Enzymatic biotransformation-based production of compound K using different parts of ginseng sprouts, validation of analysis methods, and assessment of antioxidant activity

Abstract

본 연구에서는 새싹인삼의 잎, 줄기, 뿌리 각 부위를 β-glycosidase로 가수분해한 후 진세노사이드 함량과 항산화 특성을 비교 분석하였다. 가수분해를 위한 β-glycosidase는 선행연구 결과(Park 등, 2021)를 토대로 Rapidase C80max와 Pyr-flo를 선정하였고, 2, 5% 농도 조건에서 24, 48시간 동안 가수분해를 진행한 후, 새싹인삼 각 부위별 진세노사이드 함량 변화를 측정하였다. 효소 가수분해를 진행하기 전(대조군)의 잎, 줄기, 뿌리에서는 Rb1의 탈당화 형태인 compound K가 검출되지 않았으나 효소 가수분해 이후에는 4가지 효소 농도(2% Rapidase C80max, 5% Rapidase C80max, 2% Pyr-flo, 5% Pyr-flo) 모두에서 24시간 및 48시간 반응시킬 때 compound K가 생성되었음을 확인하였다. 새싹인삼 부위별로는 잎의 효소 처리군이 줄기와 뿌리의 효소 처리군에 비해 compound K가 많이 생성되었으며, 그 중 잎을 2% Pyr-flo로 48시간 처리할 때(Pyr-flo-2) compound K 함량이 7.01 mg/g으로 가장 많이 생성되었다. Compound K 함량이 높은 잎의 Pyr-flo-2 (2%, 48시간 처리군)는 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH 라디칼 소거능, ABTS 라디칼 소거능 및 FRAP 활성 모두 다른 처리군에 비해 높게 측정되었다(p0.05). 결론적으로, 새싹인삼에 생물전환 기법을 적용하여 저분자 진세노사이드인 compound K를 생산하기 위해서는 잎을 2% Pyr-flo로 48시간 가수분해하는 것이 최적 조건이라는 것을 확인하였으며, compound K 함량이 높아질수록 총 폴리페놀 함량 및 항산화 효능이 향상된다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 새싹인삼을 활용한 식품 가공 소재 및 제품 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.