• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권1호
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• pp.34-39
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• 2016

전국에서 수집한 누룩으로부터 50점의 S. cerevisiae 균주를 분리하고 18S rRNA 유전자 영역 중 ITS 단편의 염기서열 분석을 통하여 동정하였다. 누룩에서 분리한 S. cerevisiae 균주 중 MBYK45로 명명된 균주는 대조구 균주 및 누룩에서 분리한 다른 균주들에 비해 맥아당을 이용한 균체성장 및 에탄올 생산성이 우수하였다. MBYK45 균주는 맥아당 농도 20%, 배지 pH 6.0, 배양온도 $35^{\circ}C$ 조건에서 에탄올 생산성이 $3.79{\pm}0.14g^{-1}l^{-1}h^{-1}$로 가장 우수하였고 $110.80{\pm}0.81g/l$ 에탄올을 생산하였다. 본 연구를 통하여 맥아를 원료로 하는 전통주 제조에 적합한 것으로 사료되는 S. cerevisiae MBYK45 균주를 누룩으로부터 분리하였으며 균체성장 및 에탄올 생산을 위한 최적 배양조건을 설정하였다.

• Mycobiology
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• 제44권3호
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• pp.155-161
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• 2016

The most economically important species used in a wide range of fermentation industries throughout Asia belong to Aspergillus section Flavi, which are morphologically and phylogenetically indistinguishable, with a few being toxigenic and therefore a major concern. They are frequently isolated from Korean fermentation starters, such as nuruk and meju. The growing popularity of traditional Korean alcoholic beverages has led to a demand for their quality enhancement, therefore requiring selection of efficient non-toxigenic strains to assist effective fermentation. This study was performed to classify the most efficient strains of Aspergillus section Flavi isolated from various types of traditional wheat nuruk, based on a polyphasic approach involving molecular and biochemical evaluation. A total of 69 strains were isolated based on colony morphology and identified as Aspergillus oryzae/flavus based on internal transcribed spacer and calmodulin gene sequencing. Interestingly, none were toxigenic based on PCR amplification of intergenic regions of the aflatoxin cluster genes norB-cypA and the absence of aflatoxin in the culture supernatants by thin-layer chromatography analysis. Saccharification capability of the isolates, assessed through ${\alpha}-amylase$ and glucoamylase activities, revealed that two isolates, TNA24 and TNA15, showed the highest levels of activity. Although the degrees of variation in ${\alpha}-amylase$ and glucoamylase activities among the isolates were higher, there were only slight differences in acid protease activity among the isolates with two, TNA28 and TNA36, showing the highest activities. Furthermore, statistical analyses showed that ${\alpha}-amylase$ activity was positively correlated with glucoamylase activity (p < 0.001), and therefore screening for either was sufficient to predict the saccharifying capacity of the Aspergillus strain.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권12호
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• pp.1702-1710
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• 2010

Korean traditional rice wines yakju and takju are generally brewed with nuruk as the source of the saccharogenic enzymes by natural fermentation. To improve the quality of Korean rice wine, the microorganisms in the nuruk need to be studied. The objective of this research was to improve the quality of Korean wine with the wild-type yeast strains isolated from the fermentation starter, nuruk. Only strain YA-6 showed high activity in 20% ethanol. Precipitation of Y89-5-3 was similar to that of very flocculent yeast (>80%) at 75.95%. Using 18S rRNA sequencing, all 10 strains were identified as Saccharomyces cerevisiae. Volatile compounds present in yakju were analyzed by gas chromatography-mass selective detector. The principal component analysis (PCA) of the volatile compounds grouped long-chain esters on the right side of the first principal component, PC1; these compounds were found in yakju that was made with strains YA-6, Y89-5-3, Y89-5-2, Y90-9, and Y89-1-1. On the other side of PC1 were short-chain esters; these compounds were found in wines that were brewed with strains Y183-2, Y268-3, Y54-3, Y98-4, and Y88-4. Overall, the results indicated that using different wild-type yeast strains in the fermentation process significantly affects the chemical characteristics of the glutinous rice wine.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권9호
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• pp.1461-1466
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• 2013

본 연구에서는 과일(무화과, 키위, 파인애플)에서 추출한 단백질분해 조효소와 전통발효제(개량누룩, 전통누룩, 메주, 입국)에서 추출한 단백질분해 조효소의 특징을 비교하였다. 전통발효제에서 추출한 단백질분해 조효소는 과일에서 추출한 단백질분해조효소보다 높은 온도($70^{\circ}C$), 높은 염 내성(1~3%), 그리고 낮은 pH(3~6)에서 활성을 보였다. 같은 조건에서 활성을 비교하였을 때, 바이오 누룩>입국>전통누룩>무화과>파인애플>메주>키위 순으로 활성이 높았다. 이러한 결과는 과일에서 추출한 단백질분해 조효소보다 전통발효제에서 추출한 단백질분해 조효소의 활성이 우수하고 고온, 산성, 그리고 염의 조건에서도 활성이 저하되지 않으므로, 소시지나 치즈 제조 등의 다양한 식품산업에 이용될 수 있는 가능성을 보여준다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제26권2호
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• pp.125-140
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• 2016

We analyzed the cultural characteristics of isolated brewing fungi for developing fermentation starters. In a previous study, we collected 87 domestic nuruk, from which 481 fungi strains were isolated and 11 were selected showing improved productivity. After culturing these 11 fungi strains in several types of media, temperatures, carbon and nitrogen sources, Rhizopus sp. grew well in MEA, ME20S, PDA medium while Aspergillus sp. grew well in ME20S and YES. Both Rhizopus sp. and Aspergillus sp. survived well at optimal growth temperatures of 30 and $37^{\circ}C$. Rhizopus sp. utilized lactose, glucose and peptone sources while Aspergillus sp. utilized glucose, mannose, fructose and yeast extract sources. ${\alpha}-Amylase$ activity was excellent in L. ramosa CN044, R. oryzae 82-7(MEB), R. oryzae CN174 and A. oryzae 58-11(WEB) culture extracts. This study suggests that R. delemar 26-4, 58-8 and A. oryzae 78-5, 37-7 might be appropriate fungi strains for fermentation starters based on development of large fungi bodies and their good enzyme activities.

• 동아시아식생활학회지
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• 제27권3호
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• pp.348-363
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• 2017

We analyzed the mixed culture characteristics of isolated brewing fungi obtained from Korean traditional nuruk for their development as fermentation starters. In a previous study, we selected appropriate fungi strains based on their large fungi bodies and strong enzyme activities. These fungi strains were mixed cultured under various combination of ratios, pHs and temperatures. As a result, total acidities of R. delemar mixed culture media were higher than those of A. oryzae cultured at $20^{\circ}C$ and $37^{\circ}C$. The pHs of A. luchuensis 34-1 and A. oryzae 37-7 as well as R. delemar 58-8 and A. oryzae 37-7 mixed culture media gradually increased with the culture period. On the contrary, total acidities of the mixed culture media gradually decreased. ${\alpha}-Amylase$ activities of R. delemar 26-4 and R. oryzae 82-7 mixed culture media were strong at $20^{\circ}C$ and pH 4, glucoamylase activities of R. delemar 58-8 and A. oryzae 37-7 were strong at $37^{\circ}C$, pH 3 and 1:2 ratio, and acidic protease activities of R. delemar 26-4 and A. oryzae 78-5 were strong at $20^{\circ}C$, pH 4 and 1:4 ratio. This study provides the optimal mixed culture conditions for fermentation starters based on changes in pH and total acidity, favorable enzyme activities, and fungi varieties.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권7호
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• pp.877-884
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• 2022

Probiotics are microorganisms that can benefit host health when ingested in a live state, and lactic acid bacteria are the most common type. Among fungi, Saccharomyces boulardii (SB) is the only strain known to have a probiotic function with beneficial effects on colitis; however, information on other probiotic yeast strains is limited. Therefore, this study aimed to discover yeast strains expressing intestinal anti-inflammatory activities by exhibiting probiotic properties in dextran sodium sulfate (DSS)-induced colitis mice model. Nuruk (Korean traditional fermentation starter) containing various microbial strains was used as a source for yeast strains, and S. cerevisiae 28-7 (SC28-7) strain was selected with in vitro and in vivo characteristics to enable survival in the intestines. After 14 days of pretreatment with the yeast strains, DSS was co-administered for six days to induce colitis in mice. The results revealed that the disease activity index score was lowered by SC28-7 treatment compared to the DSS group, and the colon length and weight/length ratio were recovered in a pattern similar to that of the normal group. SC28-7 administration significantly reduced the secretion of pro-inflammatory cytokines in the serum and modified the mRNA expression of inflammatory cytokines (interleukin-1β, transforming growth factor-β, and interferon-γ) and proteins involved in gut barrier functions (mucin 2, mucin 3, zonula occludens-1, and occludin) in colon tissues. These results indicate that SC28-7 attenuates DSS-induced colon damage and inflammation, supporting its future use as a probiotic yeast for treating and preventing intestinal inflammatory diseases such as inflammatory bowel disease.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권6호
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• pp.892-902
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• 2014

유용 양조용 효모를 선정하기 위해, 효모의 알코올 생성능을 조사한 결과, Y268 효모가 알코올 생성능이 가장 높았으며 그 중, 0.3% 접종한 효모를 최종 선정하여 사용하였다. 2종류의 양조용 곰팡이(A. luchuensis 34-1, Lich. ramose CN042)와 2종류의 쌀 품종(추청미, 한아름)으로 제조한 4종류 쌀누룩의 특성을 분석한 결과, 쌀 품종에 관계없이 A. luchuensis 34-1 균주의 이화학적 특성이 우수하였고, 균주별 및 쌀 품종별로 제조된 4종류 누룩의 유기산과 유리아미노산을 분석한 결과에서 주요 유기산은 citric acid와 malic acid로 분석되었다. 유리 아미노산은 각각 25~28개로 구성되어 있으며, 균주별과 쌀 품종별에 따라 차이를 보였다. 균주별로 제조한 쌀누룩의 배합비율을 달리하여 4가지 조합(A. luchuensis 34-1: Lich. ramose CN042=1:0, 0:1, 1:1, 1:3)과 2종류 쌀 품종으로 빚은 탁주의 발효기간에 따른 특성을 분석한 결과, 누룩의 배합비율과 쌀 품종에 따라 이화학적 특성 차이를 보였고, 알코올 함량은 발효 6일째 16%로 가장 높았다. 제조한 탁주의 유기산과 유리 아미노산 분석 결과, 전체 7종류 이상의 유기산이 검출되었으며, 주요 유리 아미노산은 arginine, citrulline이었고, 누룩의 배합비율과 쌀 품종에 따라 차이가 있었다. 탁주의 관능특성을 비교한 결과, 전반적인 기호도는A. luchuensis 34-1 누룩의 함량이 높을수록 높은 기호도를 보였고, 누룩 배합비율별로 비교했을 때는 쌀 품종에 관계없이 1:1 비율로 제조한 탁주가, 쌀 품종별로 비교했을 때는 한아름으로 제조한 탁주의 선호도가 더 우수한 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.373-378
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• 2010

우리술의 주질개선 및 현장 실용화기술을 개발하기 위해 술 담금의 기본재료인 누룩의 규격화 및 품질향상 연구가 필요하다. 이와 같은 요구에 부응하기 위해, 누룩에 생육하는 우수 양조미생물의 분리 발굴, 균주개량 및 보존관리 등 우리 고유의 양조미생물 자원을 확보하고 활용함으로써 다양한 종류의 누룩 제조가 가능할 것으로 여겨진다. 따라서, 본 연구는 충청지역에서 시판되고 있는 누룩을 수집하여 희석평판 배양법으로 174개 균주를 분리하여 효소활성 검정을 통하여 효소 활성이 높은 균주를 다수 분리하였다. 분리된 곰팡이를 대상으로 액화력 및 당화력 등의 효소학적 특성을 조사하였고, 선발된 활성균주의 동정을 위해 genomic DNA상의 ITS(Internal Transcribed Spacer) 부위의 염기서열을 분석한 결과 Aspergillus sp.(4균주), Rhizopus sp.(4균주), Rhizomucor sp.(2균주), Mycocladus sp.(2균주)으로 동정되었다. 밀기울을 사용한 고체배양에서 액화력, 당화력 및 산 생성능을 검토한 결과, Rhizopus sp. CN084, CN174, Aspergillus sp. CN161와 Mycocladus sp. CN042 균주가 효소활성이 높은 것으로 나타났으며 Aspergillus sp. CN010, CN161, Rhizopus sp. CN105, CN168 균주와 Rhizomucor sp. CN088 균주는 산 생성능이 우수한 것으로 나타났다. 따라서 이들 균주가 양조를 위한 누룩의 원료 균주로서 사용될 경우 단일 누룩제조가 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권1호
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• pp.76-82
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• 2009

본 연구에서는 발효과정 중 누룩의 일반성분 및 효소 활성변화를 측정하고, 단백질의 분해정도와 밀 단백질에 민감한 환자의 혈청과 반응성을 관찰하였다. 누룩의 수분함량은 발효 1일 24.20%였으며 발효가 진행됨에 따라 미생물의 이용과 증발로 인해 감소되어 발효 15일에는 13.60%를 나타내었다. 누룩 발효 중 총당과 환원당의 함량은 발효시간이 경과함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 누룩의 발효 초기 조단백질 함량은 1.58%였으나 발효가 진행됨에 따라 다소증가하여 발효 15일에는 2.05%로 나타났다. 또한 누룩의 조지방 함량은 발효 초기 1.32%였으며 발효 15일에는 2.24%로 다소 증가함을 나타내었다. ${\alpha}$-Amylase 활성은 발효 초기 1,416.67 U/g에서 발효 15일에는 2,833.00 U/g으로 급격히 증가하였으며, glucoamylase 활성은 발효 초기 497.90 U/g에서 발효 10일 경과 후 705.40 U/g으로 최대 활성을 보였으나 그 후 완만한 감소를 나타내었다. 누룩의 산성 protease 활성은 발효 초기에는 검출되지 않았으나 발효 10일에 75.00 U/g으로 급격히 증가하기 시작하여 발효 15일에는 327.00 U/g에 도달하였으며 중성 protease 활성도 발효 10일에 90.00 U/g으로 급격히 증가하기 시작하여 15일에는 354.00 U/g로 검출되었으며 이후에도 계속 증가하였다. 반면에 알칼리성 protease 활성은 검출되지 않았다. 발효가 진행됨에 따라 누룩 중 고분자 단백질이 각종 미생물에 의해 분해되어 저분자의 펩타이드 밴드가 생성되었으며 밀 민감성 환자의 혈청과 반응하는 밴드도 점차 감소하여 발효 15일에는 거의 검출되지 않았으므로 누룩 중 밀 단백질의 항원성이 감소하였음을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구를 통해 누룩은 영양학적 측면뿐만 아니라 효소학적 측면의 장점까지 겸비한 효율적인 한국 고유의 발효 식품용 스타터(starter)로써 전통주 제조에 필수적이며, 누룩의 고분자 단백질이 발효에 의해 저분자 펩타이드로 분해됨을 확인함으로써 밀 민감성 환자들을 위한 다양한 가공식품용 소재로 활용이 기대된다.