Evaluation of Antimicrobial Activity of Steamed and Fermented Asparagus cochinchinenesis

증숙 및 발효한 천문동의 항균활성과 특성

This study was carried out to investigate antimicrobial activity and characteristics of Asparagus cochinchinenesis which was steamed and fermented with lactic acid bacteria. A. cochinchinensis was prepared to steaming process which was washed and freeze dried. A. cochinchinensis was steamed at $95^{\circ}C$ for 12 h and dried by hot air at $50^{\circ}C$ for 24 h. After steaming process, A. cochinchinensis was fermented with lactic acid bacteria (Leuconostoc mesenteroides 4395, Lactobacillus sakei 383 and Lactobacillus plantarum KCCM 11322). Ethyl acetate extracts of fermented A. cochinchinensis had antimicrobial activities for the respiratory disease bacteria (Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli). A. cochinchinensis had highest antimicrobial activity for the P. aeruginosa which fermented with L. mesenteroides 4395. The minimum inhibition concentration (MIC) of A. cochinchinensis fermented with L. mesenteroides 4395 was 10 mg/mL for S. aureus, S. epidermidis, E. coli and 5 mg/mL for P. aeruginosa. The MIC of A. cochinchinensis fermented with L. sakei 383 and A. cochinchinensis fermented with L. plantarum KCCM 11322 were the same. Total sugar was decreased from $863.33{\pm}17.47mg/mL$ to $722.67{\pm}5.51mg/mL$ during the steaming process. But reducing sugar was increased from $99.36{\pm}1.32mg/mL$ to $109.29{\pm}2.71mg/mL$ during the steaming process. Total sugar was decreased to 301.50-361.42 mg/mL and reducing sugar was decreased to 27.39-62.20 mg/mL during the fermentation process.

본 연구에서는 증숙처리 후 발효를 통해 천문동 에틸아세테이트 추출물의 항균활성이 증가하는지 알아보고자 하였다. 선행연구에서 S. aureus와 P. aeruginosa에 대한 항균활성이 나타나지 않았던 L. plantarum KCCM 11322로 발효한 천문동의 경우 증숙 처리 후 발효를 하였을 때 25 mg/mL 추출물 농도에서 생장 저해환이 나타났다. 증숙 후 발효한 천문동의 최소저해농도를 측정한 결과 선행연구에서 L. mesenteroides 4395로 발효한 천문동 추출물의 경우 최소저해농도가 25 mg/mL였으나 증숙 처리 후 발효시 10 mg/mL인 것으로 나타났다. P. aeruginosa에 대한 최소저해 농도는 증숙 처리 후 발효하였을 때 모든 추출물이 5 mg/mL인 것으로 나타났다. 이를 통해 천문동을 증숙 처리 후 발효를 하면 증숙 처리 하지 않고 발효한 천문동 보다 항균활성이 개선될 수 있을 것으로 사료되며 이는 증숙 처리를 통해 항균활성이 있는 것으로 보고된 폴리페놀과 플라보노이드의 함량이 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 총 당의 경우 증숙 처리시 감소되는 것으로 나타났고 환원당의 경우 증숙 처리를 통해 증가한 것으로 나타났다. 발효 후 총당과 환원당은 모두 크게 감소하여 젖산균의 발효를 통해 당이 소비된 것으로 사료된다. 발효에 따른 pH 및 산도의 변화는 L. plantarum KCCM 11322로 발효하였을 때 L. mesenteroides 4395와 L. sakei 383로 발효한 것 보다 완만하게 변화하였으며 수분 및 회분은 발효균주에 따른 차이가 나타나지 않았다.