본 실험은 콩나물 재배과정 중에 일어나는 부패문제를 해결하기 위하여 사용이 허가된 산성 식품 첨가제들을 대상으로 그 이용 가능성을 찾아보고자 수행되었다. 다소 노화된 은하콩을 재료로 콩나물 배축의 부패에 관여하는 균(부패균)을 순수 분리하여 그 특성을 조사하였고, propionic acid 등 8가지 약제처리가 부패균의 증식 억제효과를 인왕배지상에서 검토하였다. 또한 1% 이하의 약액처리가 콩나물 발아와 유묘생장에 미치는 영향을 조사하여 약해유발의 가능성도 검토하였으며 그 결과들을 요약하면 다음과 같다. 1. 부패균으로 확인된 3종류의 균계를 대상으로 Gram stain등 8가지 미생물학적 검정을 통하여 분석한 결과 상호 약간의 특성 차이는 있었으나 Pseudomonas속의 균계로 판단되었으며, 분리된 곰팡이류 중에는 부패균이 없었다. 2. 5% 이상의 농도에서는 공시약제 중 sodium hypochlorite의 부패균 증식억제 효과가 가장 컸으나 발아를 극심하게 저해하여 실용성이 없다고 판단되었다. 3. Propionic acid, acetic acid, calcium propionate, sodium propionate등의 약제 효과가 큰 것으로 나타났는데 propionic acid와 acetic acid의 효과가 상대적으로 더 뚜렷하였다. 4. Propionic acid, acetic acd, calcium propionate, sodium propionate 등의 선발된 4가지 약제는 1.0% 및 그 이하의 농도에서도 다소의 부패균 증식억제 효과가 나타나 부패경감제로서의 충분한 이용 가능성을 보였다. 5. 1%이하의 용액에 콩종자를 침지처리 하였을 때 무처리에 비해 선발된 4가지 약제처리에서 모두 발아율, 초기생육 및 비정상발아 개체율에서 차이를 나타내지 않아 약해는 문제시 되지 않을 것으로 판단되었다.
부패된 콩이나 콩나물에 존재하는 33종$(K-1{\sim}K-33)$의 각종 미생물로부터 콩나물 부패에 관여하는 세균(K-17)과 진균(K-28)을 각각 1종류씩 분리하였으며, 이들은 각각 Erwinia carotovora와 Fusarium sp.로 동정하였다. 콩나물 부패균에 길항하는 미생물은 각종 토양 균원시료로부터 분리한 350여종의 세균을 이용하여 콩나물 부패세균인 K-17 균주와 진균인 K-28 균주에 각각 길항력을 나타내는 J-232 세균을 최종 선발하였다. 길항균 J-232는 Pseudomonas fluorescens로 동정되었다. 콩나물 부패균 E. carotovora K-17과 Fusarium sp. K-28의 배양액으로 재배한 콩나물은 시루 아랫부분이 부패하였으나, 길항균 P. fluorescens J-232는 PDA 한천배지에서도 부패균들의 생육을 억제하였을 뿐만아니라 길항균 배양여액을 단독으로 콩나물재배에 처리할 경우에도 시루 내 콩나물은 부패되지 않았다. 콩나물 부패균 E. carotovora K-17과 Fusarium sp. K-28의 배양액에 길항균 P. fluorescens J-232의 배양액을 원액 또는 500배까지 희석하여 침지한 후 재배한 콩나물도 전혀 부패되지 않았으며 생육이 약간 촉진되는 경향이었다.
콩나물은 우리나라에서 오래 전부터 재배하여 온 채소로서 그 기호성이 매우 높으며 영양학적으로 우수하나 일부 열악한 재배환경으로 콩나물의 부패문제가 자주 발생해 왔다. 따라서 본 연구는 시중의 부패된 콩나물로부터 다양한 병원균을 분리함과 동시에 재래콩 유전자원으로부터 시중의 콩나물 부패병에 강한 품종을 탐색하고 선발된 내병성 계통의 생육특성을 조사하였다. 분리된 콩나물 부패균들 중 병원성이 강한 콩나물 부패균인 Pseudomonas sp. SN239을 분리하고 16S rRNA 염기서열을 동정한 결과 P. putita, P. plecoglossicida, P. monteilii 및 P. mevalonii와 근연관계를 보였으나 완전히 일치하지는 않았으므로 Pseudomonas sp. SN239는 새로이 동정된 콩나물 부패균으로 여겨진다. 또한 재래콩 194계통에 콩나물 부패병균 Pseudomonas sp. SN239을 접종하여 저항성을 검정한 결과, 이병성 계통은 심하게 부패되었으나 한국 고유계통 YNPCS3-19는 병원성이 없었으며 또한 지속적으로 생육하였다. 그러므로 부패균 저항성 계통 YNPCS3-19는 부패균 저항성 품종 육성에도 활용 가치가 크다고 판단된다.
본 실험은 전해 알칼리수 처리에 의한 마늘의 저장성을 향상시키고자 실험실에서 직접 분리, 동정한 결과 Bacillus subtilis G-25와 B. lentimobus G-37로 동정되었다. 전해 알칼리수에 대한 살균효능 검정을 위해 마늘 부패균에 대한 최소저해농도(MIC)를 측정한 결과 전해 알칼리수가 마늘 부패균에 대하여 생육억제 효과가 있는 것으로 판단되었다. 이는 전해 알칼리수 처리가 마늘에 대하여 살균 효과가 있음을 나타내며, 유통 체계 개선 및 저장성 향상에 대한 기술개발에 중요한 매개체로 작용하여 그 이용 가능성이 높음을 시사해 준다.
건강에 대한 관심의 증대로 인한 저염식품의 개발 필요성에 맞추어 오이발효에 염의 농도를 낮추게 되면 정상적 일차발효 후에 이차발효가 진행됨으로써 결국 부패하게 된다. 장기간에 걸쳐 다양한 균의 복합적 작용으로 진행되는 저염 발효오이의 부패 과정을 이해하기 위하여 이에 관련된 균을 분리 동정하였다. 부패발효액을 무기배양하여 균을 분리하고 이들의 16s rRNA 유전자 부분을 universal primer를 이용한 PCR로서 증폭하여 서열분석 하였다. 분석된 800 염기 길이의 서열 전체를 그대로 이용하여 NCBI의 BLAST로서 유사종을 찾고 RDP의 Sequence Aligner와 Sequence Match에서 재확인하여 분리된 균을 3속 8종으로 동정하였다. Database 내의 표준균 서열을 기반으로 한 제한효소 지도와 동정된 균의 PCR 생성묵의 제한효소 처리결과(RFLP)를 비교하여 동정 결과를 실험으로 검정하였다. 동정과정에서 sequencing 결과 전체를 이용하는 점과 RDP를 통한 확인과 RFLP를 이용한 검정은 동정 결과에 대한 신뢰도를 한층 증가시켰다. 또 분리된 8종은 개별적 특징의 조사나 적절한 조합을 이룰 때의 상호 의존도 등을 조사할 수 있게 함으로써 여러 균에 의한 복합적 과정인 부패를 순차적 혹은 요인별로 나누어 살펴보는 연구를 가능하게 한다.
사람의 장내에 서식하는 장내세균은 사람의 건강을 지켜주는 유용균과 나쁜 영향을 주는 유해균이 있으며 이들 양자의 균형에 의하여 건강상태가 조절되고 있다. 사람의 건강에 대단히 중요한 역할을 하는 유용균의 대표적인 것이 Bifidobacterium이다. 이 Bifidobacterium은 장내에서 lactic acid 및 acetic acid를 생산하여 장내의 pH를 산성으로 유지시키고 부패균의 증식을 억제하는 역할을 하며 신체를 유해세균의 작용으로부터 방어하는 역할을 하고 있다. 현재 우리나라에서 사용하고 있는 Bifidobacterium은 대부분 외국에서 개발된 것으로 한국인에게 어느 정도 효과가 있는지에 대해서는 아직 정확한 보고가 없으며 한국인의 장내균총으로부터 유산균이 분리된다면 한국인에게 가장 잘 정착될 수 있는 균주일 것으로 생각된다.
절삭유제의 미생물에 대한 부패능을 평가하기 위하여 미생물의 성장 유형을 조사하고 조절된 균을 절삭유제에 접종하여 부패능을 실험하였다. 미생물의 성장곡선 실험 결과, 균의 대수성장기는 균의 종류에 따라 다르게 나타났으며 E. coli 균의 대수 성장기는 배양 후 2시간, K. pneumoniae 균은 3시간, P. aeruginosa 균은 4시간, P. oleovarans 균은3시간이었다. OD 값을 0.5로 조절한 접종액의 E. coli 균수는 $4.4{\sim}10.0{\times}10^5CFU/mL$, K. pneumoniae 균수는 $1.8{\sim}9.5{\times}10^7CFU/mL$이었다. 미생물의 부패에 대한 pH의 영향을 살펴본 결과, pH 6~8에서 부패가 왕성하게 진행되었고 pH가 4 이하, 10이상에서는 균이 성장하지 못함을 알 수 있었다. pH를 중성으로 유지하고 내마모제의 구조에 따른 부패능을 실험한 결과, 에스테르형 내마모제가 에틸렌글리콜형 내마모제 보다 부패가 빠르게 진행되어 구조에 따라 부패능의 차이를 나타내었다.
산지별 부패양파에서 부패균을 분리 동정한 결과 곰팡이는 Botrytis, Fusarium 및 Penicillium이 주종이었으며, 세균은 Erwinia 및 Pseudomonas가 주종이었고 이중 Pseudomonas는 비병원성 부패균이었다. 한편, 양파의 저장성을 높이기 위한 방법으로 Tetrachloroisophthalonitrile로 훈중처리한 양파는 비훈증처리구보다 부패율이 약 1/2로 줄일 수 있었으며 RH별 저장시험에서 RH 80%로 저장한 양파는 RH90%로 저장한 양파보다 부패율이 낮았다. 저장중 부패는 주로 곰팡이에 의해서 일어났으며 부패원인균별 비율은 Botrytis가 $78{\sim}85%$, Fusarium이 $11{\sim}17%$ 및 Penicillium이 $3{\sim}5%$ 이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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