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조랭이 떡에 존재하는 자연균총 유전자 군집분석 및 천연유래 프로피온산 생성능 분석
Genetic Analysis of Natural Microflora in the Stored Joraengyi Rice Cake and Their Capability of Propionic Acid Production 원문보기

한국식품위생안전성학회지 = Journal of food hygiene and safety, v.33 no.5, 2018년, pp.375 - 382  

박희대 (중앙대학교 식품공학과 식품안전연구실) ,  채정규 (중앙대학교 식품공학과 식품안전연구실) ,  하상도 (중앙대학교 식품공학과 식품안전연구실)

초록
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본 연구는 조랭이떡에 존재하는 미생물 군집분석과 자연균총의 프로피온산 생성능을 분석하였다. 조랭이떡의 자연균총을 유전자 분석을 통하여 군집분석을 수행해 프로피온산 생성균을 선별하였다. 선별된 프로피온산 생성균을 포도당이 첨가된 액체배지(TSB)에 배양해 온도별 생장 특성을 분석하고 가스 크로마토그래피(GC-FID)를 이용하여 프로피온산 생성량을 분석하였다. 에테르로 용매 추출하는 전 처리 방법을 확립하였고, 직선성, 검출한계, 정량한계, 회수율을 측정해 프로피온산 분석법을 검증하였다. 유통기한이 지나 미생물이 많이 자란 조랭이떡의 미생물 군집 분석 결과 총 98종의 균이 검출되었고 그 중 가장 큰 비중을 차지하는 우점종은 Lactobacills casei group으로 50.48%를 차지했고, Lactobacillus buchneri가 29.60%였다. 프로피온산 생성균은 Propionibacterium thoenii, P. cyclohexanicum, Propionibacterium_uc, P. jensenii, P. freudenreichii 등으로 나타났으며, 전체 자연균총의 약 2.4%를 차지했다. 조랭이떡 자연균총과 Lactobacillus 속은 14일 배양에서도 프로피온산을 생산하지 않았으나 P. cyclohexanicum, P. freudenreichii subsp. Shermanii, P. thoenii, P. jesenii는 4일차부터 프로피온산을 각각 263.47, 338.90, 325.43, $222.17{\mu}g/mL$를 생산하였고, 7일차에는 1,572.78, 2,496.63, 1,519.65, $2,660.41{\mu}g/mL$, 14일차에는 각각 2,462.02, 2,904.78, 2,220.64, $3,519.17{\mu}g/mL$로 프로피온산 생성량이 급격히 증가하였다. 본 연구의 결과로 살펴볼 때 전분과 포도당으로 구성된 떡류의 특성상 저장중 자연균총 미생물의 성장으로 높은 농도의 프로피온산이 천연유래로 생성될 수 있음을 알 수 있다. 본 연구는 떡류 등 전분질 식품의 프로피온산 등 천연유래 보존료 검출의 인정 및 기준규격 등 안전관리 자료로 활용될 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study was conducted to analyze the microbial community and propionic acid production ability of natural microflora in the rice cakes. Genetic analysis of natural microflora in Jorangyi rice cake was performed to select propionic acid - producing bacteria. Selected propionic acid-producing bacte...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 조랭이떡에 존재하는 미생물 군집분석과 자연균총의 프로피온산 생성능을 분석하였다. 조랭이떡의 자연균총을 유전자 분석을 통하여 군집분석을 수행해 프로피온산 생성균을 선별하였다.
  • 등의 미생물이 존재한다면, 프로피온산이 생성될 수 있다. 본 연구에서는 떡류 중 조랭이 떡을 선정하여 미생물의 생장특성 및 이들에 의해 발생할 수 있는 천연유래 보존료 프로피온산의 생성능력을 조사하여 떡류에서 발생 가능한 프로피온산의 천연유래를 입증하고자 한다.
  • 에 따라 식품첨가물의 제조ㆍ가공ㆍ사용ㆍ보존 방법에 관한 기준과 성분에 관한 규격을 정하고 있다. 이는 식품첨가물의 안전한 품질을 확보하고, 식품에 안전하게 사용하도록 하여 국민 보건에 이바지함을 목적으로 한다. 식품첨가물은 보존료, 감미료, 고결방제 등 용도에 따라 분류되고 식품공전 및 식품첨가물공전에 따라 지정된 사용기준에 따라 관리되고 있다4).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
프로피온산의 발생원인은? 이처럼 프로피온산은 주로 발효과정 중 미생물에 의하여 발생한다. 현재 천연유래 프로피온산과 관련된 연구는 장류 18,19), 식초 19), 액젓 20) 등 발효숙성 과정 중 생성된 것을 연구한 것이 대부분이며 국수류 21), 쌀 및 곡류 22) 연구는 미흡하며 떡류에서 발생하는 천연유래 보존료 프로피온산 검출에 관한보고는 아직 없으며 이들 관련 연구 또한 매우 미흡한 실정이다.
식품첨가물 중 하나인 보존료를 넣지 않았지만, 식품 속에 존재 할 수 있는 이유는? 식품첨가물은 보존료, 감미료, 고결방제 등 용도에 따라 분류되고 식품공전 및 식품첨가물공전에 따라 지정된 사용기준에 따라 관리되고 있다 4). 소브산, 안식향산, 프로피온산 등 일부 보존료는 의도적으로 첨가하지 않았음에도 불구하고 식품원료에 천연적으로 함유돼 있거나 발효 및 숙성과정에서 미생물의 대사산물로 자연스레 생성되어 식품에서 검출될 수 있다 5-12).
프로피온산에 대한 인식은? 프로피온산은 세계보건기구(WHO) 13)에서는 식용 지방이 나 기름의 구성물로 분류되지는 않지만, 지방산의 산화에 의해 중간 대사산물로 발생한다고 하였고, 미국 환경청 (EPA) 14)에서는 프로피온산이 생체 내에서 일반적인 중간 대사산물로서 여러 아미노산이 분해되면서 생성되는 대사산물 중 하나라고 보고하였다. Howard 등 15)은 β-alanine상에서 배양한 Clostridium propionicum의 추출물이 프로피온산으로의 전환을 매개한다고 밝힌 바 있다. Gobbetti와 Corsetti 16)는 이탈리아 sourdough의 발효 시 Lactobacillus sanfrancisco에 의한 발효과정 중 프로피온산이 생성됨을 밝혀냈다. Kaori 등 17)은 Propionibacterium spp.는 D-glucose, D-fructose, D-mannos 등을 이용하여 프로피온산을 생성한다고 밝혔다.
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참고문헌 (34)

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  34. Chunlab Co., Ltd.: MC_Illumina Miseq_Material and Method. (http://www.chunlab.com/) 

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