초록 ▼

1. 국민 다소비 전통발효식품의 기능성·안전성 대사물질 및 특이 시료의 미생물학적 분석
1) 국민 다소비 전통발효식품의 GABA 및 BA 함량 분석·평가
국내 유통 중인 전통발효식품인 고추장 및 청국장 등 장류와 배추김치 및 깍두기 등 김치류의 GABA 및 BA 함량을 분석한 결과, GABA 함량은 김치류에서 상대적으로 높게 나타났으며, BA 함량은 대부분 안전한 범위에 있었으나, 일부 청국장 제품에서 위험수준을 초과하였음.
2) 리스크가 예상되는 주요 전통발효식품의 미생물학적 분석
특이적 GABA 및 BA 함

1. 국민 다소비 전통발효식품의 기능성·안전성 대사물질 및 특이 시료의 미생물학적 분석
1) 국민 다소비 전통발효식품의 GABA 및 BA 함량 분석·평가
국내 유통 중인 전통발효식품인 고추장 및 청국장 등 장류와 배추김치 및 깍두기 등 김치류의 GABA 및 BA 함량을 분석한 결과, GABA 함량은 김치류에서 상대적으로 높게 나타났으며, BA 함량은 대부분 안전한 범위에 있었으나, 일부 청국장 제품에서 위험수준을 초과하였음.
2) 리스크가 예상되는 주요 전통발효식품의 미생물학적 분석
특이적 GABA 및 BA 함량을 보인 시료에서 우점종인 균주를 분리하였으며, 장류에서는 Bacillus subtilis, 김치류에서는 Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus brevis 및 L. plantarum이 우점균으로 확인되었음. 한편, 분리균주의 GABA 및 BA 생산성을 분석한 결과, 김치류에 GABA 고생산성 균주가 높은 비율로 분포하였고, 특이적으로 청국장에서 GABA 고생산성 균주가 분리되었음. BA 생산성은 모두 낮은 것으로 확인되었음.

2. GABA 고생산성 미생물의 분자생물학적 검출법 확립
Bacillus 균종에서 GABA 생합성을 위한 gad 유전자는 발견되지 않았으나, L. brevis 및 L. plantarum에서 각각 1.3 kb 및 1.4 kb의 유전자가 확인되었고, 이를 이용한 신속검출법을 확립하였음.

3. 미생물 생육인자에 의한 기능성 및 안전성 관련 대사물질 생성의 변화
pH, 염도, 수분활성도, 온도 및 첨가물(maltose 및 MSG) 등 미생물 생육인자의 변화에 따라 GABA 및 BA 생산성과 gad 및 tdc 유전자 발현이 영향을 받는 것을 확인하였으며, gad 유전자 발현이 높고 tdc 유전자 발현이 낮으며, GABA 생산성이 높고 BA 생산성이 낮은 조건을 선정하였음.

4. 예측모델링을 이용한 발효조건 최적화
1, 2차 모델링, 검증 및 시뮬레이션을 통해 미생물 생육인자인 pH, 염도, 수분활성도, 온도 및 첨가물 각각에 따른 미생물 성장, gad 및 tdc 유전자 발현, GABA 및 BA 생산성의 변화를 예측하였으며, 각 미생물 생육인자에 대해 gad 발현 증진, tdc 발현 제어, GABA 생산성 증진 및 BA 생산성 제어를 위한 최적 발효조건을 확립하였음.

5. 예측모델링을 이용한 기능성 및 안전성 동시 제고 발효조건 설계
1) 기능성 물질에 의한 BA 변이원성의 소거 평가
전통발효식품에 함유된 GABA 등 기능성 물질에 의한 tyramine 변이원성의 소거 작용을 평가하기 위하여 genistein과 비교하며 Salmonella Typhimurium TA 98을 이용한 Ames test를 실시한 결과, GABA 및 genistein에 의한 변이원성 소거 효과가 확인되었음.
2) 통합적 예측모델링에 의한 기능성 및 안전성 동시 제고 발효조건 설계
상기 GABA 생산성 증진 및 BA 생산성 제어 각각을 위한 1, 2차 모델을 통합하여 미생물 생육인자인 pH, 염도, 수분활성도, 온도 및 첨가물 각각에 대해 gad 발현 증진, tdc 발현 제어, GABA 생산성 증진 및 BA 생산성 제어를 통해 기능성 및 안전성 동시 제고가 가능한 최적 조건을 확립하였음.

6. 스타터 변이균주 개발
젖산균 유래의 gad 유전자가 삽입된 B. subtilis 균주를 개발하였으며, 개발된 변이균주는 Ames test를 통해 안전성을 입증하였고, 모델 대두 발효식품을 제조하여 개발된 변이균주를 접종한 후 발효시키면서 GABA 및 BA 생성을 분석하였음. 그 결과, 변이균주 접종 시험구의 경우 대조구보다 GABA 함량이 높으며, BA 함량이 낮은 것으로 확인되었음. 한편, 접종된 모델 대두 발효식품의 발효 기간 중 대조구에 비하여 유의적인 이화학적 및 미생물학적 특성 변화는 나타나지 않았음.

(출처 : 연구결과 요약문 3P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• Ⅲ. 연구성과 ... 7
• 끝페이지 ... 10