Korean Journal of Food Science and Technology (한국식품과학회지)

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Biochemical properties and gluten degradation of Lactobacillus paracasei strain GLU70 isolated from salted seafood

젓갈에서 분리한 락토바실러스 파라카제이 GLU70 균주의 생화학적 특성 및 글루텐 분해능

  • 박혜인 ((주)마이크로바이옴 기업부설연구소) ;
  • 윤슬기 ((주)마이크로바이옴 기업부설연구소) ;
  • 장준호 ((주)마이크로바이옴 기업부설연구소) ;
  • 변지영 ((주)마이크로바이옴 기업부설연구소) ;
  • 윤복근 ((주)마이크로바이옴 기업부설연구소)
  • Received : 2021.11.18
  • Accepted : 2022.03.14
  • Published : 2022.04.30
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Abstract

Gluten is an insoluble protein present in cereals such as wheat. Gluten consumed through food is not digested and accumulates in the body; this has been linked to digestive discomfort, irritation, and various digestive disorders, including intestinal inflammation. In this study, the Lactobacillus paracasei strain GLU70, which exhibits a glutendegrading ability, was isolated from salted seafood. At a pH of 3.0, GLU70 showed a survival rate of approximately 84%, and at 0.3% oxgall, it showed a survival rate of approximately 53%. When the culture supernatant collected after 12 h of incubation was added to flour dough, approximately 50% gluten degradation was observed. Moreover, among several probiotic isolates exhibiting proteolytic activity selected to assess the gluten-degrading ability, GLU70 showed superior results regardless of the dough fermentation temperature. Although further research is required, GLU70 is expected to be of value in manufacturing gluten-reduced products and the food industry as an ingredient or additive.

본 연구에서는 글루텐 분해능을 가지는 유산균을 선별하기 위해 전통식품인 젓갈을 이용하였다. 선별된 균주는 API, 16S rRNA sequencing과 현미경을 통해 간균의 형태를 갖는 Lactobacillus paracasei로 동정되었고 이를 GLU70으로 명명하기로 하였다. MRS 배지에서 GLU70의 생육특성을 조사한 결과, 6시간부터 12시간까지 대수기이며 12시간 이후부터 정지기임을 확인하였다. 이렇게 동정된 GLU70을 글루텐이 함유된 MRS배지에서 시간별로 배양하였을 때 대수기인 12시간 이후부터 24시간 이전까지 글루텐 분해가 가속화되었고, 48시간에서 최대 45% 정도의 분해율을 나타내었다. 또한 GLU70이 유산균으로서 적합하기 위해서 가져야하는 내산성, 내담즙성, 내열성에 대한 분석을 실시하였다. 많은 연구에서 Lactobacillus 종이 pH 2.5 이상에서는 균의 생존율이 높았지만, 그 이하에서는 거의 생존하지 않는다고 보고하고 있다 (Shin 등, 1999). 이에 따라 분리한 GLU70에서도 유사하게 pH 2.0에서는 균이 사멸하였고 pH 3.0부터 약 84%의 생존율을 보였고 많은 연구들과 유사한 결과를 가지는 것을 통해 우수한 내산성을 가지는 것을 확인하였다. 내담즙성의 경우 oxgall이 0.3% 함유된 배지에서 성장할 수 있을 정도의 내성을 가져야 한다는 연구결과와 비교하였을 때 GLU70은 담즙에 대하여 매우 강한 내성을 가지고 있다고 보기는 어렵다. 또한 내열성에 대한 연구결과에서는 50℃ 이상의 온도에서는 사멸하였으나 30℃에서는 높은 생존율을 나타냈다. 또한 분리된 GLU70이 실제 밀가루 반죽에서 감소하는 글루텐 함량을 분석하였을 때 12 h 배양한 배양상등액을 넣어 25℃에서 24 h 동안 발효한 밀가루 반죽에서 가장 높은 분해력을 확인하였다. 또한 밀가루 반죽의 발효 온도에 따른 글루텐 분해율을 타 균주와 비교하여 GLU70의 우수성을 판단하고자 하였다. GRAS 인정 유산균 11종과 GLU70을 각각 밀가루 반죽에 넣은 후 25℃와 35℃에서 발효하였다. 그 결과 GLU70이 타 균주들과 비교하였을 때 모든 온도에서 반죽이 흘러내리는 등의 이상현상 없이 50% 이상의 매우 높은 글루텐 분해율을 보였다. 이를 통해 GLU70이 향후 식품 산업에 다양한 활용 가능성을 지니며 글루텐 저감화 밀가루 제조 등에 적용하기에 적합하다고 제시된다.

Keywords

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