경기도 지방의 된장 시료로부터 악취감소 효과 미생물 중에서 효모가 분리되었으며 rDNA염기서열분석에 의하여 Pichia farinosa로 동정 되었다. 공시균주 P. farinosa NASS-2로 대량배양조건 확립 및 미생물처리제를 제조하였다. 분리한 효모로 제조한 악취저감효과 처리제의 실내 시험결과 돈분에 미생물제를 처리하고 15일 경과 후 악취가스 감소율을 조사한 결과, 암모니아가스($NH_3$ gas)는 처리 전 19.49 ppm에서 처리 후는 1.38 ppm으로, 황화수소가스($H_2S$ gas)는 처리 전 5.89 ppb에서 처리 후는 0.32 ppb으로 감소하는 효과를 나타내었다. 일반적으로 박테리아가 악취저감효과 미생물로 사용되고 있으나 본 연구에서 사용한 된장에서 분리한 효모 특히 산막효모인 P. farinosa NASS-2의 악취효과(암모니아가스, 황화수소 가스)는 처음 보고이다.
쌀 전분을 원료로 효모를 직접 이용하여 항산화제 glutathione(GSH)이 풍부한 알코올 음료를 제조할 목적으로 GSH 함량과 당화능을 증진시키기 위하여 Saccharomyces cerevisiae의 ${\gamma}$-glutamylcysteine synthetase 유전자(GSH1), Debaryomyces occidentalis의 glucoamylase 유전자(GAM1), 그리고 ${\alpha}$-amylase 유전자(AMY)를 청주 효모 S. cerevisiae에서 공동 발현시켰다. 재조합 청주 효모의 세포외 GSH 함량은 원균주에 비해 1.5배 증가하였다. 2% (w/v) 쌀 전분이 함유된 배지에서 배양하였을 때 GAM1과 AMY 유전자 모두 발현하는 효모 균주의 glucoamylase에 의한 당화능은 GAM1유전자만 발현하는 균주와 비교하여 2배 증가하였다. 이 새로운 균주는 쌀 전분이 20%(w/v) 함유된 배지에서 7일간 발효를 통해 에탄올 11% (v/v)를 생산하였고, 전분 함유량의 90% 이상을 소비하였다.
쌀단백질을 이용한 고부가가치 천연 조미소재를 개발하기 위하여 쌀단백질을 프로테아제로 효소분해한 배지에서 Saccharomyces cerevisiae를 배양하여 제조한 효모 추출물(Yx)에, 효소분해 후 남은 쌀단백질 잔사를 Bacillus licheniformis 혹은 Bacillus subtilis로 발효하여 얻은 발효물(Rfl, Rfs)을 각각 첨가하였다. 쌀단백질 잔사의 발효물이 첨가된 효모추출물(YxRfl, YxRfs)의 전체적 선호도는 첨가전의 효모추출물(Yx)에 비하여 높았으며, 특히 쌀단백질 발효물의 보충에 의해서 감칠맛과 같은 풍미가 증가함을 미각센서 분석 및 관능검사에 의해서 확인할 수 있었다. 쌀단백질 잔사발효물에 의한 감칠맛의 상승은 감칠맛을 내는 아미노산 이 외에도 쌀단백질의 발효에 따라 유리된 다양한 펩타이드 분획의 영향이 있었을 것으로 예상된다. 이와 같이 감칠맛 아미노산 및 펩타이드가 함유된 쌀단백질 발효물이 보충된 효모추출물은 감칠맛과 풍미의 상승작용으로 전체적인 기호도가 높아짐에 따라 고부가가치 천연조미소재의 제조에 응용될 수 있을 것으로 기대되었다.
효모세포벽 용해효소의 일종인 Zymolyase$(endo-{\beta}-1\;,3-glucanase)$와 더불어 Arthrobacter luteus로 부터 생산되었고, 또한 Zymolyase의 조효소중에서 발견된 바 있는 염기성 AL-protease의 효모세포벽 용해작용을 S. sake의 생세포와 그 세포벽 표품(標品)을 사용하여 조사하였다. AL-protease의 효모 생세포에 대한 용해활성은 그 단독작용만으로는 지극히 미약하였으나, Zymolyase와의 복합작용에 의해서 용해활성은 고도로 상승하였다. 효모생세포를 AL-protease와 Zymolyase로써 단계적인 처리를 할 경우, 효모세포는 AL-protease로 전처리된 뒤에 Zymolyase로 처리되는 처리 순서에 한하여 효과적으로 용해되었다. 이러한 AL-protease의 촉진적 작용은 AL-protease처럼 염기성이고 serine protease로 알려진 몇가지 시판의 효소들 중에서는 발견되지 않았으며, 또한 AL-protease의 이러한 작용은 실험에 사용된 효모들의 배양조건 및 균종에 따라서 커다란 영향을 받는 것으로 밝혀졌다. AL-protease는 효모세포벽 표품(標品)으로부터 일정량의 peptide와 상당량의 당을 유리시키고 있으나, 그 세포벽을 66% 이상은 용해시키지 못하였다. 반면에, Zymolyase는 그 단독작용으로도 효모세포벽을 거의 완전히 용해시킬 수 있었다. 이상의 실험결과를 기초로 하여, S. sake 세포벽의 용해에 있어서 AL-protease의 효소적 작용은, 먼저 AL-protease가 mannan과 단백질로 구성되는 세포벽 표층부에 결합하고, 이어서 그들의 구조를 변화시킴으로써, Zymolyase를 세포벽의 외부로 부터 알카리 불용성 glucan으로 구축되고 있는 세포벽 내부의 골격구조로까지의 침투를 촉진시키는 것으로 추론되었다.
덕유산 무주 리조트 일대에서 수집한 야생화 27점에서 효모 8종 22균주를 분리 동정하였다. 이들 균주 중에서 Cryptococcus magnus 9균주, Cryptococcus flavescens 6균주와 Cryptococcus sp. 2균주 등 Cryptococcus속 균들이 가장 많이 분리되었다. 이들 22균주들을 YPD 배지에서 24시간 배양하여 각각의 배양 상등액과 무세포 추출물을 제조한 후 이들의 항산화 활성과 항통풍성 xanthine oxidase 저해활성 등의 생리기능성들을 측정한 결과, Sporobolomyces phaffii JS00583과 Rhodotorula graminis JS00581의 배양 상등액이 각각 40.4%와 39.1%의 항통풍성 xanthine oxidase 저해활성을 보였다. 또한 Cryptococcus magnus JS00570의 상등액 역시 36.1%의 미백성 tyrosinase 저해활성을 보였다.
절간고구마 당화액을 탄소원으로하여 RNA를 다량 축적하는 효모를 선정한 결과 Cryptococcus laurentii가 가장 높은 균체량 및 RNA량을 나타내었다. 이 선정 균주에 대한 배양조건을 검사한 결과 최적 PH 6.0, 3$0^{\circ}C$, 48시간 통기 진탕배양하였을 때 가장 좋은 결과를 얻었다. 이러한 조건 하에서 배지조성을 변화시켜 RNA 함량과 균체증식량을 검토한 결과 (N $H_4$)$_2$S $O_4$ 0.4%, Peptone 0.6%. yeast extract 0.4%가 질소원으로 좋은 결과를 보였으며 K $H_2$P $O_4$의 최적농도는 0.5 %, M $n^{++}$ 은 0.1 %, $Co^{++}$은 0.001 %를 나타내었다. 또 비타민 요구성 실험에서 Ca-pantothenate를 400$\mu\textrm{g}$/$\ell$ 첨가하였을 때 가장 좋은 효과를 얻었으며 기본배지의 배양조건을 검토하여 얻은 최종배지를 비교해 본 결과 효모 균체당 RNA 함량이 12.9%~16.8%로 증가하였다.
이 연구는 효모 세포를 catabolic repression과 derepression시켰을 때, poly-P 합성 및 분해에 직접 관련된 tripoly-Pase와 poly-Pase의 활성도 동태를 조사하여 세포내 인산 대사 조절양상을 해석하고자 하였다. 또 TLC 방법을 통하여 무기 폴리인산을 분석하고, 배양시기 및 인산 첨가배양에 따른 무기폴리인산의 세포내 축적 상태, 세포내 위치, 전환과정을 조사하기 위해 염색을 통한 volutin 과립의 세포학적 관찰을 행하였다. Tripoly-Pase 활성도는 catabolic repression시킨 세포에서 derepression된 세포에 비하여 6배 이상 증가하였으며, poly-Pase 활성도는 산 불용성 무기폴리인산인 poly-P-"B"가 최대 축적량을 나타날 시기에 최대의 활성도를 보였다. Linear poly-P의 분석에서는 tripoly-P가 주로 검출되었고 n>8이상인 poly-P가 다량 검출되었다. catabolic derepression시킨 세포에서 volutin과립의 형성을 세포학적으로 관찰하였을 때, 세포벽에 존재하는 산 불용성 무기 폴리인산이 우선적으로 합성되었으며, 배양함에 따라 세포질, 핵 또는 액포로 전이되었다.
누룩은 생소맥을 조분쇄하여 물로 혼합시켜 자연적으로 공지중의 여러 종류의 미생물을 배양시켜 만들었다. 그러므로 누룩에서는 많은 종류의 사상균, 호모와 세균이 증식하였다. 누룩의 당화력은 원료 생소맥의 당화력과 대부분의 사상균의 당화력과 알붕의 세균성 당화력에 기인하여, 발효력은 누룩효모와 극소수의 사상균애 의하여 이루어지고 있다. 1945년 이전까지 누룩으로부터 12속 59종의 사상균이, 8속 29종의 효모와 4속 16종의 세균이 분리 되었다. 누룩사상균은 Aspergillus 속이 주종을 이루었고 Rhizopus속, Absidia속, Nucor속의 순으로 분포하고 있었고, Aspergillus속과 Rhizopus속은 중요한 누룩 당화균으로 작용하였다. 누룩의 대표적 효모는 Saccharomyces cerevisiae 이며 , 이균이 알코올 발효에 가장 큰 역할을 담당하며, Saccharomyces cerevisiae도 전통 민속주의 탁주와 약주의 발효역에 깊이관여한다고 사료된다. 누룩 중에 증식하는 세균은 양조학상 특별한 역할을 담당하지않지만 Bacillus 속 과 젖산세균이 많이 분리되었으며, 젖산세균은 담금초기에 pH의 안정화에 기여할 수 있다고 추측할 수 있다.
본 연구에서는 진균류 유래의 새로운 항치매성 BChE저해물질을 생산할 목적으로 대전광역시 하천에서 분리하여 선별한 비병원성 야생효모들의 무세포추출물들을 제조하여 이들의 BChE 저해활성 측정하였다. 비병원성 야생효모들 중 S. cerevisiae WJSL0113의 무세포추출물이 85.2%의 BChE 저해활성을 보여 최종 선발하였다. 선발 균주의 BChE 저해활성은 시판 주류용 S. cerevisiae과 식용 버섯들의 추출물보다 높은 저해활성을 보였고 선발 균주인 S. cerevisiae WJSL0113을 30℃에서 48시간 배양하였을 때 가장 높은 항치매성 BChE 저해활성을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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