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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 한국 전통식품인 김치에서 유산균을 분리하여 항진균 효과가 뛰어난 균을 선발하고, 그 배양특성을 조사하여 숙성 중 치즈 및 유제품의 곰팡이의 생육이 저해될 수 있는 스타터 개발에 기초자료로 활용하고자 하였다.
- 본 연구는 치즈 숙성 중 오염원인 곰팡이균 제거 기술 개발의 일환으로 치즈 숙성실에서 자생하는 곰팡이와 다양한 지역의 김치로부터 유산균을 분리하여 곰팡이에 대한 생육 억제활성이 있는 항진균 활성 유산균을 선발하고, 선발된 유산균의 배양특성을 확인하였다. 치즈와 치즈 숙성실에 자생하는 곰팡이 8종과 다양한 지역의 김치로부터 유산균 44 종을 분리․동정하였고, 김치에서 분리한 유산균 44종 중항진균 활성이 있는 유산균 6종을 최종 선발하여 그 특성을 규명하였다.
제안 방법
- 유산균에 의한 유단백질의 분해력 측정은 항진균 활성이 있는 6종의 유산균을 10% 환원탈지유에 접종하여 배양하고, 각각에서 유리되는 tyrosine 함량으로 나타냈다. 10% 환원탈지유 배지에 유산균 전 배양액을 1% 접종한 후 30℃에서 24시간 동안 배양하여 tyrosine 함량을 측정하였다. 유산균액을 시간별로 채취하여 여과지(Whatman, No.
- 5와 같다. 6종의 유산균의 단백질 분해력은 단백질 분해에 의해 유리되는 tyrosine의 양을 측정하여 비교하였다. 배양시간이 증가함에 따라 단백질 분해력이 지속적으로 증가하였으며, 24시간까지 유지하였다.
- 다양한 지역의 김치로부터 분리한 유산균 44종에 대한 항진균 활성을 측정하기 위해 임의로 선정한 분리 곰팡이균 1종에 대하여 표준 유산균 및 분리 유산균의 항진균 활성을 확인하였다. MRS(Lactobacilli MRS agar, Difco, USA) 평판배지를 이용하여 유산균을 배양하고, 그 위에 PDA(potato dextrose agar, Difco, USA) 배지를 이용하여 곰팡이를 배양한 후 유산균에 의한 곰팡이 생육저지환의 크기를 확인하는 중층배양법으로 항진균 활성을 측정하여 6종을 선발하였다.
- 그 결과, 다양한 종류의 곰팡이들이 동일한배지 내에서 관찰되었으며, 이를 3회 분리 배양하여 균사는 PDA 평판배지 및 YM(yeast medium, Difco, USA) 액체배지에 접종하여 25℃에서 10일간 배양한 후 광학현미경으로 균사 및 포자형태를 관찰하였다. 곰팡이균의 형태, 색상 및 포자의 특징을 비교하여 최종 분리 배양된 곰팡이균 8종을 FA, FB, FC, FD, FE, FF, FG 그리고 FH로 각각 명명하여, 16S rRNA 염기서열을 결정하고, 알려진 다른 균주와 비교하였다. 각각의 곰팡이균을 동정한 결과, FA 곰팡이균은 Penicillium solitum strain, FB는 Penicillium brevicompactum strain, FC는 Penicillium commune isolate, FD는 Penicillium roqueforti, FE는 Penicillium echinulatum, FF는 Penicillium polonicum, FG는 Penicillium solitum 그리고 FH는 Cladosporium sphaerospermum으로 각각 판정되었다.
- 임실지역 유가공업체를 포함한 국내 치즈 생산업체에서 숙성 중인 치즈와 숙성실에서 자생하는 곰팡이를 채취하여 PDA(potato dextrose agar, Difco, USA) 평판배지에 도말하여 25℃에서 48시간 동안 배양한 뒤, 형성되는 포자의 집락을 관찰하였다. 그 결과, 다양한 종류의 곰팡이들이 동일한배지 내에서 관찰되었으며, 이를 3회 분리 배양하여 균사는 PDA 평판배지 및 YM(yeast medium, Difco, USA) 액체배지에 접종하여 25℃에서 10일간 배양한 후 광학현미경으로 균사 및 포자형태를 관찰하였다. 곰팡이균의 형태, 색상 및 포자의 특징을 비교하여 최종 분리 배양된 곰팡이균 8종을 FA, FB, FC, FD, FE, FF, FG 그리고 FH로 각각 명명하여, 16S rRNA 염기서열을 결정하고, 알려진 다른 균주와 비교하였다.
- 전라북도 전주시와 임실군, 전라남도 광양시, 경기도 등지에서 제조원이 다른 배추김치를 수집하여, 각각의 김치 내용물 전체를 마쇄한 후에 멸균 거즈로 여과하였다. 김치 여과액을 멸균수를 이용하여 단계적으로 희석한 후 2% 탄산칼슘(CaCO3)이 첨가된 MRS(Lactobacilli MRS agar, Difco, USA) 평판배지와 pH indicator인 0.006% BCP(Bromocresol Purple, Sigma, USA)를 포함한 MRS 평판배지를 이용하여 유산균을 분리하였다. 그 중 BCP의 보라색 배지가 노란색으로 변하는 군집을 각각 취하여 3차적으로 새로운 BCP 배지에 도말하였으며, 순수한 유산균이 얻어질 때까지 3회 반복하였다.
- 다양한 지역에서 수집한 김치로부터 분리한 44종의 분리 유산균 중 곰팡이 FB(P. brevicompactum strain FI02)에 대하여 생육저지환의 크기 및 형태를 바탕으로 항진균 활성이 크다고 판정된 22종의 유산균을 다시 곰팡이 FB(P. brevicompactum strain FI02)에 대하여 항진균 활성을 재확인하였다. 결과에 따라 22종 가운데 항진균 활성이 가장 뚜렷한 6종의 유산균을 최종 선발하여 ALD, ALH, ALJ, ALL, ALS, 그리고 ALT로 명명하고, ㈜마크로젠에 16S rRNA 분석을 의뢰하여 확인하였다.
- 다양한 지역의 김치로부터 분리한 유산균 44종에 대한 항진균 활성을 측정하기 위해 임의로 선정한 분리 곰팡이균 1종에 대하여 표준 유산균 및 분리 유산균의 항진균 활성을 확인하였다. MRS(Lactobacilli MRS agar, Difco, USA) 평판배지를 이용하여 유산균을 배양하고, 그 위에 PDA(potato dextrose agar, Difco, USA) 배지를 이용하여 곰팡이를 배양한 후 유산균에 의한 곰팡이 생육저지환의 크기를 확인하는 중층배양법으로 항진균 활성을 측정하여 6종을 선발하였다.
- 6종의 유산균체 생육을 위한 적정범위는 pH 6~8이며, 최적 pH는 7임을 확인할 수 있었다. 또한 최적의 온도를 결정하기 위해 배양 온도를 25, 30, 37, 40, 50℃로 변화시켜 배양 20시간 후 유산균의 생육 정도를 확인하였다(Fig. 4). 6종의 유산균체의 생육은 25~37℃까지는 비교적 높은 활성을 나타냈으나, 50℃에서는 생육이 현저히 감소되었다.
- 항진균 활성을 보인 최종 선발된 6종 유산균의 균체 생육성 측정은 배양 시간과 초기 pH, 그리고 배양온도의 변화로 측정하여 알아보았다. 먼저 MRS(Lactobacilli MRS broth, Difco, USA) 액체배지에 유산균 전 배양액을 2% 접종하고, 일정 간격으로 배양액을 취해 균체 생육을 측정하여 배양시간에 따른 변화를 확인하였다. 초기 pH에 의한 변화는 1 N NaOH와 1 N HCl 용액을 사용하여 MRS 배지의 pH를 4~10으로 조정하여 비교하고, 배양온도는 25, 30, 37, 40, 50℃로 달리하여 배양한 후 채취하여 UV-VIS spectrophotometer (Libra S22, Biochrom, England)를 이용하여 620 nm에서 흡광도를 측정하여 균체 생육성을 비교하였다.
- 유산균에 의한 유단백질의 응고성을 측정하기 위해 항진균 효과가 있는 6종의 유산균을 MRS(Lactobacilli MRS broth, Difco, USA) 배지에 유산균 전 배양액을 2% 각각 접종하여 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 배양된 유산균액을 10% 환원탈지유에 2% 농도로 각각 접종한 후, 30℃에서 12시간 동안 배양하여 커드의 형성 정도를 관찰하고, 상업 균주인 Streptococcus thermophilus Body-1을 대조군으로 사용하여 치즈 제조용 starter로서의 사용 가능성 여부를 판단하였다.
- 배양이 종료된 후 9,950×g로 5분 동안 초고속 원심분리하여 균체를 회수하였다.
- 산에 대한 저항성 실험은 항진균 활성이 있는 6종의 유산균 전 배양액을 MRS(Lactobacilli MRS broth, Difco, USA) 액체배지에 2% 접종하여 30℃에서 24시간 동안 배양하였다. 배양이 종료된 후 9,950×g로 5분 동안 초고속 원심분리하여 균체를 회수하였다.
- 상업균주인 Streptococcus thermophilus Body-1과 비교하였으며, tyrosine 농도는 100μL/mL까지 2배씩 희석 하여 얻은 표준곡선과 비교하여 계산하였다.
- 수집한 곰팡이는 PDA(potato dextrose agar, Difco, USA) 및 YM(yeast medium, Difco, USA) 액체배지를 이용하여 배양, 분리를 수차례 반복하여 8종의 곰팡이균을 순수분리 하였고, ㈜마크로젠에 ITS-5.8S rDNA 분석을 의뢰하여 동정하였다.
- 0 mL/min으로 하였다. 유기산의 표준물질은 acetic acid, citric acid, lactic acid, malic acid, succinic acid, tartaric acid를 각각 0.1% perchloric acid 용액을 사용하여 최종 농도가 1%가 되도록 조제하여 사용하였으며, 표준물질의 retention time과 peak area를 이용하여 대조구인 MRS 액체배지와 상등액의 유산균 함량을 mg/kg 단위로 계산하였다.
- 유산균에 의한 유단백질의 응고성을 측정하기 위해 항진균 효과가 있는 6종의 유산균을 MRS(Lactobacilli MRS broth, Difco, USA) 배지에 유산균 전 배양액을 2% 각각 접종하여 37℃에서 24시간 동안 배양하였다. 배양된 유산균액을 10% 환원탈지유에 2% 농도로 각각 접종한 후, 30℃에서 12시간 동안 배양하여 커드의 형성 정도를 관찰하고, 상업 균주인 Streptococcus thermophilus Body-1을 대조군으로 사용하여 치즈 제조용 starter로서의 사용 가능성 여부를 판단하였다.
- 임실지역 유가공업체를 포함한 국내 치즈 생산업체에서 숙성 중인 치즈와 숙성실에서 자생하는 곰팡이를 채취하여 PDA(potato dextrose agar, Difco, USA) 평판배지에 도말하여 25℃에서 48시간 동안 배양한 뒤, 형성되는 포자의 집락을 관찰하였다. 그 결과, 다양한 종류의 곰팡이들이 동일한배지 내에서 관찰되었으며, 이를 3회 분리 배양하여 균사는 PDA 평판배지 및 YM(yeast medium, Difco, USA) 액체배지에 접종하여 25℃에서 10일간 배양한 후 광학현미경으로 균사 및 포자형태를 관찰하였다.
- 먼저 MRS(Lactobacilli MRS broth, Difco, USA) 액체배지에 유산균 전 배양액을 2% 접종하고, 일정 간격으로 배양액을 취해 균체 생육을 측정하여 배양시간에 따른 변화를 확인하였다. 초기 pH에 의한 변화는 1 N NaOH와 1 N HCl 용액을 사용하여 MRS 배지의 pH를 4~10으로 조정하여 비교하고, 배양온도는 25, 30, 37, 40, 50℃로 달리하여 배양한 후 채취하여 UV-VIS spectrophotometer (Libra S22, Biochrom, England)를 이용하여 620 nm에서 흡광도를 측정하여 균체 생육성을 비교하였다.
- 최종 선발된 6종 유산균에 의한 유단백질의 응고성을 확인하기 위해 커드 형성 특성을 상업균주인 Streptococcus thermophilus Body-1과 비교하였다. Table 4에서와 같이 6종의 유산균 중 ALH, ALL, ALS는 상업균주와 유사한 수준으로 단백질 응고력을 보이며, 12시간에 유단백질이 응고되었으나, ALD, ALJ, ALT 유산균은 같은 배양시간 동안 비교적 낮은 수준의 응고력을 보였다.
- 최종 선발된 6종 유산균의 내산성은 pH 3의 조건에서 30℃, 24시간 동안 배양한 후, 시간대별(0, 2, 4, 8, 12, 16, 20, 24시간)로 유산균의 생육도를 UV-VIS spectrophotometer (Libra S22, Biochrom, England)를 이용하여 620 nm에서 흡광도를 측정하였다(Fig. 6). 산성조건(pH 3)에서 시간에 따른 6종 유산균의 생육은 감소하는 경향을 보였으나, 이중 Lactobacillus sakei subsp.
- 최종 선발된 6종 유산균의 배양시간에 의한 균체 생육 변화를 확인하기 위해 30℃에서 5시간 간격으로 흡광도 및 pH를 측정하여 확인하였다. 6종의 유산균들은 배양 5시간부터 빠르게 증가하다가 20시간에서 성장이 완화되는 경향을 보였으나, 유산균 간에 유의적 차이는 없었다(Fig.
- 최종 선발된 6종 유산균의 최적 pH를 결정하기 위해 기본 배지의 초기 pH를 4에서 10까지 변화시켜 30℃에서 20시간 배양한 후, 균체의 생육 정도는 흡광도를 측정하여 확인 하였다(Fig. 3). 6종의 유산균체 생육을 위한 적정범위는 pH 6~8이며, 최적 pH는 7임을 확인할 수 있었다.
- 항진균 활성을 보인 최종 선발된 6종 유산균의 균체 생육성 측정은 배양 시간과 초기 pH, 그리고 배양온도의 변화로 측정하여 알아보았다. 먼저 MRS(Lactobacilli MRS broth, Difco, USA) 액체배지에 유산균 전 배양액을 2% 접종하고, 일정 간격으로 배양액을 취해 균체 생육을 측정하여 배양시간에 따른 변화를 확인하였다.
- 산에 대한 저항성 실험은 항진균 활성이 있는 6종의 유산균 전 배양액을 MRS(Lactobacilli MRS broth, Difco, USA) 액체배지에 2% 접종하여 30℃에서 24시간 동안 배양하였다. 배양이 종료된 후 9,950×g로 5분 동안 초고속 원심분리하여 균체를 회수하였다.
- 배양이 종료된 후 9,950×g로 5분 동안 초고속 원심분리하여 균체를 회수하였다. 회수한 균체에 pH 3.0의 0.05 M sodium phosphate 용액을 각각 초기 배양액과 동일한 양으로 첨가하여 현탁한 후 30℃에서 2, 4, 8, 12, 16, 20, 24시간 동안 배양하면서 시간대별 생육 정도는 UV-VIS spectrophotometer (Libra S22, Biochrom, England)를 이용하여 620 nm에서 흡광도를 측정하였다.
대상 데이터
- sakei subsp. ALGy039, P. pentosaceus ALJ015, P. pentosaceus ALJ024, P. pentosaceus ALJ026으로 각각 명명하여 실험에 사용하였다(Table 2). 최종 선발한 항진균 유산균 6종으로 임실지역 유가공업체를 포함한 국내 치즈 생산업체에서 숙성 중인 치즈와 숙성실에서 자생하는 분리 곰팡이균 8종에 대하여 항진균 실험을 진행한 결과는 Table 3과 같다.
- 그 중 BCP의 보라색 배지가 노란색으로 변하는 군집을 각각 취하여 3차적으로 새로운 BCP 배지에 도말하였으며, 순수한 유산균이 얻어질 때까지 3회 반복하였다. 그 결과 44종의 유산균을 분리하였으며, 분리된 유산균 44종 중 전주지역 김치에서 분리한 유산균 29종을 LJ001에서 029로, 임실지역 김치에서 분리한 유산균 6종을 LI030에서 LI035, 경기도지역 김치에서 분리한 유산균 4종을 LGy036에서 039, 광양지역 김치에서 분리한 유산균 4종을 LGw040에서 044로 명명하여 실험에 사용하였다(Table 1). 대조군은 Baek(2011)의 보고에 따라 우수한 항진균 활성을 나타내는 표준 유산균 Leuconostoc citreum (KCTC3524) 유산균을 사용하였다.
- 최종 선발된 6종 유산균이 생성하는 유기산을 분석한 결과는 Table 5와 같다. 대조구로 사용한 MRS 액체배지에는 tartaric acid가 14,087 mg/100 g으로 가장 높은 함량으로 존재하였으며, acetic acid, citric acid, lactic acid의 순으로 존재하였다. 그러나 succinic acid는 검출되지 않았다.
- 그 결과 44종의 유산균을 분리하였으며, 분리된 유산균 44종 중 전주지역 김치에서 분리한 유산균 29종을 LJ001에서 029로, 임실지역 김치에서 분리한 유산균 6종을 LI030에서 LI035, 경기도지역 김치에서 분리한 유산균 4종을 LGy036에서 039, 광양지역 김치에서 분리한 유산균 4종을 LGw040에서 044로 명명하여 실험에 사용하였다(Table 1). 대조군은 Baek(2011)의 보고에 따라 우수한 항진균 활성을 나타내는 표준 유산균 Leuconostoc citreum (KCTC3524) 유산균을 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 곰팡이는 임실지역 유가공업체를 포함한 국내 치즈 생산업체에서 숙성 중인 치즈와 숙성실에서 자생하는 곰팡이를 채취하여 PDA(potato dextrose agar, Difco, USA) 평판배지 및 YM(yeast medium, Difco, USA) 액체배지에 각각 접종하여 25℃에서 48시간 동안 배양한 후 실험에 사용하였다.
- 각각의 곰팡이균을 동정한 결과, FA 곰팡이균은 Penicillium solitum strain, FB는 Penicillium brevicompactum strain, FC는 Penicillium commune isolate, FD는 Penicillium roqueforti, FE는 Penicillium echinulatum, FF는 Penicillium polonicum, FG는 Penicillium solitum 그리고 FH는 Cladosporium sphaerospermum으로 각각 판정되었다. 분리 곰팡이균 8종은 동정 후 Penicillium solitum strain FI01, Penicillium brevicompactum strain FI02, Penicillium commune isolate FI03, Penicillium roqueforti FS04, Penicillium echinulatum FS05, Penicillium polonicum FS06, Penicillium solitum FS07 그리고 Cladosporium sphaerospermum FS08로 각각 명명하여 실험에 사용하였다.
- 전라북도 전주시와 임실군, 전라남도 광양시, 경기도 등지에서 제조원이 다른 배추김치를 수집하여, 각각의 김치 내용물 전체를 마쇄한 후에 멸균 거즈로 여과하였다. 김치 여과액을 멸균수를 이용하여 단계적으로 희석한 후 2% 탄산칼슘(CaCO3)이 첨가된 MRS(Lactobacilli MRS agar, Difco, USA) 평판배지와 pH indicator인 0.
성능/효과
- 최종 선발된 6종 유산균의 배양시간에 의한 균체 생육 변화를 확인하기 위해 30℃에서 5시간 간격으로 흡광도 및 pH를 측정하여 확인하였다. 6종의 유산균들은 배양 5시간부터 빠르게 증가하다가 20시간에서 성장이 완화되는 경향을 보였으나, 유산균 간에 유의적 차이는 없었다(Fig. 1). 또한 유산균의 생육에 따라 5시간 간격으로 배양액의 pH를 측정한 결과, 배양시간의 경과할수록 배양액의 pH가 낮아졌으며, 이는 균체 생육에 따른 유기산 생성에 의한 pH 저하로 추정된다(Fig.
- 3). 6종의 유산균체 생육을 위한 적정범위는 pH 6~8이며, 최적 pH는 7임을 확인할 수 있었다. 또한 최적의 온도를 결정하기 위해 배양 온도를 25, 30, 37, 40, 50℃로 변화시켜 배양 20시간 후 유산균의 생육 정도를 확인하였다(Fig.
- 4). 6종의 유산균체의 생육은 25~37℃까지는 비교적 높은 활성을 나타냈으나, 50℃에서는 생육이 현저히 감소되었다. 유산균체 생육을 위한 최적의 온도는 30~37℃이며, 37℃ 이상에서는 생육에 영향을 미쳐 활성이 떨어지는 것을 확인하였다.
- 최종 선발된 6종 유산균에 의한 유단백질의 응고성을 확인하기 위해 커드 형성 특성을 상업균주인 Streptococcus thermophilus Body-1과 비교하였다. Table 4에서와 같이 6종의 유산균 중 ALH, ALL, ALS는 상업균주와 유사한 수준으로 단백질 응고력을 보이며, 12시간에 유단백질이 응고되었으나, ALD, ALJ, ALT 유산균은 같은 배양시간 동안 비교적 낮은 수준의 응고력을 보였다. 본 결과는 Lim 등 (2008)의 연구결과와 유사한 결과를 나타냈으며, 이는 ALH, ALL, ALS 균주의 단백질 응고력은 치즈 starter로서 적합하게 이용될 수 있을 것으로 판단되었다.
- 특히, ALD 유산균이 16시간 이후 비교적 높은 단백질 분해력을 보였으나, 6종의 유산균의 단백질 분해력은 대조군으로 사용된 Str. thermophilus Body-1과 유사한 분해력을 보였고, Lim 등(2008)의 연구결과와 유사한 성향을 보였으며, 치즈 starter로서의 활용이 가능할 것으로 판단되었다.
- 곰팡이균의 형태, 색상 및 포자의 특징을 비교하여 최종 분리 배양된 곰팡이균 8종을 FA, FB, FC, FD, FE, FF, FG 그리고 FH로 각각 명명하여, 16S rRNA 염기서열을 결정하고, 알려진 다른 균주와 비교하였다. 각각의 곰팡이균을 동정한 결과, FA 곰팡이균은 Penicillium solitum strain, FB는 Penicillium brevicompactum strain, FC는 Penicillium commune isolate, FD는 Penicillium roqueforti, FE는 Penicillium echinulatum, FF는 Penicillium polonicum, FG는 Penicillium solitum 그리고 FH는 Cladosporium sphaerospermum으로 각각 판정되었다. 분리 곰팡이균 8종은 동정 후 Penicillium solitum strain FI01, Penicillium brevicompactum strain FI02, Penicillium commune isolate FI03, Penicillium roqueforti FS04, Penicillium echinulatum FS05, Penicillium polonicum FS06, Penicillium solitum FS07 그리고 Cladosporium sphaerospermum FS08로 각각 명명하여 실험에 사용하였다.
- brevicompactum strain FI02)에 대하여 항진균 활성을 재확인하였다. 결과에 따라 22종 가운데 항진균 활성이 가장 뚜렷한 6종의 유산균을 최종 선발하여 ALD, ALH, ALJ, ALL, ALS, 그리고 ALT로 명명하고, ㈜마크로젠에 16S rRNA 분석을 의뢰하여 확인하였다. 6종의 유산균은 동정 후 L.
- 생육저지환의 모양과 크기로 항진균 활성을 평가한 결과, 최종 선발된 분리 유산균 6종은 치즈와 치즈 숙성실에 자생하는 곰팡이균 8종에 대하여 대부분 항진균 활성을 보였다. 곰팡이균 FB와 FH에는 6종의 분리 유산균 모두 대조군인 표준 유산균 Leuconostoc citreum(KCTC3524) 보다 활성이 크게 나타났으며, 곰팡이 FC와 FE에 대하여 6종의 분리 유산균은 대조군인 표준 유산균 Leuconostoc citreum (KCTC3524)과 비교하여 유사한 결과를 보였다. 특히, 유산균 ALH가 곰팡이균 8종에 대하여 항진균 활성이 가장 큰 것으로 평가되어, 숙성 중 치즈 및 치즈 숙성실의 곰팡이를 저해하는데 도움이 될 것으로 사료된다.
- 유산균 생육의 최적온도는 30~37℃였으며, 최적 pH는 7이었다. 단백질 분해력은 6 종 유산균 모두 유사하였으며, 단백질 응고력은 ALH, ALL, ALS 균주가 ALD, ALJ, ALT 균주에 비해 좋았다. 또한 ALD, ALH, ALJ 균주는 ALL, ALS, ALT 균주보다 산성조건에서 잘 견디는 것을 확인하였다.
- 단백질 분해력은 6 종 유산균 모두 유사하였으며, 단백질 응고력은 ALH, ALL, ALS 균주가 ALD, ALJ, ALT 균주에 비해 좋았다. 또한 ALD, ALH, ALJ 균주는 ALL, ALS, ALT 균주보다 산성조건에서 잘 견디는 것을 확인하였다. 유산균 배양액의 유기산 조성을 분석한 결과, lacic acid가 가장 많이 생성되었다.
- 1). 또한 유산균의 생육에 따라 5시간 간격으로 배양액의 pH를 측정한 결과, 배양시간의 경과할수록 배양액의 pH가 낮아졌으며, 이는 균체 생육에 따른 유기산 생성에 의한 pH 저하로 추정된다(Fig. 2). 이 결과는 Woo 등(2005)의 연구결과와 유사한 성향을 보였다.
- 최종 선발한 항진균 유산균 6종으로 임실지역 유가공업체를 포함한 국내 치즈 생산업체에서 숙성 중인 치즈와 숙성실에서 자생하는 분리 곰팡이균 8종에 대하여 항진균 실험을 진행한 결과는 Table 3과 같다. 생육저지환의 모양과 크기로 항진균 활성을 평가한 결과, 최종 선발된 분리 유산균 6종은 치즈와 치즈 숙성실에 자생하는 곰팡이균 8종에 대하여 대부분 항진균 활성을 보였다. 곰팡이균 FB와 FH에는 6종의 분리 유산균 모두 대조군인 표준 유산균 Leuconostoc citreum(KCTC3524) 보다 활성이 크게 나타났으며, 곰팡이 FC와 FE에 대하여 6종의 분리 유산균은 대조군인 표준 유산균 Leuconostoc citreum (KCTC3524)과 비교하여 유사한 결과를 보였다.
- 그러나 succinic acid는 검출되지 않았다. 선발 유산균 6종의 배양액을 분석한 결과, 6종의 유산균 모두 lactic acid의 함량이 가장 많았으며, 대조구와 비교하여 약 150배 증가된 것으로 선발 유산균의 발효에 의해 lactic acid가 다량 생성됨을 확인할 수 있었다. Acetic acid의 함량도 크게증가하여 대조구에 비해 4배 가량 증가되었다.
- 또한 ALD, ALH, ALJ 균주는 ALL, ALS, ALT 균주보다 산성조건에서 잘 견디는 것을 확인하였다. 유산균 배양액의 유기산 조성을 분석한 결과, lacic acid가 가장 많이 생성되었다. 본 실험에서 김치에서 분리한 유산균은 항진균력이 뛰어나고, 배양특성이 유제품을 제조하기에 적합하다고 사료되므로, 추후 곰팡이의 생육을 억제할 수 있는 치즈 및 유제품 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
- 6종의 유산균체의 생육은 25~37℃까지는 비교적 높은 활성을 나타냈으나, 50℃에서는 생육이 현저히 감소되었다. 유산균체 생육을 위한 최적의 온도는 30~37℃이며, 37℃ 이상에서는 생육에 영향을 미쳐 활성이 떨어지는 것을 확인하였다. 이 결과는 Lim 등(2013)과 강 등(2002)의 연구결과와 유사하며, 이러한 성장특성은 락토바실러스 속에 속하는 다른 유산균과 유사한 것으로 발효제품의 제조를 위한 starter로서 사용할 수 있으며, 산업화에 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 사료된다.
- 산성조건(pH 3)에서 시간에 따른 6종 유산균의 생육은 감소하는 경향을 보였으나, 이중 Lactobacillus sakei subsp.인 ALD, ALH 및 ALJ 유산균들은 산성 조건에서 보다 잘 견디는 것을 확인하였다. Pediococcus pentosaceus인 ALL, ALS 및 ALT 유산균들은 16시간 이후 현저히 생육이 감소하였으며, 20시간 이후에는 대부분 사멸하여 Lactobacillus sakei subsp.
- 선별된 유산균 중 위를 통과한 후 장시간 활성을 유지하기 위한 조건에는 Lactobacillus sakei subsp.인 ALD, ALH 및 ALJ 유산균이 보다 적합할 것으로 판단되었다.
- )가 곰팡이균 8종에 대하여 항진균 활성이 가장 크게 나타났다. 최종 선발된 6종의 유산균의 생육은 배양 5시간부터 20시간까지 활발하였고, 배양시간이 경과 할수록 배양액의 pH는 낮아졌다. 유산균 생육의 최적온도는 30~37℃였으며, 최적 pH는 7이었다.
- 치즈와 치즈 숙성실에 자생하는 곰팡이 8종과 다양한 지역의 김치로부터 유산균 44 종을 분리․동정하였고, 김치에서 분리한 유산균 44종 중항진균 활성이 있는 유산균 6종을 최종 선발하여 그 특성을 규명하였다. 최종 선발된 유산균 6종 중에서 유산균 ALH (L. sakei subsp.)가 곰팡이균 8종에 대하여 항진균 활성이 가장 크게 나타났다. 최종 선발된 6종의 유산균의 생육은 배양 5시간부터 20시간까지 활발하였고, 배양시간이 경과 할수록 배양액의 pH는 낮아졌다.
- 본 연구는 치즈 숙성 중 오염원인 곰팡이균 제거 기술 개발의 일환으로 치즈 숙성실에서 자생하는 곰팡이와 다양한 지역의 김치로부터 유산균을 분리하여 곰팡이에 대한 생육 억제활성이 있는 항진균 활성 유산균을 선발하고, 선발된 유산균의 배양특성을 확인하였다. 치즈와 치즈 숙성실에 자생하는 곰팡이 8종과 다양한 지역의 김치로부터 유산균 44 종을 분리․동정하였고, 김치에서 분리한 유산균 44종 중항진균 활성이 있는 유산균 6종을 최종 선발하여 그 특성을 규명하였다. 최종 선발된 유산균 6종 중에서 유산균 ALH (L.
후속연구
- Table 4에서와 같이 6종의 유산균 중 ALH, ALL, ALS는 상업균주와 유사한 수준으로 단백질 응고력을 보이며, 12시간에 유단백질이 응고되었으나, ALD, ALJ, ALT 유산균은 같은 배양시간 동안 비교적 낮은 수준의 응고력을 보였다. 본 결과는 Lim 등 (2008)의 연구결과와 유사한 결과를 나타냈으며, 이는 ALH, ALL, ALS 균주의 단백질 응고력은 치즈 starter로서 적합하게 이용될 수 있을 것으로 판단되었다.
- 유산균 배양액의 유기산 조성을 분석한 결과, lacic acid가 가장 많이 생성되었다. 본 실험에서 김치에서 분리한 유산균은 항진균력이 뛰어나고, 배양특성이 유제품을 제조하기에 적합하다고 사료되므로, 추후 곰팡이의 생육을 억제할 수 있는 치즈 및 유제품 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
- 유산균체 생육을 위한 최적의 온도는 30~37℃이며, 37℃ 이상에서는 생육에 영향을 미쳐 활성이 떨어지는 것을 확인하였다. 이 결과는 Lim 등(2013)과 강 등(2002)의 연구결과와 유사하며, 이러한 성장특성은 락토바실러스 속에 속하는 다른 유산균과 유사한 것으로 발효제품의 제조를 위한 starter로서 사용할 수 있으며, 산업화에 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 사료된다.
- 곰팡이균 FB와 FH에는 6종의 분리 유산균 모두 대조군인 표준 유산균 Leuconostoc citreum(KCTC3524) 보다 활성이 크게 나타났으며, 곰팡이 FC와 FE에 대하여 6종의 분리 유산균은 대조군인 표준 유산균 Leuconostoc citreum (KCTC3524)과 비교하여 유사한 결과를 보였다. 특히, 유산균 ALH가 곰팡이균 8종에 대하여 항진균 활성이 가장 큰 것으로 평가되어, 숙성 중 치즈 및 치즈 숙성실의 곰팡이를 저해하는데 도움이 될 것으로 사료된다.
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