KR101486536B1 - 홍삼전분을 이용한 미생물 배양 배지, 건조보호제, 및 미생물 배양 및 건조보호 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 미네랄 성분을 포함한 배지의 부피 기준으로, 홍삼전분은 5~20%(w/v), 효모추출물은 2~10&(w/v)가 각각 첨가된 것을 특징으로 하는 미생물 배양 배지에 관한 것이다.
구체적으로, 상기 미네랄 성분은 인산칼륨 200~400 중량부, 황산철수화물 0.01~0.1 중량부, 황산망간칠수화물 0.01~0.1 중량부, 탄산칼륨 0.05~0.5 중량부, 에틸렌디아민테트라아세틱산 0.1~2중량부인 것을 특징으로 하고 있다.

Description

홍삼전분을 이용한 미생물 배양 배지, 건조보호제, 및 미생물 배양 및 건조보호 방법 {MICROORGANISM CULTURE MEDIUM, FREEZE DRYING PROTECTANT, METHOD FOR CULTURE AND DRYING PROTECTION BY USING RED GINSENG STARCH}

본 발명은, 미네랄 성분을 포함한 배지의 부피 기준으로, 홍삼전분은 5~20%(w/v), 효모추출물은 2~10&(w/v)가 각각 첨가된 것을 특징으로 하는 미생물 배양 배지에 관한 것이다.

구체적으로, 상기 미네랄 성분은 인산칼륨 200~400 중량부, 황산철수화물 0.01~0.1 중량부, 황산망간칠수화물 0.01~0.1 중량부, 탄산칼륨 0.05~0.5 중량부, 에틸렌디아민테트라아세틱산 0.1~2중량부인 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명은, 미생물 균체를 동결건조하기 위한 건조보호제에 관한 것으로, 홍삼전분 8~12 중량부 및 탈지분유(skim milk) 1.5~2.5 중량부가 포함된 것을 특징으로 하는 건조보호제에 관한 것이다.

본 발명은, 상기 건조보호제를 처리한 후에 동결건조된 후 분말화된 미생물 균체의 건조 분말에 관한 것이다.

본 발명은, 미네랄 성분을 포함한 배지의 부피 기준으로, 홍삼전분은 5~20%(w/v), 효모추출물은 2~10&(w/v)가 각각 첨가된 미생물 배양 배지를 제조하는 단계, 상기 배지에 미생물을 접종하는 단계, 상기 미생물을 배양한 후에 미생물 균체를 건조보호제 처리하되, 건조보호제에는 홍삼전분 8~12 중량부 및 탈지분유(skim milk) 1.5~2.5 중량부가 포함되는 단계를 포함하는 홍삼전분을 이용한 미생물 배양 및 건조보호 방법에 관한 것이다.

인삼의 성분은 탄수화물 35~54%, 단백질 8~12%, 조섬유 5%, 조지방 0.2~1.2%, 회분 4.5~6.5% 로 이루어지며 인삼의 주성분인 탄수화물에는 전분이 가장 많이 포함되어 있다.

인삼에 포함된 전분은 인삼을 쪄서 말려 홍삼을 만드는 과정에서 졸(Sol) 상태에서 겔(Gel) 상태로 전환된다. 이러한 현상을 호화(Gelatinization)라고 하는데 호화란, 전분을 수중에서 가열하거나 알칼리 용액과 같은 용매로 처리했을 때 전분이 팽윤되어 점도가 높은 풀로 변화하는 현상을 말한다. 가열되지 않은 전분에서는 전분 분자가 밀착되어 있고, 물 분자도 들어갈 수 없는 치밀한 묶음으로 되어 있으며 이것을 미셀(Micelle)이라고 한다. 물을 가하여 가열하면 이 미셀 구조가 녹아서 사이가 넓어져 틈이 생기는데 이것을 팽윤이라고 하며, 이와 같이 미셀이 바깥쪽부터 차례로 무너져가는 현상이 호화이다. 이렇게 전분이 호화함으로써 전분 분해 효소에 의한 분해성은 현저히 상승되고, 호화된 전분질 식품은 소화성이 높아진다.

홍삼농축액은 인삼을 쪄서 말린 홍삼으로부터 물이나 주정 또는 물과 주정을 혼합한 용매로 추출 및 여과하고 농축하여 제조하는데, 저온에서 추출하면 영양파괴가 적어 홍삼 고유의 맛과 향, 성분을 최대한 보존할 수 있게 된다. 또한 홍삼에는 수삼에는 없는 Rg2, Rg3, Rh2, CK등 진세노사이드 성분들을 포함하고 있다.

그런데 홍삼농축액의 제조 과정에서 홍삼전분이 많이 발생하게 되며, 홍삼전분이 많으면 홍삼농축액의 점성이 높아져 동일한 고형분을 포함하더라도 점도가 강해 유동성이 좋지 못하며, 물이나 음료에 잘 희석되지 않는다. 따라서 현재는 홍삼농축액을 만든 후 정제 과정을 거쳐 홍삼전분을 제거하고 있다.

즉 홍삼농축액 제조 공정 중에 발생하는 홍삼전분은 기능성 성분을 포함하고 있지만 대부분 다른 용도의 제품에 응용되지 못하고 버려지고 있는 실정이다.

한편 유산균(lactic acid bacteria, LAB)은 각종 발효 식품의 제조에 전 세계적으로 응용되는 산업적으로 중요한 미생물이며 장내 부패 억제, 장의 운동을 촉진하여 변비방지, 면역력 증가, 발암억제, 비타민 B군의 생산 등 여러 가지 생리적 기능을 가지는 것으로 밝혀지고 있다.

뿐만 아니라 최근 들어 유산균은 장내 미생물 균총의 개선에 의한 건강 증진 효과 이외에 생리활성 물질 생산균으로 새롭게 부상하고 있으며, 저칼로리당, 세포 외 다당류, 올리고당 등의 기능성 소재 생산과 관련되어 연구가 진행되고 있다.

또한 미생물의 장기보존을 위한 동결건조는 미생물 균체를 냉동 건조시킴으로써 저장하는 방법이나 동결건조 과정에서 균체의 손상을 받아 활성과 생존율에 많은 영향을 미치게 되므로 미생물 균체의 생존율을 최대한 높일 수 있는 방법이 요구되고 있다. 동결건조보호제는 생존율에 미치는 가장 중요한 인자이지만 보호제의 역할은 미생물의 종류, 동결조건, 건조시간 등에 따라 다르며, 보호제의 종류에 따라서는 미생물의 생존율에 악영향을 미칠 수도 있다.

본 발명자들은 홍삼전분의 기능성 성분을 이용하여 유산균을 대량 생산할 수 있는 배지를 개발할 수 있고, 또한 홍삼전분을 이용하여 균체 분말화 공정의 보호제로 개발할 수 있다고 판단하여 본 발명을 안출하였다.

한편 본 발명과 관련된 선행기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 10-1134324호에는 미생물 대량 생산을 위한 분말 배지가 개시되어 있다. 이는 홍삼 추출물 및 효모 추출물 등을 이용하여 균주를 배양하는 배지에 관한 것으로서, 홍삼전분을 이용하고 있지 않다.

본 발명은 홍삼전분의 기능성 성분을 이용하여 유산균 등의 미생물을 대량 생산할 수 있는 배지에 관한 것이다.

본 발명은 홍삼전분의 기능성 성분을 이용하여 유산균 등의 미생물의 생존율을 높인 동결건조보호제 및 상기 보호제로 처리한 분말에 관한 것이다.

본 발명은 홍삼전분의 기능성 성분을 이요한 유산균 등의 미생물 배양 및 건조보호 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 미네랄 성분을 포함한 배지의 부피 기준으로, 홍삼전분은 5~20%(w/v), 효모추출물은 2~10&(w/v)가 각각 첨가된 것을 특징으로 하는 미생물 배양 배지를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은, 상기 미네랄 성분은 인산칼륨 200~400 중량부, 황산철수화물 0.01~0.1 중량부, 황산망간칠수화물 0.01~0.1 중량부, 탄산칼륨 0.05~0.5 중량부, 에틸렌디아민테트라아세틱산 0.1~2중량부인 것을 특징으로 하는 미생물 배양 배지를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은, 미생물 균체를 동결건조하기 위한 건조보호제에 관한 것으로, 홍삼전분 8~12 중량부 및 탈지분유(skim milk) 1.5~2.5 중량부가 포함된 것을 특징으로 하는 건조보호제를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은, 상기 건조보호제를 처리한 후에 동결건조된 후 분말화된 미생물 균체의 건조 분말을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은, 미네랄 성분을 포함한 배지의 부피 기준으로, 홍삼전분은 5~20%(w/v), 효모추출물은 2~10&(w/v)가 각각 첨가된 미생물 배양 배지를 제조하는 단계, 상기 배지에 미생물을 접종하는 단계, 상기 미생물을 배양한 후에 미생물 균체를 건조보호제 처리하되, 건조보호제에는 홍삼전분 8~12 중량부 및 탈지분유(skim milk) 1.5~2.5 중량부가 포함되는 단계를 포함하는 홍삼전분을 이용한 미생물 배양 및 건조보호 방법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명인 홍삼전분 배지는 홍삼전분의 기능성 성분을 이용하여 유산균 등의 미생물을 대량 생산할 수 있는 효과를 보유하고 있다.

본 발명인 홍삼전분의 기능성 성분을 이용한 동결건조보호제는 유산균 등의 미생물의 생존율을 높일 수 있는 효과를 보유하고 있다.

도 1은 홍삼전분의 진세노사이드 함량 분석 실험의 결과 그래프이다.

본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예, 참조예 및 도면에 기술된 사항은 본 발명의 가장 바람직한 일 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

실험예 1. 홍삼전분의 진세노사이드 함량 분석 실험

1-1. 재료 및 균주

균주 Lactobacillus plantarum 15357, Leuconostoc mesenteriodes subsp 는 농진청 농업유전자원센터로부터 분양받아 사용하였다. 홍삼전분은 충남 소재 성신 비에스티사의 100% 홍삼에서 분리된 홍삼전분을 연구용으로 기탁받아서 사용하였다. 유산균 배양에 필요한 일반배지는 Lactobacilli MRS broth(Difco, USA)를 이용하였고,홍삼전분배지는 미네랄과 효모추출물을 혼합하여 사용하였다.

1-2. 홍삼전분의 제조

실험에 사용한 홍삼전분은 홍삼농축액 제조 과정에서 발생하는 홍삼추출액에서 전분만을 분리하여 제조되며, 제조 후 -20℃에서 냉동 보관하면서 실험에 이용하였다.

1-3. 홍삼전분의 진세노사이드 분석

분말시료 0.5g을 농축용 플라스크에 평량해 넣고 수포화부탄올 50ml를 첨가하고 80℃ 환류냉각추출기에서 1시간 추출하였으며, 10분간 방냉후 추출액을 여과하고 잔사에 다시 동량의 용매를 넣어 2번 더 반복 추출하였다. 총 3회 추출된 추출액은 분액깔대기에 옮기고 150ml 증류수를 가하여 진탕한 후 부탄올 층과 물 층을 분리하고 물 층을 제거하고, 남은 부탄올 층을 농축플라스크에 모아 45℃ 수조에서 rotary evaporator를 이용하여 진공 농축하였다. 농축 후 플라스크내 잔류물을 20㎖ 50% MeOH에 녹여 0.45㎛ membrane filter로 여과하였다.

Gensenoside 함량은 Agilent 2690 HPLC system(Agilent Technologies, USA)를 이용하여 측정하였다. HPLC 분석은 μ-Bondapak C18(3.9mm×150mm,5μm)column을 사용하여 이동상의 유속과 컬럼 온도는 각각 0.6ml/min, 43℃로 하고, UV 검출기의 검출 파장은 203nm로 하여 분석하였다.

1-4. 홍삼전분의 진세노사이드 함량

홍삼전분의 진세노사이드 함량을 측정한 결과는 하기의 [표 1] 및 도 1과 같다. 홍삼에서 측정되는 Rg3와 C-k를 0.52㎎/g과 0.1㎎/g을 포함하고 있는 전형적인 홍삼의 특징을 가지고 있다. 또한 다양한 진세노사이드를 포함하고 있어서 홍삼의 기능을 이용할 수 있는 기능성 배지로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

contents of ginsenoside(mg/g)
Red ginseng starch	RF	Rb1	Rg2	Rc	Rb2	Rb3	F1	Rd	F2	Rg3	Rk	C-K	Total
	0.24	0.10	0.15	0.19	0.29	0.33	0.01	0.16	0.09	0.52	0.52	0.10	2.73

실험예 2. 홍삼전분의 유리담 함량 분석 실험

2-1. 홍삼전분의 유리당 분석

홍삼전분 10g을 10㎖의 증류수에 현탁하고, 80℃의 water bath에 30분간 둔 후에 원심분리(12,000rpm, 10min, 4℃)를 하고, 상등액을 0.2㎛ membrane filter로 여과하였으며, 여과액을 10배 희석한 후, flow rate 0.5㎖/min 및 injection volume은 10㎕로 HPLC(Shimadzu LC-10A)로 분석하였다.

2-2. 홍삼전분의 유리당 함량

홍삼전분 10g을 전처리하여 유리당함량을 분석한 결과는 하기의 [표 2]에 나타내었다. 총유리당 함량은 3.6㎎/g, sucrose 2.3㎎/g, glucose 0.6㎎/g, mannose 0.1㎎/g, 그리고 fructose 0.3㎎/g으로 측정되었다. 홍삼전분의 유리당은 유산균의 생장에 필요한 탄소원으로 사용될 수 있으며 하기의 [표 3] 및 [표 4]의 결과와 같이 균체 생산량을 증가시켰다.

Contents of free carbohydrates(mg/g)
Red ginseng starch	Sucrose	Glucose	Mannose	Fructose	Total
	2.3	0.6	0.1	0.3	3.6

실험예 3. 유산균 생육 중의 총균수 및 pH 변화 분석 실험

3-1. 홍삼전분배지의 제조

대조구의 배지로는 MRS 배지를 사용하였으며, 균주 증식 및 발효에 사용된 미네랄배지(mineral medium : MM)는 증류수 1L에 K2HPO4 3g, FeSO4ㆍ H2O 0.01g, MnSO4ㆍ7H2O 0.01g, CaCO3 0.05g, ethylenediaminetetraacetic acid 0.1g을 용해하여 pH를 6.5로 보정하여 제조하였다.

미네랄배지에 0.5%(w/v) 효모추출물(yeast extract)을 포함 하였을 때는 MMY로 표기하였다. 전배양을 위한 발효배지는 MMY에 홍삼전분이 10%(w/v)가 되도록 조정한 후 pH를 6.5로 보정하여 제조하였다.

3-2. 유산균 배양

홍삼전분 MMY 배지에서 전배양한 배지 10%을 본배양 배지에 접종하여 배양하였으며, 전배양은 진탕배양기(JSR, Jssi-300CL Korea )에서 30℃, 120rpm 조건으로 24시간 동안 진탕배양하였고, 본 배양을 위한 종균으로 사용하였다. 본 배양을 위한 홍삼전분 MMY 배지의 조성은 MMY에 홍삼전분이 2, 5, 10, 20%(w/v) 그리고 효모 추출물은 2, 5, 10%(w/v)로 첨가하여 pH를 6.5로 보정하여 제조하였으며, 각각의 조건에서 유산균의 증식 상태를 관찰하였다. 본 배양은 working volume 300㎖의 홍삼전분배지에 종균 10%를 무균적으로 공급을 하고, 30℃, 120rpm 조건으로 72시간 동안 수행하면서 생균수를 측정하였다.

3-3. 생균수 측정

각각 제조된 배지로부터 유산균 균수의 측정은 채취된 시료를 멸균 생리식염수(0.9% NaCl)를 사용하여, 10진 희석법에 따라 희석한 후, BCP첨가 평판측정용 한천배지(peptone, yeast extract, dextrose, tween80, cysteine, bromocresol purple, agar)를 배지로 사용하여 30℃에서 배양한 후, 생성된 집락을 3회 반복하여 측정하였다.

3-4. 유산균 생육중의 pH 변화 분석

유산균은 일반적으로 생육 중에 여러 가지 산을 생성시키므로 배양 중에 산 생성량 변화가 발생하며 산 생성량 변화를 pH 변화로 조사하였다. 대조군은 MRS 배지로 배양하였고, 홍삼전분MMY 배지는 홍삼전분 및 질소원의 농도별로 배양하면서 pH를 측정하였다.

3-5. 유산균 생육 중의 총균수 및 pH 변화

홍삼전분 배지에서 유산균을 배양시 유산균 발효에 의한 pH 및 총균수 변화를 확인하기 위하여, LP와 LM을 MRS 합성배지, 홍삼전분배지 그리고 질소원을 첨가한 홍삼전분배지에서 배양하면서 pH 및 생균수를 측정하여 하기의 [표 3] 및 [표 4]에 나타내었다.

[표 3]을 참조하여 보면, 합성배지에서 배양한 유산균의 총균수는 1.0x10⁷,pH는 4.18이었으며 홍삼전분 10%로 배양한 유산균의 총균수 및 pH는 LP는 1.4x10¹⁰, LM은 2.9x10¹⁰ 그리고 pH는 각각 4.62와 4.17이었다.

[표 4]를 참조하여 보면, 홍삼전분배지 10%에 질소원 5%을 첨가하여 유산균을 배양하였을 때, 유산균의 총균수 및 pH는 LP는 2.8x10¹⁰,LM은 5.3x10¹⁰ 그리고 pH는 각각 4.51와 3.69로 측정되었다.

홍삼전분 농도 0~2%에서는 총균수는 LP는 2.0x10⁷~4.6x10⁸ 그리고 LM은1.0x10⁷~3.6x10⁹으로 측정되었으며 홍삼전분의 농도가 증가할수록 총균수는 증가하였다. 그러나 배양 시간이 증가할수록 pH는 감소하였으나 배양액의 산성화에 따른유산균의 증식에는 영향을 미치지 않았다.

	Ginseng starch(%)	PH	Bacterial number (cfu/㎖)
Lactobacillus planttarum	0	7.47	1.0×107±0.51
	2	6.74	1.96×109±0.42
	5	5.25	7.05×1010±0.41
	10	4.62	1.42×1010±0.62
	20	4.43	8.53×1010±0.72
Leuconostoc mesenteriodes	0	7.61	1.0×107±0.64
	2	6.30	1.57×107±0.35
	5	4.39	6.87×108±0.34
	10	4.17	2.96×1010±0.71
	20	4.11	9.97×1010±0.63

	Ginseng starch(%)	Yeast extract(%)	pH	Bacterial number(cfu/㎖)
Leuconostoc mesenteriodes	0	2	7.81	2×107±0.62
		5	7.96	4×107±0.74
		10	6.85	3×107±0.35
	2	2	6.45	1.59×107±0.33
		5	4.52	4.62×108±0.21
		10	4.57	3.28×108±0.32
	5	2	4.63	3.63×108±0.51
		5	4.83	5.78×109±0.41
		10	4.19	9.87×108±0.32
	10	2	5.17	1.34×1010±0.50
		5	4.51	2.80×1010±0.72
		10	4.97	5.97×1010±0.11
	20	2	3.89	8.87×109±0.20
		5	3.94	4.63×1010±0.71
		10	4.55	8.17×1010±0.53
Lactobacillus planttarum	0	2	7.78	3×107±0.42
		5	7.90	1×107±0.31
		10	6.90	2×107±0.70
	2	2	4.35	1.83×107±0.71
		5	4.28	3.79×109±0.53
		10	4.36	3.62×109±0.12
	5	2	3.75	6.32×1010±0.21
		5	3.66	9.23×1010±0.61
		10	3.64	8.66×1010±0.35
	10	2	3.67	1.45×1010±0.81
		5	3.69	5.32×1010±0.52
		10	3.72	5.63×1010±0.73
	20	2	4.10	7.14×1010±0.92
		5	3.86	8.23×1010±0.86
		10	3.82	8.05×1010±0.77

실험예 4. 홍삼전분의 동결건조 보호제로서의 효과 분석 실험

4-1. 동결건조 보호제로서의 효과 분석

홍삼전분 MMY 배지를 사용하여 유산균을 배양한 후, 원심분리(Hanil Supra-25k, 1,0000xg)를 10분간하여 균체를 회수하였다. 회수된 균체는 동결건조보호제(skim milk), 홍삼전분 그리고 동결건조보호제와 홍삼전분을 혼합하여 균질화한 후 40℃로 동결시킨 다음 동결건조기(Il Shin Lab)에서 건조하였다. 건조된 균체는 분쇄하여 분말화시킨 다음 멸균 생리 식염수에 단계 희석하여 BCP 배지에 도말한 후 30℃에서 72시간 배양한 다음 생균수를 측정하여 동결건조 후의 생존수를 측정하였다.

4-2. 홍삼전분의 동결건조 보호로제로서의 효과

본 연구에서는 유산균의 동결건조시 이미 알려진 동결건조보호제(skim milk), 홍삼전분 그리고 동결건조보호제와 홍삼전분을 첨가하였을 때, 동결건조 후 생균수의 변화에 미치는 영향을 관찰하였으며 하기의 [표 5] 에 나타내었다.

각각의 조건에서 유산균의 생존율을 시험한 결과 skim milk를 10%를 첨가하였을 때 LP는 2.0x10⁷ 그리고 LM은 3.0x10⁷ 의 생존효과를 보였다.

홍삼전분 10%의 경우, LP는 2.0x10⁶ 그리고 LM은 2.0x10⁶의 효과를 보였다.

홍삼전분10% + skim milk 2%의 경우, LP는 5.2x10⁹ 그리고 LM은 5.3x10⁹으로 skim milk 및 홍삼전분 단독보다는 생존균수가 높게 측정되었다.

즉 기존보호제에 홍삼전분을 혼합하여 균체를 동결건조하였을 경우 다른 조건보다는 생존율에 차이를 나타내었고, 기존동결건조보호제와 홍삼전분을 사용하였을 경우, 유산균의 생존 총균수는 유사하였다. 이는 홍삼전분이 포함하고 있는 유리당과 기존보호제와의 상승 보호 효과에 의해서 다른 보호제 보다는 생존 총균수 수치가 10² 정도 높은 결과를 나타내었다고 할 수 있다.

Cryoprotectant agent	Viable cell number(cfu/㎖)
	Lactobacillus planttarum	Leuconostoc mesenteriodes
control	6.4	8.3×107±0.41
S.M 2%	2	3×107±0.72
S.M 5%	8	1×107±0.53
S.M 10%	2	3×107±0.34
S.M 20%	1	3.8×107±0.54
RGS 2%	9.7	2×105±0.35
RGS 5%	1.6	2×105±0.72
RGS 10%	2	2×106±0.85
RGS 20%	1	3.5×106±0.90
S.M 2% + RGS 2%	3.4	2.5×108±0.71
S.M 2% + RGS 5%	2.7	8.2×108±0.72
S.M 2% + RGS 10%	5.2	5.3×109±0.52
S.M 2% + RGS 20%	1.8	5.9×109±0.53

RGS:Red ginseng starch, SM:Skim milk

실험예 5. 동결건조분말의 인공위액에서의 생존 효과 분석 실험

5-1. 동결건조분말의 인공위액에서의 생존 효과 분석

동결건조 보호제에 따른 유산균의 내산성을 시험하기 위해 인공위액(Kobayashi, Y., Tohyama, K. and Terashima, T.:Tolerance of the multiple antibiotic resistant strain, L. casei PSR 3002, to artificial digestive fluids. Jpn. J. Microbiol. 29, 691-697(1974).)의 방법에 따라 HCl을 사용하여 pH를 3.0으로 조정한 홍삼전분MMY 배지에 pepsin 1.0% 첨가한 다음에 37℃로 맞추어 30분 동안 방치한 후 멸균 생리 식염수에 단계 희석하여 BCP배지에 도말한 후, 30℃에서 72시간 배양한 다음 생균수를 측정하여 동결건조 후의 생존수를 측정하였다.

5-2. 동결건조분말의 인공위액에서의 생존 효과

동결건조보호제로 건조된 분말로 인공위액에서의 생존율을 시험한 결과를 하

기기의 [표 6]에 나타내었다. 인공소화전의 LP는 8.7x10⁹ 그리고 LM은 9.0x10¹⁰이었으나 소화 후 skim milk 10%에서는 LP는 5.4x10⁷ 그리고 LM은 3.3x10⁷, RGS 10%에서는 LP는 2.9x10⁷ 그리고 LM은 3.5x10⁷ 또한 SM2% 와 RGS10% 에서는 LP는 7.4x10⁹ 그리고 LM은 3.1x10⁹ 으로 측정되었다. SM 2%와 RGS 10%를 혼합한 보호제의 유산균이 다른 조건보다는 인공위액에서의 생존효과가 높게 측정되었다.

Cryoprotectant agent	Viable cell number(cfu/㎖)
	Lactobacillus planttarum	Leuconostoc mesenteriodes
control	8.7	9.0×1010±0.64
S.M 2%	1.2	5.0×107±0.61
S.M 5%	3.1	3.2×107±0.36
S.M 10%	5.4	3.3×107±0.35
S.M 20%	6.3	3.1×107±0.72
RGS 2%	5.2	2.8×106±0.73
RGS 5%	6.1	5.2×107±0.65
RGS 10%	2.9	3.5×107±0.72
RGS 20%	5.1	4.5×107±0.35
S.M 2% + RGS 2%	9.1	3.7×108±0.21
S.M 2% + RGS 5%	3.7	2.2×109±0.53
S.M 2% + RGS 10%	7.4	3.1×109±0.52
S.M 2% + RGS 20%	7.8	2.6×109±0.41

실시예 1. 홍삼전분을 이용한 미생물 배양 배지의 제조

먼저, 미네랄 성분을 이용하여 미네랄 배지(mineral medium : MM)를 제조한다. 증류수에 유산균을 배양하기 위한 미네랄 성분을 포함하되, 일 예로 증류수에 K2HPO4 200~400 중량부, FeSO4ㆍH2O 0.01~0.1 중량부, MnSO4ㆍ7H2O 0.01~0.1 중량부, CaCO3 0.05~0.5 중량부, ethylenediaminetetraacetic acid 0.1~2중량부를 용해하여 pH를 6.5로 보정하여 제조한다. 또 다른 예로서, K2HPO4 3g, FeSO4ㆍH2O 0.01g, MnSO4ㆍ7H2O 0.01g, CaCO3 0.05g, ethylenediaminetetraacetic acid 0.1g을 용해하여 pH를 6.5로 보정하여 제조한다. 설계조건에 따라서, 다른 미네랄 성분이 포함되도록 설계될 수 있음은 물론이다.

다음으로, 배지 기준으로, 홍삼전분은 5~20%(w/v), 효모추출물은 2~10&(w/v)를 각각 첨가하여 pH를 6.5로 보정하여 홍삼전분을 이용한 배양 배지를 제조한다.

실시예 2. 홍삼전분을 이용한 미생물 동결건조 분말 제조

1 단계로, 실시예 1에서 서술한 바에 따른 미네랄 배지를 제조한다.

2 단계로, 배지 기준으로, 5~20%(w/v), 효모추출물은 2~10&(w/v)를 각각 첨가하여 pH를 6.5로 보정하여 홍삼전분 배지를 제조한다.

3 단계로, 유산균 등의 미생물을 5~15% 접종한다.

4 단계로, 30~35℃, rpm 100~120에서 3~5일간 배양한다.

5 단계로, 균체를 회수한 후에 홍삼전분 8~12 중량부 및 탈지분유(skim milk) 1.5~2.5 중량부로 혼합한 동결건조보호제로 처리한 후에 동결건조한다.

6 단계로, 건조된 균체를 분쇄하여 분말화 처리한다.

Claims (6)

1. 미네랄 성분을 포함한 배지의 부피 기준으로, 홍삼전분 5~20%(w/v), 효모 추출물 2~10%(w/v)가 각각 첨가되며,
   상기 미네랄 성분은 인산칼륨 200~400 중량부, 황산철수화물 0.01~0.1 중량부, 황산망간칠수화물 0.01~0.1 중량부, 탄산칼륨 0.05~0.5 중량부 및 에틸렌디아민테트라아세틱산 0.1~2 중량부인 미생물 배양 배지로서,
   상기 미생물 배양 배지는 유산균 총균수를 증가시키는 효과를 보유한 것을 특징으로 하는 미생물 배양 배지.
   
2. 삭제
3. 미네랄 성분을 포함한 배지의 부피 기준으로, 홍삼전분은 5~20%(w/v), 효모 추출물은 2~10%(w/v)가 각각 첨가되며,
   상기 미네랄 성분은 인산칼륨 200~400 중량부, 황산철수화물 0.01~0.1 중량부, 황산망간칠수화물 0.01~0.1 중량부, 탄산칼륨 0.05~0.5 중량부 및 에틸렌디아민테트라아세틱산 0.1~2 중량부인 미생물 배양 배지를 제조하는 단계;
   상기 배지에 미생물을 접종하는 단계;
   상기 미생물을 배양한 후에 미생물 균체를 건조보호제 처리하되, 건조보호제에는 홍삼전분 8~12 중량부 및 탈지분유(skim milk) 1.5~2.5 중량부가 포함되는 단계;를 포함하는 홍삼전분을 이용한 미생물 배양 및 건조보호 방법.
   
4. 청구항 3의 방법으로 배양 및 건조보호 처리한 후에 동결건조된 후 분말화된 미생물 균체의 건조 분말.
   
5. 청구항 3의 방법에 사용되는 건조보호제.
6. 삭제

Images