19
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Novel Pediocin L50 Foward Primer
<400> 3
ggagcaatcg caaaattag 19
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> Novel Pediocin L50 Reverse Primer
<400> 4
attgcccatc cttctccaat 20
Claims (9)
- 프로바이오틱스로서 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 페디오코쿠스 애시디락티시(Pediococcus acidilactici), 페디오코쿠스 펜토사세우스(Pediococcus pentosaceus), 엔테로코쿠스 패시움(Enterococcus faecium), 스트렙토코쿠스 써모필루스(Streptococcus thermophilus) 및 사카로마이세스 보울라디(Saccharomyces boulardii)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,
프리바이오틱스로서 고구마 껍질 올리고당 추출물을 유효성분으로 포함하되,
상기 고구마 껍질 올리고당 추출물은 1-kestose(GF2) 및 이눌린을 포함하고,
상기 고구마 껍질 올리고당 추출물의 농도는 10~50 mg/ml인, 장내균총 개선용 조성물. - 제1항에 있어서, 상기 고구마 껍질 올리고당 추출물은 풍원미 고구마 껍질 올리고당 추출물 또는 호감미 고구마 껍질 올리고당 추출물인 것을 특징으로 하는 장내균총 개선용 조성물.
- 삭제
- 삭제
- 제1항 또는 제2항의 조성물을 포함하는 식품 조성물.
- 제5항에 있어서, 장내균총 개선용인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
- 삭제
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| R.A.S. Sancho 외, LWT- Food Science and Technology xxx (2016) 1-8. 1부.* |
| 인터넷 아시아투데이(‘농진청, 고구마 새 품종 풍원미ㆍ호감미ㆍ단자미 보급’, https://www.asiatoday.co.kr/view.php?key=20170214010008699, 2017.02.14.) 1부.* |
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