마늘(Allium sativum L.)은 백합과 파속으로 특유의 향미 성분을 가지고 있어 조미, 향신료로 많이 쓰이며 가공식품 및 기능성 식품으로도 널리 이용되고 있다(RDA, 2022). 우리나라에서 재배되는 마늘은 크게 한지형과 난지형으로 나눌 수 있는데, 한지형은 주로 국내 자생종으로 의성종, 단양종, 서산종 등이 있고, 난지형은 스페인에서 도입된 대서마늘, 중국에서 도입된 남도마늘 등이 있다(aT, 2021). 현재 우리나라에서 소비되는 마늘의 85%는 도입종인 대서마늘과 남도마늘이다. 오래전에 도입된 외국종들은 우리 마늘로 취급되지만 매년 수백억 원에 달하는 씨마늘을 수입하여 재배하고 있다(RDA, 2021b). 외국 도입종이 대다수인 우리나라의 현실에서 로열티 절약 및 한국 농산물의 경쟁력 강화를 위해서 적합한 국내 품종의 육성이 시급한 현실이다(Kim과 Ra, 2019). 이에 농촌진흥청은 우리 마늘이 국내에서 자리 잡을 수 있도록 꽃피는 마늘 육종을 통한 최초의 마늘 품종인 ‘홍산’을 탄생시켰다(RDA, 2021b).

신품종 마늘 ‘홍산’은 2003년에 ‘8902’와 ‘9209’ 간의 교배조합으로 얻은 15립의 진성 종자 중 기내발아와 순화 등의 과정으로 최종 선발된 12번째 종자로부터 영양번식을 통해 획득하였다(Kwak 등, 2016; Kwon 등, 2020). 이후 생산력 검증, 지역 적응성 시험을 거쳐 최초의 전국 재배용 다수성 신품종으로 선발되었다(Kwon 등, 2020). 홍산마늘은 한지와 난지 지역에서 모두 재배가 가능하며 수량성이 월등히 높아서 외국 품종을 대체할 수 있다(Kim과 Ra, 2019). 또한, 알린, 알리신, 페놀, 플라보노이드 등의 기능성 성분을 함유하고 있다. 그 가운데 알리신(1.89 mg/kg)과 클로로필(6.29 μg/g)의 함량이 타 품종에 비해 높다(Kwon 등, 2020; RDA, 2021b).

홍산마늘의 또 다른 특징은 국내 다른 마늘 품종들과는 달리 꽃이 퇴화하지 않고 개화하는 마늘이다(Kwon 등, 2020). 마늘종이 매우 발달하고 주아 수도 100~200개로 많은 특징을 가지고 있다(RDA, 2022). 그러나 마늘종을 제거하지 않을 경우 타 품종에 비해 종자의 수량감소가 크다. 따라서 마늘종이 나오면 즉시 제거하여야 꽃이 제대로 피고 충실한 종자를 얻을 수 있어, 종자 획득을 위해 제거된 주아는 부산물로 버려지고 있는 실정이다(Kwon 등, 2020; RDA, 2022).

부산물로 버려지고 있는 홍산마늘의 꽃인 주아는 마늘종의 총포 내에 화기와 함께 착생하는 것으로 마늘쪽과 동일한 구조를 지니고 조직이 치밀하여 저장력이 뛰어나 활용 가능성이 기대된다(RDA, 2022).

그러나 기존의 홍산마늘 주아에 관한 선행연구로는 종구생산 및 통구 재배 가능성 검토(Lee 등, 2015), 발아율을 높이기 위한 발아조건 규명(Jeon 등, 2018) 등 재배기술에 중점을 둔 연구가 대부분으로 홍산마늘 주아의 생리활성을 평가한 연구는 전무한 실정이다.

따라서 본 연구를 통해 국산 신품종 홍산마늘의 부산물인 주아의 활용 가능성을 높이고자 주아의 일반성분 및 항산화, 항염증 및 항균 활성 등을 평가하고자 하였다. 향후 본 자료가 주아의 기능성 소재 활용에 도움이 되길 기대한다.

실험 재료 및 시료 제조

본 실험에 사용된 홍산마늘 주아는 충청남도 홍성군 홍성마늘연구회에서 구입하여 시료로 사용하였다(Fig. 1). 홍산마늘 주아는 세척 후 잘게 썰어 정밀저울(A&D Company)로 계량하였다. 잘게 썬 시료들에 각각 무게 대비 10배의 증류수를 첨가하였다. 환류 냉각관을 부착한 80°C의 heating mantle(HM 250C, Sercrim Lab Tech)에서 2시간 동안 추출하였다. 추출물을 흡인여과기로 3회 여과(No. 3, Whatman)한 후 진공감압농축기(N-1110, EYELA)로 용매를 증발시켜 50 mg/mL로 농축한 후 동결건조기(FD5808, Ilshinbiobase)로 건조 후 분말화하여 -70°C 초저온 냉동고에 보관하면서 분석 및 생리활성평가용 시료로 사용하였다.

Fig 1. Appearance of Hongsan garlic bulbil.

일반성분 분석

홍산마늘 주아의 탄수화물 함량은 샘플 100 g당 수분, 조단백질, 조지방, 조회분 함량을 감한 값으로 산출하였다. AOAC(2005)법에 준하여 조지방은 Chloroform-methanol 추출법으로, 조회분 함량은 550°C 회화법으로 분석하고, 단백질 함량은 질소분석기(Vario Max C/N, Elementer Co.)를 이용하여 분석하였으며, 분석된 질소 함량에 단백질 계수 5.71을 곱한 후 조단백질 함량으로 표기하였다.

총 폴리페놀 함량 측정

홍산마늘 주아 추출물의 총 폴리페놀 함량 측정은 Singleton과 Rossi(1965)의 방법을 변형하여 측정하였다. 추출물 350 μL에 50% Folin-Ciocalteu(Folin-Ciocalteu phenol reagent, Sigma-Aldrich Co.) 70 μL를 가하여 실온에 3분 정치한 후, 2%(w/v) Na₂CO₃ 용액 350 μL를 첨가하여 1시간 반응시켜 ELISA microplate reader(Tecan Infinite M200 Pro, GreenMate Bio)를 이용해 750 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 폴리페놀 함량은 표준물질인 tannic acid를 이용하여 작성한 검량선으로부터 환산하였다.

총 플라보노이드 함량 측정

홍산마늘 주아 추출물의 총 플라보노이드 함량 측정은 Davis(1947)의 방법을 변형하여 측정하였다. 추출물 70 μL에 diethylene glycol 700 μL와 1 N-NaOH 용액 7 μL를 가하여 37°C에서 1시간 반응시켜 ELISA microplate reader를 이용하여 420 nm에서 흡광도를 측정하였다. 총 플라보노이드 함량은 표준물질인 quercetin을 이용하여 작성한 검량선으로부터 환산하였다.

DPPH 라디칼 소거능 측정

홍산마늘 주아 추출물의 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH; Sigma-Aldrich Co.) 라디칼 소거능은 Blois(1958)의 방법을 변형하여 측정하였다. 추출물 100 μL에 1.5×10^-4 M DPPH 용액을 100 μL 가한 후 실온의 암실에서 30분 반응시켜 ELISA microplate reader를 이용하여 517 nm에서 흡광도를 측정하였다.

ABTS 라디칼 소거능 측정

홍산마늘 주아 추출물의 2,2′-azino-bis-3-ethyl benzo-thiazoline-6-sulfonic acid(ABTS; Sigma-Aldrich Co.) 라디칼 소거능은 Fellegrini 등(1999)의 방법을 변형하여 측정하였다. ABTS 7.4 mM과 동량의 potassium persulfate 2.6 mM을 가한 후 실온의 암실에서 24시간 방치하여 ABTS⁺를 형성시켰다. 732 nm에서 흡광도의 값이 0.70±0.03이 되도록 1×PBS로 희석한 ABTS reagent 190 μL에 추출물 10 μL를 첨가하여 10분 반응시켜 ELISA microplate reader를 이용하여 732 nm에서 흡광도를 측정하였다.

세포배양 및 세포독성 평가

실험에 사용된 대식세포(RAW 264.7)는 한국세포주은행에서 구입하여 실험에 사용하였다. Dulbecco’s modified Eagle medium(Gibco)에 10%(v/v) fetal bovine serum(Gibco)과 1%(v/v)의 penicillin(100 unit/mL)을 가하여 배지로 사용하였으며, 37°C, 5% CO₂의 조건에서 humidified incubator(Thermo Fisher Scientific)를 이용하여 세포를 배양하였다.

홍산마늘 주아 추출물의 세포독성 여부를 알아보고자 배양한 RAW 264.7 세포에 각 추출물을 농도별로 처리한 다음, 37°C, 5% CO₂의 조건으로 humidified incubator에 24시간 동안 배양하였다. 24시간 배양 후 상층액을 제거하고 1 mg/mL 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT; Invirtrogen)를 각 well에 100 μL씩 첨가한 후 4시간 동안 반응시켰다. 반응 후 MTT 용액을 제거하고 dimethyl sulfoxide(Sigma-Aldrich Co.) 200 μL를 각 well에 분주하여 formazan crystal을 용해시킨 후 ELISA microplate reader를 이용하여 540 nm의 흡광도로 측정하였고, 대조군에 대한 세포 생존율은 백분율(%)로 표시하였다.

NO 생성량 측정

홍산마늘 주아 추출물의 nitric oxide(NO) 생성 억제 효과를 알아보고자 배양한 RAW 264.7 세포를 5×10⁴ cells/well의 농도로 96-well plate에 분주한 다음, 37°C, 5% CO₂의 조건으로 humidified incubator에 24시간 동안 배양하였다. 24시간 배양 후 상층액을 제거하고 농도별 추출물과 동량의 1 μg/mL의 lipopolysaccharide(LPS; Sigma-Aldrich Co.)를 처리한 후 동일한 조건으로 humidified incubator에 24시간 동안 배양하였다. 배양 후 배양액 100 μL와 동량의 griess reagent를 96-well plate에서 10분 동안 반응시킨 후 ELISA microplate reader를 이용하여 540 nm의 흡광도로 측정하였고, NO 생성량을 평가하기 위해 표준물질인 sodium nitrite(NaNO₂)를 이용하여 작성한 검량선으로부터 환산하였다.

항균 활성 측정

실험에 사용한 Bacillus cereus(B. cereus) ATCC 11778, Bacillus subtilis(B. subtilis) ATCC 6633, Staphylococcus aureus(S. aureus) ATCC 6538은 한국 미생물 보존센터에서 분양받아 사용하였다. B. cereus와 B. subtilis는 nutrient agar(OXOID), S. aureus는 tryptic soy agar(BD Difco)를 사용하여 37°C의 호기적인 조건으로 24시간 동안 배양하여 사용하였다.

각각의 시험균주에 대한 홍산마늘 주아 추출물의 항균 활성은 Kim과 Choi(2011)의 방법에 따라 paper disk 법을 이용하였으며, 홍산마늘 주아 추출물 30 μL를 disk에 점적하여 37°C에서 24시간 배양하면서 생육저지환(clear zone)의 생성 유무를 확인하였다.

통계 처리

모든 실험결과의 통계분석은 SPSS statistics 27(SPSS Institute)을 이용하여 평균과 표준편차로 나타내었다. 각 시료 간의 유의성은 일원배치 분산분석(one-way ANOVA test)을 실시한 후, Duncan’s multiple range test(P<0.05)로 각 시료 간의 평균 차이에 대해 사후검정을 실시하였다.

일반성분

홍산마늘 주아의 5가지 일반성분은 AOAC(2005)법에 따라 분석하여 Table 1에 제시하였다. 홍산마늘 주아의 100 g당 탄수화물 함량은 8.70±0.02 g, 수분 함량은 59.4±0.49 g, 조단백질 함량은 7.40±0.03 g, 조지방 함량은 0.20±0.01 g, 조회분 함량은 1.80±0.01 g으로 나타났다. 농촌진흥청에서 발표한 국가표준식품성분표에 따르면 난지형과 한지형 마늘의 100 g당 탄수화물 함량은 26.61 g, 26.23 g, 수분 함량은 65.3 g, 64.2 g, 단백질 함량은 7.03 g, 7.88 g, 지방 함량은 0.12 g, 0.19 g, 회분 함량은 0.9 g, 1.51 g으로 나타났다(RDA, 2021a). Lee 등(2016)의 보고에 의하면, 난지형 마늘과 한지형 마늘의 100 g당 수분 함량은 각각 64.20±0.13%, 65.34±0.11%, 조단백질 함량은 7.88±0.18%, 7.03±0.09%, 조지방 함량은 0.25±0.02%, 0.36±0.02%, 조회분 함량이 1.51±0.00%, 0.90±0.01%로 나타났으며, Shin 등(2011)의 연구에서 국내 주요 산지별 마늘의 일반성분을 분석한 결과, 국내산 마늘의 수분 함량은 59.73±0.63~66.96±0.72%, 조단백질 함량은 3.38±1.70~5.70±0.29%, 조지방 함량은 0.41±0.01~1.21±0.02%, 조회분 함량은 1.26±0.03~1.76±0.02%의 범위로 나타났다. 위의 결과들로 볼 때 홍산마늘 주아는 국내에서 유통되고 있는 마늘보다 탄수화물, 수분, 조지방 함량은 적으며, 조단백과 조회분 함량은 높다는 것을 알 수 있다.

Table 1 . Proximate composition of Hongsan garlic bulbil(g/100 g).

Proximate composition	Hongsan garlic bulbil
Carbohydrate	8.70±0.021)
Crude protein	7.40±0.03
Crude fat	0.20±0.01
Crude ash	1.80±0.01
Moisture	59.40±0.49

¹⁾Mean±SD (n=3)..

총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량

페놀 화합물은 식물계에 널리 분포하는 2차 대사산물로 단백질과 같이 큰 분자들과 결합하는 성질을 가지고 있으며, 활성산소로 인한 세포 손상을 저해하는 기능이 있다(Young과 Woodside, 2001). 이 중 폴리페놀은 -OH기를 통해 H+를 공여하고, 페놀 고리 구조를 안정화시켜 항산화 활성을 가지고 있다(Cha 등, 1999).

플라보노이드는 노란색이나 담황색을 나타내는 페놀계 화합물의 총칭으로 자연계에 널리 분포한다(Hertog 등, 1993). 이는 혈관 내에서 NO와 superoxide의 반응으로 생성되는 peroxynitrite와 그 전구체인 superoxide를 직접적으로 제거하는 것으로 알려져 있다(Heim 등, 2002). 이에 본 연구는 홍산마늘 주아 추출물의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 분석하여 Table 2에 제시하였다.

Table 2 . Total polyphenol and flavonoid contents of Hongsan garlic bulbil extracts.

Antioxidants content	Sample concentration (μg/mL)
	1,000	3,000	5,000
Total polyphenol content (mg TAE1)/g)	5.78±0.14c3)4)	12.56±0.16b	18.72±0.43a
Total flavonoid content (mg QE2)/g)	0.80±0.17c	2.63±0.29b	2.87±0.12a

¹⁾Tannic acid equivalent. ²⁾Quercetin equivalent. ³⁾Mean±SD (n=3)..

⁴⁾Means with different superscripts (a-c) in the same row are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..

홍산마늘 주아 추출물의 총 폴리페놀 함량은 1,000 μg/mL에서 5.78±0.14 mg TAE/g, 3,000 μg/mL에서 12.56±0.16 mg TAE/g, 5,000 μg/mL에서 18.72±0.43 mg TAE/g으로 나타나 농도 의존적으로 증가하여 5,000 μg/mL에서 총 폴리페놀 함량이 유의적으로(P<0.05) 가장 높은 것이 확인되었다. Ryu 등(1997)은 폴리페놀의 함량과 항산화 활성이 높은 양의 상관관계를 가지므로, 이들로 인해 높은 항산화 활성이 나타날 수 있다고 보고한 바 있다. 국내 주요 산지별 마늘의 총 폴리페놀 함량은 12.69±0.18~22.02±0.27 mg/100 g(Shin 등, 2011), 32.8±0.9~33.7±0.8 mg GAE/100 g(Chung과 Kim, 2008), 0.31±0.06 mg/g(Lee 등, 2012b)으로 다양하게 보고되었다.

홍산마늘 주아 추출물의 총 플라보노이드 함량은 1,000 μg/mL에서 0.80±0.17 mg QE/g, 3,000 μg/mL에서 2.63±0.29 mg QE/g, 5,000 μg/mL에서 2.87±0.12 mg QE/g으로 나타나 농도 의존적으로 함량이 증가하여 5,000 μg/mL에서 총 플라보노이드 함량이 유의적으로(P<0.05) 가장 높은 것이 확인되었다. 국내 주요 산지별 마늘의 총 플라보노이드 함량은 2.91±0.13~5.96±0.23 mg/100 g(Shin 등, 2011), 2.47±1.13 mg QE/g(Jo와 Surh, 2016), 0.30±0.01~0.37±0.12 mg/g(Chang 등, 2011)으로 다양하게 보고되어 홍산마늘 주아 추출물은 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량이 높으며, 국내에서 유통되고 있는 기존의 마늘과 비교하였을 때 비교적 함량이 높은 것을 알 수 있다.

DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능

DPPH는 비교적 안정한 자유라디칼로 쉽게 수소원자를 받아들여 안정한 분자로 환원되는 성질이 있다. 함황 아미노산인 cysteine, glutathione, 방향족아민, ascorbic acid 등에 의해 환원되어 보라색에서 무색으로 변화하여 흡광도가 변하게 되므로 다양한 천연물질의 자유라디칼 소거 활성의 측정에 널리 사용되고 있다(Jung 등, 2019; Park과 Ryu, 2019).

ABTS와 potassium persulfate를 반응시키면 활성 양이온인 청록색의 ABTS+가 생성된다. 각 시료의 항산화 활성에 의해 ABTS+가 소거되어 고유의 색을 잃게 된다. 이는 생성된 자유라디칼이 소거되는 정도를 나타내므로 항산화력을 측정할 수 있다(Lee, 2017; Oh 등, 2016). 이에 본 연구는 홍산마늘 주아 추출물의 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 분석하여 Table 3에 제시하였다.

Table 3 . DPPH and ABTS radical scavenging activity of Hongsan garlic bulbil extracts (%).

Antioxidant activity	Sample concentration (μg/mL)
	1,000	3,000	5,000
DPPH radical scavenging activity	9.81±0.70c1)2)	30.83±0.75b	45.99±0.58a
ABTS radical scavenging activity	16.97±0.41c	34.54±0.41b	49.15±0.45a

¹⁾Mean±SD (n=3)..

²⁾Means with different superscripts (a-c) in the same row are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test..

홍산마늘 주아 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 1,000 μg/mL에서 9.81±0.70%, 3,000 μg/mL에서 30.83±0.75%, 5,000 μg/mL에서 45.99±0.58%로 나타나 농도 의존적으로 증가하여 5,000 μg/mL에서 DPPH 라디칼 소거능이 유의적으로(P<0.05) 가장 높은 것이 확인되었다.

국내 주요 산지별 마늘의 DPPH 라디칼 소거능은 IC₅₀값이 3.07±0.05 mg/mL(Lee 등, 2012b), 19.66~26.44%(Chang 등, 2011)로 다양하게 나타났으며, Kim(2020)의 연구에서는 본 연구와 마찬가지로 마늘 추출액의 농도가 높아질수록 DPPH 라디칼 소거능이 높았다.

홍산마늘 주아 추출물의 ABTS 라디칼 소거능은 1,000 μg/mL에서 16.97±0.41%, 3,000 μg/mL에서 34.54±0.41%, 5,000 μg/mL에서 49.15±0.45%로 나타나 농도 의존적으로 증가하여 5,000 μg/mL에서 ABTS 라디칼 소거능이 유의적으로(P<0.05) 가장 높은 것이 확인되었다.

국내 주요 산지별 마늘의 ABTS 라디칼 소거능은 40.94±0.63 mg AEAC/mL(Lee 등, 2012b), 21.06±0.08%(Kim 등, 2012)로 다양하게 나타나 홍산마늘 주아 추출물은 DPPH 라디칼 소거능과 ABTS 라디칼 소거능이 우수하며, 국내에서 유통되고 있는 기존의 마늘과 비교하였을 때 비교적 항산화력이 높은 것을 알 수 있다.

세포독성 평가

본 연구는 홍산마늘 주아 추출물의 독성 여부를 확인하고자 RAW 264.7 대식세포에 시료를 농도별(100, 200, 400, 800 및 1,000 μg/mL)로 처리하여 세포 생존율을 측정하여 Fig. 2에 제시하였다.

Fig 2. Effect of Hongsan garlic bulbil extracts on cytotoxicity in RAW 264.7 cells viability. Each bar represents the mean±SD (n=3). Means with different letters (a-f) above the bars are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.

추출물을 농도별로 처리한 실험군들의 세포 생존율은 LPS 처리군(43.27%)에 비해 높은 세포 생존율(86.56~103.94%)이 나타나 독성이 없는 것으로 확인되었다.

NO 생성 억제 효과

염증 매개 인자로 알려진 NO는 주로 생체 내에서 대식세포의 L-arginine으로부터 inducible nitric oxide synthase에 의해 합성되는 반응성이 강한 자유라디칼로, 신경매개체로 작용하고 nitric oxide synthase에 의하여 면역계에서 세포 내에 감염된 미생물에 방어작용을 하는 염증반응 발생의 대표적인 인자이다(Lee 등, 2012a; Moncade와 Higgs, 1993). 이에 본 연구는 홍산마늘 주아 추출물의 NO 생성 억제 효과를 알아보고자 RAW 264.7 시료를 농도별(100, 200, 400, 800 및 1,000 μg/mL)로 처리한 후 NO 생성률을 측정하여 Fig. 3에 제시하였다.

Fig 3. Suppressive effect of Hongsan garlic bulbil extracts on NO production in LPS (1 µg/mL)-induced RAW 264.7 cells. Each bar represents the mean±SD (n=3). Means with different letters (a-f) above the bars are significantly different at P<0.05 by Duncan’s multiple range test.

홍산마늘 주아 추출물의 NO 생성 억제 효과를 측정한 결과, NO 생성량은 무처리 대조군에서는 5.39 μM로 거의 생성되지 않은 반면, LPS 처리 후 세포가 활성화됨에 따라 131.98 μM로 현저히 증가하였다. 100, 200, 400, 800 및 1,000 μg/mL의 농도에서 홍산마늘 주아 추출물의 NO 생성량은 58.23, 53.56, 49.21, 44.07, 40.34 μM로 나타나, LPS의 자극으로 생성된 NO는 시료 추출물의 처리로 대조군에 비해 모두 농도 의존적으로 NO 생성이 유의적으로 억제되었다. 다양한 연구에서 마늘 추출물을 대식세포에 처리하였을 때, LPS로 유도된 NO를 소거함으로써 RAW 264.7 대식세포의 염증반응을 억제할 수 있다고 보고하였다(Kang 등, 2017; Kim 등, 2010).

항균 활성

B. cereus는 그람양성균으로 내생 포자를 형성하는 식중독균이며 여러 식품과 접촉 시 식품 가공 중 교차 오염으로 이어질 수 있다(Thanh 등, 2018). B. subtilis는 고초균이라 불리며 하수, 토양과 발효식품 등 다양한 환경에서 발견되는 세균으로 밥, 빵 육류 등에서 증식하여 부패의 원인이 되고, 설사와 구토를 일으킨다(Ray와 Bhunia, 2022). S. aureus는 그람양성균으로 자연계에 널리 분포하며, 구토, 설사, 장염 등을 일으키는 식중독의 원인이 될 뿐 아니라 쇼크성 증후군을 일으켜 치사에 이르게 할 수 있다(Marrack과 Kappler, 1990).

이에 본 연구는 홍산마늘 주아 추출물의 항균 효과를 확인하기 위해 각각의 배지에 홍산마늘 주아 추출물(500 mg/mL)을 점적하여 37°C에서 호기적인 조건으로 24시간 동안 배양하여 부패 및 식중독 원인균인 B. cereus, B. subtilis, S. aureus에 대한 항균 활성을 관찰하였다(Fig. 4, Table 4). 홍산마늘 주아 추출물을 각 배지에 처리하였을 때 B. cereus에서는 16 mm의 생육저지환이 나타나 가장 높은 항균 활성을 보였으며, B. subtilis에서는 12 mm였고, S. aureus에서는 항균 활성이 나타나지 않았다.

Table 4 . Antibacterial activities of Hongsan garlic bulbil extracts (500 mg/mL).

Strains	Diameter of inhibition zone (mm)
B. cereus	16
B. subtilis	12
S. aureus	0

Fig 4. Paper disk diffusion method of Hongsan garlic bulbil extracts against each bacteria (A) B. cereus, (B) B. subtilis, (C) S. aureus.

여러 연구에서 마늘의 항균작용이 밝혀졌으며, 이는 마늘에 들어 있는 황 화합물인 알리신 때문으로 알려져 있다(Small 등, 1947; Yamada와 Azuma, 1977). Kim 등(2012)은 마늘 추출물이 B. cereus에 대해서는 항균력을 나타냈지만 B. subtilis에 대한 항균력이 없다고 보고하였고, Park 등(2015)은 난지형 마늘 추출물이 B. cereus, S. aureus에 대해 항균력이 있다고 보고하였다. Moon과 Yook(2014)의 보고에서도 마늘 추출물이 S. aureus에 항균 효과가 나타났는데, 본 연구의 결과와는 상이한 결과로 이는 시료의 전처리 및 추출물의 농도 등에 따라 차이를 보일 수 있음을 시사한다.

결과적으로 홍산마늘 주아 추출물이 식중독균인 B. cereus와 식품의 부패 및 변질의 원인이 되는 B. subtilis에 대해 다소 높은 항균 활성을 보임으로써 천연 식품 보존제의 기능을 가진 것으로 생각된다. 이들 항균성을 바탕으로 향후 홍산마늘 주아 추출물을 이용한 식중독 예방, 가공식품의 저장성 향상과 안정성 확보라는 측면에서 안정성이 높은 천연보존제 개발의 가능성을 볼 수 있다.

본 연구는 신품종 홍산마늘 주아의 기능성 소재로의 활용 가능성을 알아보고자 일반성분 및 생리활성(항산화, 항염증 및 항균 활성)을 측정하였다. 홍산마늘 주아는 기존 마늘에 비해 탄수화물, 수분, 조지방 함량은 적으며, 조단백과 조회분 함량은 높았다. 홍산마늘 주아의 항산화 활성 측정결과 모두 농도 의존적으로 증가하였으며, 5,000 μg/mL의 농도에서 총 폴리페놀 함량이 18.72±0.42 mg TAE/g, 총 플라보노이드 함량이 2.87±0.12 mg QE/g, DPPH 라디칼 소거능이 45.99±0.58%, ABTS 라디칼 소거능이 49.15±0.45%로 나타나 홍산마늘 주아의 항산화력이 우수한 것으로 확인되었다. 홍산마늘 주아 추출물은 독성이 없는 것으로 확인되었으며, LPS로 염증을 유도한 대식세포에서 효과적으로 NO의 생성을 억제하였다. 그리고 홍산마늘 주아의 항균 활성 측정 결과, B. cereus와 B. subtilis에서 높은 항균력을 나타내었으며, S. aureus에서는 활성이 나타나지 않았다. 이렇듯 본 연구는 홍산마늘 주아 추출물의 일반성분, 항산화, 항염증 및 항균 활성을 확인함으로써 홍산마늘 주아 연구의 기초자료로 사용되고 향후 기능성 소재로써 활용 가능하리라 생각된다.