• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제30권11호
• /
• pp.1706-1719
• /
• 2020

The objective of this study was to optimize the conditions for enhancing the antioxidant properties of sword bean (Canavalia gladiata) as a coffee substitute in two processing methods, roasting and grinding. The optimum conditions for removing off-flavor of the bean and maximizing functionality and efficiency were light roasting and cryogenic grinding (< 53 ㎛). In these conditions, extraction yield was 16.75%, total phenolic content (TPC) was 69.82 ± 0.35 mg gallic acid equivalents/g, and total flavonoid content (TFC) was 168.81 ± 1.64 mg quercetin equivalents/100 g. The antioxidant properties were 77.58 ± 0.27% for DPPH radical scavenging activity and 58.02 ± 0.76 mg Trolox equivalents/g for ABTS radical scavenging activity. The values for TFC and ABTS radical scavenging activity were significantly higher (p < 0.05) than in other conditions, and TPC and DPPH radical scavenging activity were second highest in lightly roasted beans, following raw beans. HS-SPME/GC-MS analysis confirmed that the amino acids and carbohydrates, which are the main components of sword bean, were condensed into other volatile flavor compounds, such as derivatives of furan, pyrazine, and pyrrole during roasting. Roasted and cryogenically ground (cryo-ground) sword beans showed higher functionality in terms of TFC, DPPH, and ABTS radical scavenging activities compared to those of coffee. Overall results showed that light roasting and cryogenic grinding are the most suitable processing conditions for enhancing the bioactivity of sword beans.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.113-116
• /
• 2000

한국산 작두콩을 종자, 자엽 및 껍질로 구분하여 항균활성성을 조사하였다. 용매별 추출수율은 껍질이 다른 부위에 비해 물과 메탄올 추출물에서 높게 나타났으며, 메탄올 추출물의 계통분획별 추출수율은 물 분획 층에서 종자 3.3%, 자엽 2.5%, 껍질 0.3%로 높게 나타났다. 작두콩의 부위별 추출물의 항균활성은 용매별 추출물에서는 메탄올 추출물이 높게 나타났으며, 계통 분획 추출물에서는 에칠 아세테이트 분획층에서 종자, 자엽, 껍질 모두 항균활성이 높게 나타났다.

• The Plant Pathology Journal
• /
• 제20권4호
• /
• pp.235-239
• /
• 2004

Phytophthora rot on sword bean, Canavalia gladiata, which has not been reported yet in Korea, occurred in some fields of Jinju in 2003. The disease develops on the basal stem of the plant, but is also often observed on leaves and pods. Rot lesions begin with small dark brown spots and as these are water-soaked, they enlarge rapidly. The magnitude of at the field reached 40%. Abundant sporangia of Phytophthora were formed on the surface of diseased pods and were mummied later. The causal fungus was identified as P. nicotianae with the following mycological characteristics: Sporangium-readily formed in water, papillate, noncaducous, ovoid to spherical, 24-58 (L) ${\times}$ 22-35 (W) in size; Oogonium-spherical, smooth walled, and 22-30; Oospore- aplerotic, spherical, and 18-24; Antheridium- amphigynous, unicellula, and spherical; Chlamydospore- abundant, spherical, and 25-35; Sexuality- heterothallic, and A1 or A2; Optimum growth temperature- about 28$^{\circ}C.$ The fungus showed strong pathogenicity to sword bean. Symptoms similar to those observed in the fields appeared 2 days and 4 days after inoculation with and without wound on pods. This is the first report of Phytophthora rot of sword bean in Korea.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.475-480
• /
• 1999

한국산 작두콩을 부위별(종자, 자엽, 껍질, 깍지, 잎, 줄기 및 뿌리)로 구분하여 화학성분을 분석한 결과는 다음과 같다. 작두콩의 부위별 일반성분 중 총당과 조단백질은 다른 부위에 비해 자엽에서 높게 나타났으며, 무기성분은 뿌리에서 칼륨, 잎에서는 칼슘의 함량이 높게 나타났으며, 유기산은 잎의 경우 oxalic acid가 2.556 mg%, 깍지는 citric acid가 573 mg%로 가장 높았다. 유리당은 껍질에서 sucrose가 3.80%, 줄기의 경우 fructose가 2.17%로 각각 높게 나타났다. 구성 아미노산은 자엽과 잎에서 glutamic acid가 각각 592 mg%와 429 mg%, 깍지에서 proline 497 mg%, 줄기에서 lysine 328 mg% 및 뿌리에서는 arginine이 714 mg%로 가장 높게 나타났다. 껍질과 깍지의 지방산 함량은 포화지방산인 경우 palmitic acid가 각각 32.75%와 21.93%이었으며, 불포화지방산의 경우는 linoleic acid가 각각 39.15%와 43.03%로 높게 나타났다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제45권6호
• /
• pp.777-784
• /
• 2013

본 연구는 항산화 활성이 뛰어난 작두콩의 메탄올 추출물을 대상으로 극성차를 이용한 용매분획을 행하여 n-hexane층, $CHCl_3$층, EtOAc층, butanol층, 그리고 $H_2O$층을 얻었다. 그중 활성이 가장 높은 EtOAc층을 대상으로 silica gel column chromatography 및 HPLC를 행하여 4종의 활성 화합물을 분리하고, MS 및 NMR분석을 통하여 구조해석을 행하였다. 그 결과 화합물 1-4는 methyl 3,4,5-trihydroxybenzoate (methyl gallate, 화합물 1), 3,4,5-trihydroxybenzoic acid (gallic acid, 화합물 2), 1,6-di-O-galloyl ${\beta}$-$\small{D}$-glucopyranoside (화합물 3), 그리고 1,4,6-tri-O-galloyl ${\beta}$-$\small{D}$-glucopyranoside (화합물 4)로 각각 동정되었다. 그리고 분리 화합물들의 DPPH radical-scavenging 활성은 화합물 4>화합물 3>화합물 2>화합물 1 순으로 평가되었다. 또 분리된 양을 기준으로 하였을 때, 화합물 1과 2는 작두콩 중에 다른 화합물들에 비해 다량으로 존재해있을 것으로 시사되었으며, 이들 화합물이 작두콩의 항산화 활성에 상당부분 기여하고 있는 것으로 판단되었다. 또한 화합물 4는 본 연구를 통해 작두콩으로부터는 처음 분리 동정되었다.

• Mycobiology
• /
• 제28권1호
• /
• pp.54-56
• /
• 2000

A black scab disease occurred on sword bean (Canavalia gladiata) in plastic film houses around Chinju area during the spring season of 1999. The disease started from flower bud, then moved to flower stalk, pod, petiole, cirrus, stem and leaves. The lesions started with small dark brown spots then were gradually expanded. Severely infected plants reached 37.4% of whole plant covered with scab. Numerous conidia were produced on the diseased flower disk, pod, floral axis, stem and leaves. Most of the conidia were appeared to be readily dispersed in the air, but the mycelia were not suggested causing of sooty mold by ectoparasitism. A fungus was isolated from the diseased stem, and inoculated to healthy plants to satisfy the Koch's postulates and proved the fungus was the causal agent of the disease. The isolated fungus grew on potato dextrose agar, forming greenish black to pale brown colonies. Conidia were ellipsoidal, fusiform or subspherical, mostly one-celled but occasionally septated. The conidia were $3.9{\sim}34.1{\times}2.7{\sim}5.1\;{\mu}m$ in size and formed in long branched chains on the erected conidiophores which were pale olivaceous brown and variable in length between $7.2{\sim}210.7\;{\mu}m$ in size. Ramoconidia were $7.6{\sim}29.2{\times}3.2{\sim}14.4\;{\mu}m$ in size. The fungus was identified as Cladosporium cucumerinum based on the above morphological characteristics. The optimum temperature for mycelial growth and conidial formation was about 15 to $25^{\circ}C$. Cladosporium scab of sword bean caused by the fungi has not been reported in Korea previously.

• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.376-382
• /
• 2014

본 연구에서 추출 용매의 선택은 작두콩과 대두, 서리태의 추출 수율과 실험의 용이성 등을 고려하여 메탄올을 사용하여 실험을 진행하였다. 작두콩의 항균활성을 알아보기 위해 용매별, 콩 종류별 항균활성과 최소저해농도에 따른 항균활성 및 작두콩 추출물의 항균활성 효과가 가장 높은 V. parahemolyticus에 대한 증식억제효과를 실험한 결과는 다음과 같다. 용매별 항균활성에서 클로르포름, 핵산, 에틸 아세테이트 및 물 추출물은 항균활성을 확인할 수가 없었으나, 에탄올 추출물에서는 V. parahemolyticus 10 mm, S. sonnei 9 mm, 메탄올 추출물에서는 V. parahemolyticus 22 mm, S. sonnei 21 mm, L. monocytogenes 20 mm 순으로 항균활성을 확인하였다. 콩 종류별 항균활성을 알아보기 위해 V. parahemolyticus, S. aureus, S. sonnei, S. Enteritidis 등의 식중독 원인균에 시험결과, 서리태와 대두에서는 항균활성이 없는 반면, 작두콩에서는 항균효과가 있는 것으로 나타났다. 작두콩의 메탄올 추출물에 의한 최소저해농도는 12종의 식중독 원인균에 대해 200 mg/mL에서는 대부분 항균활성이 나타났고, 50 mg/mL에서는 V. parahemolyticus, S. sonnei, S. Typhimurium만 항균활성이 있는 것으로 확인되었다. 작두콩 메탄올 추출물의 V. parahemolyticus균에 대한 증식억제 효과는 작두콩 메탄올 추출물 0%의 경우 30시간 배양기간 동안 약 7.5 log CFU/mL로 증가하였다. 0.5%인 경우, 접종 후 1-2시간에는 2 log CFU/mL 정도 증가하다가 6시간 이후에는 더 이상 세균수가 감소하지 않고 30시간까지 접종하는 시점보다 약 0.5 log CFU/mL를 유지하였다. 1%인 경우, 접종 후 1-2시간까지는 0.5-1.0 log CFU/mL 정도 증가하다가 접종 5-6시간 이후부터 지속으로 감소하기 시작해서 배양 후 30시간에는 접종하는 시점보다 약 5.5 log CFU/mL로 감소하였다. 1.5%인 경우, 접종 후부터 지속적으로 감소하기 시작해서 30시간에는 V. parahemolyticus균의 생육이 완전히 억제되었다. 2.0%인 경우에는 접종 후부터 급속히 감소하여 약 9시간이 경과했을 때는 V. parahemolyticus균의 생육이 완전히 억제되었다. 따라서 작두콩에서 추출된 항균활성물질이 V. parahemolyticus, S. sonnei, S. Typhimurium 등 다양한 식중독균의 생육억제에 효과가 있는 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
• /
• 제46권3호
• /
• pp.165-169
• /
• 2001

작두콩의 종피는 매우 두껍고 단단하여 발아시 수분흡수가 어렵고 종근의 출현 이후 자엽이 종피로부터 나오는데 많은 시일이 소요된다. 따라서 종피에 기계적인 파상처리를 함으로써 수분흡수를 용이하게 하여 발아율을 높이고자 실시한 시험의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 작두콩의 무파상 종자는 처리 후 1일이 경과하여도 발아가 전혀 되지 않았으나, 파상처리 종자는 98%의 발아율을 보여 종피의 파상처리는 종자의 발아율을 증가시켰다. 2. 무파상 종자의 수분흡수율은 처리 후 8시간이 경과하여도 10% 이하였으나, 파상처리 종자는 7시간이 지난 후에 종자 건조중의 약 90%수분을 흡수하였으며 8시간 후에는 종자건조중의 150% 이상의 수분을 흡수하였고 종실의 길이와 폭은 약 1.4-l.5배 부풀었다. 3. 파상처리한 종자의 발아율은 고온일수록 높았는데, $25^{\circ}C$와 3$0^{\circ}C$에서 각각 96%와 93%였다. 4. 육묘상에서 상토별 자엽의 출현율은 식양토가 94%로써 모래, 미사 및 콤포스트에 비하여 가장 높았다. 5. 육묘상에서 종피에 파상처리하고 증류수에 침지한 종자가 무파상 종자에 비하여 발아가 조기에 시작되었고, 자엽의 출현율도 파종 9일 후에 92% 이상이었으나 종피파상과 침지처리를 하지 않은 종자는 발아가 늦었고 자엽의 출현율도 67%로써 매우 낮았다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제52권3호
• /
• pp.237-243
• /
• 2020

커피에 작두콩 추출물의 혼합에 따른 항염증 효과를 평가하였다. 커피 추출물과 작두콩 추출물을 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5 (v/v)의 비율로 혼합한 시료를 대상으로 DPPH를 이용한 항산화 활성평가와 세포독성 평가 및 LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 세포에서 염증 매개물질인 NO, 염증성 cytokine인 TNF-α와 IL-6의 생성 및 iNOS 단백질의 발현을 측정하였다. 그 결과, DPPH radical-scavenging 활성은 작두콩 추출물의 농도에 의존적으로 높게 나타났으며, 커피와 작두콩 1:4 (v/v)의 혼합 비율에서 대략 80%의 DPPH radical-scavenging 활성을 보였다. MTS assay로 세포 생존율을 분석한 결과, 커피와 작두콩 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5(v/v) 혼합 추출물 모두에서 세포독성이 나타나지 않았다. LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 세포에서 TNF-α의 발현 저해 효과는 관찰되지 않았지만, iNOS 단백질 발현과 그에 따른 NO와 IL-6의 생성은 효과적으로 억제됨이 확인되었다. 특히, 커피와 작두콩 1:2 (v/v) 혼합 비율에서 IL-6와 iNOS의 발현이 유의하게 감소하였다. 이와 같은 결과를 종합하여볼 때, 작두콩을 커피의 블렌딩 소재로 이용함으로써 항산화와 항염증 기능이 향상된 커피음료의 제조에 응용할 수 있을 것으로 시사되었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제44권4호
• /
• pp.441-446
• /
• 2012

본 연구에서 추출 용매의 선택은 작두콩과 대두, 서리태의 추출 수율과 실험의 용이성 등을 고려하여 메탄올을 사용하여 실험을 진행하였다. 작두콩의 화학적 특성을 알아보기 위해 일반성분 중 수분, 회분, 조단백질, 조지방 실험을 하였으며, 이 중 조지방에서 서리태, 대두와는 다른 작두콩만의 특징을 찾을 수 있었다. 작두콩의 조지방 함량은 1.2%로 서리태와 대두의 조지방 함량 16.1, 16.5%와 비교해 볼 때 매우 낮음을 알 수 있었다. 이 낮은 조지방 함량으로 인해 비극성 유기용매 헥산이나 에틸아세테이트 등에서 추출 수율이 서리태나 대두에 비해 낮게 나타났다. 구성아미노산은 함량과 구성비율을 실험하였다. 그 결과 Histidine의 구성비율이 서리태(2.9%)나 대두(3.0%)와 비교해 볼때 9.2%로 상대적으로 높은 구성비율을 나타냈다. 콩에서 대표적인 항산화활성 물질로 알려진 이소플라본은 작두콩에서 검출되지 않았다. 작두콩과 대두, 서리태의 비타민 실험결과는 모두 비타민 C의 함량이 비타민 A의 함량보다 높게 검출되었다. 무기질 함량 실험에서는 작두콩과 대두, 서리태에서 10가지 무기질 중 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 함량이 높게 나타났다. 총 폴리페놀은 대두 1,165.7 mg/100 g, 서리태 1,298.6 mg/100 g, 작두콩 1,152.0 mg/100 g으로 서리태 보다는 적지만 대두와는 유의적 차이를 보이지 않았다. 총 플라보노이드는 대두 71.8 mg/100 g, 서리태 97.5 mg/100 g보다 작두콩에서 유의적으로 높게(493.2 mg/100 g) 나타났다. DPPH 라디칼 소거활성 결과를 토대로 $SC_{50}$ 값을 구한 결과 ${\alpha}$-tocopherol(8.3 ${\mu}g/mL$)과 대등한 13.1 ${\mu}g/mL$로 항산화활성이 높게 나타났으며, 농도 의존적으로 활성이 증가하고 있음을 알수 있었다. 이상의 결과 같은 콩과의 식물이지만 대두나 서리태와는 다른 화학적 특성을 가지고 있고 높은 항산화활성을 갖는 작두콩의 식품이나 건강기능식품으로서의 활용가치를 확인할 수 있었고, 항산화활성 물질의 분리 등 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.