선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 홍국 제조에 있어서 기질인 백미는 탄소원과 동시에 배지 로서의 의미를 가진다고 할 수 있다. 따라서 색소생산 변이주인 P-57 균주를 이용하여 여러 가지 곡류를 대상으로 색소생산에 미치는 영향을 검토하였다.
- 특히, Monascus 균주의 고체배지에서의 접종방법은 일반적인 포자접종법보다 균사체 접종법이 유리하다는 보고도 있었다(2). 본 연구에서는 Monascus purpureus KCCM 60016으로부터 색소 생성능이 우수한 변이주를 분리하고, 색소생성의 최적 배양조건을 검토한 결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
- 이때 lamp로부 터 균체와의 거리는 20 cm로 유지하였다. 1 X 105, spores/ml의 포 자 현탁액 5 ml를 지름 5.5 cm인 멸균된 glass petridish에 넣은 후, 암실에서 0〜120초 동안 10초 간격으로 UV를 조사한 후, 살아남은 colony를 계수하여 생존율을 확인하였다. 변이원 처리는 생존률이 약 1% 되는 시간으로 조정하였고, 나머지 조건은 동일하게 하였다.
- 1에 나타난 바와 같이, UV를 10초간 조사한 친주의 생존율은 약 37%이었으며, 90초간 조사시 에 생존율은 약 1%로 낮아졌다. UV 변이처리 후, 살아남은 colony의 생육양상 및 colony의 색도를 관찰하여 색소생산이 양호하며, 생육이 우수한 변이주를 육안으로 1차 선별하였다. 그리고 액체 배양에서 색소생산이 우수한 균주가 홍국을 배양했을 때 역시 색소 생산이 우수할 것이라 판단하고, 보다 짧은 시간에 많은 변이주 의 색소생성능을 검토하기 위하여 유일한 탄소원으로 rice powderS- 사용하는 Lin배지를 이용한 액체배양에서 색소생성이 양호한 변이주를 선별한 후 백미를 이용한 고체배지에서의 색소 생성능을 비교하였다.
- UV 조사 시간에 따른 공시균주인 Monascus purpureus의 생존 율을 확인하였다. Fig.
- 변이원 처리는 생존률이 약 1% 되는 시간으로 조정하였고, 나머지 조건은 동일하게 하였다. UV 조사 후, 포자현탁액을 PDA배지에 100 ㎕접종 하여 28℃에서 배양하면서 자라는 colony의 형태 및 색도를 관찰하여 변이주를 선별하였다.
- UV 조사는 6W, 60Hz UV lamp(Vilber Lourmat, France) 두 개를 동시에 사용하여 254 nm에서 시행하였다. 이때 lamp로부 터 균체와의 거리는 20 cm로 유지하였다.
- UV 변이처리 후, 살아남은 colony의 생육양상 및 colony의 색도를 관찰하여 색소생산이 양호하며, 생육이 우수한 변이주를 육안으로 1차 선별하였다. 그리고 액체 배양에서 색소생산이 우수한 균주가 홍국을 배양했을 때 역시 색소 생산이 우수할 것이라 판단하고, 보다 짧은 시간에 많은 변이주 의 색소생성능을 검토하기 위하여 유일한 탄소원으로 rice powderS- 사용하는 Lin배지를 이용한 액체배양에서 색소생성이 양호한 변이주를 선별한 후 백미를 이용한 고체배지에서의 색소 생성능을 비교하였다.
- 그러나 보리와 찹쌀현미 배지에서는 색소생성이 극히 저조하게 나타났으며, 찰보리와 현미쌀눈 배지에서는 P-57 변이주가 거의 생육하지 못하였다. 배양온도의 영향 P-57변이주의 색소생성에 미치는 온도의 영향을 검토하기 위하여 백미를 이용하여 배양습도 80%에서 각기 다른 온도에서 15일간 배양하였다. 그 결과는 Table 3에 나타난 바와 같이, P-57 변이주는 30℃에서 적색색소, 오렌지색소와 황 색색소를 가장 많이 생성하였으며, 30℃에 비하여 적색색소 생 성량은 25P에서는 35%로 감소하였고, 40℃에서는 모든 색소가 거의 생성되지 않았다.
- 백미를 이용한 홍국균의 배양은 먼저 250 ml 삼각 플라스크에 깨끗하게 씻은 백미 50 g을 넣어 수돗물에 하룻밤 충분히 침지 시킨 후, 수분을 제거하고, 12FC에서 15분간 멸균하여 전분을 호화시키고, 포자현탁액 3 ml를 접종하여 항온 항습기(두리과학, DF-964HC-M)에서 30℃, 80~90%의 습도를 유지하면서 15일간 배양하였다.
- 색소의 정량은 추출한 색소를 적정배수로 희석한 후, 적색색소는 500 nm, 오렌지색소는 470 nm, 황색색소는 400 nm에서 분광 광도계 (TECHNE Co. Specgene, England)를 이용하여 흡광도 (OD)를 측정하였으며, 위의 조건에서 추출한 색소 추출물의 흡광도 1을 1 unit로 정의하여 나타내었다.
대상 데이터
- UV처리로 친주로부터 162주의 변이주를 얻을 수 있었으며, 그 들 중 색소생성능이 우수한 변이주 7균주를 선발하였다(Fig. 2). 이들 7균주의 변이주들을 친주와 비교했을 때 colony의 성장 형태와 색도가 친주보다 진한 적색색소를 생성하는 것을 관찰할 수 있었다.
- 공시균주의 배양에 PDA배지(20% Potatoes, infusion from, 2% glucose, 1.5% agar, pH 5.6±0.2)를 사용했으며, 변이주의 색소 생성능을 확인하기 위해 백미(rice grain)와 Lin배지(3% Rice powder, 0.15% NaNO3, 0.1% MgSO4 . 7H2O, 0.25% KH2PO4, pH 6.0)를 사용했으며, 백미는 시중에서 구입한 안계미(안계산, 황토쌀)를 사용하였다.
- 본 실험에 사용한 공시 친주는 Monascus purpureus KCCM 60016을 사용했으며, 이 친주로부터 UV처리로 홍국색소를 과량 생성시키는 변이주를 분리하여 사용하였다.
- 색소의 추출은 배양이 완료된 홍국을 60℃에서 건조하여 막자 사발로 분쇄한 후, 홍국 분말 0.1 g에 80% ethanol을 10 ml 첨가하여 150 rpm으로 실온에서 2시간 진탕 추출하고 8,000 x g에 서 10분간 원심분리하여 상등액을 취하였다.
성능/효과
- UV 조사 시간에 따른 공시균주인 Monascus purpureus의 생존 율을 확인하였다. Fig.1에 나타난 바와 같이, UV를 10초간 조사한 친주의 생존율은 약 37%이었으며, 90초간 조사시 에 생존율은 약 1%로 낮아졌다. UV 변이처리 후, 살아남은 colony의 생육양상 및 colony의 색도를 관찰하여 색소생산이 양호하며, 생육이 우수한 변이주를 육안으로 1차 선별하였다.
- 정과 유(2)에 의하면 고체배지에서 Monascus sp. KM1001 변이주를 사용하였을 때 배양 6일에서 15일째까지 급격한 색소생성이 이루어졌으며 배양 21일째까지 계속적으로 증가하는 양상을 보인 것과 비교할 때 본 연구는 초기 색소생성 기간에 있어서는 다소 차이가 있었다.
- Monascus sp. KM1001 변이주의 생육 최적온도는 2℃이며, 30℃에서는 생육이 약 76%를 나타내고 있지만(2), 본 공시균은 사상균의 일반적인 생육최적온도인 30℃ 에서 색소생성이 가장 양호한 결과를 나타내었다. Ryu등(12)은 Monascus anka의 변이주가 3(TC에서 적색색소를 가장 많이 생성한다고 보고한 바 있는데, 이는 본 공시균의 적색색소생성 최적 온도와 같은 결과였다.
- M. purpureus P-57 변이주의 색소생성의 최적 배양조건은 배양 온도 30℃, 90%의 배양습도에서 30일간 배양하였을 때 가장 높은 색소생성능을 나타내었으며 적색색소, 오렌지색소와 황색색소의 양은 각각 160.0 unit, 193.6 unit와 141.6 unit로 나타났다.
- 배양습도의 영향 홍국 사상균의 색소생성은 다른 사상균 배 양에 비하여 배양습도가 중요한 요인 중 하나로 알려져 있다. P- 57변이주의 색소생성에 미치는 배양습도의 영향을 검토하기 위하여 백미를 이용하여 3CFC에서 배양습도를 달리하여 15일간 배양한 결과(Table 4), P-57 변이주는 90%의 배양습도에서 적색색 소, 오렌지색소와 황색색소를 가장 많이 생성하였으며 80% 및 60%의 배양습도에서는 최적배양 습도에 비하여 적색색소의 생성량이 각각 70% 및 40%로 감소되어 홍국색소생성이 배양습도에 많은 영향을 받음을 알 수 있었다.
- 각 변이주로 제조한 홍국의 형태를 비교해 본 결과 친주를 포함한 다른 변이주로 제조한 홍국은 쌀의 표면이 심하게 주름져 있었지만, P-57 균주로 제조한 홍국은 쌀의 원형태를 비교적 잘 유지하고 있음을 확인할 수 있었다(Fig. 3). 이는 amylase 활성의 차이로 인한 결과로 생각되며, 표면이 주름지는 것은 amylase 활성이 낮기 때문에 기질의 표면에서 집중적으로 생육이 이루어지기 때문인 것으로 추측된다.
- 고체 배양에서 기질에 따른 색소생성의 차이를 비교하기 위해 각각의 기질을 앞에서 언급한 방법으로 배양한 결과, Table 2에 나타난 바와 같이 홍국 제조에 가장 많이 이용되는 백미보다 현미를 기질로 했을 때 적색색소가 69.0 unit, 황색색소가 53.9 unit로 백미보다 약 1.5배 높은 색소를 생성하였고, 찹쌀에서도 적색색소가 64.2 unit, 황색색소가 48.2 unit로 색소생성이 우수하게 나타났다.
- 배양온도의 영향 P-57변이주의 색소생성에 미치는 온도의 영향을 검토하기 위하여 백미를 이용하여 배양습도 80%에서 각기 다른 온도에서 15일간 배양하였다. 그 결과는 Table 3에 나타난 바와 같이, P-57 변이주는 30℃에서 적색색소, 오렌지색소와 황 색색소를 가장 많이 생성하였으며, 30℃에 비하여 적색색소 생 성량은 25P에서는 35%로 감소하였고, 40℃에서는 모든 색소가 거의 생성되지 않았다. Monascus sp.
- 이는 고체 배양에서 친주의 색 소생성능이 아주 우수한 것을 감안한다면 긍정적인 결과라고 판단된다. 그리고 적색색소와 황색색소의 비율 또한 P-57 균주가 1.37로 적색색소의 생산이 우수함을 확인할 수 있었다.
- 기질에 따른 색소생산 경향을 알아보기 위해 3일 마다 시료를 채취하여 적색색소를 기준으로 비교한 결과, 배양 초기에는 백미 의 색소생성이 우수하였지만, 6일째부터는 현미에서 색소생성이 급격히 증가함을 알 수 있었다. 현미에서 배양초기에 색소생성이 부진한 것은 현미의 표면을 분해하는데 더 많은 시간이 소요되기 때문인 것으로 판단되며, 배양이 진행될수록 색소 생성이 급 격히 증가하는 것은 백미에 비해서 현미는 각종 단백질, 미네랄 성분 등의 영양이 풍부하여 색소의 생성이 높게 나타나는 것으로 판단된다.
- 배양시간의 영향 P-57변이주의 배양시간이 색소생성에 미치 는 영향을 검토하기 위하여 30℃에서 90% 습도로 배양기간을 달리하여 배양한 결과(Table 5), P-57 변이주는 배양 9일째까지는 색소를 거의 생성하지 않았으나 배양 9일 후부터 배양 21일 째까지 급격한 색소생성이 이루어졌으며, 21일 이후에는 비교적 완만한 증가율을 나타내었다. 정과 유(2)에 의하면 고체배지에서 Monascus sp.
- 분리된 변이주를 백미 배지에서 15일간 배양하여 홍국을 제조하고 색소생성능을 비교한 결과, Table 1 에 나타난 바와 같이 P- 94 균주를 제외한 모든 변이주들이 친주보다 높은 색소생성능을 나타내었다. 특히 P-57 균주는 적색색소가 51.
- 2). 이들 7균주의 변이주들을 친주와 비교했을 때 colony의 성장 형태와 색도가 친주보다 진한 적색색소를 생성하는 것을 관찰할 수 있었다.
- 분리된 변이주를 백미 배지에서 15일간 배양하여 홍국을 제조하고 색소생성능을 비교한 결과, Table 1 에 나타난 바와 같이 P- 94 균주를 제외한 모든 변이주들이 친주보다 높은 색소생성능을 나타내었다. 특히 P-57 균주는 적색색소가 51.4 unit, 황색색소가 37.6 unit로 가장 높은 색소생성능을 보였으며, P-95 균주 역시 적색색소가 45.1 unit, 황색색소가 37.2 unit로 친주에 비해 약 2 배정도 많은 색소를 생산하였다. 이는 고체 배양에서 친주의 색 소생성능이 아주 우수한 것을 감안한다면 긍정적인 결과라고 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.