KR101719782B1 - 신규 뮤코 시르시넬로이데스 ｍ２６３８ 균주 및 이의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신규 뮤코 시르시넬로이데스(Mucor circinelloides ; M. circinelloides) M2638 균주 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장류로부터 분리 및 동정된 M. circinelloides M2638 균주는 장류의 주재료인 콩으로부터 된장의 구수한 맛을 내는 아미노태질소를 효과적으로 생산할 수 있어서, 기존 Aspergillus oryzae를 이용한 개량식 된장에 비하여 풍부한 전통 풍미를 갖는 풍미가 개선된 장류를 대량으로 생산할 수 있으므로, 상기 M. circinelloides M2638 균주는 장류 제조를 위한 종균 균주로 유용하게 사용할 수 있다.
Description
본 발명은 신규 뮤코 시르시넬로이데스(Mucor circinelloides ; M. circinelloides) M2638 균주, 상기 균주를 이용한 장류, 및 상기 균주를 이용한 장류 생산 방법을 제공하는 것이다.
한국의 장류 식품인 청국장, 된장 및 간장은 우리 조상으로부터 수백 년 동안 섭취해온 음식으로서 특별한 부작용이 없는 식품이며, 항산화 효과, 혈전용해 효과, 혈압강하 효과 등을 유발하는 각종 유익한 생리활성 물질들이 포함된 것으로 알려져 있다.
현재 국내에서 장류의 산업적 생산은 Aspergillus oryzae를 이용한 개량식 장류의 대량생산이 주를 이루고 있다.
관련 선행 기술로는 등록특허 제10-1284580호 "팥에 균주로서 아스퍼질러스 오리제를 접종하여 누룩 및 상기 누룩을 이용한 발효주의 제조방법", 제10-1056546호 "콩알메주를 이용하여 한국 전통 풍미를 지닌 장류 및 이의 제조방법" 및 등록특허 제10-0597953호 "이취와 풍미가 개선된 장류의 제조방법"에 관한 것이 공지되어 있다.
그러나, Aspergillus oryzae를 이용하여 생산된 개량식 장류의 경우, 충분한 풍미 특히, 일본 미소나 나또와 구분되는 우리 전통 장류가 갖는 풍부한 풍미를 갖지 못하는 단점이 있다.
따라서 장류의 산업적 생산에 적합한 생산수율을 얻을 수 있으면서도, 전통 장류가 갖는 풍부한 풍미를 갖는 장류를 생산할 수 있는 새로운 균주의 연구가 요구되어 지고 있다.
이에, 본 발명자들은 기존의 Aspergillus oryzae를 이용한 개량식 장류 생산방식의 문제점을 해결하고자 예의노력한 결과, 장맛이 좋고 잘 발효된 것으로 장류업체 종사자들로부터 확인된 발효가 진행된 메주에 있는 곰팡이를 분리 및 동정하였으며, 이들 균주들 중에서 M. circinelloides M2638 균주가 콩의 단백질을 분해하여 아미노태질소 및 환원당과 유리아미노산을 효과적으로 생산하여 전통 장류가 갖는 풍부한 풍미를 갖는 장류를 생산할 수 있음을 밝힘으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 우수한 전통 풍미를 갖는 장류의 산업적 생산을 위하여, 최종 생산된 장류의 풍미를 개선시킬 수 있으면서도, 장류 생산기간을 단축할 수 있는 종균 균주로 활용가능한 신규한 곰팡이 균주로서 M. circinelloides M2638 균주, 상기 균주를 이용한 콩발효물, 및 상기 균주를 이용한 콩발효물 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기탁번호 KACC 93204P로 기탁된 뮤코 시르시넬로이데스(Mucor circinelloides ; M. circinelloides) M2638 균주를 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 M. circinelloides M2638 균주를 이용하여 제조된 콩발효물을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 M. circinelloides M2638 균주를 이용하여 콩발효물을 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 M. circinelloides M2638 균주는 전통 장류가 갖는 풍부한 풍미를 갖는 장류를 생산할 수 있어, 기존 Aspergillus oryzae를 이용한 개량식 장류 생산방식의 문제점을 해결할 수 있다.
구체적으로, M. circinelloides M2638는 장류의 주재료인 콩으로부터 아미노태질소 함량과 환원당의 함량을 효과적으로 생산할 수 있음과 동시에 된장의 구수한 맛을 내는 유리아미노산을 효과적으로 생산할 수 있어서, 기존 장류 대량생산에 사용되는 Aspergillus oryzae를 이용한 개량식 된장에 비하여 풍부한 전통 풍미를 갖는 풍미가 개선된 장류를 대량으로 단축된 생산기간 동안 생산할 수 있으므로, 상기 M. circinelloides M2638는 장류 제조를 위한 종균 균주로 활용할 수 있다.
도 1은 M. circinelloides M2638 균주의 형태학적 특성을 보여주는 그림이다.
A; MEA 집락
B; DG18 집락
C; 배지상에서 자란 포자낭(실체현미경)
D; 포자낭경과 포자낭
E; 중축(columellae)
F; 포자낭 포자
도 2는 M. circinelloides M2638 균주의 분자적 특성을 보여주는 그림이다.
도 3은 M. circinelloides M2638 균주의 온도생장 특성 및 수분활성도를 보여주는 그림이다.
도 4는 M. circinelloides M2638 균주로 제조된 콩발효물의 총 유리아미노산 함량을 분석한 결과를 보여주는 그림이다.
도 5는 M. circinelloides M2638 균주로 제조된 콩발효물의 각 유리아미노산의 함량을 분석한 결과를 보여주는 그림이다.
A; MEA 집락
B; DG18 집락
C; 배지상에서 자란 포자낭(실체현미경)
D; 포자낭경과 포자낭
E; 중축(columellae)
F; 포자낭 포자
도 2는 M. circinelloides M2638 균주의 분자적 특성을 보여주는 그림이다.
도 3은 M. circinelloides M2638 균주의 온도생장 특성 및 수분활성도를 보여주는 그림이다.
도 4는 M. circinelloides M2638 균주로 제조된 콩발효물의 총 유리아미노산 함량을 분석한 결과를 보여주는 그림이다.
도 5는 M. circinelloides M2638 균주로 제조된 콩발효물의 각 유리아미노산의 함량을 분석한 결과를 보여주는 그림이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 신규 뮤코 시르시넬로이데스(Mucor circinelloides ; M. circinelloides) M2638 균주를 제공한다.
상기 균주는 서열번호 1의 염기서열로 구성된 rDAN ITS를 가지고 있으며, 기탁번호 KACC 93204P로 기탁된 균주이다.
상기 균주는 6 ~ 30℃에서 생장이 가능하며, 더욱 바람직하게는 18 ~ 30℃에서 활발한 생장능을 나타낸다.
상기 균주는 수분활성도가 낮은 DG18배지에서 생장이 억제됨으로 온도가 낮고 습도가 높은 메주 발효초기에 활발한 생장능을 나타낸다.
상기 균주는 기존 Aspergillus oryzae보다 6 ~ 30 ℃에서의 생장능이 더 활발함으로, 저온 발효시 장류 생산기간을 단축시킬 수 있게 된다.
상기 균주는 콩의 단백질을 분해하여, 아미노태질소를 효과적으로 생산할 수 있으며, Aspergillus oryzae에 비하여 아미노태질소 및 환원당이 현저히 우수하다.
상기 균주는 된장의 구수한 맛을 내는 유리아미노산을 효과적으로 생산할 수 있으며, Aspergillus oryzae에 비하여 총아미노산 함량이 현저히 우수하다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 M. circinelloides M2638 균주를 이용하여 제조된 콩발효물을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 M. circinelloides M2638 균주를 이용하여 콩발효물을 제조하는 방법을 제공한다.
상기 콩발효물은 메주, 또는 된장, 청국장, 막장, 고추장, 춘장 및 간장으로 구성된 군으로부터 선택된 장류인 것이 바람직하다.
상기 콩발효물의 제조는 당업계에 알려진 일반적인 메주 및 장류 제조방법으로 제조할 수 있다.
상기 M. circinelloides M2638 균주를 이용하여 제조된 콩발효물은 높은 아미노태질소 및 환원당을 가지며, 이는 Aspergillus oryzae 균주를 이용하여 제조된 콩발효물에 비해 높다.
상기 균주는 된장의 구수한 맛을 내는 유리아미노산을 효과적으로 생산할 수 있으며, Aspergillus oryzae에 비하여 총 아미노산 함량이 현저히 우수하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
<
실시예
1> 메주로부터
M.
circinelloides
균주의 분리 및 동정
장맛이 좋은 것으로 확인된 전국의 장류업체 또는 식당에서 생산된 323개 메주로부터 MEA, DG18 및 DRBC 배지를 이용하여 직접분리법 및 희석평판법에 의해 1479 균주의 곰팡이를 분리하고, 최종적으로 26속 101종의 곰팡이를 동정하였다.
또한, 장류업체 종사자들이 잘 발효되었다고 하는 메주로부터 발견된 곰팡이 중 364 균주가 접합균류였고, 이들은 16 속 18 종으로 동정되었으며 그 중에서 29%에 해당되는 108 균주가 뮤코 시르시넬로이데스(Mucor circinelloides ; M. circinelloides)종임을 확인하였다. 이때, 형태적인 동정은 MEA, DG18 배지에서 배양형태 관찰하였고, MEA 배지에서 자란 균주의 세부 구조를 광학현미경을 관찰하여 동정하였으며(도 1), 분자생물학적인 동정은 rDNA ITS 영역 분석 및 상동성 조사하여 동정하였다(도 2).
분석에 사용된 rDNA ITS 서열은 다음과 같다.
AAGGATCATTAAATAATCAATAATTTTGGCTTGTCCATTATTATCTATTTACTGTGAAATGTATTATTACTTGACGCTTG
AGGGATGCTCCACTGCTATAAGGATAGGCGGTGGGGATGCTAACCGAGTCATAATCAAGCTTAGGCTTGGTATCCTATTA
TTATTTACCAAAAGAATTCAGAATTAATATTGTAACATAGACCTAAAAAATCTATAAAACAACTTTTAACAACGGATCTC
TTGGTTCTCGCATCGATGAAGAACGTAGCAAAGTGCGATAACTAATGTGAATTGCATATTCAGTGAATCATCGAGTCTTT
GAACGCAACTTGCGCTCATTGGTATTCCAATGAGCACGCCTGTTTCAGTATCAAAACAAACCCTCTATCCAACATTTTGT
TGAATAGGAATACTGAGAGTCTCTTGATCTATTCTGATCTCGAACCTCTTGAAATGTACAAAGGCCTGATCTTGTTTGAA
TGCCTGAACTTTTTTTTAATATAAAGAGAAGCTCTTGCGGTAAACTGTGCTGGGGCCTCCCAAATAATACTTTTTTTAAA
TTTGATCTGAAATCAGGCGGGATTACCCGCTGAACTTAA(서열번호: 1)
이에 본 발명자들은 기탁기관인 한국농업미생물자원센터(Korean Agricultural Culture Collection, KACC)에 2014년 6월 10일에 기탁하였다 (기탁번호 KACC 93204P).
<
실시예
2>
M.
circinelloides
의 온도생장특성 및 수분활성도 조사
<2-1> 적정 배양온도 조사
MEA 배지(Malt extract agar 배지, 25g malt extract agar (Oxoid CM0059), 500 ml distilled water)에 M. circinelloides를 접종하고, 5-7일 동안 25℃ 인큐베이션 룸(incubation room)에서 배양하였다. 포자가 형성되면 포자를 긁어 모아 반고체 배지(semi solid medium)(0.2% agar, 0.05% Tween 80)에 현탁 접종하고 강하게 볼텍싱(vortexing)한 후, 5 ㎕씩 3점 접종을 실시하였다. 이후, 0, 4, 10, 15, 20, 25, 30, 37, 45, 50℃ 인큐베이터(incubator)에서 각각 7 일간 배양한 후, 3 점의 길이를 측정하여 평균을 구하였다.
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이, M. circinelloides는 6℃에서도 생장이 가능하며 18~30℃에서 활발한 생장능을 나타내었다.
<2-2> 수분활성도 조사
상기 실시예 <2-1>과 같은 방법으로 균주와 포자현탁액을 준비하였다. 내건성 선택배지로는 DG18배지(dichloran 18% glycerol agar; 15.75g dichloran-glycerol (DG18) agar base (Oxoid 0729), 110g glycerol, 1 vial chloramphenicol (Oxoid SR0078E), 500 ㎖ distilled water)을 사용하였으며, 포자현탁액 5 ㎕씩 1점 접종을 실시하였다. 균주는 25℃ 인큐베이션 룸(incubation room)에서 7일 동안 배양한 후, 1 점의 길이를 측정하고, MEA 배지의 25℃ 생장 측정치와 비교하여 판단하였다.
그 결과, 수분활성도가 낮은 DG18 배지에서 생장이 억제되었다. 따라서 M. circinelloides는 온도가 낮고 습도가 높은 메주 발효 초기에 생장이 활발할 것으로 사료된다.
특히, 도 3에 나타나 있듯이 대조군인 Aspergillus oryzae보다 6~30℃에서 생장능이 활발하여 저온 발효 시에 장류 생산기간을 단축시킬 수 있을 것으로 사료된다.
<
실시예
3>
M.
circinelloides
M2638
균주를 이용한
콩발효물
제조 및 성분 분석
<3-1>
콩발효물
제조
M. circinelloides M2638 단일 균주를 접종하여 콩알메주를 제조하였다. 실험재료는 국내산 콩(대두: Glycine max, 서경들)을 구매하였으며 소금은 국내 천일염을 사용하였다. 대두콩을 세척하고 24시간 동안 25℃의 증류수에 수침하여 불린 후, 수분을 제거하고 사용하였다. 삼각플라스크(1ℓ)에 불린 대두콩 400g과 증류수 100㎖를 넣어 121℃에서 35분간 가압멸균 하였다. 그리고 증자한 콩은 무균조건(Clean bench)에서 냉각한 후, 선발한 균주의 포자액을 대두량의 1% (v/w)인 4×106 CFU/㎖를 접종하고 96시간 동안 25℃ 인큐베이션 룸(incubation room)에서 배양하였고, 이때 모든 작업은 가능한 무균적으로 하였다. 그 후 18% (v/w) 소금물 200㎖에 콩알메주를 침지시켜 stomacher(Bag Mixer?400)를 이용하여 물리적으로 파쇄하였고, 유리병에 잘 눌러 담은 다음 표면에 천일염 40g 을 골고루 눌러 25℃ 조건에서 40일 동안 숙성시켜 실험에 사용하였다.
<3-2>
아미노태질소
(
NH
2
-N) 함량 측정
콩발효물 5g에 증류수 50ml를 100ml 비이커에 넣어 교반하여 균질화시킨 후 30℃에서 4시간 진탕 후 4,200rpm에서 20분간 원심 분리하여 얻은 상징액을 시료로 사용하였으며, 0℃에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
콩발효물 숙성 중 아미노태 질소 함량은 Formol 적정법을 이용하여 측정하였다. 시료 2㎖씩 취하여 2개의 실험관에 취하였다. 한쪽에 중성 폴르말린(formalin) 용액 4㎖와 물 4㎖를 가하고, 다른 쪽은 공시험으로써 증류수 8㎖를 가하였다. 양쪽에 0.1N NaOH 용액으로 적정하여 pH 8.4가 될 때까지의 양을 적정하여 아미노태질소 함량을 측정하였다.
<3-3> 환원당 측정
콩발효물 5g에 증류수 50㎖를 100㎖ 비이커에 넣어 교반하여 균질화시킨 후 30℃에서 4시간 진탕 후 4,200rpm에서 20분간 원심 분리하여 얻은 상징액을 시료로 사용하였으며, 0℃에서 보관하면서 실험에 사용하였다.
환원당 함량은 DNS 법을 이용하여 측정하였다. 시료 0.3㎖를 취하여 1㎖의 DNS(dinitrosalicylic acid) 시약을 가한 후 5분간 중탕하고 상온 냉각한 후 550nm에서 흡광도를 구하고 글루코즈(glucose) 표준곡선을 이용하여 환산하였다.
상기 실험 결과 하기 표 1과 같이 나타났다.
| Isolates | Origin no. | Fungal species | 환원당(%) | 아미노질소(mg%) |
| 분리균 | M2638 | Mucor circinelloides | 0.184 | 523.52 |
| 대조구 | C1 | Aspergillus oryzae | 0.163 | 420.26 |
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, M. circinelloides M2638는 대조구에 비하여 환원당 및 아미노태질소 함량이 높게 측정되었다.
종래 연구에 의하면, 환원당의 함량은 된장의 단맛 성분과 밀접하게 관련이 있는 것으로 보고되어 있으며, 아미노태질소는 된장의 제조과정 및 보관 중에 콩 단백질이 분해되어 생성된 유리아미노산(유리아미노기로 존재하는 질소)으로 된장의 구수한 맛과 밀접하게 관련이 있는 것으로 보고되어 있다.
<3-4>
콩발효물의
H-
NMR
분석
콩 발효물의 대사산물(metabolite)을 알아보기 위해, H-NMR 분광학(spectroscopy) 분석을 실시하였다. 콩발효물을 동결건조시켜 분말형태로 만들고, 분말 0.1g을 99.9% deuterium oxide(600㎕, D2O)와 5mM sodium-2,2-dimethyl-2-silapentane-5-sulfonate (DDS, 97%)에 용해시켰다. 용해물을 600-MHz NMR 튜브(tube)에 옮겼으며, Varian Inova 600-MHz NMR spectrometer(Varian, USA)을 사용하여 H-NMR 스펙트럼(spectrum) 결과를 얻을 수 있었다. 각각 대사산물의 동정과 농도는 Chenomx NMR suite program(ver. 6.1, Chenomx, Canada)를 이용하였다.
그 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, M. circinelloides M2638은 대조구에 비하여 총 유리 아미노산 함량이 높이 측정되었다. 또한, 도 5에 나타난 바와 같이, 감칠맛을 내는 글루타메이트(glutamate), 글리신(glycine) 및 티로신(tyrosine)의 함량은 대조구에 비해서 월등히 높았으며, 단맛 성분인 알라닌(alanine), 라이신(lysine) 및 프롤린(proline)도 대조구에 비해 높은 함량을 나타내어 장의 풍미에 기여할 것으로 보인다.
결과적으로, M. circinelloides M2638은 콩의 주요 성분인 단백질을 분해하여, 감칠맛을 내는 글루타메이트 등을 포함한 된장의 구수한 맛을 내는 유리아미노산을 효과적으로 생산할 수 있으므로, 장류 제조에 우수한 발효특성을 가지는 것으로 평가되며, 따라서 장류 제조를 위한 우수한 종균으로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION)
<120> Novel Mucor circinelloides M2638 and use therof
<130> p2014-0157
<160> 1
<170> KopatentIn 2.0
<210> 1
<211> 599
<212> RNA
<213> rDNA ITS of Mucor circinelloides M2638
<400> 1
aaggatcatt aaataatcaa taattttggc ttgtccatta ttatctattt actgtgaaat 60
gtattattac ttgacgcttg agggatgctc cactgctata aggataggcg gtggggatgc 120
taaccgagtc ataatcaagc ttaggcttgg tatcctatta ttatttacca aaagaattca 180
gaattaatat tgtaacatag acctaaaaaa tctataaaac aacttttaac aacggatctc 240
ttggttctcg catcgatgaa gaacgtagca aagtgcgata actaatgtga attgcatatt 300
cagtgaatca tcgagtcttt gaacgcaact tgcgctcatt ggtattccaa tgagcacgcc 360
tgtttcagta tcaaaacaaa ccctctatcc aacattttgt tgaataggaa tactgagagt 420
ctcttgatct attctgatct cgaacctctt gaaatgtaca aaggcctgat cttgtttgaa 480
tgcctgaact tttttttaat ataaagagaa gctcttgcgg taaactgtgc tggggcctcc 540
caaataatac tttttttaaa tttgatctga aatcaggcgg gattacccgc tgaacttaa 599
Claims (15)
- 서열번호 1로 표현되는 염기서열로 이루어진 rDNA ITS를 갖으면서, 기탁번호 KACC 93204P로 기탁되되,
기존 장류 생산에 적용된 아스페르길루스 오리제 균주 적용 대비 더 높은 아미노태질소 생성능을 갖는 것을 특징으로 하는,
뮤코 시르시넬로이데스(Mucor circinelloides; M. circinelloides) M2638 균주.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 균주는 생장온도가 6 ~ 30℃인 것을 특징으로 하는, M. circinelloides M2638 균주.
- 제 3항에 있어서, 상기 균주는 최적 생장온도가 18 ~ 30℃인 것을 특징으로 하는, M. circinelloides M2638 균주.
- 제 1항에 있어서, 상기 균주는 메주 발효 초기에 성장함을 특징으로 하는, M. circinelloides M2638 균주.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 균주는 유리아미노산의 생성능을 갖는 것을 특징으로 하는, M. circinelloides M2638 균주.
- 제 7항에 있어서, 상기 유리아미노산은 감칠맛을 내는 글루타메이트(glutamate), 글리신(glycine), 티로신(tyrosine) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, M. circinelloides M2638 균주.
- 제 7항에 있어서, 상기 유리아미노산은 단맛 성분인 알라닌(alanine), 라이신(lysine), 프롤린(proline) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, M. circinelloides M2638 균주.
- 제1항, 제3항 내지 제5항, 제7항 내지 제9항 중 선택된 어느 한항의 M. circinelloides M2638 균주를 이용하여 발효시킨 콩발효물.
- 제 10항에 있어서, 상기 콩발효물은 아미노태질소 및 환원당을 갖는 것을 특징으로 하는 콩발효물.
- 제 10항에 있어서, 상기 콩발효물은 메주, 또는 된장, 청국장, 막장, 고추장, 춘장 및 간장으로 구성된 군으로부터 선택된 장류인 것을 특징으로 하는 콩발효물.
- 제1항, 제3항 내지 제5항, 제7항 내지 제9항 중 선택된 어느 한항의 M. circinelloides M2638 균주를 콩에 접종한 후 발효시키는 단계를 포함하는 콩발효물의 제조 방법.
- 제 13항에 있어서, 상기 콩발효물은 아미노태질소 및 환원당을 갖는 것을 특징으로 하는 콩발효물의 제조 방법.
- 제 13항에 있어서, 상기 콩발효물은 메주, 또는 된장, 청국장, 막장, 고추장, 춘장 및 간장으로 구성된 군으로부터 선택된 장류인 것을 특징으로 하는 콩발효물의 제조 방법.
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Non-Patent Citations (3)
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|---|
| J. Microbiol. Biotechnol. (2012), 22(12), 1740-1748 |
| Kor. J. Food. Sci. Technol. 1999, Vol. 31, No. 1, pp.176-182.* |
| The Journal of Microbiology (2012) Vol. 50, No. 3, pp. 386-393 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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