Antibacterial and Antioxidative Activity of Roasted Coffee and Red Ginseng Mixture Extracts

로스팅 커피와 홍삼 혼합추출물의 항균 및 항산화 효과

This study was conducted to investigate the antibacterial and antioxidative activities of water and ethanol extracts from a mixture of roasted coffee and red ginseng. The antibacterial effects of each extract were determined by the classical paper disc method. A water extract of mixture samples inhibited growth of all strains, but antibacterial effects were mostly weakened. Ethanol extracts showed stronger antibacterial effects than water extracts in all strains except Gram negative Escherichia coli and the fungi strain Candida albicans. Also, the antibacterial effect of the Bacillus cereus strain appeared in all samples, and the ES2 sample formed a clear zone of 19 and 20 mm against Pseudomonas aeruginosa and S. Typhimurium respectively (MIC=0.25 and 0.125 mg/mL). Determinations of free radical elimination for the different mixture extracts using 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) were compared with ascorbic acid and butylated hyderoxytoluene as positive controls. The water and ethanol extracts of mixture samples (100 ${\mu}g/mL$) showed 55.38~60.01% and 59.37~70.50% DPPH scavenging activities, respectively. DPPH scavenging activities of all mixture samples were slightly higher than roasted coffee and red ginseng samples. However, DPPH scavenging activity decreased when red ginseng extract composed more than 70% of the total extract. The total polyphenol in the mixture samples measured by the Folin-Denis method revealed the highest level of polyphenol content in ethanol extract of sample 3, whereas polyphenol content differed with different mixture ratios, ranging from 105.16~119.79 mg/g in ethanol extract. In the water extract, the polyphenol content was greatest with water extract of sample 1, whereas in other samples the content varied from 93.75~109.18 mg/g.

본 연구에서는 홍삼분말과 커피분말의 혼합비율에 따른 추출물에서의 항균효과와 항산화성을 알아보기 위해 물과 에탄올로 추출하여 그람 음성균 3종과 그람 양성균 3종 및 진균 1종에 대한 항균활성 및 항산화력을 측정하였다. 각각의 추출물을 이용하여 항균 효과를 측정한 결과 열수 추출물은 모든 균주에서 항균활성을 보였으나 비교적으로 약한 항균효과를 보였고, 에탄올 추출물은 그람음성 균주 E. coli와 진균인 C. albicans 2종에서는 항균효과를 보이지 않았지만 나머지 균주에서는 열수 추출보다 우수한 항균효과를 보였다. B. cereus 균주에서는 모든 샘플에서 항균효과가 나타났고, ES2 샘플은 P. aeruginosa와 S. Typhimurium 균주에서 각각 19 및 20 mm의 clear zone을 형성하였고, 0.25 및 0.125 mg/mL의 농도로 MIC를 나타내어 가장 우수한 항균효과를 보였다. 또한 항균성을 보인 대부분의 시료에서 0.5~1.0 mg/mL의 MIC 농도를 나타내었다. 그리고 DPPH 자유기 소거효과를 이용한 항산화력 측정에서는 열수 추출물에서 55.38~60.01%, 에탄올 추출물에서 59.37~70.50%로 AA보다는 약하지만 BHT의 결과와 비슷하여 비교적 높은 자유기 소거효과를 보였다. 총 폴리페놀화합물 함량은 열수 추출물에서 93.57~109.18 mg/g으로 커피와 홍삼의 혼합비율이 9:1일때 가장 높은 함량을 보였고, 에탄올 추출물에서는 105.16~119.79 mg/g으로 혼합비율이 7:3일 때 가장 높은 함량을 보였다. 열수 추출물과 에탄올 추출물의 총 페놀화합물의 함량을 비교하였을 때, 대체로 에탄올 추출물에서 총 페놀화합물 함량이 높은 경향을 보였다. 혼합 비율에 따라 각 시료의 항균 효과와 항산화력 역시 변화를 보였다. 따라서 홍삼의 일반 식품 이용가능성으로 커피와의 함량 조절로 커피의 항균효과와 항산화력을 변화시킬 수 있다는 가능성을 알 수 있었다. 이 연구를 바탕으로 추후 특정 생리활성물질의 분석과 생리활성기능을 연관 지어 연구를 진행한다면 기존의 기호음료로서의 커피에서 기능성 음료로서의 커피로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.