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1 ISSN(Print): , ISSN(Online): Korean J. Food Preserv. 27(6), (2020) Evaluation of antibacterial and antioxidant activities of Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) leaf from Myanmar Miran Jang, SoHyeon You, Gun-Hee Kim* Plant Resources Research Institute, Duksung Women s University, Seoul 01369, Korea 미얀마자생사차인치 (Plukenetia volubilis L.) 잎의항산화및항균효과 장미란 유소현 김건희 * 덕성여자대학교식물자원연구소 Abstract The comparative study evaluated the antioxidant and antimicrobial activities of Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) leaf extracts from Mandalay and Yangon, Myanmar. The total polyphenol and flavonoid contents were higher in Sacha inchi extracts from Yangon (97.84 and mg/g, respectively) than in those from Mandalay (71.27 and mg/g, respectively). Both DPPH and ABTS radical scavenging activities and FRAP values were higher in Sacha inchi from Yangon, than Mandalay. A clear zone formed aroundallpaperdiscs placed on a plate coated with pathogenic bacteria indicated antibacterial activity of Sacha inchi extracts. Time-kill curves showed that the growth of all tested strains was inhibited by incubation with Sacha inchi extracts for 24 h. The MIC50 and MIC100 were ,000 and 125-5,000 µg/ml for eleven and eight tested strains. All measurement methods showed that the antibacterial activity was superior for Sacha inchi from Yangon compared with Mandalay. The more effective antioxidant and antimicrobial activities of Sacha inchi from Yangon were ascribed to the higher abundance of functional phenolics and flavonoids. Key words:sacha inchi (Plukenetia volubilis L.), polyphenol, antioxidant, antibacterial activity 서론최근간편화된식생활과외식산업이발달됨에따라, 식품의소비패턴이변화하고있으며이에따른즉석및가공식품의소비가증가하고있다 (Choi 와 Rhim, 2011). 식품은저장및유통과정을거치면서부패및변질이일어나게되는데 (Kim 등, 2007), 주로미생물의작용에의한것으로, 식품위해성균들에의해오염된음식물을섭취할경우구토, 설사, 복통등의식중독증세가일어날수있다 (Seo 등, 2016). Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Salmonella spp., Echerichia coli, Bacillus cereus는물과토양에널리분포되어있어채소류에서주로발견이되며 (Oh 등, 2016), Vibrio spp. 및 Aeromonas spp. 는여름철어패류에서발견이되어패혈증을유발한다 (Lee 등, 2012; Park 등, 2003). 식품업계에서는이러한식중독균들의증식을억제하기위하여 dehydroacetic acid, sorbic acid 및 benzoic acid와같은합성보존료를사용하고있다. 그러나, 최근에는그안전성에대한우려가제기되고있어, 천연식물유래의항균성물질에대한관심이증가하고있는추세이다 (Jeong 등, 2006; Yoo 등, 2005). *Corresponding author. Phone: , Fax: These authors contributed equally to this work. Received 01 June 2020; Revised 10 July 2020; Accepted 28 July Copyright c The Korean Society of Food Preservation. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License ( which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited

2 782 한국식품저장유통학회지제 27 권제 6 호 (2020) 한편, 모든생물은에너지대사를위해산소를필요로하며, 대사과정중에부산물로생성되는활성산소종 (reactive oxygen species, ROS) 이각종질병의주된원인이라고보고되었다 (Kim 등, 2012a). 활성산소종의산화적대사산물로는 superoxide anion radical, hydroxy radical 및과산화수소와같은자유라디칼 (free radical) 이있으며, 이들은생체막에존재하는지질의과도한산화과정을통하여생체막을변질시켜효소불활성, 세포노화, 동맥경화, 당뇨병, 암등의각종질병을발생시킨다 (Yoon 등, 2006). 따라서질병예방을위해서는생체내자유라디칼의생성을억제하는것이중요한과제로요구된다. 폴리페놀화합물은식물이함유하고있는 2차대사산물로 flavonoids, anthocyanins, tannins, catechins, isoflavones, resveratrols 등이있으며, 그종류가 8,000가지이상이되는것으로보고되었다 (Kim 등, 2012a). 폴리페놀에는다수의 hydroxyl group을포함하고있어금속및단백질과같은거대분자들과결합하려는성질을통해항산화, 항염증및다양한질병을억제하는효과를나타낸다 (Kim 등, 2007). 플라보노이드화합물은식물에함유되어있는대표적인페놀성물질중의하나로, 자연계에널리분포하고있으며, 뛰어난항산화, 항염증및항균효과를가지고있는것으로보고되었다 (Coppo와 Marchese, 2014). 현재까지폴리페놀그리고플라보노이드화합물의건강기능성효과에대해서많은보고가있었으며, 최근에는천연식물의항균효과와이들의천연항균제로서의이용에대한관심이높아지고있는추세이다 (Cushnie와 Lamb 2011; Kim 등, 2012a). 사차인치 (Sacha inchi; Plukenetia volubilis L.) 는스타빈 (star bean), 잉카피넛 (inca peanut) 및오메가너트 (Omeganut) 로도불리며, 대극과 (Euphorbiaceae) 의덩굴식물로서아마존이나동남아시아의열대우림에자생한다. 사차인치는별모양의녹색열매가맺히며, 과육속에식용이가능한갈색의종자를함유한다. 사차인치의종자에는단백질이 27%, 지방이 35-60%, 함유되어있으며, 그중에서도 ω-3와 ω-6 등의불포화지방산이다량함유되어있다고보고되었다 (Fanali 등, 2011). 또한, 잎에는 terpenoids, saponins 및 phenolic compounds 등을함유하고있어항산화및암세포의증식을억제하는효과가있다고보고되었다 (Kumar 등, 2014). 최근에는사차인치의 vitamin E 활성및동물실험에서의안전성이확인되었으며, 그효능을소비자들에게도인정받아국내에서도다양한형태의식품으로가공되어유통되고있다 (Lee, 2019). 일반적으로사차인치는종자와잎을건조하여차로음용하는데, 사차인치에대한대부분의연구는종자의영양성분및생리활성에대한것으로서현재까지잎부분의생리활성연구는매우부족한실정이다. 따라서본연구에서는미얀마 의만달레이및양곤지역에서수확한사차인치잎의총폴리페놀과플라보노이드화합물함량분석및항산화활성을확인하였으며, 대표적인식중독균 12종에대한항균활성을조사하여사차인치잎을기능성식품및식품첨가물소재로서의활용성을제고하고자한다. 재료및방법실험재료및추출물조제사차인치 (Plukenetia volubilis L.) 는미얀마의만달레이및양곤지역에서 2016 년에수확한것으로잎부분을수확직후음건하여완전히건조된것을실험에사용하였다. 만달레이산사차인치는 Post-Harvest Technology Traning Centre(Naypyidaw, Myanmar) 로부터제공받았으며, 양곤산사차인치는미얀마의산업부산하연구소인 Pharmaceutical Research Department (Yangon, Myanmar) 로부터제공받은것을실험에사용하였다. 추출물은건조시료 30 g에중량대비 15배의 70% 에탄올을가하여 50 에서환류냉각하면서 4시간추출하였으며, ADVANTEC paper(no.6, ADVANTEC Co., Tokyo, Japan) 를이용하여 2회여과한후감압농축기 (EYELA N-1000, Riakikiai Co., Ltd., Tokyo, Japan) 를이용하여농축하였다. 사차인치추출물은 dimethyl sulfoxide(dmso) 에 100 mg/ml 농도로녹여 -20 에보관하여실험시, 증류수를이용하여적정농도로희석하여사용하였다. 총폴리페놀함량측정총폴리페놀함량은 Folin-Denis 법 (Folin과 Denis, 1912) 을이용하였다. 즉, 각추출물 50 μl에 Folin reagent 200 μl을가한뒤, 실온에서 3분간정치한후 2% Na 2 CO μl를가하였으며, 실온에서 2시간동안반응시킨뒤 spectrophotometer(spectramax M2, Molecular Decives, San Jose, CA, USA) 를이용하여 760 nm에서흡광도를측정하였다. 표준물질로는 gallic acid (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA) 를사용하였으며, 작성된표준검량선으로부터총폴리페놀함량을산출하였다. 실험은 3회반복수행하여평균값을제시하였다. 총플라보노이드함량측정총플라보노이드함량은 Davis 방법 (Jang 등, 2012) 을이용하여측정하였고, 각각의시료용액 0.1 ml에 diethylene glycol 1 ml와 1 N NaOH 0.1 ml를혼합한뒤 30 에서 60분간유지시킨다음 420 nm에서흡광도를측정하였다. 표준물질로는 quercetin(sigma Chemical Co.) 을사용하였으며, 시료와동일한방법으로분석하여작성된표준검량선으로부

3 Antibacterial and antioxidant activities of Sacha inchi leaf 783 터총플라보노이드화합물의함량을산출하였다. 실험은 3회반복수행하여평균값을제시하였다. DPPH 라디칼소거활성측정각추출물의 DPPH 라디칼소거능은 Blois 등 (1958) 의방법을약간변형하여평가하였다. 농도별시료에 0.2 mm DPPH(Sigma Chemical Co.) 용액을 1:1 비율로가하여잘혼합한뒤, 암소에서 30분간방치한후 517 nm에서흡광도를측정하였다. 결과값은시료대신증류수를첨가한대조군과비교하여라디칼제거활성을나타내었다. DPPH 라디칼소거활성실험은 3회반복수행하여평균값을제시하였으며, 계산식은다음과같다. DPPH radical scavenging activity (%) = (A - B) / A 100 A: Absorbance of the blank B: Absorbance of the sample ABTS 양이온소거활성측정 ABTS 양이온소거활성은 ABTS 용액과과황산칼륨 (potassium persulfate) 이반응하여생성된 ABTS 양이온이항산화물질과반응하여소거됨으로써특유의청록색이탈색되는원리를이용한실험으로, 이의흡광도를측정하여항산화능력을측정할수있다 (Re 등, 1999). 7.4 mm ABTS 용액은 2.6 mm 과황산칼륨과혼합하여암소에서약 24시간반응시켰으며, 732 nm에서흡광도가 0.7±0.03 이되도록 phosphate buffer saline(ph 7.4) 으로희석하여사용하였다. 희석한용액 950 μl에농도별로희석한시료 50 μl를첨가한뒤, 실온에 10분간방치한다음 732 nm에서흡광도를측정하였다. 결과값은시료대신증류수를첨가한대조군과비교하여라디칼의제거활성으로나타냈으며, 양성대조군으로는 ascorbic acid를사용하였다. % ABTS = (A B) / A 100 A: Absorbance of the blank B: Absorbance of the sample FRAP 항산화능측정 FRAP에의한항산화능은 Benzie과 Strain(1996) 의방법에따라측정하였다. Sodium acetate buffer(0.3 M, ph 3.6), 40 mm HCl로용해한 10 mm 2,4,6-tris(2-pyridyl)-S-triazine (TPTZ, Sigma Chemical Co.), 20 mm FeCl 3 6H 2 O를각각 10:1:1(v/v/v) 의비율로혼합하여 FRAP reagent를제조하였으며, 37 로가온하여실험에사용하였다 (Benzie와 Strain, 1996). 추출물은다양한농도로희석하여사용하였다. 실험 은시료액 0.05 ml 에혼합물 1.5 ml 를가한후혼합하여 3 7 에서 30 분간반응시킨후 593 nm 에서의흡광도를측정하 였다. 사용균주및배양 본실험에사용된그램양성균 4 종, 그램음성균 8 종은한국미생물보존센터 (Korean Culture Center of Microorganisms, KCCM) 와한국생명공학연구원미생물자원센터 (Korean Collection for Type Culture, KCTC) 에서분양받아사용하였다. 각각의배양조건을 Table 1 에나타내었다. 실험균액은 600 nm 에서의 OD 값이 0.2( 대략 CFU/mL) 되게농도를일정하게조정하여사용하였다. 배지는각균주의특성에맞게제조하였으며, 121, 1.5 기압에서 15 분간멸균하여실험에사용하였다. Paper disc 법 항균활성은 paper disc 법을사용하여분석하였다 (Kim 등, 2006). 각균의배양액 (OD 600 = ) 100 µl 를 agar plate 의 표면에균일하게도말한후, paper disc(7 mm diameter) 를올 려놓은후, 각추출물 60 μl 를 disc 에흡수시킨후, agar plate 에올려놓았다. Disc 를올려놓은 agar plate 는 37 에서 16 시 Table 1. List of strains and cultivation condition used for antimicrobial experiment Gram (+) Pathogens Cultivation condition Bacillus cereus KCCM 1) NB 3), 36 Bacillus subtilis KCCM NB, 36 Listeria monocytogenes KCCM NB, 36 Staphylococcus aureus KCCM NB, 36 Gram (-) Aeromonas hydrophila KCTC 2) 2358 NB, 36 Escherichia coli KCCM NB, 36 Pseudomonas aeruginosa KCTC 1636 NB, 36 Salmonella choleaesuis KCCM NB, 36 Serratia marcescens KCTC 2216 NB, 36 Shigella sonnei KCTC 2009 NB, 36 Vibrio parahaemolyticus KCCM 2) Vibrio vulnificus KCTC 2959 NB with 3% NaCl, 36 NB with 3% NaCl, 36 1) Korean Culture Center of Microorganisms (Seoul, Korea). 2) Korean Collection for Type Cultures (Daejon, Korea). 3) Nutrient Broth.

4 784 한국식품저장유통학회지제 27 권제 6 호 (2020) 간동안배양하였으며, disc 주위의 clear zone 직경 (mm) 을측정하여항균활성을확인하였다. 생육저해효과측정사차인치추출물의식중독균에대한생장저해효과를측정하기위하여 broth-dilution 방법을이용하여실험하였다 (Jang 등, 2014). 12종의균주를 nutrient broth 배지에넣고 OD 600 = 으로조절한뒤실험에사영하였다. 96-well plate에 nutrient broth 120 μl, 균액 50 μl 그리고농도별사차인치추출물을 50 μl를첨가하여 36.5 에서배양하면서 4시간의간격을두고 24시간동안흡광도값을측정하였다. 최소저해농도측정사차인치추출물의식중독균및식품부패균의생장최소저해농도 (MIC) 측정을위해서 Jang 등 (2014) 의방법을적절하게수정하여사용하였다. OD 600 = 으로조절한균액 50 μl을 nutrient broth 120 μl에넣어준후 0-5,000 μg/ml 농도의사차인치추출물을 50 μl를첨가하여 36.5 에서 24 시간동안배양후흡광도값을측정하였다. 이때, 미생물의생육을 50% 와 100% 로저해하는농도를각각 MIC 50 과 MIC 100 으로정의하였다. 통계처리모든실험결과는평균값과표준편차로나타내었으며, SPSS(ver. 19.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) program을이용하여 ANOVA 를실시하였으며, 각군의평균값의유의성은 Duncan s multiple range test로사후검정을수행하였다 (p<0.05). 결과및고찰 Table 2. Total pholyphenol and total flavonoid contents Sacha inchi-m 1) Sacha inchi-y 2) TPC 71.27±1.21 3) mg/g GAE 97.84±2.25 mg/g QUE TFC 60.81±3.34 mg/g QUE 89.60±1.41 mg/g QUE 1) Sacha inchi from Mandalay. 2) Sacha inchi from Yangon. 3) Each value is expressed as mean±sd (n=3). Jeon 등, 2008). 사차인치추출물의총플라보노이드화합물함량은각각 60.81±3.31 및 89.60±1.41 mg/g 으로양곤산사차인치가만달레이산사차인치보다더높은플라보노이드화합물을함유하고있는것으로확인되었다. 플라보노이드화합물은식물에의해합성된폴리페놀의대부분을차지하는물질로서, 효과적으로자유라디칼제거및항산화효과를나타내는주요물질이다 (Coppo 와 Marchese, 2014). Lee 와 Min(2007) 은물, 에탄올및메탄올로추출한 5 가지약용식물의폴리페놀화합물함량과플라보노이드화합물함량과의관계를확인하였으며, 모든용매에서플리페놀화합물함량이높을수록플라보노이드화합물의함량도비례하여높게나타남을확인하였다. Jang 등 (2012) 은식물이자생하는지리, 채집시기및기후조건에따라함유하고있는페놀성물질함량및조성의차이가있다고보고하였다. 만달레이는연간 700-1,000 mm 의강수가내리는건조지역인반면, 양곤은연강수량이 2,200-28,000 mm 로높은강수량을나타내어수자원의공급이유리하며, 영양이풍부한충적토가널리분포되어있다고알려져있다 (Aung, 2011; Li 등, 2018). 본연구에서두지역의사차인치가함유하는페놀및플라보노이드화합물의차이는식물이자생하는지역의기후및지리적인차이에영향을받았을것으로판단된다. 총페놀및총플라보노이드함량 미얀마두지역의자생사차인치추출물의총폴리페놀및 플라보노이드함량을측정한결과는 Table 2 와같다. 만달레 이및양곤산사차인치추출물의총페놀성화합물함량은 71.27±1.21 및 97.84±2.25 mg/g 으로양곤산사차인치가만 달레이산사차인치보다더높은페놀성화합물함량을함유 하고있는것으로확인되었다. 식물속에함유되어있는다양한생리활성물질중페놀화합물은식물이가장많이함유하고있는 2 차대사산물로서, 자유라디칼을수용할수있는 phenolic hydroxyl 기를여러개가지고있어단백질과같은거대분자들과쉽게결합하며, 항산화, 항암, 항균작용등의다양한생리활성을나타내는데주된작용을하는것으로보고되었다 (Boo 등, 2009; 항산화활성사차인치추출물의농도별 DPPH 라디칼소거활성은 Fig. 1A와같다. 만달레이그리고양곤산사차인치추출물은모두농도가증가할수록 DPPH 라디칼소거활성이유의적으로증가하는경향을보였다. 두지역의 DPPH 라디칼소거활성을비교한결과, 만달레이산사차인치는 % 였으며, 양곤산사차인치는 % 로, 양곤산사차인치가만달레이산사차인치보다유의적으로높은활성을보였다. 특히, 가장낮은농도인 125 μg/ml의농도의양곤산사차인치는고농도인 500 μg/ml 농도의만달레이산사차인치와유사한라디칼소거활성을나타내어양곤산사차인치에서더높은항산화활성을나타냄을확인할수있었다. 항산화작용은식품또는생체막에존재하는지질산화연

5 Antibacterial and antioxidant activities of Sacha inchi leaf 785 Fig. 1. Antioxidant activities of Sacha inchi extract from Mandalay and Yangon. A, DPPH radical scavenging activity; B, ABTS radical scavenging activity; C, ferric reducing antioxidant power. Results represent mean±sd of three replicates. Different superscript letters in the same column show differences (p<0.05) M, Mandalay; Y, Yangon. 쇄반응에관여하는활성라디칼에전자및수소원자를공여하여안정된형태의라디칼로전환하는작용을말한다. 이전자공여작용은활성라디칼과의전자공여작용을통하여식품의지질산화억제및인체내활성라디칼에의한노화를억제하는작용을한다 (Min과 Lee, 2007). 본연구에서는 DPPH 라디칼소거법을이용하여사차인치추출물의항산화활성을평가하였다. DPPH는짙은자색을띄는유리라디칼로서, 항산화제또는아민류등에의하여환원되어자색의강도가감소하는성질을이용한방법이다. DPPH 라디칼소거활성법은측정방법이간단하면서도대량으로측정이가능하여다양한천연소재로부터항산화물질을검색하는데많이이용된다 (Jeon 등, 2008). Nascimento 등 (2013) 은브라질자생사차인치잎용매별추출물의 DPPH 라디칼소거활성을확인하였으며, 실험결과 250 μg/ml 농도에서사차인치물추출물과에탄올추출물은모두 50% 이상의높은소거활성을보였는데, 이는식물의재배환경으로인하여식물의항산화효과의차이를보인것으로사료된다 (Nascimento 등, 2013). Boo 등 (2009) 은폴리페놀함량과전자공여능이양의상관관계를가지고있다고보고하였으며, Lee 등 (2015) 의사차인치동속식물 ( 대극속 ; Euphorbia L.) 인비단풀 (Euphorbia humifusa) 의추출용매별항산화효능을확인한연구에서는각추출물의폴리페놀함량에따라 DPPH 라디칼소거활성이증가하는경향을보여본연구결과와일치함을확인할수있었다. ABTS 라디칼소거활성을나타낸결과는 Fig. 1B와같다. ABTS 라디칼소거활성은두추출물모두농도의존적으로증가하였으며, µg/ml의농도에서양곤산사차인치추출물의라디칼소거활성은 % 로, % 의활성을보인만달레이산사차인치추출물보다유의적으로높은활성을나타내었다. ABTS 라디칼소거활성법은 ABTS 양이온이 potassium persulfate 와반응하여형성된청록색의용액이항산화물질과반응하여탈색되는원리를이용하여측정하는방법이다 (You와 Kim, 2018). Kim 등 (2018) 은황색나무딸기의페놀화합물함량에따른항산화활성연구에서 DPPH 라디칼소거활성과 ABTS 라디칼소거활성이유사한경향을보였으며, 이는플라보노이드를비롯한페놀성화합물이자유라디칼을소거하는데더효과적으로작용하기때문이라고보고하였다. 한편, 두추출물모두가장낮은농도인 125 µg/ml에서 80% 이상의높은라디칼소거활성을보여 DPPH 실험결과에비하여다소높은활성을보였는데, 이러한결과는극성과비극성시료의항산화활성에대해민감하게반응하는 ABTS 시약의특성때문인것으로사료된다 (Shin과 Lee, 2011).

6 786 한국식품저장유통학회지제 27 권제 6 호 (2020) FRAP 법을이용하여두지역의사차인치추출물의항산화 활성을측정한결과는 Fig. 1C 와같다. 두추출물모두농도 의존적으로 FRAP 값이증가하였으며, µg/ml 농도 에서 FRAP 값은양곤산사차인치추출물이 으로, 의 FRAP 값을보인만달레이산사차인치추출물보 다유의적으로높은결과를나타내었다 (p<0.05). FRAP 방법은철이온의환원력을측정하는방법으로, 낮 은 ph 에서환원제에의해 ferric tripyridyltriazine(fe 3+ -TPTZ) 복합체가 ferrous tripyridyltriazine(fe 2+ -TPTZ) 으로환원되어 푸른색을내며, 발색이진할수록높은환원력을나타낸다 (Jang 등, 2012; Ku 등, 2009). Kim 등 (2012b) 의황함유채 소들의항산화활성을분석한연구에서, 채소들이함유하고 있는폴리페놀화합물함량이 DPPH 라디칼소거활성및 FRAP 값과비슷한경향을나타내었으며, Ku 등 (2009) 은페 놀성물질에따른항산화활성연구에서페놀및플라보노이 드화합물함량과 DPPH, ABTS 및 FRAP 의항산화활성이 양의상관관계가있다고보고하였다. 본실험에서양곤산사 차인치가만달레이산사차인치보다높은환원력을나타낸것 은추출물이함유하고있는총폴리페놀및플라보노이드화 합물때문인것으로사료된다. 항균활성 Paper disc 방법을통한사차인치추출물의식중독균에대 한항균활성을확인한결과는 Table 3 과같다. 두사차인치 추출물을 500 µg/ml 의농도로 paper disc 에흡수시킨뒤 24 시간후에 paper disc 주변에생성된 clear zone 의직경을측 정하여항균활성정도를나타냈다. 그결과, 양곤산사차인치 의항균활성이만달레이산사차인치에비하여크게측정되었 다. 또한, 두추출물모두그램음성균에대한항균활성이그 램양성균에비하여크게측정되었다. 특히양곤산사차인치 추출물은 A. hydrophila 에대하여 13 mm 이상의큰 clear zone 이형성되어큰항균활성을나타냈고, Serratia marcescens, Shigella sonnei 및 V. parahaemolyticus 에대하여 mm 크기의 clear zone 을형성하였다. Paper disc 법으로항균력을 측정하는경우, 실험에사용하는 paper disc 의크기, 두께그 리고추출물이 disc 에흡수되는추출물의성질에따라결과 의차이가있을수있다 (Lee 등, 2015). 따라서이후연구에 서는균이잘생육하는액체배지에추출물을접종하여미생 물생육저해곡선을그리고최소저해농도 (MIC) 를결정하 여사차인치추출물의항균활성을평가하였다. 사차인치추출물의생육저해효과는사차인치추출물을접종후탁도를흡광도로측정하여 OD 값을기록한후생육곡선을그렸고 Fig. 2 에나타냈다. 사차인치추출물 250 과 500 µg/ml 의농도에서 24 시간동안균생육억제정도를확 Table 3. Antimicrobial activity of ethanol extracts of Sacha inchi extract from Mandalay and Yangon Gram (+) bacteria 인한결과, 농도의존적으로모든시험균주의생육이저해됨을확인하였다. 또한, paper disc 연구결과와유사하게전반적으로양곤산사차인치의생육저해활성이만달레이산사차인치보다강한것으로확인되었다. 다만, 시험법에따라활성이강하게나타나는대상의균주가다르게나타났는데, 이는배지의성상에따라사차인치추출물의확산정도가다르기때문으로판단된다. 탁도를측정한값으로생육곡선을그렸을때 24 시간동안 50% 증식이억제되는최소농도를 MIC 50 으로, 100% 증식이억제되는최소농도를 MIC 100 결정하였다 (Table 4). 그결과, Pseudomonas aeruginosa 를제외한 11 종의시험균주에대하여 ,000 µg/ml 의 MIC 50 이확인되었다. 또한, MIC 100 은 8 종의시험균주에대하여 MIC 50 보다상대적으로높은농도인 125-5,000 µg/ml 에서확인되었다. 만달레이산그리고양곤산사차인치의항균활성을비교한 결과, 양곤산사차인치추출물이그램음성균의대부분의균 에서만달레이산사차인치추출물보다유의적으로더높은 항균활성을보였다. Pathogens Sacha inchi-m 1) Sacha inchi-y 2) Bacillus cereus + 3) + Bacillus subtilis + + Listeria monocytogenes + + Staphylococcus aureus + + Gram (-) bacteria Aeromonas hydrophila Escherichia coli + + Pseudomonas aeruginosa + + Salmonella choleaesuis + + Serratia marcescens Shigella sonnei + ++ Vibrio parahaemolyticus + ++ Vibrio vulnificus + + 1) Sacha inchi from Mandalay. 2) Sacha inchi from Yangon. 3) +, moderate inhibition (7-10 mm); ++, moderately high inhibition (10-13 mm); +++, high inhibition ( 13 mm). 식물체에함유된페놀성물질은산화반응을지연시킴과 동시에항균성을갖게된다 (Kim 등, 2005). Kim 등 (2005) 은

7 787 Antibacterial and antioxidant activities of Sacha inchi leaf Fig. 2. The growth of tested ten bacteria and time-kill curves on exposure to Sacha inchi extract from Mandalay and Yangon. Only bacteria ( ), Sacha inchi-m at 250 µg/ml ( ), Sacha inchi-m at 500 µg/ml ( ), Sacha inchi-y at 250 µg/ml ( ), and Sacha inchi-y at 500 µg/ml ( ). Results represent mean±sd of three replicates. 목초액의 용매별 분획물의 페놀 화합물 함량에 따른 항균효 과를 확인하였으며, 가장 높은 페놀 화합물 함량을 보였던 에 틸아세트산과 헥산 분획물에서 가장 우수한 항균 활성을 나 타냈다. 또한, Song 등(1999)의 청미래덩굴 뿌리 분획추출물 을 이용한 연구에서 식물 추출물이 높은 페놀함량을 가질수 록 항균 활성이 높다고 보고하였다. 페놀성 물질 중에서도 플 라보노이드는 우수한 항균 효과를 나타낸다고 알려져 있는 데, 이들은 균들의 핵산 합성을 억제하거나 세포질 막의 기능 억제와 같은 다양한 매커니즘을 통하여 균 생장을 억제한다 고 보고되었다(Coppo와 Marchese, 2014). 본 연구에서 만달 레이산 사차인치 추출물에 비해서 높은 페놀 및 플라보노이 드 화합물 함량을 보였던 양곤산 사차인치 추출물에서 더 높 은 항균 활성을 보였으며, 이러한 결과는 사차인치 추출물이 함유하고 있는 페놀 및 플라보노이드 성분이 항균 활성과 밀 접한 관련이 있는 것으로 생각된다. Lee(2019)는 사차인치에 함유되어 있는 주요 성분을 분석 하였으며, 항산화 활성과 관련있는 성분으로는 methyl ganoderenate D 및 α-hydroxy tetracosanic acid가, 항균활성과 관 련있는 성분으로는 soyacerebroside Ⅰ과 momor-cerebroside Ⅰ이 확인되었다. 추후 사차인치의 항산화 및 항균효과의 작 용 매커니즘을 규명하기 위하여 상기 물질들에 대한 분자생 리학적 연구가 요구된다. 본 연구에서는 미얀마 만달레이와 양곤에서 채집된 사차 인치의 항산화 활성 및 항균 활성을 측정하였다. 국외에서 수 입되는 기능성 식재료가 점차 증가하는 만큼 이들에 대한 기 초과학데이터가 필요한데, 최근 관심이 증가하는 사차인치의 항산화 활성 및 항균 활성의 연구결과가 향후 사차인치의 섭 취 또는 활용에 도움이 될 것으로 사료된다. 요 약 본 연구에서는 미얀마 자생 식물인 사차인치의 천연 항산 화제 및 보존제로서의 이용 가능성을 확인하기 위하여 미얀 마 두 지역(만달레이 및 양곤)에 자생하고 있는 사차인치 추 출물의 총폴리페놀 및 총플라보노이드 화합물 함량을 측정하 였으며, 그 함량에 따른 항산화 및 항균 활성을 분석하였다.

8 788 한국식품저장유통학회지제 27 권제 6 호 (2020) Table 4. The minimum inhibition concentration (MIC) of ethanol extracts of Sacha inchi extract from Mandalay and Yangon 감사의글 Pathogens Sacha inchi-m 1) (MIC 50 /MIC 100 ) Sacha inchi-y 2) (MIC 50 /MIC 100 ) 본연구에사용된시료를제공하여주신미얀마 Post-Harvest Technology Training Centre 와미얀마산업부의 Pharmaceutical Gram (+) bacteria Research Department 에감사드립니다. Bacillus cereus 62.5/- 62.5/500 Bacillus subtilis 2000/- 500/- Listeria monocytogenes 62.5/2, /5,000 Staphylococcus aureus -/- 1,000/- Conflict of interests The authors declare no potential conflict of interest. Gram (-) bacteria Aeromonas hydrophila 125/- 125/1,000 Escherichia coli 125/1,000 1,000/- Pseudomonas aeruginosa -/- 62.5/- Salmonella choleaesuis 62.5/ /- Serratia marcescens 2,000/- 1,000/- Miran Jang SoHyeon You Gun-Hee Kim ORCID Reference 실험결과, 양곤산사차인치의총폴리페놀및총플라보노이드 함량이각각 mg GAE/g 및 mg QUE/g 로, 만달레 이산사차인치 (71.27 mg GAE/g 및 mg QUE/g) 보다 높은함량을나타내었다. 항산화활성을확인한결과, DPPH 및 ABTS 라디칼소거능그리고 FRAP 환원능모두양곤산 사차인치가만달레이산사차인치보다높은활성을나타내었 다. 항균활성측정결과, 두지역의사차인치모두식중독균 및식품부패균주에대하여 paper disc 주변에 clear zone 을형 성하였으며, 생육곡선을관찰한결과 24 시간동안사차인치 추출물에의하여시험균주의생육이저해되는것을확인하 였다. 또한, 11 종의시험균주에대하여 ,000 µg/ml 의 MIC 50 이확인되었고, 8 종에대하여 125-5,000 µg/ml 의 MIC 100 이확인되었다. 한편, 모든항균활성측정법에서전반 적으로양곤산사차인치의효과가만달레이산사차인치보다 뛰어난것으로나타났다. 항산화및항균활성에서모두양곤 산사차인치의효과가더뛰어난것은함유된기능성페놀 및플라보노이드화합물의함량이높기때문인것으로판단 된다. Shigella sonnei 62.5/ /- Vibrio parahaemolyticus 500/- 500/5,000 Vibrio vulnificus 62.5/- 62.5/1,000 1) Sacha inchi from Mandalay. 2) Sacha inchi from Yangon. -, no inhibition. MIC 50, Concentration that inhibits the growth of bacteria by 50% for 24 h; MIC 100, Concentration that inhibits the growth of bacteria by 100% for 24 h. Aung HH. Potential seismicity of Yangon region (Geological approach). Adv Geosci, 26, (2011) Benzie IFF, Strain JJ. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of antioxidant power : The FRAP assay. Anal Biochem, 239, (1996) Blois MS. Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature, 181, (1958) Boo HO, Lee HH, Lee JW, Hwang SJ, Park SU. Different of total phenolics and flavonoids, radical scavenging activities and nitrite scavenging effects of Momordica charantia L. according to cultivars. Korean J Medicinal Crop Sci, 17, (2009) Choi MY, Rhim TJ. Antimicrobial effects against food-borne pathogens and antioxidant activity of Rhododendron brachycarpum extract. J Korean Soc Food Sci Nutr, 40, (2011) Coppo E, Marchese A. Antibacterial activity of polyphenols. Curr Pharm Biotechnol, 15, (2014) Cushnie TT, Lamb AJ. Recent advances in understanding the antibacterial properties of flavonoids. Int J Antimicrob Agents, 38, (2011) Fanali C, Dugo L, Cacciola F, Beccaria M, Grasso S, Dacha M, Dugo P, Mondello L. Chemical characterization of Sacha Inchi (Plukenetia volubilis L.) oil. J Agric Food Chem, 59, (2011) Folin O, Denis W. On phosphotungstic-phosphomolybdic

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