Fermentation Properties and Inflammatory Cytokines Modulating of Fermented Milk with Curcuma longa L Powder

Abstract

Curcuma longa L. (CL), a traditional medicinal plant, is well known as a functional food ingredient. The major component of CL is a curcumin of anthocyanin family that has multi-functions such as an-timicrobial, anticancer, and antioxidant activity. In this study, fermented milk containing CL was prepared using a mixed strain culture (Bifidobacterium bifidus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acid-ophilus), and its physicochemical properties were characterized. In addition, inflammatory cyto-kine-modulating effects of the fermented milk were also investigated. As regards the properties of fermented milk, the growth rate of lactic acid bacteria in fermented milk containing CL was found to be remarkably more rapid than control. During fermentation, caseins and whey proteins were observed to be partially hydrolyzed, and lactic acid and acetic acid were produced in larger amounts than in the control. The sensory score of fermented milk containing CL was lower than control, owing to its bitter taste and strong flavor. RAW 264.7 cells treated with CL fermented milk supernatant showed no cytotoxicity. Inflammatory cytokines such as tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) and in-terleukin-6 (IL-6) were significantly produced by fermented milk with CL, compared to control. The secretion of nitric oxide (NO) from RAW 264.7 cells significantly increased relative to the control. Results from the present study suggested that CL could be used as a natural immunomodulating ingredient for making yogurts, beverages, and other products. 서 론 강황(Curcuma longa L.)이 건강기능성 식품의 훌륭한 소재 로 알려 지면서 소비자들의 관심이 높아지고 우리나라 남부 지역에서 주로 강황을 경작하고 있다. 강황은 생강과에 속하 는 다년생 초본식물로 학명은 Curcuma longa Longa Linne or Tumeric 으로 인도가 원산지이며 타이완, 인도네시아, 일본 등의 일부 지역에서 재배되고 있고 자연이 준 독특한 향기와 맛, 그리고 천연의 색상과 다양한 특성을 가지고 있다[2]. 강황 (薑黃; Curcuma longa L)은 뿌리줄기의 식물로 껍질이 단단한 코르크 층으로 이루어져 있어 코르크 층을 제거한 후 내부 줄기성분을 사용한다[18]. 강황의 주요성분 중 항균작용, 항암 작용, 항산화작용 등 다양한 효능을 가지고 있는 정유성분인 안토시아닌계 천연염료로 curcumin이 함유되어 있고, zingi-berone, tumerone, cineol 등이 미량으로 함유되어 있다. 강화 에 함유된 무기물 중에는 K이 가장 많고 Na, Ca, Ti, Li, Cu 순으로 다양한 무기성분들이 함유되어있다[19]. 강황은 독특 한 향기와 맛, 천연의 황색을 가진 특성 때문에 예전부터 민간 에서 강황주, 강황차, 강황음료, 강황카레, 강황면 등의 식품으 로 이용되어 왔다. 강황에 대한 생리활성 기능연구는 항균작 용[10], 항산화작용[7, 9], 혈압강하작용[16], 비만억제작용[20], 항염증[3] 등 다양한 효능이 알려졌다. 또한 강황을 식품에 이 용한 연구는 설기 떡의 품질 특성[11], Sugar-snap 쿠키의 품질 특성[4], 쌀밥의 저장성에 미치는 영향[13], 계육 소시지의 제 조 조건 최적화[23], 두부의 저장성에 미치는 영향[15] 등이 보고되었다. 본 연구는 강황을 이용한 발효유 제조 연구는 지 금까지 보고된바 없기에 다양한 생리활성 기능이 있는 강황 분말을 첨가하여 발효유를 제조하여 발효유의 이화학적 특성 및 염증 관련 cytokine의 발현에 미치는 영향을 밝히고 기능성 식품 소재로 이용 가능성을 제시하고자 수행하였다.