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민아 여
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1 J Korean Soc Food Sci Nutr 34(2), 148~157(2005) 한국식품영양과학회지 발효정도에따른국내산야생차추출물의항균활성 최옥자 이행재 최경희 순천대학교조리과학과 Antimicrobial Activity of Korean Wild Tea Extract According to the Degree of Fermentation Ok Ja Choi, Haeng Jae Rhee and Kyeong Hee Choi Dept. Food & Cooking Science, Sunchon National University, Chonnam , Korea Abstract This study was investigated to determine antimicrobial activity of the water and ethanol extracts of Korean wild green tea, semi fermented tea, and fermented tea. Antimicrobial activity was examined against 8 kinds of several microorganisms. The minimum inhibitory concentration () of the water and ethanol extracts of green tea showed the most active antimicrobial activity against B. subtilis 0.2 mg/ml in Gram positive bacteria and P. fluorescens 0.3~ mg/ml in Gram negative bacteria. But the extracts did not show antimicrobial activity against lactic acid bacteria and yeast at the level of less than 1 mg/ml. Antimicrobial activity got lower as tea got more fermented. Antimicrobial activity of ethanol extracts from green tea, semi fermented tea, and fermented tea was stronger than that of water extracts. Antimicrobial activity of the water and ethanol extracts of green tea, semi fermented tea, and fermented tea was not destroyed at 50~121 o C, and ph 3~11, which proved to be very stable when given over heat, acid & alkali treatment. The ethanol extract of green tea, semi fermented tea, and fermented tea was fractionated in the order of hexane, diethyl ether, ethyl acetate and water fraction. The highest antimicrobial activity was found in the water fraction, but not found in hexane fraction, while antimicrobial activity of fermented tea was not found in ether fraction. Key words: green tea, semifermented tea, fermented tea, water extract, ethanol extract, antimicrobial activity, minimum inhibitory concentration () 서론차는잎자체가가지고있는상쾌한향과차제조과정중에생성되는독특한향으로인하여기호식품으로서뿐만아니라체내의생리활성작용이탁월하기때문에기능성식품으로서도수요가매우증가하고있다. 차의풍미는토양, 기후, 품종, 제조방법, 재배조건등여러요인에의하여영향을받으나가장중요한것은제조방법이다. 차를제조할때차잎에함유된 polyphenol oxidase에의하여산화된정도에따라불발효차 ( 녹차 ), 반발효차 ( 포종차, 우롱차 ), 발효차 ( 홍차 ) 로구분되며, 발효정도가 12~60% 사이의것을반발효차, 85% 이상발효된것을홍차라고한다 (1,2). 발효차는위조, 유념하는과정에서카테킨류가 theaflavin류로변화하고, 고급지방산이산화분해되어카보닐화합물이증가하여찻물의색, 맛, 향기등의기호적특성과체내의생리활성작용이변화된다. 녹차는항균및항산화작용이강하고, 혈소판응집효과, 항암작용, 비타민 C의함량이높은반면 (26), 반발효차는알레르기억제, 항산화작용이높으며, 발효차는 치석억제및심장병에도효과가높다고알려져있다 (29). 발효차의주성분인 theaflavin은녹차의주성분인 epicatechin보다혈당강하작용과항당뇨작용이 150~250배이상의효과를나타낸다고하였다 (2). 대만, 중국, 인도등외국의발효차는품종이대엽종으로기후가높고습기가많으며, 일교차가크고, 햇빛의조사량이많아우리나라차보다향과맛이강하다. 반면에우리나라의차나무는소엽종으로차의잎과줄기를발효시켜발효차를만들며, 차의맛과향이은은하고부드러운맛이있기때문에우리나라에서제조한발효차의선호도가최근점점증가되고있는실정이다. 그동안국내의차에대한연구는녹차의향기성분, 항산화성, 항균력, 녹차를이용한식품에대한연구로주로녹차를대상으로한연구가대부분이며 (4,1017), 발효차에대한연구는몇몇연구 (3,9,1820) 를제외하고는미흡한실정이다. 본연구에서는전보 (21,22) 에이어서발효정도에따른국내산야생차추출물을제조하여일반세균, 젖산균및효모총 8균주에대한항균활성을검색하고, 항균활성물질의미생물에대한최소저해농도및열과 ph에대한안정성을측 Corresponding author. coj@sunchon.ac.kr Phone: , Fax:

2 발효정도에따른국내산야생차추출물의항균활성 149 정하였으며, 에탄올추출물을용매분획한후각분획별항균활성을조사하여중국발효차와의차이점을분석하였기에보고하고자한다. 재료 재료및방법 본실험에사용한시료는 2002년 5월초하동군화개면지리산인근의야생차잎을채취하여전보 (21) 에서와같은방법으로제조한녹차및각발효차를사용하였다. 발효차는발효시간에따라약발효차 (10 hrs), 중발효차 (17 hrs), 강발효차 (24 hrs) 로구분하였으며, 약발효차는발효도 30% 내외, 중발효차는 60~70%, 강발효차는 80~90% 정도의발효도를나타냈다 (22). 대조구로 2002년산중국녹차 ( 綠茶, 小葉種, 天福集團, 福建省 ), 우롱차 2종 ( 阿里山茶 : 발효도 30%, 大葉種, 713 茶王 : 발효도 55%, 大葉種, 天福集團, 福建省 ), 홍차 ( 紅茶, 小葉種, 발효도 95% 天福集團, 福建省 ) 를사용하였다. 사용균주및시약 본실험에사용된균주는 Table 1에나타낸바와같이그람양성균 3종, 그람음성균 3종, 젖산균 1종및효모 1종을선정하여사용하였다. 시험균주의생육배지는 Difco Co.(Detroit Michigan, USA) 사제품을사용하였으며, 추출용매및시약은일급또는특급시약을사용하였다. 물추출물과에탄올추출물의제조 녹차및발효정도에따른발효차의물추출물은시료 100 g에 10배량의증류수를가하고 homogenizer로 5분동안마쇄하여 24시간동안상온에서교반침출시킨후 1차추출하고, 다시증류수 1 L를가하여동일한방법으로 2차추출한후, 추출액을합하여여과 (Whatman No. 2) 하였다. 이추출여액을회전감압농축기 (Büchi RE 121, Switzerland) 로 50 o C 수욕상에서감압농축하여얻은점조성의추출물을필요한농도로희석하여사용하였다. 녹차및발효정도에따른발효차의에탄올추출물은시료 100 g에에탄올 (96%) 1 L를가하여물추출물과동일한방법으로 1차, 2차추출하여여과한다음여액을 50 o C 수욕상에서약 100 ml로감압농축한후, Table 1. Microorganisms used for antimicrobial activity test Gram positive bacteria Gram negative bacteria Bacillus cereus ATCC Bacillus subtilis ATCC 9372 Staphylococcus aureus ATCC Escherichia coli ATCC Salmonella Typhimurium ATCC Pseudomonas fluorescens ATCC Lactic acid bacteria Lactobacillus plantarum ATCC 8014 Yeast Saccharomyces cerevisiae IFO 1950 증류수 1 L를가하여잘혼합하고, 4 o C 냉장실에서 24시간방치한다음 3,500 rpm으로 30분원심분리하여침전된수지성분을 2회반복하여제거하였다. 다시수용액을회전감압농축하여얻은최종에탄올추출물을필요한농도로희석하여사용하였다. 항균력측정녹차및발효정도에따른발효차추출물의항균성검색에사용한균주는 slant에배양된각균주 1백금이를취해 10 ml broth의균생육액체배지에접종하고, 30 o C에서 시간씩 3회계대배양하여사용하였다. 항균성시험용평판배지의조제는각각의생육배지로멸균된기층용배지를 petri dish에 15 ml 분주하여응고시키고, 중층용배지를각각 5 ml씩시험관에분주하여멸균한후, 45 o C 수욕상에서보관하면서각종시험균액 ( 멸균식염수로균현탁액을만들어균농도를 660 nm에서흡광도가 0.3이되게한균현탁액 ) 0.1 ml를무균적으로첨가하여잘혼합한후기층용배지위에분주한뒤고르게응고시켜 2중의균접종평판배지를만들어사용하였다. 추출된항균성물질의항균력검색은한천배지확산법 (disc plate method) 으로측정하였다 (23,24). 추출물의최소저해농도 (minimum inhibitory concentration, ) 측정은액체배지희석법 (broth dilution method) 으로추출물의고형물함량이고체배지와동일농도구간으로조절한액체배지를준비하여균현탁액을각각 0.1 ml씩접종하고 30 o C에서 24시간배양한후 660 nm에서흡광도를측정하여균증식이나타나지않은농도로결정하였으며 (25,26), 3회반복실험하여평균값으로나타내었다. 추출된항균성물질의열및 ph 안정성측정녹차및발효정도에따른발효차의추출물중항균활성을나타내는물질의열안정성은에탄올추출물을 50 o C 100 o C 까지 10 o C간격으로각각 1시간동안, 121 o C에서 15분동안열처리한후대조구와같이한천배지확산법으로생육저해환의지름을측정하여비교하였다. 또한 ph 안정성은녹차및발효정도에따른발효차의에탄올추출물을염산이나수산화나트륨으로 ph 3 11까지조절한후상온에서 1시간방치한다음, 다시각각균주의최적 ph로중화시켜서열안정성과동일한방법으로생육저해환의지름을측정하여비교하였으며 3회반복실험하여평균값으로나타내었다. 에탄올추출물의용매분획녹차및발효정도에따른발효차 100 g을에탄올 l L에가하여 3회추출후농축하여에탄올추출물을얻은다음, Fig. 1과같이용매분획하였다. 즉, nhexane : ethanol : H 2O(10:1:9, v/v/v) 1 L씩 3회추출후, 농축하여헥산분획물을얻었다. 계속같은방법으로수층을 diethyl ether와 ethylacetate로순차적으로용매분획한다음 50 o C 수욕상에서회전감압농축하여각각의분획물을얻었으며, 최종적으로물분획물을얻어필요한농도로희석하여사용하였다.

3 150 최옥자 이행재 최경희 Non fermented tea, semi fermented tea and fermented tea (100 g) EtOH (1 L) EtOH extract Hexane (1 L) Hexane layer H 2O layer Evap. under vacuum Ether (1 L) Hexane extract H 2O layer EtOAc (1 L) EtAOc layer H 2O layer Evap. under vacuum Evap. under vacuum EtAOc extract Water extract Ether layer Evap. under vacuum Ether extract Fig. 1. Fractionation of ethanol extract from non fermented tea, semi fermented tea and fermented tea. 결과및고찰용매에따른녹차및각발효차추출물의항균력검색녹차및각발효차의물과에탄올추출물에따른항균활성을측정한결과는 Table 2와같다. 물과에탄올추출물에서항균성검색에사용된총 8가지균주중젖산균과효모를 제외한대부분의세균들에대해항균활성을보였다. 국내산녹차의물추출물에서그람양성균인 B. subtilis와 S. aureus 는생육저해환의크기가각각 20.1 mm, 19.7 mm로항균활성이가장높았고, 그람음성균에서는 P. fluorescens 의생육저해환의크기가 mm로항균활성이가장높았으며, 그람양성균이그람음성균보다전체적으로감수성이큰경향 Table 2. Antimicrobial activites of water and ethanol extracts of green tea and fermented tea against several microorganisms Clear zone on plate (mm) 38 mg/disc Korean tea Chinese tea 1 1) Water extracts Ethanol extracts ) 1. Green tea (nonfermented tea, small leaf, 0%). 2. Mild fermented tea (fermented for 10 hrs, small leaf, 30%). 3. Medium fermented tea (fermented for 17 hrs, small leaf, 60~70%). 4. Strong fermented tea (black tea, fermented for 24 hrs, small leaf, 80~90%). 5. Chinese green tea (nonfermented tea, small leaf, 0%). 6. Chinese semifermented tea (Arisancha, large leaf, 30%). 7. Chinese semifermented tea (713 Chawang, large leaf, 55%). 8. Chinese black tea (small leaf, 95%)

4 발효정도에따른국내산야생차추출물의항균활성 151 이었다. 그람양성균이그람음성균보다감수성이큰것은그람음성균의경우세포막을둘러쌓고있는외막이소수성물질이나분자량이큰친수성물질의유입을억제하기때문이라고알려져있으며 (27), Oh 등 (20) 및 Park과 Cha(36) 도차추출물에서그람양성균의감수성이크다고보고하였다. 중국녹차의경우는그람양성균인 B. subtilis와 S. aureus는생육저해환의지름이각각 mg/ml로항균활성이가장높게나타났고, 그람음성균에서는 P. fluorescens 의생육저해환의지름이 1 mm로항균활성이가장높게나타나국내산녹차와같은경향을보였다. 그러나국내산녹차보다항균활성은더낮았다. Kim(28) 의보고에서는그람음성균에서 P. fluorescens 가 균보다항균활성이높다고하였고, 국내산녹차추출물이중국산녹차추출물보다 P. fluorescens에대한항균지속효과가크다고하였다. 국내산반발효차인약발효차는대엽종으로제조한중국의반발효차인아리산차보다항균활성이더낮게나타났다. 국내산약발효차와중국산반발효차인아리산차의발효도가 30% 정도로같은것으로보아발효정도에의한차이보다는차잎의품종에따른차이라고생각된다. 약발효차에서항균력이높은균은그람양성균에서는 B. subtilis, 그람음성균에서는 P. fluorescens로나타나녹차와유사하였다. 발효도가 60~70% 인중발효차는발효도가 55% 인대엽종으로제조한중국산반발효차에비하여항균력이더낮게나타났다. 발효도 80~90% 정도인강발효차는소엽종으로제조한발효도 95% 인중국홍차보다항균활성이더높았는데, 이는국내산강발효차가중국홍차보다발효도가낮은데기인한다고생각된다. 발효가많이진행된국내산강발효차와중국홍차에서도그람양성균에서는 B. subtilis, 그람음성균에서는 P. fluorescens 의항균활성이비교적높게나타났다. 이와같은결과에서녹차, 반발효차및발효차물추출물의경우발효도가높을수록항균활성은감소하였고, 그람양성균에서는 B. subtilis, 그람음성균에서는 P. fluorescens 의항균활성이높은경향이었으며, 발효도가같은경우소엽종보다대엽종이항균활성이높게나타났다. 차의에탄올추출물은물추출물에서보다항균활성이더높게나타났으며, 이러한결과는차추출물에서뿐만아니라 (3,20,37), 신갈나무잎등몇몇의항균성물질을함유한식물의경우에도같은경향을나타냈다 (2931). 차의에탄올추출물도물추출물에서와마찬가지로차의발효시간이길어질수록항균력은낮게나타났는데, 불발효차인녹차에서항균성이가장크게나타난것은녹차의카테킨함량이높기때문이라고생각된다. 전보 (21) 에서국내산야생차의카테킨함량은녹차 14.8%, 약발효차 12.46%, 중발효차 9.14%, 강발효차 7.84% 이었으며, ()EGCg의함량이가장높았고, ()ECg, ()EC, ()EGC 의순으로함량이낮았다. Ikigai 등 (32) 은카테킨이직접세포의지질이중막을파괴시키므로서외부물질의유입을통제하는세포의기능이상실되어세 포가사멸한다고하였다. 또한카테킨중에서 gallate 가결합된 ()ECg나 () EGCg 가강한항균작용을한다고하였고, 카테킨분자중 Bring의 3',4' 및 5' 의위치에 3개의 OH 기가존재하는것에서강한항균력을나타낸다고하였다 (33,34). Yeo 등 (3) 은발효차인홍차에서도항균성이나타나는것은제조과정중에발효되지않고잔존하는카테킨과발효되어생성된 theaflavin 화합물에기인한다고하였다. 차에서추출된항균성물질중부패와식중독에영향을주는 S. aureus, B. subtilis와 P. fluorescens의항균활성이높게나타난것으로보아일상생활에서차를음용한다면부패및식중독균의생육억제에도효과가있을것으로보인다. 녹차의물과에탄올추출물의최소저해농도녹차의물추출물과에탄올추출물의최소저해농도를측정한결과는 Table 3과같다. 국내산녹차에있어서물추출물의최소저해농도는그람양성균에서는 B. subtilis가 0.2 mg/ ml로가장낮았고, S. aureus와 B. cereus는각각 mg/ml 로나타났다. 그람음성균의최소저해농도는 P. fluorescens 가 mg/ml 로가장낮았고, 와 S. Typhimurium은 mg/ml 로나타났다. 그러나젖산균과효모는 1 mg/ml 이하의농도에서는항균활성이나타나지않았다. Yeo 등 (3) 은볶음녹차조카테킨획분에서최소저해농도는 B. subtilis 0.12 mg/ml, S. aureus 0.6 mg/ml, 는 0.9 mg/ml라고하였고, Oh와 Lee(20) 는녹차의물추출물에서 B. subtilis 0.25 mg/ml, S. aureus mg/ml, 1 mg/ml 라고하여본실험에사용된국내산야생녹차의최소저해농도가더낮은경향을나타내야생녹차가항균활성이높은것을알수있다. 국내산녹차에탄올추출물의최소저해농도는물추출물보다최소저해농도가더낮게나타나물추출물보다에탄올추출물의항균효과가더높았다. 에탄올추출물에서도물추출물과마찬가지로효모균과젖산균은 1 mg/ml 이하의농도에서항균활성이나타나지않았다. 국내산녹차에탄올추출물에서그램양성균과음성균의최소저해농도는 0.20~ mg/ml로초피 (30) 나고수 (31) 와같은향신료의최소저해농도인 0.25~1.5 mg/ml 보다더낮은값을나타냈다. 보존제로사용되는프로피온산나트륨의경우 1.5~11 mg/ml에서미생물증식에억제효과가있었다는결과 (35) 와비교하면녹차의에탄올추출물은천연보존제로서이용효과와가능성이높다고하겠다. 중국녹차의경우물추출물의최소저해농도는그람음성균보다그람양성균의최소저해농도가약간낮아항균활성은그람양성균이높은것으로나타났다. 젖산균과효모균은국내산녹차와동일하게 1 mg/ml 농도에서항균활성은나타나지않았다. 중국녹차의에탄올추출물의최소저해농도는그람양성균의경우 0.3~ mg/ml로나타났고, 그람음성균에서는 P. fluorescens 가 mg/ml 가 mg/ml, S. Typhimurium은 mg/ml로나타나 P. fluorescens 의

5 152 최옥자 이행재 최경희 Table 3. Minimum inhibitory concentration () of the water and ethanol extracts in green tea against several micro organisms Korean tea (1) 1) ) Chinese tea (5) 2) 0.3 1) 1. Green tea (nonfermented tea, small leaf). 2) 5. Chinese green tea (nonfermented tea, small leaf). 3) growth, uncertain in growth, no growth. 항균활성이가장높았다. Park 등 (36,37) 도녹차물추출물과에탄올추출물에서 가 S. Typhimurium보다항균활성이높았다고보고하였으며, Yeo 등 (3) 은다른균에비하여 의항균활성이낮다고하였다. 중국녹차는국내산야생녹차보다최소저해농도가더높게나타나국내산야생녹차의항균활성이높은것이확인되었다. 반발효차의물과에탄올추출물의최소저해농도발효도가 30% 정도인국내산약발효차와중국반발효차인아리산차의물추출물과에탄올추출물의최소저해농도를측정한결과는 Table 4와같다. 국내산약발효차물추출물의최소저해농도는그람양성균인 B. subtilis가 mg/ml로가장낮았으며, 에탄올추출물에서는그람양성균인 B. cere Table 4. Minimum inhibitory concentration () of the water and ethanol extracts in mild fermented tea and semi fermented tea (Arishancha) against several microorganisms Korea tea (2) 1) Chinese tea (6) 2) ) 1) 2. Mild fermented tea (fermented for 10 hrs, small leaf, 30%). 2) 6. Chinese semifermented tea (Arisancha, large leaf, 30%). 3) growth, uncertain in growth, no growth. 0.3

6 발효정도에따른국내산야생차추출물의항균활성 153 us와 B. subtilis가각각 mg/ml로가장낮게나타났다. 반발효차의경우도녹차와마찬가지로그람음성균보다그람양성균의최소저해농도가더낮았고, 젖산균과효모는 1 mg/ml이하에서항균활성이측정되지않았다. 중국반발효차의물추출물은그람양성균에서는 B. subtilis가 0.3 mg/ ml, 그람음성균에서는 P. fluorescens 가 mg/ml로국내산약발효차에비하여최소저해농도가더낮게나타났다. 에탄올추출물에서는국내산약발효차보다 S. aureus와 E. coli의최소저해농도가더낮게나타나중국반발효차는국내산약발효차보다항균활성이더높았다. 이와같이중국산반발효차가발효도가유사한국내산약발효차보다항균활성이높은것은정과김 (1) 이보고한바와같이대엽종이소엽종보다카테킨함량이더많기때문으로생각된다. 발효차의물과에탄올추출물의최소저해농도발효도가 80~90% 인국내산강발효차와발효도가 95% 정도인중국홍차의물추출물과에탄올추출물의최소저해농도를측정한결과는 Table 5와같다. 국내산강발효차물추출물의최소저해농도는그람양성간균인 B. subtilis가 mg/ ml로가장낮게나타났으나, 녹차와반발효차에비하여최소저해농도는더높았다. 에탄올추출물에서최소저해농도는 B. subtilis와 S. aureus가각각 mg/ml, mg/ml 로낮게나타났으며, 그람음성균에서는 와 P. fluorescens가 mg/ml로낮게나타났다. 발효차의물과에탄올추출물에서도최소저해농도가그람음성균보다그람양성균이약간낮게나타났고, 젖산균과효모는 1 mg/ml 이하에서는항균활성이나타나지않았다. 중국홍차의물추출물과에탄올추출물에서는국내산강발효차에비하여최소저해농도 가더높게나타나중국홍차의항균활성이국내산강발효차보다더낮았다. 이상의결과에서차의발효도에따른항균활성의차이는발효도가높을수록발효되지않은녹차에비하여최소저해농도가높아지는경향을나타내발효가많이진행된차일수록항균활성이낮아짐을알수있다. 발효정도에따른발효차의항균성물질의열안정성녹차의물추출물과에탄올추출물에함유되어있는항균활성물질의열안정성을측정한결과는 Table 6과같다. 국내산녹차의경우 50 o C~100 o C 까지 10 o C 간격으로 1시간, 121 o C에서 15분간열처리한후, 그람양성균인 B. subtilis와그람음성균인 두균주의생육저해환의크기를측정한결과, 녹차의물추출물은 100 o C이상에서그람양성균인 B. subtilis의생육저해환의지름이 mm로대조구 20.1 mm 와거의비슷하였고, 그람음성균인 의경우에도대조구와비슷하였다. 녹차에탄올추출물도가열에따른생육저해환의크기는대조구와거의차이가없었다. Kim 등 (14) 은녹차의추출물을 50~200 o C의온도범위에서 30분가열처리한경우에도 B. subtilis 등의세균과곰팡이가안정하다고하였다. 국내산약발효차는녹차와마찬가지로물추출물, 에탄올추출물모두열에안정하였으며, 24시간발효시킨강발효차의경우에서도같은경향을나타냈다. 중국녹차의물추출물과에탄올추출물의경우도 100 o C이상에서생육저해환의크기가거의변화하지않았고, 중국반발효차및중국홍차의물추출물과에탄올추출물도모두 100 o C이상의온도에서도생육저해환의크기가대조구와비슷하였다. 이와같이녹차, 반발효차및발효차는모두열에안정하기때문에 90 o C Table 5. Minimum inhibitory concentration () of the water and ethanol extracts in mild fermented tea and fermented tea against several microorganisms Korea tea (4) 1) Chinese tea (8) 2) ) 1) 4. Strong fermented tea (black tea, fermented for 24 hrs, small leaf, 80~90%). 2) 8. Chinese black tea (small leaf, 95%). 3) growth, uncertain in growth, no growth.

7 154 최옥자 이행재 최경희 Table 6. Effect of temperature treatment on the antimicrobial activities of water and ethanol extracts in green tea, semi fermented and fermented tea against B. subtilis and Sample Korean tea Chinese tea 1 1) ) Refer to the legend in Table 2. Control Clear zone on plate (mm) (38 mg/disc) Heating temperature ( o C) Table 7. Effect of ph treatment on antimicrobial activities of water and ethanol extracts in green tea, semi fermented tea, and fermented tea against B. subtilis and Sample Korean tea Chinese tea 1 1) ) Refer to the legend in Table 2. Control Clear zone on plate (mm) (38 mg/disc) ph

8 발효정도에따른국내산야생차추출물의항균활성 155 이상의뜨거운물로우려내는발효차의경우도열에매우안정하다고하겠다. 발효정도에따른발효차의항균성물질의 ph 안정성녹차및반발효차, 발효차의물추출물과에탄올추출물에함유되어있는항균활성물질의 ph 안정성을측정한결과는 Table 7과같다. ph 3~11 범위에서그람양성균인 B. subtilis의 경우국내산녹차의물추출물과에탄올추출물의생육저해환의크기는대조구와유사하였다. 그람음성균인 E. coli 경우도물추출물에서는 1~ mm로대조구 mm와유사하였고, 에탄올추출물의경우도같은경향이었다. 국내산약발효차와강발효차의물추출물, 에탄올추출물경우도 ph 3~11 범위에서생육저해환의크기는거의일정하였다. 중국산녹차, 반발효차, 홍차의경우도같은경향을 Table 8. Antimicrobial activity of solvent fractions of ethanol extracts from green tea, semi fermented tea and fermented tea against several microorganisms Korean tea Chinese tea 1 1) ) Refer to the legend in Table 2. Clear zone on plate (mm) 38 mg/disc nhexane extract Ether extract Ethylacetate extract Water extract

9 156 최옥자 이행재 최경희 나타냈다. 이와같이발효정도에관계없이차의물추출물과에탄올추출물에함유된항균물질은강산과강알칼리조건에서도지속적으로유지됨이확인되었으며, 이것은향신료에함유된항균성물질이열및 ph에안정한것과유사한결과이다 (11,12). Kim 등 (14) 의연구에서는 ph 4~9 범위에서 등의몇몇미생물의생육저해환의크기가동일하다고하였으며, Park 과 Cha(36,37) 는 의경우산성의조건보다알카리성조건에서생육이더억제되었다고보고하였다. 발효정도에따른발효차의에탄올추출물분획의항균활성녹차, 반발효차및발효차의에탄올추출물을 Fig. 1과같이극성에따라용매분획한분획물의항균활성을 disc plate method에따라생육저해환을측정하여각균주에대한억제효과를검색한결과는 Table 8과같다. 물분획물에서그람양성균및그람음성균의생육억제효과가가장크게나타났고, 그다음으로는에틸아세테이트분획물, 에테르분획물의순으로항균활성을보였으며, 헥산분획물에서는항균활성을보이지않았다. 국내산녹차는약발효차와강발효차보다모든세균에대하여생육저해환의크기가더크게나타났으나, 젖산균과효모균에서는항균활성이나타나지않았다. 중국녹차와반발효차, 중국홍차에서도국내산의경우와같이발효가많이진행된차일수록모든용매에서저해환의크기가감소하여항균활성이낮았고, 국내산강발효차와중국홍차의에테르분획물에서는항균활성이나타나지않았는데이는 Shin(38) 의결과와같은경향이었다. 그러나 Lee 등 (39) 이보고한오미자추출물에서는에틸아세테이트분획물에서항균활성이가장높게나타났고, 헥산, 물분획물에서는항균력이나타나지않았으며 (39), 신갈나무에서는헥산분획물에서항균활성이가장높았고, 클로로포름분획물에서는일부미생물에서만항균활성이나타났으며, 에틸아세테이트, 물분획물에서는항균활성이나타나지않다고하였다 (40). 차에탄올추출물에함유된항균성물질은오미자, 신갈나무등과는달리특정용매에만용해되지않고다른용매에도용해되는것으로보아한가지성분이라기보다는여러가지성분이서로복합적으로작용을하는것으로추정된다. 요약국내산야생차를발효정도에따라몇단계의발효차를제조하여일반세균, 젖산균및효모총 8균주에대한항균활성을검색하고, 항균활성물질의미생물에대한최소저해농도, 열및 ph에대한안정성, 에탄올추출물의용매분획별항균활성을분석한결과는다음과같다. 국내산야생녹차의물추출물과에탄올추출물의최소저해농도는그람양성균에서는 B. subtilis가 0.2 mg/ml로가장낮았고, 그람음성균에서는 P. fluorescens 가 0.3~ mg/ ml로가장낮았으며, 젖산균과효모는 1 mg/ml이하의농도에서는항균활성이나타나지않았다. 발효가많이진행된차일수록불발효차인녹차에 비하여항균활성은점점감소하였으며, 에탄올추출물이물추출물보다항균효과가더높았다. 차항균활성물질의열및 ph 안정성은 50~121 o C 및 ph 3~11까지각균주의생육저해환의크기가대조구와비슷하게나타나녹차, 반발효차, 발효차모두열과 ph에안정한것으로확인되었다. 차에탄올추출물을용매분획한결과물분획물에서생육억제효과가가장크게나타났고, 그다음으로는에틸아세테이트분획물, 에테르분획물의순으로항균활성이높았으며, 헥산분획물에서는항균활성을보이지않았다. 각분획물의항균활성은발효가많이진행된차일수록생육저해환의크기가적었으며, 발효도가높은국내산강발효차와중국산홍차의경우에테르분획물에서는항균활성이나타나지않았다. 감사의글 본연구는 2002년도한국과학재단우수여성과학자도약지원연구 ( 과제번호 R ) 의지원으로수행된과제의일부로서연구비지원에감사드리며, 녹차및여러가지발효차를제조하여주신다보원유수용선생님께감사드립니다. 문 1. 정동효, 김종태 차의과학. 대광서림, 서울. p 최성희 우리차세계의차바로알고마시기. 서원, 서울. p Yeo SG, Ahn CW, Kim IS, Park YB, Park YH, Kim SB Antimicrobial effect of tea extracts from green tea, oolong tea and black tea. J Korean Soc Food Nutr 24: Rhi JW, Shin HS Antioxidant effect of aqueous extract obtained from green tea. Korean J Food Sci Technol 25: Senji S, Mujo K, Makoto T, Takehiko Y, Takehiko Y Antibacterial substances in Japanese green tea extract againist streptococcus mutans, a cariogenic bacterium. Agri Biol Chem 53: Muramatsu K, Fukuyo M, Hara Y Effect green tea catechins on plasma cholesterol level in cholesterolfed rats. J Nutr Sci Vitaminol 32: 中林郞, 伊知夫, 板田完三綠茶, 紅茶烏龍茶の化學と機能. 弘學出版社, 東京. p Sugiyama K Antiallergic effects of tea. The 3rd international symposium on green tea, Korean Soc Food Sci Technol, Seoul, Korea. p Yeo SG, Ahn CW, Lee YW, Lee TG, Park YH, Kim SB Antioxidative effect of tea extracts from green tea, oolong tea and black. J Korean Soc Food Nutr 24: Moon JH, Lee JK, Song BH, Park KH Aroma of tea. J Kor Tea Soc 2: Choi SH Characterization of various tea flavor. J Kor Tea Soc 4: Park YH, Won EK, Son DJ Effect of ph on the stability of green tea catechins. J Fd Hyg Safety 17: Cho YS, Kim HS, Kim SK, Kwon OC, Jeong SJ, Lee YM Antimicrobial and bactericidal activity of green tea 헌

10 발효정도에따른국내산야생차추출물의항균활성 157 extracts. J Kor Tea Soc 3: Kim CS, Chung SK, Oh YK, Kim RY Antimicrobial activity of green tea against putrefactive microorganism in steamed bread. Korean Soc Food Sci Nutr 32: Kim BY, Yang WM, Choi J Comparison of caffeine, free amino acid, vitamin C and catechins content of commerical green tea in Bosung, Sunchon, Kwangyang, Hadong. J Kor Tea Soc 8: Park JH, Kim YO, Kug YI, Cho DB, Choi HK Effects of green tea powder on noodle properties. J Korean Soc Food Sci Nutr 32: Hong HJ, Choi JH, Yang JA, Kim GY, Rhee SJ Quality characteristics of Seolgiddok added with green tea powder. Korean J Soc Food Sci 15: Kim MJ, Lee SJ Effect of Korean green tea, oolong tea and black tea beverage on the removal of cadmium in rat. J Korean Soc Food Nutr 23: Lee HS, Son JY Antioxidant and synergist effect of extract isolated from commercial green, oolong and black tea. Korean J Food & Nutr 15: Oh DH, Lee MK, Park BK Antimicrobial activities of commercially available tea on the harmful foodborne organisms. J Korean Soc Food Sci Nutr 28: Choi OJ, Choi KH The physicochemical properties of Korean wild teas (green tea, semifermented tea, and black tea) according to degree of fermentation. J Korean Soc Food Nutr 32: Choi OJ, Rhee HJ, Kim KS The sensory characteristics in Korean wild teas according to the degree of fermentation. J Korean Soc Food Nutr 32: Bauer AW, Kibby MM, Sherris JC, Turck M Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk metheod. Am J Clin Pathol 45: Piddock LJV Techniques used for the determination of antimicrobial resistance and sensitivity in bacteria. J Appl Bacteriol 68: Branch A, Starkey DH, Power EE Diversifications in the tube dilution test for antibiotic sensitivity of microorganisms. Appl Microbiol 13: MacLowry JD, Jaqua MJ Detailed methodology and implementation semiautomated serial dilution microtechnique for antimicrobial susceptibility testing. Appl Microbiol 20: Nakamura S, Kato AM, Kobayashi K New antimicrobial characteristics of lysozymedextran conjugate. J Agric Food Chem 39: Kim YG Antimicrobial activities of Korean and foreign green tea extract. Kor J Env Hlth Soc 21: Kong YJ, Park BK, Oh DH Antimicrobial activity of Quercus mongolica leaf ethanol extract and organic acids against foodborne microorganisms. Korean J Food Sci Technol 33: Kim YD, Kang SK, Choi OJ, Lee HC, Jang MJ, Shin SC Screening of antimicrobial activity of chopi (Zanthoxylum piperitum A.P. DC.) extract. J Korean Soc Food Sci Nutr 29: Kim YD, Kang SK, Choi OJ Antimicrobial activity of coriander (Coriandrum sativum L.) extract. J Korean Soc Food Sci Nutr 30: Ikigai H, Nakae T, HaRa Y, Shimamura T Bactericidal catechins damage the lipid bilayer. Biochimica et Biophysica Acta 1147: Hara Y, Ishigami T Antibacterial activities of tea polyphenols against foodborne pathogenic bacteria. Nippon Shokuhin Kogyo Gakkaishi 36: Sakanaka S, Mujo K, Makoto T, Yamamoto T Antibacterial substances in Japanese green tea extract against Streptococcus mutans, a carcinogenic bacterium. Agric Biol Chem 53: Lee HY, Kim CK, Sung TK, Mun TK, Lim CJ Antimicrobial activity of Ulmus pumila L. extract. Korean J Appl Microbial Biotechnol 20: EIShenawy MA, Marth EH Behavior of Listeria monocytogenes in the presence of sodium propionate. J Food Micraobiol 8: Park CS, Cha MS Comparison of antibacterial activities of green tea extracts and preservatives to the pathogenic bacteria. Korean J Food & Nutr 13: Park CS, Cha MS, Kim ML Changes in the antibacterial activity of green tea extracts in various ph of culture broth against Staphylococcus aureus and Salmonella typhimurium. Korean J Postharvest Sci Technol 8: Shin KH A study on the change of chemical composition and the effect of antimicrobial activity by the degree of fermentation in Korean tea. PhD Dissertation. Sunchon National University, Korea. 39. Lee JY, Min YK, Kim HY Isolation of antimicrobial substance from Schizandra chinensis Baillon and antimicrobial effect. Korean J Food Sci Technol 33: Kong YJ, Kang TS, Lee MK, Park BK, Oh DH Antimicrobial and antioxidative activities of solvent fractions of Quercus mongolica leaf. J Korean Soc Food Sci Nutr 30: (2004 년 12 월 15 일접수 ; 2005 년 1 월 28 일채택 )

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1. 2010 6 1, 2 4 Ⅰ,Ⅱ 2013,, -,. - Human Cell.. -,., Biosand Filter(BSF) - BSF Main Filtering (Biofilm) BSF, BSF ( ),. -, BSF BSF. - BSF BSF ( ),,. BSF -,,,. - BSF,. -. -. -. - 2. BSF -, rrna, BSF. 2. -