KR101477696B1 - Novel Lactobacillus sp. for brown rice fermentation and brown rice fermentation method using thereof - Google Patents

Novel Lactobacillus sp. for brown rice fermentation and brown rice fermentation method using thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101477696B1
KR101477696B1 KR1020130114650A KR20130114650A KR101477696B1 KR 101477696 B1 KR101477696 B1 KR 101477696B1 KR 1020130114650 A KR1020130114650 A KR 1020130114650A KR 20130114650 A KR20130114650 A KR 20130114650A KR 101477696 B1 KR101477696 B1 KR 101477696B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
brown rice
strain
gaba
fermentation
kfcc11545p
Prior art date
Application number
KR1020130114650A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140092740A (en
Inventor
김정환
이강욱
박지영
Original Assignee
경상대학교산학협력단
농업회사법인 거창한쌀(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경상대학교산학협력단, 농업회사법인 거창한쌀(주) filed Critical 경상대학교산학협력단
Publication of KR20140092740A publication Critical patent/KR20140092740A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101477696B1 publication Critical patent/KR101477696B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L7/00Cereal-derived products; Malt products; Preparation or treatment thereof
    • A23L7/10Cereal-derived products
    • A23L7/104Fermentation of farinaceous cereal or cereal material; Addition of enzymes or microorganisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L27/00Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L27/20Synthetic spices, flavouring agents or condiments
    • A23L27/21Synthetic spices, flavouring agents or condiments containing amino acids
    • A23L27/22Synthetic spices, flavouring agents or condiments containing amino acids containing glutamic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 현미 발효용 락토바실러스 속 신균주를 동정하고 이를 이용하여 현미를 발효시키는 발효 현미 제조방법에 관한 것이다. 본 발명인 현미 발효용 락토바실러스 속 신균주 및 이를 이용한 발효 현미 제조방법을 이용하면 현미 발효시 상당 기간동안 유산균과 효모의 생존이 가능하여, 현미에서 기존에 없었던 기능성 물질의 생산이나 생산양 증가가 가능하며, 특히 GABA(gamma-aminobutyric acid)의 생성이 현저히 증가하는 효과가 발휘된다. GABA는 진정효과, 항스트레스 효과 및 혈압, 신장 기능 정상화 작용 및 혈중 콜레스테롤 및 중성지방 증가 억제, 비만, 시력 증진과 같은 다양한 생리적 메커니즘의 조절이 가능하다는 보고가 있는바, 본 발명인 발효 현미 제조방법을 이용한다면 다양한 의약품, 건강 보조 식품 및 기능성 음료 등의 개발에 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 락토바실러스 속 신균주를 이용하는 경우 저농도의 글루탐산의 첨가만으로도 GABA 고함유 발효 현미 생산이 가능함으로써, 간단하면서도 경제적인 기능성 발효 현미 대량생산에 유용하게 사용될 수 있다.The present invention relates to a method for producing fermented brown rice by identifying a new strain of Lactobacillus genus for brown rice fermentation and fermenting brown rice using the same. Using the novel strain of Lactobacillus genus for the brown rice fermentation of the present invention and the fermented brown rice manufacturing method using the same, it is possible to survive the lactic acid bacteria and the yeast for a considerable period of time in the brown rice fermentation, Particularly, the effect of significantly increasing the production of gamma-aminobutyric acid (GABA). GABA has been reported to be capable of controlling various physiological mechanisms such as sedation effect, antistress effect and blood pressure, normalizing function of renal function, suppression of increase of blood cholesterol and triglyceride, obesity, and visual acuity improvement. It would be useful for the development of various medicines, health supplements and functional beverages. In addition, when the strain of the present invention is used as a strain of the genus Lactobacillus, it is possible to produce a GABA high-content fermented brown rice only by adding glutamic acid at a low concentration, so that it can be used for simple and economical functional fermented rice mass production.

Description

현미 발효용 락토바실러스 속 신균주 및 이를 이용한 발효 현미 제조방법{Novel Lactobacillus sp. for brown rice fermentation and brown rice fermentation method using thereof}(Novel Lactobacillus sp. ≪ RTI ID = 0.0 > l. ≪ / RTI > for brown rice fermentation and brown rice fermentation method using thereof}

본 발명은 현미 발효용 락토바실러스 속 신균주를 동정하고 이를 이용하여 현미를 발효시키는 발효 현미 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing fermented brown rice by identifying a new strain of Lactobacillus genus for brown rice fermentation and fermenting brown rice using the same.

일반적으로, 벼를 먹기 좋고 보기에 좋게 하기 위하여 왕겨와 쌀겨층을 깍아내는 과정을 도정이라고 하는데, 현미는 벼의 왕겨층만 제거시킨 것으로 종피, 과피, 배유의 3부분으로 이루어져 있으며, 백미에 비하여 비타민, 무기질 등의 미량영양소 함량이 높고 섬유소가 풍부하여 성인병 예방에 유용한 건강식품 소재로 각광받고 있다. 또한, 현미는 체내 불균형한 영양소를 조절해 주고 뼈를 튼튼하게 하며 대장에서의 발효과정에서 낙산이 생겨 대장암의 발생을 억제시키며 혈중 콜레스테롤을 낮추어 주는 등 우리 몸에 꼭 필요한 영양분이 천연적으로 혼합되어 있다. In general, the process of shredding rice husks and rice bran layers to make them look good and eat rice is called rice bran. The brown rice is the rice bran layer only, which is composed of three parts: seed bran, perilla, and endosperm. Vitamins, minerals and other nutrients are high in content of fiber is rich in the prevention of adult diseases is a health food material has been attracting attention. In addition, brown rice regulates unbalanced nutrients in the body, strengthens the bones, nourishes in the process of fermentation in the colon, inhibits the development of colorectal cancer, lowers the cholesterol in the blood, .

그러나 현미는 체내에서의 소화흡수력이 떨어져 현미를 발효시키는 발효 현미가 건강식품으로 널리 애용되고 있다. 한편, 현미를 발효시키면 현미에서 이전에 없던 기능성 물질이 생산되거나 그 생산양이 증가할 수 있다. 그 대표적인 물질이 GABA(gamma-aminobutyric acid)이다.However, brown rice has a weak absorption of digestion in the body, fermented brown rice fermented brown rice is widely used as a health food. On the other hand, if brown rice is fermented, functional materials that have not been previously found in brown rice may be produced or the amount of production thereof may increase. Its representative material is gamma-aminobutyric acid (GABA).

GABA는 감마아미노부티르산(gamma-aminobutyric acid)의 약자로, 식물계에서는 널리 존재하고 있다는 것이 오래전부터 알려져 있었으나, 동물에서는 뇌 속에 존재한다는 것이 1950년대에 처음 알려지기 시작하였다. 글루탐산에서 생합성되는 것으로 확인되고 있으며, 신경흥분을 억제하는 작용이 있고, 진정효과, 항스트레스 효과 및 혈압, 신장 기능 정상화 작용이 있는 것으로 밝혀져 있다. 이 같은 GABA는 억제계 신경전달물질로서 중추신경계에서 중요한 역할을 담당하고 있어, 뇌혈류 개선 등 뇌 대사 개선을 위한 약으로 개발되기도 하였다.GABA is an abbreviation of gamma-aminobutyric acid. It has been known for a long time that it exists widely in the plant kingdom, but it was first known in the 1950's that it exists in the brain in animals. It has been confirmed that it is biosynthesized in glutamic acid, and has an action to suppress nerve excitement, and has a sedative effect, antistress effect, blood pressure, and renal function normalizing action. These GABAs play an important role in the central nervous system as inhibitory neurotransmitters and have been developed as drugs for improving brain metabolism, such as improving cerebral blood flow.

동물의 경우 중추신경계의 주된 억제성 신경전달 물질로 전체 신경전달물질 중 약 30%를 차지하고 있으며, 다른 신경 전달 물질에 비하여 약 200-1000배의 고농도로 존재한다고 알려져 있다. GABA는 비단백 아미노산으로 전구체인 glutamate를 이용하여 glutamate decarboxylase (GAD)의 효소의 활성에 의하여 생성된다. GABA는 중추신경계의 중요 신경전달물질로 작용할 뿐만 아니라 혈중 콜레스테롤 및 중성지방 증가 억제, 비만, 시력 증진과 같은 다양한 생리적 메커니즘의 조절에 관여한다는 보고와 함께 성장 호르몬 조절에도 관여한다고 알려져 있어 매우 많은 관심을 받고 있는 물질이다. 특히 현미를 발효시킬 경우, 다양한 효소에 의하여 GABA 등의 기능성 성분들이 증가하는 것으로 알려져 있다.In animals, it is the main inhibitory neurotransmitter of the central nervous system, accounting for about 30% of total neurotransmitters, and is known to exist at a high concentration of about 200-1000 times that of other neurotransmitters. GABA is a non - amino acid that is produced by the activity of glutamate decarboxylase (GAD) enzyme using glutamate, a precursor. GABA is not only an important neurotransmitter in the central nervous system, but also involved in the regulation of various physiological mechanisms such as inhibition of blood cholesterol and triglycerides, obesity, and visual acuity, and is involved in the regulation of growth hormone. It is the substance that is received. Especially, when fermenting brown rice, it is known that functional components such as GABA are increased by various enzymes.

따라서 현미 발효 조건을 설정하고 이러한 조건 하에서 현미를 효과적으로 발효시킬 수 있는 신균주의 개발은 의약품, 건강 보조 식품 및 기능성 음료 등에 활용도가 높을 것으로 예상되어, 이러한 신균주의 개발이 요구되는 실정이다.Therefore, it is expected that the development of new strains capable of effectively fermenting brown rice under these conditions by establishing the conditions of brown rice fermentation will be highly applicable to pharmaceuticals, health supplements and functional beverages, and development of such new strains is required.

1. 대한민국 공개특허 제10-1991-0011168호1. Korean Patent Publication No. 10-1991-0011168 2. 대한민국 공개특허 제10-1984-0000640호2. Korean Patent Publication No. 10-1984-0000640 3. 대한민국 공개특허 제10-2011-0107011호3. Korean Patent Publication No. 10-2011-0107011

본 발명의 목적은 현미 발효 조건을 설정하고 이러한 조건 하에서 현미를 효과적으로 발효시킬 수 있는 신균주를 동정하여 제공하는 것이다.An object of the present invention is to identify and provide novel strains capable of effectively fermenting brown rice under these conditions by setting conditions for fermentation of brown rice.

본 발명의 다른 목적은 상기 신균주를 이용하여 발효 현미를 제조하는 최적의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optimum method for producing fermented brown rice using the new strain.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 신균주를 이용하여 기능성 물질인 GABA 함유량이 증대된 발효 현미 대량생산 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a fermented brown rice mass production method in which the content of GABA, which is a functional substance, is increased by using the new strain.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 식품 발효능이 있는 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .) KFCC11545P 균주를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a food-effective Lactobacillus ( Lactobacillus sp . ) KFCC11545P strain.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 식품은 현미일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the food may be brown rice.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 균주는 현미를 발효시켜 GABA(gamma-aminobutyric acid) 생성량을 증가시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the strain may ferment brown rice to increase the amount of GABA (gamma-aminobutyric acid) produced.

또한, 본 발명은 (a) 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .) KFCC11545P 균주를 배양하는 단계; 및 (b) 상기 배양된 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .) KFCC11545P 균주를 현미에 접종하여 발효시키는 단계를 포함하는 발효 현미 제조방법을 제공한다.The present invention also relates to a pharmaceutical composition comprising (a) Lactobacillus sp . ) Culturing a strain of KFCC11545P; And (b) culturing the cultured Lactobacillus genus sp . ) A step of inoculating a strain of KFCC11545P into brown rice and fermenting the fermented brown rice.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .) KFCC11545P 균주는 MRS 액체배지 상에서 배양하되, 상기 액체배지는 총 중량대비 0.1 내지 5% 농도의 MSG를 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the Lactobacillus sp . ) The KFCC11545P strain is cultured on an MRS liquid medium, which liquid medium may comprise MSG at a concentration of 0.1-5%, based on the total weight.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .) KFCC11545P 균주는 MRS 액체배지 상에서 배양하되, 상기 액체배지는 총 중량대비 0.1 내지 5% 농도의 글루탐산를 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the Lactobacillus sp . ) The KFCC11545P strain is cultured on an MRS liquid medium, wherein the liquid medium comprises glutamic acid at a concentration of 0.1 to 5% based on the total weight.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 발효단계는 현미 100g 대비 상기 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .) KFCC11545P 균주 1×109 내지 1×1011을 접종시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the fermentation step is compared to the brown rice 100g genus Lactobacillus (Lactobacillus sp . ) KFCC11545P strain 1 x 10 < 9 > to 1 x 10 < 11 >

본 발명의 일실시예에 있어서 상기 발효단계는 상기 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .) KFCC11545P 균주와 효모를 함께 접종시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the fermentation step is carried out using the Lactobacillus sp . ) KFCC11545P strain and yeast can be inoculated together.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 효모는 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae) KACC30008 균주일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the yeast is Saccharomyces cerevisiae S. cerevisiae strain KACC30008.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .) KFCC11545P 균주와 상기 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae) KACC30008 균주는 1:1(v/v) 비율로 접종될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the Lactobacillus sp . ) Strain KFCC11545P and Saccharomyces cerevisiae The S. cerevisiae strain KACC30008 can be inoculated at a ratio of 1: 1 (v / v).

또한, 본 발명은 (ⅰ) 글루탐산을 포함하는 용액에 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .) KFCC11545P 균주를 첨가하여 분산시킴으로서 현탁액을 제조하는 단계; (ⅱ) 상기 제조된 현탁액을 현미에 분무하여 균주를 접종시키는 단계; 및 (ⅲ) 상기 접종된 현미를 발효시키는 단계를 포함하는, GABA를 함유한 발효 현미 대량생산 방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing glutamic acid, comprising the steps of (i) adding a solution containing glutamic acid to a solution of Lactobacillus sp . ) A step of preparing a suspension by adding and dispersing KFCC11545P strain; (Ii) inoculating the strain by spraying the prepared suspension into brown rice; And (iii) fermenting the inoculated brown rice. The present invention also provides a method for mass production of fermented brown rice containing GABA.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (ⅱ) 단계에서 현미에 분무되는 현탁액은 현미의 중량 대비 0.1 내지 0.7%(w/w) 농도의 글루탐산을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the suspension sprayed on the brown rice in the step (ii) may contain glutamic acid at a concentration of 0.1 to 0.7% (w / w) based on the weight of the brown rice.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (ⅱ) 단계에서 균주 접종은 현미 1g 당 락토바실러스 속(Lactobacillus sp .) KFCC11545P 균주 1×109 내지 1×1011을 접종할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the strains inoculated in (ⅱ) step is Lactobacillus genus per microscopic 1g (Lactobacillus sp . ) It may be inoculated with the strain KFCC11545P 1 × 10 9 to 1 × 10 11.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 (ⅲ) 단계에서 발효는 28℃ 내지 32℃의 온도에서 20시간 내지 30시간 동안 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the step (iii), the fermentation may be performed at a temperature of 28 ° C to 32 ° C for 20 hours to 30 hours.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 GABA는 현미 1g 당 1.0 내지 1.8mg 함유될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the GABA may be contained in an amount of 1.0 to 1.8 mg per 1 g of brown rice.

본 발명인 현미 발효용 락토바실러스 속 신균주 및 이를 이용한 발효 현미 제조방법을 이용하면 현미 발효시 상당 기간동안 유산균과 효모의 생존이 가능하여, 현미에서 기존에 없었던 기능성 물질의 생산이나 생산양 증가가 가능하며, 특히 GABA(gamma-aminobutyric acid)의 생성이 현저히 증가하는 효과가 발휘된다. GABA는 진정효과, 항스트레스 효과 및 혈압, 신장 기능 정상화 작용 및 혈중 콜레스테롤 및 중성지방 증가 억제, 비만, 시력 증진과 같은 다양한 생리적 메커니즘의 조절이 가능하다는 보고가 있는바, 본 발명인 발효 현미 제조방법을 이용한다면 다양한 의약품, 건강 보조 식품 및 기능성 음료 등의 개발에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.Using the novel strain of Lactobacillus genus for the brown rice fermentation of the present invention and the fermented brown rice manufacturing method using the same, it is possible to survive the lactic acid bacteria and the yeast for a considerable period of time in the brown rice fermentation, Particularly, the effect of significantly increasing the production of gamma-aminobutyric acid (GABA). GABA has been reported to be capable of controlling various physiological mechanisms such as sedation effect, antistress effect and blood pressure, normalizing function of renal function, inhibition of increase of blood cholesterol and triglyceride, obesity, and visual acuity improvement. It would be useful for the development of various medicines, health supplements and functional beverages.

또한, 본 발명의 락토바실러스 속 신균주를 이용하는 경우 저농도의 글루탐산의 첨가만으로도 GABA 고함유 발효 현미 생산이 가능함으로써, 간단하면서도 경제적인 기능성 발효 현미 대량생산에 유용하게 사용될 수 있다. In addition, when the strain of the present invention is used as a strain of the genus Lactobacillus, it is possible to produce a GABA high-content fermented brown rice only by adding glutamic acid at a low concentration, so that it can be used for simple and economical functional fermented rice mass production.

도 1은 TLC를 이용한 다양한 김치 분리균주들의 GABA 생성을 확인한 결과이다(1: 100μM MSG, 2: 100μM GABA, 3: 5% MSG가 함유된 MRS, 4: 5% MSG가 함유된 MRS에서 배양한 Lb . brevis KACC14481, 5: GU240, 6-14: 김치 분리 유산균 시료들(GU414, GU498, GU1029, GU1062, GU1063, GU1064, ED141, ED143, PM85).
도 2는 GU240 균주를 현미경으로 관찰한 결과이다(좌: 무염색, 우: 그램 염색).
도 3은 GU240 균주의 콜로니(colony) 형태(좌) 및 엑소폴리사카라이드(exopolysaccharide) 생성(우)을 확인한 결과이다.
도 4는 GU240의 다양한 온도에 따른 생육 정도를 확인한 결과이다.
도 5는 GU240의 다양한 초기 pH 조건에 따른 생육 정도를 확인한 결과이다.
도 6은 GU240의 다양한 식염농도에서 생육 정도를 확인한 결과이다.
도 7은 GU240을 이용한 발효 현미의 GABA 생성을 확인한 결과이다(A, 균주 접종 직후; B, 48 시간 발효 현미 시료; 1, glutamic acid; (29.43 ㎍); 2, MSG (33.82 ㎍); 3, GABA (20.62 ㎍); 4, 대조구 - 균주 접종하지 않음 (ddH2O); 5, 대조구 (10 mM glutamic acid); 6, 대조구 (1% MSG); 7, 대조구 (3% MSG); 8, 실험구 Lb . zymae GU240번 균주 접종 (ddH2O); 9, 실험구 (10 mM glutamic acid); 10, 실험구 (1% MSG); 11, 실험구 (3% MSG); 12, Lb . zymae GU240 배양 상등액).
Figure 1 shows the results of GABA production of various Kimchi isolates using TLC (1: 100 μM MSG, 2: 100 μM GABA, MRS containing 3: 5% MSG, and MRS containing 4: 5% MSG lb. brevis KACC14481, 5: GU240, 6-14: Kimchi-isolated lactic acid bacteria samples (GU414, GU498, GU1029, GU1062, GU1063, GU1064, ED141, ED143, PM85).
Fig. 2 shows the result of observation of GU240 strain under a microscope (left: no staining, right: gram staining).
Figure 3 shows the result of confirming colony form (left) and exopolysaccharide production (right) of GU240 strain.
Figure 4 shows the results of confirming the growth of GU240 according to various temperatures.
FIG. 5 shows the results of confirming the growth of GU240 according to various initial pH conditions.
FIG. 6 shows the result of confirming the degree of growth of various concentrations of salt of GU240.
7 shows the results of confirming the production of GABA in fermented brown rice using GU240 (A, immediately after inoculation of the strain; B, 48 hours fermented brown rice sample; 1, glutamic acid; 29.43 g); 2, MSG (33.82 g) GABA (20.62 ㎍); 4, the control-strains not inoculated (ddH 2 O); 5, the control (10 mM glutamic acid); 6 , the control (1% MSG); 7, the control (3% MSG); 8, experimental Lb zymae GU240 one strain inoculated (ddH 2 O);. 9 , experimental (10 mM glutamic acid); 10 , experimental group (1% MSG); 11, experimental group (3% MSG); 12, Lb. zymae GU240 culture supernatant).

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

<< 실시예Example 1> 1>

다양한 속의 유산균들을 이용한 현미 발효 조건 설정 Establishment of brown rice fermentation condition using lactic acid bacteria of various genus

본 발명자들은 현미 발효에 적합한 유산균주들을 찾기 위하여 일반적으로 곡류 발효에 많이 사용되는 Lactobacillus 속, Leuconostoc 속 그리고 Pediococcus 속 등 다양한 유산균들을 실험에 사용해 보았다. 이 중 총 13종 유산균을 선택하여, 각각의 균주를 현미 발효 실험의 접종 균주로 사용하였다. Lactobacillus 속 7 종과 Leuconostoc 속 5 종 그리고 Pediococcus 속 1 종을 각각 사용하였으며 종 이름 및 표준 균주 번호는 하기 표 1과 같다.
In order to find lactic acid bacteria suitable for brown rice fermentation, the present inventors have used Lactobacillus Genus, Leuconostoc And Pediococcus And lactic acid bacteria were used in the experiment. A total of 13 lactic acid bacteria were selected and each strain was used as an inoculum strain for the brown rice fermentation experiment. 7 species of Lactobacillus genus, 5 species of Leuconostoc genus and 1 genus of Pediococcus genus were used respectively. Species names and standard strain numbers are shown in Table 1 below.

현미 발효에 사용한 유산균주들Lactic acid bacteria used for brown rice fermentation 균주명Strain name Lactobacillus casei ATCC4646 Lactobacillus casei ATCC4646 Lactobacillus brevis 2.14 Lactobacillus brevis 2.14 Lactobacillus amylovorus B4540 Lactobacillus amylovorus B4540 Lactobacillus fermentum ATCC14931 Lactobacillus fermentum ATCC14931 Lactobacillus paraplantarum C7 Lactobacillus paraplantarum C7 Lactobacillus plantarum ATCC8014 Lactobacillus plantarum ATCC8014 Lactobacillus plantarum ATCC10241 Lactobacillus plantarum ATCC10241 Leuconostoc mesenteroides ATCC10830 Leuconostoc mesenteroides ATCC10830 Leuconostoc mesenteroides ATCC9135 Leuconostoc mesenteroides ATCC9135 Leuconostoc citreum ATCC49370 Leuconostoc citreum ATCC49370 Leuconostoc gelidum ATCC49366 Leuconostoc gelidum ATCC49366 Leuconostoc mesenteroides SY1 Leuconostoc mesenteroides SY1 Pediococcus pentosaceus NRRL D-14009 Pediococcus pentosaceus NRRL D-14009

<1-1> 현미 발효 공정의 조건 설정<1-1> Condition setting of brown rice fermentation process

현미 발효 공정에 사용될 13 종의 유산균들은 각각 MRS 액체 배지 50 ml에 접종, 배양하여 각각 2×1010 균수에 해당하는 배양액을 원심 분리 (4℃, 12,000 rpm, 15 분)한 후 세포 군집을 확보하였다. 세포 군집을 증류수 30 ㎖에 완전하게 녹인 후 현미에 각각 접종하였다. 현미는 2011년산 경남 함양 지역에서 생산된 것을 사용하였다. 현미 100 g씩을 각각 500 ml 병에 담은 후, 상기 유산균 (2×1010)을 녹인 물을 첨가하고 멸균 스푼을 사용하여 잘 혼합하였다. 그 후 30℃에서 12 시간 발효시켰다.
Microscopic 13 kinds of lactic acid bacteria used in the fermentation process are inoculated into 50 ml MRS broth, respectively, incubated with each 2 × centrifuged culture broth equal to 10 10 bacteria count obtained cell clusters and then (4 ℃, 12,000 rpm, 15 minutes) Respectively. The cell clusters were completely dissolved in 30 ml of distilled water and inoculated in brown rice. Brown rice was produced in the year 2000 in Gyangyang, Gyeongnam Province. 100 g of brown rice were each poured into 500 ml bottles, and then the above-mentioned lactic acid bacteria (2 × 10 10 ) dissolved in water was added thereto and mixed well using a sterilized spoon. Thereafter, the mixture was fermented at 30 DEG C for 12 hours.

<1-2> 발효 현미의 건조 및 저장 조건 설정<1-2> Drying and storage conditions of fermented brown rice

상기 실시예<1-1>을 통해 발효가 완료된 현미 시료는 지름 15 ㎝ 페트리 접시에 얇게 펴서 45℃에서 36시간 건조하였다. 건조가 완료된 시료는 각각 50 ml 코니칼 튜브 2개에 나누어 담았으며, 각각 4℃(냉장 보관)와 실온에서 저장하였다. 총 30일의 저장 기간 동안 생균수 변화를 확인하기 위하여 저장일 3, 9, 18 그리고 30 일째 시료 10 g을 채취하여 단계 희석법에 의한 생균수 측정에 사용하였다.
The brown rice samples which had been fermented through Example <1-1> were spread on a 15-cm diameter Petri dish and dried at 45 ° C for 36 hours. After drying, each sample was divided into two 50 ml conical tubes and stored at 4 ° C (refrigerated) and at room temperature, respectively. To determine the viable cell counts during 30 days of storage, 10 g of samples were collected on days 3, 9, 18 and 30 of storage and used for the measurement of viable counts by the stepwise dilution method.

<1-3> 발효 현미의 <1-3> Fermented brown rice 생균수Viable cell count 조사 Research

발효 현미 시료 채취는 총 6 차례에 걸쳐 실시하였는데, 발효가 완료된 시점, 건조가 완료된 시점, 건조 완료 후, 그리고 4℃와 실온에서 저장하며 3, 9, 18, 그리고 30일째 시료들을 채취하여 생균수 변화를 관찰하였다. 시료 10 g에 펩톤수 90 ml를 첨가하여 스토마커를 이용하여 2 분 동안 균질화 시켰다. 균질화된 시료는 단계 희석을 실시하여 시클로헥사마이드(cycloheximide, 50 μg/ml, 유산균 선별목적)가 첨가된 MRS 평판 배지에 도말하여 30℃에서 24 시간 배양한 후, 콜로니 수를 계수하여 유산균 생균수를 확인하였다. Fermented brown rice samples were collected six times in total, and samples were collected at the time of completion of fermentation, at the time of completion of drying, at the end of drying, at 4 ° C. and room temperature, and at 3, 9, 18 and 30 days, Changes were observed. To 10 g of the sample, 90 ml of the peptone was added and homogenized for 2 minutes using a stomacher. The homogenized samples were subjected to step dilution and cultured on MRS plate medium supplemented with cycloheximide (50 μg / ml, for the selection of lactic acid bacteria) for 24 hours at 30 ° C. The number of colonies was counted, Respectively.

그 결과 하기 표 2와 같은 결과를 확인할 수 있었는데, 즉 현미 100 g당 유산균의 초기 접종 균수는 2×1010이었으나, 12 시간 발효 후, Lb . plantarum ATCC8014을 제외한 모든 균주에서 생균수가 약 10 배 증가한 것을 확인할 수 있었다. 건조가 완료된 후에는 균주에 따라 현미 100 g당 107-1010 생균수를 보였다. Lb . plantarum ATCC8014은 발효가 끝났을 때는 생균수가 증가하지 않았지만 건조 완료 후, 현미 100 g당 1010으로 나타나 접종시 균수와 유사하였다. Leu . gelidum ATCC49366와 P. pentosaceus NRRL D-14009 들은 발효가 끝났을 때는 생균수가 약 10 배 증가하였다가 건조 후엔 감소하여 현미 100 g당 1010 생균수를 나타내었다. 반면 다른 균주들의 경우 그 감소폭이 조금 더 크게 나타났다. It was to determine the results shown in Table 2. As a result, that yieoteuna initial inoculation bacteria are lactic acid bacteria of 2 × 10 10 per 100 g rice, 12 hours after fermentation, Lb. plantarum It was confirmed that the number of viable cells increased about 10 times in all strains except ATCC8014. After drying, 10 7 -10 10 viable cell counts per 100 g of brown rice were observed depending on the strains. Lb. plantarum At the end of fermentation, ATCC8014 did not increase the viable cell count, but after drying, it was 10 10 per 100 g of brown rice. Leu . gelidum At the end of fermentation, ATCC49366 and P. pentosaceus NRRL D-14009 increased the number of viable bacteria by about 10 times, and after drying, decreased to 10 10 viable cells per 100 g of brown rice. On the other hand, the decrease in other strains was slightly larger.

저장 3 일째 시료는 현미 100 g당 생균수가 107-1010으로 나타나 건조 직후 시료와 비교하면 생균수가 그대로 유지되거나 약 10 배 정도 감소한 것으로 확인되었다. 저장 시기가 길어질수록 생균수는 점차 감소하였지만 균주별로 그 감소폭에서는 조금씩 차이를 보였으며, 저장 온도에 따른 생균수는 저장 3일째는 큰 차이를 보이지 않았지만, Lb . casei ATCC 4646, Lb . brevis 2.14 같은 일부 Lactobacillus 속 시료에서는 실온 저장 시료의 생균수가 4℃ 저장 시료 생균수보다 낮은 결과를 나타내었다. 한편, 실온보관의 경우 저장 기간이 길어질수록 곰팡이 오염이 되는 것으로 관찰되었다. 30 일째 저장 시료들의 경우 일부 균주들은 생균수가 현미 100 g당 107-106 이지만, Leu . citreum ATCC 49370, Leu . gelidum ATCC 49366 그리고 P. pentosaceus NRRL D-14009 들은 108-109 으로 다른 균주들 보다 높은 생균수를 보였다. Lb . casei ATCC4646, Lb . brevis 2.14 그리고 Lb . plantarum ATCC8014 세 균주들은 다른 Lactobacillus 속과 비교하여 108으로 상대적으로 높은 생균수를 유지하였다. On the third day of storage, the number of viable cells per 100 g of brown rice was 10 7 -10 10 , indicating that the viable count was maintained or decreased by about 10 times as compared with the sample immediately after drying. The longer the storage time of the number of viable cells was gradually reduced but the beam slightly different in the decline by each strain, the number of live cells according to the storage temperature is stored three days did not significantly differ, Lb. casei ATCC 4646, Lb. brevis Some Lactobacillus, such as 2.14 The results showed that the viable cell count at room temperature was lower than that stored at 4 ℃. On the other hand, in case of storage at room temperature, fungal contamination was observed as the storage period became longer. In the case of storage samples at 30 days, the number of viable cells in some strains is 10 7 -10 6 per 100 g of brown rice, but Leu . citreum ATCC 49370, Leu . gelidum ATCC 49366 and P. pentosaceus NRRL D-14009 showed higher viable counts than other strains at 10 8 -10 9 . Lb. casei ATCC4646, Lb. brevis And 2.14 Lb. plantarum Three strains of ATCC8014 were found in other Lactobacillus And the number of viable cells was relatively high at 10 8 compared to the genus.

이상 결과들을 바탕으로 본 발명자들은 앞서 언급한 유산균주들이 현미 발효의 종균으로 사용하기에 적절한 것으로 판단하였다.
Based on the above results, the present inventors determined that the above-mentioned lactic acid bacteria strains were suitable for use as a seed of brown rice fermentation.

다양한 유산균을 이용한 발효 현미의 발효, 건조, 저장 중의 생균수 변화 (현미 시료 100 g당)Changes in viable cell counts during fermentation, drying and storage of fermented brown rice using various lactic acid bacteria (per 100 g of brown rice samples) NoNo StrainStrain 접종
균주
inoculation
Strain
1차 샘플Primary sample 2차
샘플
Secondary
Sample
3차 샘플,
저장 3일째
The third sample,
Day 3 of storage
4차 샘플
저장 9일째
Fourth sample
Day 9 of storage
5차 샘플
저장 18일
5th sample
Save 18 days
6차 샘플
저장 30일
6th sample
Save 30 days
4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage #108# 108 Lb . casei ATCC4646 Lb. casei ATCC4646 2.01×010 2.01 × 10 2.5×1011 2.5 × 10 11 7.1×109 7.1 x 10 9 2.6×109 2.6 x 10 9 1.3×109 1.3 x 10 9 8.4×108 8.4 × 10 8 4.0×107 4.0 × 10 7 3.8×108 3.8 × 10 8 6.8×106 6.8 × 10 6 1.4×108 1.4 x 10 8 곰팡이오염Fungal contamination #110# 110 Lb . brevis 2.14 Lb. brevis 2.14 2.0×1010 2.0 × 10 10 1.8×1011 1.8 × 10 11 7.6×109 7.6 × 10 9 5.2×109 5.2 × 10 9 1.1×109 1.1 × 10 9 1.8×109 1.8 × 10 9 1.2×107 1.2 × 10 7 1.0×109 1.0 × 10 9 4.7×106 4.7 × 10 6 6.4×108 6.4 × 10 8 곰팡이오염Fungal contamination #118# 118 Lb . amylovorus B4540 Lb. amylovorus B4540 2.0×1010 2.0 × 10 10 1.4×1011 1.4 × 10 11 1.3×108 1.3 x 10 8 1.1×108 1.1 x 10 8 9.0×107 9.0 × 10 7 1.0×108 1.0 × 10 8 4.7×107 4.7 × 10 7 8.0×107 8.0 × 10 7 3.4×107 3.4 × 10 7 5.9×107 5.9 x 10 7 1.5×107 1.5 x 10 7 #209# 209 Lb . fermentum ATCC14931 Lb. fermentum ATCC14931 2.0×1010 2.0 × 10 10 2.5×1011 2.5 × 10 11 1.1×108 1.1 x 10 8 3.2×107 3.2 × 10 7 6.8×107 6.8 × 10 7 7.5×106 7.5 × 10 6 1.0×107 1.0 x 10 7 7.1×106 7.1 × 10 6 곰팡이오염Fungal contamination 1.7×107 1.7 × 10 7 곰팡이오염Fungal contamination #284# 284 Lb . paraplantarum C7 Lb. paraplantarum C7 2.0×1010 2.0 × 10 10 1.9×1011 1.9 × 10 11 1.7×108 1.7 x 10 8 2.4×107 2.4 × 10 7 5.4×107 5.4 × 10 7 1.6×107 1.6 × 10 7 2.2×107 2.2 x 10 7 1.3×106 1.3 × 10 6 1.6×106 1.6 × 10 6 1.0×106 1.0 × 10 6 곰팡이오염Fungal contamination #317# 317 Lb . plantarum ATCC8014 Lb. plantarum ATCC8014 2.0×1010 2.0 × 10 10 1.8×1010 1.8 × 10 10 1.5×1010 1.5 × 10 10 6.2×109 6.2 × 10 9 6.7×109 6.7 × 10 9 3.1×106 3.1 × 10 6 2.6×106 2.6 x 10 6 2.9×106 2.9 × 10 6 2.0×106 2.0 × 10 6 1.4×106 1.4 × 10 6 1.1×106 1.1 × 10 6 #318# 318 Lb . plantarum ATCC10241 Lb. plantarum ATCC10241 2.0×1010 2.0 × 10 10 1.2×1011 1.2 × 10 11 4.8×108 4.8 x 10 8 2.2×108 2.2 x 10 8 4.3×108 4.3 × 10 8 2.5×107 2.5 x 10 7 2.3×107 2.3 × 10 7 2.3×106 2.3 × 10 6 2.1×106 2.1 × 10 6 1.2×106 1.2 × 10 6 곰팡이오염Fungal contamination #235# 235 Leu . mesenteroides ATCC10830 Leu . mesenteroides ATCC10830 2.0×1010 2.0 × 10 10 1.9×1011 1.9 × 10 11 1.5×107 1.5 x 10 7 6.9×106 6.9 × 10 6 5.5×106 5.5 × 10 6 5.0×106 5.0 × 10 6 4.7×106 4.7 × 10 6 4.7×106 4.7 × 10 6 4.1×106 4.1 × 10 6 1.5×106 1.5 × 10 6 곰팡이오염Fungal contamination #240# 240 Leu . mesenteroides ATCC9135 Leu . mesenteroides ATCC9135 2.0×1010 2.0 × 10 10 1.2×1011 1.2 × 10 11 2.1×108 2.1 x 10 8 1.8×107 1.8 x 10 7 6.4×107 6.4 × 10 7 9.1×106 9.1 × 10 6 4.6×107 4.6 × 10 7 2.7×106 2.7 × 10 6 1.3×107 1.3 x 10 7 2.9×106 2.9 × 10 6 곰팡이오염Fungal contamination #313# 313 Leu . citerum ATCC49370 Leu . citerum ATCC49370 2.0×1010 2.0 × 10 10 2.9×1011 2.9 × 10 11 1.7×109 1.7 x 10 9 1.1×109 1.1 × 10 9 2.2×109 2.2 x 10 9 1.4×109 1.4 x 10 9 1.8×109 1.8 × 10 9 1.1×109 1.1 × 10 9 7.4×108 7.4 × 10 8 1.7×109 1.7 x 10 9 7.9 ×108 7.9 × 10 8 #314# 314 Leu . gelidum ATCC49366 Leu . gelidum ATCC49366 2.0×1010 2.0 × 10 10 2.7×1011 2.7 × 10 11 1.0×1010 1.0 × 10 10 1.2×1010 1.2 × 10 10 1.0×1010 1.0 × 10 10 9.1×108 9.1 × 10 8 9.5×108 9.5 × 10 8 5.6×108 5.6 x 10 8 5.3×108 5.3 × 10 8 4.9×108 4.9 × 10 8 5.2×107 5.2 × 10 7 #285 # 285 Leu . mesenteroides SY1 Leu . mesenteroides SY1 2.0×1010 2.0 × 10 10 1.5×1011 1.5 × 10 11 4.5×109 4.5 × 10 9 7.2×1010 7.2 × 10 10 2.1×109 2.1 × 10 9 1.7×108 1.7 x 10 8 2.9×108 2.9 × 10 8 1.5×108 1.5 × 10 8 2.0×108 2.0 x 10 8 9.4×107 9.4 × 10 7 곰팡이오염Fungal contamination

<< 실시예Example 2> 2>

유산균과 효모를 이용한 현미 발효 조건 설정 Establishment of brown rice fermentation condition using lactic acid bacteria and yeast

상기한 다양한 종의 유산균들을 이용하여 1차적인 발효 조건 설정 실험 결과 상대적으로 생균수가 많은 4개 균주를 선발한 후, 본 발명자들은 더 나은 발효 현미를 위한 조건 설정을 위하여 선발된 균주를 효모와 혼합 발효하고 이 경우 단일 균주를 이용한 발효와 차이를 보이는지 확인하고자 하였다.After selecting the four strains having relatively high viable counts as a result of the experiment for setting the first fermentation condition using the above-mentioned various kinds of lactic acid bacteria, the inventors of the present invention mixed the selected strains with the yeast Fermentation, and in this case, the fermentation using a single strain.

또한, 본 발명자들은 이는 장시간의 발효로 인해 발생하는 냄새 문제의 해결에 도움이 될 수 있을지 확인하였다. 한편, 발효 시간과 첨가되는 수분 함량을 다양하게 설정하여 발효하는 경우 각 생균수 및 pH 변화를 확인하고자 하였다.In addition, the present inventors have confirmed that this can help solve the problem of odor caused by prolonged fermentation. On the other hand, when the fermentation time and the water content to be added were variously set, the number of viable bacteria and pH change were checked.

우선, 본 발명자들은 현미에서 생육이 우수하였던 유산균 4 종 (P. pentosaceus NRRL D-14009, Leu . citreum ATCC49370, Leu . gelidum ATCC49366 그리고 Lb . plantarum ATCC8014)과 막걸리 제조에 많이 사용되는 효모인 Saccharomyces cerevisiae KACC30008 균주를 1:1 (v/v) 혼합하여 발효에 사용하였다. 유산균과 효모의 균수를 각각 5.0×1010 씩 혼합하여 총 1.0×1011 균수를 현미 100 g에 접종하여 발효를 실시하였다.First, the inventors of the present invention found that four kinds of lactic acid bacteria ( P. pentosaceus NRRL D-14009, Leu . Citreum ATCC 49370, Leu . gelidum ATCC49366 and Lb. plantarum ATCC 8014) and Saccharomyces yeast cerevisiae KACC30008 strain was mixed with 1: 1 (v / v) and used for fermentation. The total number of lactic acid bacteria and yeast were 5.0 × 10 10, and 1.0 × 10 11 bacteria were inoculated into 100 g of brown rice.

한편, 본 발명자들은 현미 100 g에 첨가하는 증류수를 15, 30 및 50 ml로 달리하여 실험하였다. 증류수 첨가 방법은 상기 실시예 1과 동일하게 접종 균수에 해당하는 세포 군집을 각각 15, 30, 그리고 50 ml 멸균 증류수에 녹인 후, 현미 100 g에 첨가하여 멸균 스푼으로 혼합하였다. 발효는 30℃에서 10 일간 진행하여 발효시간별 유산균 생균수에 차이가 있는지 조사하였다. 2일 간격으로 시료를 채취하여 생균수와 pH를 측정하였고 시료 채취 방법은 실시예 1에 기재된 방법과 동일하게 실시하였다.On the other hand, the present inventors experimented with 15, 30 and 50 ml of distilled water added to 100 g of brown rice. In the same manner as in Example 1, the cell clusters corresponding to the number of inoculated cells were dissolved in sterilized distilled water of 15, 30, and 50 ml, respectively, and then added to 100 g of brown rice and mixed with a sterilized spoon. Fermentation was carried out at 30 ℃ for 10 days to investigate the difference in the number of lactic acid bacteria in fermentation time. Samples were collected at intervals of 2 days to measure the viable cell count and pH, and the sampling method was the same as that described in Example 1.

그 결과 하기 표 3 및 표 4에서 확인할 수 있듯이, 발효 2일째 시료에서 접종 유산균수보다 약 2 배 정도 높은 유산균수를 확인할 수 있었고, 이 후 약 1010의 생균수를 발효 10 일째 까지 유지하는 것을 확인할 수 있었다. 반면 효모는 발효 2 일째부터 약 108의 생균수를 유지하지만, 조금씩 감소하여 발효 10 일째에는 107으로 감소하였다. 이는 유산균에 의해 효모 생육이 저하되는 것으로 판단되었다. 균주를 접종하지 않은 대조군에서도 유산균이 검출되었는데 이는 현미 자체에 존재하는 유산균이 증식한 것으로 추정된다.As can be seen in the following Tables 3 and 4, the number of lactic acid bacteria was about twice as high as that of inoculated lactic acid bacteria on the second day of fermentation, and about 10 10 viable cell counts were maintained until the 10th day of fermentation I could confirm. On the other hand, yeast maintained about 10 8 viable cell counts from the second day of fermentation, but decreased slightly and decreased to 10 7 on the 10th day of fermentation. It was judged that the growth of yeast was decreased by lactic acid bacteria. Lactic acid bacteria were also detected in the control group not inoculated with the strain, suggesting that the lactic acid bacteria present in the brown rice itself proliferated.

한편, pH 변화를 살펴보면 각 균주 접종 직후에는 pH가 약 6.9에서 7.0로 대조구의 7.2 보다는 약간 낮은 pH를 나타내었으나, 발효가 진행됨에 따라 pH는 점차 감소하여 2일째는 pH 4.5에서 6.0, 6일째부터 pH 4.2에서 4.9까지 떨어져서 계속 유지되었다.On the other hand, when the pH was changed, the pH was slightly lowered from 7.2 to 7.0 in the immediately after inoculation of each strain, but the pH gradually decreased as the fermentation progressed. It remained at pH 4.2 to 4.9.

증류수 첨가 비율에 따른 생균수를 비교하여 보면, 15% 증류수 첨가 시료는 낮은 생균수를 보였으나, 30%와 50%는 서로 큰 차이를 나타내지 아니하였다. pH는 수분 첨가량이 증가할수록 더 떨어졌으며, 이는 유산균 수 증가에 기인하는 것으로 판단된다. 발효 10 일째 생균수는 2 일째 시료보다 더 감소하였고 이 결과에 비추어 볼 때, 현미를 유산균을 이용하여 2일 이상 발효하는 것은 유산균 수에서 바람직하지 않은 것으로 판단된다.
Comparing the number of viable cells according to the addition of distilled water, 15% distilled water added samples showed low viable count, but 30% and 50% did not show any significant difference. The pH decreased as the amount of water added increased, which is thought to be due to the increase in the number of lactic acid bacteria. On the 10th day after fermentation, the number of viable cells decreased more than that on the 2nd day. Based on the results, fermentation of brown rice with lactic acid bacterium for 2 days or more is not preferable in the number of lactic acid bacteria.

효모와 유산균의 혼합 발효를 통한 발효 기간 동안의 생균수 변화 (현미 시료 100g당)Changes in viable cell count during fermentation period by mixed fermentation of yeast and lactic acid bacteria (per 100g of brown rice sample) StrainStrain 수분 첨가량
(ml)
Water addition amount
(ml)
접종 균수 Inoculation number 발효 2일째2nd day of fermentation 발효 4일째On the fourth day of fermentation 발효 6일째6th day of fermentation 발효 8일째Eighth day of fermentation 발효 10일째On the 10th day of fermentation
유산균Lactobacillus 효모leaven 유산균Lactobacillus 효모leaven 유산균Lactobacillus 효모leaven 유산균Lactobacillus 효모leaven 유산균Lactobacillus 효모leaven 대조구
(유산균 및 효모
접종하지 않음)
Control
(Lactic acid bacteria and yeast
Not inoculated)
1515 -- 3.0×104 3.0 x 10 4 -- 1.2×108 1.2 × 10 8 -- 2.4×1010 2.4 × 10 10 -- 2.1×1010 2.1 × 10 10 -- 1.8×109 1.8 × 10 9 --
3030 -- 4.2×105 4.2 × 10 5 -- 4.2×108 4.2 × 10 8 -- 8.4×1010 8.4 × 10 10 -- 3.1×1010 3.1 × 10 10 -- 2.1×109 2.1 × 10 9 -- 5050 -- 5.0×105 5.0 × 10 5 -- 4.7×108 4.7 × 10 8 -- 3.4×1010 3.4 × 10 10 -- 1.2×1010 1.2 × 10 10 -- 1.6×109 1.6 × 10 9 -- P. pentosaceus NRRL D-14009
+ S. cerevisiae KACC30008
P. pentosaceus NRRL D-14009
+ S. cerevisiae KACC30008
1515 1.0×1011 1.0 × 10 11 2.0×1011 2.0 × 10 11 3.1×108 3.1 x 10 8 2.4×1010 2.4 × 10 10 7.7×108 7.7 x 10 8 9.9×109 9.9 x 10 9 2.4×109 2.4 × 10 9 1.0×1010 1.0 × 10 10 3.5×107 3.5 × 10 7 2.6×1010 2.6 × 10 10 2.5×106 2.5 × 10 6
3030 1.0×1011 1.0 × 10 11 2.9×1011 2.9 × 10 11 2.9×108 2.9 × 10 8 7.6×1010 7.6 × 10 10 5.8×108 5.8 x 10 8 7.0×1010 7.0 × 10 10 1.9×109 1.9 × 10 9 1.9×1010 1.9 × 10 10 5.9×107 5.9 x 10 7 3.1×1010 3.1 × 10 10 2.9×106 2.9 × 10 6 5050 1.0×1011 1.0 × 10 11 3.2×1011 3.2 × 10 11 2.4×108 2.4 × 10 8 7.8×1010 7.8 × 10 10 4.2×108 4.2 × 10 8 6.5×1010 6.5 × 10 10 1.3×109 1.3 x 10 9 1.5×1010 1.5 × 10 10 6.3×107 6.3 × 10 7 2.9×1010 2.9 × 10 10 2.8×106 2.8 × 10 6
Leu . citerum ATCC49370
+ S. cerevisiae KACC30008

Leu . citerum ATCC49370
+ S. cerevisiae KACC30008
1515 1.0×1011 1.0 × 10 11 1.5×1011 1.5 × 10 11 2.2×1082.2 x 108 3.1×1010 3.1 × 10 10 7.1×108 7.1 x 10 8 2.9×1010 2.9 × 10 10 9.1×108 9.1 × 10 8 2.2×1010 2.2 × 10 10 4.5×106 4.5 × 10 6 1.9×1010 1.9 × 10 10 1.2×106 1.2 × 10 6
3030 1.0×1011 1.0 × 10 11 3.0×1011 3.0 × 10 11 2.1×108 2.1 x 10 8 5.9×1010 5.9 × 10 10 5.8×108 5.8 x 10 8 5.7×1010 5.7 × 10 10 8.5×108 8.5 × 10 8 1.9×1010 1.9 × 10 10 3.5×106 3.5 × 10 6 2.2×1010 2.2 × 10 10 1.1×106 1.1 × 10 6 5050 1.0×1011 1.0 × 10 11 2.8×1011 2.8 × 10 11 1.6×108 1.6 x 10 8 6.3×1010 6.3 × 10 10 4.6×108 4.6 × 10 8 5.9×1010 5.9 × 10 10 1.1×109 1.1 × 10 9 2.4×1010 2.4 × 10 10 4.1×106 4.1 × 10 6 2.1×1010 2.1 × 10 10 1.3×106 1.3 × 10 6
Leu . gelidum ATCC49366
+ S. cerevisiae KACC30008

Leu . gelidum ATCC49366
+ S. cerevisiae KACC30008
1515 1.0×1011 1.0 × 10 11 3.7×1010 3.7 × 10 10 2.4×108 2.4 × 10 8 6.7×1010 6.7 × 10 10 3.6×108 3.6 × 10 8 8.9×1010 8.9 × 10 10 4.5×108 4.5 × 10 8 1.3×1010 1.3 × 10 10 3.8×107 3.8 × 10 7 1.6×1010 1.6 × 10 10 1.5×107 1.5 x 10 7
3030 1.0×1011 1.0 × 10 11 2.0×1011 2.0 × 10 11 2.0×108 2.0 x 10 8 6.3×1010 6.3 × 10 10 3.2×108 3.2 x 10 8 4.8×1010 4.8 × 10 10 3.9×108 3.9 × 10 8 1.9×1010 1.9 × 10 10 2.2×107 2.2 x 10 7 2.1×1010 2.1 × 10 10 1.2×107 1.2 × 10 7 5050 1.0×1011 1.0 × 10 11 2.5×1011 2.5 × 10 11 2.5×108 2.5 x 10 8 7.1×1010 7.1 × 10 10 2.9×108 2.9 × 10 8 5.9×1010 5.9 × 10 10 3.1×108 3.1 x 10 8 2.3×1010 2.3 × 10 10 4.3×107 4.3 × 10 7 1.9×1010 1.9 × 10 10 2.1×107 2.1 × 10 7 Lb . plantarum ATCC8014
+ S. cerevisiae KACC30008
Lb. plantarum ATCC8014
+ S. cerevisiae KACC30008
1515 1.0×1011 1.0 × 10 11 2.4×1010 2.4 × 10 10 4.4×108 4.4 × 10 8 3.2×1010 3.2 × 10 10 3.8×108 3.8 × 10 8 4.8×1010 4.8 × 10 10 3.5×108 3.5 × 10 8 1.6×1010 1.6 × 10 10 1.0×108 1.0 × 10 8 1.7×1010 1.7 × 10 10 4.7×107 4.7 × 10 7
3030 1.0×1011 1.0 × 10 11 2.4×1011 2.4 × 10 11 4.2×108 4.2 × 10 8 4.6×1010 4.6 × 10 10 7.2×108 7.2 x 10 8 4.7×1010 4.7 × 10 10 1.1×109 1.1 × 10 9 1.4×1010 1.4 × 10 10 4.6×108 4.6 × 10 8 1.3×1010 1.3 × 10 10 5.4×107 5.4 × 10 7 5050 1.0×1011 1.0 × 10 11 1.1×1011 1.1 × 10 11 3.6×108 3.6 × 10 8 1.8×1010 1.8 × 10 10 6.6×108 6.6 x 10 8 1.7×1010 1.7 × 10 10 1.6×109 1.6 × 10 9 9.6×109 9.6 × 10 9 4.8×108 4.8 x 10 8 1.1×1010 1.1 × 10 10 5.1×107 5.1 x 10 7

효모와 유산균의 혼합 발효를 통한 발효 기간 동안의 pH 변화 (현미 시료 100 g당)PH change during fermentation period by mixed fermentation of yeast and lactic acid bacteria (per 100 g of brown rice sample) StrainStrain 수분
첨가량 (ml)
moisture
Amount added (ml)
접종 직후Immediately after inoculation 발효
2일째
Fermentation
Day 2
발효
4일째
Fermentation
Day 4
발효
6일째
Fermentation
Day 6
발효
8일째
Fermentation
Day 8
발효
10일째
Fermentation
Day 10
대조구
(유산균 및 효모
접종하지 않음)
Control
(Lactic acid bacteria and yeast
Not inoculated)
1515 7.217.21 5.785.78 5.215.21 4.924.92 4.494.49 4.184.18
3030 7.207.20 5.715.71 5.195.19 4.464.46 4.294.29 4.224.22 5050 7.217.21 5.475.47 5.185.18 4.444.44 4.424.42 4.124.12 P. pentosaceus NRRL D-14009
+ S. cerevisiae KACC30008
P. pentosaceus NRRL D-14009
+ S. cerevisiae KACC30008
1515 6.966.96 4.784.78 4.354.35 4.334.33 4.374.37 4.464.46
3030 6.956.95 4.714.71 4.304.30 4.314.31 4.374.37 4.784.78 5050 6.956.95 4.614.61 4.284.28 4.244.24 4.434.43 4.934.93 Leu . citerum ATCC49370
+ S. cerevisiae KACC30008
Leu . citerum ATCC49370
+ S. cerevisiae KACC30008
1515 6.966.96 4.934.93 4.644.64 4.614.61 4.584.58 4.584.58
3030 6.956.95 4.534.53 4.344.34 4.234.23 4.254.25 4.274.27 5050 6.966.96 4.544.54 4.234.23 4.224.22 4.784.78 4.794.79 Leu . gelidum ATCC49366
+ S. cerevisiae KACC30008
Leu . gelidum ATCC49366
+ S. cerevisiae KACC30008
1515 7.027.02 5.555.55 4.974.97 4.654.65 4.544.54 4.484.48
3030 6.986.98 4.744.74 4.234.23 4.164.16 4.294.29 4.314.31 5050 6.976.97 4.544.54 4.204.20 4.174.17 4.284.28 4.344.34 Lb . plantarum ATCC8014
+ S. cerevisiae KACC30008
Lb. plantarum ATCC8014
+ S. cerevisiae KACC30008
1515 7.077.07 6.096.09 5.785.78 5.545.54 5.385.38 5.085.08
3030 7.047.04 5.355.35 4.354.35 4.234.23 4.234.23 4.264.26 5050 7.047.04 4.664.66 4.284.28 4.154.15 4.174.17 4.204.20

<< 실시예Example 3> 3>

GABAGABA 생성  produce 유산균주의Lactic acid bacteria 선별 Selection

GABA는 혈압상승 억제, 혈류개선 등의 효과 및 혈중 콜레스테롤 및 중성지방 증가 억제, 비만, 시력 증진과 같은 기능을 가진 물질로, 현미에 다량 함유되어 있다. 한편, 현미를 발효시키면 GABA의 생성량은 더욱 증가할 수 있는데, 따라서 본 발명자들은 상기 실시예 1 및 실시예 2를 통하여 설정된 현미발효 조건을 이용하여 GABA 생산능을 지닌 유산균을 접종 사용함으로써 발효현미의 기능성을 높이고자 시도하였다.
GABA is a substance that has functions such as inhibition of blood pressure rise and improvement of blood flow and functions such as inhibition of blood cholesterol and triglyceride increase, obesity and visual acuity, and is contained in a large amount in brown rice. On the other hand, if the brown rice is fermented, the production amount of GABA can be further increased. Therefore, the inventors of the present invention have found that by inoculating a lactic acid bacterium having GABA production ability using the brown rice fermentation conditions set forth in Examples 1 and 2, And tried to increase the functionality.

<3-1> 김치에서의 유산균 분리<3-1> Isolation of lactic acid bacteria in kimchi

현미 발효에 사용될 GABA 생성 유산균주 분리를 위하여 김치 시료에서 유산균주들을 분리하였다. 김치는 지역 대형 마트 및 재래시장에서 다양한 종류의 김치를 구입하여 시료로 사용하였다. 구입한 김치 시료는 구입처, 김치 종류, 구입 후 냉장 저장 시기별 등의 조건으로 구분하여 유산균을 분리함으로써 다양한 유산균주들을 확보할 수 있도록 하였다. 각각의 시료에서 김치와 김치 국물 20 g씩을 덜어서 펩톤수 80 ml를 첨가하여 2 분 동안 균질화 시킨 후, 펩톤수를 이용하여 단계 희석을 실시하였다. 이 후, MRS 평판 배지에 도말하여 30℃에서 24 시간 배양한 후, 콜로니(colony) 형태에 따라 다양한 종류들을 선별하였다. For the isolation of GABA - producing lactic acid bacteria to be used for brown rice fermentation, lactic acid bacteria were isolated from kimchi samples. Kimchi purchased various kinds of kimchi from local large - scale mart and traditional market and used it as a sample. Kimchi samples were classified into the conditions of purchase, kimchi, and chilled storage period, so that lactic acid bacteria could be separated to obtain various lactic acid bacteria strains. In each sample, 20 g of kimchi and kimchi broth were removed, 80 ml of peptone was added, homogenized for 2 minutes, and stepwise dilution was performed using the number of peptones. Thereafter, the cells were cultured on MRS plate medium and cultured at 30 ° C for 24 hours, and then various kinds were selected according to the colony type.

그 결과 총 2800개의 유산균주를 분리할 수 있었고, 각 균주들은 30% 글리세롤을 첨가하여 -70℃와 -20℃에 보관하였다. 실험에 사용할 때에는 MRS 액체 배지에 먼저 접종하여 배양하여 사용하였다.
As a result, a total of 2800 lactic acid bacteria were isolated. Each strain was stored at -70 ° C and -20 ° C with 30% glycerol. For use in the experiment, MRS liquid medium was first inoculated and cultured.

<3-2> <3-2> TLCTLC 를 통한 Through GABAGABA 생성  produce 유산균주의Lactic acid bacteria 선별 Selection

김치에서 분리한 2,800여 유산균주들 중 GABA 생성 균주 선발을 위하여 TLC 방법을 사용하여 1차로 선발 실험을 진행하였다. 먼저 균주 5개씩을 하나로 묶은 혼합 균주 시료들을 얻어, 560개 혼합 균주들을 5% MSG가 포함된 MRS 배지에 접종하고 30℃에서 48 시간 배양하였다. 다음 배양 상등액을 이용하여 TLC를 실시하여 GABA 생성 여부를 확인하였다. GABA spot을 확인한 혼합 시료들에 대해서는 5개 균주를 별도로 다시 배양하여 어느 균주가 GABA를 생성하는지 확인하였다.In order to select GABA - producing strains among 2,800 lactic acid bacteria isolated from kimchi, first selection experiment was conducted using TLC method. First, 560 strains were inoculated into MRS medium containing 5% MSG and cultured at 30 ° C for 48 hours. The following culture supernatant was subjected to TLC to confirm the generation of GABA. For the mixed samples in which the GABA spot was confirmed, 5 strains were separately cultured again to confirm which strain produced GABA.

TLC 실험의 구체적인 방법은 다음과 같다. MRS 액체 배지 1 ml에 접종하여 37℃에서 하룻밤 배양 후, 5% monosodium glutamate (MSG, Cat no G1626, Sigma-aldrich, USA)가 첨가된 MRS 액체 배지에서 1% 계대 배양하여 30℃에서 48 시간 배양하였다. 배양액은 원심분리 (4℃, 12,000 rpm, 5분)를 실시하여 배양 상등액을 얻어서 실험에 사용하였다. 배양 상등액 1 ㎕를 TLC Silica gel 60 F254 (25 Glass plate, 20 × 20 ㎝, Merck Millipore, Cat. no. 105715) plate에 분주하였다. 표준물질로 100 mM 농도 MSG 1㎕와 100 mM 농도 GABA 1㎕를 같이 분주하여 그 결과를 비교하였다. TLC plate는 butanol: acetic acid : water=4:1:1을 전개용매로 사용하여 전개하였다. 전개 후 TLC plate는 충분하게 건조한 뒤, 0.2% ninhydrin을 이용하여 발색시켜 GABA spot과 기질인 MSG spot을 비교, 확인하였다.The concrete method of the TLC experiment is as follows. 1 ml of MRS liquid medium and incubated overnight at 37 ° C. The cells were cultured in MRS liquid medium supplemented with 5% monosodium glutamate (MSG, Cat no G1626, Sigma-aldrich, USA) Respectively. The culture was centrifuged (4 ° C, 12,000 rpm, 5 minutes) to obtain culture supernatant and used in the experiment. 1 μl of the culture supernatant was dispensed on a plate of TLC Silica gel 60 F254 (25 Glass plate, 20 × 20 cm, Merck Millipore, Cat No. 105715). 1 μl of 100 mM MSG and 1 μl of 100 mM GABA were mixed with the standard material and the results were compared. TLC plates were developed using butanol: acetic acid: water = 4: 1: 1 as a developing solvent. After development, the TLC plate was sufficiently dried and then developed using 0.2% ninhydrin to compare the GABA spot with the substrate MSG spot.

그 결과 본 발명자들은 다수의 유산균들이 GABA를 생성하는 것을 TLC로 확인할 수 있었다. 양성 대조군으로 Lactobacillus brevis KACC 14481와 비교해서 GABA 생성능이 더 우수한 GU240을 최종 선발하였는데, 도 1에 도시된 TLC 결과를 보면 GU240 (5번 lane)은 다른 균주들 (lane 6-14)이나 양성 대조구로 사용한 Lb . brevis KACC 14481 (lane 4) 보다 더 많은 GABA를 생성함을 알 수 있었다.
As a result, the present inventors could confirm by TLC that many lactic acid bacteria produce GABA. As a positive control, GU240, which had better GABA production ability than Lactobacillus brevis KACC 14481, was finally selected. As shown in the TLC result shown in Fig. 1, GU240 (lane 5) is different from other strains (lane 6-14) with Lb. it was found that more GABA was produced than brevis KACC 14481 (lane 4).

<3-3> <3-3> GABaseGABASE 를 이용한 Using GABAGABA 생성 확인 Confirm creation

TLC 분석에 의해 GABA 생성이 우수했던 GU240와 GU498 균주들에 대해 GABase 효소를 사용하여 생성되는 GABA의 정량분석을 실시하였다. GABA 생성이 확인된 양성 대조군으로 Lb . brevis KACC14481 균주를 농촌진흥청에서 분양받아 비교하였다. 또한 GABA를 생성하지 않는 음성 대조군으로 다양한 속의 유산균(Leuconostoc mesenteroides ATCC10830, Lactobacillus plantarum C7 그리고 Lactococcus lactis B2)들을 임의로 선택하여 그 결과를 비교하고자 하였다.Quantitative analysis of GABA produced by GABase enzyme was performed on GU240 and GU498 strains which showed excellent GABA production by TLC analysis. Lb as a positive control is produced GABA identified. brevis KACC14481 were distributed at Rural Development Administration. As a negative control group that does not produce GABA, various kinds of lactic acid bacteria ( Leuconostoc mesenteroides ATCC10830, Lactobacillus plantarum C7 and Lactococcus lactis B2) were selected randomly and the results were compared.

GABA의 정량분석은 GABase를 사용한 방법으로 측정하였으며 그 방법은 다음과 같다. 각 균주는 5% MSG가 첨가된 MRS 액체 배지에 접종, 배양하여 30℃에서 48 시간동안 배양하였다. 배양액은 원심분리 (4℃, 1,500×g, 15분)를 실시하여 배양 상등액을 실험에 사용하였으며, 사용하기 전까지 시료는 -70℃에 보관하였다. 각 균주의 배양 상등액 100 ㎕에 methanol 400 ㎕를 첨가하여 잘 혼합한 후, 수조를 사용하여 25℃에서 30 분 동안 반응시켜 추출하였다. 이 후, Speed vacuum concentrator를 사용하여 2 시간 동안 저온 진공 건조 시킨 후, 70 mM LaCl3을 1 ㎖ 첨가하여 15 분 진탕하였다. 이 후, 원심분리 (4℃, 12,000 rpm, 5분)를 실시하여 상등액 800 ㎕를 새 E-tube에 담는다. 그리고 1 M KOH 용액 160 ㎕를 상등액에 첨가하여 다시 5 분 동안 진탕을 실시한 후, 원심분리 (4℃, 12,000 rpm, 5분)하여 상등액을 실험에 사용하였다. 전 처리된 상등액 시료 550 ㎕에 50 mM potassium pyrophosphate (pH 8.6) 200 ㎕, 4 mM NADP+(Sigma) 150 ㎕, 1 unit GABase [Pseudomonas fluorescens(Sigma)] 50 ㎕, 20 mM α-ketoglutarate 50 ㎕를 첨가하여 총 반응액 1 ㎖을 만들어 혼합한 후, 37℃에서 60 분 반응하여 340 nm에서 흡광도를 측정하였다. GABase를 이용한 GABA 정량은 GABA 표준 곡선 (Abs= 0.6034 X - 0.0002, R2=0.9975)을 이용하여 산출하였다.Quantitative analysis of GABA was measured by GABase method. Each strain was inoculated and cultured in MRS liquid medium supplemented with 5% MSG and cultured at 30 ° C for 48 hours. The culture was centrifuged (4 ° C, 1,500 × g, 15 min) and the culture supernatant was used for the experiment. The sample was stored at -70 ° C until used. 400 μl of methanol was added to 100 μl of the culture supernatant of each strain, mixed thoroughly, and then extracted and reacted at 25 ° C for 30 minutes using a water bath. After that, it was dried under low-temperature vacuum for 2 hours by using a speed vacuum concentrator, 1 ml of 70 mM LaCl 3 was added, and the mixture was shaken for 15 minutes. Then, centrifuge (4 ° C, 12,000 rpm, 5 minutes), and 800 μl of the supernatant is transferred into a new E-tube. Then, 160 μl of a 1 M KOH solution was added to the supernatant, shaken for 5 minutes, and centrifuged (4 ° C., 12,000 rpm, 5 minutes) to use the supernatant. 200 μl of 50 mM potassium pyrophosphate (pH 8.6), 150 μl of 4 mM NADP + (Sigma), 50 μl of 1 unit GABase [ Pseudomonas fluorescens (Sigma)] and 50 μl of 20 mM α-ketoglutarate were added to 550 μl of the pre- 1 ml of the total reaction solution was added thereto, and the mixture was reacted at 37 ° C for 60 minutes, and the absorbance at 340 nm was measured. Quantification of GABA using GABase was performed using the GABA standard curve (Abs = 0.6034 X - 0.0002, R 2 = 0.9975).

그 결과, 표 5와 같은 결과를 얻을 수 있었는데, GABA 함량은 배양 상등액 1 ml 당 ㎎으로 표시하였다. GU240 균주는 배양 상등액 1 ml당 4.12 ㎎의 GABA를 생성하여 일반 유산균주들이 보인 0.05-0.06 ㎎ 값들과 비교할 때 약 68 내지 84 배 더 높은 GABA 생성능을 보여주었다. GABA 생성능이 이미 잘 알려진 Lb . brevis KACC14481의 1.55 ㎎과 비교해도 2.65 배 더 높은 수준의 GABA를 생성하였다. GU498은 1.82 ㎎ GABA를 생성하여 Lb . brevis KACC14481 보다 약간 더 높은 수준이었다. 따라서 본 발명자들은 정량분석을 통하여 GU240은 매우 우수한 GABA 생성균임을 다시 한 번 확인하였다.
As a result, the results as shown in Table 5 were obtained. The GABA content was expressed in mg per 1 ml of the culture supernatant. The strain GU240 produced 4.12 mg of GABA per ml of culture supernatant and showed about 68-84 times higher GABA production when compared to the 0.05-0.06 ㎎ values of the common lactic acid bacteria. GABA producing ability is already well known Lb. brevis And 2.65 times higher level of GABA than 1.55 mg of KACC14481. GU498 is Lb to generate 1.82 ㎎ GABA. brevis It was slightly higher than KACC14481. Therefore, the present inventors once again confirmed that GU240 is a very excellent GABA-producing strain through quantitative analysis.

Lb . zymae GU240 균주 배양 상등액의 GABA 정량 분석 Lb. Quantitative analysis of GABA in culture supernatant of zymae GU240 strain StrainStrain GABA production
(mg/ml)
GABA production
(mg / ml)
GABA conversion yield (%)GABA conversion yield (%)
대조군Control group Leuconostoc mesenteroides ATCC10830 Leuconostoc mesenteroides ATCC10830 0.050.05 -- Lactobacillus plantarum C7 Lactobacillus plantarum C7 0.060.06 -- Lactococcus lactis B2 Lactococcus lactis B2 0.060.06 -- Lactobacillus brevis KACC14481 Lactobacillus brevis KACC14481 1.551.55 5.085.08 실험구Experimental Section Lactobacillus zymae GU240 Lactobacillus zymae GU240 4.124.12 13.5113.51 LAB GU498LAB GU498 1.821.82 5.975.97

<< 실시예Example 4>  4>

GABAGABA 생성 우수 균주의 특성 조사 Investigation of characteristics of excellent strains

본 발명자들은 상기 실시예 3을 통하여 GABA 생성능이 우수한 GU240 균주를 김치로부터 분리하였으며, 이에 따라 GU240 유산균을 동정해 보고자 하였다.
The present inventors isolated the GU240 strain having excellent GABA-producing ability from the kimchi through the above Example 3 and tried to identify GU240 lactic acid bacteria.

<4-1> <4-1> GU240GU240 의 동정The identification of

우선 GU240 유산균 형태를 관찰하기 위하여 무염색과 그람염색을 실시하여 현미경으로 관찰하였다. OD600 값이 1.5인 배양액을 슬라이드 글라스에 백금이를 이용하여 얇게 편 후 열 고정하여 현미경으로 관찰하였고 (무염색), 그람염색은 무염색과 동일하게 열 고정을 한 뒤 그람염색 방법에 준해 염색을 진행하여 현미경으로 관찰하였다. 그 결과, 도 2와 같은 결과를 확인할 수 있었는데, 각 시료를 400배로 관찰해 본 결과 그람 염색에서 보라색으로 관찰되어 그람 양성균임을 확인할 수 있었고, 짧은 막대 모양의 단간균임을 확인할 수 있었다.First, to observe the morphology of GU240 lactic acid bacteria, no staining and Gram staining were performed and observed with a microscope. OD 600 The culture medium with a value of 1.5 was cut into thin slices using a platinum slice, fixed with heat, and observed with a microscope (no staining). Gram staining was performed in the same manner as staining without staining, followed by staining according to Gram staining method And observed with a microscope. As a result, the results as shown in FIG. 2 were confirmed. As a result of observing each sample at 400 times, Gram stain showed purple color and Gram-positive staphylococci were observed.

한편, GU240의 콜로니(colony)형태와 점질물(exopolysaccharide) 생성을 확인하기 위하여 MRS plate와 5% sucrose가 포함된 MRS plate에 GU240과 대조군들을 함께 spot하여 관찰하였다. 균락 형태는 각각의 배지에 streaking하여 관찰하였고, 점질물(exopolysaccharide) 생성 여부는 각 균주 배양액을 5% sucrose MRS plate에 spot하여 확인하였다. 점질물(exopolysaccharide) 생성여부를 확인하기 위한 대조군으로 Weissella cibaria 33을 사용하였다. 그 결과, 도 3과 같은 결과를 확인할 수 있었는데, GU240은 MRS 배지에서 둥근 원형의 흰색 균락을 형성하고, sucrose를 함유한 배지에서 대조군인 W. cibaria 33과 비교하여 보았을 때, 점질물을 생성하지 않는 것으로 확인되었다.In order to confirm colony shape and exopolysaccharide formation of GU240, GU240 and control groups were spotted together on MRS plate and 5% sucrose-containing MRS plate. The morphology was examined by streaking in each medium. Whether or not exopolysaccharide was formed was confirmed by spotting each strain on a 5% sucrose MRS plate. Weissella cibaria 33 was used as a control to confirm the production of exopolysaccharide. As a result, the results as shown in Fig. 3 were confirmed. The GU 240 was found to form a circular round white bloom on the MRS medium, and compared with the control group W. cibaria 33 on a medium containing sucrose, Respectively.

또한, GU240 동정을 위하여 16S rRNA 유전자 염기서열을 분석해보고자 하였는데, 배양액 1.5 ml로부터 세포를 회수하여 chromosomal DNA를 회수하였다. Chromosomal DNA를 template으로 하여 16S rRNA 유전자 증폭용 universal primer인 27F (5-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3)와 1492R (5-GGTTACCTTGTTACGACTT-3), 그리고 Takara사의 Ex Taq 효소를 사용하여 다음과 같은 조건으로 PCR을 실시하였다 (표 6). PCR 결과, 얻은 1.5 kb 크기의 PCR product를 전기영동 후 gel로부터 분리하고 Favorgen kit를 이용하여 gel extraction한 뒤 코스모진텍(주)에 염기서열결정을 의뢰하였다.
We also tried to analyze the 16S rRNA gene sequence for the identification of GU240. The chromosomal DNA was recovered by recovering the cells from 1.5 ml of the culture. Chromosomal DNA was used as a template and PCR was performed using the universal primers 27F (5-AGAGTTTGATCMTGGCTCAG-3) and 1492R (5-GGTTACCTTGTTACGACTT-3) for 16S rRNA gene amplification and Ex Taq enzyme of Takara Co. under the following conditions (Table 6). The resulting 1.5 kb PCR product was separated from the gel after electrophoresis, gel extracted using the Favorgen kit, and then subjected to nucleotide sequence analysis by Cosmojin Tech.

GU240의 16s rRNA 유전자 증폭을 위한 PCR 조건PCR conditions for amplification of 16s rRNA gene of GU240 NoNo Temp.Temp. TimeTime ComponentComponent volumevolume 1One 9494 05 : 0005: 00 TemplateTemplate 1.0 μl1.0 μl 22 9494 00 : 3000: 30 primer(27F)-10 pMprimer (27 F) -10 pM 1.0 μl1.0 μl 33 6060 00 : 3000: 30 primer(1492R)-10 pMprimer (1492R) -10 pM 1.0 μl1.0 μl 44 7272 02 : 0002: 00 10×dNTP10 x dNTP 5.0 μl5.0 μl 55 Go to step 2, repeat 29 timesGo to step 2, repeat 29 times 10× ex taq buffer10 × ex taq buffer 5.0 μl5.0 μl 66 7272 10 : 0010:00 D.W.D.W. 36.5 μl36.5 μl 77 44 10 : 0010:00 ex-taq(2.5U)ex-taq (2.5U) 0.5 μl0.5 μl EndEnd Total volumeTotal volume 50 μl50 μl

그 결과, 표 7과 같은 결과를 얻을 수 있었는데, GU240은 Lb . zymae , Lb . brevis, Lb . acidifarinae 3 종에 대해 똑 같이 99% 상동성을 보였고 이는 이들 3 종이 매우 유사함을 보여주는 결과이다. GU240의 동정을 위해서 추가로 recA 유전자 염기서열 결정과 API kit을 사용하였다. 이외에도 3 종간 구별을 위해 D-Arabitol을 탄소원으로 첨가한 MRS 액체 배지에서 생육 여부를 조사하였다. Lb . zymae Lb . acidifarinae는 D-Arabitol을 탄소원으로 이용 가능하지만, Lb . brevis는 이용 못한다고 알려져 있다 (Vancanneyt 등 International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2005), 55, 615-620). GU240은 D-arabitol을 기질로 생육하였기에 본 발명자들은 GU240은 Lb . brevis 보다는 Lb . zymae로 판단하였고, 최종 Lb . zymae로 동정하였다.
As a result, there were obtained the results shown in Table 7, GU240 is Lb. zymae, Lb. brevis, Lb. acidifarinae 99% homology to the three species, indicating that these three species are very similar. For the identification of GU240, further rec A gene sequencing and API kit were used. In addition, for the distinction of three species, growth was examined in MRS liquid media supplemented with D-arabitol as a carbon source. Lb. with zymae Lb. acidifarinae are available on the D-Arabitol as a carbon source but, Lb. It is known that brevis can not be used (Vancanneyt et al., International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2005), 55, 615-620). GU240 the present inventors case Growth the D-arabitol as a substrate are GU240 is Lb. brevis Lb instead. It was determined to zymae, end-Lb. zymae .

16S rRNA 유전자 염기서열을 이용한 GU240 균주 동정 결과Identification of GU240 strain using 16S rRNA gene sequence DescriptionDescription Max identMax ident Lb . zymae strain : LMG22198=R-18615 16s ribosomal RNA,
complete sequence
Lb. zymae strain: LMG22198 = R-18615 16s ribosomal RNA,
종열
99%99%
Lb . brevis 16s ribosomal RNA,
complete sequence
Lb. brevis 16s ribosomal RNA,
종열
99%
99%
Lb . acidifarinae strain : LMG22200=R-19065 16s ribosomal RNA,
complete sequence
Lb. acidifarinae strain: LMG22200 = R-19065 16s ribosomal RNA,
종열
99%99%

마지막으로, 본 발명자들은 GU240의 49 종 탄수화물 기질들 발효여부를 API 50 CHL kit (BioMerieux, France)를 사용하여 조사하였다. 이는 배지에 pH indicator가 들어있어서 배양기간 동안 발효된 탄수화물이 산을 생성하면 pH를 떨어뜨림으로 색의 변화로 양성, 음성을 판독하는 것을 원리로 한다. GU240 배양액을 이용하여 API 50 CHL media에 부유시킨 후, 각 탄소원이 들어가 있는 50CHL strip tube에 분주하고 mineral oil을 첨가하여 발효에 적합한 혐기적 조건을 만들어 주었으며, 37℃에서 24 시간에서 48 시간까지 배양한 후 그 결과를 확인하였다.Finally, we investigated the fermentation of 49 carbohydrate substrates of GU240 using API 50 CHL kit (BioMerieux, France). This is because the pH indicator is contained in the medium, and when the fermented carbohydrate forms an acid during the incubation period, the pH is lowered and the positive and negative are read by the color change. After incubation in API 50 CHL media using GU240 medium, 50 CHL strip tube containing each carbon source was added and mineral oil was added to make anaerobic conditions suitable for fermentation. Culturing was carried out at 37 ° C for 24 hours to 48 hours And the results were confirmed.

그 결과 하기 표 8과 같은 결과를 얻을 수 있었는데, 99.8%의 상동성으로 Lactobacillus brevis로 동정되었다. 하지만 이는 다른 두 종의 경우 아직 API database에 자료 축적이 되지 않았기 때문으로, Lb . zymae Lb . acidifarinaeLb . brevis와 한 가지 차이점을 가지는 것으로 알려져 있다. 즉, Lb . zymaeLb . acidifarinae는 탄소원으로 D-arabitol을 이용하지만 Lb . brevis는 이를 이용하지 못하는 것으로 알려져 있다. GU240 균주는 D-arabitol을 기질로 생육하며 또 식염농도 10%에서도 생육하므로, Lb . acidifarinae는 식염농도 7% 이상에서는 생육하지 못한다는 점에 기초하여 판단할 때 GU240은 Lb . zymae로 최종 동정하게 되었다. Lb . zymae GU240의 여러 화합물들의 탄소원 이용 여부를 조사한 결과는 표 9에 나타내었다.
As a result, the results as shown in Table 8 were obtained, which was identified as Lactobacillus brevis with a homology of 99.8%. But in this case because it has two different kind of data is not yet accumulated in the API database, Lb. zymae And Lb. acidifarinae is Lb. It is known to have one difference from brevi s. I.e., Lb. zymae and Lb. acidifarinae are using D-arabitol as a carbon source, but Lb. Brevis is known to be unable to use it. GU240 strain grows with D-arabitol as a substrate and grows at a salt concentration of 10% . Therefore, Lb. acidifarinae is to determine on the basis of that it can not grow in the salt concentration of 7% or more GU240 is Lb. zymae . Lb. zymae The results of investigating the carbon source utilization of various compounds of GU240 are shown in Table 9.

API 50CHL kit를 이용한 GU240 균주 동정 결과Identification of GU240 strain using API 50CHL kit StrainStrain % ID% ID T IndexT Index 상반되는 생화학적 특성 (Test against)The opposite biochemical characteristics (Test against) Lactobacillus brevis 1 Lactobacillus brevis 1 99.899.8 0.290.29 GAL 99%GAL 99% SAC 81%SAC 81% MLZ 14%MLZ 14% GEN 99%GEN 99% TUR 14%TUR 14% 5KG 14%5KG 14% Lactobacillus plantarum 1 Lactobacillus plantarum One 0.10.1 0.00.0 DXYL 2%DXYL 2% GAL 92%GAL 92% SOR 78%SOR 78% LAC 99%LAC 99% SAC 88%SAC 88% GEN 98%GEN 98% 5KG 0%5KG 0%

Lb . zymae GU240의 탄수화물 이용능 Lb. Carbohydrate availability of zymae GU240 탄수화물carbohydrate GU240의 이용여부Availability of GU240 1One MaltoseMaltose ++ 22 GlucoseGlucose ++ 33 RhamnoseRhamnose -- 44 LactoseLactose -- 55 TrehaloseTrehalose ++ 66 MannoseMannose ++ 77 SucroseSucrose -- 88 SorbitolSorbitol -- 99 InulinInulin -- 1010 D-XyloseD-Xylose -- 1111 D-ArabinoseD-Arabinose -- 1212 CellobioseCellobiose ++ 1313 RaffinoseRaffinose -- 1414 EsculinEsculin ++ 1515 ManitolManitol ++ 1616 D-ArabitolD-arabitol ++

한편, API ZYM kit를 이용하여 Lb zymae GU240의 효소역가 유무를 확인한 결과 Leucine arylamidase, β-glucosidase, N-acetyl-β-glucosaminidase 역가를 가지는 것으로 확인되었고, 결과를 표 10에 나타내었다.
On the other hand, using API ZYM kit, Lb zymae As a result of confirming the presence or absence of the enzyme titer of GU240, it was confirmed to have a titer of leucine arylamidase, β-glucosidase and N-acetyl-β-glucosaminidase, and the results are shown in Table 10.

Lb . zymae GU240의 효소역가 Lb. Enzyme activity of zymae GU240 효소enzyme 기질 temperament GU240의
효소역가 여부
GU240's
Enzyme activity
1One Leucine arylamidaseLeucine arylamidase L-leucyl-2-naphthylamideL-leucyl-2-naphthylamide ++ 22 β-glucosidaseβ-glucosidase 6-Br-2-naphthyl-β-D- glucopyranoside6-Br-2-naphthyl- [beta] -D-glucopyranoside ++ 33 N-acetyl-β-glucosaminidaseN-acetyl-β-glucosaminidase 1-naphthyl-N-acetyl-β-D-glucosaminide1-naphthyl-N-acetyl- [beta] -D-glucosaminide ++ 44 a-galactosidasea-galactosidase 6-Br-2-naphthyl-a-D- galactopyranoside6-Br-2-naphthyl- [alpha] -D-galactopyranoside -- 55 β-glucosidaseβ-glucosidase Naphthol-AS-BI-β-D- glucuronideNaphthol-AS-BI- [beta] -D-glucuronide --

결론적으로 본 발명자들은 GABA 생성능이 우수한 균주를 김치로부터 분리하였으며, 본 균주의 형태학, 유전학 및 생화학적 특성 조사를 통해 상기 균주가 Lactobacillus zymae 속하는 균주임을 확인하였고 이에 본 발명에서는 상기 균주를 ‘Lactobacillus zymae GU240 (이하 간략하게 ’GU240'이라 함)’라 명명하였다. 또한 본 균주는 2012년 11월 23일자로 한국미생물보존센터(KFCC)에 기탁하였으며, 기탁번호 KFCC11545P를 부여받았다.
In conclusion, the present inventors isolated a strain having excellent GABA production ability from kimchi. Through the morphology, genetics and biochemical characteristics of the strain, the strain was identified as Lactobacillus zymae. In the present invention, the strain was designated as' Lactobacillus zymae GU240 (hereinafter simply referred to as 'GU240'). In addition, this strain was deposited with KFCC (Korea Microbiological Research Center) on November 23, 2012, and received the deposit number KFCC11545P.

<4-2> <4-2> GU240GU240 (( LbLb . . zymaezymae )의 생육특성 조사) Growth characteristics

본 발명자들은 새롭게 동정된 GU240(Lb . zymae)의 생육 특성을 조사해 보았다. GU240의 온도에 따른 생육 특성 조사를 위해 MRS broth 100 ml에 GU240 배양액 1ml (1%, v/v)를 접종하고 각각 4℃, 10℃, 15℃, 20℃, 37℃, 42℃ 그리고 45℃에서 배양하였다. 3, 6, 12, 및 24 시간 간격으로 배양액을 회수하여 분광광도계를 사용하여 600 nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과 도 4와 같은 그래프를 얻을 수 있었는데, 즉 37℃와 42℃에서는 GU240의 생육 곡선에 별 차이가 없었고, 약 10 시간 경과 후 정지기에 도달하였다. 20℃에서는 10 시간까지 생육이 지연되다가 그 이후부터 증식이 시작되어 24 시간 경과 후 정지기에 도달하였다. 10℃와 15℃에서는 다른 온도들에 비해 증식이 느리나 72시간 이후에는 다른 온도들과 같이 OD600 1.6까지 도달하였다. 반면 4℃에서는 24 시간까지 생육이 지연되다가 점차 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 120 시간에 0.8까지 도달하였다.The inventors have seen examine the growth characteristics of the newly identified GU240 (Lb. Zymae). To investigate the growth characteristics of GU240 according to temperature, 100 ml of MRS broth was inoculated with 1 ml (1%, v / v) of GU240 culture medium and incubated at 4, 10, 15, 20, 37, Lt; / RTI &gt; The culture was recovered at 3, 6, 12, and 24 hour intervals and the absorbance was measured at 600 nm using a spectrophotometer. As a result, the graph shown in FIG. 4 was obtained, that is, at 37 and 42 ° C, there was no difference in the growth curve of GU240, and after about 10 hours, the stopper was reached. Growth was delayed up to 10 hours at 20 ℃, and then growth started after 24 hours. Proliferation was slower at 10 ℃ and 15 ℃ than at other temperatures. After 72 hours, however, OD 600 reached 1.6 as at other temperatures. On the other hand, at 4 ℃, growth was delayed until 24 hours and gradually increased, reaching 0.8 at 120 hours.

한편, 본 발명자들은 GU240의 pH에 따른 생육 특성 조사를 위해 MRS broth 100 ml을 제조하여 pH를 3.0에서 10.0까지 보정한 뒤 autoclaving으로 멸균하였다. 멸균 배지는 상온에서 충분하게 식힌 후, 각각의 배지에 GU240 배양액 1 ml (1%, v/v)을 접종하였고, 역시 3, 6, 12, 및 24 시간 간격으로 배양액을 회수하여 600 nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과 도 5와 같은 그래프를 얻을 수 있었는데, GU240은 초기 pH 3.0과 10.0을 제외한 pH 5.0-9.0 MRS 배지에서는 배양 시작 후, 대략 12 시간이 지난 뒤 정지기에 도달하였다. 초기 pH 4.0-6.0인 배지에서는 12 시간에 OD600 값이 1.6 이상에 도달하였고 pH 7.0, 8.0 그리고 9.0인 배지는 다소 낮은 1.5, 1.4 그리고 1.2의 OD600 값을 나타내었다. 초기 pH 3.0인 배지에서는 거의 생육하지 못했고, 초기 pH 10.0에서는 12 시간에 0.6까지 도달하였다가 점차 감소하여 0.4의 OD600 값을 유지하였다. Meanwhile, the present inventors prepared 100 ml of MRS broth in order to investigate the growth characteristics according to the pH of GU240, adjusted the pH from 3.0 to 10.0, and sterilized by autoclaving. The sterilized medium was sufficiently cooled at room temperature, 1 ml of GU240 medium (1%, v / v) was inoculated into each medium, and the culture was recovered at intervals of 3, 6, 12, Were measured. As a result, the graph shown in FIG. 5 was obtained. In the pH 5.0-9.0 MRS medium except for the initial pH 3.0 and 10.0, GU240 reached the stationary phase after about 12 hours from the start of the culture. The initial pH 4.0-6.0 of the medium at 12 hours OD 600 This value was reached more than 1.6 pH 7.0, 8.0 and 9.0 in the medium is rather low of 1.5, 1.4 and 1.2 of OD 600 Respectively. Did not substantially grow in the medium of initial pH 3.0, and the initial pH 10.0 is reached 12 hours to 0.6 gradually decrease in OD 600 0.4 Respectively.

또한 본 발명자들은 식염농도 (NaCl)에 따른 생육 여부를 알아보기 위해 MRS broth 100 ml에 일정 식염농도 (2, 4, 6, 8, 10, 12, 15%)가 되도록 NaCl을 첨가하여 배지를 제조하였다. 각각의 배지에 GU240 배양액 1 ml (1%, v/v)씩 접종하였고, 3, 6, 12, 및 24 시간 간격으로 배양액을 회수하여 600 nm에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과, 도 6과 같은 그래프를 얻을 수 있었는데, GU240는 식염농도 2-8%까지는 신속히 증식하여 큰 차이를 보이지 않고 OD600 값이 1.6 이상에 도달한 반면, 12%와 15%에서는 거의 증식하지 못하였다. 식염농도 10%에서는 생육이 느리게 나타났으며 48 시간에 정지기인 1.4에 도달하였고 그 후 240 시간까지 1.2를 유지하였다. 식염농도 10%에서는 느리지만 증식하는 점은 보고된 Lb . zymae 특성과 일치한다.
In order to examine the growth depending on the salt concentration (NaCl), the present inventors prepared a culture medium by adding NaCl to 100 ml of MRS broth to a predetermined salt concentration (2, 4, 6, 8, 10, 12, 15% Respectively. Each medium was inoculated with 1 ml of GU240 medium (1%, v / v), and the culture was recovered at 3, 6, 12, and 24 hours intervals and absorbance was measured at 600 nm. As a result, there was obtained a graph as shown in FIG. 6, GU240 does not significantly differ to rapidly proliferate salt concentration up to 2-8% OD 600 Value reached 1.6 or more, but almost no proliferation was observed at 12% and 15%. Growth was slow at 10% salt concentration, reaching a stopping factor of 1.4 at 48 hours and then 1.2 at 240 hours. The point at which growth is slower in the salt concentration of 10% is reported Lb. zymae Match the characteristics.

<< 실시예Example 5>  5>

GABAGABA 생성능이Productive 우수한  Excellent GU240GU240 을 이용한 현미 발효 실험Brown rice fermentation experiment using

본 발명자들은 GABA 생성능이 우수한 GU240 균주를 종균으로 현미 발효 실험을 진행하였다. GU240 균주를 1.0×1011 만큼 접종하였고 아무 균주도 접종하지 않은 현미 시료를 대조군으로 사용하였다. 현미 200 g을 멸균된 500 ㎖ 병에 담은 후, 1.0×1011 균수가 포함된 증류수 50 ㎖를 첨가하고 멸균 스푼으로 혼합하였다. 멸균 증류수만을 첨가한 대조군 외에도 기질로서 glutamic acid (10 mM) 그리고 MSG (1%와 3%)가 첨가된 현미 시료를 포함한 총 8개 시료들에 대한 실험을 진행하였다. 현미는 30℃에서 48 시간 발효시켰으며, 발효 후 지름 15 ㎝의 Petri dish에 고르게 펴서 40℃에서 24 시간 동안 건조시켰다. 건조 시료는 50 ㎖ conical tube에 나누어 담아 4℃와 실온에서 12 일 보관하면서 3 일 간격으로 채취하여 생균수, pH, TA 그리고 GABA 함량을 측정하였다.
The present inventors conducted a brown rice fermentation experiment with a strain of GU240 having excellent GABA production ability as a seed. GU240 strains were inoculated at 1.0 × 10 11 , and brown rice samples inoculated with no strains were used as a control. 200 g of brown rice was placed in sterilized 500 ml bottle, and 50 ml of distilled water containing 1.0 x 10 &lt; 11 &gt; bacteria was added and mixed with sterilized spoon. In addition to the control group containing only sterilized distilled water, a total of eight samples including a brown rice sample containing glutamic acid (10 mM) and MSG (1% and 3%) as substrates were tested. Brown rice was fermented at 30 ℃ for 48 hours. After fermentation, it was spread evenly on Petri dish of 15 ㎝ in diameter and dried at 40 ℃ for 24 hours. The dried samples were collected in 50 ml conical tube and stored at 4 ℃ and room temperature for 12 days. The viable cell count, pH, TA and GABA contents were measured at 3 days intervals.

<5-1> <5-1> GU240GU240 균주를 이용한 현미 발효 공정 기간에 따른  According to the duration of brown rice fermentation process using strain 생균수Viable cell count 변화 change

우선, 생균수는 실시예 1-3에 기재된 바와 같이 확인하였는데, 그 결과는 하기 표 11과 같다. 초기 접종 균수는 1.0×1010 이었으며, 48 시간 발효 완료까지 대부분 시료에서 약 1.5-2 배 증가하였으나 3% MSG 첨가 시료에서는 발효 24 시간까지 약간 증가하다가 48 시간에서는 오히려 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.First, the viable cell counts were confirmed as described in Examples 1-3, and the results are shown in Table 11 below. The initial number of inoculated bacteria was 1.0 × 10 10 and increased to 1.5-2 times in most of the samples until 48 hours of fermentation. However, in the samples containing 3% MSG, it increased slightly until 24 hours of fermentation and then decreased at 48 hours.

40℃에서 건조를 완료한 후에는 48 시간 발효 시료와 비교하여 10배 정도 생균수가 줄어들었다. 저장 6일째까지는 건조 완료된 시점의 생균수와 큰 차이 없이 유지되었고, 이 후, 저장 12일째까지의 생균수는 조금씩 감소하지만 그 감소 폭은 매우 적은 것으로 확인되었다. GU240 접종 시료는 접종 균수와 비교하였을 때, 약 100배 정도로 줄었지만, 109 정도로 상당한 균이 여전히 남아 있는 것을 확인할 수 있었다.
After drying at 40 ° C, the number of viable cells was reduced by 10 times compared to the fermentation sample for 48 hours. After 6 days of storage, the number of viable cells was not significantly different from the number of viable cells at the time of completion of drying. Thereafter, the number of viable cells decreased slightly after 12 days of storage but was found to be very small. The GU240 inoculum was reduced to about 100 times as much as the number of inoculated bacteria, but it was confirmed that a considerable amount of bacteria still remained at about 10 9 .

Lb . zymae GU240 균주를 이용한 현미 발효 공정 기간에 따른 생균수의 변화 Lb. Changes of viable cell counts during the fermentation period of brown rice using zymae GU240 strain StrainStrain 접종 균수 Inoculation number 24h 발효24h fermentation 48h 발효48h fermentation 건조 완료Dry 저장 3일째 Day 3 of storage 저장 6일째Day 6 of storage 저장 9일째Day 9 of storage 저장 12일째Day 12 of storage 4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 1대조구 1 control ddH2OddH2O -- 4.2×105 4.2 × 10 5 3.8×105 3.8 × 10 5 1.8×105 1.8 × 10 5 1.6×105 1.6 × 10 5 1.3×105 1.3 x 10 5 6.4×104 6.4 × 10 4 2.4×104 2.4 × 10 4 4.4×104 4.4 × 10 4 2.2×104 2.2 x 10 4 2.1×104 2.1 x 10 4 6.3×103 6.3 × 10 3 10mM 글루탐산 10 mM glutamic acid -- 3.7×105 3.7 × 10 5 3.6×105 3.6 × 10 5 1.4×105 1.4 x 10 5 1.5×105 1.5 × 10 5 1.5×105 1.5 × 10 5 5.2×104 5.2 × 10 4 3.1×104 3.1 x 10 4 3.9×104 3.9 × 10 4 1.9×104 1.9 × 10 4 1.4×104 1.4 x 10 4 4.9×103 4.9 × 10 3 1% MSG 1% MSG -- 4.3×105 4.3 × 10 5 4.1×105 4.1 × 10 5 1.2×105 1.2 × 10 5 1.1×105 1.1 × 10 5 1.3×105 1.3 x 10 5 6.1×104 6.1 × 10 4 3.5×104 3.5 × 10 4 3.4×104 3.4 × 10 4 2.7×104 2.7 × 10 4 1.4×104 1.4 x 10 4 5.7×103 5.7 x 10 3 3% MSG 3% MSG -- 2.7×105 2.7 × 10 5 2.2×105 2.2 x 10 5 1.1×105 1.1 × 10 5 8.9×104 8.9 × 10 4 8.2×104 8.2 × 10 4 2.9×104 2.9 × 10 4 1.4×104 1.4 x 10 4 3.6×104 3.6 × 10 4 1.5×104 1.5 x 10 4 2.7×104 2.7 × 10 4 2.8×103 2.8 × 10 3 2실험구 2 Experimental Section ddH2OddH2O 1.0×1011 1.0 × 10 11 2.4×1011 2.4 × 10 11 2.9×1011 2.9 × 10 11 2.1×1010 2.1 × 10 10 2.3×1010 2.3 × 10 10 2.1×1010 2.1 × 10 10 7.4×109 7.4 × 10 9 7.1×109 7.1 x 10 9 5.3×109 5.3 × 10 9 4.7×109 4.7 × 10 9 3.9×109 3.9 × 10 9 2.7×109 2.7 × 10 9 10 mM 글루탐산 10 mM glutamic acid 1.0×1011 1.0 × 10 11 1.3×1011 1.3 × 10 11 1.2×1011 1.2 × 10 11 3.4×1010 3.4 × 10 10 3.1×1010 3.1 × 10 10 3.3×1010 3.3 × 10 10 6.9×109 6.9 × 10 9 3.7×109 3.7 × 10 9 4.8×109 4.8 × 10 9 2.8×109 2.8 × 10 9 4.0×109 4.0 × 10 9 1.9×109 1.9 × 10 9 1% MSG1% MSG 1.0×1011 1.0 × 10 11 2.5×1011 2.5 × 10 11 2.3×1011 2.3 × 10 11 1.9×1010 1.9 × 10 10 1.7×1010 1.7 × 10 10 1.6×1010 1.6 × 10 10 6.4×109 6.4 × 10 9 2.9×109 2.9 × 10 9 5.1×109 5.1 x 10 9 3.2×109 3.2 × 10 9 3.8×109 3.8 × 10 9 3.1×109 3.1 × 10 9 3% MSG 3% MSG 1.0×1011 1.0 × 10 11 1.2×1011 1.2 × 10 11 8.0×1010 8.0 × 10 10 6.4×109 6.4 × 10 9 5.9×109 5.9 × 10 9 5.7×109 5.7 x 10 9 6.1×108 6.1 × 10 8 1.6×108 1.6 x 10 8 3.9×108 3.9 × 10 8 6.1×107 6.1 × 10 7 1.5×108 1.5 × 10 8 4.2×107 4.2 × 10 7

1 Lb . zymae GU240 균주를 접종하지 않음 1 Lb. Zymae GU240 strain was not inoculated

2 Lb . zymae GU240 균주를 현미 100g당 1×1011 접종 2 Lb. zymae GU240 strain was inoculated at a rate of 1 × 10 11 per 100 g of brown rice

* 생균수는 현미 100g 당 생균수로 표기
* Number of viable cells is expressed as viable count per 100g of brown rice

<5-2> <5-2> GU240GU240 균주를 이용한 현미 발효 공정 기간에 따른  According to the duration of brown rice fermentation process using strain pHpH 및 산도 측정 And pH measurement

본 발명자들은 GU240 균주를 현미에 접종하여 현미를 발효시키는 공정에서 pH를 측정하였는데, pH는 생균수 측정을 위해 얻은 균질화된 시료액을 pH meter기를 이용하여 측정하였다, 산도는 다음과 같이 측정하였다. 발효 현미 시료 10 g에 3차 증류수 90 ㎖을 첨가하여 균질화 시킨 후, 균질화된 시료 50 ml을 비이커에 취한 후, 1% 페놀프탈레인 500 ㎕를 넣은 후, 0.1 N NaOH로 적정하면서 분홍색이 30 초간 지속되는 시간을 종말점으로 잡았다. 종말점까지 도달하는데 소요된 NaOH ㎖을 이용하여 산도를 계산하였다. 그 계산은 다음과 같다.
The present inventors measured the pH in the step of fermenting brown rice with the strain GU240 inoculated into brown rice. The pH of the homogenized sample liquid obtained for the measurement of viable cell count was measured using a pH meter, and the acidity was measured as follows. Fifty microliters of fermented brown rice samples were added to 90 ml of distilled water and homogenized. 50 ml of the homogenized sample was placed in a beaker, and then 500 μl of 1% phenolphthalein was added. The mixture was titrated with 0.1 N NaOH for 30 seconds I took the time to the end. The acidity was calculated using the NaOH ㎖ required to reach the end point. The calculation is as follows.

산도= 소비된 NaOH (㎖) × 0.9/발효 현미의 중량 (g)
Acidity = consumed NaOH (ml) x 0.9 / weight of fermented brown rice (g)

그 결과는 표 12에 표시된 바와 같이, 균주 접종 직후의 초기 pH와 TA의 값은 각각 6.8-6.9와 0.14-0.16으로 나타났으며, 발효가 진행됨에 따라 발효 24 시간에는 pH 5.2-5.4, TA 0.34-0.35로 그리고 48시간 발효 시료들은 pH 4.7-4.9, TA 0.39-0.42로 나타났다. 발효 후, 건조를 시켰을 경우, pH는 6.2-6.5로 올라갔고 TA 값은 0.15-0.18로 떨어졌다. 이 후, 12 일저장 기간 동안 pH와 TA값은 건조 완료 후의 pH와 TA값이 계속 유지되었다.
As shown in Table 12, the initial pH and TA values immediately after the inoculation of the strain were 6.8-6.9 and 0.14-0.16, respectively. As the fermentation progressed, the pH and the TA were increased to 5.2-5.4 and TA 0.34 -0.35 and for 48 hours fermentation samples were pH 4.7-4.9 and TA 0.39-0.42. After fermentation and drying, the pH rose to 6.2-6.5 and the TA value dropped to 0.15-0.18. Thereafter, pH and TA values were maintained during the 12 - day storage period.

Lb . zymae GU240 균주를 이용한 현미 발효 공정 기간에 따른 pH 및 산도의 변화 Lb. Changes in pH and Acidity of Zymae GU240 Strains during Brown Rice Fermentation StrainStrain 접종 직후
(pH/TA)
Immediately after inoculation
(pH / TA)
24h
발효
(pH/TA)
24h
Fermentation
(pH / TA)
48h
발효
(pH/TA)
48h
Fermentation
(pH / TA)
건조 완료
(pH/TA)
Dry
(pH / TA)
저장 3일째 (pH/TA)On the third day of storage (pH / TA) 저장 6일째 (pH/TA)On the 6th day of storage (pH / TA) 저장 9일째 (pH/TA)On the 9th day of storage (pH / TA) 저장 12일째 (pH/TA)On the 12th day of storage (pH / TA)
4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 4℃ 저장4 ℃ storage 실온저장Room temperature storage 1대조구 1 control ddH2OddH2O 6.86
0.15
6.86
0.15
5.66
0.28
5.66
0.28
5.68
0.31
5.68
0.31
6.30
0.17
6.30
0.17
6.41
0.16
6.41
0.16
6.44
0.15
6.44
0.15
6.47
0.16
6.47
0.16
6.49
0.15
6.49
0.15
6.49
0.14
6.49
0.14
6.51
0.14
6.51
0.14
6.55
0.13
6.55
0.13
6.49
0.14
6.49
0.14
10mM 글루탐산10 mM glutamic acid 6.80
0.14
6.80
0.14
5.72
0.26
5.72
0.26
5.54
0.29
5.54
0.29
6.43
0.17
6.43
0.17
6.63
0.14
6.63
0.14
6.58
0.15
6.58
0.15
6.69
0.15
6.69
0.15
6.81
0.13
6.81
0.13
6.58
0.13
6.58
0.13
6.63
0.14
6.63
0.14
6.61
0.14
6.61
0.14
6.65
0.14
6.65
0.14
1% MSG 1% MSG 6.91
0.14
6.91
0.14
5.61
0.26
5.61
0.26
5.45
0.30
5.45
0.30
6.48
0.15
6.48
0.15
6.56
0.16
6.56
0.16
6.87
0.14
6.87
0.14
6.62
0.15
6.62
0.15
6.74
0.14
6.74
0.14
6.56
0.14
6.56
0.14
6.62
0.13
6.62
0.13
6.58
0.14
6.58
0.14
6.73
0.14
6.73
0.14
3% MSG 3% MSG 6.78
0.15
6.78
0.15
5.78
0.27
5.78
0.27
5.61
0.28
5.61
0.28
6.69
0.16
6.69
0.16
6.49
0.17
6.49
0.17
6.62
0.15
6.62
0.15
6.58
0.16
6.58
0.16
6.57
0.14
6.57
0.14
6.51
0.15
6.51
0.15
6.62
0.15
6.62
0.15
6.54
0.13
6.54
0.13
6.65
0.15
6.65
0.15
2실험구 2 Experimental Section ddH2OddH2O 6.80
0.14
6.80
0.14
5.21
0..35
5.21
0.35
4.71
0.41
4.71
0.41
6.21
0.18
6.21
0.18
6.31
0.21
6.31
0.21
6.23
0.21
6.23
0.21
6.27
0.19
6.27
0.19
6.34
0.22
6.34
0.22
6.37
0.19
6.37
0.19
6.46
0.22
6.46
0.22
6.47
0.21
6.47
0.21
6.38
0.22
6.38
0.22
10 mM 글루탐산10 mM glutamic acid 6.85
0.15
6.85
0.15
5.24
0.34
5.24
0.34
4.92
0.39
4.92
0.39
6.29
0.16
6.29
0.16
6.45
0.18
6.45
0.18
6.41
0.18
6.41
0.18
6.44
0.18
6.44
0.18
6.42
0.20
6.42
0.20
6.32
0.19
6.32
0.19
6.41
0.22
6.41
0.22
6.55
0.20
6.55
0.20
6.43
0.20
6.43
0.20
1% MSG1% MSG 6.88
0.16
6.88
0.16
5.36
0.35
5.36
0.35
4.67
0.42
4.67
0.42
6.39
0.16
6.39
0.16
6.55
0.17
6.55
0.17
6.53
0.17
6.53
0.17
6.47
0.18
6.47
0.18
6.41
0.19
6.41
0.19
6.34
0.19
6.34
0.19
6.39
0.20
6.39
0.20
6.58
0.22
6.58
0.22
6.32
0.22
6.32
0.22
3% MSG 3% MSG 6.85
0.16
6.85
0.16
5.44
0.34
5.44
0.34
4.98
0.39
4.98
0.39
6.46
0.15
6.46
0.15
6.41
0.16
6.41
0.16
6.43
0.18
6.43
0.18
6.38
0.19
6.38
0.19
6.29
0.19
6.29
0.19
6.34
0.20
6.34
0.20
6.44
0.21
6.44
0.21
6.52
0.21
6.52
0.21
6.41
0.21
6.41
0.21

1 Lb. zymae GU240 균주를 접종하지 않음 1 Lb. Zymae GU240 strain was not inoculated

2 Lb. zymae GU240 균주를 현미 100g당 1×1011 접종
2 Lb. zymae GU240 strain was inoculated at a rate of 1 × 10 11 per 100 g of brown rice

<5-3> <5-3> GU240GU240 균주를 이용한 현미 발효 공정에서의  In a Brown Rice Fermentation Process Using Strain GABAGABA 생성 확인 Confirm creation

GABA 생성 여부는 각 시료를 채취하여 앞서 언급한 TLC 방법에 의한 정성적 방법과 GABase를 이용한 정량적 방법 2 가지를 사용하여 확인하였다.GABA production was determined by two methods: a qualitative method using TLC method and a quantitative method using GABase.

TLC 결과는 그림 7에 나타난 바와 같이, 대조군에서는 GABA 생성이 전혀 이루어지지 않은 반면 1%와 3% MSG가 첨가된 현미를 Lb . zymae GU240로 발효한 시료에서는 GABA 표준물질과 같은 위치에서 spot이 확인되었다. 대략적인 GABA 양은 GABA 표준물질 spot의 양(20.62 ㎍)과 비교하여 추정할 수 있었는데, 특히, 그림 7에서 6, 7, 10 그리고 11번 spot들의 강도와 위치를 비교해보면, MSG가 GABA로 전환됨을 확인할 수 있었다.TLC results Lb 1% and 3% is added MSG brown rice while not made at all the GABA produced in the control group, as shown in Figure 7. In the samples fermented with zymae GU240, spot was observed at the same position as GABA standard material. The approximate amount of GABA was estimated by comparing to the amount of GABA standard spot (20.62 μg). In particular, the intensity and location of spots 6, 7, 10 and 11 in Figure 7 indicate that MSG is converted to GABA I could confirm.

GABase 효소에 의한 정량 실험 결과는 표 13와 같다. Lb . zymae GU240을 접종하여 발효한 현미 시료 중, MSG 첨가 시료들에서 GABA 생성을 확인할 수 있었는데, 발효 48시간에 MSG 1% 첨가 시료에서는 현미 1 g 당 2.39 ㎎, 3% 첨가 시료에서는 2.56 ㎎ GABA가 생성되는 것으로 나타났다. MSG의 GABA 전환율은 각각 39.1%와 13.99%로 확인되었다. 균주 접종없이 현미에 물만 첨가하거나 MSG 첨가없이 Lb . zymae GU240 만 첨가한 경우들의 0.18 ㎎ 값과 비교하면 GABA가 발효 중 MSG로부터 생성되었음을 추정할 수 있다. GABA는 12일의 냉장저장 혹은 실온저장 후에도 각각 2.15 mg과 2.07 mg을 나타내어서 대부분 유지되는 것으로 나타났다. MSG 1% 첨가배지에서는 3% 배지와는 비슷한 GABA 생성을 보여주고 있다. 한편 균주 접종없이 10 mM glutamic acid만 첨가한 현미는 48시간 발효 후 GABA 함량은 0.18 mg 이였고 10 mM glutamic acid와 함께 Lb . zymae를 첨가한 경우 0.89 mg을 나타내었다. 이는 1% MSG 보다는 낮지만 상?한 양의 GABA가 10 mM glutamic acid로부터 생성됨을 보여준다. 12일의 냉장저장 혹은 실온저장 후에 가바 함량은 각각 0.57 mg과 0.53 mg 을 나타내었다.Table 13 shows the results of quantitative analysis by GABase enzyme. Lb. Among the brown rice samples fermented by inoculation with zymae GU240, GABA production was observed in MSG added samples. In 48 hours of fermentation, 2.39 ㎎ / g of brown rice and 2.56 ㎎ of GABA were added . The conversion rates of MSG to GABA were 39.1% and 13.99%, respectively. Only water is added to the rice, without strain or immunization Lb no MSG added. zymae Compared with the value of 0.18 ㎎ in the case of adding only GU240, it can be estimated that GABA was produced from MSG during fermentation. GABA was maintained at 2.15 mg and 2.07 mg, respectively, after 12 days of storage or storage at room temperature. In MSG 1% supplemented medium, GABA production similar to that of 3% medium was shown. The rice was added man 10 mM glutamic acid without strain is inoculated after 48 hours fermentation GABA content was 0.18 mg This was Lb with 10 mM glutamic acid. and zymae , respectively. This suggests that a lower amount of GABA than 1% MSG is produced from 10 mM glutamic acid. After storage for 12 days in cold storage or at room temperature, the contents of goverberry were 0.57 mg and 0.53 mg, respectively.

MSG와 glutamic acid를 농도를 달리하여 첨가한 MRS 배지에서 Lb . zymae GU240 를 배양한 배양액에 대해 GABA를 정량하였다. 그 결과는 표14 에 나타내었다. 결과에서 알 수 있듯이, GABA 생성은 현미 발효 실험에서 보다 증가하였다. 이는 현미와 달리 Lb . zymae는 MRS 배지에서 더 잘 자란 결과라 판단된다. 1% MSG 배지에서는 5.55 mg의 GABA를 생성하였고 전환율은 90.2%였다. MSG 농도가 낮을수록 전환율은 증가함을 확인할 수 있었다. 즉 0.5% 이하에서는 100% 전환율을 그리고 0.75%에서는 4.42 mg GABA를 생성하여 전환율이 96.7%이다. MSG 농도가 1% 보다 높으면 오히려 GABA 생성이 감소하였다. Glutamic acid 첨가 배지의 경우 glutamic acid 농도가 증가할수록 GABA 생성양은 증가하나 전환율은 감소하였다. Glutamic acid 함량이 0.75%인 경우 5.51 mg GABA 생성과 전환율 104%를 보여 이정도 농도가 GABA 생성에 적합한 농도라 판단되었다.MSG Lb and the glutamic acid in a MRS medium supplemented with different concentrations. GABA was quantified for the culture medium in which zymae GU240 was cultured. The results are shown in Table 14. As can be seen from the results, GABA production was higher than in the brown rice fermentation experiment. This is unlike the brown Lb. zymae is considered to be a better growth in MRS medium. In 1% MSG medium, 5.55 mg of GABA was produced and the conversion rate was 90.2%. The lower the concentration of MSG, the higher the conversion rate. That is, the conversion rate is 100% at less than 0.5% and 4.42 mg of GABA at 0.75%, and the conversion rate is 96.7%. When MSG concentration was higher than 1%, GABA production was decreased. In the glutamic acid supplemented medium, the amount of GABA production increased with increasing glutamic acid concentration but the conversion rate decreased. When the content of glutamic acid was 0.75%, 5.51 mg of GABA was produced and the conversion was 104%. This concentration was considered to be a suitable concentration for GABA production.

이상의 결과들을 보면 MSG 보다는 glutamic acid를 GABA 생성을 위한 목적으로 현미에 첨가하여 발효하는 것이 적합하다 판단된다.
These results suggest that it is appropriate to add glutamic acid to the brown rice for the purpose of GABA production rather than MSG.

Lb . zymae GU240 균주를 이용한 현미발효 공정기간에 따른 GABA 양 변화 Lb. Changes of GABA level during the fermentation period of brown rice using zymae GU240 strain 시료sample 접종 직후Immediately after inoculation 24h
발효
24h
Fermentation
48h
발효
48h
Fermentation
건조 완료Dry 저장 3일째 Day 3 of storage 저장 6일째 Day 6 of storage 저장 9일째Day 9 of storage 저장 12일째Day 12 of storage
4℃ 저장4 ℃ storage 실온
저장
Room temperature
Save
4℃ 저장4 ℃ storage 실온
저장
Room temperature
Save
4℃ 저장4 ℃ storage 실온
저장
Room temperature
Save
4℃ 저장4 ℃ storage 실온
저장
Room temperature
Save
1대조구 1 control ddH2OddH2O 30.19 3 0.19 0.180.18 0.180.18 0.190.19 0.140.14 0.140.14 0.150.15 0.140.14 0.140.14 0.130.13 0.150.15 0.140.14 10 mM 글루탐산10 mM glutamic acid 0.160.16 0.230.23 0.260.26 0.290.29 0.220.22 0.250.25 0.220.22 0.210.21 0.220.22 0.210.21 0.220.22 0.210.21 1% MSG 1% MSG 0.260.26 0.370.37 0.360.36 0.330.33 0.260.26 0.250.25 0.270.27 0.240.24 0.240.24 0.230.23 0.250.25 0.240.24 3% MSG 3% MSG 0.280.28 0.360.36 0.360.36 0.260.26 0.210.21 0.200.20 0.210.21 0.200.20 0.210.21 0.190.19 0.190.19 0.200.20 2실험구 2 Experimental Section ddH2OddH2O 0.130.13 0.180.18 0.180.18 0.290.29 0.240.24 0.220.22 0.220.22 0.210.21 0.220.22 0.210.21 0.230.23 0.220.22 10 mM 글루탐산10 mM glutamic acid 0.320.32 0.830.83 0.890.89 0.590.59 0.640.64 0.630.63 0.630.63 0.590.59 0.610.61 0.570.57 0.570.57 0.530.53 1% MSG 1% MSG 0.16
42.62%
0.16
4 2.62%
1.90
32.06%
1.90
32.06%
2.39
39.19%
2.39
39.19%
2.24
36.73%
2.24
36.73%
2.21
36.24%
2.21
36.24%
2.17
35.59%
2.17
35.59%
2.21
36.24%
2.21
36.24%
2.13
35.01%
2.13
35.01%
2.18
35.80%
2.18
35.80%
2.14
35.17%
2.14
35.17%
2.15
35.34%
2.15
35.34%
2.07
34.02%
2.07
34.02%
3% MSG 3% MSG 0.22
1.21%
0.22
1.21%
2.01
10.98%
2.01
10.98%
2.56
13.99%
2.56
13.99%
2.41
13.17%
2.41
13.17%
2.25
12.30%
2.25
12.30%
2.26
12.35%
2.26
12.35%
2.17
11.86%
2.17
11.86%
2.19
11.97%
2.19
11.97%
2.15
11.75%
2.15
11.75%
2.15
11.75%
2.15
11.75%
2.12
11.59%
2.12
11.59%
1.99
10.88%
1.99
10.88%

1 Lb . zymae GU240 균주 접종하지 않음 1 Lb. zymae GU240 strain Not inoculated

2 Lb . zymae GU240 균주를 현미 g당 1×109 접종 2 Lb. zymae GU240 strain was inoculated at a concentration of 1 × 10 9 per g of brown rice

3 ㎎ GABA/현미시료 g당 (fresh weight) 3 mg GABA / brown rice sample (fresh weight)

4 GABA conversion yield (%)
4 GABA conversion yield (%)

MSG와 글루탐산 농도를 달리한 MRS 배지에서 Lb . zymae GU240의 GABA 생성 Lb in a MRS medium, unlike the MSG and glutamic acid concentrations. GABA production of zymae GU240 MSG, 글루탐산 농도 (%)MSG, glutamic acid concentration (%) GABA production
(mg/ml)
GABA production
(mg / ml)
GABA conversion yield (%)GABA conversion yield (%)
MSGMSG 0.10.1 0.680.68 111.52111.52 0.250.25 1.611.61 105.61105.61 0.50.5 3.463.46 113.39113.39 0.750.75 4.424.42 96.6796.67 1.01.0 5.555.55 90.2090.20 2.02.0 5.055.05 41.4141.41 3.03.0 5.025.02 27.4427.44 4.04.0 4.984.98 20.4120.41 5.05.0 3.973.97 13.0213.02 글루탐산Glutamic acid 0.10.1 0.810.81 115.58115.58 0.250.25 1.981.98 113.01113.01 0.50.5 3.983.98 113.58113.58 0.750.75 5.515.51 104.83104.83 1.01.0 5.945.94 84.7584.75 2.02.0 7.797.79 55.5855.58 3.03.0 9.129.12 43.3743.37 4.04.0 11.4111.41 40.7040.70 5.05.0 13.0313.03 37.1837.18

<< 실시예Example 6>  6>

GU240GU240 균주와 저농도 글루탐산을 이용한 현미 발효 공정 Brown rice fermentation process using strain and low concentration glutamic acid

GABA 생성능이 우수한 GU240 균주를 종균으로 저농도 glutamic acid 첨가 조건하에서 현미 발효 실험을 진행하였다. GU240 균주는 총 3.0ⅹ1011 만큼 접종하였고 균주를 접종하지 않은 현미 시료와 glutamic acid를 첨가하지 않고 균주만을 접종한 경우의 2개의 대조군을 사용하였다. 현미 300 g을 멸균된 500 ㎖ 병에 담은 후, GU240 균주를 3.0ⅹ1011 만큼 포함된 증류수 75 ㎖를 첨가하고 멸균 스푼으로 잘 혼합하였다. 전구체로 glutamic acid를 증류수에 각기 다른 농도 (0.1%, 0.3%, 0.5% 와 0.7%)로 첨가하였다. GU240 균주가 접종되고 다른 농도의 glutamic acid가 첨가된 총 6개 현미 시료들에 대한 실험을 진행하였다. 현미는 30℃에서 24 시간 발효시켰으며, 발효 후 지름 15 ㎝의 Petri dish에 고르게 펴서 40℃에서 24 시간 동안 건조시켰다. 건조 시료는 50 ㎖ conical tube에 담아 4℃에서 5 주 동안 보관하면서 1-2주 간격으로 채취하여 생균수와 GABA 함량을 측정하였다.
Ganoderma lucidum fermentation was carried out under the condition of low concentration of glutamic acid as a seed strain of GU240 strain having excellent GABA production ability. GU240 strains were inoculated in a total volume of 3.0 × 10 11 , and two control strains were used, in which the strain was not inoculated and the strains were inoculated without addition of glutamic acid. 300 g of brown rice was placed in a sterilized 500 ml bottle, 75 ml of distilled water containing 3.0 x 10 11 of GU240 was added, and the mixture was thoroughly mixed with sterilized spoon. Glutamic acid as a precursor was added to distilled water at different concentrations (0.1%, 0.3%, 0.5% and 0.7%). Experiments were conducted on 6 brown rice samples in which GU240 strain was inoculated and glutamic acid was added at different concentrations. Brown rice was fermented at 30 ℃ for 24 hours. After fermentation, it was spread evenly on a Petri dish of 15 ㎝ in diameter and dried at 40 ℃ for 24 hours. The dried samples were collected in 50 ml conical tube and stored at 4 ° C for 5 weeks, and were collected at intervals of 1-2 weeks to measure viable cell count and GABA content.

<6-1> <6-1> GU240GU240 균주를 이용한 저농도 글루탐산을 첨가한 현미 발효 공정 기간에 따른  Microbial fermentation process with low concentration of glutamic acid 생균수Viable cell count 변화 change

우선, 생균수는 실시예 1-3에 기재된 바와 같이 확인하였는데, 그 결과는 하기 표 15와 같다. 초기 접종 총 균수는 3.0×1011 이었으며 이를 현미 1 g 당 환산한 균수는 1.0×109 이다. 24 시간 발효 완료시 시료들은 3.9-4.7×109으로 약 4-5 배 증가하였다. 하지만 이후 저장기간이 길어질수록 생균수들은 감소하였다. GU240 접종 시료는 저장 1주 후에는 6.9-7.3×107 정도로 감소하였으며, 그 이후의 감소폭은 다소 적은 것으로 확인되었다. 저장 5주 후에는 각 시료들의 생균수는 1.2-2.2×106으로 나타났다. 5주 후에는 초기 접종균수보다 약 500-1,000 배 감소하였지만 GU240 무접종 시료의 5주 후 균수인 3.1×102 과 비교할 때 접종 시료들은 매우 많은 유산균들이 남아있음을 알 수 있다. 이는 발효 현미를 이용한 건강편의식품 제조에 참고할 가치가 있다.
First, the viable cell count was confirmed as described in Example 1-3, and the results are shown in Table 15 below. The total number of bacteria in the initial inoculation was 3.0 × 10 11 , which was 1.0 × 10 9 in terms of 1 g of brown rice. At the completion of the fermentation for 24 hours, the samples increased by about 4-5 times to 3.9-4.7 × 10 9 . However, as the storage period became longer, the viable cell counts decreased. The amount of GU240 inoculum decreased to 6.9-7.3 × 10 7 after 1 week of storage, and the decrease after that was somewhat small. After 5 weeks of storage, the viable cell count of each sample was 1.2-2.2 × 10 6 . After 5 weeks, the number of inoculated samples decreased about 500-1,000 times compared to the initial number of inoculated bacteria, but when compared with 3.1 × 10 2 , which was 5 weeks after the 5 hours of GU240 non-inoculated samples, This is worthy of reference to the manufacture of health food using fermented brown rice.

Lb . zymae GU240와 저농도 글루탐산 이용 현미발효중 생균수 변화 Lb. Changes in viable cell counts during fermentation using zymae GU240 and low concentration glutamic acid 시료sample 생균수(CFU/현미 g당)Number of viable cells (per CFU / g of brown rice) 접종 직후Immediately after inoculation 발효 24시간 후24 hours after fermentation 저장 1일Save one day 저장 1주Storage 1 week 저장 3주Storage 3 weeks 저장 5주Save 5 weeks AA 1대조구 1 1 control 1 -- 2.7×103 2.7 x 10 3 1.9×103 1.9 × 10 3 3.8×102 3.8 × 10 2 3.2×102 3.2 x 10 2 3.1×102 3.1 x 10 2 BB 2대조구 2 2 Controls 2 1.1×109 1.1 × 10 9 4.2×109 4.2 × 10 9 1.2×109 1.2 × 10 9 7.3×107 7.3 × 10 7 4.3×107 4.3 × 10 7 1.7×106 1.7 × 10 6 CC 0.1% 글루탐산0.1% glutamic acid 1.0×109 1.0 × 10 9 3.9×109 3.9 × 10 9 1.5×109 1.5 x 10 9 7.1×107 7.1 x 10 7 3.9×107 3.9 × 10 7 1.4×106 1.4 × 10 6 DD 0.3% 글루탐산0.3% glutamic acid 1.3×109 1.3 x 10 9 4.7×109 4.7 × 10 9 1.7×109 1.7 x 10 9 6.9×107 6.9 × 10 7 4.5×107 4.5 × 10 7 2.2×106 2.2 x 10 6 EE 0.5% 글루탐산0.5% glutamic acid 1.2×109 1.2 × 10 9 4.5×109 4.5 × 10 9 1.3×109 1.3 x 10 9 7.3×107 7.3 × 10 7 2.8×107 2.8 x 10 7 1.2×106 1.2 × 10 6 FF 0.7% 글루탐산0.7% glutamic acid 1.1×109 1.1 × 10 9 4.3×109 4.3 × 10 9 1.2×109 1.2 × 10 9 7.0×107 7.0 × 10 7 3.3×107 3.3 × 10 7 1.5×106 1.5 × 10 6

1 Lb . zymae GU240 균주 접종하지 않으며, 글루탐산 무첨가 1 Lb. zymae GU240 strain Inoculated, Glutamic acid-free

2 Lb . zymae GU240 균주를 현미 g당 1×109 접종하며, 글루탐산 무첨가
2 Lb. zymae GU240 strain was inoculated at 1 x 10 &lt; 9 &gt; per gram of brown rice, and glutamic acid-free

<6-2> <6-2> GU240GU240 균주를 이용한 저농도 글루탐산을 첨가한 현미 발효 공정 기간에 따른  Microbial fermentation process with low concentration of glutamic acid GABAGABA 생성 확인 Confirm creation

GABA 생성 여부는 각 시료를 채취하여 앞서 언급한 GABase를 이용한 정량적 방법을 사용하여 확인하였다.GABA production was determined by quantitative method using GABase as described above.

GABase 효소에 의한 정량 실험 결과는 표 16와 같다. Lb . zymae GU240을 접종하여 발효한 현미 시료 중, glutamic acid 첨가 시료들에서 GABA 생성을 확인할 수 있었다. 발효 24시간에 glutamic acid 0.1% 첨가 시료에서는 현미 1 g 당 0.52 ㎎, 0.3% 첨가 시료에서는 1.22 ㎎, 0.5%와 0.7%에서는 각각 1.70 ㎎과 2.14 ㎎의 GABA 생성을 확인하였다. Glutamic acid의 GABA 전환율은 각각 75.59, 58.10, 48.62와 43.68%로 확인되었다. 균주 접종 없이 현미에 물만 첨가하거나 glutamic acid 첨가 없이 Lb . zymae GU240만 접종한 경우들은 GABA함량은 0.14 ㎎과 0.17 ㎎으로 나타났다. 이상 결과들에서 GU240 균주에 의해 GABA가 glutamic acid로부터 생성되었음을 추정할 수 있다. 5주 동안의 냉장저장 후에도 가바는 각각 0.44 mg, 1.01 mg, 1.25 mg 그리고 1.66 mg을 나타내어서 73.5%-84.6% 수준에서 유지되어 상당한 정도의 저장 안정성을 보였다. Glutamic acid 농도가 높을수록 더 높은 GABA 생성을 보였지만, 전환율은 상대적으로 다소 감소하는 것을 확인하였다.
Table 16 shows the results of quantitative analysis by GABase enzyme. Lb. Of the brown rice samples fermented with zymae GU240, GABA production was confirmed in glutamic acid added samples. GABA production of 1.70 ㎎ and 2.14 ㎎ was observed at 0.52 ㎎ / g of brown rice and at 1.22 ㎎, 0.5% and 0.7% of 0.3% added samples, respectively, in the addition of 0.1% glutamic acid at 24 hours of fermentation. GABA conversion rates of glutamic acid were 75.59, 58.10, 48.62 and 43.68%, respectively. Addition of water only to the rice, without strains or vaccinated Lb no glutamic acid was added. zymae GABA contents were 0.14 ㎎ and 0.17 ㎎, respectively. These results suggest that GABA was produced from glutamic acid by GU240 strain. After storage for 5 weeks, the values of 0.44 mg, 1.01 mg, 1.25 mg and 1.66 mg, respectively, were maintained at 73.5% -84.6% level, indicating a considerable storage stability. The higher the concentration of glutamic acid, the higher GABA production, but the lower the conversion rate.

Lb . zymae GU240와 저농도 글루탐산 이용 현미발효중 GABA 함량 변화 Lb. Changes in GABA content during the fermentation of brown rice using zymae GU240 and low concentration glutamic acid 시료sample GABA 생산량 (mg/현미 g당)/전환율 (%)GABA production (mg / g of brown rice) / conversion rate (%) 접종 직후Immediately after inoculation 발효 24시간 후24 hours after fermentation 저장 1일Save one day 저장 1주Storage 1 week 저장 3주Storage 3 weeks 저장 5주Save 5 weeks AA 1대조구 1 1 control 1 0.090.09 0.140.14 0.170.17 0.190.19 0.210.21 0.190.19 BB 2대조구 2 2 Controls 2 0.130.13 0.170.17 0.130.13 1.131.13 0.060.06 0.050.05 CC 0.1% 글루탐산
(6.79mM)
0.1% glutamic acid
(6.79 mM)
0.130.13 0.52
(75.59%)
0.52
(75.59%)
0.50
(71.54%)
0.50
(71.54%)
0.47
(68.14%)
0.47
(68.14%)
0.46
(66.18%)
0.46
(66.18%)
0.44
(64.07%)
0.44
(64.07%)
DD 0.3% 글루탐산
(20.39mM)
0.3% glutamic acid
(20.39 mM)
0.130.13 1.22
(58.10%)
1.22
(58.10%)
1.03
(49.41%)
1.03
(49.41%)
1.04
(49.50%)
1.04
(49.50%)
1.07
(51.34%)
1.07
(51.34%)
1.01
(48.23%)
1.01
(48.23%)
EE 0.5% 글루탐산
(33.98mM)
0.5% glutamic acid
(33.98 mM)
0.130.13 1.70
(48.62%)
1.70
(48.62%)
1.22
(34.83%)
1.22
(34.83%)
1.20
(34.45%)
1.20
(34.45%)
1.24
(35.60%)
1.24
(35.60%)
1.21
(34.68%)
1.21
(34.68%)
FF 0.7% 글루탐산
(47.57mM)
0.7% glutamic acid
(47.57 mM)
0.130.13 2.14
(43.68%)
2.14
(43.68%)
1.74
(35.54%)
1.74
(35.54%)
1.78
(36.31%)
1.78
(36.31%)
1.71
(34.96%)
1.71
(34.96%)
1.66
(33.84%)
1.66
(33.84%)

1 Lb. zymae GU240 균주 접종하지 않으며, 글루탐산 무첨가 1 Lb. zymae GU240 strain Inoculated, Glutamic acid-free

2 Lb . zymae GU240 균주를 현미 g당 1×109 접종하며, 글루탐산 무첨가
2 Lb. zymae GU240 strain was inoculated at 1 x 10 &lt; 9 &gt; per gram of brown rice, and glutamic acid-free

<< 실시예Example 7>  7>

GU240GU240 균주를 이용한 발효 현미 대량 생산 공정 적용 Application of fermented brown rice mass production process using strain

GABA 생성능이 우수한 GU240 균주를 종균으로 대량생산 조건하에서의 현미 발효 실험을 진행하였다. Glutamic acid 0.7 kg를 증류수 25 L에 녹인 후, 여기에 GU240 균주를 1.0×1014 만큼 25 L에 현탁하였다. 이를 현미 100 kg에 골고루 분무하는 방법으로 접종하였다. 즉, glutamic acid 접종량은 0.7% (w/w) 그리고 현미 1 g 당 GU240 균수는 1.0×109으로 앞과 동일하게 조정하였다. 접종된 현미들은 발효실에서 30℃에서 24시간 발효를 실시하였으며, 이 후 40℃에서 24시간 건조 과정을 거쳤다. 이러한 발효 현미 시료들에 대한 생균수 및 GABA 생성 확인 실험을 진행하였다. 대량생산을 통해 확보한 발효 현미 시료들은 실온에서 12주 동안 보관하면서 1-4주 간격으로 채취하여 생균수와 GABA 함량을 측정하였다.The germination and fermentation experiments of GU240 strain, which has excellent GABA production ability, were conducted under the condition of mass production of the strain as a seed. 0.7 kg of glutamic acid was dissolved in 25 L of distilled water, and then the strain GU240 was suspended in 25 L by 1.0 × 10 14 . This was inoculated by spraying 100 kg of brown rice uniformly. That is, the inoculum of glutamic acid was adjusted to 0.7% (w / w) and the GU240 number per gram of brown rice was 1.0 × 10 9 . The inoculated brown rice was fermented at 30 ℃ for 24 hours in the fermentation chamber, and then dried at 40 ℃ for 24 hours. The viable cell count and GABA production confirmation experiment on these fermented brown rice samples were carried out. The fermented brown rice samples obtained by mass production were collected at room temperature for 12 weeks and were collected at intervals of 1-4 weeks to measure viable cell count and GABA content.

생균수는 실시예 1-3에 기재된 바와 같이 확인하였으며, GABA 생성 여부는 앞서 언급한 GABase를 이용한 정량적 방법을 사용하여 확인하였다. The number of live cells was confirmed as described in Examples 1-3, and the generation of GABA was confirmed using the quantitative method using the GABase mentioned above.

생균수 측정 결과와 GABA 정량의 결과는 표 17과 같다. GU240 균주는 최초 접종량인 현미 1 g 당 1×109에서 저장 1주에는 1.64×108 정도로 약 10배 감소하였으며, 저장 3주에 6.62×107 로 감소하였다. 이후 완만히 감소하여 저장 12주에는 4.24×105 정도로 감소하였지만 여전히 상당수가 존재하였다. 중요한 점은 대량생산에서도 GU240 균주를 통한 발효에 의해 GABA가 glutamic acid로부터 생산됨을 확인할 수 있었다. 저장 1주에는 1.77 mg으로 36.14% 전환율을 보여주었으며, 저장 기간이 길어질수록 소폭으로 감소하지만, 저장 12주 후에도 1.29 mg (26.36%)의 GABA 농도를 확인할 수 있었다. 특히 100 kg 현미를 사용한 대량생산을 통한 결과는 앞서 언급한 표 15의 소량 (300 g) 현미를 이용한 발효에서의 GABA 생성 결과와 비교하였을 때 거의 동일하였다. 즉, 소량 생산에서 0.7%의 glutamic acid를 첨가하여 발효 시켰을 때, 저장 1주 후 GABA 함량치인 1.78 mg과 대량 발효시 1주 후 값인 1.77 mg이 차이를 보이지 않았다. 소량 생산에서 5주후 1.66 mg 이고 대량생산에서 6주 후 1.51 mg 으로 역시 비슷하였다.Table 17 shows the results of measurement of viable cell count and quantitation of GABA. The strain GU240 was reduced from 1 × 10 9 per gram of brown rice, which was the initial dose, to about 1.64 × 10 8 in the first week of storage, and decreased to about 6.62 × 10 7 in three weeks of storage. Thereafter, it decreased slowly to about 4.24 × 10 5 at 12 weeks of storage, but there were still many. Importantly, it was confirmed that GABA was produced from glutamic acid by fermentation through GU240 strain even in mass production. In the first week of storage, the conversion was 1.34 mg, which was 36.14%. As the storage period was longer, the GABA concentration decreased to 1.29 mg (26.36%) after 12 weeks of storage. In particular, the results from mass production using 100 kg brown rice were almost the same when compared with the result of GABA production in the fermentation using the small amount (300 g) of the above-mentioned Table 15. That is, when the fermentation was carried out with 0.7% glutamic acid in a small amount of production, there was no difference between 1.78 mg of GABA content and 1.77 mg of 1 week after fermentation. In small volume production, 1.66 mg after 5 weeks and 1.51 mg after 6 weeks in mass production were also similar.

개발된 GU240 균주와 비교적 소량의 glutamidc acid (0.7% 혹은 그 이하) 첨가에 의해 고함량 GABA 발효현미의 대량 생산이 충분히 가능함을 보였고 이는 경제적으로 GABA 고함유 발효현미 대량생산이 가능함을 보여준다는 점에서 그 의의가 크다.
It was shown that the high content of GABA fermented brown rice could be mass produced by the addition of the developed GU240 strain and a relatively small amount of glutamidic acid (0.7% or less), indicating that it is economically feasible to mass produce GABA high content fermented brown rice That significance is great.

Lb . zymae GU240을 이용한 현미 대량발효중 생균수와 GABA 변화 Lb. Number of viable cells and GABA during the mass fermentation of brown rice using zymae GU240 시료sample 저장 1주Storage 1 week 저장 2주Storage 2 weeks 저장 3주Storage 3 weeks 저장 4주Save 4 weeks 저장 6주Storage 6 weeks 저장 8주Save 8 weeks 저장 12주Save 12 weeks 생균주
(CFU/현미g당)
Live bacteria
(CFU per gram of brown rice)
1.64×108 1.64 x 10 8 1.60×108 1.60 x 10 8 6.62×107 6.62 × 10 7 4.72×107 4.72 × 10 7 6.74×106 6.74 x 10 6 3.94×106 3.94 × 10 6 4.24×105 4.24 × 10 5
GABA 생산량
(mg/현미g당)
GABA production
(mg / gram of brown rice)
1.771.77 1.731.73 1.651.65 1.641.64 1.511.51 1.391.39 1.291.29
전환율
(%)
Conversion Rate
(%)
36.1436.14 35.3235.32 33.7333.73 33.5733.57 30.8730.87 28.5328.53 26.3626.36

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

한국미생물보존센터(국내)Korea Microorganism Conservation Center (Domestic) KFCC11545PKFCC11545P 2012112320121123

Claims (15)

식품 발효능이 있는 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주. Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) strain with food-pharmacological activity. 제1항에 있어서,
상기 식품은 현미인 것을 특징으로 하는 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주.
The method according to claim 1,
Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) strain characterized in that the food is brown rice.
제2항에 있어서,
상기 균주는 현미를 발효시켜 GABA(gamma-aminobutyric acid) 생성량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주.
3. The method of claim 2,
The strain Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) strain is characterized by fermenting brown rice to increase the amount of GABA (gamma-aminobutyric acid) produced.
(a) 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주를 배양하는 단계; 및
(b) 상기 배양된 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주를 현미에 접종하여 발효시키는 단계를 포함하는 발효 현미 제조방법.
(a) culturing a strain of Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P); And
(b) fermenting the cultured Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) strain in a brown rice and fermenting the fermented brown rice.
제4항에 있어서,
상기 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주는 MRS 액체배지 상에서 배양하되, 상기 액체배지는 총 중량대비 0.1 내지 5% 농도의 MSG를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발효 현미 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) strain is cultured on an MRS liquid culture medium, wherein the liquid culture medium comprises MSG at a concentration of 0.1-5% based on the total weight.
제4항에 있어서,
상기 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주는 MRS 액체배지 상에서 배양하되, 상기 액체배지는 총 중량대비 0.1 내지 5% 농도의 글루탐산를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발효 현미 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) strain is cultured on an MRS liquid culture medium, wherein the liquid culture medium comprises glutamic acid at a concentration of 0.1 to 5% based on the total weight.
제4항에 있어서,
상기 발효단계는 현미 100g 대비 상기 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주 1×109 내지 1×1011 CFU(colony forming unit)을 접종하는 것을 특징으로 하는 발효 현미 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the fermentation step comprises inoculating 1 × 10 9 to 1 × 10 11 CFU (colony forming unit) of the Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) strain against 100 g of brown rice.
제4항에 있어서,
상기 발효단계는 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주와 효모를 함께 접종하는 것을 특징으로 하는 발효 현미 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the fermentation step comprises inoculating a strain of Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) and yeast together.
제8항에 있어서,
상기 효모는 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae) KACC30008 균주인 것을 특징으로 하는 발효 현미 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the yeast is a Saccharomyces Mrs. Celebi Asia (Saccharomyces cerevisiae ) KACC30008 strain.
제9항에 있어서,
상기 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주와 상기 사카로미세스 세레비시아(Saccharomyces cerevisiae) KACC30008 균주는 1:1(v/v) 비율로 접종하는 것을 특징으로 하는 발효 현미 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) strain and the Saccharomyces cerevisiae KACC30008 strain are inoculated at a ratio of 1: 1 (v / v).
(ⅰ) 글루탐산을 포함하는 용액에 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주를 첨가하여 분산시킴으로서 현탁액을 제조하는 단계;
(ⅱ) 상기 제조된 현탁액을 현미에 분무하여 균주를 접종시키는 단계; 및
(ⅲ) 상기 접종된 현미를 발효시키는 단계를 포함하는, GABA를 함유한 발효 현미 대량생산 방법.
(I) preparing a suspension by adding a Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) strain to a solution containing glutamic acid and dispersing it;
(Ii) inoculating the strain by spraying the prepared suspension into brown rice; And
(Iii) fermenting the inoculated brown rice.
제11항에 있어서,
상기 (ⅱ) 단계에서 현미에 분무되는 현탁액은 현미의 중량 대비 0.1 내지 0.7%(w/w) 농도의 글루탐산을 포함하는 것을 특징으로 하는 GABA를 함유한 발효 현미 대량생산 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the suspension sprayed on the brown rice in step (ii) comprises glutamic acid at a concentration of 0.1 to 0.7% (w / w) based on the weight of the brown rice.
제11항에 있어서,
상기 (ⅱ) 단계에서 균주 접종은 현미 1g 당 락토바실러스 지매(Lactobacillus zymae) GU240 (KFCC11545P) 균주 1×109 내지 1×1011 CFU(colony forming unit)을 접종하는 것을 특징으로 하는 GABA를 함유한 발효 현미 대량생산 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the strain inoculation in step (ii) is inoculated with 1 x 10 &lt; 9 &gt; to 1 x 10 &lt; 11 &gt; CFU (colony forming unit) of Lactobacillus zymae GU240 (KFCC11545P) strain per gram of brown rice. Fermented brown rice mass production method.
제11항에 있어서,
상기 (ⅲ) 단계에서 발효는 28℃ 내지 32℃의 온도에서 20시간 내지 30시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 GABA를 함유한 발효 현미 대량생산 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the fermentation in step (iii) is performed at a temperature of 28 ° C to 32 ° C for 20 hours to 30 hours.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 GABA는 현미 1g 당 1.0 내지 1.8mg 함유되는 것을 특징으로 하는 GABA를 함유한 발효 현미 대량생산 방법.
15. The method according to any one of claims 11 to 14,
Wherein said GABA is contained in an amount of 1.0 to 1.8 mg per 1 g of brown rice.
KR1020130114650A 2012-12-28 2013-09-26 Novel Lactobacillus sp. for brown rice fermentation and brown rice fermentation method using thereof KR101477696B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120156801 2012-12-28
KR20120156801 2012-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140092740A KR20140092740A (en) 2014-07-24
KR101477696B1 true KR101477696B1 (en) 2014-12-30

Family

ID=51739306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130114650A KR101477696B1 (en) 2012-12-28 2013-09-26 Novel Lactobacillus sp. for brown rice fermentation and brown rice fermentation method using thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101477696B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220108348A (en) * 2021-01-27 2022-08-03 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 Functional fermented brown rice having enhanced nutritional quality and manufacturing method thereof
KR20230092503A (en) 2021-12-17 2023-06-26 주식회사 퓨처에프바이오텍 A novel Limosillactobacillus strain and a food composition for improving antioxidant or anti-stress functions comprising a fermented rice extract using the strain

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101461116B1 (en) * 2014-05-29 2014-11-13 유한회사 대신환경개발 The method for manufacturing Makgeolli kit with GABA producing lactic acid bacteria
CN112753914B (en) * 2020-12-28 2023-06-16 福建省农业科学院农业工程技术研究所 Brown rice milk functional beverage and secondary fermentation full-effect processing method thereof
CN116555074B (en) * 2023-03-13 2023-10-27 广东悦创生物科技有限公司 Lactobacillus brevis JT1 and application thereof in preparation of hypoglycemic drugs

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100687599B1 (en) * 2004-11-10 2007-02-27 (주)바이오벤 Method for Preparing ???? Using By-Products from Rice Polishing
KR100740867B1 (en) * 2005-04-29 2007-07-19 (주)바이오벤 Media for Culturing Lactic Acid Bacteria Used for Preparing High Concentrated ????
KR101086461B1 (en) * 2010-11-18 2011-11-25 두보식품 주식회사 Manufacturing method of fermented brown rice using microwave and rice fermentation microorganisms
KR101215298B1 (en) * 2012-08-20 2012-12-26 노영배 Method for producing fermented grains with alive fermenting microorganisms and fermented grains produced by the same method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100687599B1 (en) * 2004-11-10 2007-02-27 (주)바이오벤 Method for Preparing ???? Using By-Products from Rice Polishing
KR100740867B1 (en) * 2005-04-29 2007-07-19 (주)바이오벤 Media for Culturing Lactic Acid Bacteria Used for Preparing High Concentrated ????
KR101086461B1 (en) * 2010-11-18 2011-11-25 두보식품 주식회사 Manufacturing method of fermented brown rice using microwave and rice fermentation microorganisms
KR101215298B1 (en) * 2012-08-20 2012-12-26 노영배 Method for producing fermented grains with alive fermenting microorganisms and fermented grains produced by the same method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220108348A (en) * 2021-01-27 2022-08-03 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 Functional fermented brown rice having enhanced nutritional quality and manufacturing method thereof
KR102651637B1 (en) 2021-01-27 2024-03-27 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 Functional fermented brown rice having enhanced nutritional quality and manufacturing method thereof
KR20230092503A (en) 2021-12-17 2023-06-26 주식회사 퓨처에프바이오텍 A novel Limosillactobacillus strain and a food composition for improving antioxidant or anti-stress functions comprising a fermented rice extract using the strain

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140092740A (en) 2014-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11242502B2 (en) Low urea-producing and flavor-producing Wickerhamomyces anomalus strain and use thereof in food production
Martínez‐Torres et al. Inferring the role of microorganisms in water kefir fermentations
KR101477696B1 (en) Novel Lactobacillus sp. for brown rice fermentation and brown rice fermentation method using thereof
KR101832387B1 (en) Method for producing fermented korean cultivated wild ginseng with enhanced specific ginsenoside content using lactic acid bacteria
Liu et al. Combined use of single molecule real-time DNA sequencing technology and culture-dependent methods to analyze the functional microorganisms in inoculated raw wheat Qu
CN109971689B (en) Pediococcus pentosaceus ZF618 and application thereof
CN113493746B (en) Yeast ZB431 and application thereof
CN113832083A (en) Bacillus belgii and application thereof in vinegar brewing
KR102267347B1 (en) Acetobacter pasteurianus B7 and manufacturing method of fermented Kujippong vinegar using the same
KR101647631B1 (en) Composition for ginsenoside bioconversion comprising Lactobacillus plantarum WIKIM18
CN111961600A (en) Solid-state fermentation aroma-producing yeast and application thereof
CN109906269B (en) Yeast strain saccharomyces cerevisiae subspecies eucalyptus DBVPG36P, application thereof in food fermentation production and method for selecting strain
EP3845658B1 (en) Method for preparing vanillin by fermentation with eugenol as substrate
CN1054031C (en) Production of fermented food products
KR101815389B1 (en) Novel acetobacter pasterianus and producing method of persimmon vinegar using the same strain
Yao et al. Growth capacity of Bacillus potential starter strains isolated from cocoa beans fermentation under culture stress conditions
CN113502233B (en) Mei Ji Yeast and application thereof in wine brewing
KR101859679B1 (en) The acid, sugar and alcohol resistance lactic acid bacteria
JP5617102B2 (en) Natto strain, natto and method for producing the same
CN106047778B (en) The control method of smell substance PC in a kind of fermented food
KR102267359B1 (en) Acetobacter pasteurianus A37 and manufacturing method of fermented Kujippong vinegar using the same
JPS60251857A (en) Flavor improver for food
CN117223808B (en) Bigeminal live bacteria fermented beverage for high yield of gamma-aminobutyric acid
KR102503701B1 (en) A Strain for making Cheonggukjang with increased GABA and γ-PGA content and method for making of Cheonggukjang using the same
CN114958630B (en) Pichia pastoris strain capable of producing glucuronic acid and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171020

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 5