복합 생균제제 유산균 이용 활성 강화 콩-분말 요구르트의 항비만 효과 :

황정은

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자료유형: 학위논문

저자정보: 황정은 (경남과학기술대학교, 경남과학기술대학교 대학원)

지도교수: 조계만

발행연도: 2017

저작권: 경남과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수12

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

복합 생균제제 유산균에 의한 콩-분말 두유 발효에 따른 유효성분 및 생리활성 변화

황정은 , 조두용 , 이진환 외 2명 Food Science and Preservation 2020.10 학술저널

2017

복합 생균제제 유산균 이용 활성 강화 콩-분말 요구르트의 항비만 효과

황정은 식품과학과 2017.01 학위논문

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콩은 아시아인들의 주요 식량 자원으로 이용되어 왔으며 우리나라에서는 주로 단백질 공급원으로 이용되고 있다. 콩은 된장, 간장, 청국장 및 콩 요구르트 등 다양한 형태로 가공되고 있다. 콩을 이용한 여러 식품 중 콩 요구르트는 유당이 없어 유당불내증 환자 등에게 적합한 발효식품이다. 콩에는 isoflavone과 같은 기능성 물질이 함유되어 있으며 이들은 발효 과정 중에 생리활성이 우수한 aglycone으로 전환되게 된다. Gamma-aminobutyric acid (GABA)는 비 단백성 아미노산으로 중추신경계 신경전달물질로 알려져 있고 혈압저하와 같은 심혈관계 질환 예방의 효능이 있다. GABA는 glutamic acid (GA)로부터 탈탄산 반응과 함께 GABA로 전환되어진다. 일반적으로 GABA는 콩에 함유되어 있으나 함량이 절대적으로 부족하여 기능성을 나타내지는 못하는 것으로 보고되었다. 따라서 GABA 함량을 증가시키기 위한 연구 결과 식물체의 발아를 통한 방법 및 유산균 발효를 통한 방법 등이 제시되었다. 본 연구에서는 GABA 함량을 증가시키기 위해 콩의 최적 발아조건 확립, GABA 생성 생균제제 유산균 선발 및 생리활성 물질 증진 최적 발효조건 확립하였다. 부가적으로 콩-분말 요구르트의 항비만 효과를 in vitro 및 in vivo 상에서 검정하였다.

1. 유리아미노산 분석 결과, 발아 1배 콩에서 발효 전 GA 함량은 100.31 mg/100 g, 발효 후 GABA 함량은 101.60 mg/100 g으로 가장 많이 생성되었다. 분리된 유산균들은 16S rRNA 염기서열 분석에 의해 Lactobacillus brevis로 동정되었다. Lac. brevis WCP02 균주에 의한 콩-분말 요구르트의 pH는 6.49에서 5.57로 감소되었으며, 총산도는 0.32%에서 0.45%로 증가하였다. DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거활성은 각각 63.65, 98.82 및 55.01%를 나타내었다.

2. 키위 과즙을 첨가한 혼합균주 이용 콩-분말 요구르트의 발효특성 중 pH 및 총산도는 각각 4.55 및 1.25%를 나타내었다. GA 및 GABA 함량은 각각 276.91 및 125.12 mg/100 g으로 나타났다. Total phenolics 함량은 0.36 mg/g에서 0.47 mg/g으로 증가하였고 total isoflavone aglycone 함량 역시 57.52 μg/g에서 419.85 μg/g으로 크게 증가하였다. 품종별 콩-분말 요구르트의 발효특성 검토 결과, 우람콩을 이용한 콩-분말 요구르트의 발효특성이 가장 우수하였다. 이 결과를 토대로 발효 과정 중 우람콩-분말 요구르트의 phytochemicals (total phenolics 및 isoflavone) 함량과 항산화 활성을 측정하였다. 발효 과정 중 pH는 5.84에서 4.25로 감소한 반면 총산도는 0.48%에서 1.32%로 증가하였다. GA 함량은 100.38 mg/100 g에서 277.91 mg/100 g으로 증가하였고 GABA 함량 역시 32.05 mg/100 g에서 76.22 mg/100 g으로 증가하였다.

3. 본 연구에서는 세포 및 동물모델을 이용하여 콩-분말 요구르트의 항비만 효과를 측정하였다. 콩-분말 요구르트의 GABA 함량은 42.28 mg/100 g에서 123.23 mg/100 g으로 크게 증가하였고, total phenolics 및 total isoflavone aglycone 함량 또한 발효 후 증가하였다. 특히 daidzein (69.25 μg/ → 779.69 μg/), glycitein (8.71 μg/ → 87.46 μg/) 및 genistein (57.57 μg/ → 546.73 μg/) 함량이 크게 증가하였으며 라디칼 소거활성 및 소화효소 저해활성 역시 발효 후 증가하였다. ICR mice는 정상식이(ND), 고지방식이(HFD), 고지방식이+CLA 식이 및 고지방식이+콩-분말 요구르트 식이군으로 나누어 체중 감소 효과를 측정하였다. 12주 후 mice들의 체중은 HFD 식이군과 비교하였을 시 CLA 및 SPY 식이군에서 체중 감소 효과가 있는 것으로 나타났다. 총 콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, 유리지방산 함량 및 ALT 효소활성 역시 감소하였다.

#유산균 #콩 요구르트 #phytochemicals #antioxidant activity #anti-obesity

List of Tables
List of Figures
국문초록
Part Ⅰ. GABA 생성을 위한 발아조건 및 생균제제
유산균 선발
Summary
I. 서 론
II. 재료 및 방법
1. 재료, 시약 및 기기
1.1. 재료 및 시약
1.2. 기기
2. 발아
3. 콩-분말 두유 제조 및 유산발효
4. 콩-분말 요구르트의 이화학적 특성
4.1. pH
4.2. 총산도
4.3. 생균수
4.4. 유리아미노산
5. 생리활성 물질 분석
5.1. 추출물 제조
5.2. Total phenolics
5.3. Isoflavone
6. 라디칼 소거활성
6.1. DPPH 라디칼 소거활성
6.2. ABTS 라디칼 소거활성
7. GABA 생성 유산균 선발 및 특성 확인
7.1. GABA 생성 유산균 선발 및 16S rRNA 염기서열 분석
7.1.1. 분리 및 선발
7.1.2. 형태학적 관찰 및 16S rRNA 염기서열 확인
7.2. GABA 생성 유산균의 생균제제 측정
7.2.1. 산 및 인공위액산 내성
7.2.2. 담즙산 내성
7.3. 라디칼 소거활성 및 소화효소 저해활성
7.3.1. 유산균 동결건조 분말 및 추출물 제조
7.3.2. 유리아미노산 .
7.3.3. DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거활성
7.3.4. 소화효소 저해활성
7.4. 발효 기질 종류에 따른 GABA 전환율 검토
7.4.1. MSG 기질
7.4.2. 활성글루텐 및 콩 단백질 기질
7.5. 발아콩-분말 요구르트의 발효특성
7.5.1. 발아콩-분말 두유 제조 및 유산발효
7.5.2. pH, 총산도, 생균수 및 유리아미노산
7.5.3. 생리활성 물질 분석
7.5.4. 라디칼 소거활성 및 소화효소 저해활성
8. GABA 생성 유산균의 동정
8.1. 형태적 및 생화학적 특성 확인
8.2. 균체 지방산의 화학적 조성 확인
8.3. 분자유전학적 16s rDNA 염기서열 확인
9. 통계처리
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. GABA 생성을 위한 발아조건별 유산발효 특성
1.1. 발아
1.2. 이화학적 특성 및 유리아미노산 함량
1.2.1. 이화학적 특성
1.2.2. 유리아미노산 함량
1.3. 생리활성 물질 함량
1.3.1. Total phenolics
1.3.2. Isoflavone
1.4. 라디칼 소거활성
2. GABA 생성 유산균 선발 및 확인
2.1. GABA 생성 유산균 분리
2.2. GABA 생성 유산균 확인
2.3. GABA 생성 유산균 균체의 유리아미노산 함량
2.4. GABA 생성 유산균의 생균제제능
2.5. GABA 생성 유산균 균체의 라디칼 소거활성
2.6. GABA 생성 유산균 균체의 소화효소 저해활성
3. 발효 기질 종류에 따른 GABA 전환율 확인
3.1. MSG 기질
3.2. 활성글루텐 및 콩 단백질 기질
4. GABA 생성 유산균 이용 발아콩-분말 요구르트의 발효 특성
4.1. 이화학적 특성 및 GABA 함량
4.2. 생리활성 물질 함량
4.2.1. Total phenolics
4.2.2. Isoflavone
4.3. DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거활성
4.4. α-glucosidase 및 pancreatic lipase 저해활성
5. 생균제제 GABA 생성 유산균주 WCP02 동정
5.1. 형태학적 및 생화학적 특성
5.2. 균체 지방산의 화학적 조성 및 16S rRNA 염기서열 확인
Ⅳ. 참고문헌
Part Ⅱ. 복합 생균제제 유산균 이용 활성 강화
콩-분말 요구르트 제조
Summary
I. 서 론
II. 재료 및 방법
1. 재료, 시약 및 기기
2. 콩 원료의 성분 분석
2.1. 5대 영양소
2.2. 지방산
2.3. 구성아미노산
2.4. 유리아미노산
3. 활성강화 콩-분말 요구르트 제조 조건
3.1. 혼합종균 이용 콩-분말 요구르트 제조
3.2. 키위과즙 처리 콩-분말 요구르트 제조
3.3. 품종별 콩-분말 요구르트 제조
3.4. 콩-분말 요구르트 제조 및 발효 중 특성 확인
3.5. 이화학적 특성
3.5.1. pH, 총산도 및 생균수
3.5.2. 수용성 단백질
3.5.3. 유리아미노산
4. 생리활성 물질 분석 및 생리활성 확인
4.1. 생리활성 물질 분석
4.2. 라디칼 소거활성
4.3. 소화효소 저해활성
5. 통계처리
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 콩 원료의 특성 분석
1.1. 5대 영양소
1.2. 지방산 조성
1.3. 구성아미노산 조성
1.4. 유리아미노산 조성
1.5. 생리활성 물질 함량
1.5.1. Total phenolics
1.5.2. Isoflavone
1.6. DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거활성
1.7. α-Glucosidase 및 pancreatic lipase 저해활성
2. 단독 및 혼합 균주 이용 콩-분말 요구르트의 발효특성
2.1. 이화학적 특성
2.2. 유리아미노산 조성
2.3. 생리활성 물질 함량
2.3.1. Total phenolics
2.3.2. Isoflavone
2.4. DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거활성
2.5. α-Glucosidase 및 pancreatic lipase 저해활성
3. 키위과즙 처리에 따른 콩-분말 요구르트의 발효특성
3.1. 이화학적 특성
3.2. 유리아미노산 조성
3.3. 생리활성 물질 함량
3.3.1. Total phenolics
3.3.2. Isoflavone
3.4. DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거활성
3.5. α-Glucosidase 및 pancreatic lipase 저해활성
4. 품종별 콩-분말 요구르트의 발효특성
4.1. 이화학적 특성
4.2. 유리아미노산 조성
4.3. 생리활성 물질 함량
4.3.1. Total phenolics
4.3.2. Isoflavone
4.4. DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거활성
4.5. α-Glucosidase 및 pancreatic lipase 저해활성
5. 콩-분말 요구르트 발효 중 발효특성
5.1. 발효 중 이화학적 특성 변화
5.2. 발효 중 유리아미노산 조성 변화
5.3. 발효 중 생리활성 물질 함량 변화
5.3.1. Total phenolics
5.3.2. Isofalvone
5.4. 발효 중 DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거활성 변화
5.5. 발효 중 α-Glucosidase 및 pancreatic lipase 저해활성
Ⅳ. 참고문헌
Part Ⅲ. 활성 강화 콩-분말 요구르트의 항비만 효과
Summary
I. 서 론
II. 재료 및 방법
1. 재료, 시약 및 기기
2. 콩-분말 요구르트 제조
3. 이화학적 특성
3.1. pH, 총산도 및 생균수
3.2. 수용성 단백질 및 유리아미노산
4. 생리활성 물질 분석 및 생리활성 확인
4.1. 추출물 제조
4.2. 생리활성 물질 분석
4.3. 라디칼 소거활성
4.4. 소화효소 저해활성
5. 세포 모델 이용 지방 축적 저해 효과
5.1. 3T3-L1 지방전구세포 배양 및 분화유도
5.2. 3T3-L1 지방전구세포의 성장 및 형태 관찰
5.3. 중성지방 측정
6. 동물 모델 이용 콩-분말 요구르트의 체중감소 효과 확인
6.1. 동물식이
6.2. Haematoxylin and eosin (H&E) 염색
6.3. Oil Red O 염색
6.4. 동물식이 후 장기 조직 적출 및 혈청 검사
7. 통계처리
Ⅲ. 결과 및 고찰
1. 콩-분말 요구르트의 발효특성
1.1. 이화학적 특성
1.2. 유리아미노산 조성
1.3. Total phenolics 및 isoflavone 함량
2. 콩-분말 요구르트의 in vitro 상 생리활성
2.1. DPPH, ABTS 및 hydroxyl 라디칼 소거활성
2.2. α-Glucosidase 및 pancreatic lipase 저해활성
2.3. 3T3-L1 지방전구 세포에서 중성지질 감소 효과
3. 콩-분말 요구르트의 in vitro 상 항비만 효과
3.1. 체중 변화
3.2. 장기조직의 지방 무게
3.3. 지방간 생성 억제
3.4. 혈청 지수
3.4.1. 당 대사 지표
3.4.2. 지방간 대사 지표
3.4.3. 지방 대사 지표
Ⅳ. 참고문헌
Abstract
감사의 글
Appendix
CURRICULUM VITAE

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