유산균 발효유, 버섯(표고, 영지, 느타리) 추출물 및 이를 함유한 유산균 발효유가 SD계 암컷 흰쥐의 각 조직 과산화지질 농도 및 DPPH 전자공여능에 미치는 항산화 효과를 검토하였다. 표고, 영지, 느타리버섯 추출물의 Folin-Denis 법에 의한 총 폴리페놀 화합물 농도는 각각 0.34, 0.20, 0.34%로 나타났다. 유산균 발효유, 버섯 추출물, 버섯 추출물 함유 유산균 발효유 및 이들 시료의 standard로서 사용된 BHT의 DPPH법에 의한 전자공여능은 각각 33.9, 34.9, 51.9 및 95.6%로 나타났다. 실험 식이군은 정상군, 콜레스테롤군, 콜레스테롤 + 유산균 발효유군, 콜레스테롤 + 버섯 추출물군 및 콜레스테롤+버섯 추출물 함유 유산균 발효 유군으로 구성하였다. 간 조직 및 microsome 획분과 과산화지질 농도는 콜레스테롤+유산균 발효유군 및 콜레스레롤+버섯 추출물 함유 유산균 발효유군이 다른 실험군 보다 유의적으로 감소하였다. 신장 조직의 과산화지질 농도는 정상군에 비해 콜레스테롤군에서 현저히 증가하였고, 이러한 콜레스테롤 식이에 의한 증가는 유산균 발효유 및 버섯 추출물 함유 유산균 발효유 첨가로 인해 유의적으로 감소하였다. 한편, 심장 및 비장 조직, 이들의 microsome 및 mitochondria 획분의 과산화지질 농도는 각 실험군간에 유의한 차이가 없었다. 본 실험의 결과, 버섯 추출물 함유 유산균 발효유 식이는 흰쥐 간장 및 신장 조직의 과산화지질 생성을 감소시키는 작용이 있는 것으로 밝혀졌다.
우리나라에 유산균식품이 본격적으로 산업화되기 시작한것은 1971년부터이다. 물론 김치도 훌륭한 유산균식품이지만 이것은 전통적으로 가정에서 직접 담궈 먹었기 때문에 별도로 생각할 수 있다. 최근에 와서는 김치도 공업화의 추세에 있으므로 앞으로 starter의 개발과 제조공정에 대한 연구가 본격적으로 추진될 것으로 기대된다. 따라서 현재로서는 유산균식품이라하면 유산균 발효유 혹은 유산균 음료, 그리고 치즈, 발효버터 등을 가리킨다. 우리나라에서 년간 생산 판매되고 있는 이러한 유산균식품의 판매액은 1조원을 훨신 초과하고 있다. 여기에 사용되고 있는 유산균의 종류는 제조회사에 따라서 다르며, 제품의 특성에 따라서 다른 종균을 사용하고 있다. 우선, 여기서는 유산균의 개념정의, 그리고 각 균종의 분류특성 등을 중심으로 하여 정리해 본다.
본 연구에서는 동결건조 공정에 의한 유산균의 생균수 감소를 최소화 할 수 있는 농후 발효유를 개발하고자 하였다. 이를 위해 농후 발효유 제조에 첨가되는 당의 종류 및 구성을 달리하여 동결 건조 전후의 유산균 생존율을 비교 분석하였다. 그 결과, 포도당의 일부를 이소말토올리고당으로 대체하였을 때, 발효유 내 초기 유산균 생균수 및 동결건조 공정 이후의 유산균 생존율 또한 높아졌다. 또한 동결 건조 시 열판 온도가 낮을 경우, 건조 효율은 떨어지지만, 동결건조 이후의 동결건조 농후 발효유 내 초기 유산균 생존율이 높았다. 16주간의 저장기간에 따른 유산균 생균수 변화를 살펴본 결과, 상온보관 조건에서 유산균은 지수적으로 감소하였다. 하지만 16주가 경과한 후에도 $1.63{\times}10^8CFU/g$의 생균수를 유지하여 약 0.6 g 이상의 동결건조 농후 발효유만 섭취하여도 체내에서 유산균 증식 및 유해균 억제 배변활동 원활 등의 건강기능성을 가질 수 있는 수준이었다. 하지만 본 연구에서는 식품 매트릭스에 따른 동결방지 효과를 파악할 때, 유산균 생균수를 유일한 지표로 삼았다는데 한계가 있다. 유산균 생균수뿐만 아니라, 유산균의 활성을 살펴보기 위해 동결건조 이후의 젖산 생성능력이나 실질적으로 체내에 들어갔을 때 위액이나 담즙액에 대한 저항성 측면에서의 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
우유를 원료로하여 만든 치-즈나 발효유에는 Streptococcus나 Lactobacillus와 같은 유산균이 주로 사용되는데 이러한 제품에 발효가 많이 존재한다는 것이 보고되어 있으나, 그 존재의의에 대해서는 아직 불명한 점이 많다. 따라서 본 실험에서는 발효유에 존재하는 효모의 역활을 검토하기 위하여, 발효유제품의 starter로 사용되는 Lactobacillus와 효모 Saccharomyces fragillis 그리고 Deba-ryomyces hansenii 사이에 어떠한 상호작용이 있는지 를 알아보았다. 본 실험에 사용한 유산균수는 L.casei와 L. bulgaricus를 시판발효유제품에서 분리하였고 효모균수는 당학과 보존중인 D. hansenii, S. fragilis를 사용하였다. 유산균과 효모에 대한 단독배양과 혼합배양을 실시하고, 온도와 배양기간중에 나타나는 생균수와 산도변화를 관찰하였다. 유산균의 생균수 측정에는 B.C.P agar, 효모는 Y.M agar를 사용하였다. 산도는 일반분석법에 준하여 실시하였다.
본 연구는 유산균발효유의 타입에 따른 치아부식증의 발생정도를 확인하고, 치아부식증을 예방하는 방법을 확인하고자 하였다. 유산균발효유는 액상발효유, 스터드타입 농후발효유, 드링크타입 농후발효유를 사용했고, 실험에 사용된 치아시편은 우치를 사용했다. 치아부식증을 예방하는 방법으로 유산균발효유에 칼슘을 첨가하는 방법, 유산균발효유 노출 전 치아에 고농도와 저농도의 불소를 도포하는 방법과 이 두 가지 방법을 함께 적용하여 치아부식증의 예방효과를 측정했다. 시편을 실험음료를 침지한 결과 액상발효유의 표면경도가 가장 많이 감소했다. 예방처리 전과 후의 표면경도 차이를 비교했을 때 Ca 2%군과 NaF 0.05%+Ca 0.5%군은 음성대조군과 유의한 차이를 보이지 않아 치아부식증을 예방하는 효과적인 방법임을 확인했다. 하지만 맛의 변화 및 성분의 안정성 등을 고려할 때 고농도의 칼슘을 첨가하는 것 보다 저농도의 칼슘을 첨가하는 방법을 제안한다. 본 연구는 칼슘섭취와 불소도포를 단독으로 또는 동시에 적용함에 따른 차이를 확인하는 의미가 있는 연구이지만 타액 등 구강환경에 의한 작용이 배제되었기에 타액을 이용한 순환모델을 적용하는 후속연구가 필요할 것이다. 따라서 유산균발효 섭취 시 치아부식증의 가능성을 인식하고, 그로 인한 치아부식증을 예방하기 위해서는 저농도 칼슘과 저농도 불소를 함께 사용하는 것을 권장한다.
유산균은 발효유, 치즈, 발효 sausage 및 채소의 생산에 널리 이용되고 있다. 과거 15~6년간 이들 유산균에 대한 경제적 중요성은 매우 증가하였으며 이에 따라 유산균의 유전학과 plasmidbiology를 이해함으로써 이들 균에 대한 분자 생물학적 육종에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 유산균에서 잘 기능을 하는 cloning vector들이 많이 개발되었으며 transduction, conjugation, transformation, electroporation 등의 외부 유전자를 전달하는 방법으로 보다 개발된 유산균이 육종되어 왔다. 이 총설은 산업적으로 유용가치가 높은 유산균의 육종에 관한 최신동향 및 앞으로의 전망 등에 관하여 논의하고자 한다.
유산균 발효유 중 캡슐 제제를 사용한 경우 변비 증세가 개선되는 가를 확인하였다. 변비의 자각증세가 있는 20명에게 하루 2회씩 캡슐 제제가 포함된 유산균 발효유를 14일간 복용하게 하고, 복용 중단 후 14일간 배변 상태 등을 설문하였다. 그 결과 음용기간 중 변비가 상당히 개선된 경우는 13명, 조금 개선된 경우는 5명로 총 18명이 변비가 조금 이상 개선되었다. 또 음용 중단 이후를 관찰한 결과, 상당히 개선된 경우가 16명이며, 조금 개선된 경우는 3명으로 총 19명이 개선되었다. 또 변의 상태가 음용 전후와 비교하여 부드러워진 경우는 15명으로 나타났다. 음용 후 복부이 긴장감과 불쾌감은 초기에는 많이 나타났으나 음용 후반기에 들어서면서 대부분의 실험자가 없다고 대답하였다. 이 조사에서 캡슐제제의 유산균 발효유는 변비 개선에 상당히 효과가 있으며, 음용 중단 후에도 2주간 지속되는 것으로 나타났다.
저자(著者)는 우리나라 국민(國民)들의 유산균 발효유(乳酸菌 醱酵乳)에 관한 보건학적 인식도(保健學的 認識度)를 파악(把握)하고, 유산균 발효유의 음용이 소화기질환으로 장티프스, 파라티프스 및 세균성이질 등의 예방에 미친 효과를 추구를 시도(試圖)하여, 우선 서울시내(市內) 거주(居住) 남녀청년(男女靑年) 987명(名)을 대상(對象)으로 심리측정통계법(心理測定統計法)에 의(依)한 설문지(設問紙)(question-narie)를 작성(作成) 무작위추출법(無作爲抽出法)에 따라 개별면접(個別面接)(face to face interview)에 의(依)하여 실시(實施)하고, 한편으로는 1975년도(年度)부터 1994년도(年度)에 이르는 20년간(年間)에 걸쳐서 국내(國內)에서 발생(發生)되고 있는 제1종(第1種) 법정(法定) 전염병중 소화기계 전염병(傳染病中 消化器系 傳染病)으로서 장티프스, 파라티프스 그리고 세균성이질(細菌性痢疾) 등의 발생율(發生率)과 국내(國內)에서 생산(生産)되는 유산균 발효유(乳酸菌 醱酵乳)의 생산소비량(生産消費量)과의 상관성(相關性)을 파악(把握)하여 식이개선(食餌改善)에 의(依)한 이들 급성소화기질환(急性消化器疾患)의 발생(發生)에 대한 예방효과(豫防效果)의 가능성(可能性)을 고찰(考察)한 바 이제까지 잘 알려지지 않은 결과(結果)를 얻어 그 성적(成績)를 다음과 같이 적요(摘要)한다. 유산균 발효유(乳酸菌 醱酵乳)의 건강보건효과(健康保健效果)에 대한 인식(認識)은 남녀(男女) 공(共)히 소화기관(消化器官)의 보건효과(保健效果)로서, ‘정장효과(整腸效果), 소화증진(消化增進) 그리고 변비예방효과(便秘豫防效果)’가 있는 것으로 인지(認知)하고 있어 이 부분(部分)의 설문항목(設問項目) 3가지의 합(合)이 각 각(各 各) 75.1%와 71.1%로 높은 반응(反應)을 보였으며, 항암효과(抗癌效果)와 미용효과(美容效果)에 대한 인식도(認識度)는 남성(男性)에 비(比)하여 여성측(女性側)의 응답(應答)이 유의(有意)하게 높았다(p<0.05), 1975년도(年度)부터 1994년도(年度)까지 사이에 우리나라에서 생산(生産)된 유산균발효유(乳酸菌醱酵乳)의 년도별(年度別) 소비량(消費量)이 증가(增加)함에 따라 동일기간내(同一期間內) 발생(發生)된 소화기전염병(消化器傳染病) (장(腸)티프스, 파라티프스 및 세균성이질(細菌性痢疾))의 년도별(年度別) 발생율간(發生率間)에는 통계학적(統計學的)으로 매우 유의(有意)한 상관관계(相關關係)가 성립(成立)되고 있었으며, 이를 기초로 서울시민(市民)과 강원도민간(江原道民間)에 이들 소화기전염병(消化器傳染病)의 발생율(發生率)을 상호비교(相互比較)한 바 유산균 발효유(乳酸菌 醱酵乳)의 소비량(消費量)이 많은 서울에서는 유산균(乳酸菌) 소비량(消費量)이 증가함에 따라 소화기질병(消化器疾病)의 발생율(發生率)이 감퇴(減退)되고 있음을 관찰(觀察)할 수 있었는 바, 이것은 유산균 발효유(乳酸菌 醱酵乳)의 음용효과(飮用效果)인 정장(整腸)과 면역증진효과(免疫增進效果)에 따라 소화기질환(消化器疾患)의 예방(豫防)이 가능했던 것으로 확인된다. 그리고 유산균 발효유(乳酸菌 醱酵乳)의 소비량(消費量)과 소화기질병(消化器疾病)의 발생율간(發生率間)에는 r = -0.704 (p<0.01) 과 같은 매우 유의(有意)한 상관계수(相關係數)가 성립(成立)되고 있었다.
유산균이 위장관과 구강건강에 probiotics로서 긍정적인 영향을 미치고 있음이 보고되고 있다. 이에 시판되는 유산균 발효유 5종과 우유를 선택하여 우식유발 원인균인 S. mutans에 대한 증식억제 및 biofilm 형성에 미치는 영향을 평가하고, 발효유의 산도, 완충능, 산생성능, 칼슘과 인의 함량을 측정하였다. 유산균 발효유에 S. mutans를 주입한 후 생균수를 측정한 결과 모든 발효유의 %가 증가함에 따라 S. mutans 수가 감소했으나 우유에서는 변화가 없었다. 10% 유산균 발효유에 S. mutans를 주입한 후 biofilm 형성 정도를 측정한 결과 액티브 GG, 불가리스는 biofilm 형성이 감소하였고, 이오는 유의한 변화가 없었으며, 투티, 에이스, 우유는 증가하였다(P<0.05). 유산균 발효유 및 우유의 산도를 측정한 결과 이오(3.48${\pm}$0.01), 투티(3.67${\pm}$0.02), 에이스(3.71${\pm}$0.02), 액티브 GG(4.04${\pm}$0.02), 불가리스(4.19${\pm}$0.02) 순으로 나타났다. 유산균 발효유의 산생성능을 평가한 결과 불가리스가 가장 높은 산생성능을 보였으며 액티브 GG, 에이스, 투티, 이오, 우유 순으로 산도 하강 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 유산균 발효유가 초기산도 및 산생성능 측정 결과 우식유발 가능성이 있음을 나타냈다. 그러나 유산균 발효유 중에서 농후발효유가 우식유발균인 S. mutans를 억제하였고 biofilm 형성을 감소시켜 긍정적인 효과를 가지고 있음을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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