Physicochemical properties and antioxidant activities of Streptococcus thermophilus KCCM 3782 strain fermented Cordyceps militaris grown on Tenebrio molitor

갈색거저리 동충하초의 Streptococcus thermophilus KCCM 3782 유산균 발효에 따른 물리화학적 특성과 산화방지 활성 비교

This study aimed to provide basic evidence regarding the development of materials by analyzing the physicochemical properties and antioxidant activities of Streptococcus thermophilus KCCM 3782 strain-fermented Cordyceps militaris grown on Tenebrio molitor. Among the solvents tested, DPPH radical scavenging activity was the highest in the hot water-extracted sample after 30 min of extraction. Moisture content decreased, whereas crude protein and fat content increased, after lactic acid bacteria-mediated fermentation. Sodium, magnesium, calcium, and zinc contents increased, with potassium levels attaining the maximum value, whereas free amino acid content decreased after the fermentation. Among Hunter's color values, a value increased to $66.7{\rightarrow}149.92$ after fermentation, whereas the L and b values decreased to $15.79{\rightarrow}-15.75$ and $54.45{\rightarrow}0.01$, respectively. Cordycepin content assay increased from 7.02 mg% to 8.66 mg%. The DPPH free radical scavenging activity of the fermented product was 91.92 EDA%, which was higher than that of the extract (84.69 EDA%). The ABTS free radical scavenging and superoxide dismutase (SOD) activities were also higher in the fermented products.

본 연구는 갈색거저리 동충하초 열수 추출물의 유산균 발효에 따른 항산화 활성에 대해 연구하였다. 갈색거저리 동충하초의 열수 추출물과 주정 농도별 추출물의 DPPH 자유 라디칼 소거 활성을 측정한 결과 열수 추출물이 74.81 EDA%로 가장 높았고 $80^{\circ}C$에서 30분 추출이 76.49 EDA%로 가장 높은 활성을 보였다. 7가지 프로바이오틱스 유산균주를 갈색거저리 동충하초 열수 추출물에 첨가하여 배양 시간별로 DPPH 자유 라디칼 소거 활성을 측정한 결과는 S. thermophilus 균주가 배양 6시간째 80.01 EDA%로 가장 높게 나타나 갈색거저리 동충하초 발효 우수 균주로 최종 선정하였다. 갈색 거저리 동충하초 열수 추출물의 유산균 발효 전 후 일반성분 조성 변화는 수분이 $85.27{\rightarrow}68.54%$로 감소하였고, 조단백질은 $2.97{\rightarrow}3.56%$, 조지방은 $0.32{\rightarrow}1.08%$로 증가하였다. 무기성분은 K가 5.92 mg%로 가장 높은 함량을 보였고, Na, Mg, Ca 및 Zn 모두 발효 후 증가하였으며, 총 유리아미노산 함량은 물 추출물 10,221.02 mg%, 유산균 발효물 9,458.66 mg%로 물 추출물의 함량이 더 높게 나타났다. 갈색거저리 동충하초의 지표물질로 알려진 cordycepin은 발효를 통해 7.02 mg%에서 8.66 mg%로 증가하였다. 발효 전 후에 따른 색도를 측정한 결과 발효 후 a 값은 $66.72{\rightarrow}149.92$로 증가 하였고, L 값과 b 값은 각각 $15.79{\rightarrow}-15.75$, $54.45{\rightarrow}0.01$로 발효 후 감소하였다. 갈색거저리 동충하초 열수 추출물의 유산균 발효에 따른 DPPH 자유라디칼 소거능을 측정한 결과 발효 전 84.69 EDA%에서 발효 후 91.92 EDA%로 증가 하였으며, $ABTS^+$ 자유 라디칼 소거 활성과 SOD 활성 또한 발효 후 증가하는 것을 확인하였다.