Ginsenoside derivatives and quality characteristics of fermented ginseng using lactic acid bacteria

유산균을 이용한 발효인삼의 ginsenoside 유도체 및 품질특성

This study was done in order to investigate the bioconversion of ginsenoside, as well as the quality characteristics of fermented ginseng, by using lactic acid bacteria. Quality characteristics such as the thin layer chromatography(TLC) pattern, ginsenosides, total phenolic content, electron donating ability, and total sugar of fermenting ginseng and red ginseng were analyzed. The ginsenoside Rg2r, Rh2s and Rh2r of the fermented ginseng and red ginseng for 65 hours at a temperature of $37^{\circ}C$ were not detected. The ginsenoside Rg1 and Re contents have decreased, while the Rh1, Rg2s, Rd, Rg3r, and Rg3s have increased due to fermentation. The ginsenoside Rg3 of the fermented red ginseng has increased and the contents were $114.83{\sim}131.68{\mu}g/mL$ (control $104.56{\mu}g/mL$). The total phenolic content and electron donating ability of the red ginseng have totally decreased after 7 days of fermentation. The total phenolic contents of the fermented ginseng and red ginseng with different lactic acid bacteria did not show any tendency as different strains. The electron donating ability of the fermented ginseng has increased; however, the electron donating ability of the red ginseng has decreased. The total sugars of the fermented ginseng and red ginseng with different lactic acid bacteria have also decreased.

본 연구에서는 ${\beta}$-glucosidase 활성이 있는 유산균주를 이용하여 발효인삼의 ginsenoside 유용 유도체의 전환 검토 및 품질특성 알아보고자 하였다. ${\beta}$-glucosidase 활성 유산균주를 검색하여 인삼 및 홍삼 발효에 따른 TLC 패턴, ginsenoside 함량 변화, 총 페놀성 화합물 함량, 전자공여능 및 총당 함량을 분석하였다. $37^{\circ}C$에서 65시간 발효 후 Rg2r, Rh2s, Rh2r은 모두 불검출되었으며, 인삼 및 홍삼 추출물 발효에서 발효전과 비교하여 Rg1, Re는 감소한 반면, Rh1, Rg2s, Rd, Rg3r, Rg3s는 발효 후 모두 증가한 것으로 나타났다. 홍삼에서 대표적인 성분으로 알려져 있는 Rg3의 경우 홍삼액 발효전 $104.56{\mu}g/mL$에서 발효 후 균주 종류에 따라 $114.83{\sim}131.68{\mu}g/mL$으로 증가하였다. 7일간 발효 후 홍삼액의 총 페놀성 화합물 및 전자공여능은 일부 균주에서는 발효전과 비교하여 감소하다가 다시 증가하는 경향을 나타내기도 하였으나, 발효가 0~7일차까지 진행됨에 따라 전반적으로 약간 감소되는 경향을 나타내었다. 전자공여능은 인삼 추출물 발효액은 발효 후 균주 종류에 따라 증가하는 경향을 보였으나, 홍삼 추출액은 발효 후 낮아지는 경향을 보였다. 인삼 및 홍삼 추출액을 첨가하여 유산균주별로 발효를 실시한 결과 총당 함량은 발효에 따라 감소하는 것으로 나타났다.