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미지 진
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1 J Korean Soc Food Sci Nutr 한국식품영양과학회지 46(3), 327~334(2017) 탈지녹차씨추출물의항효모활성안정성및산막형성억제능평가 양은주 서예슬 ( 재 ) 전남생물산업진흥원식품산업연구센터 Stability of AntiYeast Activities and Inhibitory Effects of Defatted Green Tea Seed Extracts on Yeast Film Formation Eun Ju Yang and YeSeul Seo Food Research Center, Jeonnam Bioindustry Foundation ABSTRACT Water and 75% ethanol extracts were prepared from defatted green tea seeds and evaluated for their antiyeast activities. The antimicrobial activities of defatted green tea seed extracts (DGTSEs) were tested against foodspoilage bacteria, yeasts, and molds. DGTSEs exhibited antimicrobial activities with minimum inhibitory concentrations of 39 μg/ml against three bacteria, two molds, and all tested yeast strains. Ethanol extract showed higher antimicrobial activity than water extract. The stability of antiyeast activities of DGTSEs was examined under different conditions of temperature, ph, and NaCl concentrations. The antiyeast activities of DGTSEs were stable at ph 3 9, 0 20% NaCl, and 100 C for 30 min. However, antiyeast activities of DGTSEs decreased upon heating at 70 C for 24 h or 121 C for 15 min. DGTSEs were applied to food models to determine their inhibitory effects on yeast film formation. Water and 75% ethanol extracts were effective in preventing yeast film formation at concentrations more than and 39 μg/ml in soy sauce, and 78 μg/ml in pickle sauce, and 78 and 39 μg/ml in kimchi, respectively. Key words: defatted green tea seed extract, antiyeast activity, stability, filmforming yeast, natural preservative 서 최근식품산업의발달과식생활의변화로다양한가공식품들이개발되고있으며, 식품의제조, 가공및유통과정에서미생물에의한부패와변질을제어하기위하여다양한방법들이사용되고있다. 가열, 초고압, 방사선, 냉장및냉동등물리적방법과보존료를첨가하는화학적방법이사용되고있으며 (1), 특히합성보존료는편의성과비용면에서우수한장점을보유하므로다양한합성보존료가장기간사용되어왔다 (2). 그러나합성보존료를지속해서사용할경우체내축적에따른독성및발암성등안전성의문제가대두하면서부정적인인식이퍼짐에따라소비자들이합성보존료가첨가된식품의사용을기피하고있다 (3). 또한, 소비자들의건강에대한관심이높아짐에따라유기농, 화학합성품무첨가, 친환경식품의수요가증가하면서소비자의기피를유발하지않으면서식품의저장성과안전성을확보할수있는천연보존제의개발이활발히진행되고있다 (4,5). 천연보존제연구분야에서대부분의연구가식중독균이 Received 26 December 2016; Accepted 27 February 2017 Corresponding author: Eun Ju Yang, Food Research Center, Jeonnam Bioindustry Foundation, Naju, Jeonnam 58275, Korea rootage@hanmail.net, Phone: 론 나식품부패세균을제어하는방향으로진행됐으며, 효모를억제할수있는천연소재에대한연구는미비한실정이다 (6). 그러나효모는와인, 우유, 과일, 주스, 음료, 베이커리제품, 잼, 육가공식품등다양한식품에서부패를일으키며, 식품산업에서상당한경제적손실을초래하고있다 (7,8). Saccharomyces cerevisiae는과일주스와소프트드링크에서부패를유발하며, 산막효모인 Pichia anomala는와인, 요구르트, 피클류등여러제품에서부패를일으키는것으로보고되었다 (9). Zygosaccharomyces 속은꿀, 시럽, 농축과일주스등고당식품의부패와연관성이높은것으로알려져있다 (10). Candida, Pichia, Rhodotorula, Torulopsis, Saccharomyces, Zygosaccharomyces, Hansenula, Trichosporon 속이대표적인식품부패효모로알려져있으며, 이들효모는당발효를통한알코올생성, 알코올발효를통한산막형성, CO 2 가스생성에의한용기의파손, 이취생성등식품의품질손상을유발한다 (11). 천연보존제개발을위한항균소재로키토산, lysozyme, 정유, 식물추출물, 박테리오신등이연구되어왔다 (12). 특히식용가능한식물유래의소재는항균효과뿐만아니라유용한생리활성을보유하며, 별도의정제과정없이식품에첨가할수있으므로경제성과안전성이확보된천연보존소재로서활용가능성이매우높다. 식물유래의소재중항효

2 328 양은주 서예슬 모활성에대한연구보고는식물정유성분이대부분이나, 정유는용해도가낮고낮은 ph에서활성이있으며특유의냄새를갖는휘발성물질을함유하여식품의관능에영향을주므로식품산업에서적용이매우제한적이다 (13). 따라서식품에안정적으로적용할수있는항효모활성식물소재는산업적활용도가높을것으로기대된다. 본연구팀은전보에서녹차씨를항효모활성천연보존소재로개발하기위하여산업적공정에활용가능한원료전처리조건과추출조건을평가하였다 (11). 본연구에서는탈지녹차씨추출물의산업적활용도를평가하기위하여항균스펙트럼과온도, ph, NaCl 처리에의한항효모활성의안정성을조사하였다. 또한, 식품모델을이용하여탈지녹차씨추출물이산막효모를억제하여식품에서산막형성을저해할수있는지평가하였다. 재료및방법재료실험에사용한녹차씨는경남하동군에서 2015년 11월에수확한것을건조하지않은상태로 ( 주 ) 청인 (Suncheon, Korea) 에서구입하여사용하였다. 구입한녹차씨는물로세척한후 50 C 건조기 (JSOF250T, JS Research Inc., Gongju, Korea) 에서 16시간건조하였다. 건조녹차씨는롤밀분쇄기 (DK260S, Garyeo Industry Co., Ltd., Siheung, Korea) 에서 3회반복분쇄하였다. 분쇄된녹차씨 2 kg을 100 C에서 15분간볶음처리한후착유기 ( 리베로두발원터치, Poongjin Food Machine Co., Busan, Korea) 에서 650 kgf/cm 2 의압력으로 30분간압착하여오일이제거된탈지녹차씨를추출원료로사용하였다. 탈지녹차씨추출물제조물추출은탈지녹차씨분말 100 g에 15배의증류수를가하여 50 C에서 4시간동안추출하였다. 에탄올추출은탈지녹차씨분말 100 g에 15배의 75% 에탄올을가하여 70 C에서 4시간동안추출한후감압농축기를이용하여용매를휘발시켰다. 각각의추출액은 55 μm bag filter로여과한후동결건조 (PVTFD 10R, IlShin Lab Co., Ltd., Dongducheon, Korea) 하여항효모활성평가시료로사용하였다. 항균스펙트럼측정탈지녹차씨추출물의항균스펙트럼은세균, 효모, 곰팡이지시균주에대한항균활성을측정하여평가하였다. 그람양성균으로 Bacillus cereus KCCM 11204, Enterococcus faecalis ATCC 19433, Listeria monocytogenes KCTC 40307, Staphylococcus aureus KCTC 1621을, 그람음성균으로 Escherichia coli KCTC 12119, Salmonella enterica subsp. enterica ATCC 19430, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853을사용하였다. 효모지시균으로 Pichia membranifaeciens ATCC 22687, Zygosaccharomyces rouxii ATCC 14680, Candida albicans ATCC 11006, Candida krusei ATCC 32196, Kluyveromyces fragilis KCTC 7을, 곰팡이지시균으로 Aspergillus flavus ATCC 9643, Aspergillus niger ATCC 9029, Penicillium roqueforti ATCC 10110, Cladosporium cladosporioides KCCM 32317을사용하였다. 세균의배양은 E. faecalis와 L. monocytogenes는 BHI broth(brain Heart Infusion broth, Becton, Dickinson and Company, Sparks, MD, USA) 에서, 나머지세균은 LB broth(luriabertani broth, Becton, Dickinson and Company) 에서 37 C, 16시간배양하여실험에사용하였다. 효모는 YM broth(yeast Mold broth, Becton, Dickinson and Company), 30 C 조건에서 Candida 속은 24시간, 나머지균주는 48시간배양하여실험에사용하였다. 곰팡이는 PDA 배지 (Potato Dextrose Agar, Becton, Dickinson and Company) 에서 30 C, 7일동안배양하여형성된포자를 0.1% Tween 80으로회수하여포자액을제조한후실험에사용하였다. 항균활성은액체배지희석법을이용하여지시균에대한최소생육억제농도 (MIC, minimum inhibitory concentration) 를결정하였다. 96well plate에각지시균의배지를 100 μl씩분주한후물또는 75% 에탄올추출물 100 μl를최대 5,000 μg/ml에서최저농도 9.8 μg/ml까지 2배씩연속적으로희석하였다. 지시균은 CFU/mL가되도록각각의 well에 100 μl의균주액또는곰팡이포자액을첨가하여각지시균의배양조건으로배양한후 600 nm에서흡광도를측정하여흡광도의증가가나타나지않는최소농도를확인하였다. 항효모활성안정성평가탈지녹차씨추출물의온도, ph, NaCl 처리에대한항효모활성의안정성을조사하였다. 온도에대한영향을알아보기위하여각추출물을멸균수에 2% 농도로용해한후 20 C, 4 C, 30 C, 50 C, 70 C에서 24시간, 100 C에서 30분, 121 C에서 15분동안처리하였다. ph에대한영향을알아보기위하여물또는 75% 에탄올추출물을 ph 3.0(50 mm glycinehcl), ph 4.0(50 mm sodium acetate), ph 5.0 (50 mm sodium acetate), ph 7.0(50 mm sodium phosphate), ph 9.0(50 mm glycinenaoh) 완충액에 2% 농도로용해해 37 C에서 2시간동안처리하였다. NaCl에대한영향을알아보기위하여 5%, 10%, 15%, 20% NaCl 용액에각추출물을 2% 농도로용해해 37 C에서 2시간동안처리하였다. 탈지녹차씨추출물을 ph, 온도, NaCl에조건별로처리한후 P. membranifaciens, Z. rouxii, C. albicans 지시균에대한 MIC를항균스펙트럼실험과동일한방법으로측정하였다. 항효모활성평가에서각추출물이용해되지않은완충액및 NaCl 용액을대조군으로사용하였다.

3 탈지녹차씨추출물의항효모활성 329 식품모델에서산막형성억제능평가식품에서탈지녹차씨추출물의산막형성억제능을평가하기위하여간장, 장아찌소스, 김치를식품모델로이용하여실험을하였다. 실험에사용한간장과장아찌소스는보존제가첨가되지않은제품을전남순천시에소재한매일식품 ( 주 ) 으로부터제공받아사용하였다. 간장과장아찌소스에서산막형성억제실험을위하여 48well plate에멸균수를 0.5 ml씩분주한후물또는 75% 에탄올추출물을 2배씩연속적으로희석하였다. 간장또는장아찌소스에산막효모인 P. membranifaciens를 CFU/mL로첨가한후탈지녹차씨추출물이농도별로첨가된각 well에 0.5 ml씩분주하고 30 C에 7일동안저장하면서효모에의한산막형성을관찰하였다. 식품모델로실험에사용한김치는보존료가첨가되지않은가정제조김치로서 4 C에서 30일발효된김치를사용하였다. 이때김치의 ph는 4.5, 염도는 1.9% 를나타내었다. 김치를 1 1 cm 크기로절단한후 P. membranifaciens를 CFU/g으로첨가하여잘혼합하였다. 24well plate에효모가첨가된김치를 2 g씩분주한후멸균수에희석된탈지녹차씨추출물 0.1 ml를첨가하여잘혼합하고 30 C에 7일동안저장하면서김치표면의산막형성여부를관찰하였다. 상기의방법에서탈지녹차씨추출물을첨가하지않은식품을대조군으로비교하였다. 결과및고찰탈지녹차씨추출물의항균스펙트럼식중독균주및식품부패균에대한탈지녹차씨추출물의항균활성을평가하여항균스펙트럼을조사하였다. 세균 7종, 효모 5종, 곰팡이 4종에대한탈지녹차씨의물추출물 과 75% 에탄올추출물의최소생육억제농도 (MIC) 를측정하여 Table 1에나타내었다. 추출용매와상관없이생육억제효과를나타낸미생물의종류는동일하였다. 세균에대해서는그람양성균중 S. aureus, 그람음성균중 S. enterica subsp. enterica, P. aeruginosa, 곰팡이는지시균중 P. roqueforti, C. cladosporioides에대한억제효과를나타내었다. 효모에대해서는지시균 5종을모두억제하는것으로나타나항효모활성이우수함을확인하였다. Yoon 등 (14) 의연구에서녹차씨물추출물과 70% 에탄올추출물의항균활성스펙트럼을조사한결과, 그람양성균인 Micrococcus luteus, Enterococcus hirae, 그람음성균인 Salmonella Typhimurium, 곰팡이인 Alternaria alternata, Rhizoctonia solani, 효모인 C. albicans, Cryptococcus neoformans에대한억제효과를나타내었다. 이들의연구에서 S. aureus와 P. aeruginosa에대한억제효과는나타나지않아본연구와상이한결과를나타내었으나, 이는실험방법및각지시균 strain의감수성의차이로생각된다. 녹차씨는사포닌함량이많은것으로알려져있으며, 녹차씨사포닌의 gastroprotective effect(15), hyaluronidase inhibitory activity(16), 항암활성 (17), 항균활성 (17,18) 등다양한생리활성이보고되고있다. Joshi 등 (17) 은녹차씨에서분리한 4종의사포닌이세균, 효모, 곰팡이에대한항균활성을나타냄을보고하였으며, 항세균보다항진균활성이더우수하였다. Tomita 등 (18) 은녹차씨에서분리한 theasaponin E 1 이효모의내염성을손상해항효모활성을나타냄을보고하였다. 본연구에서항균활성을나타내는탈지녹차씨추출물의주요항균물질도사포닌성분일가능성이높으며, 75% 에탄올추출물이물추출물보다좀더우수한활성을나타내는결과는사포닌성분의추출수율 Table 1. Antimicrobial activity of defatted green tea seed extract against food spoilage microorganisms Grampositive bacteria Gramnegative bacteria Yeast Microorganism Bacillus cereus KCCM Enterococcus faecalis ATCC Listeria monocytogenes KCTC Staphylococcus aureus KCTC 1621 Escherichia coli KCTC Salmonella enterica subsp. enterica ATCC Pseudomonas aeruginosa ATCC Pichia membranifaciens ATCC Zygosaccharomyces rouxii ATCC Candida albicans ATCC Candida krusei ATCC Kluyveromyces fragilis KCTC 7 Aspergillus flavus ATCC 9643 Aspergillus niger ATCC 9029 Mold Penicillium roqueforti ATCC Cladosporium cladosporioides KCCM ) WE: water extract. 2) EE: 75% ethanol extract. 3) No inhibition. Values are expressed as the mean (n=3). Minimum inhibitory concentration (μg/ml) WE 1) EE 2) 3)

4 330 양은주 서예슬 차이에따른영향일것으로생각된다. 합성제품을대체하여인체에안전한천연보존제및항균제를개발하기위해다양한천연소재들의항균활성이연구되고있으나항균활성범위는대부분세균에집중되어있다. 상산나무잎추출물의세균, 효모, 곰팡이에대한항미생물활성을측정한결과메탄올과 70% 에탄올추출물은일부세균만억제하는것으로나타났다 (19). 대나무줄기와잎의에탄올추출물의세균과효모에대한항균활성을측정한결과 5% 농도에서그람양성균에대한항균활성은우수하였으나, 효모에대한억제효과는나타나지않았다 (20). 현재까지식품부패효모를저해할수있는천연소재는극히미비하므로항효모활성이우수한탈지녹차씨추출물은효모의부패가문제시되는식품군에서천연보존제로활용가치가높으며, 항세균활성이우수한천연소재와의조합을통하여다양한미생물을억제할수있는보존제로개발될수있다. 온도, ph 및 NaCl 안정성가공식품은제조공정에서대부분열처리와 ph 조정과정을거치게되며, 장류나조미식품의경우고농도의소금을함유하고있다. 천연보존제개발단계에서우수한항균활성을나타낸천연소재라할지라도실제식품에첨가할경우가공공정에따라고온에서항균물질의분해, ph 변화에따른항균활성의저하, 고농도의염에서항균물질구조및활성의변화등이발생할수있다. 탈지녹차씨추출물의산업적활용가능성을검토하기위하여항효모활성에대한온도, ph 및 NaCl의영향을조사한결과를 Table 2에나타내었다. 탈지녹차씨의물추출물과 75% 에탄올추출물을 다양한온도및시간에서처리한후효모지시균에대한 MIC를측정한결과물추출물과 75% 에탄올추출물모두 20 C, 4 C, 30 C, 50 C에서 24시간, 100 C에서 30분동안처리한경우항효모활성에영향이없었다. 70 C에서 24 시간및 121 C에서 15분동안처리한경우항효모활성이 2배정도감소하는결과를나타내었으나항효모활성이실활되지는않았다. 고온처리에서탈지녹차씨추출물의항효모활성감소결과는전보 (11) 에서물을용매로한추출온도평가를통하여 90 C 추출에서항효모활성이감소한결과와일치한다. Yoon 등 (14) 의연구에서도녹차씨물추출물의열안정성조사를통하여 80 C 이상의열처리에서항균활성이감소하는결과를나타내었으나, 121 C에서 15분열처리에도항균활성잔존율이 78~85% 를유지하여열에비교적안정한것으로보고하였다. Ha 등 (21) 은매실박메탄올추출물의열안정성을조사한결과 100 C에서 30분동안의열처리에서도항균력의변화가거의없음을보고하였으며, Koh(22) 는삼백초에탄올추출물의열안정성을조사한결과 100 C에서 1시간동안열처리한후에도대조구와유사한항균활성을나타내어열에매우안정한것으로평가되었다. 본연구에서탈지녹차씨추출물은다양한온도에서비교적안정하며, 100 C에서 30분동안의열처리에도항효모활성이유지되므로식품의제조공정에서열처리후에도보존활성에영향이없을것으로생각된다. 탈지녹차씨물추출물과 75% 에탄올추출물의항효모활성에대한 ph 안정성을조사하기위하여 ph 3, 4, 5, 7, 9에서각추출물을처리한후효모지시균에대한 MIC를측정하였다. 실험결과모든 ph 처리구에서항효모활성이대조구와동일하게유지되어 ph 안정성이우수한것으로 Table 2. Effect of temperature, ph, and NaCl treatment on antiyeast activity of defatted green tea seed extract Temperature ph NaCl Treatment 20 C, 24 h 4 C, 24 h 30 C, 24 h 50 C, 24 h 70 C, 24 h 100 C, 30 min 121 C, 15 min % 5% 10% 15% 20% 1) WT: water extract. 2) ET: 75% ethanol extract. Values are expressed as the mean (n=3). Minimum inhibitory concentration (μg/ml) P. membranifaciens Z. rouxii C. albicans WE 1) EE 2) WE EE WE EE

탈지녹차씨추출물의항효모활성 331 평가되었다. 항균활성식물추출물의 ph 안정성을조사한보고중삼백초에탄올추출물이 ph 3~11에서지시균인 B. cereus와 E. coli에대한항균활성이유지되어 ph에안정한결과를나타내었다 (22). 반면감초에탄올추출물의 ph 안정성을조사한결과 ph 3~7에서는안정하였으나, ph 9 의알칼리조건에서는항균활성이감소하였다 (23).

5 탈지녹차씨추출물의항효모활성 331 평가되었다. 항균활성식물추출물의 ph 안정성을조사한보고중삼백초에탄올추출물이 ph 3~11에서지시균인 B. cereus와 E. coli에대한항균활성이유지되어 ph에안정한결과를나타내었다 (22). 반면감초에탄올추출물의 ph 안정성을조사한결과 ph 3~7에서는안정하였으나, ph 9 의알칼리조건에서는항균활성이감소하였다 (23). Lee 등 (24) 은마늘추출물의 ph에따른항균활성을측정한결과 ph 4~7에서는항균력이동일하였으나, ph 8 이상부터지시균에따라활성이감소하거나나타나지않았으며, 이러한결과는항균물질인 allicin이알칼리상태에서불안정하기때문으로보고하였다. 식물유래추출물의항균활성에대한 ph의영향은항균물질의종류및구조에따라다양한결과를나타내는것으로생각된다. 다양한 NaCl 농도에탈지녹차씨추출물을처리하여항효모활성에대한 NaCl의영향을평가하였다. 물과 75% 에탄올추출물을각각 5, 10, 15, 20% 의 NaCl 농도에서처리한후효모지시균에대한 MIC를측정한결과 NaCl 무처리군과동일한활성을나타내어고농도의염에서도매우안정한것으로확인되었다. 식물유래추출물의항균활성에대한안정성은주로열과 ph 처리에대한영향을일반적으로평가하고있으나, NaCl에대한영향을평가한연구는극히드물다. Yoon과 Choi(25) 는 Listeria monocytogenes 에대한우수한생육저해효과를나타낸보골지와고삼추출물의열 (60, 80, 100 C), NaCl(2, 4, 6%) 및산 (ph 4, 5, 6, 7) 에대한안정성을평가하였으며, 모든평가항목에서항균활성이유지되어안정성이우수함을보고하였다. 가공식품의염도는제품의유형에따라매우다양하며발효식품이나조미식품의경우 20% 에가까운염도를나타내는식품이있다. 고염식품에서부패를일으키는미생물은세균이나곰팡이보다는내삼투압성효모가문제시되며, Z. rouxii 효모가대표적이다 (26). 본연구에서탈지녹차씨추출물은 20% NaCl 농도에서도항효모활성이유지되므로고염식품에서부패효모를효과적으로억제할수있을것으로생각된다. 본연구에서탈지녹차씨물추출물과 75% 에탄올추출물의항효모활성은고온처리에도비교적안정하며 ph와 NaCl에대한안정성이매우우수하였다. 이러한특성은탈 지녹차씨추출물이산업적공정에대한내구성이우수함을나타내며, 식품보존제로사용될경우식품의유형이나제조공정에상관없이항효모활성이안정적으로유지될수있을것으로추정된다. 식품모델에서산막형성억제능평가효모는음료제품, 소스류, 잼, 유제품, 피클류, 육가공식품뿐만아니라발효식품인장류, 와인, 치즈, 김치등다양한식품에서부패를일으키고있다 (2729). 식품에서효모의부패는알코올과가스생성, 변색및이미와이취의발생을유발하며, 산막효모의경우식품의표면에산막을형성하여식품의품질을저하하는현상을나타낸다 (30). 최근화학보존제에대한안전성문제가대두하면서천연보존제의개발을위해다양한천연소재가후보물질로검토되고있으며식품에이용하기위한연구가활발히진행되고있다. 그러나천연항균소재의경우항균활성이약하거나항균스펙트럼이좁거나특유의맛과냄새로관능적문제가발생하여실제상품화된제품은드문실정이다 (31). 또한, 실제식품에적용시항균물질의활성부위가다양한식품성분과반응하거나가공처리중활성이저하될수있으므로 in vitro 상의항균활성과다른결과를나타낼수있다 (32). 본연구에서는탈지녹차씨추출물의산업적활용도를평가하기위하여식품을이용한모델시스템에서탈지녹차씨추출물이산막효모인 P. membranifaciens가생성하는산막을억제할수있는지평가하였다. P. membranifaciens가첨가된간장에탈지녹차씨물추출물과 75% 에탄올추출물을 4.9~ μg/ml 범위에서각각농도별로첨가한후효모생육온도인 30 C에저장하면서효모에의한산막형성여부를관찰하였다. 저장 2일째부터간장표면에막이조금씩형성되기시작하여저장 6일째에 Fig. 1의결과와같이대조구와일부시험구에서산막이뚜렷하게형성되었다. 그러나물추출물 μg/ml 이상, 75% 에탄올추출물 39 μg/ml 이상의추출물을첨가한간장에서는산막형성이억제되었다. 산막형성억제능은 in vitro 실험과동일하게 75% 에탄올추출물의억제활성이더우수하였다. P. membranifaciens가첨가된장아찌소스에서탈지녹 A B μg/ml μg/ml 78μg/mL 39μg/mL 19.5 μg/ml 9.8μg/mL 4.9 μg/ml Control Fig. 1. Effect of defatted green tea seed extract on filmforming of Pichia membranifaciens in soy sauce after 6 days at 30 C. A, water extract; B, 75% ethanol extract.

양은주 서예슬 332 A B 2,500 μg/ml μg/ml μg/ml μg/ml μg/ml 78 μg/ml 39 μg/ml Control Fig. 2. Effect of defatted green tea seed extract on filmforming of Pichia membranifaeciens in pickle sauce after 2 days at 30 C.

물 추출물을 첨가한 경우 39 μg/ml 농도까지는 대 을 각각 농도별로 첨가하여 30 C에 저장하면서 산막 형성 조구와 유사하게 김치의 전체 표면에 흰 피막이 형성되었으 여부를 관찰한 결과 저장 2일째에 뚜렷한 산막이 형성되었 나, 78 μg/ml 이상부터 농도 비례적으로 흰

75% 에탄올 추출물을 소스의 경우 간장보다 산막 형성이 빨리 진행되었으며, 산막 첨가한 경우에도 농도 의존적으로 산막 형성이 억제되는 경 의 형태도 희고 두껍게 형성되어 각 식품의 성분 및 이화학 향을 나타내었으나, 산막 발생이 억제되는 농도가 39 μg/ 적 특성에 따라

김치에서 산막효모는 김치 발효 말기에 검출되며, 김치 항효모 활성을 나타내는 천연 보존 소재에 대한 in vitro 표면에 흰 반점에서 더 나아가 흰 피막이 형성되고 이때 김 연구 보고는 다수 있으나 실제 식품 모델에서 항효모 활성을 치 연부현상과 이취가 동시에 생성된다(33).

Monu 등(35)은 샐러드드 효모의 검출은 김치의 상품가치를 크게 손상하며, 수출물량 레싱을 식품 모델로 하여 식물 정유의 성분 중 transcin 에서 검출 시 전량 반품으로 이어지는 큰 문제를 야기한다 namaldehyde, eugenol, carvacrol, thymol에

membranifaciens가 첨가된 김치에 탈지 녹차씨 추출물을 농도별로 처리한 후 30 C에서 저장하 zosaccharomyces pombe와 Zygosaccharomyces bailii 효모의 생육 억제 활성을 측정한 결과 transcinnamalde 면서 김치 표면에 발생하는

6 양은주 서예슬 332 A B 2,500 μg/ml μg/ml μg/ml μg/ml μg/ml 78 μg/ml 39 μg/ml Control Fig. 2. Effect of defatted green tea seed extract on filmforming of Pichia membranifaeciens in pickle sauce after 2 days at 30 C. A, water extract; B, 75% ethanol extract. 차씨 추출물에 의한 산막 형성 억제 결과는 Fig. 2에 나타내 이 나타나기 시작하여 저장 2일째에 흰 피막이 뚜렷이 형성 었다. 39~2,500 μg/ml 범위에서 물과 75% 에탄올 추출물 되었다. 물 추출물을 첨가한 경우 39 μg/ml 농도까지는 대 을 각각 농도별로 첨가하여 30 C에 저장하면서 산막 형성 조구와 유사하게 김치의 전체 표면에 흰 피막이 형성되었으 여부를 관찰한 결과 저장 2일째에 뚜렷한 산막이 형성되었 나, 78 μg/ml 이상부터 농도 비례적으로 흰 피막이 감소하 으며, 물 추출물은 μg/ml, 75% 에탄올 추출물은 78 기 시작하여 μg/ml 이상의 농도에서는 효모에 의한 μg/ml 이상의 농도에서 산막 형성이 억제되었다. 장아찌 산막의 발생이 상당히 억제되었다. 75% 에탄올 추출물을 소스의 경우 간장보다 산막 형성이 빨리 진행되었으며, 산막 첨가한 경우에도 농도 의존적으로 산막 형성이 억제되는 경 의 형태도 희고 두껍게 형성되어 각 식품의 성분 및 이화학 향을 나타내었으나, 산막 발생이 억제되는 농도가 39 μg/ 적 특성에 따라 산막효모에 의한 부패 진행이 다르게 나타나 ml 이상부터 관찰되어 물 추출물에 비해 억제 활성이 좀 는 것으로 생각된다. 더 우수한 것으로 확인되었다. 김치에서 산막효모는 김치 발효 말기에 검출되며, 김치 항효모 활성을 나타내는 천연 보존 소재에 대한 in vitro 표면에 흰 반점에서 더 나아가 흰 피막이 형성되고 이때 김 연구 보고는 다수 있으나 실제 식품 모델에서 항효모 활성을 치 연부현상과 이취가 동시에 생성된다(33). 김치에서 산막 검증한 보고는 소수에 불과하다. Monu 등(35)은 샐러드드 효모의 검출은 김치의 상품가치를 크게 손상하며, 수출물량 레싱을 식품 모델로 하여 식물 정유의 성분 중 transcin 에서 검출 시 전량 반품으로 이어지는 큰 문제를 야기한다 namaldehyde, eugenol, carvacrol, thymol에 의한 Schi (34). 본 연구에서 P. membranifaciens가 첨가된 김치에 탈지 녹차씨 추출물을 농도별로 처리한 후 30 C에서 저장하 zosaccharomyces pombe와 Zygosaccharomyces bailii 효모의 생육 억제 활성을 측정한 결과 transcinnamalde 면서 김치 표면에 발생하는 산막의 형성이 억제되는지 관찰 hyde의 항효모 활성이 가장 우수하였음을 보고하였다. 그러 하였다(Fig. 3). 대조구는 저장 1일째에 김치 표면에 흰 반점 나 in vitro 평가에서 나타난 항효모 활성보다 식품 모델에서 B A 2,500 μg/ml μg/ml μg/ml μg/ml 2,500 μg/ml μg/ml μg/ml μg/ml μg/ml 78 μg/ml 39 μg/ml 19.5 μg/ml μg/ml 78 μg/ml 39 μg/ml 19.5 μg/ml 9.8 μg/ml 4.9 μg/ml 2.4 μg/ml Control 9.8 μg/ml 4.9 μg/ml 2.4 μg/ml Control Fig. 3. Effect of defatted green tea seed extract on filmforming of Pichia membranifaciens in kimchi after 2 days at 30 C. A, water extract; B, 75% ethanol extract.

7 탈지녹차씨추출물의항효모활성 333 효모저해활성이상당히감소하였으며, 이는모델식품인샐러드드레싱에함유된지방과전분이정유의항균활성을방해하는원인이라고보고하였다. Hung과 Kyung(36) 은식품모델시스템으로오이피클을이용하여마늘유래물질의산막형성저해효과를측정한결과무첨가군은발효 3일째에산막이형성되었으나, 열처리마늘추출물은 0.5% 첨가군에서발효 5일째산막이형성되었으며 2% 첨가군은산막형성이 20일까지지연되는효과를나타내었다. Sarnoski 등 (6) 은사과주스배지에서땅콩껍질추출물에의한 Saccharomyces cerevisiae 효모의생육억제효과를보고하였으며, 4 mg/ml 첨가군에서는 16.6%, 10 mg/ml 첨가군에서는 57% 의저해효과를나타내었으나식품에적용하기에는추출물의농도가지나치게높은것으로나타났다. 본연구에서는탈지녹차씨추출물이 in vitro 평가에서 ~ μg/ml 범위의농도에서효모의생육을억제하였으며, 식품모델에서는 in vitro 평가보다낮은농도에서도산막형성억제능을나타내어가공식품의보존제로서산업적으로적용하기에가능한농도범위를나타내었다. 현재까지항효모활성천연소재로서가장많은연구가이루어진소재는식물정유이며, mentha oil은효모지시균에따라 0.28~ 2.25 mg/ml의범위에서 MIC를나타내었고 (8), eucalyptus oil은효모지시균에따라 0.56~4.5 mg/ml의범위에서 MIC를나타내었다 (37). 그러나식물정유는실제식품에서 ph, 식품성분 ( 단백질, 지방, 양이온 ), 수분활성도및다른성분들에의해항균활성이방해를받는것으로알려져있다 (35). 본연구에서탈지녹차씨추출물은간장, 장아찌소스, 김치를이용한식품모델에서 in vitro 항효모활성과큰차이를보이지않아이들식품과유사한유형의가공식품에서탈지녹차씨추출물은부패성효모를억제할수있는천연보존제로써활용이가능할것으로평가된다. 후속실험으로다양한식품유형에대한적용실험을통하여탈지녹차씨추출물의활용범위는확장이가능할것으로기대된다. 요약탈지녹차씨추출물을식품에적용할수있는보존소재로개발하기위해물또는 75% 에탄올추출물을이용하여항효모활성을평가하였다. 탈지녹차씨추출물의항균스펙트럼을조사한결과세균과곰팡이에서는일부지시균을저해했지만, 효모지시균 5종에대해서는모두생육저해활성을나타내어항효모활성이우수함을확인하였다. 추출용매에따른활성은 75% 에탄올추출물이물추출물에비해 2배정도활성이우수하였다. 탈지녹차씨추출물의온도, ph, NaCl 처리에대한항효모활성안정성을평가한결과, 물과 75% 에탄올추출물모두 ph 3~9와 0~20% NaCl 처리에안정하였으며, 온도에대한영향은 70 C, 24시간및 121 C, 15분처리에항효모활성이 2배정도감소하였으나다른온도처리에는모두안정하였다. 산막효모인 P. membranifaciens가 첨가된식품모델에탈지녹차씨추출물을농도별로처리한후산막형성이억제되는지평가하였다. 물과 75% 에탄올추출물은간장에서각각 μg/ml, 39 μg/ ml, 장아찌소스에서각각 μg/ml, 78 μg/ml 이상의농도에서산막형성을억제하였다. 김치에서물추출물은 78 μg/ml 이상, 75% 에탄올추출물은 39 μg/ml 이상의농도에서농도의존적으로산막형성억제능이나타났다. 항효모활성안정성이우수하며실제식품에서산막효모를효과적으로억제하는탈지녹차씨추출물은효모의부패를저해할수있는천연보존소재로서활용가능성이높을것으로기대된다. 감사의글 본연구는산업통상자원부경제협력권산업육성사업 (A ) 으로수행한연구의일부로이에감사드립니다. REFERENCES 1. Davidson PM Chemical preservatives and natural antimicrobial compounds. In Food Microbiology: Fundamentals and Frontiers. 2nd ed. Doyle MP, Beuchat LR, Montville TJ, eds. ASM Press, Washington, DC, USA. p Cho M, Bae EK, Ha SD, Park J Application of natural antimicrobials to food industry. Food Science and Industry 38(2): Ahn SM, Choi TH, Kwun IS, Sohn HY Antifungal activity of methylene chloride fraction of Pimpinella brachycarpa against Aspergillus niger. Korean J Microbiol Biotechnol 39: Seow YX, Yeo CR, Chung HL, Yuk HG Plant essential oils as active antimicrobial agents. Crit Rev Food Sci Nutr 54: Juneja VK, Dwivedi HP, Yan X Novel natural food antimicrobials. Annu Rev Food Sci Technol 3: Sarnoski PJ, Boyer RR, O'Keefe SF Application of proanthocyanidins from peanut skins as a natural yeast inhibitory agent. J Food Sci 77: M242M Stratford M Food and beverage spoilage yeasts. In Yeasts in Food and Beverages. Querol A, Fleet GH, eds. SpringerVerlag, Berlin, Germany. p Tyagi AK, Gottardi D, Malik A, Guerzoni ME Antiyeast activity of mentha oil and vapours through in vitro and in vivo (real fruit juices) assays. Food Chem 137: Tserennadmid R, Takó M, Galgóczy L, Papp T, Pesti T, Pesti M, Vágvölgyi C, Almássy K, Krisch J Anti yeast activities of some essential oils in growth medium, fruits juices and milk. Int J Food Microbiol 144: Wang H, Hu Z, Long F, Guo C, Niu C, Yuan Y, Yue T Combined effect of sugar content and ph on the growth of a wild strain of Zygosaccharomyces rouxii and time for spoilage in concentrated apple juice. Food Control 59: Yang EJ, Seon YK, Wee JH Extraction yield and antiyeast activity of extract from green tea seeds by pretreatment and extraction conditions. J Korean Soc Food Sci Nutr 45: Gyawali R, Ibrahim SA Natural products as anti

8 334 양은주 서예슬 microbial agents. Food Control 46: Burt S Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foodsa review. Int J Food Microbiol 94: Yoon WH, Choi JH, Lee KH, Kim CH Antimicrobial and antitumor activities of seed extracts of Camellia sinensis L.. Korean J Food Sci Technol 37: Morikawa T, Li N, Nagatomo A, Matsuda H, Li X, Yoshikawa M Triterpene saponins with gastroprotective effects from tea seed (the seeds of Camellia sinensis). J Nat Prod 69: Myose M, Warashina T, Miyase T Triterpene saponins with hyaluronidase inhibitory activity from the seeds of Camellia sinensis. Chem Pharm Bull 60: Joshi R, Sood S, Dogra P, Mahendru M, Kumar D, Bhangalia S, Pal HC, Kumar N, Bhushan S, Gulati A, Saxena AK, Gulati A In vitro cytotoxicity, antimicrobial, and metalchelating activity of triterpene saponins from tea seed grown in Kangra valley, India. Med Chem Res 22: Tomita M, Yamamoto S, Yamaguchi K, Ohigashi H, Yagi T, Kohata K, Berden JA Theasaponin E 1 destroys the salt tolerance of yeasts. J Biosci Bioeng 90: Choe SB, Kang ST Investigation of antimicrobial activity and stability of Orixa japonica Thunb. leaf extract. Korean J Food Sci Technol 46: Baek JW, Chung SH, Moon GS Antimicrobial activities of ethanol extracts from Korean bamboo culms and leaves. Korean J Food Sci Technol 34: Ha MH, Park WP, Lee SC, Heo HJ, Cho SH Antimicrobial characteristic of methanolic extracts from Prunus mune byproducts against food spoilage microorganisms. Korean J Food Preserv 14: Koh MS Antimicrobial activity of Saururus chinensis Baill extract. J Korean Soc Food Sci Nutr 33: Kim SJ, Shin JY, Park YM, Chung KM, Lee JH, Kweon DH Investigation of antimicrobial activity and stability of ethanol extracts of licorice root (Glycyrrhiza glabra). Korean J Food Sci Technol 38: Lee WW, Son SK, Lee GR, Kim GH, Kim YH Antimicrobial effects of garlic extract against pathogenic bacteria. Korean J Vet Serv 34: Yoon Y, Choi KH Antimicrobial activities of therapeutic herbal plants against Listeria monocytogenes and the herbal plant cytotoxicity on Caco2 cell. Lett Appl Microbiol 55: Pribylova L, de Montigny J, Sychrova H Osmoresistant yeast Zygosaccharomyces rouxii: the two most studied wildtype strains (ATCC 2623 and ATCC 42981) differ in osmotolerance and glycerol metabolism. Yeast 24: Souza EL, Stamford TLM, Lima EO, Trajano VN Effectiveness of Origanum vulgare L. essential oil to inhibit the growth of food spoiling yeasts. Food Control 18: Kim YS, Kyung KH, Kim YS Inhibition of soy sauce film yeasts by allyl isothiocyanate and horseradish powder. Korean J Food Nutr 13: Kim JH, Kim MR The inhibitory effects of chloroform fraction extracted from the dandelion (Taraxacum platycarpum D.) against lactic acid bacteria and yeast related to kimchi fermentation. Korean J Food Sci Technol 33: Yeon JH, Lee JY, Lee HS, Ha SD, Park CS, Woo MJ, Lee SH, Kim JS, Lee C Evaluation of the natural antimicrobials against yeasts in functional beverages to control quality loss. J Food Hyg Saf 24: Cha JY, Ha SE, Sim SM, Park JK, Chung YO, Kim HJ, Park NB Antimicrobial effects of ethanol extracts of Korea endemic herb plants. J Life Sci 18: Negi PS Plant extracts for the control of bacterial growth: Efficacy, stability and safety issues for food application. Int J Food Microbiol : Shin DH, Kim MS, Han JS, Lim DK, Bak WS Changes of chemical composition and microflora in commercial kimchi. Korean J Food Sci Technol 28: Chang JY, Choi YR, Chang HC Change in the microbial profiles of commercial kimchi during fermentation. Korean J Food Preserv 18: Monu EA, Techathuvanan C, Wallis A, Critzer FJ, Davidson PM Plant essential oils and components on growth of spoilage yeasts in microbiological media and a model salad dressing. Food Control 65: Hung LD, Kyung KH Inhibition of yeast film formation in fermented vegetables by materials derived from garlic using cucumber pickle fermentation as a model system. Food Sci Biotechnol 15: Tyagi AK, Bukvicki D, Gottardi D, Tabanelli G, Montanari C, Malik A, Guerzoni ME Eucalyptus essential oil as a natural food preservative: in vivo and in vitro antiyeast potential. Biomed Res Int 2014:

Journal of Life Science 2011, Vol. 21. No μ μ

Journal of Life Science 2011 Vol. 21. No. 8. 1120~1126 ISSN : 1225-9918 DOI : http://dx.doi.org/10.5352/jls.2011.21.8.1120 μ μ μ α β Journal of Life Science 2011, Vol. 21. No. 8 1121 μ μ 1122 생명과학회지 2011,