Anti-adipogenic Effect of Fermented Coffee with Monascus ruber Mycelium by Solid-State Culture of Green Coffee Beans

Obesity is the leading metabolic disease in industrialized countries and is closely associated with coronary heart disease, hypertension, diabetes, and cancer. The objective of this study was to evaluate the anti-adipogenic effects of two roasted coffee beans, Vietnam robusta (VR) and Ethiopia Mocha Sidamo G2 (ES), as well as fermented coffee beans with Monascus ruber (MR) mycelium on differentiation of 3T3-L1 preadipocytes. Treatments with 1,000 ${\mu}g/mL$ of hot water extract from coffee beans significantly reduced intracellular lipid accumulation. In addition, VR more effectively inhibited transcription factors such as $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, FAS, and aP2 compared to ES. Further, ES fermented with MR showed more effective anti-adipogenic activity than non-fermented ES. These results suggest that VR and ES inhibit adipocyte differentiation which may contribute to their anti-adipogenic properties.

3T3-L1 지방전구세포에서 홍국균 균사체-고체발효 원두커피 추출물의 지방축적 억제효과

본 연구에서는 두 품종의 원두커피와 이를 Monascus ruber 홍국균으로 발효시킨 원두커피 열수추출물의 지방축적 억제활성을 확인하고자 하였다. 세포 내 triglyceride 생성 저해효과 및 주요 전사인자인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$와 FAS 및 aP2의 발현을 측정하기 위해 3T3-L1 지방전구세포에서 성숙 지방세포로의 분화 유도와 함께 베트남 로부스타(VR), 홍국균으로 고체발효 한 베트남 로부스타(MR-VR), 발아현미(10, 20, 30%)를 첨가하여 홍국균으로 고체발효 한 베트남 로부스타(MR-VR10, MR-VR20, MR-VR30), 에티오피아 모카 시다모 G2(ES), 홍국균으로 고체발효 한 에티오피아 모카 시다모 G2(MR-ES), 발아현미(10, 20, 30%)를 첨가하여 홍국균으로 고체발효 한 에티오피아 모카 시다모 G2(MR-ES10, MR-ES20, MR-ES30) 원두커피의 열수추출물을 1,000 ${\mu}g/mL$ 농도로 처리하였다. 연구 결과 대조군과 비교하여 커피추출물을 처리한 모든 실험군에서 유의적으로 지방구 생성이 감소하였다. 베트남 로부스타 품종이 에티오피아 모카 시다모 G2 품종보다 지방구 생성 및 지방분화 전사인자들인 $PPAR{\gamma}$, $C/EBP{\alpha}$, FAS 및 aP2의 발현을 효과적으로 억제하였으며, 에티오피아 모카 시다모 G2 품종의 경우 원두커피 열수추출물을 처리한 실험군보다 홍국균으로 고체발효 한 원두커피의 열수추출물을 처리한 실험군에서 더 높은 지방분화 억제능을 나타냈다. 또한 전사인자들의 발현 정도는 지방분화 억제능의 결과와 유사하였다. 따라서 Monascus ruber 홍국균의 고체배양을 이용한 에피오티아 모카 시다모 G2 발효원두커피는 효과적인 항비만 기능성 식품으로서의 활용가치가 기대되며 로부스타 품종의 경우 다른 품종들보다 저렴한 원가를 감안할 때 베트남 로부스타 발효원두커피는 경제적인 기능성 커피음료 및 기능성 소재로서 산업적인 응용에 좋은 활용가치가 될 것으로 사료된다.