[논문]기능성 원료를 기질로 이용하는 Monacolin-K 고함유 모나스커스 균주의 생산배지 최적화

이선규; 전계택; 정용섭

기능성 원료를 기질로 이용하는 Monacolin-K 고함유 모나스커스 균주의 생산배지 최적화
Production Medium Optimization for Monascus Biomass Containing High Content of Monacolin-K by Using Soybean Flour Substrates 원문보기

한국생물공학회지 = Korean journal of biotechnology and bioengineering, v.23 no.6, 2008년, pp.463 - 469

이선규 (경인지방식품의약품안전청) , 전계택 (강원대학교 분자생명과학과) , 정용섭 (전북대학교 응용생물공학부)

초록
AI-Helper

본 연구에서는 홍국균 (Monascus pilosus)을 이용하여 이차대사 산물인 monacolin-K를 대량생산하기 위하여 탄소원 또는 질소원으로 콩 분말을 기질로 하여 배지를 최적화하고자 하였다. 생산 배지에서 탄소원으로 콩 분말을 적용한 실험에서는 soluble starch 대신에 콩 분말을 전량 또는 50% 대체하였을 경우 전 실험구간에서 monacolin-K 생산량이 대조구의 50% 미만으로 생산되거나 전혀 생산되지 않았다. Soluble starch 대신에 sucrose를 사용한 실험의 경우 monacolin-K와 건조균체량은 각각 262 mg/L, 31.6 g/L로 대조구의 218 mg/L, 30.2 g/L보다 생산량이 증가하였다. 따라서 생산배지의 탄소원으로 sucrose를 변경하였다. 생산배지의 질소원으로 사용하는 yeast extract (15 g/L), malt extract (40 g/L), beef extract (30 g/L) 대신에 3종류의 콩 분말로 대체 실험을 한 결과, 대조구에서 monacolin-K는 262 mg/L를 생산되었고, yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 사용한 실험구에서는 monacolin-K를 215 mg/L을 생산되어 가장 좋은 결과를 냈다. 따라서 생산배지에 yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 적용하기로 하였다. Plackett-Burman Design 실험계획법에 의한 실험결과 monacolin-K의 생산에 영향을 미치는 인자는 yeast extract, beef extract, (NH4)2SO4 순으로 영향을 주는 것으로 나타났다. Monacolin-K 생산에 영향을 미치는 주요인자 3가지로 중심합성계획에 의한 반응표면분석을 수행한 결과 최적배지 조성은 sucrose 96 g/L, DSM 7.5 g/L, yeast extract 8.4 g/L, $(NH_4)_2SO_4$ 12.0 g/L, malt extract 40 g/L, beef extract 26.7 g/L, $Na_2HPO_4$ 0.5 g/L, L-Histidine 3.0 g/L, $KHSO_4$ 1.25 g/L 이고, monacolin-K 생산 예상량은 369.9 mg/L 이었다. 최적배지를 이용하여 홍국균을 $27^{\circ}C$, 200 rpm 조건에서 플라스크 배양 한 결과 monacolin-K 생산량과 건조균체량은 각각 418 mg/L, 27.1 g/L이었다. 결과적으로 monacolin-K 생산과 균체량의 감소 없이 콩 분말을 이용한 배지성분의 변화는 어느 정도 가능함을 알 수 있었다. 현재 알려진 고가의 질소원을 대체하기 위해서는 초기부터 균의 형태구조에 영향을 미치는 배지와 발효환경을 고려하여야 할 것으로 판단되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

During the last decade, monacolin-K biosynthesized by fermentation of red yeast rice (Monascus strains) was proved to have an efficient cholesterol lowering capability, leading to rapid increase in the market demand for the functional red yeast rice. In this study, the production medium composition and components were optimized on a shake flask scale for monacolin-K production by Monascus pilosus (KCCM 60160). The effect of three different soybean flours on the monacolin-K production were studied in order to replace the nitrogen sources of basic production medium (yeast extract, malt extract and beef extract). Among the several experiments, the production medium with dietary soybean flour to replace a half of yeast extract was very good for monacolin-K production. Plackett-Burman experimental design was used to determine the key factors which are critical to produce the biological products in the fermentation. According to the result of Plackett-Burman experimental design, a second order response surface design was applied using yeast extract, beef extract and $(NH_4)_2SO_4$ as factors. Applying this model, the optimum concentration of the three variables was obtained. The maximum monacolin-K production (369.6 mg/L) predicted by model agrees well with the experimental value (418 mg/L) obtained from the experimental verification at the optimal medium. The yield of monacolin-K was increased by 67% as compared to that obtained with basic production medium in shake flasks.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

Plackett-Burman design 실험계획법을 통해서 monacolin-K 생성에 미치는 영향이 큰 변수인 yeast extract, beef extract, (NH₄)₂SO₄3가지에 대하여 중심합성계획법과 반응표면분석법을 통하여 monacolin-K 생산을 위한 최적 배지를 확립하고자 하였다.
본 실험에서는 홍국균 배양의 영양원으로 콩을 사용하기 위해서 예비실험으로 생산배지에서 탄소원과 질소원으로 콩 분말의 사용 가능여부를 조사했으며, Plackett-Burman Design(8)을 이용하여 배지원 중 중요변수를 3가지 선정한 후, 중심합성계획법으로 실험설계를 하고, 실험결과를 이용하여 반응표면분석으로 콩을 배지로한 홍국균의 최적생산배지농도를 확립하고자 하였다(9).
본 연구에서는 홍국균 (Monascus pilosus)을 이용하여 이차대사 산물인 monacolin-K를 대량생산하기 위하여 탄소원 또는 질소원으로 콩 분말을 기질로 하여 배지를 최적화하고자 하였다. 생산 배지에서 탄소원으로 콩 분말을 적용한 실험에서는 soluble starch 대신에 콩 분말을 전량 또는 50% 대체하였을 경우 전 실험구간에서 monacolin-K 생산량이 대조구의 50% 미만으로 생산되거나 전혀 생산되지 않았다.

가설 설정

H : L-histidine at a high con. of 4.5 g/L and a low conc. of 1.

제안 방법

Monacolin-K 최대생산을 위해 통계학적인 실험계획법으로 선정된 최적생산배지에 홍국균을 접종하여 monacolin-K 및 균체의 생산량을 플라스크배양을 통해서 확인하였다.
균체농도는 건조균체질량 (Dry Cell Weight)으로 측정하였다. 균질화시킨 시료 5 mL에 일정량의 증류수를 희석하여 3,000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상징액을 버린 후 증류수를 넣어 혼합하고 다시 원심분리하였다.
따라서, 생산배지의 질소원으로 콩 분말 활용은 대조구의 monacolin-K 생산과 유사한 결과를 나타낸 질소원 중 yeast extract를 dietary soybean flour (DSM)로 50% 대체한 것을 선정하였다. 그리고 이후의 실험은 질소원 중 yeast extract 50% DSM으로 대치한 생산배지를 이용하여 실험계획법에 의해 최적배지 선정 실험을 수행하였다.
생산배지의 질소원으로 사용하는 yeast extract (15 g/L), malt extract (40 g/L), beef extract (30 g/L) 대신에 3종류의 콩 분말로 대체 실험을 한 결과, 대조구에서 monacolin-K는 262 mg/L를 생산되었고, yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 사용한 실험구에서는 monacolin-K를 215 mg/L을 생산되어 가장 좋은 결과를 냈다. 따라서 생산배지에 yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 적용하기로 하였다. Plackett-Burman Design 실험계획법에 의한 실험결과 monacolin-K의 생산에 영향을 미치는 인자는 yeast extract, beef extract, (NH₄)₂SO₄ 순으로 영향을 주는 것으로 나타났다.
287이었다(9). 따라서 총 실험회수는 2반복을 통하여 32개 실험구가 수행되었다(Table 7). 독립변수에 영향을 받는 종속변수 (Y)는 monacolin-K와 건조균체 함량으로 회귀분석에 사용되었으며, 회귀분석에 의한 모델식의 예측에는 SAS program이 사용되었다(20, Release 8.
배지는 고온고압 살균 시 카라멜화 반응, 당이 암모늄이온이나 아미노산과 반응하여 나타나는 amino-carbonyl 반응과 무기물 침전을 막기 위하여 각각의 배지를 따로 용해하여 고압증기살균(121℃, 15분)한 후 무균상자에서 다른 배지와 혼합하여 사용하였다. 생산배지 접종을 위한 성장배지 조성은 Glucose 30 g/L, (NH₄)₂SO₄ 10 g/L, KH₂PO₄ 0.
본 실험은 질소원으로 yeast extract 50%를 콩 분말 (DSM)으로 대체한 실험의 결과를 토대로 진행하였다. Table 3의 배지 성분의 농도가 30% 이상으로 높은 A, E, F 변수의 경우 농도 조절을 중심값에서 ±20%로 하였고, 나머지 변수들의 경우는 그 농도를 중심값에서 ±50%로 조정하여 실험을 진행하였다.
생산배지에서 PlackettBurman design에 의해 선택된 독립변수로는 ammonium sulfate, yeast extract, beef extract 이며, 이들은 -α, -1, 0, 1과 α 다섯 단계로 부호화 하였다(Table 6).
생물반응기 배양 시 균의 성장이 활발한 대수기부터 용존산소가 급격하게 떨어져 배양 96시간 전후에 거의 0%가 되고 monacolin-K 생산이 낮게 나오는 것을 Yun(11)의 실험을 통해서 추정할 수 있었다. 이는 배지성분 중 가장 많은 부분을 차지하는 soluble starch가 미치는 영향으로 판단하고 탄소원을 sucrose로 변경하여 실험을 실시하였다. 탄소원으로 soluble starch를 사용한 실험구의 monacolin-K와 DCW의 생산량은 각각 228 mg/L와 30.
콩 분말을 생산배지에서 질소원으로 활용 가능성을 확인하기 위하여 탄소원으로 sucrose (96 g/L)를 사용하고, 질소원으로 yeast extract (15 g/L), malt extract (40 g/L)와 beef extract(30 g/L)을 사용한 것을 대조구(Table 2의 1번)로하고, 3 종류의 콩 분말의 첨가량을 위의 세 가지 질소원 대신에 100% 또는 50%로 변경하여 실험(Table 2의 2-19번)하였다. 질소원 두 종류(Table 4의 23-37번) 또한 세 종류(Table 2의 38-43번)의 콩 분말로 100% 또는 50%를 변경하여 실험하였고, monacolin-K와 균체 생산량을 측정하여 질소원으로 콩 분말의 사용 가능성을 살펴보았다. 그 결과 monacolin-K가 대조구에서 262 mg/L가 생산되었고, yeast extract 50%를 DSM 콩 분말로 대체한 실험구(7번)에서 monacolin-K가 215 mg/L 생산되었다.
콩 분말을 생산배지에서 질소원으로 활용 가능성을 확인하기 위하여 탄소원으로 sucrose (96 g/L)를 사용하고, 질소원으로 yeast extract (15 g/L), malt extract (40 g/L)와 beef extract(30 g/L)을 사용한 것을 대조구(Table 2의 1번)로하고, 3 종류의 콩 분말의 첨가량을 위의 세 가지 질소원 대신에 100% 또는 50%로 변경하여 실험(Table 2의 2-19번)하였다. 질소원 두 종류(Table 4의 23-37번) 또한 세 종류(Table 2의 38-43번)의 콩 분말로 100% 또는 50%를 변경하여 실험하였고, monacolin-K와 균체 생산량을 측정하여 질소원으로 콩 분말의 사용 가능성을 살펴보았다.
콩 분말을 생산배지에서 탄소원으로 활용 가능성을 확인하기 위하여 soluble starch를 대조구로 하고 세 종류의 콩 분말을 soluble starch 대신에 100% 또는 50% 변경하여 실험하였다. Monacolin-K 생산은 100% 콩 분말을 사용한 실험구 모두 monacolin-K가 1 mg/L 이하로 거의 생성되지 않았고, 콩 분말을 50% 사용한 실험구 또한 monacolin-K 생산이 각각 38 mg/L 이하로 대조구보다 현저하게 낮음을 확인하였다(자료 미제시).
콩분말을 생산배지에서 질소원으로 활용하기위한 실험결과와 최적배지의 monacolin-K, 건조균체량, pH 등의 배양결과를 비교하였다(Fig. 3). 최적생산배지에서 홍국균을 27℃와 200 rpm 조건으로 플라스크 배양 한 결과 monacolin-K와 건조균체 생산량은 각각 418 mg/L과 27.
, Korea)에서 원심분리하여 상징액을 다시 10,000 rpm (Centrifugal separator, Beckman, Germany)에서 20분 동안 원심분리를 시킨 후 상징액 2 mL 다시 취하여 HPLC를 이용하여 분석하였다. 표준용액에서 얻어진 검량선을 이용하여 생산물의 양을 계산하였다.

대상 데이터

Monacolin-K의 분석은 Roman Kysilka와 Vladiir Kren등의 방법을 참고하여 HPLC (Shimadzu Class-LC 10, Japan)로 분석하였으며 분석조건은 Table 1과 같다(10). Monacolin-K (mevinolin lactone form) 표준용액으로는 순수한 mevinolin (Sigma, USA)을 농도별로 methanol에 용해하여 사용하였다. Acidic form 표준 용액은 3 mL의 methanol에 10 mg의 mevinolin lactone form을 녹이고 0.
본 실험을 위해 SCC (Soybean flour, CJ Co.), DSM (Dietary Soybean flour, Traditional market), DSS (Defatted Soybean flour, Sigma Chemical Co., USA), Glucose, Agar powder, Sucrose, Soluble starch (Duksan Pure Chemical Co., LTD), PDA, Malt Extract, Yeast Extract, Beef Extract (Difco, USA), Peptone, (NH4)2PO4, KH2PO4, CaCl2, MnCl2·4H2O (Sigma Chemical Co., USA), MgSO4·7H2O, ZnSO4·7H2O, NaMoO4, H2SO4 (Junsei Chemical Co.), CuSO4․5H2O (Showa Chemicals INC., Korea) 등을 시약으로 사용하였다.
본 연구에 사용된 균주는 Monascus pilosus (KCCM 60160)이며, PDA (Potato Dextrose Agar, Difco Corp., USA) 고체평판배지에 접종한 후 온도 27℃의 배양기내에 7일간 배양하였으며 종배양을 위해 4℃의 냉장고에 보관하고 3개월마다 계대배양하여 사용하였다.

데이터처리

따라서 총 실험회수는 2반복을 통하여 32개 실험구가 수행되었다(Table 7). 독립변수에 영향을 받는 종속변수 (Y)는 monacolin-K와 건조균체 함량으로 회귀분석에 사용되었으며, 회귀분석에 의한 모델식의 예측에는 SAS program이 사용되었다(20, Release 8.01, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA).

이론/모형

Monacolin-K의 분석은 Roman Kysilka와 Vladiir Kren등의 방법을 참고하여 HPLC (Shimadzu Class-LC 10, Japan)로 분석하였으며 분석조건은 Table 1과 같다(10). Monacolin-K (mevinolin lactone form) 표준용액으로는 순수한 mevinolin (Sigma, USA)을 농도별로 methanol에 용해하여 사용하였다.
실험계획법을 이용한 최적배지 농도를 정하기 위하여 본 실험에서는 RSM (response surface methodology)을 사용하였으며, 이 때 실험계획은 중심합성계획을 적용하였다. 생산배지에서 PlackettBurman design에 의해 선택된 독립변수로는 ammonium sulfate, yeast extract, beef extract 이며, 이들은 -α, -1, 0, 1과 α 다섯 단계로 부호화 하였다(Table 6).

성능/효과

Plackett-Burman Design 실험계획법에 의한 실험결과 monacolin-K의 생산에 영향을 미치는 인자는 yeast extract, beef extract, (NH₄)₂SO₄ 순으로 영향을 주는 것으로 나타났다. Monacolin-K 생산에 영향을 미치는 주요인자 3가지로 중심합성계획에 의한 반응표면분석을 수행한 결과 최적배지 조성은 sucrose 96 g/L, DSM 7.5 g/L, yeast extract 8.4 g/L, (NH₄)₂SO₄ 12.0 g/L, malt extract 40 g/L, beef extract 26.7 g/L, Na₂HPO₄ 0.5 g/L, L-Histidine 3.0 g/L, KHSO₄ 1.25 g/L 이고, monacolin-K 생산 예상량은 369.9 mg/L 이었다. 최적배지를 이용하여 홍국균을 27℃, 200 rpm 조건에서 플라스크 배양 한 결과 monacolin-K 생산량과 건조균체량은 각각 418 mg/L, 27.
콩 분말을 생산배지에서 탄소원으로 활용 가능성을 확인하기 위하여 soluble starch를 대조구로 하고 세 종류의 콩 분말을 soluble starch 대신에 100% 또는 50% 변경하여 실험하였다. Monacolin-K 생산은 100% 콩 분말을 사용한 실험구 모두 monacolin-K가 1 mg/L 이하로 거의 생성되지 않았고, 콩 분말을 50% 사용한 실험구 또한 monacolin-K 생산이 각각 38 mg/L 이하로 대조구보다 현저하게 낮음을 확인하였다(자료 미제시). 따라서, 본 실험에서 사용 중인 탄소원 (soluble starch) 대신에 콩 분말 대체사용은 3 종류 모두 적합하지 않은 것으로 결론을 내렸다.
따라서 생산배지에 yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 적용하기로 하였다. Plackett-Burman Design 실험계획법에 의한 실험결과 monacolin-K의 생산에 영향을 미치는 인자는 yeast extract, beef extract, (NH₄)₂SO₄ 순으로 영향을 주는 것으로 나타났다. Monacolin-K 생산에 영향을 미치는 주요인자 3가지로 중심합성계획에 의한 반응표면분석을 수행한 결과 최적배지 조성은 sucrose 96 g/L, DSM 7.
0 범위에서 측정되었다. 가장 좋은 결과를 나타낸 것은 6번 실험구로 monacolin-K와 DCW가 각각 260.3 mg/L과 24.62 g/L을 나타냈다.
1 g/L 이었다. 결과적으로 monacolin-K 생산과 균체량의 감소 없이 콩 분말을 이용한 배지성분의 변화는 어느 정도 가능함을 알 수 있었다. 현재 알려진 고가의 질소원을 대체하기 위해서는 초기부터 균의 형태구조에 영향을 미치는 배지와 발효환경을 고려하여야 할 것으로 판단되었다.
7로 분석되었다. 결과적으로 선택된 최적배지는 sucrose 96 g/L, DSM 7.5 g/L, yeast extract 8.4 g/L, (NH₄)₂SO₄ 12.0 g/L, malt extract 40 g/L, beef extract 26.7 g/L, Na₂HPO₄ 0.5 g/L, L-Histidine 3.0 g/L, KHSO₄ 1.25 g/L이다.
질소원 두 종류(Table 4의 23-37번) 또한 세 종류(Table 2의 38-43번)의 콩 분말로 100% 또는 50%를 변경하여 실험하였고, monacolin-K와 균체 생산량을 측정하여 질소원으로 콩 분말의 사용 가능성을 살펴보았다. 그 결과 monacolin-K가 대조구에서 262 mg/L가 생산되었고, yeast extract 50%를 DSM 콩 분말로 대체한 실험구(7번)에서 monacolin-K가 215 mg/L 생산되었다. 그 다음으로 malt extract 50%를 DSM 콩 분말로 대체한 실험구에서 201 mg/L이 생산되었다.
3331로 신뢰할 수 없었다. 그러나 beef extract와 yeast extract는 실험범위 내에서 첨가량이 증가할수록 균체량이 증가한 반면 (NH₄)₂SO₄는 첨가량이 증가할수록 균체량이 감소하는 것을 알 수 있었다. 균체량 증가에 특히 beef extract의 영향이 중요하다고 판단되었다.
Dummy value로는 생물반응기에서 곰팡이 배양 시 생성되는 거품을 제거하기 위해서 사용되는 소포제 (Antifoam 204, Sigma, USA)를 사용하였다. 대조구와 소포제만을 첨가한 대조구의 경우 monacolin-K가 각각 192.8 mg/L과 173.7 mg/L로 소포제 첨가에 의해서 monacolin-K 함량이 10% 감소하였고 건조균체량은 각각 22.59 g/L과 23.27 g/L으로 비슷하였다. Monacolin-K 생산이 감소한 이유는 대부분의 소포제들이 산소이동 속도를 저하시키기 때문으로 판단된다(16, 17).
1). 따라서 beef extract는 Monascus pilosus 홍국균을 이용한 monacolin-K 생산에 중요한 배지원임을 확인할 수 있었다. 그리고 yeast extract와 malt extract의 경우는 50%를 콩 분말로 대체한 실험구를 제외한 실험구간에서는 monacolin-K가 대조구의 50% 미만으로 생산되거나 전혀 생산되지 않았다.
6 g/L 이였다. 따라서 최적화에 의해서 monacolin-K 및 건조 균체량이 각각 203 mg/L과 0.5 g/L 향상되었다.
Monacolin-K 생산은 100% 콩 분말을 사용한 실험구 모두 monacolin-K가 1 mg/L 이하로 거의 생성되지 않았고, 콩 분말을 50% 사용한 실험구 또한 monacolin-K 생산이 각각 38 mg/L 이하로 대조구보다 현저하게 낮음을 확인하였다(자료 미제시). 따라서, 본 실험에서 사용 중인 탄소원 (soluble starch) 대신에 콩 분말 대체사용은 3 종류 모두 적합하지 않은 것으로 결론을 내렸다.
따라서, 생산배지의 질소원으로 콩 분말 활용은 대조구의 monacolin-K 생산과 유사한 결과를 나타낸 질소원 중 yeast extract를 dietary soybean flour (DSM)로 50% 대체한 것을 선정하였다. 그리고 이후의 실험은 질소원 중 yeast extract 50% DSM으로 대치한 생산배지를 이용하여 실험계획법에 의해 최적배지 선정 실험을 수행하였다.
또한, 건조균체량에 대한 자료를 반응표면분석법으로 확인을 한 결과 분산분석결과 R-square (결정계수)는 0.6862, 전체 모델의 유의확률은 0.3331로 신뢰할 수 없었다. 그러나 beef extract와 yeast extract는 실험범위 내에서 첨가량이 증가할수록 균체량이 증가한 반면 (NH₄)₂SO₄는 첨가량이 증가할수록 균체량이 감소하는 것을 알 수 있었다.
분산분석결과 R-square (결정계수)는 0.8739로 1에 가까운 값을 나타내어 반응모형이 신뢰할 수 있음을 나타내었으며, 전체 모델의 유의확률은 0.0381로 0.05보다 작으므로 가정된 모형 반응이 자료에 적합하였다. 모수추정에 관한 결과에서 선형, 순수이차와 교차곱의 유의확률은 모두 0.
따라서 생산배지의 탄소원으로 sucrose를 변경하였다. 생산배지의 질소원으로 사용하는 yeast extract (15 g/L), malt extract (40 g/L), beef extract (30 g/L) 대신에 3종류의 콩 분말로 대체 실험을 한 결과, 대조구에서 monacolin-K는 262 mg/L를 생산되었고, yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 사용한 실험구에서는 monacolin-K를 215 mg/L을 생산되어 가장 좋은 결과를 냈다. 따라서 생산배지에 yeast extract 50% 대신에 DSM 콩 분말을 적용하기로 하였다.
주어진 데이터에 대한 정확한 최적점을 찾기 위하여 모수추정에 의한 2차회귀식을 바탕으로 능선분석을 하였으며, 최종적으로 반응표면분석을 통하여 monacolin-K 생산에서 가장 영향을 주는 3개 인자의 농도를 찾을 수 있었으며 각각의 농도 (g/L)는 (NH₄)₂SO₄ 12.0, yeast extract 8.4, beef extract 26.7로 분석되었다. 결과적으로 선택된 최적배지는 sucrose 96 g/L, DSM 7.
최근의 연구결과를 종합하여 볼 때 우리나라를 중심으로 한 동남아 지역에서 주로 이용되는 콩 발효 제품은 장류와 같이 조미 식품으로서의 역할, 발효과정에서 생성되는 식품으로서의 역할과 함께 발효과정에서 생성되는 각종 peptide와 생리 기능성 물질들이 다양한 질병 예방 혹은 발병 지연 역할을 한다는 것이 밝혀지면서 콩 발효 식품은 식품의 차원보다는 기능성 식품의 역할이 확대되고 있는 상황이 되었다(2).
9 mg/L 이었다. 최적배지를 이용하여 홍국균을 27℃, 200 rpm 조건에서 플라스크 배양 한 결과 monacolin-K 생산량과 건조균체량은 각각 418 mg/L, 27.1 g/L 이었다. 결과적으로 monacolin-K 생산과 균체량의 감소 없이 콩 분말을 이용한 배지성분의 변화는 어느 정도 가능함을 알 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	홍국이란?	홍국 (紅麴)은 쌀을 모나스커스 (Monascus)속의 붉은 곰팡이인 홍국균으로 발효시켜 만든 것으로서 특유의 붉은색을 띄고 있으며 우리나라에서는 ‘홍버섯쌀’이라고도 불리고 있다. 홍국균은 곰팡이의 일종으로 오래전부터 중국, 대만, 일본, 말레이시아 등지에서 주류, 두부, 육류 등의 식품과 혈행촉진제 등의 약제로서 널리 이용되어 왔다.
	홍국균은 무엇으로 이용되어 왔는가?	홍국 (紅麴)은 쌀을 모나스커스 (Monascus)속의 붉은 곰팡이인 홍국균으로 발효시켜 만든 것으로서 특유의 붉은색을 띄고 있으며 우리나라에서는 ‘홍버섯쌀’이라고도 불리고 있다. 홍국균은 곰팡이의 일종으로 오래전부터 중국, 대만, 일본, 말레이시아 등지에서 주류, 두부, 육류 등의 식품과 혈행촉진제 등의 약제로서 널리 이용되어 왔다. 이 곰팡이는 홍색계의 색소를 다량 생산하기 때문에 그 국이 심홍색을 띄게 되며, Monascus 속을 일반적으로 홍국균이라고 부르는 것도 이러한 이유에서 유래한 것이다.
	붉은 곰팡이인 홍국균의 국이 심홍색을 띄는 이유는?	홍국균은 곰팡이의 일종으로 오래전부터 중국, 대만, 일본, 말레이시아 등지에서 주류, 두부, 육류 등의 식품과 혈행촉진제 등의 약제로서 널리 이용되어 왔다. 이 곰팡이는 홍색계의 색소를 다량 생산하기 때문에 그 국이 심홍색을 띄게 되며, Monascus 속을 일반적으로 홍국균이라고 부르는 것도 이러한 이유에서 유래한 것이다. 중국에서는 14세기경부터 이미 발효건강식품으로 사용되어 왔으며, 중국 의학의 기초가 되고 있는『본초강목』에서도 심장혈관 계통의 건강을 증진시키는데 이 홍국의 사용을 권장하는 내용이 있다.

참고문헌 (20)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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