본 연구는 홍화에 함유되어 있는 유용성분 및 기능성 향상을 위해 유산균 발효 홍화 추출물을 제조하였으며, 이화학적 품질특성 및 항산화 활성을 조사하였다. 발효물의 생균수는 3.07~7.57 log CFU/mL로 나타났으며, pH, 당도 및 색도는 유산균 발효기간이 증가함에 따라 비발효물보다 값이 감소하였다. 수율은 비발효물에서 37.86%로 발효물의 수율함량(34.00~35.43%)보다 높게 나타났다. 총 당 함량은 비발효물에서 38.01 g/100 g이 나타났고 발효기간이 증가함에 따라 31.68~33.85 g/100 g으로 감소하였으며, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 발효물(3일)에서 각각 12.73 g/100 g 및 5.88 g/100 g으로 나타내어 비발효물에서 각각 나타난 12.56 g/100 g 및 5.43 g/100 g보다 높은 함량을 나타내었다. 홍화의 유용성분인 kaempferol 함량을 분석한 결과, 비발효물에서 나타난 함량 144.56 mg/100 g보다 발효물에서 161.12~195.98 mg/100g으로 유산균 발효를 통해 kaempferol 함량이 증진되었음을 확인하였다. DPPH, ABTS radical 소거활성 및 FRAP 활성은 1,000 μg/mL 농도에서 각각 비발효물에서 13.04%, 21.94% 및 230.64 μM로 나타났으며, 발효물(3일)에서 각각 22.15%, 26.49% 및 276.33 μM로 항산화 활성이 가장 높게 나타내었다. 인간 폐상피세포주인 L-132 세포에 세포독성이 나타나지 않는 100~1,000 μg/mL 농도로 실험을 진행하였고, 산화적 손상에 대한 세포보호 효과를 측정한 결과, 1,000 μg/mL 농도에서 비발효물(80.25%)보다 발효물(3일)에서 89.61%로 가장 높은 세포보호 효과를 나타내었다. 따라서, Leuconostoc pseudomesenteroides유산균을 이용한 발효는 홍화 추출물 유래 유용성분인 kaempferol 함량을 향상시키고, 홍화 추출물의 이화학적 품질특성 및 항산화 활성 또한 비발효물보다 우수함을 확인하여 이를 이용한 기능성 식품가공용 소재로 이용 가능할 것으로 기대된다.

This study was conducted to examine the physicochemical properties and antioxidant activities of Safflower (Carthamus tinctorius L.) extracts according to fermentation of lactic acid bacteria. The viable cell counts of fermented period of lactic acid bacteria was 3.07~7.57 log CFU/mL. The pH and Brix were decreased with fermentation period by the other extraction methods. Color in terms of L, a and b values decreased. The yield was highest contents in NF (non fermentation extract) (37.86 g/100 g). The total sugar contents of NF (38.01 g/100 g) was decreased with fermentation period. The F3 (fermented period 3 day) (12.73 g/100 g and 5.88 g/100 g, respectively) showed higher contents of total phenolic and flavonoid contents than NF (12.56 g/100 g and 5.43 g/100 g, respectively). The kaempferol contents of NF and fermentation extracts were 144.56 mg/100 g and 161.12~ 195.98 mg/100 g, respectively. The DPPH, ABTS radical scavenging and FRAP assay activity at 1,000 μg/mL was significantly higher in F3 (22.15%, 26.49% and 276.33 μM, respectively) than NF (13.04%, 21.94% and 230.64 μM, respectively). The F3 (89.61%) was better than other fermentation period extracts on protective effects against oxidative stress in L-132 cells. This study suggested that fermentation of Safflower (Carthmus tinctorius L.) extracts may be useful as a functional food processing material in the food industry.