KR101566989B1 - 김치로부터 분리된 콜레스테롤 저하능을 갖는 유산균 및 그의 용도 - Google Patents

김치로부터 분리된 콜레스테롤 저하능을 갖는 유산균 및 그의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 김치로부터 분리되고, 콜레스테롤 동화능이 우수하며, 위해미생물에 대해 항균활성이 갖는 락토바실러스 플란타륨 EM(Lactobacillus plantarum EM) 균주, 구체적으로 생균 및 사균에서 모두 콜레스테롤 동화능을 가지고, 바실러스 세레우스 균주(Bacillus cereus), 마이크로코커스 류테우스 균주(Micrococcus leteus), 포도상구균(Staphylococcus aureus), 대장균(Escherichia coli), 살모넬라 엔테리카 균주(Salmonella enterica), 비브리오 파라헤몰리티쿠스 균주(Vibrio parahaemoliticus), 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 진균 및 페니실리움 속(Penicillium sp.) 진균에 대한 항균 활성을 가지며, 장내 부착능을 가져, 생균활성제로 활용가능한 락토바실러스 플란타륨 균주(Lactobacillus plantarum) 및 이의 활용 용도에 관한 것이다.

Description

김치로부터 분리된 콜레스테롤 저하능을 갖는 유산균 및 그의 용도{LACTIC ACID BACTERIUM HAVING ACTIVITY OF LOWERING BLOOD CHOLESTEROL LEVEL SEPARATED FROM KIMCHII AND USES THEREOF}
본 발명은 콜레스테롤 저하능을 갖는 유산균 및 이를 이용한 생균활성제(probiotics)에 관한 것이다.
경제수준 향상에 의한 영양과잉, 환경오염, 운동부족, 스트레스 증가 등에 따른 각종 생활습관병 및 만성퇴행성질환의 만연이 우리 사회의 큰 문제로 대두되고 있다. 이 중, 최근에 관심이 집중되고 있는 질병이 대사성질환이다. 상기 대사성질환은 현대인들의 고지방 및 고당질 가공식품 및 동물성 식품 소비 증가로 대표되는 영양과잉과 운동부족 등의 생활습관이 원인이 되는 질환군으로, 고혈압, 당뇨병, 비만, 고지혈증, 동맥경화증 등이 그 예이다. 특히, 과량의 지방과 콜레스테롤의 섭취는 과량 섭취된 콜레스테롤의 혈관 침착을 유도하고, 이에 따라 동맥이 막히거나, 혈액공급에 문제가 발생되어, 심혈관계 질환 등을 포함한 순환계 질환을 일으키는 주요원인으로 알려져 있다.
일 예로, 세계보건기구(WHO)의 보고에 의하면, 2008년에 약 1,700 만명의 인구가 심혈관 질환으로 사망하였고, 이러한 추세는 계속 증가하여 2030년에는 약 2,300 만명 이상의 인구가 심혈관 질환에 의해 사망할 것으로 예상되고 있다.
이와 관련하여, 혈중 콜레스테롤 수치가 1 mg/dL이 상승할 때 마다, 심장병 발병률이 2 내지 3% 증가되는 것으로 보고되고 있다. 이러한 연관관계에 따라, 심혈관질환의 발병률을 억제하기 위한 차원에서 혈중 콜레스테롤과 관련된 관리 기준들이 제시되고 있다.
일 예로, 한국인을 위한 바람직한(desirable) 혈중 콜레스테롤 수치는 200 mg/dL미만으로 정의되고, 혈중 콜레스테롤 수치가 200 내지 239 mg/dL의 경우, 경계수준(borderline-high), 그리고 240 mg/dL이상의 경우, 고 콜레스테롤 혈증(high)으로 정의되고 있다. 또한, 미국 NCEP(National Cholesterol Education Program)가 설정한 관상동맥 질환(coronary heart disease) 발병률을 고려한 혈중 콜레스테롤 수치의 경우, 저밀도 지질단백질 콜레스테롤(LDL 콜레스테롤)을 기준으로 100 mg/dL미만이면 적절한 수준(optimal)이고, 100 내지 129 mg/dL이면 적정수준에 근접하였거나 조금 상위하는 수준(near optimal/above optimal), 130 내지 159 mg/dL이면 경계위험수준(borderline high), 160 내지 189 mg/dL이면 고위험수준(high), 그리고 190 mg/dL이상이면 매우 고위험 수준(very high)으로 규정하고 있다.
정상인의 1일 콜레스테롤의 섭취량을 약 400 내지 500 mg으로 가정할 경우, 일반적으로 식이 콜레스테롤의 흡수율은 약 60 내지 80%로 알려져 있으며, 제한된 콜레스테롤의 흡수율에 따라 흡수되지 않은 식이 콜레스테롤은 콜레스테롤 형태 내지 대장과 직장의 박테리아 효소반응에 의한 대사산물로 배설된다.
따라서, 심혈관계 질환을 지닌 환자들은 혈중 콜레스테롤 수치를 조절하기 위하여 약물들을 복용하기도 하는데, 이들 약물의 콜레스테롤 조절 작용 유형으로는 소장에서의 콜레스테롤 가수 분해 및 에스테르화를 억제하기 위하여 이와 관련된 효소활성을 억제함으로써 장내 콜레스테롤 흡수를 조절하거나, 장내 흡수 차단제(sequestrant)로 작용하여 콜레스테롤 배설 촉진을 이용한 콜레스테롤과 담즙산 배설 조절이나 지질대사 조절제 등이 있다.
그러나, 이러한 약물들을 장기 복용 시 심각한 간 손상 및 기능 저하, 관절 근육통, 변비 및 설사 등의 부작용을 초래한다. 일 예로, 지방분해효소의 활성을 억제하여 콜레스테롤(cholesterol) 및 중성지방(triglyceride)의 가수분해를 방해하며 산화되지 않은 지방을 변으로 배설시키도록 돕는 약물로 비만치료제로도 사용되는 올리스타트(orlistat, XenicalR)의 경우 소화기 장애, 지방변, 배변실금, 지용성 비타민 흡수 방해 등을 유도한다고 보고되고 있다.
따라서, 상대적으로 안전성에 대한 문제가 발생할 가능성을 최소화 할 수 있을 것으로 기대되는 천연물을 이용한 방법들에 대한 연구가 진행되고 있으며, 최근에는 각국의 연구진에 의하여, 식이요법과 함께 사용될 각종 기능성 식품 및 고지혈증 개선용 식이보충제에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 상황이다.
유산균은 당류를 발효해서 50% 이상 젖산을 생성하는 세균으로, 인간이 이용할 수 있는 가장 유익한 미생물이다. 음식물뿐만 아니라 포유동물의 구강과 소화관, 토양 등 자연계에 널리 분포하고 있으며, 식품의 보존과 관능적 특성과 관련된 중요한 역할 등을 수행하는 인간생활에 유익한 균주이다. 전 세계적으로 오랜 기간에 걸쳐 유산균 함유 발효 식품으로 널리 식품으로 사용된 유산균은 최근에 GRAS(Generally Recognized As Safe) 미생물로 안정성을 인정받고 있다.
이러한 유산균의 안정성 및 유산균이 건강에 좋다는 인식을 기초로 하여 유산균 함유 식품을 통하여 건강을 유지하고, 질병을 예방하려는 노력이 증대되었으며, 최근 유산균을 기능성 식품에 사용하기 위하여 잠재력을 평가하기 위한 프로바이오틱 유산균에 대한 연구가 전 세계적으로 광범위하게 진행되고 있다.
프로바이오틱 유산균은 유래 및 이용에 대한 안정성이 인정될 뿐만 아니라 위장관 상부의 산성 조건 및 담즙 존재 하에서도 존재하여야 하고, 대장에서 부착이 가능해야 하며, 균주 안정성이나 생존력이 뛰어나야 한다. 현재 상기 요구 조건을 만족하는 프로바이오틱 유산균은 락토바실러스 속 균주(Lactobacillus sp.)와 비피도박테리움 균주(Bifidobacterium strain)가 대부분이다. 이러한 프로바이오틱 유산균의 경우 대부분 치즈 등의 유제품 발효식품과 관련되어 주로 연구되고 있으며, 발효 유제품과 관련된 서구의 연구진들에 의해 주로 연구가 진행되고 있다.
따라서, 우리 고유의 전통 식품인 독자적인 생물자원의 보전 및 연구와 활용이란 차원에서 우리의 전통 발효음식인 김치발효과정에 관여하는 유산균 중에서 혈중 콜레스테롤을 조절할 수 있으면서도 장내 생존가능성 및 장내 부착능이 우수하여 생균활성제로 활용가능한 프로바이오틱 유산균에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다.
KR 10-0142615 B KR 2011-0112541 A KR 10-0435168 B
본 발명은 김치로부터 분리되고, 콜레스테롤 동화능이 우수하여, 장내에서 생존하며 혈중 콜레스테롤을 저하시킬 수 있는 저하능이 뛰어날 뿐만 아니라, 위해 미생물에 대한 항균활성을 가지며, 프로바이오틱 유산균이 되기 위하여 장내부착능이 우수한 균주를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액 및 상기 배양액의 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상을 활성성분으로 포함하는 생균활성제(probiotics)를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액 및 상기 배양액의 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상을 활성성분으로 포함하는 고지혈증 개선 또는 예방용 식품조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 김치로부터 분리되고, 콜레스테롤 동화능이 우수하며, 위해 미생물에 대한 항균활성을 가지고, 프로바이오틱 유산균이 되기 위하여 장내부착능이 우수한 락토바실러스 플란타륨 균주(Lactobacillus plantarum)를 제공한다. 상기 락토바실러스 플란타륨 균주는 사균의 콜레스테롤 동화능이 생균의 콜레스테롤 동화능의 45% 이상, 바람직하게는 45% 내지 70%인 것을 특징으로 하는 락토바실러스 플란타륨 균주일 수 있다.
상기 락토바실러스 플란타륨 균주는 바실러스 세레우스 균주(Bacillus cereus), 마이크로코커스 류테우스 균주(Micrococcus leteus), 포도상구균(Staphylococcus aureus), 대장균(Escherichia coli), 살모넬라 엔테리카 균주(Salmonella enterica), 비브리오 파라헤몰리티쿠스 균주(Vibrio parahaemoliticus), 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 진균 및 페니실리움 속(Penicillium sp.) 진균에 대한 항균 활성을 갖는 균주일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 균주, 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상을 활성성분으로 포함하는 생균활성제(probiotics)를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주, 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상을 활성성분으로 포함하는 콜레스테롤 과다 섭취에 의한 질환의 개선 또는 예방용 식품조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 김치 발효용 스타터(Starter)를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주를 포함하는 발효식품용 종균 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조된 것을 특징으로 하는 발효식품을 제공한다. 상기 발효식품은 바람직하게는 김치일 수 있다. 상기 김치는 바람직하게는 콜레스테롤 과다 섭취에 의한 질환의 개선 또는 예방용 김치일 수 있다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 배양물이란 특정 미생물을 배양배지 또는 배양액에서 배양한 것을 의미하며, 상기 배양물은 상기 특정 미생물을 포함하는 것일 수 있다. 상기 배양물은 그 제형이 한정되지 아니하고, 일 예로 액체 또는 고체일 수 있다. 이러한 측면에서, 배양액이란 액체배지에 특정 미생물을 접종하여 배양한 것을 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서, 배양액의 농축액이란 상기 배양액을 농축한 것을 말하고, 배양액의 건조물이란 상기 배양액의 물기를 없앤 것 또는 제거한 것을 의미한다.
상기 배양배지란 동물세포나 식물세포 또는 세균 따위를 기르는 데 필요한 영양소가 들어 있는 고체 또는 액체를 의미한다. 상기 배지는 배양대상 즉, 배양체가 되는 미생물이나 세포가 필요로 하는 영양물질을 포함하는 것으로, 특수한 목적을 위한 물질이 추가로 첨가되어 혼합된 것일 수 있다. 상기 배지는 배양기 또는 배양액이라고도 불리우며, 천연배지, 합성배지 또는 선택배지를 모두 포함하는 개념이다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 항균 조성물이란 항미생물제를 총칭하는 의미일 수 있고, 항균제, 방부제, 생물학적 보존제 또는 천연 보존제와 같은 의미일 수 있으며, 구체적으로 그람양성균, 그람음성균, 진균(효모 및 곰팡이)으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 발육과 생활 기능을 저지 또는 억제할 수 있는 물질 즉, 항세균 및/또는 항진균 효력이 있는 물질을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 생균활성제 또는 프로바이오틱스(probiotics)이란 사람과 가축의 장내 미생물 균총의 개선으로 건강에 유익한 효능을 갖는 생균제재 또는 장내 미생물 균형을 증진시킴으로써 숙주동물에 유익한 효과를 주는 살아 있는 미생물 제제를 의미한다. 미생물이 생균활성제로 기능하기 위해서는, 위장을 통과하는 과정에도 일정 균수가 생존하여야 하므로, 내산성 및 내담즙성이 있어야 하고, 장내 생존력이 좋아 섭취 후 일정기간 그 활성이 유지될 수 있어야 한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 발효용 스타터(stater)란 발효에 관여하는 김치 유산균 등의 세균 등을 포함하는 미생물, 이의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 제제 또는 조성물을 의미한다. 상기 발효용 스타터는 발효식품 등의 생산 시 첨가하여 발효식품에서 생장할 수 있는 미생물 또는 우점종으로 생장할 수 있는 미생물을 제공하기 위하여 사용된다. 상기 발효용 스타터를 사용하여 발효식품을 제조하는 경우, 상기 발효용 스타터에 포함된 미생물에 의하여 발효식품의 품질을 일정하게 조절하거나, 발효의 속도 또는 단계를 조절할 수 있으며, 특정한 목적을 달성한 발효 식품을 제조할 수 있다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 종균이란 발효에 이용되는 미생물로서, 발효를 위하여 기질 또는 식품에 접종되는 미생물을 의미하고, 종균 조성물이란 발효를 개시하는데 필요한 하나 이상의 접종균체를 유효성분으로 포함하는 조성물을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 식품이란 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하고, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며, 그 예로는 과일, 야채, 과일이나 야채의 건조제품이나 절단제품, 과일쥬스, 야채쥬스, 이들의 혼합쥬스이거나 칩류, 면류, 축산가공식품, 수산가공식품, 유가공식품, 발효식품, 두류식품, 곡류식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공규, 산성음료수, 감초류, 허브류 등이 있으며 본 발명에서 발효식품, 기능성 식품 및 가공식품을 포함하는 것을 의미하나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 발효식품이란 유산균, 구체적으로, 김치 유산균, 더욱 구체적으로 락토바실러스 플란타륨 등의 미생물이나 효소 등 미생물을 한가지 또는 둘 이상 첨가하고 상기 미생물의 발효 작용을 이용하여 만든 식품을 의미하며, 상세하게는 식품 기재에 발효식품용 종균을 첨가하고 숙성시켜 제조하는 식품을 의미한다. 상기 발효식품으로는 주류, 빵류, 김치, 젓갈, 된장, 간장, 치즈, 버터, 요구르트 등 비살균 개방형 발효식품 모두가 포함된다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 유효성분이란 조성물, 구체적으로, 식품조성물에 있어서 혈중 콜레스테롤 조절능, 고지혈증 개선 또는 예방 효과 또는 항비만 효과를 제공하는 성분을 의미한다.
본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 약학적으로 허용되는이란 생리학적으로 허용되고 동물, 바람직하게는 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 것을 의미한다.
본 발명의 발명자는 기존 외국에서 동정된 유산균이 아닌 우리 유산균 특히, 우리나라의 대표적인 전통 발효식품인 김치로부터 콜레스테롤 저하능을 가진 생균활성제로 사용가능한 프로바이오틱 유산균을 동정하기 위하여 연구하던 중, 생균활성제로 활용하기 위한 실험결과, 항생제 내성 등의 위해성도 문제되지 않고, 내산성, 인공위액 및 인공담즙 저하성이 우수하고, 장내부착능도 뛰어날 뿐만 아니라, 콜레스테롤 동화능이 우수하고, 다양한 위해 미생물에 대한 항균 활성이 있으며, 특히 해당 균주는 기존 보고된 동종의 다른 유산균을 포함한 다른 유산균과 달리, 생균이 아닌 사균 상태 즉, 미생물이 죽은 후에도 콜레스테롤 동화능이 일부 유지되며, 해당 균주를 이용하여 발효식품을 제조하거나 해당 균주를 생균활성제로 이용하는 경우, 식품의 가공 또는 조리과정이나 섭취 이후의 환경 변화에 의해 균이 사멸하여도 콜레스테롤 저하효과가 유지될 수 있는 우수한 효과를 가진다는 것을 확인하였으며, 이러한 본 발명의 균주의 효과는 해당 제품을 반드시 생균으로 제공하여야 하는 것이 아니므로, 생균활성제 제재를 상품으로 유통하는 경우에도 보다 폭 넓은 유통 조건에서 유통이 가능하고, 이를 이용하여 발효시킨 발효식품의 경우 다양한 가공법에 의해 가공된 경우에도 콜레스테롤 저하효과를 유지시킬 수 있어서, 산업적으로 다양한 응용이 가능하다는 것을 확인하였다. 이러한 산업적으로 우수한 효과를 가진 상기 균주를 본 발명의 발명자들은 EM 균주로 명명하고, 상기 EM 균주를 동정한 결과, GRAS(Genrally regarded as safe) 미생물인 유산균에 속하는 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum) 균주임을 확인하여 본 발명을 완성하였다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 김치로부터 분리되고 위해 미생물에 대한 항균활성이 있는 락토바실러스 플란타륨 균주(Lactobacillus plantarum), 보다 구체적으로는 락토바실러스 플란타륨 EM(Lactobacillus plantarum EM) 균주에 관한 것이다.
본 발명의 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 김치로부터 분리되었고, 콜레스테롤 동화능이 우수하고, 식품 부패나 식중독 등과 관련된 위해 미생물에 대한 항균활성이 있으며, 하기와 같은 균학적 성질을 갖는 균주이다.
구체적으로, 상기 김치로부터 분리된 EM 균주는 그람 양성(Gram-positive)의 간균으로, 둥글고 불투명한 노란 색의 콜로니를 형성하는 것으로 확인되었고, LBS 배지에서 생육이 가능한 것으로 확인되었다. 또한, L-아라비노스(L-Arabinose), 리보스(Ribose), 갈락토스(Galactose), D-글루코스(D-Glucose), D-푸록토스(D-Fructose), D-만노스(D-Mannose), 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 에스쿨린(Esculine), 살리신(Salicine), 셀비오스(Cellobiose), 트레할로스(Trehalose), 젠티오비오스(Gentiobiose) 및 D-튜라노스(D-Turanose) 등의 당을 이용하여 생육할 수 있는 즉, 당대사능이 있고, 자이로스(Xylose)는 이용하지 못하는 것으로 확인되었다.
또한, 상기 EM 균주는 16S rDNA 염기서열 분석결과, 서열번호 3 및 도 2에 나타낸 바와 같이 총 1,881 bp의 16S rDNA을 가지고, 상기 16S rDNA의 염기서열은 Lactobacillus plantarum JCM 1149와 99%의 서열상동성을 나타내여, 최종적으로 락토바실러스 플란타륨으로 동정되어, 락토바실러스 플란타륨 균주 EM로 명명되었다.
상기 락토바실러스 플란타륨 EM(Lactobacillus plantarum EM) 균주는 경기도 수원시 권선구 서호로 34, 국립농업과학원에 위치한 농업유전자원센터에 2014년 3월 4일자로 기탁하여, 수탁번호 KACC 91937P를 부여 받았다.
상기 락토바실러스 플란타륨 균주는 바람직하게는 락토바실러스 플란타륨 EM 균주, 더욱 바람직하게는 김치로부터 분리되고, 콜레스테롤 동화능이 우수하며, 위해미생물에 대해 항균활성이 있고, 기탁번호 KACC 91937P를 갖는 락토바실러스 플란타륨 균주(Lactobacillus plantarum KACC 91937P)일 수 있다.
상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 장내부착능도 우수하여, 생균활성제 또는 프로바이오틱 유산균(probiotics)으로 요구되는 사항을 만족하는 것으로 확인되었다.
또한, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 위해 미생물에 대한 항균 활성을 갖는다. 상기 위해 미생물은 식품과 관련하여 식품을 오염하여 부패의 원인이 되고, 식중독 등의 원인이 되는 미생물인 식품 오염 미생물 또는 식중독 원인균일 수 있고, 상기 식품 오염 미생물로 크게 바실러스 속(Bacillus sp.), 마이크로코커스 속(Micrococcus sp.) 등이 있으며, 장염이나 식중독의 원인이 되는 상기 식중독 원인균은 살모넬라 속(Salmonella sp.), 비브리오 속(Vibrio sp.), 대장균(Escherichia coli) 등이 있다. 이 중, 마이크로코커스 속 균주는 그람 양성의 구균으로, 단백질 분해력이 강하고, 어패류, 유제품이나 면류의 식품의 오염의 원인으로 지목되며, 상기 마이크로코커스 류테우스 균주(Micrococcus leteus)는 가장 많이 발견되는 종으로 피부에서 분리되는 피부 상재균이다. 상기 살모넬라 속 균주는 식중독 등을 일으키는 위해미생물로 알려져 있다.
상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 바람직하게는 바실러스 세레우스 균주(Bacillus cereus), 마이크로코커스 류테우스 균주(Micrococcus leteus), 포도상구균(Staphylococcus aureus), 대장균(Escherichia coli), 살모넬라 엔테리카 균주(Salmonella enterica), 비브리오 파라헤몰리티쿠스 균주(Vibrio parahaemoliticus), 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 진균 및 페니실리움 속(Penicillium sp.) 진균에 대한 항균 활성을 가지는 것일 수 있다.
또한, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 콜레스테롤 동화능이 우수한 것일 수 있다. 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 생균(growing cell) 뿐만 아니라 정지기균(resting cell), 더 나아가 사균(dead cell)에서도 우수한 콜레스테롤 저하능을 갖는 것으로 확인하였고, 특히 기존 보고와 달리 사균에서도 약 44% 이상의 콜레스테롤 동화능 즉, 콜레스테롤 저하능을 갖는 것으로 확인되었으며, 이러한 콜레스테롤 저하능은 SEM(Scanning Electron Microscopy) 사진을 통하여 사균 상태에서도 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 세포벽에 콜레스테롤을 흡착할 수 있기 때문에 유지되는 것으로 확인되었다.
또한, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 기존 사용되는 8종의 항생제에 대해 감수성 또는 내선을 확인한 결과, EFSA 2008 항생제 감수성 기준에서 제시한 것 보다 감수성이 높아, 안전한 균주임이 확인되었다.
상기와 같은 결과에 의하면, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 콜레스테롤 동화능이 우수하고, 상기 콜레스테롤 동화능은 사균 상태에서도 일정 활성이 유지되며, 위해 미생물에 대한 항균 활성을 가지고, 내산성 및 내담즙성이 우수하며, 안전성도 확보되어, 항균 조성물의 유효성분 또는 생균활성제로 응용될 수 있다. 구체적으로, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 사균시, 콜레스테롤 동화능이 생균의 콜레스테롤 동화능의 45% 이상, 바람직하게는 45% 내지 70%인 것을 특징으로 하는 락토바실러스 플란타륨 균주일 수 있다.
이러한 측면에서, 본 발명은 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액, 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 위해 미생물에 대한 항균 조성물에 관한 것이다.
상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 바람직하게는 기탁번호 KACC 91937P를 갖는 락토바실러스 플란타륨 균주일 수 있다.
상기 항균 조성물은 상기 위해 미생물에 대한 미생물 감염의 예방 및 개선용 조성물로 사용될 수 있고, 의약용 조성물이나 식품 조성물 등으로 응용될 수 있다.
또한, 상기 락토바실러스 플란타륨 균주 EM 또는 상기 균주를 배양한 배양배지는 위해 미생물에 대한 항균활성을 가지므로, 상기 균주를 배양한 배양배지는 일 예로 상기 균주가 배양된 배양액일 수 있다.
구체적으로, 상기 위해 미생물은 일 예로 식품 부패의 원인균인 마이크로코커스 속 균(Micrococcus sp.), 바람직하게는 마이크로코커스 류테우스 균(Micrococcus leteus), 식중독의 원인균인 살모넬라 속 균(Salmonella sp.), 바람직하게는 살모넬라 엔테리카 균(Salmonella enterica), 식품 또는 변패의 원인균인 바실러스 속 균(Bacillus sp.), 바람직하게는 바실러스 세레우스 균주(Bacillus cereus) 및 설사, 장염 등을 일으키는 대장균(Escherichia coli)일 수 있다.
상기 항균조성물에 포함되는 상기 유효성분의 함량은 사용목적 및 사용방법 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어 전제 조성물을 기준으로 0.01 내지 99 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 90 중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 75 중량부일 수 있다. 상기 항균조성물에는 통상적으로 사용되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액, 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 생균활성제를 제공한다.
상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 바람직하게는 기탁번호 KACC 91937P를 갖는 락토바실러스 플란타륨 EM Lactobacillus plantarum EM) 균주일 수 있다.
본 발명에서 생균활성제란 사람과 가축의 장내 미생물 균총의 개선으로 건강에 유익한 효능을 갖는 생균제재를 의미한다. 미생물이 생균활성제로 기능하기 위해서는, 장내 생존력이 좋아 섭취 후 일정기간 그 활성이 유지되어야 한다. 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 생균 및 사균에서 우수한 콜레스테롤 동화능 즉, 콜레스테롤 저하능을 가질 뿐만 아니라, 위해 미생물에 대한 항균활성을 나타내고, 기존 항생제에 대한 항생제 내성을 가지고 있지 않아 안전한 균이므로, 생균활성제로 기능하기 위한 조건을 모두 만족한다.
상기 생균활성제에 포함되는 유효성분의 함량은 사용목적 및 사용방법 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게는 전제 생균활성제을 기준으로 0.01 중량부 내지 99 중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 중량부 내지 90 중량부일 수 있다. 상기 생균활성제에는 통상적으로 사용되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
상기 생균활성제는 장내에서 콜레스테롤 동화과정을 통하여, 체내에 흡수되는 콜레스테롤 함량을 억제하여, 혈중 콜레스테롤을 저하시킬 수 있으므로, 콜레스테롤 저하능이 인정되고, 이로 인하여 콜레스테롤 대사 관련 질환, 일 예로 고콜레스테롤증 또는 콜레스테롤 대사 이상 관련 질환의 개선 또는 예방 효과를 갖는다. 구체적으로, 상기 생균활성제는 고지혈증의 개선 또는 예방 효과를 갖는다.
또한, 상기 생균활성제는 추가로 식품 부패 또는 변패의 원인균인 마이크로코커스 속 균주, 바람직하게는 마이크로코커스 류테우스 균주, 바실러스 속 균주, 바실러스 세레우스 균주에 대한 항균활성을 가지므로 식품의 부패 또는 변패를 저지 또는 완화할 수 있으며, 식중독의 원인균인 살모넬라 속 균주, 살모넬라 엔테리카 균주에 대한 항균활성을 가지므로, 식중독의 예방 또는 개선효과가 있다. 또한, 장염의 원인이 되는 비브리오 속 균주, 바람직하게는 비브리오 파라헤몰리티쿠스에 대한 항균활성을 가지므로 장염 예방 또는 완화 효과가 있을 수 있고, 설사, 장염 등을 일으키는 대장균에 대한 항균활성을 가지므로 설사 및 장염의 예방 또는 개선 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액, 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 식품을 제공한다.
상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 바람직하게는 기탁번호 KACC 91937P를 갖는 락토바실러스 플란타륨 EM Lactobacillus plantarum EM) 균주일 수 있다.
상기 식품은 콜레스테롤 과다 섭취에 의한 질환 개선 또는 예방 효과, 바람직하게는 고지혈증 개선 또는 예방 효과와 항균 효과를 갖는 것일 수 있다.
콜렉스테롤을 과다하게 섭취하고, 운동 등으로 과다 섭취한 콜레스테롤을 소비하지 않는 경우, 콜레스테롤 과다 섭취에 의한 질환이 발생될 수 있다. 상기 과다 섭취로 인한 질환이란 콜레스테롤 조절 기능에 이상이 생겨 체내 또는 혈관에 콜레스테롤이 적정 수준 이상으로 축적되는 질환인 고콜레스테롤증 또는 이로 인해 유발되는 질병을 의미하며, 콜레스테롤 대사 이상 관련 질환이라고도 한다.
일 예로, 고지혈증, 지방간, 간염 및 간경변을 포함한 간 질환, 관상동맥질환, 협심증, 고지혈증 및 동맥경화증을 포함한 순환계 질환 및 혈전증, 죽상경화증, 고혈압, 심장병, 뇌졸중, 협심증, 심부전 및 심근경색으로 이루어진 군중에서 선택된 심혈관계 질환 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 고지혈증, 지방간, 관상동맥질환, 동맥경화증, 혈전증 또는 죽상경화증일 수 있고, 더욱 바람직하게는 고지혈증일 수 있다.
상기 고지혈증이란 혈액 속의 지방 성분이 높아 질병을 유발할 수 있는 상태 또는 혈중 지방의 높은 함량에 의해 발병되는 질병을 의미한다. 상기 고지혈증은 내인성 고지혈증과 외인성 고지혈증으로 구분되는데, 내인성 고지혈증은 콜레스테롤 대사 이상이 원인인 경우가 많으며, 외인성 고지혈증은 음식의 과잉섭취 등에 의해 발병하는 경우가 많다. 상기 외인성 고지혈증의 발병 원인과 관련하여, 음식물의 섭취에 의한 중성지방의 혈중 농도의 상승이 밀접한 관련이 있는 것으로 보고 되어 있다.
상기 지방간은 간세포 속에 지방이 축적된 상태를 의미하고, 축적된 지방자체는 간세포에는 큰 독성이 없어 심하지 않은 경우에는 특별한 증상이 없이 단순히 간기능이 조금 저하되는 경우가 대부분이다. 그러나, 지방간이 심해져서 간세포 속의 지방덩어리가 커지면, 간 내의 미세혈관과 임파선이 압착되어 간 내의 혈액과 임파액의 순환에 장애가 생길 수 있게 되므로, 간세포에 산소와 영양분이 적절히 공급되지 아니하여 간기능의 저하를 가져올 수 있다.
상기 관상동맥질환(coronary artery disease)은 관상동맥의 내경이 좁아지거나 막혀 심장근육에 혈액순환의 장애가 생기는 질환을 의미하며, 허혈성심질환이라고도 부른다. 구체적으로 죽상동맥경화증으로 인해 협착이 생겨 심장 근육의 혈규공급에 장애가 생기는 것으로서, 임상적으로 협심증, 심근경색증 또는 심발작 등의 원인이 된다. 상기 협심증은 전흉부에 발작적으로 조이는 듯한 압박감이 주증상으로 일어나는 증후군으로 관상동맥에 의하여 경화 등 관상동맥의 혈류 부족으로 심근의 산소 결핍에 따른 일과성 심근허혈시 일어난다.
상기 동맥경화증은 동맥의 벽이 두터워지고 동맥의 탄력이 저하되는 질환을 의미한다. 상기 동맥경화증이 발병되면 경화된 동맥으로부터 혈액을 공급받던 장기에 대한 혈액 공급이 감소하게 되어, 추가적인 질병이 발병될 수 있다. 이와 관련된 대표적인 질병의 예는 심장의 근육에 혈액을 공급하는 심장동맥에 동맥경화의 변화가 오는 심장동맥병 등이 있다.
상기 혈전증(thrombosis)은 혈관 내에 발생되는 혈액 응고물인 혈전이나 혈괴가 부분적 또는 전체적으로 혈류의 흐름을 막거나 혈류 흐름을 방해하여 질환을 의미한다. 동맥에 생기는 혈전은 혈류장애를 초래하여 조직의 괴사를 일으키게 되고, 이를 경색이라고 한다. 정맥에 생기는 혈전은 해당부위의 통증과 부종을 일으키게 된다.
상기 죽상경화증(atherosclerosis)은 심장, 뇌, 창자와 같이 생명에 중요한 장기에 대한 혈액 공급이 심각하게 감소될 정도로 동맥이 좁아진 상태 또는 이러한 상태에 의한 질환을 의미한다. 콜레스테롤 등을 포함한 지방 침착물이 동맥에 쌓이면서 동맥의 매끄러운 표면에 거칠거칠한 부위를 만들게 됨으로써 결과적으로 혈전이 생성되어 혈류를 차단하거나 방해하는 것이 원인이 된다. 죽상경화증은 관상동맥질환, 뇌졸증, 허혈성 복통, 장경색 및 팔다리(사지)의 죽상경화증이나 대동맥류의 원인이 된다.
상기 식품은 콜레스테롤 과다 섭취에 의한 질환 개선 또는 예방 효과, 구체적으로 고지혈증 개선에 추가로 항균 효과를 갖는 것일 수 있다.
상기 항균 효과는 식중독의 원인균인 살모넬라 속 균주, 살모넬라 엔테리카 균주에 대한 항균활성에 의한 식중독의 예방 또는 개선효과, 장염의 원인이 되는 비브리오 속 균주, 바람직하게는 비브리오 파라헤몰리티쿠스에 대한 항균활성에 의한 장염 예방 또는 완화 효과, 설사, 장염 등을 일으키는 대장균에 대한 항균활성에 의한 설사 및 장염의 예방 또는 개선 효과일 수 있다.
본 발명에서 식품이란 영양소를 한 가지 또는 그 이상 함유하고 있는 천연물 또는 가공품을 의미하며, 바람직하게는 어느 정도의 가공 공정을 거쳐 직접 먹을 수 있는 상태가 된 것을 의미하며 그 예로는 과일, 야채, 과일이나 야채의 건조제품이나 절단제품, 과일쥬스, 야채쥬스, 이들의 혼합쥬스 이거나 칩류, 면류, 축산가공식품, 수산가공식품, 유가공식품, 발효식품, 두류식품, 곡류식품, 미생물발효식품, 제과제빵, 양념류, 육가공류, 산성음료수, 감초류, 허브류 등이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 식품은 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상을 활성성분을 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며, 통상의 식품과 같이 여러 가지 향미제 또는 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기의 활성성분은 식품류, 음료, 건강음료, 껌, 차, 비타민 복합제, 건강 기능성 식품류의 제조시 원료 물질에 첨가되거나 조리된 식품에 적절히 혼합하는 방법으로 첨가될 수 있으며, 식품학적으로 허용 가능한 식품 보조 첨가제와 함께 첨가될 수 있다. 이 때, 식품 또는 음료 중의 상기 활성성분의 양은 전체 식품 중량의 0.01 중량% 내지 90 중량%로 가할 수 있으며, 음료의 경우 100 mL를 기준으로 0.02 g 내지 20 g, 바람직하게는 0.5 g 내지 10 g의 비율로 가할 수 있다.
특히, 상기 활성성분의 콜레스테롤 저하능 즉, 상기 균주의 콜레스테롤 동화능은 상기 균주가 사멸한 경우 즉, 상기 균주가 사균 상태에서도 생균 상태에서의 콜레스테롤 동화능의 45% 이상, 바람직하게는 45% 내지 70%이 유지되므로, 상기 식품은 상기 활성성분과 관련된 가공 또는 보관 시 제약이 최소화될 수 있다는 장점이 있다.
상기 식품은 일 예로 발효식품, 건강식품 또는 음료일 수 있다.
본 발명에서 발효식품이란 유산균이나 효모 등 미생물을 한 가지 또는 둘 이상 첨가하고 상기 미생물의 발효 작용을 이용하여 만든 식품을 의미하며, 상세하게는 식품 기재에 발효식품용 종균을 첨가하고 숙성시켜 제조하는 식품을 의미한다. 상기 발효식품으로는 주류, 빵류, 김치, 젖갈, 된장, 간장, 치즈, 버터, 요구르트 등 비살균 개방형 발효식품 모두가 포함되며, 일 예로는 김치일 수 있다.
또한, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 발효식품용 종균으로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 김치의 종균으로 사용될 수 있다. 이때 종균의 사용량은 발효식품의 종류 및 종균의 종류에 따라 적절히 조절하는 것이 좋다. 바람직하기로는 식품 주재료 100 중량을 기준으로 0.0001 내지 0.01 중량부(습윤 중량부)로 접종하는 것이다.
본 발명에서 기능성 식품이란 식품에 물리적, 생화학적, 생물공학적 수법 등을 이용하여 해당 식품의 기능을 특정 목적에 작용, 발현하도록 부가가치를 부여한 식품군이나 식품 조성이 갖는 생체방어리듬조절, 질병방지와 회복 등에 관한 체조절기능을 생체에 대하여 충분히 발현하도록 설계하여 가공한 식품을 의미하며, 바람직하게는 콜레스테롤 동화능과 항균 효과에 의한 체조절기능, 구체적으로 콜레스테롤 저하능 및 위해미생물에 대한 항균 효과에 의해, 고지혈증의 개선 또는 예방능 및 장염, 식중독 및 설사 등의 질환에 의한 예방 또는 개선능을 갖는 식물을 의미한다.
본 발명에서 음료란 갈증을 해소하거나 맛을 즐기기 위하여 마시는 것의 총칭을 의미하고 주류, 청량음료, 물, 시럽, 차, 커피, 과실음료 등이 이에 해당되며 유산균 음료를 포함한다. 유산균 음료란 유산균을 배양하여 유산발효시킨 것에 살균수를 가해서 희석하고 당분, 향료 등을 가한 음료를 의미한다. 상기 음료는 지시된 비율로 필수 성분으로서 상기 생균활성제를 함유하는 외에는 다른 성분에는 특별한 제한이 없으며 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 함유할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주, 이의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 유효성분으로 포함하는 발효용 스타터(Starter), 바람직하게는 김치 발효용 스타터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주를 포함하는 발효식품용 종균 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 발효용 스타터 또는 상기 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조된 것을 특징으로 하는 발효식품을 제공한다. 상기 발효식품은 고지혈증 개선 또는 예방용 발효식품일 수 있으며, 바람직하게는 고지혈증 개선 또는 예방용 김치일 수 있다.
상기 발효용 스타터를 발효식품의 생산 시 첨가하여 발효식품을 제조하는 경우, 상기 발효용 스타터에 포함된 락토바실러스 플란타륨 EM(Lactobacillus plantarum EM) 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상에 의하여 발효식품의 품질을 일정하게 조절할 수 있고, 상기 스타터의 첨가량 또는 초기 균수에 의하여 발효의 속도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 발효용 스타터를 김치에 사용하는 경우, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM(Lactobacillus plantarum EM) 균주는 콜레스테롤 동화능, 구체적으로 세포벽에 콜레스테롤을 침전시켜, 생균 및 사균에서도 콜레스테롤 동화능이 유지되고, 위해미생물에 대한 항균 효과를 가지므로, 상기 균주를 이용하여 김치를 제조하는 경우, 상기 김치 또는 상기 김치의 가공식품을 섭취하는 경우, 장내에서 콜레스테롤 동화에 의한 콜레스테롤 저하능을 가지고, 위해 미생물 감염에 의한 질환, 일 예로 식중독, 설사 및 장염을 예방 또는 개선할 수 있고, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 안전성이 인정되는 GRAS 미생물이면서도 항생제 내성을 가지고 있지 않은 안전한 균주이므로, 결과적으로 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주를 이용하여 제조된 김치 또는 이를 이용한 음식을 섭취할 경우 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 식품을 섭취하는 인체에는 영향을 미치지 않고 안전성에서도 문제되지 않으면서도, 이를 섭취한 인체에서 콜레스테롤 함량을 낮춰, 콜레스테롤의 과다 섭취에 의한 질환, 일 예로 고지혈증을 개선 또는 예방할 수 있고, 더 나아가 위해 미생물 감염에 의한 질환도 개선 또는예방할 수 있을 것으로 평가되어서, 본 발명의 락토바실러스 플란타륨 EM 균주를 이용하여 제조된 김치 및 상기 김치를 식재료로 사용하는 식품 산업 분야의 발전에 기여할 수 있을 것으로 평가된다.
상기 발효용 스타터에는 통상적으로 사용되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 락토바실러스 플란타륨 EM(Lactobacillus plantarum EM) 균주를 포함하는 발효식품용 종균 조성물에 관한 것이다.
상기 종균 조성물을 발효식품의 생산 시 첨가하여 발효식품을 제조하는 경우, 상기 종균 조성물에 포함된 락토바실러스 플란타륨 EM(Lactobacillus plantarum EM) 균주에 의하여 발효식품의 품질을 일정하게 조절할 수 있고, 상기 종균 조성물의 첨가량 또는 초기 균수에 의하여 발효의 속도를 조절할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 종균 조성물을 김치의 제조에 사용하는 경우, 락토바실러스 플란타륨 EM 균주에 의해 상기 김치는 콜레스테롤 저하능을 가지게 되어, 고지혈증의 예방 또는 개선 효과를 가지게 되고, 원재료를 세척 또는 염장하는 것 외에 다른 살균처리 즉, 가열 등에 의한 살균처리를 하지 않아 잡균의 오염이 문제가 될 수 있는 식품에서, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주가 갖는 항균활성에 의하여 오히려 잡균의 번식을 막을 수 있고, 특히 식중독균 등의 감염을 효과적으로 억제할 수 있으므로, 김치 또는 김치로부터 제조되는 가공식품을 이용하는 식품 산업 분야의 발전에 기여할 수 있다.
상기 종균 조성물에는 통상적으로 사용되는 첨가제를 더욱 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조된 발효식품에 관한 것이다.
상기 발효식품은 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물에 포함된 락토바실러스 플란타륨 EM 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상에 의하여 품질을 일정하게 조절될 수 있다.
상기 발효식품은 채소 발효식품 또는 식물성 발효식품일 수 있고, 바람직하게는 김치일 수 있다. 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조된 채소 발효식품 또는 식물성 발효식품, 일 예로 김치 또는 김치를 재료로 하는 가공식품의 경우, 락토바실러스 플란타륨 EM 균주에 의하여, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 생존 여부에 관계없이 콜레스테롤 저하능을 가지고, 식품 식중독의 문제를 발생시킬 수 있는 위해 미생물의 번식이 없어 김치 또는 김치 가공식품의 보존성이 향상될 수 있으므로, 식품의 기능성 및 안전성이 보장될 수 있다.
상기 발효식품은 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균을 첨가하는 함량은 사용목적 및 사용방법 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있으며, 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조하는 것 외에는 다른 성분을 첨가하여 제조하는데 특별한 제한이 없으며, 통상의 식품과 같이 여러 가지 향미제 또는 탄수화물 등을 추가 성분으로 함유할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발효식품에는 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 식품 기재를 100 중량부로 0.0001 중량부 내지 20 중량부로 첨가할 수 있다.
상기 발효식품이 김치인 경우 배추 및 김치 양념 1 kg을 기준으로 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 초기 균수를 기준으로 5×109 CFU 내지 1×1010 CFU, 바람직하게는 7×109 CFU 내지 8×109 CFU로 첨가하여 제조할 수 있다.
구체적으로, 상기 배추 및 김치 양념 총 질량 1 kg을 기준으로 초기 균수가 7.5×108 CFU/mL이 되도록 조절된 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 5 mL 내지 20 mL, 바람직하게는 7.5 mL 내지 12.5 mL씩 김치 양념에 첨가하여 제조할 수 있다.
상기 김치의 경우 주재료를 살균하지 않은 상태로 사용하며, 다양한 종류의 부원료(양념 류)를 혼합하여 제조하므로 인위적인 발효조절과 종균화가 어려운 식품이나, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주를 종균으로 사용하는 경우, 종균 이외의 잡균의 번식을 제어하여 김치의 산패를 억제하므로 보존성을 증가시킬 수 있고, 기존 김치에 추가로 기능성, 구체적으로 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 콜레스테롤 동화능에 의한 콜레스테롤 저하능과 이에 의한 고지혈증 개선 또는 예방이 부여될 수 있으므로, 기능성 김치를 제조할 수 있어 산업적으로도 큰 의미가 있다.
상기 김치의 주재료는 김치종류에 따라 다르며, 통상적으로 양념으로 분류하는 이외의 재료를 의미한다. 상기 김치의 주재료는 일 예로 배추, 무, 오이, 열무, 파 또는 부추일 수 있으나, 본 발명에서는 바람직하게 배추를 의미한다.
또한, 본 발명은 상기 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 이용하여 김치를 제조하는 단계를 포함하는 김치 제조방법에 관한 것이다.
구체적으로, 상기 김치 제조방법은 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주를 포함하는 발효식품용 종균 조성물 또는 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 김치 발효용 스타터(Starter)를 이용하여 김치를 제조하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
상기 김치 제조방법은 상기 발효용 스타터 또는 상기 발효식품용 종균 조성물을 첨가한 김치 양념을 배추에 버무려 김치를 제조하는 단계; 상기 제조된 김치를 발효시키는 발효 단계를 포함하는 방법으로 수행할 수 있다.
상기 김치를 제조하는 단계는 김치 제조 시 발효용 스타터 또는 발효식품용 종균 조성물을 이용하는 방법은 김치 양념 또는 김치 다대기에 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 첨가하는 방법으로 수행할 수 있다.
상기 김치를 제조하는 단계는 바람직하게는 초기 균수가 5.0×108 내지 1.0×109 CFU/ml인 상기 발효용 스타터 또는 상기 발효식품용 종균 조성물을 배추 및 김치 양념 1 kg을 기준으로 10 ml로 첨가하여 수행할 수 있다.
상기 발효 단계는 통상의 온도 조건, 일 예로, -2 ℃ 내지 4 ℃에서 발효시키는 방법으로 수행할 수 있다.
또한, 본원 발명은 상기 제조방법에 의하여 제조된 채소 발효식품 또는 식물성 발효식품, 구체적으로 김치에 관한 것이다.
상기 제조방법에 의하여 제조된 김치는 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주에 의해 콜레스테롤 저하능, 구체적으로 고지혈증 개선 또는 예방능이 부여될 수 있고, 위해미생물이나 잡균에 의한 오염을 효과적으로 제어할 수 있어, 식품에 기능성이 부여될 뿐만 아니라 안전성도 확보되고, 보존성도 증가될 수 있는 장점이 있다.
상기 제조방법에 의하여 제조된 김치의 경우 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주에 의해 콜레스테롤 저하능, 구체적으로 고지혈증 개선 또는 예방능이 부여될 수 있고, 위해 미생물에 대한 항균 효과에 의한 식중독, 장염 및 설사 예방 또는 개선 효과가 부여될 수 있어, 상기 김치는 기능성 김치일 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 락토바실러스 플란타륨 균주 EM(Lactobacillus plantarum EM)은 김치로부터 분리되었으며, 장내부착능이 우수하고, 항생제에 대한 내성을 가지지 않을 뿐만 아니라, 안전한 GRAS 미생물이므로, 생균활성제로 활용이 가능하고, 생균시 뿐만 아니라 사균 상태에서도 콜레스테롤 동화능이 우수하여, 인체 내에서 콜레스테롤 저하효과가 뛰어나므로, 콜레스테롤 관련 질병, 일 예로 고지혈증의 개선 또는 예방 효과가 우수하고, 식중독균 등의 위해 미생물에 대한 항균활성을 가짐으로써, 미생물 자체뿐만 아니라 이를 통하여 제조되는 식품, 구체적으로 김치와 같은 발효식품 등 식품분야에서 여러 산업적 용도로 다양하게 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 전자현미경 촬영 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 16S rRNA의 염기서열이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 16S rRNA의 염기서열을 기초로 한 다른 세균(bacteria)과의 계통발생론적 관계를 나타내는 그림이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유산균의 생균활성제로의 활용가능 여부를 확인하기 위한, 내산성 및 내담즙성을 확인한 그래프로, 도 4a는 pH 2.5의 조건에서 내산성을 확인한 그래프이고, 도 4b는 pH 2.5의 인공위액에 대한 저항성을 확인한 그래프이며, 도 4c는 인공담즙에 대한 저항성을 확인한 그래프이고, 각 그래프의 세로축은 1 ml 기준으로 측정된 균수를 나타낸 것이고, 가로축은 본 발명의 균주(EM) 및 비교균주인 락토바실러스 람노서스 GG(GG)와 류코노스톡 김치아이 CJ2(CJ2) 균주를 나타낸 것이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 생균 및 사균 시, 유산균의 콜레스테롤 동화능, 구체적으로 유산균 벽에 콜레스테롤 동화 여부를 확인한 사진으로, 각 그래프의 세로축은 생균(Growing cell) 및 사균(Dead cell)과 세포 단독(cell) 및 콜레스테롤을 첨가한 배지에서 배양한 결과(Cell + Cholesterol)를 나타낸 것이고, 가로축은 본 발명의 균주(Lb. plantarum EM)와 비교균주인 락토바실러스 사케이(Lb. sakei DC1) 및 락토바실러스 아시도필러스 (Lb. acidophillus ATCC 43121) 균주를 나타낸 것이다.
< 실시예 1> 콜레스테롤 저하능을 가진 균주의 분리 및 동정
1-1 균주의 분리
콜레스테롤 저하 균주를 분리하기 위하여, 가정, 명가, 유명 식당 및 사찰에서 식용되는 김치 중 가장 맛이 좋은 최적 숙성기의 김치를 수집하여 실험실에 보유중인 다양한 김치 유산균 50종을 대상으로, 1차 선별 단계에서 담즙산 분해효소(BSH)를 생성하는 김치 유산균을 선별하기 위해, 그람염색과 담즙산 분해효소활성(BSH activity)을 측정하였다.
상기 담즙산 분해효소활성의 측정은 0.5%(w/v) sodium salt of taurodeoxycholic acid(TDCA, Sigma-Aldrich, 독일)와 0.37 g/L CaCl2(Junsei, 일본)이 포함된 MRS 고체배지 위에 김치 유산균 배양액 10 μL를 떨어뜨린 후 37℃에서 48시간 혐기 배양(GasPak EZ Anaerobe Container System, Becton Dickinson and company, USA)하였다. 상기 배양 후, 담즙산 분해효소활성의 관찰은 담즙산 분해효소를 생성하여 colony 주변으로 담즙산의 침전으로 인한 불투명한 환이 생기며 은색 빛과 함께 알갱이 모양을 형성하는지 여부를 확인하는 방법으로 수행하였다. 상기 측정결과를 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1에 나타낸 담즙산 분해효소활성과 관련하여, 아무런 환이 생성되지 않는 경우(no precipitation)는 -로 표현하였고, 환의 지름이 5 mm 이하인 경우, +로 표현하였으며, 환의 지름이 5 mm 초과 10 mm 이하인 경우, ++로 표현하였고, 환의 지름이 10 mm 초과 15 mm 이하인 경우, +++로 표현하였다.
구분 균주 Gram-staining BSH activity 구분 균주 Gram-staining BSH activity
1 AB rod + 26 JH short rod -
2 BC coccus - 27 JS coccus -
3 BY rod - 28 JT coccus -
4 C12 rod - 29 JW short rod +
5 C14 rod - 30 KO short rod -
6 CC rod - 31 KW coccus -
7 CM1 short rod - 32 MA short rod -
8 CM3 short rod - 33 MH short rod -
9 CS short rod + 34 MO1 short rod -
10 DC1 rod + 35 MP1 coccus -
11 DC2 rod - 36 MS1 short rod -
12 DC3 short rod - 37 NG1 coccus -
13 DJ1 coccus - 38 NJ1 short rod -
14 DM1 coccus - 39 NJ6 short rod -
15 DS rod + 40 NM1 short rod ++
16 EM rod +++ 41 NO1 rod ++
17 GJ2 coccus + 42 NP coccus +
18 GJ6 short rod + 43 OS rod -
19 GJ7 rod + 44 PH2 rod +
20 GS rod - 45 R1 coccus -
21 HA1 short rod - 46 SC coccus -
22 HC coccus - 47 SH rod -
23 HD1 rod +++ 48 SM rod +
24 HJ short rod - 49 UC short rod -
25 JD short rod ++ 50 W1 coccus -
상기 2차 선별단계에서는 Rudel and Morris의 방법을 이용하여 콜레스테롤 동화능을 조사하였다. 구체적으로, 0.5% (w/v) oxgall (Sigma-Aldrich, USA)과 0.1 g/L water-soluble cholesterol(Sigma-Aldrich, USA)이 첨가된 MRS 액체배지에 상기 16종의 선별된 분리균주의 배양액을 1%(v/v) 접종하고, 37℃에서 24시간 혐기 배양(GasPak EZ Anaerobe Container System, Becton Dickinson and company, USA)한 후, 9,950 ×g, 5 min 및 4℃의 조건으로 원심분리하였다. 상기 원심분리를 통하여 얻어진 상등액 1 mL에 2 mL의 33% (w/v) KOH와 3 mL의 95%(v/v) 에탄올수용액을 첨가한 후 1분간 잘 혼합하고, 60℃의 수욕조에서 10분간 유지한 후, 이를 차가운 흐르는 물로 냉각시키고, 5 mL의 hexane을 첨가하여 잘 혼합하고 1 mL의 증류수를 첨가하여 재 현탁시킨 후, 층 분리를 위해 상온에 10분간 방치하였다. 분리된 상층의 헥산(hexane층 3 mL를 깨끗한 시험관에 옮긴 후 질소가스로 농축시켰다. 농축시킨 시료에 4 mL O-phthaladehyde reagent(0.5 mg O-phthalaldehyde/glacial acetic acid 1 mL, Sigma-Aldrich, USA)를 첨가하여 잘 혼합한 후, 상온에서 10분 간 방치하고, 2 mL의 진한 황산을 천천히 첨가하여 잘 섞어주고 10분 후 흡광도(Ultrospec 2100 pro, Amersham Biosciences, Sweden) 550 nm에서 측정하였다. 상기 측정 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 균주명 Cholesterol Assimilation(%)
1 AB 11.71
9 CS 11.94
10 DC1 3.51
15 DS 10.72
16 EM 88.12
17 GJ2 53.83
18 GJ6 13.29
19 GJ7 17.7
23 HD1 77.61
25 JD 10.09
29 JW 10.86
40 NM1 15.86
41 NO1 78.11
42 NP 13.87
44 PH2 11.98
48 SM 11.08
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 1차 선별된 16종의 균주 중 콜레스테롤 동화능이 88.12%로 가장 높은것으로 확인된 EM으로 명칭된 김치로부터 분리된 유산균을 최종 선별하였으며, 상기 균주에 대해 이후 실험을 진행하였다.
1-2 유산균주의 동정
상기 실시예 1-1에서 분리된 유산균인 EM에 대해 그람염색을 비롯한 형태학적 특성을 이용한 형태학적 분석, 당대사능을 포함한 생화학적 분석 및 16S rDNA 염기서열 분석을 통하여 동정하였다.
먼저, 상기 실시예 1-1에서 분리된 콜레스테롤 저하능을 나타내는 분리균주인 EM 균주의 동정을 위하여 일차적으로 형태학적, 생화학적 특성을 조사하였다. 그람 염색 및 현미경 관찰과 API 50 CHL system (BioMerieux, Marcy IEtoile, France)을 이용하여 당 발효능을 조사한 후에 균주동정 프로그램 (http://apiweb.biomerieux.com)을 이용하여 균주를 동정하였다.
우선, 상기 형태학적 특성에 대한 분석은 상기 실시예 1-1의 분리균주인 EM의 콜로니의 모양 및 색을 관찰하였고, 상기 균주를 그람염색한 후에, 광학현미경(SEM)으로 모양을 관찰하였으며(도 1 참조), 그 결과를 표 3 및 도 1에 나타내었다.
특성 EM
Source 김치
형태 간균
그람염색여부 +
콜로니 색깔 및 투명도 둥글고 불투명한 연한 노란 색깔
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 분리균주 EM은 그람양성의 간균으로, 콜로니(colony)는 둥글고 불투명한 연한 노란 빛을 나타내었다.
또한, API kit를 이용한 당 대사능을 검토하여 수행한 결과를 하기 표 4에 나타내었다. 하기 표 4에 기재된 +은 양성 반응을 의미하고, -는 음성 반응을 의미한다.
당 종류 대사능 당 종류 대사능
Glycerol - Salicin +
Erythritol - Cellobiose +
D-Arabinose - Maltose +
L-Arabinose + Lactose +
Ribose + Melibiose -
D-Xylose - Succharose +
L-Xylose - Trehalose +
Adonitol - Inulin -
β-Methyl-D-Xyloside - Melezitose +
Galactose + D-Raffinose -
D-Glucose + Amidon -
D-Fructose + Glycogen -
D-Mannose + Xylitol -
L-Sorbose - β-Gentiobiose +
Rhamnose - D-Turanose +
Dulcitol - D-Lyxose -
Inositol - D-Tagatose -
Mannitol + D-Fucose -
Sorbitol - L-Fucose -
α-Methyl-D-Mannoside - D-Arabitol -
α-Methyl-D-Glucoside + L-Arabitol -
N-Acetyl-glucosamine + Gluconate +
Amygdalin + 2 keto-gluconate -
Arbutin + 5 keto-gluconate -
Esculin +
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 상기 분리균주는 Lactobacillus plantarum과 상당히 유사한 당대사능을 나타내었다.
또한, 상기 16S rRNA 염기서열 분석을 통한 동정을 수행하였다. 구체적으로, 상기 분리균주 EM로부터 Chromosomal DNA를 DNeasy QIAGEN blood & tissue kit를 이용하여 추출한 후, 하기 표 5에 기재된 프라이머 쌍을 이용하여 PCR(DNA Engine Dyad Dual-Bay thermal cycyler, BIO-RAD)을 수행함으로써 16S rRNA 염기서열 분석을 수행하여, 상기 분리균주 EM의 16S rRNA로 총 1,881bp의 염기서열을 결정하였으며, 그 결과를 도 2 및 서열번호 3에 나타내었다.
Primers 서열 (5'→3') 서열번호
27F AGAGTTTGATCCTGG CTCAG 1
1492R GGTTACCTTGTTACGACTT 2
상기 결정된 염기서열을 기초로 염기서열의 상동성 검사는 GenBank database에 등록된 정보를 대상으로 3730 XL 염기서열분석기(Applied Biosystems, USA)를 사용하여 분석하였으며, CLUSTRAL W 프로그램을 이용하여 sequence alignment를 정렬한 후 MEGA 5.05 program으로 유전적 유사성을 확인하기 위한 neighbor-joining tree에 의해 계통도를 작성하여 도 3에 나타내었다.
상기 도 3에 나타낸 바와 같이, 분리균주 EM은 16S Lactobacillus plantarum JCM 1149와 99.9%의 상동성을 나타내어 Lactobacillus plantarum으로 동정되어, 상기 분리균주 EM은 Lactobacillus plantarum EM으로 명명하고, 상기 균주를 2014년 3월 4일에 경기도 수원시 권선구 서호로 34, 국립농업과학원에 위치한 농업유전자원센터에 기탁하여 수탁번호 KACC 91937P를 부여 받았다.
또한, 추가로 상기 콜레스테롤 저하능과 관련하여, 담즙산 분해효소(BSH) 활성 측정 결과에서 답즙산 분해효소(BSH) 활성이 없는 것으로 확인된 균주 중, 콜레스테롤 동화능이 3.51%로 가장 낮게 관찰된 균주인 DC1에 대해 16S rRNA 염기서열 분석을 수행하였으며, 확인된 1,471 bp의 염기서열에 대해 동정 결과, Lactobacillus sakei DSM 20017과 99%의 상동성을 나타내어 분리균주 DC1은 Lactobacillus sakei로 동정하고, Lactobacillus sakei DC1으로 명명하였다(도 3). 상기 Lactobacillus sakei DC1를 이후 실험에서 음성대조균주로 사용하였다.
< 실시예 2> EM 균주의 안정성 및 위해 미생물에 대한 항균 활성 측정
2-1. EM 균주의 항생제 감수성 확인
상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 안전성을 확인하기 위하여, 기존 주로 사용되는 8종의 항생제에 대한 감수성을 액체 배지 희석법(Broth microdilution method)을 이용하여 측정하였다. 상기 8종의 항생제는 ampicillin(AMP, Sigma, USA), gentamicin(GEN, Sigma-Aldrich, USA), kanamycin(KAN, Sigma-Aldrich, USA), streptomycin(STR, Sigma-Aldrich, USA), erythromycin(ERY, Sigma-Aldrich, USA), clindamycin(CLI, Sigma-Aldrich, USA), tetracycline(TET, Sigma-Aldrich, USA), chloramphenicol(CHL, Sigma-Aldrich, USA)이었으며, 이들 항생제는 규정된 용매에 녹인 후 사용하였다. 또한, 상기 항생제 감수성을 측정하기 위한 배지는 0.5% dextrose를 첨가한 Muller-Hinton(MH, BBL Muller Hinton Broth, Becton Dickinson and company, USA) 액체배지에 상기 항생제를 각 농도별로 조정하여 첨가한 것을 사용하였다.
상기 항생제 감수성은 항생제의 최소 생육저해 농도(minimum inhibitory concentration, MIC)를 측정하는 방법으로 수행하였다.
구체적으로, 상기 균주의 항생제에 대한 최소 생육저해 농도는 다음과 같은 방법으로 수행하였다. 우선, MRS 액체배지에 1%(v/v) 접종하여 30℃에서 24시간 배양한 후 배양액을 9,950 ×g의 조건에서 4분 동안 원심분리하여 균체를 회수한 후, 상기 0.5% Dextrose가 함유된 MH 액체배지(Muller-Hinton broth)에 현탁하여 OD600 값이 0.4 내지 0.5가 되도록 조절한 다음, 상기 현탁액을 MH 액체배지에 1 : 10 희석하였다. 항생제를 단계별로 희석하여 준비한 배지에 상기 균주의 현탁액 즉, 희석한 배양액을 넣어준 후 혐기적인 조건하에 30℃에서 12시간 동안 배양하였다. 감수성 여부는 탁도 및 600 nm(Ultrospec 2100 pro, Amersham Biosciences, 스웨덴)에서 흡광도를 측정하여 생육도를 확인하는 방법으로 수행하였다. 탁도 및 생육도의 대조구로는 항생제를 첨가하지 않은 MH 액체배지에서 상기 균주를 배양한 결과를 사용하였다.
상기 균주에 대한 감수성 해석은 각각의 항생제가 첨가된 배지에서 균주가 증식하지 않는 최소 농도로 최소 생육저해 농도를 결정한 후, 이를 European Food Safety Authority(EFSA, 2008)에서 제시한 락토바실러스 플란타륨(Lactobacillus plantarum)에 대한 제안값(break point)을 참고하여, 항생제 감수성 또는 내성을 결정하였다.
상기 측정 결과와 EFSA의 락토바실러스 플란타륨에 대한 제안값(break point)을 하기 표 6에 나타내었다. 하기 표 6의 n.r.은 EFSA에 대해 이와 관련된 값을 제안하지 않을 것을 의미한다.
Strain MIC (μg/ mL)
AMP GEN KAN STR ERY CLI TET CHL
기준안 2 16 64 n.r. 1 1 32 8
EM 2 0.5 16 4 0.125 1 16 4
상기 표 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 균주인 락토바실러스 플란타륨 EM은 모든 8 종류의 항생제에 대하여 EFSA 2008 항생제 감수성 기준에서 제시한 제안값(break point)보다 낮은 최소 생육 저해 농도를 보여, 상기 8종의 항생제 모두에 대해 감수성을 갖는 것으로 나타났다. 상기 결과로부터, 본 발명의 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 인간의 건강에 위험을 나타내지 않은 기준정도의 항생제 저항성만을 나타내어, 항생제 내성을 갖지 않는 즉, 생균활성제로 사용이 가능한 안전한 균주임을 확인하였다.
2-2. 위해미생물에 대한 항균활성 확인
상기 실시예 2-1에서 항생제 저항성과 관련하여 안전성이 확인된 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 위해미생물에 대한 항균활성을 확인하였다. 상기 위해미생물에 대한 항균활성의 확인은 하기 표 7에 기재한 지시 균주 각각에 대한 spot-on-the-lawn test 실험을 통하여 수행하였다. 구체적인 실험방법은 하기와 같다.
우선, 실험에 사용된 항균 물질은 다음의 방법에 의하여 준비하였다. 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주를 5 mL MRS 액체 배지에 1% 접종하여 30℃에서 24시간 동안 정치하면서 전 배양하였다. 100 mL MRS 액체 배지에 상기 1%의 전배양액을 접종하고, 30℃에서 24시간 동안 본 배양한 후 배양액을 9,950 ×g 및 4℃의 조건으로 15분 동안 원심분리하여 얻은 상등액을 0.45 μm membrane filter(Advantee MFS, inc., 일본)로 제균하였다. 상기 제균된 상등액을 동결 건조(Freeze dry system, SFDSM12, Samwon Co., 대한민국)한 후에 20 mM sodium acetate(pH 4.0) 완충액에 5배 농축 배율로 녹여 항균실험에 사용할 항균 물질로 준비하였다.
상기 spot-on-the-lawn test 실험에 사용한 감수성균 중 ATCC 균주는 ATCC(American Type Culture Collection, USA)로부터 구입하였으며, KCTC 균주는 생물자원센터(Korean Collection for Type Cultures, 대한민국)으로부터 분양받아 사용하였다. 감수성균주의 준비는 진균과 세균을 구분하여 수행하였다. 상기 감수성균주로 사용한 곰팡이들은 MEA(Malt extract agar, Difco Labortories) 또는 PDA(Potato dextrose agar, Difco Labortories) 배지 20 mL를 멸균하여 식힌 후에 곰팡이 포자를 5×104 cfu/ mL로 첨가하여 petri dish에 부은 후 굳으면 곰팡이 최적생육온도에서 선 배양한 후 실험에 사용하였다. 감수성균주로 사용한 세균들은 LB(1% bacto-tryptone, 0.5% yeast extract, 1% NaCl), NA(Nutrient agar, 2% NaCl), TSA(Tryptic soy agar, Difco Labortories) 평판배지에 1×106 cfu/plate로 도말하여 준비하였다.
상기 곰팡이 포자가 첨가된 평판배지 또는 세균이 도말된 평판배지 위에 상기 항균 물질 10 μL를 spotting하여, 감수성 세균은 37℃에서 24시간 동안 배양하고, 감수성 효모 및 곰팡이는 25℃ 또는 30℃에서 24시간 또는 48시간 동안 배양한 후, 저해환 형성 여부를 확인하였다. 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 항균 물질에 의한 활성 역가는 항균 물질을 순차적으로 2배씩 희석하여 저해환을 형성하는 최대 희석배수의 역을 취하고, 이 값에 1 mL에 대해서 환산해주는 환산계수를 곱하여 AU(arbitrary unit)/mL로 나타내었다. 상기 측정결과를 하기 표 7에 나타내었다.
위해미생물 Sensitive strains Antimicrobial activity(AU/mL)
Molds Aspergillus flavus ATCC 22546 3200
Aspergillus fumigatus ATCC 96918 800
Aspergillus ochraceus PF-2 800
Aspergillus nidulans PF-3 1600
Penicillium expansum KCTC 6434 400
Penicillium roqueforti ATCC 10110 400
Gram
positive
bacteria		 Bacillus cereus KCTC 3624 3200
Micrococcus luteus ATCC 15307 800
Staphylococcus aureus ATCC 29123 200
Gram
negative
bacteria		 E. coli O157:H ATCC 43895 1600
Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 3200
Salmonella enterica serovar. typhi ATCC 19430 3200
Vibrio parahaemolyticus ATCC 17802 25600
상기 표 7에 나타낸 바와 같이, 곰팡이에 대한 실험에서는 감수성균으로 사용한 모든 곰팡이를 저해하였으며, 그람 양성과 그람 음성 세균들에 대한 항균 활성 실험에서는 대체로 강한 저해 활성을 나타내었다. 특히, 식품 부패나 식중독 또는 설사나 장염 등의 원인이 되는 Bacillus cereus KCTC 3624, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853, Salmonella enterica serovar typhi ATCC 19430, Vibrio parahaemolyticus ATCC 17802의 균주들에 강한 항세균 활성을 보였다.
상기 결과로부터, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 항균 물질은 식품에 부패를 일으키며 인체에 유해한 곰팡이뿐만 아니라 식중독을 일으키는 세균들에 강한 생육 저해 활성을 나타내어, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주를 생균활성제로 사용하는 경우, 장내 유해 미생물을 제어할 수 있는 정장작용이 뛰어나고, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주 또는 이의 배양액을 사용하거나, 상기 균주가 생산하는 항균 활성 물질을 사용하는 경우, 천연식품보존제로서 활용이 가능할 것으로 확인되었다. 특히, 식품부패의 원인이 되는 미생물에 대해 우수한 항균 및 항진균 활성을 가지므로, 여러 가지 식품 및 사료에 천연보존제로 사용함으로써 저장성 향상뿐만 아니라 열 처리량 감소에 의한 영양적 가치, 맛 및 조직감을 향상시킬 수 있을 것으로 예상되었다.
< 실시예 3> 락토바실러스 플란타륨 균주 EM 의 프로바이오틱 이용 가능성
구강을 통하여 섭취된 균이 생균활성제로 사용되기 위해서는, 상기 섭취된 균이 생균활성제의 최종 목적 부위인 장에 도달할 수 있어야 하며, 이를 위해서는 강산성의 위액 및 췌장과 십이지장에서 분비되는 담즙액을 통과하여 생존해야 한다. 따라서, 김치로부터 분리한 락토바실러스 플란타륨 균주 EM의 생균활성제로 활용여부를 확인하기 위하여, 내산성 및 내담즙성시험을 수행하였다.
상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 내산성 및 내담즙성 시험 각각은 본 배양이 완료된 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 균체를 회수하여 동량의 pH 2.5으로 조절된 배지와 황소의 담즙(oxgall)이 0.5% 함유된 배지를 이용하여 수행하였다.
구체적으로, 내산성 실험으로 단순 산성 pH에 대한 내성 측정은 1.0 N HCl을 사용하여 pH 2.5으로 조정한 phosphate-buffered saline (PBS, pH 2.5; Hyclone, Logan, UT, USA)에서 시행하였다. 인공위액에서의 저항성은 체내 소화관 조건과 유사한 환경에서 측정하기 위하여 인공위액을 조제하여 실시하였다. 상기 인공위액의 조제는 Santini과 Lian의 방법을 일부 변형하여 1.0 N HCl을 사용하여 pH 2.5으로 조정한 0.5% saline buffer에 pepsin(Sigma-Aldrich, USA)이 3 mg/mL가 되도록 첨가하여 조제하였다.
상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 MRS 액체배지에 1%(v/v) 접종하여 30℃에서 24시간 배양한 후, 9,950 ×g의 조건으로 5분 동안 원심분리하여 상등액을 제거하고, 9.8 log CFU/mL의 균체를 회수하여 사용하였다.
상기 균주를 상기 pH 2.5로 조정한 1 mL의 phosphate-buffered saline 용액과 인공위액을 첨가하여 37℃에서 1시간 배양하였다. 1시간 배양 후 phosphate-buffered saline 용액과 인공위액으로 처리된 유산균을 MRS 액체배지에 재 현탁 시킨 후 멸균수로 10배씩 순차적으로 희석하고, MRS 고체 배지에 100 μL 도말하여 30℃에서 48시간 배양하였다. 상기 배양 후, 형성된 colony의 수를 측정하였고, 내산성과 인공위액에 대한 저항성을 생균수를 계수하여 생존율을 측정하였다.
또한, 인공담즙 저항성 실험은 Santini과 Lian의 방법을 일부 변형하여 사용하였다. 상기 인공담즙은 PBS(pH 8.0)에 oxgall (Sigma-Aldrich, USA)을 0.3%(w/v)가 되도록 첨가하여 제조하였다. 상기 회수한 균주를 상기 pH 8.0으로 조정한 1 mL의 0.3% (w/v) oxgall 용액에 첨가하여 37℃에서 3시간 배양하였다. 3시간 배양 후, MRS 액체배지에 재 현탁 시키고, 멸균수로 10배씩 101 내지 107까지 순차적으로 희석한 후, MRS 고체 배지에 100 μL 도말하여 30℃에서 48시간 배양하였다. 상기 배양 후 형성된 colony의 수를 측정하여 인공담즙에 대한 저항성을 확인 하였다.
상기 생균수는 3회 반복 실험 한 후 평균값을 사용하였다. 각각의 저항성에 대한 대조구는 산성 배양액, 인공위액 또는 인공담즙을 처리하지 않은 것으로로 하였다. 상기 측정결과는 하기 표 8 및 도 4에 나타내었다. 하기 표 8에 기재된 값은 생존된 즉, 측정된 유산균의 수를 log CFU/well로 나타낸 값이며, %는 대조군 즉 아무런 처리를 하지 않은 균주의 유산균 대비 생존된 유산균 수의 상대값을 의미한다.
구분 대조군 내산성 인공위액 저항성 인공담즙 저항성
log CFU/ml log CFU/ml % log CFU/ml % log CFU/ml %
Lactobacillus
plantarum EM		 9.78±0.09 8.09±0.50 82.7 8.52±0.07 87.1 5.53±1.20 56.5
상기 표 8에 나타낸 바와 같이, 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 내산성 실험에서는 82.7%의 생존율, 인공위액 저항성에서는 87.1%의 생존율, 인공담즙 저항성에서는 56.5%의 생존율을 확인하였다.
또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 기존 발명자에 의해 생균활성제로 활용가능할 것으로 확인된 GJ2 균주는 물론, 현재 생균활성제 또는 발효유에 널리 사용되고 있는 락토바실러스 람노서스 GG와 비교해서도, 내산성 및 내담즙성이 뛰어난 것으로 확인되었다.
상기 결과로부터, 본 발명의 균주인 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 내산성 및 내담즙성이 우수하여, 경구섭취 시 다량의 생균이 장내에 도착할 수 있으므로, 프로바이오틱 미생물 또는 생균활성제로 유용하게 사용할 수 있는 것으로 확인되었다.
< 실시예 4> 락토바실러스 플란타륨 균주 EM 의 콜레스테롤 저하능 측정
상기 생균활성제로 이용가능한 락토바실러스 플란타륨 EM 균주가 콜레스테롤 저하능이 있는지 여부를 확인하였다. 우선, 상기 체내에서 콜레스테롤 저하능 여부를 확인하기 위하여, 생균, 정지기 균 및 사균에서의 콜레스테롤 동화능을 Rudel and Morris의 방법을 사용하여 확인하였다.
우선, 생균의 콜레스테롤 동화능 실험은 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주와 공시균주 중 속과 종이 같은 락토바실러스 플란타륨 2종 (락토바실러스 플란타륨 KFRI 236, KFRI 464, Kor . J. Microbiol . Biotechnol . Vol. 36, No. 4, 276-284(2008)), 그리고 콜레스테롤 동화능이 뛰어난 균주로 알려진 락토바실러스 에시도필러스 ATCC 43121, 콜레스테롤 저하능이 낮은 김치유산균 락토바실러스 사케이 DC1을 대조구로 사용하였다. 락토바실러스 플란타륨 EM 균주와 4종의 유산균 대조균주를 0.5% (w/v) oxgall(Sigma-Aldrich, USA)과 0.1 g/L water-soluble cholesterol (Sigma-Aldrich, USA)이 첨가된 MRS 액체배지와 0.5%(w/v) sodium salt of taurodeoxycholic acid(TDCA, Sigma-Aldrich, 독일)와 0.1 g/L water soluble cholesterol(Sigma-Aldrich, USA)이 첨가된 MRS 액체배지를 이용하여 37℃에서 24시간 혐기 배양(GasPak EZ Anaerobe Container System, Becton Dickinson and company, Sparks, MD, USA)하였다. 상기 배양 후, 상기 실시예 1-1에서 수행한 방법과 같이, 상등액을 처리하여, hexane층을 분리하고, 질소가스로 농축시킨 다음 농축시킨 시료에 4 mL O-phthaladehyde reagent (0.5 mg O-phthalaldehyde/glacial acetic acid 1 mL, Sigma-Aldrich, USA)를 첨가하고 잘 혼합한 후, 상온에서 10분 간 방치한 다음 2 mL의 진한 황산을 천천히 첨가하여 잘 섞어주고 10분 후 흡광도를 550 nm에서 측정하는 방법으로 수행하였다.
정지기(Resting cell) 및 사균(Dead cell)의 동화능을 측정하기 위해, 상기 균주들의 정지기 세포와 사균의 준비는 Lye의 방법을 이용하여 실험하였다. 우선, 상기 3종의 유산균을 0.5% (w/v) oxgall이 첨가된 MRS 액체배지와 0.5% (w/v) TDCA가 첨가된 MRS 액체배지에 1% 접종하여 37℃에서 24시간 혐기 배양(GasPak EZ Anaerobe Container System, Becton Dickinson and company, USA)한 뒤, 9,950 ×g 및 4℃의 조건으로 5분 동안 원심분리하여 얻어진 균체를 멸균수로 두 번 세척하여 준비하였다.
정지기세포의 경우, pH 6.8으로 조정한 0.05 M phosphate buffer에 0.5% (w/v) oxgall(Sigma-Aldrich, USA)과 0.1 g/L water-soluble cholesterol (Sigma-Aldrich, USA)을 첨가한 용액과 0.5% (w/v) TDCA(Sigma-Aldrich 독일)와 0.1 g/L water-soluble cholesterol이 첨가된 용액에 균체를 현탁시킨 후, 37℃에서 24시간 혐기 배양하여 제조하였다. 상기 사균은 멸균수로 두 번 세척하여 준비한 균체를 식염수에 현탁시킨 후 121℃에서 15분간 autoclave시켜 사멸시킨 사균을 9,950 ×g 및 4℃의 조건으로 5분 동안 원심분리하여 회수한 후, 0.5% (w/v) oxgall과 0.1 g/L water-soluble cholesterol이 첨가된 MRS 액체배지와 0.5% (w/v) TDCA와 0.1 g/L water-soluble cholesterol이 첨가된 MRS 액체배지에 현탁시킨 후 37℃에서 24시간 혐기 배양하여 제조하였다.
상기 각각의 배양 후, 상기 실시예 1-1에서 수행한 방법과 같이, 상등액을 처리하여, hexane층을 분리하고, 질소가스로 농축시킨 다음 농축시킨 시료에 4 mL O-phthaladehyde reagent (0.5 mg O-phthalaldehyde/glacial acetic acid 1 mL, Sigma-Aldrich, USA)를 첨가하고 잘 혼합한 후, 상온에서 10분 간 방치한 다음 2 mL의 진한 황산을 천천히 첨가하여 잘 섞어주고 10분 후 흡광도를 550 nm에서 측정하는 방법으로 수행하였다. 상기 각각의 측정값을 하기 표 9에 나타내었다.
Strains Cell state Cholesterol assimilation(%)
0.5% Oxgall 0.5% TDCA
Lactobacillus
plantarum EM		 Growing cell 88.12±2.80a 47.66±0.00d
Resting cell 60.40±1.40d 38.30±0.00e
Dead cell 39.02±0.00e 33.33±0.00f
Lactobacillus
plantarum
KFRI 236		 Growing cell 80.08±1.20a 65.52±1.68b
Resting cell 60.25±1.81d 34.61±2.72f
Dead cell 19.11±0.36h 21.05±2.48g
Lactobacillus
plantarum
KFRI 464		 Growing cell 75.33±0.43c 69.08±0.00a
Resting cell 59.19±0.31d 23.08±0.00g
Dead cell 15.18±0.00i 21.05±2.48g
Lactobacillus
sakei DC1 		Growing cell 6.43±2.10j 7.23±0.00i
Resting cell 5.44±3.50j 5.95±0.60i
Dead cell 1.22±0.00k 0.00±0.00 j
Lactobacillus
acidophilus
ATCC 43121		 Growing cell 80.69±0.70b 51.70±0.30c
Resting cell 32.67±1.40f 15.53±0.30h
Dead cell 29.27±0.00g 15.15±0.00h
상기 표 9에 나타낸 바와 같이, 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 경우, 생균 시 88.12%를 나타내어, 콜레스테롤 동화능이 우수한 것으로 확인된 Lb . acidophillus ATCC 43121(80.69%) 보다 우수한 동화능을 나타내는 것으로 확인되었다. 결합담즙염 형태인 0.5% (w/v) TDCA와 0.1 g/L water-soluble cholesterol이 첨가된 MRS 액체배지에서 배양한 경우, 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 경우, 생균 시 47.66%를 나타내었다. 상기 결과로부터, 콜레스테롤 동화능은 담즙염의 종류에 따라 차이를 보였으며, 결합담즙염 형태인 sodium taurocholic acid를 첨가한 콜레스테롤 배지보다 oxgall을 첨가한 콜레스테롤 배지에서 더욱 높은 콜레스테롤 동화능을 보이는 것으로 확인되었다.
한편, 정지기균(Resting cell)및 사균(Dead cell)의 경우, 본 발명의 균주는 대조균주와 현저한 콜레스테롤 저하능 차이를 나타내었다. 우선, 정지균에서는 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 경우, 생균 시 60.59%를 나타내어 가장 우수한 반면, Lb . acidophillus ATCC 43121은 32.35%으로 현저하게 감소된 콜레스테롤 저하능을 나타내었다. 또한, 사균상태의 경우, 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 39.02%의 콜레스테롤 동화능을 나타내어, 생균에 대비하여 약 45% 또는 약 70%의 콜레스테롤 동화능이 유지되는 것이 확인되었으나, 다른 유산균들의 경우 콜레스테롤 동화능이 현저하게 감소되었고, 특히, 결합담즙염 형태에서 확인한 결과, 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 콜레스테롤 동화능이 거의 유지되는 것이 확인되었다.
한편, 콜레스테롤 저하능이 낮은 대조구인 김치유산균 락토바실러스 사케이 DC1은 물론, 콜레스테롤 동화능이 뛰어난 균주로 알려진 락토바실러스 에시도필러스 ATCC 43121의 경우에도 약 30% 또는 약 36%의 콜레스테롤 동화능만이 유지되어, 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 사균 상태에서도 콜레스테롤 동화능의 유지능이 현저하게 우수한 것으로 확인되었다.
특히, 동종인 락토바실러스 플란타륨과 비교한 경우, 락토바실러스 플란타륨 KFRI 236의 경우에는 생균에 대비하여 콜레스테롤 동화능이 약 24% 또는 약 30%에 불과하고, 락토바실러스 플란타륨 KFRI 464의 경우에도 생균에 대비하여 콜레스테롤 동화능이 약 20% 또는 약 30%에 불과한 것으로 확인되었다. 따라서, 통상적으로 동종인 락토바실러스 플란타륨의 경우에는, 생균에 대비하여 Oxgall의 경우에는 약 20% 내지 24%, 결합담즙염 형태의 경우에는 약 30% 정도의 콜레스테롤 동화능이 유지되는 한편, 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 생균에 대비하여 Oxgall의 경우에는 약 46%, 결합담즙염 형태의 경우에는 약 70% 정도의 콜레스테롤 동화능이 유지되어, 동종의 다른 균주에 비하여 생균 대비 사균의 콜레스테롤 동화능이 약 200%에 해당되는 것으로 확인되었다.
이와 같은 특성은 기존의 생균활성제가 이 그 기능성이 발휘되기 위해서는 반드시 살아 있어야 하므로, 보관과 관련된 여러 제약이 따르고, 이를 활용하거나 가공하는 것에 한계가 있는 반면, 본 발명의 균주는 사균일 때도 그 활성이 잘 유지되어, 실제 산업에서 활용 시 유통기한 설정과 이에 따른 균주처리 및 제형화 등에 이점이 있는 것이 확인되었으며, 특히, 해당 균주를 발효식품, 일 예로 김치 등을 제조하기 위한 종균으로 사용하는 경우, 최종 완성된 발효식품을 다시 열처리 등을 통해 가공하는 경우에도 콜레스테롤 저하능이 유지될 수 있다는 측면에서 다양한 산업적 활용가능성이 있는 것으로 예상되었다.
상기 콜레스테롤 동화능을 추가적으로 확인하기 위하여, Scanning Electron Microscopy(SEM)를 통해 세포막을 확인하였다.
상기 SEM 관찰은 다음과 같이 수행하였다. 우선, 상기 균주를 MRS에 배양된 전 배양액 1% (v/v)를 접종하여 24시간 혐기배양한 후, 0.5% (w/v) TDCA와 0.1 g/L water-soluble cholesterol이 첨가된 MRS 액체배지에 배양하여 사용하였으며, 사균의 경우, 상기 각각의 균주를 24시간 혐기적으로 정치시켜 배양한 것을 사용하였다. 대조구로는 담즙염과 콜레스테롤을 첨가하지 않은 MRS 액체배지에 전 배양액 1% 접종하여 24시간 혐기배양한 유산균을 사용하였다.
상기 균주를 배양한 배양액을 9,950 ×g 및 4℃의 조건에서 5분간 원심분리하여 균체를 수득하였고, 얻어진 균체를 PBS로 2번 세척한 후 0.1 M sodium cacodylate buffer (pH 7.4)에 희석된 2.5% (v/v) glutaraldehyde (pH 7.4, Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA)로 4℃에서 2시간 전 고정시켰다. 전 고정된 시료를 0.1 M sodium cacodylate buffer (pH 7.4)로 15분씩 3번 세척하고 0.1 M sodium cacodylate buffer (pH 7.4)에 녹인 1% (w/v) osmium teroxide (OsO4, Sigma-Aldrich, St Louis, MO, USA)를 넣어 4℃에서 1시간 동안 후 고정시킨 후 0.1 M sodium cacodylate buffer (pH 7.4)로 15분 씩 3번 세척하였다. 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% 100% (v/v)의 에탄올 수용액 또는 에탄올로 각각 2분씩 처리하여 탈수과정을 거친 후, 최종 tert-butanol (Sigma-Aldrich, USA)로 2번 치환하여 이온 코팅기(E-1030 Ion sputter, Hitachi, 일본)를 이용하여 시료를 백금으로 코팅한 후, Field emission scanning electron microscope(FE-SEM; S-4700, Hitachi, 일본)로 관찰하였다. 상기 관찰결과를 도 5에 나타내었다.
상기 도 5에 나타낸 바와 같이, 생균의 경우, 본 발명의 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 일반배지에 배양한 대조군과 담즙염과 콜레스테롤을 첨가한 배지 내에서 배양한 세포를 비교하였을 때, 콜레스테롤이 세포에 부착된 모습을 확인할 수 있었다. 대조구로 사용된 Lb . acidophilus ATCC 43121에서도 세포 표면에 콜레스테롤이 부착된 모습을 확인할 수 있었으나, 그 양이 현저하게 적은 것이 관찰되었다. 한편, Lb . sakei DC1의 경우, 콜레스테롤을 처리 유무와 상관 없이 어떤 상태에서도 콜레스테롤이 세포에 흡착된 모습을 확인할 수 없었으며, 세포의 크기나 형태면에서도 변함이 없는 것으로 확인되었다.
또한, 사균상태에서는 본 발명의 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 담즙염과 콜레스테롤을 처리한 배지 내에서 콜레스테롤이 세포에 부착된 모습을 확인 할 수 있었으나, Lb . sakei DC1는 물론, Lb . acidophilus ATCC 43121에서도 거의 콜레스테롤이 부착되지 아니하여, 사균상태의 경우 부착능이 현저히 감소됨이 확인되었다.
상기 결과로부터, 본 발명의 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 다른 콜레스테롤 동화능을 가진 균주와 달리 생균에서 뿐만 아니라 사균에서도 높은 콜레스테롤 동화능 즉, 생체에서 콜레스테롤 저하능을 가지는 것으로 확인되었으며, 이는 상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주의 세포벽에 콜레스테롤이 흡착되는 기능이 다른 균주에서 보다 현저하게 뛰어나기 때문인 것으로 확인되었다.
농업생명공학연구원 KACC91937 20140304

Claims (12)

  1. 김치로부터 분리되고, 생균 및 사균에서도 콜레스테롤 동화능을 가지며, 바실러스 세레우스 균주(Bacillus cereus), 마이크로코커스 류테우스 균주(Micrococcus leteus), 포도상구균(Staphylococcus aureus), 대장균(Escherichia coli), 살모넬라 엔테리카 균주(Salmonella enterica) 및 비브리오 파라헤몰리티쿠스 균주(Vibrio parahaemoliticus)에 대해 항균 활성이 있고, 아스퍼질러스 속(Aspergillus sp.) 진균 및 페니실리움 속(Penicillium sp.) 진균에 대한 항진균 활성이 있으며, 기탁번호 KACC 91937P를 갖는 락토바실러스 플란타륨 EM(Lactobacillus plantarum EM) 균주.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 락토바실러스 플란타륨 EM 균주는 L-아라비노스(L-Arabinose), 리보스(Ribose), 갈락토스(Galactose), D-글루코스(D-Glucose), D-푸록토스(D-Fructose), D-만노스(D-Mannose), 말토스(Maltose), 락토스(Lactose), 에스쿨린(Esculine), 살리신(Salicine), 셀비오스(Cellobiose), 트레할로스(Trehalose), 젠티오비오스(Gentiobiose) 및 D-튜라노스(D-Turanose)에 대한 당대사능을 가지는 것을 특징으로 하는 락토바실러스 플란타륨 EM(Lactobacillus plantarum EM) 균주.
  5. 제1항의 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상을 활성성분으로 포함하는 생균활성제(probiotics).
  6. 제1항의 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상을 활성성분으로 포함하는 콜레스테롤 과다 섭취에 의한 질환의 개선 또는 예방용 식품조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 콜레스테롤 과다 섭취에 의한 질환은 고지혈증인 것을 특징으로 하는 콜레스테롤 과다 섭취에 의한 질환의 개선 또는 예방용 식품조성물.
  8. 제1항의 균주, 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 발효용 스타터(Starter).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 발효용 스타터는 김치 발효용 스타터인 발효용 스타터(Starter).
  10. 제1항의 균주를 포함하는 발효식품용 종균 조성물.
  11. 제8항의 발효용 스타터 또는 제10항의 발효식품용 종균 조성물을 첨가하여 제조된 것을 특징으로 하는 고지혈증 개선 또는 예방용 발효식품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 고지혈증 개선 또는 예방용 발효식품은 김치인 것을 특징으로 하는 고지혈증 개선 또는 예방용 발효식품.
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