EF-2001유산균 첨가 발효유의 항산화 및 항염증 효과 :Antioxidant and Anti-inflammatory effects of fermented milk added with EF-2001 Lactic Acid Bacteria

강효진

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자료유형: 학위논문

저자정보: 강효진 (강원대학교, 강원대학교 대학원)

지도교수: 김거유

발행연도: 2020

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2020

EF-2001유산균 첨가 발효유의 항산화 및 항염증 효과

강효진 동물생명과학과 2020.01 학위논문

Enterococcus faecalis EF-2001 유산균 사균체 첨가 발효유의 항염증 효과

강효진 , 김태운 , 주진우 외 1명 Journal of Dairy Science and Biotechnology 2020.01 학술저널

Enterococcus faecalis EF-2001 유산균 사균체 첨가 발효유의 항산화 효과

강효진 , 김태운 , 주진우 외 1명 동물자원연구 2020.01 학술저널

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본 연구는 Enterococcus faecalis-2001(EF-2001) 유산균을 발효유에 첨가하였을 시에 나타나는 생리활성을 검증하고자 실시하였다. 발효유는 같은 양의 Starter를 넣은 일반 발효유 NFM, EF-2001 유산균을 100 μg/mL의 농도로 넣은 EFM1과, EF-2001유산균을 500 μg/mL의 농도로 첨가한 발효유 EFM2를 제조하였다. 이들의 품질 특성의 평가를 위해 pH, 적정산도, 유산균수를 측정하였다. 12시간 발효 후 pH의 경우 사균 첨가 발효유의 최종 pH가 가장 낮았으며, 산도의 경우에도 값은 가장 낮았지만, 유의적 차이는 없었다(p<0.05). 유산균수 측정은 NFM, EFM1, EFM2의 순서로 유산균수가 유의적으로 증가하는 것을 확인하였다(p<0.05).
발효유의 항산화 활성 측정을 위해 ABTS 라디칼 소거능, DPPH 라디칼소거능, FRAP을 측정하였다. 세 실험 모두 EFM2 처리구에서 모두 높은 항산화 활성을 가졌으며, 같은 농도의 양성대조군인 trolox 보다 높은 활성을 보였다. 제조된 발효유와 사균 자체의 항산화활성 비교 시 발효유가 더 높은 항산화능을 나타내었으며, 사균자체의 항산화능은 농도가 높아질수록 더 높은 활성을 나타내었다.
EF-2001유산균의 발효유 첨가 시 나타나는 항염증효과를 검증하기 위해 mouse 유래 대식세포인 RAW 264.7 cell을 이용하였다. RAW 264.7 cell을 이용한 세포 독성실험의 결과, 사균의 농도가 높아질수록 세포생존율이 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 80%이상의 세포 생존율을 가지는 농도인 5, 10, 15 μg/mL에서 실험을 진행하였다. Nitric oxide의 생성 억제능 측정결과는 LPS 처리군에 비해 발효유에서 NO 생성을 저해하는 경향을 나타냈다. 또한 일반발효유보다 사균을 첨가한 발효유에서 NO 생성을 더욱 저해하는 결과를 나타내었다. Prostaglandin E₂의 억제율 측정 결과도 15 μg/mL의 농도에서 PGE₂분비량을 감소시킴을 확인하였으며, 일반 발효유보다 사균이 첨가된 발효유에서 더욱 억제가 됨을 확인하였다.
따라서, 본 연구를 통해 EF-2001 유산균이 발효유에 첨가되어도 품질 기준규격에 적합하여 품질특성에 영향을 주지 않으며, 일반 발효유보다 더 높은 황산화 활성을 갖고, 염증매개물질인 NO 및 PGE₂의 생성을 감소시킴으로 추후 사균이 첨가된 발효유의 제조 및 연구에 대해 기초 연구 결과로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

This study was conducted to verify the physiological activity of Enterococus faecalis-2001 (EF-2001) lactobacillus added to fermented milk was prepared with NFM containing the same amount of starter, EFM1 and EFM2 containing 100 μg/mL and 500 μg/mL of EF-2001 lactobacillus. To evaluate their quality characteristics, the pH, the titratable acidity, and the lactobacillus were measured. The 12 hour fermentation was measured at the end point and the final pH of the sterilized fermented milk was the lowest for pH, and the acidity was the lowest, but there was no significant difference. (p<0.05). The lactobacillus measurement identified a significant increase in the lactobacillus in the order of NFM, EFM1, and EFM2 (p<0.05).
ABTS radical scavenging activity, DPPH radical scavenging activity, and FRAP were measured for the determination of antioxidant activity of fermented milk. All three experiments had the highest antioxidant activity of EFM2 and showed higher activity than trolox, a positive control group of the same concentration. When comparing the antioxidant activity of fermented milk with the heat-killed probiotics itself, it was found that the fermented milk had higher antioxidant capability.
RAW 264.7 cells, mouse-derived macrophages, were used to verify the anti-inflammatory effects of the addition of fermented milk of EF-2001 lactobacillus. As a result of the cell toxicity test using RAW 264.7 cells, the cell viability rate decreased significantly as the heat-killed probiotics increased in concentration(p<0.05). The test was conducted at 5, 10, 15 μg/mL, a concentration with a cell viability rate of over 80%. The results of the production inhibition of nitric oxide showed that fermented milk tends to interfere with NO production more than in the LPS treatment group. In addition, it showed a result of inhibiting NO production in fermented milk added with heat-killed probiotics rather than nomal fermented milk. The inhibition rate of prostaglandin E2 was also found to reduce PGE₂secretion at 15 μg/mL, it was confirmed that the fermented milk to which heat-killed probiotics was added was more suppressed than the normal fermented milk.
Therefore, the study confirmed that the addition of EF-2001 lactobacillus to fermented milk still complies with the standard and does not affect the quality characteristics. In addition, they have higher antioxidant activity than normal fermented milk and reduce the generation of NO and PGE2, which are inflammatory mediator, so they can be used as a basic research material for the manufacture and study of fermented milk with added heat-killed probiotics.

#Enterococcus faecails-2001 #fermented milk #antioxidant #anti-inflammatory #RAW264.7

Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 연구사 4
1. 발효유 4
1) 발효유의 기능성 4
2) 유산균 6
3) 사균 7
2. 항산화 효과 8
3. 항염증 효과 9
Ⅲ. 발효유 제조 및 품질특성 10
1. 재료 및 방법 10
1) 시약 및 재료 10
2) 발효유 제조 11
3) pH 및 산도 14
4) 유산균수 측정 15
5) 통계분석 16
2. 결과 및 고찰 17
1) pH 및 적정산도 17
2) 유산균수 측정 20
Ⅳ. 발효유의 항산화 활성 22
1. 재료 및 방법 22
1) 시약 및 재료 22
2) DPPH 라디칼 소거능 23
3) ABTS 라디칼 소거능 23
4) FRAP assay 25
5) 통계분석 26
2. 결과 및 고찰 27
1) DPPH 라디칼 소거 활성 변화 27
2) ABTS 라디칼 소거 활성 변화 29
3) FRAP activity 변화 32
Ⅴ. 사균 첨가 발효유의 항염증 효과 35
1. 재료 및 방법 35
1) 시약 및 재료 35
2) 세포 배양 36
3) 세포 독성 측정 37
4) NO (Nitric oxide) 억제능 측정 38
5) Prostaglandin E₂(PGE₂) 측정 39
6) 통계분석 40
2. 결과 및 고찰 41
1) RAW 264.7 대식세포의 세포 생존율 42
2) Nitric oxide (NO) 생성 억제 활성 측정 43
3) Prostaglandin E₂(PGE₂)생성 억제능 측정 45
Ⅵ. 결론 47
Ⅶ. 참고문헌 49
Ⅷ. Abstract 55

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