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문제 정의
- 본 연구에서는 우리나라 대표적인 발효 채소류인 김치 내의 BA 함량에 대한 액젓이나 젓갈의 종류 및 발효 기간의 영향을 살펴보고, BA 생성능이 있는 스타터로 제조한 김치 내 BA 함량에 대한 BA 분해 유산균의 영향을 조사하였다.
가설 설정
- sakei JK-17은 항산화 및 항균 활성을 나타내었다고 보고한 바 있다. 본 연구의 L. fermentum MML21, E. faecium KML12 및 L. sakei MML23 은 BA 분해 활성이 있으므로 김치 발효 스타터로 이용할 경우 BA로 인한 독성 위험을 낮추는데 효과적일 것이다.
제안 방법
- , Sparks, MD, USA) 평판배지에도 말 접종하였다. 37oC에서 48시간 배양한 후 투명한 환을 생성하는 집락을 채취하여 MRS agar (BD Difco Co.) 평판배지 상에서 3회 순수 분리 배양한 다음 Toy 등[17]의 방법을 일부 변형하여 카다베린, 히스타민, 푸트레신 및 티라민 생성능을 확인하였다. 분리된 균주는 전구체 아미노산(L-histidine monohydrochloride monohydrate, L-tyrosine disodium slat, L-lysine monohydrochloride 및 L-ornithine monohydrochloride, Sigma-Aldrich, 1g/L) 및 pyridoxial 5-phosphate (1mg/L)를 첨가한 decarboxylase broth에 접종하여 37oC에서 24시간 배양을 5회 실시하여 효소유도를 촉진시켰다.
- 3개월 발효된 김치 시료(50g)에 9배의 PBS (pH 7.0)를 가한 다음 스토마커(3M, Maplewood, MN, USA)로 3분간 균질화하여 만든 시료 용액을 1% (w/v) CaCO3가 첨가된 Lactobacilli MRS agar (BD Difco Co., Sparks, MD, USA) 평판배지에도 말 접종하였다. 37oC에서 48시간 배양한 후 투명한 환을 생성하는 집락을 채취하여 MRS agar (BD Difco Co.
- 25% (v/v) ammonium hydroxide (100µL)를 첨가하여 잔존하는 dansyl chloride를 제거한 다음 상온에서 약 30분간 방치하였다. Acetonitrile을 첨가한 시료 용액(최종 5mL)은 원심분리(2, 500×g, 5분)하여 상등액을 0.22µm membrane filter (Millipore)로 여과하고 dansyl 유도체화 시킨 다음 high pressure liquid chromatography (HPLC, Shimadzu, Kyoto, Japan)로 시료 내 BA 함량을 측정하였다. Nova-Pak C18 컬럼(150×3.
- BA 생성 유산균은 본 연구에서 사용된 김치에서 유래된 세균 중 4종 BA 각각의 생성량이 가장 많은 균주를 이용하였다. BA 생성 및 분해 유산균은 Lactobacilli MRS broth 상에서 37oC, overnight 배양한 후 원심분리(7, 000×g, 20분)하여 세포만을 모았다. 인산 완충용액(phosphate buffer saline, PBS, pH 7.
- BA 생성능이 있는 유산균은 Lim [18]의 방법에 따라 DNA extraction kit (Qiagen, Hilden, Germany)를 사용하여 균주의 DNA를 추출 정제한 후 27F (5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCA G-3')와 1492R (5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3') primer를 사용하여 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR, Bio-Rad Laboratories Inc., Hercules, CA, USA) 으로 초기 변성(94oC, 3분), 변성(94oC, 2분), 풀림(42oC, 1분), 신장(72oC, 2분), 연장(72oC, 7분) 순으로 36회 반복시켜 DNA를 증폭시켰다. PCR 증폭 산물은 PCR purification kit (Qiagen)로 정제한 후 Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)와 ABI 3700 sequencer (Biosystems)로 염기서열을 분석하였다.
- 22µm membrane filter (Millipore)로 여과하고 dansyl 유도체화 시킨 다음 high pressure liquid chromatography (HPLC, Shimadzu, Kyoto, Japan)로 시료 내 BA 함량을 측정하였다. Nova-Pak C18 컬럼(150×3.9mm, Waters, Milford, MA, USA) 온도는 40oC, 이동상의 A, B 용액은 각각 0.1M ammonium acetate 와 acetonitrile을 사용하였고 시료(10µL) 유속 1mL/min 조건하에서 분석하였다.
- , Hercules, CA, USA) 으로 초기 변성(94oC, 3분), 변성(94oC, 2분), 풀림(42oC, 1분), 신장(72oC, 2분), 연장(72oC, 7분) 순으로 36회 반복시켜 DNA를 증폭시켰다. PCR 증폭 산물은 PCR purification kit (Qiagen)로 정제한 후 Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)와 ABI 3700 sequencer (Biosystems)로 염기서열을 분석하였다. 염기서열의 상동성은 National Center for Biotechnology Information (NCBI) 의 BLAST search program (http://www.
- 22µm)로 여과한 여액은 아미노산 자동분석기(Hitachi L-8800, Tokyo, Japan) 로분석하였다. Ultrapac 양이온 교환 수지(250 mm)를 이용하여 pH별(2.80, 3.00, 3.15, 3.50, 3.55) citrate buffer 용액과 닌히드린 유속은 20mL/h, 컬럼 온도는 35-80oC, 시료 주입량은 20µL, 차트 속도는 2mm/min의 조건에서 분석하였다.
- 흐르는 수돗물로 3회 씻은 다음 약 3시간 가량 방치하여 물기를 제거하였다. 고춧가루(3.5%), 마늘(2.5%), 생강(0.5%), 양파(3.0%), 찹쌀풀(3.0%), 멸치 액젓 혹은 새우젓(2.5%)을 혼합한 다음 분쇄기(SMKANB-4000, PN, Korea)로 곱게 갈아서 만든 양념에 BA 생성균 현탁액(1.0%) 혹은 BA 생성균 및 분해균 현탁액(각 0.5%)을 접종한 후 절임 배추(84%)에 골고루 묻혀 김치를 담궜다. 유산균을 접종하지 않은 대조구와 BA 생성 유산균만 접종한 시료, BA 생성균과 분해균을 혼합 접종한 시료로 각각 구분하여 제조하였다.
- 5)에 접종한 후 28oC, 5일간 배양하였다. 배양액을 원심분리(7, 000×g, 10분)하여 얻은 상등액을 여과 제균한 다음 Han 등[19]의 방법을 일부 변형하여 BA 함량을 측정하였다. 시료(5g)에 0.
- ) 평판배지 상에서 3회 순수 분리 배양한 다음 Toy 등[17]의 방법을 일부 변형하여 카다베린, 히스타민, 푸트레신 및 티라민 생성능을 확인하였다. 분리된 균주는 전구체 아미노산(L-histidine monohydrochloride monohydrate, L-tyrosine disodium slat, L-lysine monohydrochloride 및 L-ornithine monohydrochloride, Sigma-Aldrich, 1g/L) 및 pyridoxial 5-phosphate (1mg/L)를 첨가한 decarboxylase broth에 접종하여 37oC에서 24시간 배양을 5회 실시하여 효소유도를 촉진시켰다. 전구체 아미노산 2% (w/v)가 첨가된 decarboxylase broth (1mL)에 전 배양액(0.
- 산도는 시료(10g)에 동량의 증류수를 가한 후 1% (w/v) 페놀프탈레인을 소량(3-4방울) 첨가한 다음 0.1N NaOH 용액을 사용하여 적정 소비량을 계산식[산도(%)=(0.1N NaOH 소비량 ×0.1 N NaOH 역가×0.9)/시료량]에 대입하여 측정하였다.
- 0, 450mL)을가한 다음 약 2분간 스토마커(3M, Maplewood, MN, USA) 로균질화 하였다. 시료 용액을 십진 희석하여 Lactobacilli MRS agar에 접종한 후 37oC, 24-48시간 동안 배양하여 유산균 수를 측정하였다.
- PCR 증폭 산물은 PCR purification kit (Qiagen)로 정제한 후 Dye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)와 ABI 3700 sequencer (Biosystems)로 염기서열을 분석하였다. 염기서열의 상동성은 National Center for Biotechnology Information (NCBI) 의 BLAST search program (http://www.ncbi.nlm.nih.gov)을 통해 DNA 데이터베이스와 비교 분석하였다.
- 5%)을 접종한 후 절임 배추(84%)에 골고루 묻혀 김치를 담궜다. 유산균을 접종하지 않은 대조구와 BA 생성 유산균만 접종한 시료, BA 생성균과 분해균을 혼합 접종한 시료로 각각 구분하여 제조하였다. 담근 김치는 비닐백에 넣어 상온에서 하룻밤 정도 방치하여 숙성시킨 다음 4oC와 15oC에각각 저장하였다.
- 분리된 균주는 전구체 아미노산(L-histidine monohydrochloride monohydrate, L-tyrosine disodium slat, L-lysine monohydrochloride 및 L-ornithine monohydrochloride, Sigma-Aldrich, 1g/L) 및 pyridoxial 5-phosphate (1mg/L)를 첨가한 decarboxylase broth에 접종하여 37oC에서 24시간 배양을 5회 실시하여 효소유도를 촉진시켰다. 전구체 아미노산 2% (w/v)가 첨가된 decarboxylase broth (1mL)에 전 배양액(0.5mL)을 microtiter plate (BD Falcon, Franklin, Lakes, NJ, USA) well에 접종한 후 37oC, 72시간 동안 혐기적 조건(Anoxomat 8000 system, Mart B.V., Lichtenvoorde, The Netherlands)에서 배양한 다음 자색을 띠는 양성균을 선발하였다.
- 등[20]의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 시료(50g)에 75% 에탄올 250mL를 가하여 균질화 한 후 75oC, 60분간 환류 추출하여 얻은 잔사에 동일한 방법으로 2회 반복 추출하였다. 추출물을 40oC에서 감압 농축한 다음 0.
- 즉, 시료(50g)에 75% 에탄올 250mL를 가하여 균질화 한 후 75oC, 60분간 환류 추출하여 얻은 잔사에 동일한 방법으로 2회 반복 추출하였다. 추출물을 40oC에서 감압 농축한 다음 0.2M citrate buffer로 용해시켜 50mL로 정용하고 syringer filter (0.22µm)로 여과한 여액은 아미노산 자동분석기(Hitachi L-8800, Tokyo, Japan) 로분석하였다. Ultrapac 양이온 교환 수지(250 mm)를 이용하여 pH별(2.
대상 데이터
- BA 분해균으로는 전보[16]의 묵은지로부터 분리된 Lactobacillus fermentum MML21, Enterococcus faecium KML12, Lactobacillus sakei MML23을 실험 균주로 사용하였다. BA 생성 유산균은 본 연구에서 사용된 김치에서 유래된 세균 중 4종 BA 각각의 생성량이 가장 많은 균주를 이용하였다.
- MML23을 실험 균주로 사용하였다. BA 생성 유산균은 본 연구에서 사용된 김치에서 유래된 세균 중 4종 BA 각각의 생성량이 가장 많은 균주를 이용하였다. BA 생성 및 분해 유산균은 Lactobacilli MRS broth 상에서 37oC, overnight 배양한 후 원심분리(7, 000×g, 20분)하여 세포만을 모았다.
- BA 생성 및 분해 유산균은 Lactobacilli MRS broth 상에서 37oC, overnight 배양한 후 원심분리(7, 000×g, 20분)하여 세포만을 모았다. 인산 완충용액(phosphate buffer saline, PBS, pH 7.0)으로 2회 세척한 후 균수를 1.0×107 CFU/mL으로 조정하여 세포 현탁액을 준비하였다.
- 전통 시장에서 구입한 배추는 다듬어서 반으로 자른 후 배추 1kg 당 10% (w/v) 천일염 용액에 담궈 상온에서 15시간 침지 시켰다. 흐르는 수돗물로 3회 씻은 다음 약 3시간 가량 방치하여 물기를 제거하였다.
데이터처리
- 표시하였다. SPSS (Statistical Package Social Science, ver. 18.0, SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 사용하여 실험 결과를 통계 처리하였다. 측정값의 유의적인 차이는 일원 분산분석(one-way ANOVA)을 이용하여 p<0.
- 실험 항목별 측정은 3회 반복하였고 결과값은 평균±표준편차로 표시하였다. SPSS (Statistical Package Social Science, ver.
- , Chicago, IL, USA) 프로그램을 사용하여 실험 결과를 통계 처리하였다. 측정값의 유의적인 차이는 일원 분산분석(one-way ANOVA)을 이용하여 p<0.05 수준에서 Duncan’s multiple range test로 검증하였다.
이론/모형
- 김치 시료의 BA 생성에 필요한 전구체 아미노산 함량 변화는 Lee 등[20]의 방법에 따라 측정하였다. 즉, 시료(50g)에 75% 에탄올 250mL를 가하여 균질화 한 후 75oC, 60분간 환류 추출하여 얻은 잔사에 동일한 방법으로 2회 반복 추출하였다.
성능/효과
- 9mg%로 측정되었다. 4oC에서 발효시킨 김치에서는 발효가 진행됨에 따라 아미노산의 함량은 서서히 증가되었으며 15oC에서도 리신과 오르니틴 함량은 서서히 증가된반면 히스티딘과 티로신 함량은 60일까지는 서서히 증가되다가그 이후부터는 감소된 경향을 나타내었다. 발효가 진행될수록 김치 내 아미노산 함량은 BA 생성균 단독으로 사용했을 때 유의하게 낮게 측정되었다(p<0.
- fermentum MML21의 카다베린 분해능에 의해선 발효 기간 동안 유의하게 낮은 양이 검출되었다. L. brevis MBK34 단독 스타터로 담궈 15oC에서 90일간 발효 시킨 김치에서 91.1±13.7 mg%의 히스타민이 검출되었으나, E. faecium KML12와 혼합스타터를 이용한 경우에는 56.8±2.6mg%로 유의하게 낮게 검출되었다. L.
- faecalis SBK31 스타터는 60일 후에 균수가 감소되는경향으로 나타났다. L. brevis MBK34와 E. faecium KML12의혼합 스타터를 사용하여 15oC에서 90일간 발효 시킨 김치에서 유산균 수가 가장 높게 나타났다.
- 6mg%로 유의하게 낮게 검출되었다. L. curvatus MBK31 단독 스타터를 사용한 경우보다 히스타민 분해균인 L. sakei MML23과의 혼합 스타터를 사용한 김치에서 히스타민 함량이 유의하게 낮았으며 분해균에 의한 BA 저감 효과는 E. faecalis SBK31과 E. faecium KML12 와의 혼합에 의해서도 나타났다.
- 멸치 액젓으로 담근 김치 시료로부터 Lactobacillus brevis MBK11, Lactobacillus plantarum MBK12, Weissella cibaria MBK13, Enterococcus faecalis MBK21, Pediococcus sp. MBK22, Weissella koreensis MBK23, Lactobacillus curvatus MBK31, Leuconostoc mesenteroides MBK32, L. sakei MBK33, L. brevis MBK34 등이 검출되었다. 새우젓으로 담근 발효 김치에서는 멸치 액젓 김치에 비해 BA 생성 유산균의 균주 수가 적었고 L.
- 2µg/mL), Leu. mesenteroides (카다베린 17.6-19.1µg/mL), W. cibaria (푸트레신 불검출-17.7 µg/mL, 카다베린 불검출-18.8µg/mL, 히스타민 불검출-72.9µg/ mL, 티라민 불검출-59.9µg/mL), W. confusa (푸트레신 불검출-17.1µg/mL, 카다베린 불검출-19.5µg/mL, 히스타민 불검출-73.3 µg/mL, 티라민 불검출-56.6µg/mL), W. paramesenteroides (히스타민 55.2µg/mL, 티라민 56.3µg/mL) 등으로부터 BA 생성 능이 확인된 바 있으며 본 연구 결과와 동일한 균종일지라도 생성량에 차이가 있었다.
- curvatus (티라민, 푸트레신),Leu. mesenteroides (히스타민, 티라민, 베타-페닐에틸아민, 카다베린, 푸트레신), L. sakei (히스타민, 티라민, 푸트레신), W. confusa (히스타민, 티라민) 등은 본 연구에서 분리된 균주들과 일부 동일한 BA를 생산하는 것으로 확인되었다. Lactobacillus paracasei subsp.
- 3mg/L), Leu. mesenteroides MBK32 (241.4±30.1 mg/L) 및 L. sakei SBK22 (99.5±2.4mg/L)는 카다베린 생성 균으로 확인되었고, L. plantarum MBK12 (185.4±12.5mg/L), W. cibaria MBK13 (160.4±17.1mg/L), W. koreensis MBK23 (52.0±6.4mg/L), L. brevis MBK34 (266.5±11.1mg/L), W. confusa SBK21 (81.4±13.6mg/L), E. faecalis SBK31 (131.5±8.0mg/ L) 및 Leu. mesenteroides SBK32 (66.
- Leu. mesenteroides MBK32 단독 스타터로 담근 직후의 김치에서 10.2±4.5mg%의 카다베린이 검출되었고 높은 온도에서 발효가 진행될수록 카다베린의 함량은 꾸준히 증가되었으나, L. fermentum MML21의 카다베린 분해능에 의해선 발효 기간 동안 유의하게 낮은 양이 검출되었다. L.
- 카다베린 생성균인 Leu. mesenteroides MBK32 단독 스타터를 이용한 경우 4, 15oC에서 90일만에 각각 26.4±5.0, 23.8±1.7mg%이었으나, 카다베린 분해균인 L. fermentum MML21과 혼합 스타터로 이용한 경우에는 동일한 조건에서 리신의 함량이 유의하게 높게 나타났다 (p<0.05). 히스타민, 푸트레신 및 티라민 생성균 단독 스타터를 사용한 경우에도 4oC에서는 히스티딘과 오르니틴 및 티로 신의 함량이 서서히 증가되었으나 15oC에서 60일 이후에는 증가량이 크지 않았는데 이는 아미노산이 아민 생성에 이용되었기 때문인 것으로 판단된다.
- brevis MBK34 스타터에의 해선 초기 균수로부터 90일만에 최대 2 log cycle 가량 증가되었으나, Leu. mesenteroides MBK32, L. curvatus MBK31 및 E. faecalis SBK31 스타터는 60일 후에 균수가 감소되는경향으로 나타났다. L.
- Leu. mesenteroides MBK32와 L. fermentum MML21의 혼합 스타터를 사용하여 15oC에서 90일간 발효 시킨 김치에서 산도가 가장 높게 나타났다. 이상의 결과 김치에 스타터를 접종함으로써 초기 균수는 대조구에 비해 유의하게 높았고(p<0.
- faecalis SBK31, Leu. mesenteroides SBK32 등이 분리되었으며 김치 발효에 주요 우점종인 특정 유산균이 BA를 생성하는 것으로 확인되었다. 새우젓 보다는 멸치 액젓으로 담근 김치에서 BA 생성 유산균이 더 많이 검출되었는데 이는 멸치 액젓 자체에 더 많은 BA 생성 유산균이 존재하였으므로 이들을 첨가한 김치로부터 유래된 것으로 추정된다.
- 스타터를 사용한 담근 김치의 산도는 대조구와 비슷한 수준이었으나 시간이 경과됨에 따라 산도는 스타터 첨가구에서 더 높게 측정되었다. 게다가 BA 생성 균 단독 스타터 보다는 BA 분해균과의 혼합 스타터로 제조한 김치에서 더 높은 산도가 측정되었다.
- 8mg/L) 등은 티라민을 생성하였다. 따라서 유산균종보다는 균주에 따라 생산하는 BA 종류가 다르고 BA 생성량에도 유의한 차이가 있었는데(p<0.05) 이는 균주마다 이용 가능한 아미노산의 종류가 다르고 탈탄산 효소의 활성에 따라 BA 생성량이 상이한 것으로 추정된다. 김치를 비롯한 많은 발효 식품의 우점종인 유산균은 역사적으로 오랜 기간 사용되고 있음에 따라 GRAS (Generally Regarded As Safe) 균주로서 인체에 무해한 안전성이 입증되었고 면역 기능 강화 및 항암 효과 등 다양한 생리활성을 발휘하는 것으로 알려져 있다[29, 30].
- 영향을 주는 것으로 판단하였다. 또한 발효 기간이나 온도 등의 변화에 따라 아미노산의 함량에 차이가 크며, 아미노산은 김치의 풍미 제공 뿐만 아니라 발효 미생물의 증식에 중요 한영 양원으로 이용되어 미생물의 단백질 분해 효소 활성에 의해 유리 아미노산 함량은 증가된다고 분석하였다. Oh와 Kim [41] 의 보고에 따르면 담근 직후의 김치 내 유리 아미노산 함량은 319.
- 5×107 CFU/g로 나타났다. 모든 실험구의 균수는 발효가 진행될수록 서서히 증가되었으며 4oC 보다 15oC에서 유의하게 증가되었다(p<0.05). L.
- 9 ㎎/㎏으로 측정되었고 발효가 진행될수록 생성량은 점점 증가되었으며 4oC 보다는 15oC에서 더 높게 나타났다. 발효가 진행될수록 김치 내 BA 함량은 BA 생성균에 의해 유의하게 높았고, BA 분해균과의 혼합 배양에 의해 유의하게 낮게 검출되었다(p<0.05).
- 4oC에서 발효시킨 김치에서는 발효가 진행됨에 따라 아미노산의 함량은 서서히 증가되었으며 15oC에서도 리신과 오르니틴 함량은 서서히 증가된반면 히스티딘과 티로신 함량은 60일까지는 서서히 증가되다가그 이후부터는 감소된 경향을 나타내었다. 발효가 진행될수록 김치 내 아미노산 함량은 BA 생성균 단독으로 사용했을 때 유의하게 낮게 측정되었다(p<0.05). 카다베린 생성균인 Leu.
- 시판하는 액젓이나 젓갈의 BA 함량은 발효 기간이 길어질수록 생성량이 증가되고 총 BA 양은 조단백질의 함량에 비례적으로 증가되며 김치의 BA 함량은 대부분 액젓이나 젓갈로부터 기인하는 것으로 보고되고 있다[45]. 본 연구에 사용된 멸치 액젓 자체의 히스타민과 티라민 함량은 각각 183.4±7.2㎎/㎏ 및 10.7±2.8㎎/㎏ (결과 미 제시)으로측정되었고, 이로 인하여 스타터를 첨가하지 않고 담근 직후의 김치에서 히스타민(13.7±2.4㎎/㎏)과 티라민(8.2±0.9㎎/㎏)이 검출되었으며 발효가 진행됨에 따라 원료 내 아미노산의 탈 탄산화를 통해 BA 생성량이 증가된 것으로 보인다. Mah 등[46] 에 따르면 까나리 액젓과 육젓의 히스타민(959.
- acidilactici MS198 및 Staphylococcus vitulus RS34와의 혼합 배양 했을 때 발효 온도가 높을수록 BA 생성량 감소 효과가 크게 나타났고 이는 발효 환경에 대한 스타터의 적응력이 좋았기 때문이라고 고찰하였다. 본 연구에서도 4oC 보다는 15oC에서 아미노산 탈탄산 효소 활성이 강해 BA 감소 효과가 더 크게 나타난 것으로 판단된다. 식품 과학과 산업 분야에서 고압 처리나 저선량 방사선 조사가 BA 함량을 감소시키는 것으로 보고된 바 있으나[54], 이러한 물리적인 방법은 식품 물성 변화 및 안전성에 문제가 될 수도 있기 때문에 BA 분해능이 있는 스타터를 활용하는 것이 좋은 대안이 될 수 있을 것이다.
- 특정 세균의 BA 분해능은 아민 산화효소 혹은 다중 구리 산화효소(multi copper oxidase) 활성에 기인하는 것으로 보고된 바 있다[50]. 본 연구에서도 BA 생성균과 분해균 혼용 시 BA 함량은 자연 발효로부터 측정된 양 만큼의 수준에 미치지는 못했지만, BA 생성 균 단독에 비해 BA 함량이 다소 감소된 결과가 나타났다. 따라서 김치 발효 과정 중 외부로부터 BA 생성균이 혼입될 경우 BA 생성을 억제시키기 위해서는 BA 분해능이 있는 스타터를 활용하는 것이 효과적일 것으로 판단된다.
- sakei 등이 우점종으로 나타났다고 하여[28] 김치에 첨가된 젓갈의 종류에 따라 분리된 유산균종이 다르다고 설명하였다. 본 연구의 결과에서 분리된 유산균은 이미 보고된 많은 연구 결과에서 밝힌 유산균종들과 부분적으로 일치하였다.
- 스타터를 사용하지 않은 담근 직후 김치의 산도는 0.22±0.02% 이었으나 발효가 진행될수록 미생물 증식에 따른 유기산의 생성으로 산도가 점진적으로 증가되었고 4oC 보다는 15oC에서유의하게 높게 나타났다(p<0.05). 스타터를 사용한 담근 김치의 산도는 대조구와 비슷한 수준이었으나 시간이 경과됨에 따라 산도는 스타터 첨가구에서 더 높게 측정되었다.
- 05). 스타터를 사용한 담근 김치의 산도는 대조구와 비슷한 수준이었으나 시간이 경과됨에 따라 산도는 스타터 첨가구에서 더 높게 측정되었다. 게다가 BA 생성 균 단독 스타터 보다는 BA 분해균과의 혼합 스타터로 제조한 김치에서 더 높은 산도가 측정되었다.
- fermentum MML21의 혼합 스타터를 사용하여 15oC에서 90일간 발효 시킨 김치에서 산도가 가장 높게 나타났다. 이상의 결과 김치에 스타터를 접종함으로써 초기 균수는 대조구에 비해 유의하게 높았고(p<0.05) 발효 온도가 높을수록 유산균의 증식 속도는 빠르고 이에 따라 유기산의 생성량도 증가되어 산도는 균수에 비례적으로 증가되었다. 동일한 조건 하에서 발효시키는 동안 사용된 스타터 균주에 따라 균수와 산도에 차이가 나는 것은 영양분 이용 능이나 발효 환경에 대한 적응 능력에 따른 것으로 추정된다.
- 스타터를 첨가하지 않고 제조한 김치는 담근 직후부터 각각의 온도에서 90일간 발효시키는 동안 카다베린과 푸트레신을 검출되지 않았다. 하지만 담근 직후 히스타민과 티라민 함량은 각각 13.7±2.4, 8.2±0.9 ㎎/㎏으로 측정되었고 발효가 진행될수록 생성량은 점점 증가되었으며 4oC 보다는 15oC에서 더 높게 나타났다. 발효가 진행될수록 김치 내 BA 함량은 BA 생성균에 의해 유의하게 높았고, BA 분해균과의 혼합 배양에 의해 유의하게 낮게 검출되었다(p<0.
후속연구
- 아미노산 탈탄산 효소 분해능이 있는 유산균을 발효 스타터로 이용하게 되면 BA 생성량을 낮춰 안전한 발효 식품 제조가 가능할 것으로 판단된다. 균주에 따라 BA 분해능에 차이가 있으므로 분해 활성이 강한 스타터 균주의 분리 탐색과 발효 환경에 따라 균주의 효소 활성이 다를 수 있으므로 BA 함량을 최대한으로 낮출 수 있는 최적의 발효 조건 설정에 관한 연구가 추후에 필요할 것이다.
- 본 연구에서도 BA 생성균과 분해균 혼용 시 BA 함량은 자연 발효로부터 측정된 양 만큼의 수준에 미치지는 못했지만, BA 생성 균 단독에 비해 BA 함량이 다소 감소된 결과가 나타났다. 따라서 김치 발효 과정 중 외부로부터 BA 생성균이 혼입될 경우 BA 생성을 억제시키기 위해서는 BA 분해능이 있는 스타터를 활용하는 것이 효과적일 것으로 판단된다. Moon 등[51]은 박테리오신을 생산하는 Enterococcus sp.
- 김치와 같은 발효 채소류로부터 다양한 BA가 검출되고 일부 시료에서는 섭취 허용 한계치인 100 ㎎/㎏을 초과하기도 하므로 발효 및 저장 기간 동안 이들 유해물질 함량의 꾸준한 모니터링과 BA에 의한 중독 예방을 위한 다양한 제어 방법 모색이 필요하다. 아미노산 탈탄산 효소 분해능이 있는 유산균을 발효 스타터로 이용하게 되면 BA 생성량을 낮춰 안전한 발효 식품 제조가 가능할 것으로 판단된다. 균주에 따라 BA 분해능에 차이가 있으므로 분해 활성이 강한 스타터 균주의 분리 탐색과 발효 환경에 따라 균주의 효소 활성이 다를 수 있으므로 BA 함량을 최대한으로 낮출 수 있는 최적의 발효 조건 설정에 관한 연구가 추후에 필요할 것이다.
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