Effect of Monascus Fermentation on Content of Monacolin K and Antioxidant Activities of Germinated Brown Rice

This study was performed to investigate the changes in monacolin K content and antioxidant activities of Monascus-fermented brown rice with different germination temperatures and periods. Brown rice was germinated at 32, 35 and $37^{\circ}C$ for 1~4 days, after white rice (WB), brown rice (BR), and germinated brown rice (GBR) were fermented with M. pilosus 305-9 at $30^{\circ}C$ for 20 days. The redness, yellowness and Monascus pigments increased after germination. Total monacolin K content increased from 215.85 mg/kg of BR to 1,263.04 mg/kg of GBR ($32^{\circ}C$/1 day), whereas monacolin K content decreased with increase in germination period. Citrinin was not detected in any of the samples. Total polyphenol (TPC) and flavonoid contents (TFC) increased with increase in germination temperature and period, whereas electron donating ability (EDA) and total antioxidant activities (TAA) decreased due to reduction of Monascus pigment content. The TPC and TFC showed the highest values (13.80 mg/g and 1.30 mg/g, respectively) in GBR ($37^{\circ}C$/4 day), whereas EDA and TAA showed the highest values (22.16 mg Trolox equivalent/g and 62.27 mg ascorbic acid equivalent/g, respectively) in GBR ($32^{\circ}C$/1 day). These results indicated that the optimal germination temperature and period for increasing monacolin K content and antioxidant activities was found to be at $32^{\circ}C$ for 1 day. In addition, it was found that M. pilosus 305-9 was a useful strain for increasing monacolin K content without producing citrinin in functional foods and pharmaceutical industrial regions.

홍국균 발효가 발아현미의 Monacolin K 함량과 항산화 활성에 미치는 영향

발아 온도와 기간에 따른 발아현미 홍국배양물의 홍국색소, monacolin K, citrinin 및 페놀 화합물 생성량과 항산화 활성 변화를 조사하였다. 발아 기간이 증가함에 따라 명도는 증가하였으나 적색도와 황색도는 감소하였고, 적색($A_{500}$), 오렌지색($A_{470}$) 및 황색($A_{400}$) 색소 생성량도 동일한 경향이었다. 총 monacolin K는 현미(215.85 mg/kg)가 백미(40.41 mg/kg)보다 높았으며, $32^{\circ}C$에서 1일간 발아시킨 발아현미 (1,263.04 mg/kg)에서 가장 높은 함량을 보였으나 발아 기간이 증가함에 따라 감소하였다. 곰팡이 독소인 citrinin은 모든 처리구에서 검출되지 않았다. 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 발아 온도와 기간이 증가함에 따라 유의적으로 증가하여 $37^{\circ}C$에서 4일간 발아시킨 발아현미에서 13.80 mg/g과 1.30 mg/g으로 가장 높았다. 전자공여능과 총 항산 화력은 발아에 의해 증가되어 $32^{\circ}C$에서 1일간 발아시킨 발아 현미에서 각각 22.16 mg TE/g과 62.27 mg AAE/g으로 가장 높았으나 발아 기간이 증가함에 따라 감소하였다. 이상의 결과로부터 홍국색소와 monacolin K 생성량을 증가시키기 위한 기질로 발아현미가 유용하며, 배양에 사용된 Monascus pilosus 305-9는 citrinin을 생성하지 않고 monacolin K 생성량을 증가시켜 식품의 기능성 증진용 소재 및 균주로서의 활용이 기대된다.