주름개선 효과가 있는 미역귀 발효물의 제조 및 특성

Abstract

This study was aimed to evaluate the availability of Undaria Pinnatifida sporophyll. Undaria Pinnatifida sprophyll is a reproductive organ that produces spore of Undaria Pinnatifida which is a species of brown seaweed. In this study, the condition of lactic acid bacterial fermentation with Undaria Pinnatifida sporophyll was established to make γ-aminobutyric acid content maximized, and investigated the usuage as anti-wrinkle ingredient in cosmetics. The grinded Undaria pinnatifida spotophyll was added to water at a ratio of 1:15(w/w) and 0, 1, 2, 3%(w/w) of D-glucose and yeast extract combination. To make the fermented Undaria pinnatifida spotophyll extract, Lactobacillus brevis KCTC 3102 was used as a starter of fermentation. Lactic acid bacteria culture broth was added to the solution at a concentration of 1%(v/w) and incubated at 35℃, and samples were taken every 12 hours. The number of viable cells and pH were more affected by content of nitrogen source than that of carbon source. Also, the sample with higher concentration of nitrogen source showed higher total polyphenol content. 67.0 mg PGE/mL of total polyphenol was determined in solution with 3% of yeast extract after 24 hour fermentation. Antioxidant activity was determined by assaying levels of radical scavenging activity against 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH). It showed similar tendency of total polyphenol content in all samples. Fermented with 3% D-glucose and 3% yeast extract for 72 hours showed the highest GABA content by enzymatic GABase assay. Compared with HPLC analysis, there was no significant difference. The collagenase inhibition was 186% in fermented Undaria Pinnatifida sporophyll extract with 3% D-glucose and 3% yeast extract for 72 hours. From these results, fermented Undaria Pinnatifida sporophyll by lactic acid bacteria could be used for a useful ingredient as cosmeceuticals.

미역귀는 미역의 생식기관으로, 다양한 기능성 성분이 함유되어 있지만 식품으로서의 가치가 낮아 대부분 버려지는 부분이다. 본 연구에서는 이러한 미역귀의 기능성 소재를 최대화하기 위하여 유산균 발효를 시행하였고, 발효 기간 동안의 이화학적 특성 변화를 측정하였다. 또한 γ-aminobutyric acid의 생성량을 측정한 후 이를 통해 주름개선 효과를 확인하였다. 미역귀 발효 추출물은 D-glucose와 yeast extract 함량을 각각 0, 1, 2, 3%로 조절하여 제조하였다. 발효 균주로는 Lactobacillus brevis KCTC 3102를 사용하였고, 9.0 Log/CFU mL 농도를 추출물 함량의 1%로 접종하여 72시간동안 발효를 진행하였다. 유산균의 증식 및 pH는 D-glucose보다 yeast extract의 농도에 의한 차이가 더 크게 나타났다. 3%의 D-glucose와 yeast extract를 각각 첨가한 발효물이 균의 생육 및 pH 감소가 가장 두드러지게 확인되었다. 미역귀 발효 추출물의 발효 시간당 총 당 함량은 시간에 따라 계속 감소하였다. 당의 함량은 유산균의 증식과 유의적인 관계를 보였으며, 균의 생육이 가장 높았던 3%의 D-glucose와 yeast extract를 각각 첨가한 발효물에서 1.48±0.03% 감소하여 가장 큰 감소폭을 나타내었다. 총 폴리페놀 함량은 발효 시간에 따라 증가하여 48시간 이후 감소하였다. 이러한 경향은 DPPH radical 소거 활성에서도 동일하게 나타났다. GABA 함량은 발효 시간에 따라 점차적으로 증가하였으며, D-glucose 함량에 관계없이 yeast extract 함량이 높을수록 생성량이 많아짐이 확인되었다. 최대 46.56±0.46 μg/mL의 함량을 나타냈으며, 이는 HPLC를 이용한 GABA의 정량 결과와도 유의적인 차의를 보이지 않았다. 따라서 모든 생리활성 분석 결과를 통해 3%의 D-glucose와 yeast extract를 각각 첨가한 발효물을 이용하여 collagenase activity와 % inhibition을 측정하였다. 샘플에서는 약 180%의 collagenase 활성 저해율을 나타내어 피부 주름개선에 효과적인 것으로 나타났다. 미역귀의 유산균 발효는 미역귀의 고부가가치화는 물론 다양한 생리활성을 통하여 기능성 화장품의 원료로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.