농축대두단백으로 두유를 만들고 여기서 Lactobacillus acidophilus, L. bulgaricus, L. casci, Streptococcus lactis or S. cremoris를 각각 접종하여 젖산균의 생육과 산생성을조사하고 커드상의 대두요구르트로부터 액상(液狀)의 젖산균음료를 제조하여 관능검사를 실시한 후에 두유와 대두 요구르트에 들어 있는 몇가지 휘발성분을 측정하였다. 생육 실험의 결과를 보면 두유에 접종된 5종의 젖산균가운데 산생성은 대체적으로 L. bulgaricus가 가장 높았고 다음은 L. casci, L. acidophilus, S. lactis, S. cremoris의 순이었다. 관능검사의 결과를 보면 대두젖산균음료의 향미(香味)는 우유젖산균음료의 향미(香味)보다 떨어졌으며, 대두젖산균음료 중에는 산생성도가 가장 높은 L. bulgaricus로 만든 젖산균음료의 향미(香味)가 가장 우수하였고 산생성도가 가장 낮은 S. lactis로 만든 젖산균음료의 향미(香味)가 가장 저조하였다. 두유와 대두젖산균음료의 향미(香味)를 비교할 때 대두젖산균음료의 향미(香味)가 훨씬 우수하였으며, 젖산균발효에 의하여 두유에 들어 있는 n-hexanal은 크게 감소하였고 diacetyl이 새로이 생성되었다.
본 연구에서는 우유에 탈지분유 또는 저장기간이 다른 3종의 통일벼(86년산, 88년산, 89년산)를 각각 2%(w/v)첨가하고 젖산균(Lacttobacillus 4종, Leuconostoc 1종)으로 발효하여 커드사으이 요구르트를 만든 후, 저장기잔이 다른 쌀의 첨가가 젖산균의 산생성과 커드상 요구르트의 품질(관능성, 점도, 저장성)에 미치는 영향을 조사하였다. TKf의 첨가로 젖산균의 산생성이 대조군(우유로만 만든 요구르트)보다 촉진되었는데, 젖산균의 종에 따라 다소 차이는 있으나 싸렝 의한 젖산균의 상생성 촉진효과는 쌀의 저장기간에 의하여 현저한 영향을 받지 않았다. 관능검사의 결과를 보면 우유에 첨가된 쌀은 저장기간이 다르더라도 요구르트의 관능성에 현저한 영향을 미치지 않았다. 점도측정의 결과를 보면 쌀의 저장기간이 경과할수록 쌀 첨가 요구르트의 첨도가 증가하였으며, 커드상 요구르트는 thixotropic fiow의 특성을 나타냈다. 5$^{\circ}C$에서 15일간 보존된 쌀 첨가요구르트의 저장성은 첨가된 쌀의 저장기간에 관계없이 우수하였다.
본 연구에서는 우유에 탈지분유 또는 4종의 쌀을 각각 2%(w/v)첨가하여 커드상의 요구르트를 만들고, 대조군(우유로만 만든 요구르트)과 비교하여 쌀의 첨가가 젖산균의 산생성 및 커드상 요구르트의 품질(관능성, 저장성에 미치는 영향을 조사하였으며, HPLC를 이용하여 몇 가지 유기산을 분석하였다. 쌀의 첨가로 젖산균의 산생성이 대조군보다 촉진되었는데 현미의 촉진효과가 가장 현저하였다. 접종된 4종의 젖산균(Lacttobacillus 3종, Leuconostoc 1종) 중에서는 Lenc. mesenteroides 와 L. bulgaricus 의 산생성도가 높았다. HPLC에 의한 유기산 분석의 결과를 보면 우유나 2% 현미를 첨가한 우유에 L. bulgaricus를 접종하여 24시간 발효하는 동안 lactic acid 는 젖산균에 의해 생성되어 그 양이 현저하게 증가하였으나, 우유 중에 들어있는 citric acid 는 젖산균에 의해 이용되어 그 양이 현저히 감소하였다. 커드상 요구르트의 관능성은 쌀의 첨가로 표준시료보다 다소 저하되었으며, 쌀 첨가시료 중에서는 통일벼 참가시료가 다른 시료보다 우수하였다. 커드상의 요구르트를 2주일 간 5$^{\circ}C$냉장고에 저장하는 동안 산생성과 pH, 생균수에 거의 변화가 없어 저장성은 매우 우수한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 IRG-Alfalfa 사일리지 제조시 젖산균과 클로렐라를 처리하여 사일리지의 사료가치, 품질 및 미생물상의 변화를 조사하였다. IRG-Alfalfa 사일리지 제조시 대조구와 클로렐라와 젖산균 공용 처리구의 조단백질 함량은 비슷한 수준을 보였으며 섬유소와 TDN 함량 그리고 in vitro 건물소화율 처리구에서는 차이를 나타나지 않았다. IRG-Alfalfa 사일리지 제조시 클로렐라와 젖산균 공용 처리시 pH가 감소되었다. 젖산함량은 대조구에 비해 젖산균 단독처리구에서 증가되었으며(p<0.05), 클로렐라와 젖산균 공용 처리구에서는 젖산함량이 현저하게 증가하였다(p<0.05). 그리고 젖산균 단독처리구의 젖산균 수는 대조구에 비해 현저하게 증가하였으며(p<0.05). 또한 클로렐라와 젖산균 공용처리구도 현저하게 증가하였다(p<0.05). 이상의 결과를 요약해 보면 IRG-Alfalfa 사일리지 제조시 젖산균과 클로렐라 처리에 의해 사일리지의 품질이 향상되었다.
백김치를 담근 후 15$^{\circ}C$에서 60일간 밀폐상태로 발효시키면서 발효일수 경과에 따른 pH, 총산함량 및 미생물수의 변화를 조사하고, 주요 미생물군집을 분리.동정하였다. 담금 즉시의 김치는 pH 6.15, 총산 0.03%였고, Gram 음성 간균류가 치우점 미생물이었으며 이들의 주요 속 구성은 Pseudomonas 55%, Enterobacter 40%, Erwinia 5%였다. 젖산균은 발효 2일 이후부터 최우점 미생물이 되었으며, 발효 4일, 12일 및 50일에 젖산균의 1차, 2차 및 3차 정상기를 각각 나타내었다. 젖산균 2차 정상기의 김치는 pH 3.51, 총산 0.59%로 적숙상태에 해당되며, 이 때 주요 젖산균의 종 구성은 Lactobacillus bavaricus 55%, Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides 42.5%, Leuconostoc paramesenteroides 2.5%였다. 젖산균 3차 정상기의 김치는 pH 3.40, 총산 1.10%로 과숙상태에 해당되며, 이 때 주요 젖산균의 종 구성은 Lactobacillus plantarum 65%, Lactobacillus brevis 35%였다. 젖산균들을 동정할 때에 Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides, Leuconostoc paramesenteroides, Lactobacillus plantarum 및 Lactobacillus brevis로 동정된 균주들은 기존의 분류체제에 비교적 잘 일치하였으나, Lactobacillus bavaricus로 동정된 균주들은 일치하지 않는 점들을 많이 나타내었다. 젖산균의 수가 증가할 때에 효모의 수가 감소하였고, 젖산균의 수가 감소할 때에 효모의 수가 증가하였다. 효모의 정상기는 젖산균이 제2정상기와 제3정상기의 사이인 30일에 나타났으며, 이 때 주요 효모의 속은 모두 Saccharomyces였다.
한국인의 주된 위 건강의 저해인자인 Helicobacter pylori를 저해하는 젖산균을 타락과 김치에서 분리하여 특성을 분석하고자 하였다. 전통발효 젖산균음료인 타락 5개와 김치 30종을 안동 지역과 수도권의 시장에서 구입하고, 젖산균을 전통적인 분리방법에 따라 15주를 분리하였다. 이들 젖산균에 대하여 H. pylori 생육 저해 활성이 높은 두 개의 젖산균을 선택하여 동정하였다. 이들 젖산균은 전형적인 생화학적인 특성과 16S DNA의 분석을 통하여 타락에서 분리된 균은 Streptococcus thermophilus LAB kw15로 김치에서 분리된 균은 Leuconostoc mesenteroides LAB kw5로 동정하였다. 이들 분리 균주 배양액을 중성으로 조정한 후 첨가하여 배양할 때 H. pylori의 생육을 현저히 저해하였으며, H. pylori와의 혼합 배양에서도 H. pylori의 생육을 저해하는 것으로 나타났다. 그러므로 이 분리 젖산균의 대사산물이 H. pylori의 생육을 저해하고 있는 것으로 나타나, 기능성 젖산균으로의 활용이 가능할 것으로 판단된다.
돼지고기에서 분리한 bacteriocin 생성능이 우수한 젖산균을 동정하기 위하여 이미 알려진 몇가지 젖산균을 참고균으로 하여 10% denaturing polyacrylamide gel에 전기영동으로 전개한 5S rRNA 와 tRNA 등 150개 이하의 핵산으로 구성된 저분자량 RNA(Low Molecular Weight RNA : LMW RNA) profiles에 나타난 15~25개의 밴드 양상이 균에 따라 차이점을 보여 동정에 효과적으로 이용할 수 있었다. 새로 분리한 젖산균은 참고균과는 다른 균종이었다. APT, TSB, MRS의 3종류 다른 배지에서 배양하여도 LMW RNA profiles에는 차이가 없었으며, 겔상의 밴드 전개거리를 3개의 표준 분자량 물질을 이용하여 만든 표준곡선을 사용하여 상대핵산단위(relative nucleotide units : RNU)로 나타낸 밴드의 양상을 도표화 하는 것이 profiles를 서로 비교 하는데 편리하였다.
건강한 성인의 분변으로부터 담즙산 분해능이 우수한 젖산균의 분리를 위하여 무작위 선별법과 도말법을 사용하여 층 120주의 젖산균을 1차 분리하였고, 그중 5종의 젖산균을 최종 선발하였다. 유용한 젖산균이 갖추어야할 중요한 성질인 내산성, 내담즙산성, 대장균 저해능을 시험한 결과 Lactobacillus sp. CK 102이 가장 우수한 균주로 나타났다. Lactobacillus sp. CK 102 균주는 pH 2.0에서 68% 이상의 내성과 1.0% 담즙산이 함유된 배지에서 90%이상의 내성을 나타냈으며 MRS 배지에서 대장균과 혼합 배양시 18시간 이내에 대장균을 100% 사멸시켰다. 젖산균제로써 기능이 가장 우수한 균주인 Lactobacillus sp. CK 102를 API kit와 16S rRNA sequencing 방법을 사용하여 동정한 결과 Lactobacillus platarum 으로 밝혀졌다. 이상의 결과에서 분리한 Lactobacillus sp. CK 102는 생균제로서 안전하게 이용할 수 있는 것으로 나타났다.
Cocoon silk fibroin hydrolyzate(CSFH)를 이용하여 김치의 저장성 연장 시험을 실시하였다. CSFH를 김치 중량에 대하여 0.3%(w/w), 0.6%, 0.9%의 농도로 첨가하여 제조한 김치는 무첨가한 대조구에 비하여 pH가 높게 나타났으며 산도는 낮게 나타나 김치의 숙성 지연 효과가 있음을 알 수 있었다. CSFH를 첨가한 김치의 경우 젖산균의 수가 무첨가 처리구에 비하여 약간 감소된 경향을 나타내어 젖산균의 생육을 억제하는 효과가 있음을 알 수 있었다. 김치를 첨가한 model system 조건에서 CSFH를 첨가하여 젖산균의 성장을 측정하였을 때 CSFH를 첨가한 처리구의 젖산균 성장 억제 효과가 확실히 나타났다. 따라서 CSFH는 김치 숙성에 관여하고 있는 젖산균의 성장을 억제하여 김치 숙성 지연 효과가 있을 것이라고 사료되었다.
유포자 젖산균 Bacillus sp의 식품이용을 위한 기초로서 유포자 젖산균의 발육, 포자형성 등에 관하여 연구한 결과는 다음과 같다. 탄수화물 중 dextrin이 좋았고, Mn, Ca ion, biotin 등은 생육, 포자형성, 내열성에 대하여 효과가 좋았다. 배양의 최적조건은 호기조건하에서 $37~45^{\circ}C에서$ 36시간 이상 배양하는 것이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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