김치의 발효와 숙성 에 관여하는 2종의 유산균과 3종의 유제품으로부터 분리된 유산균을 Caco-2 세포 부착성과 $AFB_1$ 흡착능에 대해 비교 검토하여 보았다. 또한 유산균을 생균군, 열처리군, 강산처리군으로 나누어 유산균의 부착성 및 흡착력이 세포벽의 구조와 관련이 있다는 보고를 재확인하고자 하였다. L. plantarum KCTC 3099의 경우 Caco-2 세포 부착성이나 $AFB_1$ 흡착능이 높게 나타났으며 이것은 양성 대조군으로 사용된 L. rhamnosus GG와 유사한 수준을 나타내었다. 하지만 L. mesenteroides KCTC 3001은 Caco-2 부착성은 다소 높게 나타났으나 $AFB_1$ 흡착능은 낮게 나타났다. 이것은 Caco-2세포에 결합하는 부위와 $AFB_1$에 결합하는 부위가 일치하지는 않는다는 것을 암시하는 것으로 사료된다. 또한 유산균의 처리방법에 따라서도 다양한 차이를 보였는데 본 실험에서는 강산처리군의 경우 보다 효과적인 것으로 나타났으며 세포벽의 주된 구조인 peptidoglycan과 polysaccharides이 강산의 처리에 의해 결합이 파괴되면서 Caco2 세포 부착성이나 $AFB_1$ 흡착능의 상승에 영향을 미쳤으리라 여겨진다. 하지만 강산처리에 의한 세포벽의 변화는 비특이적으로 발생하기 때문에 동일한 형태로 모든 유산균에 적용 되기는 어려울 것이며 각 유산균종의 세포벽 구조와 특이 성분의 함량에 따라 다양하게 변화가 일어날 것으로 사료된다.
본 연구에서는 청수 포도의 양조 특성에 미치는 세포벽분해효소와 침용 처리의 효과를 조사하였다. 착즙의 용이성은 세포벽분해효소 처리와 침용처리에서 우수하였으며, 착즙액의 방향은 5일간 침용처리 후 압착한 것이 가장 우수하였다. 또한 착즙수율도 대조구에 비하여 세포벽분해효소와 침용처리에서 크게 증가하는 것으로 나타났다. pH와 총산, 가용성고형물은 처리간에 큰 차이가 없었으며, pH는 3.1-3.4, 총산은 0.5~0.6%, 가용성고형물은 $6.7{\sim}7.1^{\circ}Brix$의 범위를 나타내었다. 알코올 함량은 세포벽분해효소 처리구가 13.3%으로 가장 높았으며, 침용처리구는 상대적으로 알코올 함량이 낮은 특징을 보였다. 총 폴리페놀 함량은 침용처리 기간이 길어질수록 증가하는 경향이었으며, 10일간 침용처리시 306.4 mg/L로서 가장 높은 값을 나타내었다. 청수와인의 주요 유기산은 사과산과 주석산이었으며, 구연산, 호박산 및 젖산도 검출되었다. 본 연구에서 세포벽분해효소와 침용처리는 청수와인 제조에 있어서 착즙의 용이성을 더 좋게 하며, 착즙수율이나 휘발성성분을 증가시키는 것으로 나타났다.
토마토과실은 ripening 도중에 연화가 되며 수확후 운반이나 저장중에 물리적인 상처, 부패때문에 연화가 심화되어 많은 손실을 가져온다. 연화란 세포벽의 구조적 붕괴에 기인하며 이중 pectin의 분해와 밀접한 관계가 있다고 한다. Pectin에는 세포내 Ca함량의 대부분이 존재하며 Ca은 세포벽의 구조를 지지하는데 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 따라서 작물재배시 Ca 이온을 효과적으로 사용, 과실내의 Ca함량이 증가된다면 조직의 경도가 향상되어 과실의 저장력 뿐만 아니라 모식물체에서 보다 더 숙성된 과실을 수확, 유통 할수 있다. (중략)
PARK, Yonggun;JEON, Woo-Seok;YOON, Sae-Min;LEE, Hyun Mi;HWANG, Won-Joung
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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제48권6호
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pp.780-790
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2020
본 연구에서는 낙엽송 열처리재의 세포벽 미세구조와 항팽윤효율을 평가하고, 이들 간의 상호관계를 분석하고자 하였다. 이를 위하여 낙엽송 판재를 190℃와 220℃의 온도 조건에서 12시간, 18시간, 24시간 동안 열처리하였다. 열처리된 낙엽송재의 횡단면을 1,000배 확대하여 관찰한 결과, 열처리재의 경우 세포가 원래의 형태를 유지하지 못 했으며, 세포의 단면이 거칠게 절단되었고, 세포 간 결합이 끊어지면서 세포간극이 늘어났음을 확인할 수 있었다. 또한, 처리 조건 별 팽윤 실험 결과, 열처리 온도와 시간이 증가함에 따라 수분 흡수량과 팽윤량이 감소하였으며, 항팽윤효율은 증가하는 경향을 보였다. 수분 흡수량의 감소는 열처리에 의한 세포벽의 화학적 변화에 영향을 받은 것으로 보이며, 팽윤량의 감소 및 항팽윤효율의 증가는 화학적 변화 뿐만 아니라 세포벽의 구조적인 변화와 같은 물리적인 변화가 복합적으로 영향을 미쳤기 때문인 것으로 생각된다.
송이균근은 형태적으로 매우 특이한 외생균근이다. 즉 송이균근은 Y자형이 아닌 빗자루형이며, 균사는 매우 밝은 흰색을 띠고, 메마른 경우 물에 쉽게 젖지 않는다. 송이균근이 왜 이런 특정을 갖는가를 이해하기 위하여 주사전자현미경을 이용하여 형태를 관찰하였다. 송이균근의 정단부에는 균사충이 발달하지 않았고 균근 부위 중에서 균사충이 잘 발달된 부위에서는 Hartig 망이 1-2층 발달하였으나, 세포내부로 침입하여 들어간 균사는 없었다. 그러나 뿌리 외부의 균사충이 덜 발달한 부분에서는 표피세포나 피층세포층에서 Hartig 망이 형성되지 않았다. 이들 세포의 내부에서는 약 $2{\mu}m$ 크기의 반원형 알갱이 형태인 전분체가 세포벽을 전체적으로 덮고 있었다. 송이균사표면은 모양이 일정하지 않은 작은 알갱이로 덮혀있기 때문에 매우 밝은 흰색을 띠며 물의 표면장력으로 인하여 잘 젖지 않는 현상을 부분적으로 설명하는 것으로 생각한다. 송이균사의 세포벽은 매우 얇은 단순한 막질이고, 연결꺽쇄(clamp connection)는 없었다. 송이균근의 정단부에 균사충이 없기 때문에 Y자형으로 갈라지지 않는 것으로 생각된다. 그러나 균근이 가지를 많이치는 것은 송이균근이 소나무뿌리로부터 탄수화물을 받는 표면적을 넓히는 것이라고 생각된다. 송이균사의 세포벽이 매우 얇은 것은 세포벽의 신축성이 커서 주기적인 토양건조에 따라 수분포텐셜을 잘 조절하여 원형질분리가 일어나지 않게 하는 생존전략과 관련된다고 생각한다. 그리고 거친 균사 표면은 균사가 물에 느리게 젖게 함으로써 삼투포텐셜이 매우 낮았던 균사가 수분을 갑자기 많이 흡수하는 것을 막는다고 생각한다. 결론적으로 송이균근은 정단부에서 균사충이 발달하지 않으므로 Y자형으로 갈라지지 않으며, 균사표면의 거친 입자는 흰색을 더욱 밝게하면서 잘 젖지 않도록 한다고 생각한다.
본 실험에서는 숲속 토양으로부터 산성조건에서 생장이가능한 내산성 균주를 분리 동정하였다. 분리된 균주는 형태적 관찰과 박층 크로마토그래피에 의한 세포벽 분석과 ISP 분류 기준에 따른 생리적 실험을 통하여 동정하였으며, 이 균주의 포자는 형태가 간상형이고 표면구조는 매끈한 형태였다. 포자의 배열형태는 compact spiral 구조였으며 이 균주는 명확한 포자낭벽을 갖고 있지 않았고, 세포벽 분석결과에 따르면 Streptomyces 속에 속하는 것으로 밝혀졌다. 또한 중성조건에서 생장이 우수하나 산성조건에서도 생장이 가능한 내산성 균주로써, Nonomura의 분류 기준에 의하면 Streptomyces mirabilis인 것으로 동정되었다.
본 연구에서는 감마선 조사가 떫은감 과육의 세포벽변화, 수렴성 및 경도변화에 미치는 영향을 살펴보았다. 감마선 조사 결과 떫은감 과육 중의 가용성 탄닌 함량의 변화는 대조구의 $181.04{\pm}1.72{\mu}g/g$에 비해 처리 방사선의 양이 5~20 kGy로 증가할수록 $146.31{\mu}g/g$에서 $128.09{\mu}g/g$으로 과육내의 가용성 탄닌의 양이 감소하는 것이 확인되었다. 감과육의 경도는 방사선을 조사하지 않은 대조구에 비해 방사선 조사한 감과육의 경도가 감소하였다. 세포벽 성분의 변화는 알콜불용성 물질의 경우 대조구의 39.3 mg/g에 비해 방사선 처리의 경우 37.2 mg/g로 낮아졌다. 수용성 물질의 함량은 대조구의 경우 11.4 mg/g이었으나, 방사선 조사의 경우 13.9 mg/g로 높아졌으며, 세포벽 성분의 함량은 대조구의 경우 26.6 mg/g였으나, 방사선 조사의 경우 23.1 mg/g로 낮아져, 떫은감 과육이 방사선조사에 의해 숙성이 일어나 세포벽성분의 함량이 감소하고 수용성물질의 함량이 증가한 것으로 나타났다. 세포벽 구성다당류 중 lignin의 함량과 pectin질의 함량은 대조구의 0.82 mg/g, 3.56 mg/g에 비교해 방사선 조사의 경우 0.77 mg/g, 3.14 mg/g로 감소하였다. 산가용성 hemicellulose의 함량은 lignin과 pectin처럼 방사선 조사에 의해 감소하는 경향을 나타내었으나, 알칼리 가용성 hemicellulose와 cellulose는 방사선조사에 의해 증가하는 양상을 나타내었다. 감과육에 존재하는 세포벽 분해 및 연화효소인 polygalacturonase, pectinesterase와 $\beta$-galactosidase의 활성의 경우 방사선 조사에 의해 모든 효소활성이 증가하였다. 방사선 처리감의 관능검사 결과 수렴성은 대조구의 경우 매우 떫은 것으로 나타났으나 방사선처리 후에는 거의 떫지 않게 느껴졌고, 과육의 경도에 대한 관능검사 결과 대조구는 딱딱한 것으로 나타났으나 방사선처리 후에는 약간 물렁해 지는 것으로 나타나 방사선처리에 의해 탄닌의 중합이 일어나며 과육의 숙성도 동시에 발생하였다. 따라서 감마선 처리는 떫은 감의 수렴성 제거와 숙성기간을 단축시킬 수 있는 새로운 방법으로 활용이 가능할 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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