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끄라차이담 발효물의 항산화 활성과 Tyrosinase 및 Elastase 저해활성 (Antioxidant Activity of Fermented Kaempferia parviflora and Inhibitory Action against Tyrosinase and Elastase)

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최초등록일 2025.04.10 최종저작일 2018.11
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끄라차이담 발효물의 항산화 활성과 Tyrosinase 및 Elastase 저해활성
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    서지정보

    · 발행기관 : 한국식품영양과학회
    · 수록지 정보 : 한국식품영양과학회지 / 47권 / 11호 / 1076 ~ 1084페이지
    · 저자명 : 최미현, 김경희, 육홍선

    초록

    본 연구에서는 끄라차이담을 여러 유용 미생물(BS: Bacillus subtilis, LP: Lactobacillus plantarum, LC: Lactobacillus casei, CU: Candida utilis, Y1: Saccharomyces cerevisiae strain CHY1011, Y2: Saccharomyces cerevisiae strain ZP541)을 이용한 발효물의 총 페놀 및 플라보노이드 함량, 라디칼 소거능, tyrosinase 및 elastase 저해 활성을 측정하여 끄라차이담의 향후 건강기능식품 및 화장품 등과 같은 산업원료 소재로서의 이용 가능성을 탐색하고자 하였다. 발효물별 추출 수율은 BS 발효물(56.41%)이 가장 높았으며 그다음으로 무발효군(49.21%), LC(48.75%), LP (48.28%), CU(47.12%) Y1(41.32%), Y2(39.93%) 발효물의 순서로 나타났다. 총 페놀 측정 결과 13.88~33.29 GAE mg/g의 함량을 나타내었고 BS를 이용한 발효물이 유의적으로 높았으며 총 플라보노이드 함량은 무발효군이 가장 높은 값(8.55 CE mg/g)을 나타내었으며 발효군에서는 BS (7.08 CE mg/g)가 가장 높았고 CU(5.65 CE mg/g), Y1 (4.54 CE mg/g), Y2(4.20 CE mg/g), LC(3.51 CE mg/g), LP(3.50 CE mg/g)의 순서로 높은 함량을 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능 측정 결과 IC50 값이 BS 발효물에서 0.56 mg/mL로 가장 활성이 높았고 무발효군(0.68 mg/mL), CU(0.87 mg/mL), Y1(1.38 mg/mL), LP(1.72 mg/mL), LC(1.84 mg/mL), Y2(1.95 mg/mL) 발효물의 순서로 높게 나타났으며 모든 시료에서 유의적 차이를 보였다. ABTS 라디칼 소거능 측정 결과 IC50 값이 무발효군에서 1.14 mg/mL로 가장 높았고 발효물 중에서는 BS(1.46 mg/ mL)가 가장 높았으며 CU(1.70 mg/mL), Y1(2.16 mg/mL), Y2(2.89 mg/mL), LP(3.17 mg/mL), LC(3.38 mg/mL)의 순서로 높게 나타났다. 이때 DPPH 라디칼 및 ABTS 라디칼 소거능은 총 플라보노이드 함량이 증가할수록 소거능이 증가하는 경향을 보였으며, 이는 끄라차이담의 주요 성분인 methoxyflavone이 유효성분으로서 항산화 활성에 큰 영향을 미친 것으로 생각된다. 끄라차이담 발효물의 FRAP 측정 결과 무발효군의 FRAP value(1.13 mM)가 유의적으로 가장 높은 활성을 나타내었다. Tyrosinase 저해활성 측정 결과 29.29 ~47.00%의 저해 활성을 나타내었으며 CU 발효물이 가장 높은 수치를 보였다. Elastase 저해능 측정 결과 39.93~ 56.41%로 나타났으며 이 중 BS 발효물이 유의적으로 가장 높았다. 상관관계 분석 결과 총 페놀 함량은 DPPH 라디칼 소거능 및 elastase 저해활성과 비교적 높은 상관관계가 있는 것으로 확인되었다. 총 플라보노이드 함량 또한 항산화 활성과 매우 높은 상관성을 나타내었으며 tyrosinase 및 elastase 저해활성과도 양의 상관관계를 나타내었다. 이상의 연구 결과 끄라차이담을 발효시킨 경우 균주 중 Bacillus subtilis를 사용하는 것이 우수한 항산화 활성을 가지는 것으로 생각되며 끄라차이담의 발효물은 tyrosinase 및 elastase 저해 효과가 있어 기능성 식품 및 화장품으로서 개발 가능성이 있을 것으로 생각된다.

    영어초록

    In this study, we measured the total phenol and flavonoid contents, radical scavenging activity, and tyrosinase and elastase inhibitory activity of Kaempferia parviflora fermented with various useful microorganisms (BS: Bacillus subtilis, LP: Lactobacillus plantarum, LC: Lactobacillus casei, CU: Candida utilis, Y1: Saccharomyces cerevisiae strain CHY1011, Y2: S. cerevisiae strain ZP541) to investigate the potential for future use of K. parviflora as an industrial raw material in health functional foods and cosmetics. The yield of freeze-dried powder of K. parviflora fermented by BS, LP, LC, CU, Y1, and Y2 was 56.41%, 48.28%, 48.75%, 47.12%, 41.32%, and 39.93%, respectively. The total phenol contents were 13.88∼33.29 gallic acid equivalents mg/g, with the highest content being found in the group fermented by BS. The flavonoid contents showed the highest value in the control group (8.55 catechin hydrate (CE) mg/g), but the group fermented by BS had higher total flavonoid content (7.08 CE mg/g) than those of the other groups. The control group and the group fermented by BS had IC50 values of 0.68 mg/mL and 0.56 mg/mL based on 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl ‎(DPPH) radical scavenging and 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6- sulfonic acid) radical scavenging activities of 1.14 mg/mL and 1.46 mg/mL, respectively. The FRAP value (1 mg/mL) was highest in the control group (1.13 mM). Evaluation of the tyrosinase inhibition activity revealed values of 29.29 to 47.00% at 5 mg/mL, with the group fermented by CU having the highest value. At the same concentration, elastase inhibition activity was significantly higher, with the group fermented by BS having the highest value. The total phenol content showed a significant correlation with DPPH radical scavenging activity and elastase inhibition activity. Moreover, the total flavonoid content was highly positively correlated with DPPH and ABTS radical scavenging activity and FRAP. Therefore, fermentation of K. parviflora using various microorganisms increases its antioxidant activity and inhibition of tyrosinase and elastase, so it can be developed for use in functional foods and cosmetics.

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