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무화과(Fig) 효소를 첨가한 유산균을 이용하여 알코올 대사활성 함유 치즈의 제조

Production of cheese containing alcohol metabolism using Lactobacillus with fig enzyme

한국식품과학회지 = Korean journal of food science and technology, v.49 no.2, 2017년, pp.141 - 145  

이성재 (건국대학교 생물공학과) ,  양영헌 (건국대학교 생물공학과) ,  전종민 (건국대학교 생물공학과) ,  이기원 (건국대학교 생물공학과) ,  조인재 (건국대학교 생물공학과) ,  이성민 (건국대학교 생물공학과) ,  류정열 (한국관광대학교 호텔조리과) ,  신원성 (남부대학교 외식조리경영학과) ,  김정수 (대덕대학교 호텔외식조리과)

초록
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본 연구에서는 알코올 분해능이 높은 기능성 치즈를 제조하기 위하여 L. kitasatonis, L. amylophillus, L. mesenteroides sub. 및 무화과 효소를 이용하였다. 각각 균주의 에탄올, 내산 및 내담즙에 내성이 우수함을 확인하였고, ADH 및 ALDH 활성도를 측정한 결과 10%의 무화과 효소를 첨가하였을 때의 ADH 활성도는 각각 $688.39{\pm}51.63$, $1054.98{\pm}79.12$, $825.28{\pm}61.89{\mu}mol$로 나타났으며 ALDH는 각각 $751.91{\pm}54.14$, $1209.93{\pm}87.11$, $891.09{\pm}64.16{\mu}mol$로 무화과를 첨가하지 않았을 때보다 각각 증가하는 것으로 나타났다. 또한 L. amylophillus 균주를 이용하여 치즈를 제조한 뒤, 10%의 무화과 효소를 첨가하였을 때 ADH 및 ALDH 분해능이 무화과효소를 첨가하지 않았을 때 보다 각각 252, 246% 증가함을 확인하였다. 결론적으로 무화과 효소를 첨가하였을 때, L. amylophillus을 이용한 치즈의 제품이 높은 알코올 분해능을 가지는 것으로 확인되었고, 이를 통해 기능성 식품의 제조로써 무화과 효소의 적용 가능성을 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we evaluated the alcohol degradation ability of fig enzyme in the production of cheese using Lactobacillus kitasatonis, Lactobacillus amylophillus, and Leuconostoc mesenteroides sub. The strains were highly resistant to ethanol, acid, and bile acid. When 10% of fig enzyme was added, t...

주제어

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제안 방법

  • 각각의 유산균과 무화과 조효소액을 농도별(0, 1, 5, 10%)로 MRS 액체배지에 접종, 37oC에서 24시간동안 배양 후 각각의 균체를 멸균된 0.1 M potassium phosphate buffer (pH 7.4)로 3회 세척하고 초음파 세포파쇄기(VC505, Sonics & materials, INC.,Newtown, CT, USA)를 이용하여 세포를 파쇄하여 조효소액을 얻었다. 조효소액 및 제조된 치즈의 ADH 및 ALDH의 활성시험은 Nosova 등(27)의 방법에 따라 시행하였다.
  • 2에 나타내었다. 내산성 및 내담즙성 실험을 위해 인공위액 및 인공담즙액을 포함한 MRS 액체배지와 비교군으로 순수 MRS 액체배지에 접종 및 배양 후 counting 하였으며, 내산 및 내담즙 실험에서 나온 균체수를 측정하여 이를 비교군으로 나누어 결과를 분석하였다. 그 결과, 세 균주 모두 대조군 대비 13배 이상의 내산성 및 30배 이상의 내담즙성이 있는 것을 확인하였으며, 특히 L.
  • 따라서 본 연구에서는 유산균의 에탄올 내성 및 내산, 내담즙성을 확인하여 프로바이오틱스로서 사용이 가능한지 확인하고, 유산균에 숙취 해소에 효과가 있는 무화과 효소를 첨가하여 생육시킨 후ADH, ALDH의 활성도를 측정하였으며, 최종적으로 이를 이용하여 치즈를 제조한 뒤 ADH 및 ALDH의 활성도를 측정하여 치즈의 알코올 분해능을 확인하였다.
  • 이 역시 유산균을 사멸시키는 또 다른 요인으로, 이 두 가지에 대한 내성이 유산균에 중요한 요소라 할 수 있다(28). 목표 균주의 각각의 내성을 볼 때 프로바이오틱으로서 안정성이 높다고 판단되고, 이 유산균을 이용하여 치즈를 제조하였다.
  • 1 수준으로 하여 3,000 rpm 20분간 원심분리 후 상등액을 버리고 균을 회수하였다. 회수된 균에 내산성을 확인하기 위한 방법으로 1 N HCl을 사용하여 pH 2.5로 조정한 MRS 액체배지에 pepsin 1%를 첨가하여 사용하였으며, 내담즙성을 확인하기 위해 MRS배지에 10% oxgall solution 1% 첨가하여 사용하였다. 인공위액, 인공담즙액을 넣은 후 37oC에 2시간 배양 후 10−6배 희석하여 MRS 고체배지에 0.

대상 데이터

  • 대조군으로는 L. Casei (KCTC 3109)를 사용하였다.
  • Ethanol, HCl, pepsin, sodium pyrophospate, oxgall, NAD+, NADH, 4-methylpyrazole, acetaldhyde는 Sigma-Aldrich (St. Louis, MO, USA)로부터 구입하여 사용하였다.
  • 시험에 사용한 무화과는 마스이 품종으로 농협에서 구입하였으며 무화과 조효소의 추출은 무화과를 잘게 썰어 200% (w/v)의 0.1 M sodium phosphate buffer (pH 7.0), 5 mM cysteine, 2 mMEDTA를 가하여 균질기(K555, Kitchenaid, Benton Harbor, NY, USA)를 이용하여 균질화한 후 cheese cloth로 2회에 걸쳐 여과하였다. 위의 여과액을 5,500 rpm에서 20분간 원심분리 후 그 상등액을 취하였다.
  • 시험에 사용한 유산균주는 공시균주로 생물자원센터의 Lactobacillus kitasatonis (KCTC 3155), Lactobacillus amylophillus(KCTC 3161), Leuconostoc mesenteroides sub. (KCTC 3718) 균주를 사용하였으며, 각 균주를 MRS배지(Difco Lab., Detroit, MI, USA)에 배양 및 동정하여 이를 각각의 stock를 제조하여 본 연구에 사용하였다.

이론/모형

  • ,Newtown, CT, USA)를 이용하여 세포를 파쇄하여 조효소액을 얻었다. 조효소액 및 제조된 치즈의 ADH 및 ALDH의 활성시험은 Nosova 등(27)의 방법에 따라 시행하였다. ADH 활성은 총 1 mL에 최종 농도가 각 2.
  • 반응이 완료된 후 NADH의 양을 분광계를 이용하여 25oC, 340 nm에서 흡광도를 측정하였다. 조효소액의 단백질 함량은 bradford법을 이용하여 측정하였으며 ADH, ALDH 활성은 조효소액의 단백질(mg) 그리고 반응시간 당 생성되는 NADH의 양으로 계산하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유산균의 역할은? 유산균은 인류가 오래 전부터 이용하는 세균으로서 과거부터 발효 유제품을 중심으로 다양한 발효 제품의 생산에 활용 및 상용화되어 왔으며, 특히 유산균의 주요 대사물질인 젖산이 발효식품의 pH를 낮춰주어 미생물의 생장을 제어하여 보존성을 높이는 역할을 한다(1). 인간의 소화기관에는 약 400여종의 유익한 균종 또는 질병 등을 일으키는 유해한 균종 등의 장내 세균이 존재하며, 유익 균종인 유산균은 항생물질을 생성하여 장내에 유입되는 유해균의 생장을 억제하고(2), 다양한 분해효소 분비를 통해 음식물을 분해하는 등의 정장 효과가 있다.
유산균 분포의 균형 붕괴를 예방하기 위해 만든 미생물제제는 무엇인가? 그러나 개인별 식습관과 환경조건에 따른 장내 유산균 분포의 균형이 붕괴되면 유해균의 침입 및 번식에 따른 세균성 질환 등을 유발하게 된다(3,4). 따라서 이러한 인체의 균형 붕괴를 예방하기 위해 쉽고 간단히 도움이 될 수 있는 미생물제제로서 프로바이오틱스의 개념이 등장하게 되었다. 락토바실루스(Lactobacillus), 락토코쿠스(Lactococcus), 비피도박테륨(Bifidobacterium)과 같은 유산균이 프로바이오틱스에 많이 이용되고 있고, 이에 대한 균종들의 연구 결과에 의하면 항균활성, 항암효과, 영양흡수 증진, 면역력 강화,활성산소 소거 및 알코올 분해 등 인체에 유익한 작용을 하는 것으로 보고되고 있다.
유산균이 인체에 미치는 긍정적 효능은? 유산균은 인류가 오래 전부터 이용하는 세균으로서 과거부터 발효 유제품을 중심으로 다양한 발효 제품의 생산에 활용 및 상용화되어 왔으며, 특히 유산균의 주요 대사물질인 젖산이 발효식품의 pH를 낮춰주어 미생물의 생장을 제어하여 보존성을 높이는 역할을 한다(1). 인간의 소화기관에는 약 400여종의 유익한 균종 또는 질병 등을 일으키는 유해한 균종 등의 장내 세균이 존재하며, 유익 균종인 유산균은 항생물질을 생성하여 장내에 유입되는 유해균의 생장을 억제하고(2), 다양한 분해효소 분비를 통해 음식물을 분해하는 등의 정장 효과가 있다. 그러나 개인별 식습관과 환경조건에 따른 장내 유산균 분포의 균형이 붕괴되면 유해균의 침입 및 번식에 따른 세균성 질환 등을 유발하게 된다(3,4).
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참고문헌 (29)

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