급수량을 달리하여 배양한 쌀 천연발효액의 pH는 배양기간이 경과할수록 감소하였으나 적정산도는 증가하였다. 쌀 발효액의 당도는 배양 3일이 지나면서 감소하는 경향을 보였으며 에탄올 함량은 물 140% 첨가구가 가장 높았다. 젖산균수가 가장 높았던 물 180% 첨가구가 가장 낮은 효모수를 보인 반면 젖산균수가 가장 낮았던 물 140% 첨가구가 가장 높은 효모수를 가진 것으로 나타났다. 쌀 천연발효액의 발효율은 효모수가 가장 많았던 물 140% 첨가구가 가장 높았다. 쌀종을 yeast 대체 0, 10, 30, 50, 70% 첨가하여 제조한 우리밀 식빵 반죽의 pH는 쌀종 10% 첨가구만 대조구보다 낮았고 나머지 쌀종 첨가구들은 첨가량이 증가할수록 높았다. Farinograph 특성을 분석한 결과 쌀종을 첨가할수록 수분흡수율, 반죽 생성시간과 반죽 안정도는 감소하였으며 탄력도 및 반죽의 약화도는 높게 나타났다. RVA의 호화특성에서 호화개시온도는 대조구보다 쌀종을 첨가할수록 증가하였으나 최고점도, 최저점도, 최종점도, 전분입자의 파괴정도 및 노화정도는 감소하여 대조구와 유의적인 차이가 있었다(p<0.001). CrumbScan 분석에서 쌀종 첨가량이 증가할수록 기공의 조밀도, 기공의 찌그러짐, 껍질의 두께 모두 증가하는 경향을 보였다. 쌀종 첨가 식빵의 무게는 대조구보다 쌀종 첨가구가 더 높았으며 부피는 쌀종 첨가 50% 이상에서 대조구보다 더 높게 나타났다. 저장기간($25^{\circ}C$, 5일) 중 품질변화를 살펴본 결과 수분함량은 저장기간 동안 감소하였으며 쌀종 50%와 70% 첨가구는 대조구보다 높거나 유의적인 차이가 없었다. 빵 외부 표면의 곰팡이 형성을 육안으로 관찰한 결과 쌀종 첨가량이 많을수록 곰팡이 발생이 지연되어 저장성 개선효과가 있었다. 색도측정에서 저장초기 명도 L값과 황색도 b값은 대조구보다 쌀종 첨가구가 더 높았으며 적색도 a값은 쌀종 첨가구보다 대조구가 더 높게 나타났다. 쌀종 첨가 식빵의 경도는 쌀종 첨가군이 대조구보다 더 높았으나 응집성과 탄력성은 대조구가 더 높았다. 관능검사에서 맛과 전반적인 기호도는 대조구와 쌀종 50% 첨가구가 높게 평가되었다.
수용성 치자(水溶性 梔子)(Ga. jasminoides의 열매)색소(色素)(등황색)(橙黃色)를 냉수(冷水)로 추출하여 함유시킨 yeast morphology agar(Difco)에 각종 효모균류(酵母菌類)를 배양하여 그들의 균집락(菌集落) 색깔변화를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 치자배지(梔子培地)에서 증식(增殖)한 Ca. guilliermondii 와 Ca. lusitaniae 의 균집락(菌集落)은 $28^{\circ}C$에서 3일이내에 군청색(群靑色)을 띠었고, Ca. tropicalis와 Ca. viswanathii 등은 옅은 회색(灰色)을 띠었는데 Ca. viswanathii는 7일후에 군청색(群靑色)으로 변했다. Ca. krusei와 To. glabrata 등은 $1{\sim}2$주후 회색(灰色)내지 옅은 회청색(灰靑色)을 띠었고 Sa. cerevi-siae는 연두색을 띠었다. 그러나 Ca. albicans와 Ca. parapsilosis 등은 색깔변화가 없었고, 적색(赤色) 균집락(菌集落)의 Rhodotorula sp.도 변화가 없었다. 그러나 Cr. neofor-mans는 갈색(褐色) 내지 자갈색(紫褐色) 균집락(菌集落)을 형성해 다른 모든 균종(菌種)과 뚜렷하게 구별되어 기존(旣存) 선별동정배지(選別同定培地)인 caffeic acid 또는 dopamine배지(培地)를 대체할 수 있을 뿐 아니라 몇몇 Candida spp.의 특정적 색깔을 관찰할 수 있어서 치자배지(梔子培地)가 임상검체(臨床檢體)로부터 효모균종(酵母菌種)의 분리배양(分離培養)에 매우 유용하다고 생각한다.
글루타치온 생산에 필요한 ${\gamma}$-glutamylcysteine synthetase와 glutathione synthetase 효소의 활성을 위한 ATP 재생산계에 대하여 연구하였다. 글루타치온 합성용 효소를 생산하는 E. coli TG1/pDR7${\alpha}$의 최적 배양하였으며 이때 글루타치온의 생산농도는31 mg/g wet cell이었다. 빵효모를 이용한 글루타치온의 생산수율은 acetate kinase보다 낮았으나, 경제성의 면에서는 더 우수할 것으로 판단된다. ATP 재생산계로 빵효모가 Saccharomyces cerevrsiae ATCC24858보다 더 우수함을 보였다. ATP농도 5mM에서 cysteine에 대한 글루타치온의 생산 수율은 36%이었다. Cysteine의 소모에 의한 글루타치온 생산 제약을 피하기 위하여 cysteine을 반응 2시간에 추가 공급함으로써 글루타치온 생산수율을 1.91배 증가시켰다. 다양한 기질 추가 실험 결과에 의해 빵효모에 의한 ATP재생산계가 유효하고, 14mM이상의 글루타치온 농도에서는 산물저해 현상이 있는 것으로 나타났다.
무청즙액을 식물녹엽단백질의 생산과 효모의 균체생산을 위한 두가지 목적으로 이용하는 연구를 하였다. 무청즙액을 80-10$0^{\circ}C$로 가열하거나 pH를 조정하여 침전시켰을 때 침전물의 양은 모두 무청즙액 1리터당 10.0-16.5g(평균 13.5g)이었고 이 침전물의 조단백질 함량은 25-30%이었다. 단백질을 침전시켜 제거한 여액은 전당의 함량이 1.0%정도 되게 희석하여 효모 Candida utilis를 배양하였을 때 무청 여액원액 1리터당 최고 19.59의 효모균체를 생산할 수 있었다. 따라서 무청즙액 1리터로부터 생산할 수 있는 고단백질자원은 33g이었다.
Lactobacillus helveticus ATCC 55163을 MRS 및 6%, 12% 유청 배지와 각각에 효모 추출물을 1% 첨가한 유청 배지에서 배양하여 흡광도, pH, 총 산도 값을 측정하므로서 생육특성을 분석하였다. MRS 및 유청 배지에서의 대수기는 $3{\sim}21$시간으로 나타났고, 유청 배지에서의 pH는 $3{\sim}24$시간에 급격한 감소현상을, 총 산도 값은 이 시간대에 급격히 증가하는 반비례 현상을 보였다. 같은 시간대에 12% 유청 배지에 효모추출물을 1% 첨가하였을 때 다른 시험구보다 높은 생균수, 낮은 pH 값과 높은 총 산도 값을 보여 유청 농도와 효모 추출물이 균의 증식에 영향을 주었다.
고농도 카드뮴이 함유된 배지에셔 금속 결합 단백 질인 metallothioneion 유전자로 형질전환된 재조합 S. cerevtswe BZ-pJ의 생육과 카드뮴 흡착에 미치는 영향을 살펴보았다. 카드뮴 농도가 높아짐에 따라 재조합 효모의 lag phase가 비례적으로 길어졌으며 성장은 전반적으로 느려졌고 건조균체농도도 감소하는 경향을 보였다. 카드융 220 mg/L인 배지에서 카드뮴 제거 효율이 58.6%로서 최고치를 보였다. 카드뮴 배지에 구리가 10 mg/L의 구리가 첨가 될 경우 첨가되지 않은 경우보다 재조합 효모의 spe cific cadmium uptake는 더 높아졌고, lag phase 가 2 내지 4일 정도 더 짧아졌다. 10 mg/L의 구리가 첨가된 카드뮴 630 mg/L 배지에서 자란 재조합 효모는 52.6 mg $Cd^{2+}$/g dry cell을 축적하였다. 카드뮴 680 mg/L 배지에 구리의 첨가량이 11에서 33 mg/L로 증가됨 에 따라 specific cadmium upt take가 17.0에서 42.0 mg $Cd^{2+}$/L dry cell로 증가하였다. 건조균체농도, specific cadmium uptake rate, 카드뮴 제거 효율 등이 전반적으로 향상되였다. 카드융 100 mg/L에서 척응한 재조합 효모가 본배양 배지로 옮겨질 때 최단기간의 lag phase를 보였지만 가장 낮은 비성장속도를 나타내였다.
본 연구에서는 우리나라 주요 산과 섬에서 분리한 비병원성 야생효모들 중 항염 효과가 우수했던 Meyerozyma guilliermondii YJ34-2와 Rhodotorula graminis YJ36-1의 무세포 추출물들을 제조하여 대식세포 계열 RAW 264.7 세포에 대한 이들의 NO 생성 저해활성과 세포독성을 조사하였다. NO 생성 저해활성은 농도 의존적으로 높아 M. guilliermondii YJ34-2와 R. graminis YJ36-1 무세포 추출물을 1,000 mg/mL 처리 시 각각 51.6%와 81.4%를 보여 가장 높았고 RAW 264.7 세포에 대한 세포 생존율도 1,000 mg/mL 처리시 각각 88.4% (${\pm}3.1$)와 77.1% (${\pm}0.3$)로 가장 높았다. 두 효모들의 무세포 추출물 처리에 따른 prostaglandin $E_2$ 생성량은 농도 의존적으로 감소하여 각각의 무세포 추출물을 1,000 mg/mL 처리했을 때, tumor necrosis factor $(TNF)-{\alpha}$ 생성량이 59.2 (${\pm}43.1$), 73.2 (${\pm}38.1$)%로 감소하였고 prostaglandin $E_2$의 생성량도 52.8 (${\pm}1.9$), 71.2 (${\pm}3.7$)%로 감소하여 이 두 효모들의 항균활성을 검증할 수 있었다. 두 효모들의 NO 생성 저해물질 최적 생산조건을 조사한 결과 M. guilliermondii YJ34-2를 yeast extract-peptone- dextrose (YPD) 배지에 접종하여 $30^{\circ}C$에서 24시간 배양하여 얻은 무세포 추출물이 가장 높은 51.6 (${\pm}0.3$)%의 NO 생성 저해율을 보였고 R. graminis YJ36-1를 YPD 배지에 접종하여 $25^{\circ}C$에서 24시간 배양하였을 때 81.4 (${\pm}1.3$)%의 가장 높은 NO 생성 저해활성을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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