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Kafe 바로가기주관연구기관 | 진주산업대학교 Jinju National University |
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연구책임자 | 서원택 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2010-06 |
과제시작연도 | 2009 |
주관부처 | 중소기업청 |
사업 관리 기관 | 한국산업기술평가관리원 (중기청) |
등록번호 | TRKO201100012151 |
과제고유번호 | 1425060795 |
사업명 | 산학연공동기술개발 |
DB 구축일자 | 2013-04-18 |
1. 최종목표
? 전통장류로부터 생균제제 Bacillus sp. 균주의 확보 및 기능성 검정.
? 생균제제 Bacillus sp.를 이용한 고 기능성 저 생물생성 아민 장류 제조.
? 장류 미생물 다양성 조사를 통한 장류 미생물 표준화.
2. 개발내용 및 결과
? 생균제제 Bacillus subtilis CSY191 및 CSY388 균주 선발 및 기능성 규명 : 전통장류로부터 생균제제 Bacillus subtilis CSY191 및 CSY388을 분리 동정하고 균주 CSY191로부터 surfatin 화합물
1. 최종목표
? 전통장류로부터 생균제제 Bacillus sp. 균주의 확보 및 기능성 검정.
? 생균제제 Bacillus sp.를 이용한 고 기능성 저 생물생성 아민 장류 제조.
? 장류 미생물 다양성 조사를 통한 장류 미생물 표준화.
2. 개발내용 및 결과
? 생균제제 Bacillus subtilis CSY191 및 CSY388 균주 선발 및 기능성 규명 : 전통장류로부터 생균제제 Bacillus subtilis CSY191 및 CSY388을 분리 동정하고 균주 CSY191로부터 surfatin 화합물의 구조를 동정하고 면역 활성을 검정하였고 유방암 세포에 대한 항암 활성을 검정한 결과 약 10 μg/μL 처리시 IC50 값을 나타내어 뛰어난 항암 활성을 보임.
? 고 surfactin 생성균주 B. pumulis HY1의 기능성 규명 : 전통간장으로부터 B. pumulis HY1 분리한 후 이로부터 surfactin을 분리하고 구조를 동정하였으며, 유방암 세포와 대장암 세포에 대해 항암 활성을 검정한 결과 약 80 μg/μL 처리 시 IC50 값을 나타냈었고 iturin을 분리 동정하여 항진균 활성을 검정하였음.
? 생균제제 B. subtilis CSY191 및 CSY388을 이용한 기능성 청국장 및 된장 제조 : 생균제제 CSY191 및 CSY388로 제조한 청국장의 경우 항산화 활성은 약 2.0-2.2배, 면역 활성은 약 1.5배, 항암 활성은 약 3.0배(유방암 세포)와 6.0배(대장암 세포) 증가하였음. 이는 청국장 발효 중 daidzein, compound 2와 3, surfactin에 의한 것으로 추정되어짐. 본 균주를 종균으로 하여 제조된 절충식 된장의 경우 기존 판매되고 있는 몽고콩된장보다 항산화 활성, 면역 활성 및 항암 활성이 약간 뛰어났었으며, 이는 본 균주에 의해 생성된 compound 3, 5 및 6에 의한 것으로 추정되어졌음.
? 생균제제 B. subtilis CSY388의 종균화를 통한 저 biogenic amine 장류 제조 : 생균제제 CSY388균주를 이용하여 청국장, 절충식 된장, 한식 된장 및 한식 간장을 제조하여 histamine과 tyramine 함량을 조사한 결과 청국장의 경우 각각 2 mg/kg과 5 mg/kg, 절충식 된장의 경우 각각 36 mg/kg과 3mg/kg, 한식 된장의 경우 각각 49 mg/kg과 8 mg/kg 및 한식 간장의 각각 276 mg/kg과 36 mg/kg이 검출되었다. 된장의 경우 장류협회의 장기적인 목표인 300 mg/kg에 못 미치는 함량이며, 간장의 경우 기준치에 근접한 결과임.
? 몽고식품 장류의 발효미생물의 data-base 구축 : 몽고 된장의 발효기간별 세균의 경우 Uncultured Staphylococcus sp.가 절대 우점종 있었으며, 효모의 경우 Zygosaccharomyces pseudorouxii가우점종으로 나타났으며, 몽고 간장의 발효기간별 세균의 경우 Tetragenococcus halopilus가 절대 우점종 있었으며, 효모의 경우 발효초기 Candida cf. lactis-conensi가 우점종 있었으나, 발효후기에는 Zygosaccharomyces pseudorouxii가 우점종으로 나타나 이들이 간장의 발효에 중요한 역할을 할 것으로 사료됨.
? 간장의 발효미생물과 biogenic amine 생성과의 관계 :간장 발효 중 D37일째부터 주 우점종인 Tetragenococcus halophilus가 감소하면서 다른 젖산균들이 나타남으로서 이들의 효소적 분해에 의해 BA가 생성된 것으로 추정되어짐.
3. 사업성과
? 기술적 성과
- 전통장류로부터 생균제제 Bacillus 선발 및 기능성 규명 : B. subtilis CSY191 및 CSY388에 대해서 생균제제능(산, 인공위액산, 담즙산에 내성 확인)을 검정하고 histidine과 tyrosine에 대한 decaroboxylase 활성이 없는 장류 유래 국내 토착균주 확보.
- 생균제제 Bacillus의 종균을 통한 기능성 장류 제조 : B. subtilis CSY191 및 CSY388을 종균으로 하여 항산화 활성, 면역 활성 및 항암 활성이 강화된 청국장 및 절충식 된장 제조 기술 개발.
- 생균제제 B. subtilis CSY388을 이용한 biogenic amine 아민 장류 제조 : B. subtilis CSY388을 종균으로 하여 300 ppm 이하(장류협회 장기적인 목표)의 저 biogenic amine 함유 청국장, 절충식 된장, 한식 된장 및 한식 간장 제조 기술 개발.
- (주)몽고 된장의 발효미생물 data-base 구축 : 몽고 된장과 간장의 발효기간별 미생물 다양성을 조사하여 장류 발효에 관여하는 새로운 주 미생물을 확인하고 이를 통해 장류의 미생물 표준화에 활용.
- 간장의 발효미생물과 biogenic amine 생성과의 관계 : 장류 발효시 biogenic amine의 생성은 다양한 젖산균에 의한 것을 확인할 수 있었으며, 원천적인 biogenic amine 저감화를 위해 이들의 제어 방법이 필요
? 경제적 성과
- 우수한 생균제제 B. subtilis CSY191 및 CSY388 균주의 종균화를 통한 기능성 장류 제조를 한식의 현대화를 통한 치열한 장류 시장에 우위를 선점 및 두 건의 산업적ㆍ지적 재산권 확보를 통한 국내뿐만 아니라 세계시장에서도 우위를 선점 효과.
- 우수한 생균제제 B. subtilis CSY388 균주를 이용하여 기능성 및 저 biogenic amine 장류 제품을 상품화 시 (주)몽고식품의 290억원 매출액을 뛰어 넘어 300억원의 매출액 돌파에 견인적인 역할.
- 본 생균제제 B. subtilis CSY388 균주의 종균화를 통한 저 biogenic amine 장류 제품 개발에 가능을 보였지만 현재 유럽의 추세로 200 mg/kg을 설정하고 있어 좀 더 진보적이고 원천적인 biogenic amine 저감화를 위해서는 다양한 젖산균의 제어를 통한 기술 개발이 필요할 것으로 사료되며, 이를 실현화할 때 그 경제적 파급효과는 전체 장류시장에 상당.
? 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 일자리 창출 : 연구보조원으로 참여한 “고건희” 직원은 사업 수행 중 2008년 (주)몽고식품 취업하여 현재 된장생산관리팀에서 근무하고 있으며, 위탁기관의 연구보조원으로 참여한 “김종민, 윤명근, 조지중(경상대학교 응용생명과학부)” 학생은 2009년 2월 석사를 졸업하여 고성의 사조산업 등에 취업하였으며, 위탁기관의 연구원으로 참여한 “조계만” 교수는 2009년 3월 진주산업대학교 식품과학과에 신규 교수로 임용되어 본 연구 과제를 수행함에 있어 핵심적인 역할을 수행.
- 인력양성 : 연구보조원으로 참여하던 “김은진” 학생은 사업 수행 중 2009년 3월 위탁연구기관인 경상대학교의 응용생명과학부에 대학원을 진학하였으며, “김바오로” 학생은 사업 수행 중 2010년 3월에 연속하여 진주산업대학교 식품과학과 대학원에 진학하여 본 연구 과제를 계속 수행.
- 우수 성과발표회 : 2010년 7월 1일 산학연경남지역협의회 주최 2009년 중소기업청 산학협력사업의 우수성과발표회 대상로 선정되어 발표를 하였으며, 본 연구과제의 핵심적인 역할을 수행한 “(주)몽고식품 장류기술개발연구소 고 김남대 박사님”은 경남중소기업청장의 표창장을 수여.
4. 향후추진계획
? 생균제제 B. subtilis CSY191 및 CSY388 균주로 제조된 된장 및 간장 시제품의 상품화를 추진할 것이며, 상품화가 완료되고 제품의 대량생산 후 (주)몽고식품의 62개 대리점과 (주)몽고유통회사를 활용하여 제품을 판매할 계획(종료 시점 1-2년).
? 본 연구팀은 본 과제의 연장선상으로 ‘연화마늘을 이용한 로하스-발효식품 산업화 기술’이라는 주제로 농림수산식품기술평가원에서 시행하는 식품개발기술사업에 선정되어 3년간 연구를 수행하게 되었으며, 이를 통해 생균제제와 연화마늘을 이용한 기능성 장류와 biogenic amine의 저감화에 좀더 심도 깊은 연구를 수행하여 다양한 제품을 개발할 예정.
? B. subtilis CSY191 및 CSY388로 제조된 청국장 및 된장 제조 시 생물 전환되어 새로이 생성된 compound 2, 3, 4, 5 및 6에 대한 화합물을 구조 동정하고 이들에 대한 여러 가지 생리활성을 검정하여 신규 식품/의약 소재로서의 활용성을 검토할 예정.
? 간장의 발효미생물과 biogenic amine의 생성관계 분석을 토대로 다양한 장류 제품의 발효미생물과 biogenic amine 생성관계를 분석할 것이며, 이를 이용하여 biogenic amine의 모니터링 기술을 확립할 예정.
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
연구내용(Abstract) : | - |
기대효과(Effect) : | - |
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