동아대학교 연구실에서 보관 중인 10가지 균주를 이용해 대두콩 발효를 수행하여 콩 발효물의 혈정용해효소 활성을 알아보기 실험을 진행했다. 그 결과 FYA와 FBA에서 FSB에 비해 높은 혈전용해 활성을 나타내었다. 반면 이 셋은 형태학적 측면에서는 큰 차이가 발견되지 않았다. 또, 항산화능에 직접적으로 기여하는 총 페놀과 단백질 및 당 함량면에서는 FYAE가 FSBE 보다 높은 수치를 나타내었다. 그리고 추출물의 지질과산화 억제능을 측정한 결과 FBAE와 FYAE는 2차 산화물의 생성억제제로 유효하다는 결론을 얻었다. 따라서 아가콩을 이용한 발효물이 항혈전, 항산화 식품으로 높은 이용 가능성이 있음을 알수 있다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>혈전용해효소 생산 균주의 선별 및 혈전용해 활성</h2> <p>콩 발효물의 혈전용해효소 활성을 알아보기 위하여 동아대학교 연구실에서 보관 중인 10가지 균주(Bacillus. sp LC-1, LC-3, LC-5, CKJ, #15, #18, #20, #38, BB-1, sm26 를 이용하여 대두콩(SB) 발효를 수행하였다. 그 결과, Fig. 1에 나타낸 것과 같이 Bacillus sp. sm26로 발효한 발효물의 혈전용해효소가 \( 4.80 \pm 0.3 \mathrm{unit} / \mathrm{ml} \)로 가장 높은 혈전용해 활성을 나타내었고 이 결과를 토대로 Bacillus sp. sm 26을 이용하여 YA 및 BA를 발효시키고 발효물의 혈전용해 활성을 조사하였다. 그 결과, FYA에서는 \( 6.38 \pm 0.5 \mathrm{unit} / \mathrm{ml}, \) FBA에서는 \( 6.82 \pm 0.5 \mathrm{unit} / \mathrm{ml} \)의 혈전용해 활성을 나타내었으며 이는 발효 대두인 FSB에 비하여 각각 1.3배와 1.4배 높은 혈 전용해 활성을 나타내었다. 한편, FSB, FYA, FBA의 형태학적인 측면에서는 큰 차이점을 나타내지 않았으며 특히 시판의 콩 발효물인 낫토와도 차이점은 발견되지 않아 아가콩이 혈전용해 효소의 생산적인 측면과 형태학적인 측면에서도 적합한 재료인 것으로 사료된다.</p> <h2>총 페놀, 단백질 및 당 함량 분석</h2> <p>페놀화합물은 구조식에 hydroxyl group을 소유하며, 공명 안정화된 구조로써 전자를 수용하는 기작으로 항산화능에 직접적으로 기여한다. 발효 추출물들의 총 단백질, 당, 페놀 함량의 정량 분석 결과는 Table 2와 같다. 항산화 효능에 깊은 관여를 하고 있는 총 페놀 함량은 FYAE에서 \( 135.9 \pm 17.8○ \) \( \mathrm{g} / \mathrm{ml}\)로 나타났으며 이는 FSBE보다 2 배 높은 함량을 지니고 있는 것으로 나타났다. 총 단백질의 함량은 FYAE가 22.5±4.6\( \mathrm{g} / \mathrm{ml} \)로, FSBE 보다 5배 많은 단백질 함량을 보였다. 또한, 총 당 함량은 FBAE가 \( 108.9 \pm 25.3 \mathrm{~g} / \mathrm{ml} \)로 FSBE보다 2배 많은 함량을 나타내었다.</p> <h2>Free radical scavenging activity</h2> <p>추출물의 항산화 효능을 DPPH에 대한 전자 공여능(electron donation ability, \%)으로 측정하였다. 전자공여작용은 활성 라디칼에 전자를 공여하여 식품들의 지방 산화작용을 억제하는 하고, 생체에서는 활성 라디칼에 의한 세포 손상과 노화를 억제한다. 추출물의 DPPH radical scavenging 활성의 결과는 Fig. 3와 같다. 추출물의 DPPH radical scavenging 활성은 농도의존적으로 농도의 증가에 따라 활성도 증가하였고 FBAE의 농도가 \( 1 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \)일 때 \( 79 \% \)로 가장 높게 나타났으며 FYAE도 \( 57 \% \)로 나타나 FSB에 비해 최대 2배 가량 높게 나타났다. 대조구로 사용된 gallic acid, BHA, BHT의 경우, 추출물과 동일하게 \( 1.0 \sim 0.1 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \)의 농도로 측정하였을 때, gallic acid와 BHA는 모든 농도에서 \( 83 \% \) 이상의 높은 활성을 나타내었고, BHT는 \( 1 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \)의 농도에서 \( 83 \% \)의 활성을 보였으나 농도가 낮아질수록 그 활성이 다른 대조구에 비해 급격히 낮아졌다.</p> <h2>Reducing power activity</h2> <p>활성 산소종 및 유리기에 전자를 공여하는 능력인 환원력은 항산화능과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있는데 이는 항산화 활성에 주요한 인자로 작용한다. 일반적으로 환원력이 큰 것일수록 전자공여능이 높다고 알려져 있고 전자공여능은 phenol성 물질에 대한 항산화 효능의 지표라고 할 수 있다. 발효 콩 추출물의 환원력을 Fig. 4에 나타내었다. 추출물의 농도가 높아질수록 환원력은 증가하였으며, \( 1 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \)의 농도에서 FBAE가 \( 0.85 \pm 0.23 \)로 가장 높은 환원력을 나타내었으며 이는 대조구와 비슷한 환원력을 보였다. 또한, FYAE도 \( 0.55 \pm 0.42 \)로 FSB의 \( 0.45 \pm 0.11 \) 보다 높게 나타났다. 그러나 추출물의 농도가 줄어들수록 대조구에 비해 농도 의존력이 떨어지며 환원력은 감소하는 것으로 나타났다.</p> <h2>\( \beta \)-Carotene-linoleic acid activity</h2> <p>추출물의 지질과산화 억제능을 \( \beta \)-carotene이 함유된 linoleic acid emulsion계에서 측정하였다(Fig. 5). 모든 추출물들 이 농도에 의존적인 지질과산화 억제능을 지니고 있었고 특히 FBAE의 경우에는 대조구인 galic acid, BHA와 비교하여 지질 과산화 억제능이 대등하게 나타났으며 \( 1 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \)의 농도에서 \(93\% \)로 galic acid와 BHT보다 높게 나타났다. 또한 FSBE와 비교하면 FBAE가 FSBE보다 3배 정도 높은 활성을 나타냈고 FYAE는 2.5배 높은 활성을 나타내었다. 생체 내에서 \( \mathrm{Fe} \)과 같은 금속류는 과산화수소와 빠르게 반응하여 hydroxyl radical 을 형성함으로써 2차 산화가 진행되는데, 세포막의 지질과산화 반응이 radical에 의해 진행되고 생체 내 DNA의 손상까지 초래한다는 것을 볼 때, hydroxyl radical 소거 및 지질과산화 억제능이 우수한 FBAE와 FYAE는 2차 산화물의 생성억제제로 유효할 것으로 사료된다.</p> <h2>Hydrogen peroxide activiy</h2> <p>과산화수소에 대한 추출물의 소거능 효과를 Fig. 6에 나타내었다. Hydrogen peroxide \( \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{2}\right) \)는 세포에 대하여 독성물질로 작용하며 전이 금속이온과 함께 활성산소 종들을 생산하며, 체내의 항산화 방어효소들의 작용으로 물로 전환되어 분해된다. 추출물의 \( 1 \mathrm{mg} / \mathrm{ml} \) 농도에서는 FBAE가 \( 82 \% \)로 이는 FSBE와 비교해 4배 높은 효과를 나타내었으며 FYAE의 경우에도 FSBE보다 2.5배 높은 효과를 나타내어 FSBE에 비해 과산화수소 소거능이 뛰어 났으며 농도 의존적으로 활성의 증가를 나타내었다. 또한, galic acid, BHA, BHT와 과산화수소 제거 효과를 비교하였을 때 FBAE의 경우 그 효과가 높은 농도에서 대조구와 비슷한 효과를 나타내었다.</p> <p>이상의 결과에서 기능성 콩 발효물인 FYA와 FBA는 FSB에 비하여 높은 혈전용해 활성을 나타내었으며 발효 콩 추출물인 FYAE와 FBAE도 FSBE에 비하여 높은 항산화 효능을 지니고 있었다. 특히, FBAE는 FYAE에 비하여 항산화 효능에 깊은 영향을 미치는 총 페놀성 화합물의 함량이 적었음에도 월등한 항산화 효능을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 이는 FBAE에 존재하는 안토시아닌이 항산화 효능에 영향을 미치고 있는 것으로 사료되며 앞으로 아가콩을 이용한 발효물이 좋은 천연 항혈전과 항산화 식품으로서 높은 이용 가능성을 시사하였다.</p>