Enfluence of Herbal Extract on Lactic Acid Bacteria Growth and Cryoprotectants

생약 추출물이 유산균의 생육 및 동결건조 보호제로서의 효과

  • 최종범 (한경대학교 식품생명공학과 및 식품생물 산업연구소) ;
  • 신용우 (한경대학교 식품생명공학과 및 식품생물 산업연구소) ;
  • 백남수 (한경대학교 식품생명공학과 및 식품생물 산업연구소) ;
  • 김영만 ((주) 메디오젠)
  • Published : 2004.09.01

Abstract

Extract of Eleutherococcus senticosus, Lycium chinensis, Angelica acutiloba and Schizandra chinensis were investigated to determine whether its addition may inflict on growth of lactic acid bacteria, freeze dry and cell viability during the storage. In cultivation with herbal extract, all strains tested did not demonstrate a significant reduction in their cell population, particularly Lactobacillus. acidophilus, L. bulgaricus, L. paracasei. But Schizandra chinensis extract inhibited growth of several strains. Immediately after freeze-drying using the skim milk 10%(w/v), sucrose 5%(w/v) with herbal extract 2.5%(v/v), the percentage viability was about 81.7%, 63.8%, 73.2%, 78.1 % in L. acidophilus, L. bulgaricus, L. paracasei, L. casei respectively. The protective effect of herbal extract to cell damage from freeze-drying was weak in comparison with control. During accelerated storage of freeze-dried lactic acid bacteria, those survival rate decrease rapidly, reaching 8 -18% in one month. But addition of Eleutherococcus senticosus extract in freeze dry of L. acidophilus showed a positive activity in storage.

가시오가피, 구기자, 당귀, 오미자의 열수 추출물이 유산균의 생육과 동결건조시 보호제로서의 역할 및 동결건조된 유산균원료의 저장 시 생존율에 미치는 영향을 조사하였다. MRS 배지에 생약 추출물을 첨가한 경우 유산균주 16종에 대하여 가시오가피, 구기자, 당귀 및 오미자 추출물을 MRS broth에 각각 50%(v/v)씩 첨가한 배지에서의 생육상태를 조사하였다. 가시오가피 추출물을 첨가한 경우 L. acidophilus, L. bulgaricus, L. paracasei, L. casei, L. pentosus 균주가 생육이 양호하였으며 구기자 추출물을 첨가한 경우 L. acidophilus, L. bulgaricu L. paracasei 등이 양호하였고 당귀 추출물에서는 L. acidophilus, L. bulgaricus, L. casei, L. plantarum, L. lactis 등이 잘 생육하였으며 오미자 추출물에서는 L. acidophilus, L. rhamnosus, L. pentosus 등이 양호하였다. 기본 동결보호제로 조성으로 구성된 skim milk 10%(w/v)와 sucrose 5%(w/v)에 생약 추출물 2.5%(v/v)를 첨가한 경우 동결건조 직후 생존율은 L. acidophifus, L. bulgaricus, L. paracasei, L. casei가 평균 각각 81.7%, 63.8%, 73.2%, 78.1%를 나타냈다. 동결건조한 유산균 원료를 온도 4$0^{\circ}C$, 습도 70% 유지하는 항온항습기에서 한달간 방치시킨 후 생존율은 L. acidophilu의 경우 대조군에 비해 약 6%, L. paracasei와 L. bulgaricu의 경우 약3%의 생존율 증가를 보여 가혹조건에서 균의 생존율을 연장시키는데 역할을 하는 것으로 보이며, 구기자 추출물을 2.5% 첨가하여 동결건조 한 균 원료의 경우 L. paracasei에서 약 1.5% 정도 증가를 나타냈으며 L. aoidophilus와 L. bulgariolis에서는 약 1% 정도 감소하는 경향을 보였다. 특히, 구기자 추출물의 경우 L. acidophilus와 L. bulgaricus에서 당귀 추출물의 경우 L. bulgaricu와 L. casei에서 동결 보호제로서 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

Keywords

References

  1. 문관심. 약초의 성분과 이용, pp.430, 일월서각. 1991
  2. 생약학연구학회지. 현대생약학, pp.336, 학창사. 1993
  3. Li, SZ (Ming dynasty) 'Ben-Cao Gong-Mu' People Health Publisher, PP. 1711. 1978
  4. Nishiyama, N, Chu, PJ and Saito, H. An herbal prescription, S-113m, consisting of biota, hinseng and schizandra, improves learning performance in Senescenes accelerated mouse. Biol. Pharm. BuH. 19(3): 388-393. 1996 https://doi.org/10.1248/bpb.19.388
  5. Hsieh, MT, Tsai, ML, Peng, WH and Wu, CR. Effects of Fructus schizandrae on Cyc10heximideinduced amnesia in rats. Phytother. Res. 13(3):256-257. 1999 https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1573(199905)13:3<256::AID-PTR435>3.0.CO;2-H
  6. Molokovskii, DS, Davydov, VV and Tiulenev, VV. The action of adaptogenic plant preparations in experimental alloxan diabetes. Probl. Endokrinol(MosK). 35: 82-87. 1987
  7. Zhu, M, Lin, KF, Yeung, RY and Li, RC. Evaluation of the protective effects of Schizandra chinensis on Phase I drug metabolism using a $CCl_4$ intoxication model. J. Etharopharmacol. 67(1):61-68. 1999 https://doi.org/10.1016/S0378-8741(98)00210-4
  8. Herandez, DZ, Hancke, JL and Wikman, G. EvaIuation of the anti-ulcer and antisecretory activity of extracts of Aralia etata root and Schizandra ehinensis fruit in the rat. J. Ethanopharmacol 23(1): 109-14. 1988 https://doi.org/10.1016/0378-8741(88)90120-1
  9. Nomura, M, Nakachiyama, M, Hida, T, Ohtaki, Y, Sudo, K, Aizawa, T, Aburada, M and Miyamoto, Y. GomisinA. a lignan component of Schizandra jrucyus, inhibits development of preneoplastic lesions in rat liver by 3'-methy1-4-dimethy1amino- azobenzene. Cancer Lette. 76(1):11-18. 1994 https://doi.org/10.1016/0304-3835(94)90128-7
  10. Panossion, AG, Oganessian, AS, Ambartsumian, M, Gabrielian, ES, Wagner, H and Wikman, G. Effects of heavy physical exercise and adaptogens on nitricoxide content in human saliva. Phytomedicine 6(1): 17-26. 1999 https://doi.org/10.1016/S0944-7113(99)80030-0
  11. Brekhmann, II and Paradymov, ID, New substances of plant origin which increase nonspecific resistance. Ann. Rev. Pharmaco. 9:419-430. 1969 https://doi.org/10.1146/annurev.pa.09.040169.002223
  12. Yoon, BT, Lee, SW, Shin, KS, Choi, WH, Hwang, SH, Seo, SH, Kim, SH and Park, WM. Effect of hot water extract from Acanthopanax senticosus on systemic anaphylaxis. Korean J. Food Sci. Technol. 34:518-523. 2002
  13. Glatthaar, Saalmuller, B, Sacher, F and Esperester, A. Antiviral activity of an extract derived from roots of Eleutherococcus senticosus. Antiviral Res. 50:223-228. 2001 https://doi.org/10.1016/S0166-3542(01)00143-7
  14. Deyama, T, Nishibe, S and Nakazawa, Y. Constituents and pharmacological effects of Eucommia and Siberian ginseng. Acta Pharmacol Sin. 22:1057-1570. 2001
  15. Szolomicki, S, Samochowiec, L, Wojcicki, J and Drozdzik, M. The influence of componento of EIeutherococcus senticosus on cellular defence and physical fitness in man. Phytotherapy Res. 14:30-35. 2000 https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1573(200002)14:1<30::AID-PTR543>3.0.CO;2-V
  16. Szolomicki, S, Samochowiec, L, Wojcicki, J and Drozdzik, M. The influence of componento of EIeutherococcus senticosus on cellular defence and physical fitness in man. Phytotherapy Res. 14:30-35. 2000 https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1573(200002)14:1<30::AID-PTR543>3.0.CO;2-V
  17. Her, J. Drient Medicine Handbook. pp.1966. Pubin Press. 1999
  18. Lee, SJ. A Botanical List, pp.1206-1210. Gomoonsa. 1987
  19. Tang, W and Eisenbrand, G. Chinese Drugs of Plant Origin. pp.633. Springer Verlag. NY. 1986
  20. Shah, N. Lactobacillus acidophilus and lactose into lerance, a review. ASEAN Food J., 9:47-54. 1994
  21. Giboson, GR and Roberfroid, MB, Dietary modulation of the humman colonic microbiota. introducing the concept of prebiotics. J. Nutr. 125(6):1401-12. 1995