[논문]천일염과 감마선이 막걸리의 미생물 생장 억제에 미치는 효과

남지영; 김재훈; 이주운; 김진규

천일염과 감마선이 막걸리의 미생물 생장 억제에 미치는 효과
Growth-inhibitory Effect of the Sun-dried Salts and Gamma rays on Microorganisms Isolated from Korean Traditional Raw Rice Wine 원문보기

환경생물 = Korean journal of environmental biology, v.28 no.4, 2010년, pp.218 - 222

남지영 (한국원자력연구원 방사선과학연구소) , 김재훈 (한국원자력연구원 방사선과학연구소) , 이주운 (한국원자력연구원 방사선과학연구소) , 김진규 (한국원자력연구원 방사선과학연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to investigate the changes in the storage characteristics of the Korean traditional raw rice wine (RRW) treated with Korean sun-dried salts and gamma rays. Nowadays, RRWs have received attention because they are a nutritious food with health-stimulating properties. But the rapid deterioration of the fermented RRW is one of the serious problems for brewing and marketing in the world. Actually, the expiry date of the RRW is around a week and this has been a biggest disadvantage of the RRW. The goal of this study was to make it of high quality and extend the period of circulation of the RRW. A lactic acid bacterium was isolated from the RRW. The 16S rRNA sequences of isolates showed 98% homology with the Lactobacillus fermentum. These results suggested that could be manageable improve the shelf life with addition of the sun-dried salts and irradiation with gamma rays.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

감마선이 RRW에 미치는 효과를 보고자 각 선량별로 조사를 실시하였다. 그 결과 대조군의 L.
이러한 문제들을 해결할 수 있는 식품보존의 방법으로 천연물 유래의 식품 보존제에 대한 개발 필요성과 함께 기존의 식품보존 방법을 보완하거나 대체할 수 있는 새로운 생물학적 보존제의 개발이 요구되고 있다(Gould 2001; 양과 장 2008). 따라서 본 연구에서는 양조장 막걸리를 이용하여 유산균을 분리하여 인체에 무해한 천연 보존제인 천일염과 감마선을 이용하여 막걸리 내 유산균과 효모, 기타 잡균 등의 미생물학적 변화를 관측하였고 최종적으로 국내산 생 막걸리의 품질을 높이고 유통기한을 연장시키는 것을 목적으로 하였다.

제안 방법

fermentum)과 98%의 상동성을 보였다. L. fermentum의 생리적 특성을 살펴보고자 단일 집락을 백금이로 MRS 액체배지에 접종 후 30℃에서 16시간 동안 진탕 배양 후 시료를 채취하여 10^-3으로 희석한 시료를 spectrophotometer로 Optical Density (O.D.) 값을 확인하고, 10^-7로 희석 한 후 MRS 한천배지에 도말하여 6시간 후부터 단일 집락을 계수하고 이를 2시간 마다 반복하여 24시간까지 측정하였다. 그 결과 RRW 유래 L.
RRW 유래 유산균을 분리하기 위해 멸균수를 이용해 단계적으로 희석하고 MRS (Difco, U.S.A.) 한천배지(1.5% agar, w/v)에 도말하여 30℃에서 평판배양 하였다. 이후 얻은 단일 집락을 16S rRNA sequencing을 의뢰하였다(SolGent service).
선행 실험 이후 L. fermentum의 최종 조사선량을 LD₅₀값인 800 Gy hr^-1이 되도록 조사한 실험군을 대상으로 배양 집락 형성 단위 CFU (Colony Forming Unit)법을 이용하여 3 반복된 평균 생존율을 측정하였다. 유산균과 효모, 기타잡균의 균수를 측정하기 위한 미생물 배지는 MRS (Difco, U.
fermentum의 최종 조사선량을 LD₅₀값인 800 Gy hr^-1이 되도록 조사한 실험군을 대상으로 배양 집락 형성 단위 CFU (Colony Forming Unit)법을 이용하여 3 반복된 평균 생존율을 측정하였다. 유산균과 효모, 기타잡균의 균수를 측정하기 위한 미생물 배지는 MRS (Difco, U.S.A.) 한천배지(1.5% agar, w/v)와 YPD (1% yeast extract, 2% peptone, 2% dextrose) 한천배지 (2.0% agar, w/v), LB (1% tryptone, 1% sodium chloride, 5% yeast extract) 한천배지(1.5% agar, w/v)에 도말하여 30℃ 에서 평판배양 하였다.
5% agar, w/v)에 도말하여 30℃에서 평판배양 하였다. 이후 얻은 단일 집락을 16S rRNA sequencing을 의뢰하였다(SolGent service).
효모, 유산균 및 기타 잡균이 복합적으로 내제되어 있는 RRW에 감마선을 처리했을 때의 효과를 알아보기 위해 한국원자력연구원 방사선과학연구소 내의 ⁶⁰Co 선원 (7.4 PBq)으로 각 0, 100, 400, 800, 1200, 1800, 2100 Gy를 조사 하였다.

대상 데이터

양조장의 생 막걸리 유래 유산균을 분리하기 위해 본 실험에 사용된 막걸리(RRW)는 전라북도 정읍시 정읍 양조장에서 구입하였으며, 천일염은 태안자염(염화나트륨 88%, 총 염소 57.84%, 수분 1.02%, 황산이온 0.11%, 칼륨 3.082 mg kg^-1, 마그네슘 9.569 mg kg^-1, 칼슘 12.784 mg kg^-1, 불용분, 비소, 카드뮴, 납, 수은-불검출: 충남대 및 과학기술분석센터 분석자료)을 사용하였다.

성능/효과

감마선이 RRW에 미치는 효과를 보고자 각 선량별로 조사를 실시하였다. 그 결과 대조군의 L. fermentum의 균수를 100%의 생존율로 보았을 때 100 Gy에서는 92%, 400 Gy에서는 58%, 800 Gy에서는 47%, 1,200 Gy에서는 19%로 감마선 선량에 따른 L. fermentum의 균수는 800 Gy가 반 치사선량임을 알 수 있었다(Fig. 1).
분리된 균주는 probiotics의 일종인 Lactobacillus fermentum (L. fermentum)과 98%의 상동성을 보였다. L.
세부적으로 알아보기 위해 천일염을 농도별로 처리해 L. fermentum의 growth curve를 측정한 결과 24시간을 지났을 때 비교적 천일염이 2.00%>1.50%>0.50%>1.00%>0.85% 순으로 L. fermentum을 제어함을 확인할 수 있었다(Fig. 5).
천일염을 농도별로 처리한 RRW 내 유산균의 CFU (Fig. 2), 효모의 CFU (Fig. 3), 기타 잡균 등의 CFU (Fig. 4)를 살펴본 결과 유산균과 효모는 천일염 1.8%를 첨가하고, 잡균은 0.85%를 첨가했을 때 대조군에 비해 균수가 상대적으로 제어됨을 확인할 수 있었다. 세부적으로 알아보기 위해 천일염을 농도별로 처리해 L.

후속연구

천일염의 미네랄 성분과 효과가 RRW에 긍정적인 영향을 미친다면 고품질의 특수화된 RRW를 기능성 식품으로 제고시킬 수 있을 것으로 보인다. 이상으로 건강식품, 식품 보존료 등으로 이미 산업적으로 이용되고 있는 천일염의 첨가에 따라 RRW 유래 효모, 유산균 그리고 기타 잡균이 영향을 받으므로 앞으로 산업적 측면에서 이를 이용한 잠재 가치가 있을 것으로 판단되며, 향후 더욱 세밀하고 다양한 농도별 실험과 함께 RRW 숙성 중 산도변화 및 총 균수에 대한 생육양상의 결과 등을 추가적으로 연구하여 보정할 수 있을 것으로 사료 된다.
천일염과 RRW에 관한 총체적인 연구는 아직 학계에 보고된 바 없다. 천일염의 미네랄 성분과 효과가 RRW에 긍정적인 영향을 미친다면 고품질의 특수화된 RRW를 기능성 식품으로 제고시킬 수 있을 것으로 보인다. 이상으로 건강식품, 식품 보존료 등으로 이미 산업적으로 이용되고 있는 천일염의 첨가에 따라 RRW 유래 효모, 유산균 그리고 기타 잡균이 영향을 받으므로 앞으로 산업적 측면에서 이를 이용한 잠재 가치가 있을 것으로 판단되며, 향후 더욱 세밀하고 다양한 농도별 실험과 함께 RRW 숙성 중 산도변화 및 총 균수에 대한 생육양상의 결과 등을 추가적으로 연구하여 보정할 수 있을 것으로 사료 된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	막걸리의 국내 유통 및 수출 시, 문제가 생기는 이유는?	혈액순환과 신진대사를 원활하게 해주고 소화촉진을 돕는 이점이 있는 막걸리는 당화와 발효 공정을 통해 제조되는 것으로, 특히 양조장의 생 막걸리는 약 8%의 에탄올 및 단백질, 리보플라빈 등을 함유하며 다양한 유산균이 존재하는 것으로 알려져 있다(Yoo 1981; 신 등 2008). 그러나 효모와 유산균이 살아 있는 신선식품인 막걸리는 상온에서 시간이 지남에 따라 유산균을 비롯한 기타 미생물이 기하급수적으로 증가하면서 품질저하를 우려시키는 단점으로 인해 품질이 저하되고 변질되어 국내 유통 뿐 아니라 수출 시 문제가 따른다. 더불어 유산균은 발효 식품의 풍미를 증강시키고 다양한 항균 물질을 생산하여 유해 미생물을 저해하기 때문에 식품 보존제 개발에 많은 관심이 집중되고 있다.
	소금은 어떻게 분류되나요?	모든 식품에 필요한 소금은 특히 우리나라의 전통발효식품인 김치, 된장 등에 많이 사용되어 식품의 저장성과 풍미에 영향을 주며 짠맛을 내는 조미료뿐만 아니라 방부력을 가지는 보존료로서, KS 규격에 따라 크게 천일염과 정제염으로 나뉘며 정제염은 다시 기계염과 가공염으로 분류 된다(비락연구실 1995; 이 등 2009). 소금은 생리적으로 체내의 신경이나 근육 흥분성을 유지하고 신진대사를 왕성하게 할 뿐만 아니라 체내의 삼투압 조절 및 산과 알칼리의 균형을 이루게 하며, 김치류, 장류, 젓갈류 등 발효식품의 미생물 생육과 발효과정에서 무기물의 공급원으로서도 중요한 역할을 한다(Shin and Rhee 1983; Maurice and Vernon 1988; Ha and Park 1998; Park and Park 1998; 이 등 2009).
	천연물 유래의 식품 보존제 및 기존의 식품 보존 방법을 보완하거나 대체하는 생물학적 보존제의 개발이 필요하게 된 배경은?	더불어 유산균은 발효 식품의 풍미를 증강시키고 다양한 항균 물질을 생산하여 유해 미생물을 저해하기 때문에 식품 보존제 개발에 많은 관심이 집중되고 있다. 현재 식품보존을 위한 방법으로는 여러 가지 물리적 방법과 화학 첨가물을 이용하는 화학적 방법 등이 있다. 그러나 물리적 처리로 인한 식품의 질적 저하와 영양 손실, 화학성 보존제의 사용으로 인한 소비자들의 심리적 거부감과 미생물의 내성 문제로 새로운 식품보존 방법에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 문제들을 해결할 수 있는 식품보존의 방법으로 천연물 유래의 식품 보존제에 대한 개발 필요성과 함께 기존의 식품보존 방법을 보완하거나 대체할 수 있는 새로운 생물학적 보존제의 개발이 요구되고 있다(Gould 2001; 양과 장 2008).

참고문헌 (22)

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저자의 다른 논문 :

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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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