본 연구의 목적은 상업적으로 사용하기 위하여 혈전용해효소를 생성하는 세균인 MK-15를 분리하고 동정하는 것이다. 먼저 세균 MK-15는 자연 발효된 콩으로부터 농화분리하였으며, 이 세균에 대한 형태학적 및 다양한 생리학적 특성 조사를 실시하였다. MK-15의 배양 상등액으로부터 혈전용해효소 활성을 fibrin plate 방법으로 solid fibrinolytic activity를 측정하였다. 그 결과, 콩배지에서 자란 MK-15의 혈전용해활성은 대조군으로 사용된 plasmin의 혈전용해활성에 비하여 약 2.5배 높았다. 16S rRNA를 분석한 결과 균주 MK-15는 Bacillus subtilis 군과 99.9% 유사성을 나타내었다. 따라서, 이 세균은 Bacillus sp. MK-15로 명명하였으며. 균주 MK-15는 GenBank에 [DQ163021]로 등록하였다.
고품질, 기능성 청국장 제조를 위한 균주 개발 연구의 일환으로, 재래식 청국장으로부터 생육이 빠르며, 면역증강활성이 우수한 JB-1 균주는 Bacillus pumilus 로 확인되었으며 Bacillus pumilus KCTC 10461BP로 균주기탁 되었다. JB-1으로 발효시킨 청국장은 관능성과 영양성이 우수하며 물추출물 2mg/ml의 농도에서 410% 정도의 면역세포 증식율을 나타내었으며, 산업적 규모의 6 kg 의 대두증자에 20 ml 배양액을 접종함으로서 16시간 이내에 저이취와 높은 생균수 및 아미노산 함량의 청국장 제조가 가능함을 확인하였다.
현재까지 젖산 발효 음료는 우유나 혹은 그 관련 제품을 이용하여 제조하였으나 쌀을 액화 혹은 당화시켜 젖산균을 증식시키므로서 기호성 있는 젖산 발효제품 생산 가능성을 확인하였다. 멥쌀을 12시간 침지 후 총 흡수량이 무게비율로 쌀:물이 1:1이 되게 하여 $121^{\circ}C$에서 20분 살균 후 액화 효소인 ${\alpha}-amylase$를 작용시켜 액화한 후 이 액에 Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantarum를 단독으로 혹은 혼합하여 접종한 후 배양하여 쌀을 이용한 젖산 발효 제품을 얻었다. 제품의 관능검사 결과 최적 pH는 3.7 부근으로 발효시작 후 18시간이 소요되었으며 젖산균은 세 균주를 혼합하는 것이 가장 좋았으나, L. plantarum과 가장 관계가 깊었다. Skim milk는 젖산 발효를 촉진하나 제품의 관능검사 결과 열등하였고 호상보다는 액상(쌀1 : 물3) 제품이 우수하였다.
남은 음식물을 기질로 생균사료를 생산하기위하여 고온성 세균에 의한 호기적 액체 발효가 시도되었다. 토양이나 남은 음식물들로부터 11종의 고온성 세균이 $55^{\circ}C$에서의 진탕배양에 의해 분리되었다. 이들 분리균 들의 기질분해능을 평가하기위해 배양액 중에서의 ${\alpha}-amylase$ 와 protease효소역가를 측정 비교하였다. 이 결과 6종의 세균이 선택되었고 남은 음식물 기질 적응력을 높이기 위해 반복 배양을 실시하였다. 발효말기에서의 생균농도는 대부분 $3{\sim}7{\times}10^9/ml$에 이르렀다. 이들 중 B3, B6가 가장 높은 효소역가를 나타냈다. B3, B6, 그리고 분양받은 균주인 Bacillus Stearothermophillus를 2L-jar fermenter를 이용해 혼합발효시킨 결과발효개시 8시간 내에 생균수가 $1.4{\times}10^{10}/ml$에 이르렀다.
습식 쌀가루의 제분과정 중에서 유해 미생물의 증식을 억제하기 위하여 침지공정이나 세척공정에 사용되는 물에 천연살균제인 쌀뜨물발효액 혹은 화학살균제인 chlorine dioxide (CD)와 sodium benzoate (SB)를 각각 첨가하여 침지공정이나 세척공정 중 쌀에 잔류 미생물의 증식억제 정도를 파악하였다. 또한 원료 쌀의 잔류 미생물을 제거하기 위하여 침지공정 전과 후 세척 횟수별 잔류 미생물의 제거 정도를 파악하였다. 쌀뜨물발효액, CD, 혹은 SB는 백미 내 잔류 가능성이 있는 잠재적 위해 세균들로 선정된 S. typhimurium, E. coli, 그리고 B. cereus 표준균주들에 대하여 액체배양액 내에서 각각 첨가된 농도가 증가함에 따라서 이들 살균제들의 항균력이 비교적 급격히 증가하는 경향을 나타내었으며, 쌀뜨물발효액이나 SB와 비교하였을 때 CD가 액체배양액 내에서 가장 높은 항균 효과를 나타내었다. 또한 쌀뜨물발효액, CD, 혹은 SB는 침지과정 중에 각각 첨가된 농도가 증가하면서 백미 내 잔류세균에 대하여 이들 살균제들의 항균력이 증가하는 경향을 나타내었다. 그러나 이러한 현상은 위에서 언급한 S. typhimurium, E. coli, 그리고 B. cereus 표준균주들에 대하여 액체배양액 내에서 이들 천연살균제와 화학살균제들이 나타낸 항균력보다 낮게 나타났다. 한편 백미 검체의 침지 전과 후 세척 횟수에 따른 백미 잔류 세균의 제거효과는 백미 검체를 침지하지 않고 세척하였을 때가 가장 높은 효과를 나타내었다. 그리고 세척을 한 후 침지를 시켰을 때는 세척 횟수가 증가하여도 잔류 세균의 수가 비슷한 정도로 나타났다. 그러므로 결론적으로 백미의 살균 및 제균 방법으로는 살균제에 의한 살균방법보다는 물 등으로 세척하여 잔류 세균을 제거하는 것이 보다 안전하고 효율적인 방법이 될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 조미용 저염된장을 개발하기 위해 정미성과 안전성이 우수한 고초균과 황국균을 이용하여 쌀 및 콩 발효액을 제조하고 숙성시키면서 이에 따른 장류 적용 특성을 분석하고 이를 조미용 저염된장에 적용하고자 하였다. 선별된 균주 3종을 이용하여 쌀과 콩의 발효물을 제조하였고 숙성기간에 따른 품질특성 변화를 확인하였다. 그 결과 쌀, 콩 발효물 모두 숙성기간에 따라 pH는 감소하고 적정산도, AN, 총당 및 환원당은 증가하는 경향을 보였으며 염도와 수분은 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이 결과 콩, 쌀발효물의 발효 균주 및 숙성기간은 AN, 총당, 환원당 증가를 보인 균주 및 기간으로 선정하였다(콩: SRCM102487 및 3주, 쌀: SRCM104466 및 6일). 숙성로 선정하였다. 최종 선발된 균주와 대조구의 균주를 이용하여 각 발효물을 제조, 혼합한 후 조미저염된장을 제조한 후 특성을 비교하였다. 된장의 이화학적 특성인 pH와 적정산도, 염도는 유의적인 차이가 없으며, 아미노산성 질소 함량은 선발된 균주를 이용한 된장이 더 높은 함량을 보여주었다. 선발된 균주를 이용한 된장의 유기산은 citric acid와 lactic acid가 주요 유기산으로, 유리당은 glucose가 주요 유리당으로 나타났다. 된장의 유리아미노산 함량은 선발된 균주를 이용한 된장이 지미, 고미, 감미를 나타내는 아미노산 성분의 함량이 더 높은 결과를 보여주었다. 핵산관련물질은 hypoxanthine, inosine, IMP, AMP 순으로 높게 나타났으며, 선발된 균주를 이용한 된장이 IMP를 제외하고 나머지 3가지 물질 중에서 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. 이와 같이 쌀과 콩을 선발된 균주로 발효하여 이를 된장에 적용하였을 때 다양한 아미노산과 핵산물질로 인해 된장의 풍미를 증진시키고 산업적으로 적용가능한 조미저염된장 제조가 가능할 것으로 판단되었다.
참치액 소스를 가공할 때 가쓰오부시(가다랑어 훈연 숙성) 열수 추출물을 주원료로 사용하며, 이때 부산물로 생산되는 가쓰오부시 단백질을 이용하여 가수 분해산물인 peptide 강화소재를 제조하며 이를 젖산발효를 통한 기능성 물질 GABA가 증진된 기능성 발효소재를 개발하였다. 황칠나무 추출물 25%에 glucose 2%, skim milk 1%를 첨가한 제한배지에서 1차 고초균 발효 1일 동안 B. subtilis HA의 생균수는 8.83 log CFU/mL로 크게 증가하였고, pH 7.53과 산도 0.06%를 나타내었다. 고초균 발효물의 protease 활성은 발효 전 1.55 unit/mL에서 발효 후 102.22 unit/mL로 크게 증가하였고, 이에 가쓰오부시 부산물을 10% 첨가하여 60℃에서 3시간 동안 단백질 분해한 결과 tyrosine 함량이 분해 전 72.94 mg%에서 분해 3시간 후 156.85 mg%로 2배 이상 증가하였다. 고초균 발효물을 이용하여 가수분해시킨 가쓰오부시 단백질 분해물에 추가적으로 MSG 10%, glucose 3%, yeast extract 0.5%를 첨가하여 정치배양으로 젖산균 발효를 수행하였다. L. plantarum KS2020의 생균수는 0일 차 7.65 log CFU/mL에서 발효 7일 차 9.33 log CFU/mL까지 크게 증가하였고, B. subtilis HA의 생균수는 0일 차 5.98 log CFU/mL에서 1일 차부터 생균수가 검출되지 않았다. 젖산균 발효물의 pH 및 산도의 변화는 0일 차 pH 7.14, 산도 0.19%에서 1일 차에 pH는 5.77로 감소하고 산도는 1.92%로 증가한 후 발효 3일 차에 산도는 0% 및 pH 8.00 이상을 나타내었다. 젖산발효 1일 차부터 GABA의 전환이 보이면서 발효 3일 차에 고농도 GABA 생성을 나타내었다. GABA 및 glutamic acid의 함량을 HPLC로 분석한 결과, GABA의 함량은 3,139.58 mg/100 g으로 매우 높은 값을 나타냈으며, glutamic acid의 함량은 83.44 mg/100 g이었다. 결과적으로 황칠나무 추출물을 이용한 고초균 발효물을 효소원으로 이용하여 가쓰오부시 부산물의 단백질을 효과적으로 고온에서 단기간에 분해하여 peptide를 생성시켰으며, 연속적으로 젖산발효를 통해 약 3.1%의 GABA가 생성되었다. 최종 가쓰오부시 단백질의 가수분해물을 이용한 젖산균 발효물은 산도가 0%이며 풍미, probiotics, peptides, 고농도 GABA를 함유한 복합 기능성 발효소재로써 소스 등 다양한 식품의 건강소재로 활용이 기대된다.
해삼은 고형분의 50% 이상이 단백질이며, 그 외 기능성 물질로써 사포닌, 뮤코다당류 등 다양한 생리활성 물질들을 보유하고 있다. 해삼 성분을 미생물의 효소로써 분해하기 위해 Bacillus 및 유산균 유래 각종 효소의 활성을 분석하였다. 분석된 균주 중에서, B. subtilis K26은 protease의 활성과 xylanase의 활성이 가장 높았으며, cellulase의 활성도 비교적 높은 것으로 나타났다. 따라서 해삼과 정제수를 동일 비율로 혼합하고 멸균한 후 B. subtilis K26를 접종하여 발효를 실시하였다. 그 결과 1.5-7.5시간에서 가장 높은 잔존 아미노산의 함량이 평가되었으며, 잔류고형분도 비교적 낮게 나타났고, 발효취도 적게 나타났다. 발효해삼분말을 부탄올로 추출하여 사포닌 함량을 측정한 결과 1.12 mg/g로 나타났다. Chondroichin sulfate 함량은 5.11 mg/g 생해삼으로 평가되었으며, 총 폴리페놀 함량은 6.95 mg gallic acid equivalent/g 생해삼, 총 플라보노이드 함량은 3.69 mg quercetin equivalent/g 생해삼 등으로 평가되었다. 발효해삼의 항산화효능은 0.59 mg ascorbic acid equivalent/g 생해삼으로 항산화능력이 우수한 것으로 평가되었다. 다른 한편으로 발효해삼액의 DNA 손상 보호효과는 발효액의 농도 의존적으로 생성되었으며, 매우 저 농도에서 매우 우수한 효과가 있는 것으로 평가되었다. 이상의 결과로 볼 때, 해삼발효액은 아미노산, 사포닌, 페놀류, 콘드로이친 황산, 플라보노이드류 등에 기인하여 우수한 항산화능력과 DNA 손상 방지능력이 있는 것으로 제의된다. 따라서, B. subtilis K26의 발효해삼액은 인체에 있어서 산화억제, 면역증강 및 근 개선 식품으로 가능성이 높은 것으로 추정된다.
본 연구에서는 한약재를 Lactobacillus속 균주로 발효시켜 기능성물질을 확인하고자 하였다. 선행연구를 통해 선별한 발효에 사용한 10가지 한약은 100% methanol로 추출하여 Lactobacillus속 균주와 MRS배지를 첨가하여 사용하였고 발효 후 ethyl acetate로 추출하여 사용하였다. 10가지 중 붉나무를 Lb. brevis KCTC 3498로 발효하고 ethyl acetate로 추출한 추출물에서 마우스 해마 유래 세포주인 HT22 세포에서 glutamate로 유발된 산화적 손상으로부터 세포 보호효과가 우수했으며, 이는 heme oxygenase-1 단백질 발현에 의한 것 임을 밝혔다. 또한, 뇌세포 보호에 heme oxygenase-1 발현의 주요 기전인 Nrf2 핵 내의 전사와 직접적인 연관이 있음을 확인하였다. 붉나무의 발효 전과 후의 항균, 항산화 효과 비교 실험에서는 붉나무를 Lb. plantarum subsp. plantarum KCTC 3108, Lb. fermentum KCTC 3112, Lb. brevis KCTC 3498 균주로 각각 발효한 한약재는 발효 전보다 항산화 활성이 높아지거나 비슷한 수준으로 나타났다. Lb. plantarum subsp. plantarum KCTC 3108, Lb. casei KCTC 3109로 발효한 붉나무 발효액과 ethyl acetate 여액층은 Bacillus subtilis PCI 219, Escherichia coli KCTC 1682, Shigella flexneri KCTC 2517, Vibrio parahaemolyticus KCTC 7471, Pseudomonas aeruginosa KCTC 2004에 모두 항균활성을 보였다. 붉나무를 Lb. brevis KCTC 3498로 발효하여 ethyl acetate로 추출한 추출물은 B. subtilis PCI 219, E. coli KCTC 1682, S. flexneri KCTC 2517, V. parahaemolyticus KCTC 7471 균주에서 발효한 추출물이 단순 붉나무 추출물보다 높은 항균활성을 보였다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.