커피의 생리활성을 증진시키기 위해 고체발효를 이용하여 인도네시아산 Mandheling 커피생두에 3종의 버섯 균사체(Phellinus linteus, PL; Hericium erinaceum, HE; Ganoderma lucidum, GL) 및 2종의 홍국균 균사체(Monascus purpureus, MP; Monascus ruber, MR)를 배양하였다. 균사체-고체발효 커피생두를 로스팅하여 얻은 원두커피는 decoction법에 의한 열수추출물과 reflux에 의한 에탄올추출물로 조제하였는데, 열수추출물(HW, 수율 17.7~25.3%)은 에탄올추출물(EE, 9.5~12.2%)보다 더 높은 수율을 나타내었다. 2종의 홍국균 균사체-고체발효 커피생두로부터 조제된 원두커피 열수추출물(MP-CB-HW, MR-CB-HW)은 비발효 원두커피 또는 3종 버섯 균사체-고체발효 원두커피 열수추출물보다 높은 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 DPPH 자유라디칼 소거능을 나타내었다. 또한, 홍국균 균사체-고체발효 원두커피 중에서도 MR-CB-HW는 가장 높은 마크로파지 활성과 마이토젠 활성을 나타내었다(CB-HW의 1.32배와 1.40배). MP-CB-EE와 MR-CB-EE는 $100{mu}g/mL$의 시료농도에서 세포에 대한 독성을 나타내지 않으면서도 LPS로 유도된 RAW 264.7 세포의 산화질소(NO)의 생성을 효과적으로 억제하였다(LPS 처리군의 38.6과 37.0%). 한편, 홍국균 균사체를 이용한 고체발효는 카페인 함량에 영향을 주지 않으면서 클로로겐산을 유의적으로 증가시켰다($76.21{sim}76.73{mu}g/mL$). 결론적으로 원두커피의 생리활성은 M. purpureus 또는 M. ruber와 커피생두의 고체발효에 의해서 증진되었으며 이러한 결과는 홍국균-고체발효 원두커피가 기능성 커피음료의 소재로 이용될 가능성을 제시하는 것으로 사료된다.
Green coffee beans (CB, Indonesian Mandheling) were fermented with three kinds of mushrooms (Phellinus linteus, PL; Hericium erinaceum, HE; Ganoderma lucidum, GL) or two kinds of mycelia from molds (Monascus purpureus, MP; Monascus ruber, MR) using solid-state culture to enhance physiological activity. After the roasting of fermented green coffee beans, roasted coffees were extracted with a hot-water decoction or 95% ethanol reflux. Yields from hot water extracts (HW, 17.7~25.3%) were higher than those from ethanolic extracts (EE, 9.5~12.2%). Hot-water extracts of roasted coffees from green coffee beans fermented with two molds (MP-CB-HW and MR-CB-HW) showed higher total polyphenols, flavonoids, and DPPH free radical scavenging activity than roasted coffees from non-fermented (CB-HW) or fermented green coffee beans with the three mycelia from mushrooms. MR-CB-HW also had the most potent macrophage stimulating and mitogenic activity (1.32 and 1.40-fold of CB-HW, respectively). In addition, MP-CB-EE and MR-CB-EE did not show any cytotoxicity to the RAW 264.7 cell at a concentration of $100{mu}g/mL$, and these extracts significantly inhibited nitric oxide (NO) production from the LPS-stimulated RAW 264.7 cell line (38.6 and 37.0% of the LPS-treated group). Meanwhile, the chlorogenic acid concentrations of MP-CB-HW or MR-CB-HW highly increased (to 76.21 or $76.73{mu}g/mL$, respectively), but caffeine concentrations were not affected by solid-state fermentation. In conclusion, the physiological activities of roasted coffees were enhanced by the solid-state culture of green coffee beans with M. purpureus or M. ruber, suggesting that these roasted coffees could possibly serve industrial applications as functional coffee beverages.
