전통장류에서 산업용 발효 균주들의 선발 및 그 특성 Isolation of microbes for industrial fermentation from traditionally fermented soybean products and their characterization원문보기
전통장류(메주, 된장, 청국장, 간장)는 한국 음식의 가장 기본적이 재료이며 부식이다. 재래방법의 전통 장류의 경우 만드는 사람의 경험과 기술에 의해 이루어지기 때문에 발효과정 중의 미생물에 대한 안전대책이나 이를 제어 할 수 있는 구체저인 방법이 마련되어 있지 않는다. 보통 장류 발효는 Bacillus와 Aspergillus sp. 등과 같은 주 발효 미생물에 의해 이루어지는데 그 외의 미생물에 의한 식품안정성에 대한 문제가 대두되고 있다. 먼저, 식품에서 식중독 독소를 생산하는 ...
전통장류(메주, 된장, 청국장, 간장)는 한국 음식의 가장 기본적이 재료이며 부식이다. 재래방법의 전통 장류의 경우 만드는 사람의 경험과 기술에 의해 이루어지기 때문에 발효과정 중의 미생물에 대한 안전대책이나 이를 제어 할 수 있는 구체저인 방법이 마련되어 있지 않는다. 보통 장류 발효는 Bacillus와 Aspergillus sp. 등과 같은 주 발효 미생물에 의해 이루어지는데 그 외의 미생물에 의한 식품안정성에 대한 문제가 대두되고 있다. 먼저, 식품에서 식중독 독소를 생산하는 B. cereus 및 Escherichia coli O157, L. monocytogenes, Salmonella enterica 등 과 같은 유해 미생물들은 콩 발효제품에서 쉽게 오염될 수 있다. 또한 진균독 중 하나로 A. flavus가 생산하는 aflatoxin은 강한 발암유발 독소로 aflatoxin생산 균주가 쉽게 자랄 수 있는 모든 지역에서 만들어 질 수 있다. 마지막으로 미생물에 의한 아미노산의 decarboxylation 작용으로 생성되는 biogenic amine은 생리학적으로 중요한 기능을 수행 한다. 하지만 식품을 통해 과량의 biogenic amine이 인체로 흡수 될 때 건강상의 문제를 유발한다. Histamine 과 tyramine 과량 섭취 시 구토, 두통, 고혈압, 저혈압 및 알레르기를 유발하고 putrescine의 경우 암을 유발할 수 도 있다.
이번 연구는 전통장류의 품질 개선을 위해 장류로부터 기능성 우수 균주를 분리하고 그 기능적인 특징을 확인하는데 중점을 두고 있다.
기능성 우수 균주란 다음과 같다.
1. 장류에서 식중독을 유발하는 B. cereus와 같은 유해균주 억제능을 갖는 균주.
2. Biogenic amines 비생산 및 분해활성이 높은 균주.
3. Protease 및 amylase 효소활성이 높은 균주.
4. 유산균의 경우 dextran 생성능을 갖는 균주.
5. 곰팡이의 경우 Aflatoxin 비생산 균주.
- Bacillus sp. (SCK B11, SCSB 1106, SCSB 1307)
전통장류 제품 내 유해한 biogenic amines 양을 감소 및 유해균주의 오염을 줄이기 위해, 전통 장류에서 biogenic amines을 분해하고 B. cereus 이외에 중요 병원성 균인 Staphylococcus aureus, Aspergillus flavus, A. ochraceus, A. parasiticus 등의 증식을 억제하는 3종의 균주들을 분리하였다. 이들 균주들을 histamine, tyramine, putrescine, cadaverine이 각각 5.3% 함유된 삶은콩에 접종하여 2일 간 발효시킨 결과 biogenic amines 함량을 27-92% 수준으로 감소시켰다. 선발한 균주들의 형태 및 생화학적 특성, 16S rRNA 유전자 서열 해독 결과 3종의 균주들은 B. licheniformis, B. subtilis 그리고 B. amyloliquefaciens로 동정되었다. 분리된 균주는 PCR을 통해 B. cereus 독소인 NheABC, HblACD, CytK, cereulide, certhrax와 단백질 독소 발현조절인자인 plcR-papR의 유전자가 존재하지 않음을 확인하였고, surfactin, lichenysin, lichenicidine 합성 유전자 또한 확인 되지 않았다. 그리고 protease와 amylase 활성 및
glutamate 생성능을 확인한 결과 대조군으로 사용된 표준균주 B. subtilis KCTC 1023 보다 높은 활성을 보였다.
- lactic acid bateria (SCKB 2301, SCCB 2311, SCSB 2219)
전통 장류에서 biogenic amines을 분해하고 dextran생성능이 좋은 3종의 균주들을 분리하였다. 이들 균주들을 histamine, tyramine, putrescine, cadaverine이 각각 5.3% 함유된 삶은콩에 접종하여 2일 간 발효시킨 결과 biogenic amines 함량을 50-96% 수준으로 감소시켰다. 선발한 균주들의 형태 및 생화학적 특성, 16S rRNA 유전자 서열 해독 결과 3종의 균주들은 Weissella cibaria, Weissella confusa 그리고 Leuconostoc mesenteroides로 동정되었다.
- Aspergillus oryzae (SDAB 06)
전통 장류에서 biogenic amines을 분해하고 aflatoxin을 생산하지 않는 곰팡이를 분리하였다. 이들 균주을 histamine, tyramine, putrescine, cadaverine이 각각 5.3% 함유된 삶은콩에 접종하여 2일 간 발효시킨 결과 biogenic amines 함량을 28∼83% 수준으로 감소시켰다. 선발한 균주들의 형태 및 18S rRNA 유전자 염기서열 해독 결과 균주는 Aspergillus oryzae로 동정되었다. 또한 protease와 amylase 활성을 확인한 결과 대조군으로 사용된 Aspergillus oryzae 충무 보다 높은 활성을 보였다.
- yeast (SCY 1502)
전통 장류에서 biogenic amines을 분해하는 효모를 분리하였다. 이들 균주를 histamine, tyramine, putrescine, cadaverine이 각각 5.3% 함유된 삶은콩에 접종하여 2일 간 발효시킨 결과 biogenic amines 함량을 33∼67% 수준으로 감소시켰다. 선발한 균주들의 형태 및 18S rRNA 유전자 염기 서열 해독 결과 균주는 Zygosaccharom yces rouxii로 동정되었다.
전통장류(메주, 된장, 청국장, 간장)는 한국 음식의 가장 기본적이 재료이며 부식이다. 재래방법의 전통 장류의 경우 만드는 사람의 경험과 기술에 의해 이루어지기 때문에 발효과정 중의 미생물에 대한 안전대책이나 이를 제어 할 수 있는 구체저인 방법이 마련되어 있지 않는다. 보통 장류 발효는 Bacillus와 Aspergillus sp. 등과 같은 주 발효 미생물에 의해 이루어지는데 그 외의 미생물에 의한 식품안정성에 대한 문제가 대두되고 있다. 먼저, 식품에서 식중독 독소를 생산하는 B. cereus 및 Escherichia coli O157, L. monocytogenes, Salmonella enterica 등 과 같은 유해 미생물들은 콩 발효제품에서 쉽게 오염될 수 있다. 또한 진균독 중 하나로 A. flavus가 생산하는 aflatoxin은 강한 발암유발 독소로 aflatoxin생산 균주가 쉽게 자랄 수 있는 모든 지역에서 만들어 질 수 있다. 마지막으로 미생물에 의한 아미노산의 decarboxylation 작용으로 생성되는 biogenic amine은 생리학적으로 중요한 기능을 수행 한다. 하지만 식품을 통해 과량의 biogenic amine이 인체로 흡수 될 때 건강상의 문제를 유발한다. Histamine 과 tyramine 과량 섭취 시 구토, 두통, 고혈압, 저혈압 및 알레르기를 유발하고 putrescine의 경우 암을 유발할 수 도 있다.
이번 연구는 전통장류의 품질 개선을 위해 장류로부터 기능성 우수 균주를 분리하고 그 기능적인 특징을 확인하는데 중점을 두고 있다.
기능성 우수 균주란 다음과 같다.
1. 장류에서 식중독을 유발하는 B. cereus와 같은 유해균주 억제능을 갖는 균주.
2. Biogenic amines 비생산 및 분해활성이 높은 균주.
3. Protease 및 amylase 효소활성이 높은 균주.
4. 유산균의 경우 dextran 생성능을 갖는 균주.
5. 곰팡이의 경우 Aflatoxin 비생산 균주.
- Bacillus sp. (SCK B11, SCSB 1106, SCSB 1307)
전통장류 제품 내 유해한 biogenic amines 양을 감소 및 유해균주의 오염을 줄이기 위해, 전통 장류에서 biogenic amines을 분해하고 B. cereus 이외에 중요 병원성 균인 Staphylococcus aureus, Aspergillus flavus, A. ochraceus, A. parasiticus 등의 증식을 억제하는 3종의 균주들을 분리하였다. 이들 균주들을 histamine, tyramine, putrescine, cadaverine이 각각 5.3% 함유된 삶은콩에 접종하여 2일 간 발효시킨 결과 biogenic amines 함량을 27-92% 수준으로 감소시켰다. 선발한 균주들의 형태 및 생화학적 특성, 16S rRNA 유전자 서열 해독 결과 3종의 균주들은 B. licheniformis, B. subtilis 그리고 B. amyloliquefaciens로 동정되었다. 분리된 균주는 PCR을 통해 B. cereus 독소인 NheABC, HblACD, CytK, cereulide, certhrax와 단백질 독소 발현조절인자인 plcR-papR의 유전자가 존재하지 않음을 확인하였고, surfactin, lichenysin, lichenicidine 합성 유전자 또한 확인 되지 않았다. 그리고 protease와 amylase 활성 및
glutamate 생성능을 확인한 결과 대조군으로 사용된 표준균주 B. subtilis KCTC 1023 보다 높은 활성을 보였다.
- lactic acid bateria (SCKB 2301, SCCB 2311, SCSB 2219)
전통 장류에서 biogenic amines을 분해하고 dextran생성능이 좋은 3종의 균주들을 분리하였다. 이들 균주들을 histamine, tyramine, putrescine, cadaverine이 각각 5.3% 함유된 삶은콩에 접종하여 2일 간 발효시킨 결과 biogenic amines 함량을 50-96% 수준으로 감소시켰다. 선발한 균주들의 형태 및 생화학적 특성, 16S rRNA 유전자 서열 해독 결과 3종의 균주들은 Weissella cibaria, Weissella confusa 그리고 Leuconostoc mesenteroides로 동정되었다.
- Aspergillus oryzae (SDAB 06)
전통 장류에서 biogenic amines을 분해하고 aflatoxin을 생산하지 않는 곰팡이를 분리하였다. 이들 균주을 histamine, tyramine, putrescine, cadaverine이 각각 5.3% 함유된 삶은콩에 접종하여 2일 간 발효시킨 결과 biogenic amines 함량을 28∼83% 수준으로 감소시켰다. 선발한 균주들의 형태 및 18S rRNA 유전자 염기서열 해독 결과 균주는 Aspergillus oryzae로 동정되었다. 또한 protease와 amylase 활성을 확인한 결과 대조군으로 사용된 Aspergillus oryzae 충무 보다 높은 활성을 보였다.
- yeast (SCY 1502)
전통 장류에서 biogenic amines을 분해하는 효모를 분리하였다. 이들 균주를 histamine, tyramine, putrescine, cadaverine이 각각 5.3% 함유된 삶은콩에 접종하여 2일 간 발효시킨 결과 biogenic amines 함량을 33∼67% 수준으로 감소시켰다. 선발한 균주들의 형태 및 18S rRNA 유전자 염기 서열 해독 결과 균주는 Zygosaccharom yces rouxii로 동정되었다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.