Quality Characteristics and Inhibition Activity against Helicobacter pylori KCCM 40449 of Liquorice Yogurts Manufactured by Exopolysaccharide Producing Lactic Acid Bacteria

This study was carried out to fortify the antimicrobial activity of yoghurt by adding liquorice extract to it. The liquorice extracts (1 mg/mL) showed relatively high antibacterial activity against H. pylori KCCM 40449 (p < 0.05). The solvent liquorice extracts of minimal inhibitory concentrations (MIC) against H. pylori KCCM 40449 were 25- 100 ${\mu}g$/mL. Lactobacillus amylovorus DU-21 with high EPS production ability were inoulated to milk after the addition of different amounts of liquorice extracts (0.0%, 0.05%, 0.1% and 0.2%). The physico-chemical characteristics of yoghurts added with liquorice extracts were examined. The initial pH, titratable acidity, viscosity and viable cell counts of the yoghurt added liquorice extracts were 3.41-3.51, 1.021-1.091%, 1,686-1,930 cp and 9.41-9.38 Log CFU/mL, respectively. The viscosity and syneresis of yoghurt were better than that of the control. Antimicrobial activity against H. pylori KCCM 40449 increased with increasing addition of liquorice extract. However, the sensory score of yoghurt added with different amounts of liquorice extracts was lower than that of the control (p < 0.05). As a result of the sensory evaluations, the flavor, taste, texture, color and overall acceptability of the yoghurt with 0.05% liquorice extract were found to be much better than those of the other groups (p < 0.05). Overall, the optimal amount of liquorice extract added in the manufacture of yoghurt was 0.05% of the total weight. Further studies on increment of antimicrobial activity and palatability of liquorice extract added yoghurt are necessary.

Exopolysaccharide 생성 유산균을 이용한 감초 추출물 첨가 Yoghurt의 품질특성 및 Helicobacter pylori KCCM 40449 억제활성

Yoghurt는 쉽게 접할 수 있는 기호성 식품으로 생체 조절 기능을 갖는 기능성과 다양한 맛을 부여할 수 있는 퓨전성을 동시에 강화시킬 수 있기 때문에 여러 가지 기능성 소재들을 첨가하여 새로운 yoghurt를 개발하기 위한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 연구는 probiotics 유산균이 생성하는 천연의 세포 외 다당류(EPS; exopolysaccharide) 를 이용하여 품질이 개선된 Helicobacter pylori을 억제하는 기능성 yoghurt를 제조하고자 우리나라의 식품공전에 식물성 재료로 허가되어 있어 사용 시 안전성에 문제가 없으며 전래된 여러 효능에 착안하여 감초를 이용한 기능성 yoghurt를 개발을 검토하였다. 감초 용매 추출물(1 mg/mL)의 H. pylori KCCM 40449에 대한 항균 활성을 측정한 결과, 40% methanol 추출물은 13.2${\pm}$0.6 mm, 40% ethanol 추출물은 14.0${\pm}$0.2 mm, 80% ethanol 추출물은 14.3${\pm}$0.3 mm, 40% isopropanol 추출물은 15.1${\pm}$0.3 mm의 생육저지환을 나타내었으며(p < 0.05), 최소 저해 농도(Minimum Inhibitory concentration: MIC)는 각 용매 추출물의 경우 25-100 ${\mu}g$/mL로 나타났다. 40% 에탄올 감초 추출물을 우유 배지에 0.05, 0.1, 0.2%(v/v)의 농도로 첨가하고 Lactobacillus amylovorus DU-21을 접종하여 37${^{\circ}C}$에서 72시간 동안 발효시키면서, yoghurt의 이화학적 특성 및 관능적 특성을 관찰하였다. pH는 균 접종 직후, 6.44-6.47에서 72시간 발효 후, 3.41-3.51를 나타내었으며, 적정산도는 0.109-0.111%에서 1.021-1.091%로 변화하였다. 점도와 syneresis를 측정한 결과, yoghurt의 점도는 발효 12시간까지 모든 실험구가 급격히 증가하였으며, 그 이후 24시간까지 증가 폭이 다소 둔화된 후, 72시간까지 완만한 증가 양상을 나타내었다. Syneresis는 발효 시간이 증가할수록 감소하였다. 72시간 발효 하였을 때, 감초추출물 0.2% 첨가구에서 12.0${\pm}$0.4%로 가장 적은 값을 나타내었다. 산생성이 진행됨에 따라 점도가 증가하였으며 syneresis가 감소하는 것을 알 수 있었다. Yoghurt의 Helicobacter pylori KCCM 40449에 대한 항균활성은 첨가군에서 항균활성이 뚜렷이 나타났다(p < 0.05). 이러한 결과는 yoghurt 상등액의 낮은 pH에 의한 영향이라기 보다는 발효 중, 생성된 항균성 물질과 첨가된 감초 추출물의 영향이라고 판단된다. 발효유의 관능 검사를 실시한 결과 모든 배양시간에서 첨가구들이 대조구에 비하여 낮은 점수를 받았다(p < 0.05). 이는 감초 특유의 향과 맛에 대해 익숙하지 않는 점과 과도한 산 생성으로 인해 오히려 기호도를 낮춘 것으로 사료된다. 관능검사 결과, 40% 에탄올 감초 추출물을 0.05% 함유한 yoghurt의 향, 맛, 조직감, 색택 및 전반적인 기호도가 다른 처리군에 비하여 월등히 높았다. 이에 감초 추출물을 함유한 yoghurt의 제조 시, 적절한 감초 추출물의 배합비율은 총 중량대비 0.05%인 것으로 판단된다. 식물자원에는 다양한 생리활성물질들이 서로 상호작용하면서 혼합되어 있는 형태로 다양한 질환에 대한 조합치료 (combination therapy)에 이용될 수 있으며, 생체 내에서 다중 타겟에 영향을 미치므로 식물작원에 함유되어 있는 다양한 성분이 함유되어 있는 조추출물(crude extract), 용매분획물(solvent fraction)을 의약품으로 이용하거나, 이로부터 분리된 단일성분 화합물 또는 이에 대한 유도체를 합성하여 새로운 의약품에 대한 개발이 시도되고 있다. 감초의 지표성분이며, H. pylori에 대한 항균활성이 있는 glycyrrhizin은 비당질의 고감미에 속하는 천연 감미료로서 설탕의 약200배의 감미를 가지고 있으며, 항산화성을 가지고 있어서 식품 성분의 산화를 방지하여 품질을 안정화시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있기 때문에 H. pylori 억제능 이외의 부수적인 효능을 볼 수 있을 것이다. 기호성이 유지되면서 항균활성이 강화된 기능성 yoghurt 의 개발을 위해서는 감초 추출물 0.2% 이상 첨가할 수 있도록 적절한 향을 조합하거나, 항균효과와 기호성을 개선 할 수 있는 생약제를 이용하여 감초 추출물의 항균 활성을 강화하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.