KR102226291B1 - 블루베리로부터 분리된 베타-글루칸을 생성하는 사카로마이세스 세레비지애 ft4-3 균주 및 이의 용도 - Google Patents
블루베리로부터 분리된 베타-글루칸을 생성하는 사카로마이세스 세레비지애 ft4-3 균주 및 이의 용도 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102226291B1 KR102226291B1 KR1020190111898A KR20190111898A KR102226291B1 KR 102226291 B1 KR102226291 B1 KR 102226291B1 KR 1020190111898 A KR1020190111898 A KR 1020190111898A KR 20190111898 A KR20190111898 A KR 20190111898A KR 102226291 B1 KR102226291 B1 KR 102226291B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- strain
- alcohol
- saccharomyces cerevisiae
- yeast
- glucan
- Prior art date
Links
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 title claims abstract description 63
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 title claims abstract description 63
- FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N (2s,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,4r,5r,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,4r,5r,6s)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1[C@@H](CO)O[C@@H](OC2[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 title claims abstract description 26
- 240000000851 Vaccinium corymbosum Species 0.000 title description 11
- 235000003095 Vaccinium corymbosum Nutrition 0.000 title description 11
- 235000017537 Vaccinium myrtillus Nutrition 0.000 title description 11
- 235000021014 blueberries Nutrition 0.000 title description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 50
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 235000014101 wine Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 102000006995 beta-Glucosidase Human genes 0.000 claims abstract description 19
- 108010047754 beta-Glucosidase Proteins 0.000 claims abstract description 19
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 claims abstract description 17
- 235000021107 fermented food Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- 235000021028 berry Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 7
- 230000028327 secretion Effects 0.000 claims description 4
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 27
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 25
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 21
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 20
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 19
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 11
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 9
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 7
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 7
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 7
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 6
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 108020004463 18S ribosomal RNA Proteins 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000019216 blueberry extract Nutrition 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OGNSCSPNOLGXSM-UHFFFAOYSA-N (+/-)-DABA Natural products NCCC(N)C(O)=O OGNSCSPNOLGXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 3
- 229940055416 blueberry extract Drugs 0.000 description 3
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 3
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 3
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 229960003692 gamma aminobutyric acid Drugs 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 description 3
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 3
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 2
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 2
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- 239000007222 ypd medium Substances 0.000 description 2
- PKAUICCNAWQPAU-UHFFFAOYSA-N 2-(4-chloro-2-methylphenoxy)acetic acid;n-methylmethanamine Chemical compound CNC.CC1=CC(Cl)=CC=C1OCC(O)=O PKAUICCNAWQPAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PLXMOAALOJOTIY-FPTXNFDTSA-N Aesculin Natural products OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1Oc2cc3C=CC(=O)Oc3cc2O PLXMOAALOJOTIY-FPTXNFDTSA-N 0.000 description 1
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 description 1
- 241000589155 Agrobacterium tumefaciens Species 0.000 description 1
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000120652 Cellulomonas sp. Species 0.000 description 1
- WNBCMONIPIJTSB-BGNCJLHMSA-N Cichoriin Natural products O([C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1)c1c(O)cc2c(OC(=O)C=C2)c1 WNBCMONIPIJTSB-BGNCJLHMSA-N 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 241000223221 Fusarium oxysporum Species 0.000 description 1
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 1
- 102000004366 Glucosidases Human genes 0.000 description 1
- 108010056771 Glucosidases Proteins 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- 206010019375 Helicobacter infections Diseases 0.000 description 1
- 241000590002 Helicobacter pylori Species 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- 241000194105 Paenibacillus polymyxa Species 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 241000205160 Pyrococcus Species 0.000 description 1
- 241000205156 Pyrococcus furiosus Species 0.000 description 1
- 241000030064 Saccharomyces cerevisiae NRRL Y-12632 Species 0.000 description 1
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 1
- 241000187420 Streptomyces reticuli Species 0.000 description 1
- 241000499912 Trichoderma reesei Species 0.000 description 1
- 101800000970 Vacuolating cytotoxin Proteins 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- FRHBOQMZUOWXQL-UHFFFAOYSA-L ammonium ferric citrate Chemical compound [NH4+].[Fe+3].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O FRHBOQMZUOWXQL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001093 anti-cancer Effects 0.000 description 1
- 230000003627 anti-cholesterol Effects 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000004958 brain cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 210000001627 cerebral artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N chloramphenicol Chemical compound ClC(Cl)C(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 1
- 229960005091 chloramphenicol Drugs 0.000 description 1
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000004064 dysfunction Effects 0.000 description 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- XHCADAYNFIFUHF-TVKJYDDYSA-N esculin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC(C(=C1)O)=CC2=C1OC(=O)C=C2 XHCADAYNFIFUHF-TVKJYDDYSA-N 0.000 description 1
- 229940093496 esculin Drugs 0.000 description 1
- AWRMZKLXZLNBBK-UHFFFAOYSA-N esculin Natural products OC1OC(COc2cc3C=CC(=O)Oc3cc2O)C(O)C(O)C1O AWRMZKLXZLNBBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004642 ferric ammonium citrate Drugs 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 235000019990 fruit wine Nutrition 0.000 description 1
- 235000013376 functional food Nutrition 0.000 description 1
- ZCOLJUOHXJRHDI-CMWLGVBASA-N genistein 7-O-beta-D-glucoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CC(O)=C2C(=O)C(C=3C=CC(O)=CC=3)=COC2=C1 ZCOLJUOHXJRHDI-CMWLGVBASA-N 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 1
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 description 1
- 229940037467 helicobacter pylori Drugs 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000002757 inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000004313 iron ammonium citrate Substances 0.000 description 1
- 235000000011 iron ammonium citrate Nutrition 0.000 description 1
- CJWQYWQDLBZGPD-UHFFFAOYSA-N isoflavone Natural products C1=C(OC)C(OC)=CC(OC)=C1C1=COC2=C(C=CC(C)(C)O3)C3=C(OC)C=C2C1=O CJWQYWQDLBZGPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 isoflavone glycosides Chemical class 0.000 description 1
- 235000008696 isoflavones Nutrition 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 description 1
- 230000003908 liver function Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007102 metabolic function Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000008450 motivation Effects 0.000 description 1
- 239000002858 neurotransmitter agent Substances 0.000 description 1
- 210000000440 neutrophil Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- RWPGFSMJFRPDDP-UHFFFAOYSA-L potassium metabisulfite Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)S([O-])(=O)=O RWPGFSMJFRPDDP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940043349 potassium metabisulfite Drugs 0.000 description 1
- 235000010263 potassium metabisulphite Nutrition 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 1
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 230000036560 skin regeneration Effects 0.000 description 1
- 244000000000 soil microbiome Species 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 229940099259 vaseline Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, 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
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
- C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, 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
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/065—Microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12G—WINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
- C12G1/00—Preparation of wine or sparkling wine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2250/00—Food ingredients
- A23V2250/76—Yeasts
- A23V2250/762—Saccharomyces
-
- C12R1/865—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
- C12R2001/85—Saccharomyces
- C12R2001/865—Saccharomyces cerevisiae
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Mycology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Botany (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
본 발명은 알코올, 당 및 아황산에 대한 내성이 있고, 베타-글루칸(β-glucan) 생성능, 알코올 생성능 및 β-글루코시다제(β-glucosidase) 분비능이 있으며, 우레아제를 생성하지 않는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주에 관한 것으로, 본 발명의 사카로마이세스 세레비지애 FT4-3 균주는 와인 제조를 위한 스타터 균주 등 발효식품 관련 산업에 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
Description
본 발명은 블루베리로부터 분리된 베타-글루칸을 생성하는 사카로마이세스 세레비지애 FT4-3 균주 및 이의 용도에 관한 것이다.
우리나라는 고대로부터 식품의 제조에 사용되는 발효기술과 숙성기술이 발달해 왔고, 이에 따라 발효기술을 이용한 전통주도 지속적으로 개발되고 있다. 전통주는 제조방법에 따라 크게 전통 증류주와 전통 발효주로 나누어지며, 특히 전통 발효주는 첨가된 재료에 따라 맛과 향이 독특하고 각기 개성적인 기능성을 함유하고 있다.
전통주의 발효에는 사카로마이세스(Saccharomyces) 속, 아스퍼질러스(Aspergillus) 속, 바실러스(Bacillus) 속, 락토바실러스(Lactobacillus) 속 등의 균주들이 사용되고 있는데, 최근에는 발효 재료와 더불어 이와 같은 발효 균주들이 발효과정 중에 생산하는 부산물의 효능 및 특성을 강조한 건강 기능성 발효주가 생산되고 있다.
발효과정에서 발효 미생물들에 의해 생산되는 것 중 하나인 감마-아미노뷰티르산(γ-amino butyric acid, GABA)은 자연계에 분포하는 비단백질성 아미노산의 일종으로 뇌나 척수와 같은 중추신경계의 주된 억제성 신경전달물질(inhibitory neurotransmitter)로 알려져 있다. 뇌의 혈류를 활발하게 하고 뇌에 산소 공급량을 증가시켜 뇌세포의 대사기능을 촉진시키며, 혈액 내의 중성지방을 줄이고 간기능을 개선시키는 등의 여러 약리 활성으로 인해, 뇌동맥 휴유증에 의한 두통, 귀 울림, 의욕저하 등의 치료제에 응용되어 왔다. 또한, 고혈압과 같은 성인병 등의 예방 및 개선에 효과적인 것으로 밝혀져, 기능성 식품소재로서의 관심이 고조되고 있고 최근에는 감마-아미노뷰티르산을 다량 함유하는 음료가 출시되기도 했다.
한편, 와인과 같은 베리류의 알코올 발효에는 다양한 미생물들이 관여하고 있으며 복잡한 화학적 단계를 반복하면서 미생물들 간 다양한 작용을 통해 이루어진다. 많은 해외 국가에서는 와인의 제조를 위하여 사카로마이세스 세레비지애를 스타터 균주로 사용하여 와인의 품질 향상을 도모하고 있으며, 알코올 발효능이 우수하고 와인 제조 시 품질 향상에 도움이 되는 효모의 선별에 많은 노력을 기울이고 있다.
한편, 한국등록특허 제1599271호에서는 '베리류 과실로부터 분리된 알코올을 생산하고 바이오제닉 아민을 생산하지 않는 사카로마이세스 세레비지애 BA42 균주 및 이의 용도'가 개시되어 있고, 한국등록특허 제1599270호에서는 '오디로부터 분리된 알코올을 생산하고 바이오제닉 아민을 생산하지 않는 사카로마이세스 세레비지애 BA33 균주 및 이의 용도'가 개시되어 있으나, 본 발명의 '블루베리로부터 분리된 베타-글루칸을 생성하는 사카로마이세스 세레비지애 FT4-3 균주 및 이의 용도'에 대해서는 아직까지 개시된 바가 전혀 없다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명에서는 블루베리 및 이의 엑기스로부터 알코올, 당 및 아황산에 대한 내성이 있고, β-글루칸(β-glucan) 생성능, 알코올 생성능 및 β-글루코시다제(β-glucosidase) 분비능이 있으며, 우레아제를 생성하지 않는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) FT4-3 균주를 분리하였다. 본 발명의 사카로마이세스 세레비지애 FT4-3 균주는 와인 제조를 위한 스타터 균주 등 발효식품 관련 산업에 다양하게 사용이 가능함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 알코올, 당 및 아황산에 대한 내성이 있고, β-글루칸(β-glucan) 생성능, 알코올 생성능 및 β-글루코시다제(β-glucosidase) 분비능이 있으며, 우레아제를 생성하지 않는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주(KCCM12521P)를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액 또는 그의 건조물을 유효성분으로 포함하는 알코올 생산용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액 또는 그의 건조물을 유효성분으로 포함하는 발효식품 제조용 스타터(starter) 조성물을 제공한다.
본 발명의 베리류 과실로부터 분리된 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) FT4-3 균주는 알코올, 당 및 아황산에 대한 내성이 있고, β-글루칸(β-glucan) 생성능, 알코올 생성능 및 β-글루코시다제(β-glucosidase) 분비능이 있으며, 우레아제를 생성하지 않으므로, 와인 제조를 위한 스타터 균주 등 발효식품 관련 산업에 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명에서 분리한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주(KCCM12521P)의 18S rRNA의 염기서열을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에서 분리한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주(KCCM12521P)의 계통도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에서 분리한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주(KCCM12521P)의 배양시간에 따른 에탄올 생성량, 건조 균체량 및 흡광도를 측정한 결과이다. A: 2% 글루코오스 함유 YPD 액체배지에 배양한 결과, B: 24% 글루코오스 함유 YPD 액체배지에 배양한 결과, ●: 흡광도(660nm), ■: 에탄올 함량, ○: 건조세포무게.
도 4는 본 발명에서 분리한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주(KCCM12521P)의 에탄올, 당 및 아황산 내성을 분석한 결과이다. 다양한 농도의 에탄올, 당 및 아황산을 포함하는 YPD 배지에서 30℃ 및 200 rpm 조건으로 36시간 배양 후 건조세포중량(g/L)으로 사카로마이세스 세레비지애의 에탄올, 당 및 아황산 내성을 A, B 및 C 그래프로 나타내었다.
도 2는 본 발명에서 분리한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주(KCCM12521P)의 계통도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에서 분리한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주(KCCM12521P)의 배양시간에 따른 에탄올 생성량, 건조 균체량 및 흡광도를 측정한 결과이다. A: 2% 글루코오스 함유 YPD 액체배지에 배양한 결과, B: 24% 글루코오스 함유 YPD 액체배지에 배양한 결과, ●: 흡광도(660nm), ■: 에탄올 함량, ○: 건조세포무게.
도 4는 본 발명에서 분리한 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주(KCCM12521P)의 에탄올, 당 및 아황산 내성을 분석한 결과이다. 다양한 농도의 에탄올, 당 및 아황산을 포함하는 YPD 배지에서 30℃ 및 200 rpm 조건으로 36시간 배양 후 건조세포중량(g/L)으로 사카로마이세스 세레비지애의 에탄올, 당 및 아황산 내성을 A, B 및 C 그래프로 나타내었다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 알코올, 당 및 아황산에 대한 내성이 있고, β-글루칸(β-glucan) 생성능, 알코올 생성능 및 β-글루코시다제(β-glucosidase) 분비능이 있으며, 우레아제를 생성하지 않는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주(KCCM12521P)를 제공한다.
본 발명에서는 전라북도 순창군에서 재배 및 수확한 블루베리 및 이의 엑기스로부터 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 균주들을 분리하였고, 그 중 알코올, 당 및 아황산에 대한 내성이 있고, β-글루칸(β-glucan) 생성능, 알코올 생성능 및 β-글루코시다제(β-glucosidase) 분비능이 있으며, 우레아제를 생성하지 않는 사카로마이세스 세레비지애 균주를 분리·동정하였으며, 이를 사카로마이세스 세레비지애 FT4-3 균주로 명명하여 한국미생물보존센터에 2019년 05월 03일자로 기탁하였다(기탁번호: KCCM12521P).
본 발명의 일 구현 예에 따른 균주에서, 상기 알코올 내성은 8~20% 에탄올에 대한 내성이며, 당 내성은 3~50% 글루코오스에 대한 내성이며, 아황산 내성은 100~300 ppm의 아황산에 대한 내성이다.
또한, 본 발명은 상기 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 포함하는 알코올 생산용 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 조성물에서, 상기 알코올은 과실류를 발효시킨 알코올일 수 있으며, 가장 바람직하게는 베리류를 발효시킨 와인일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 균주를 배양하는 방법은 당업계에 통상적으로 이용되는 방법에 따라 배양할 수 있으며, 특별한 방법에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 균주를 배양하는 단계에서 얻어지는 상기 균주 또는 상기 균주의 배양물 또는 상기 균주의 배양액의 농축액을 첨가제로 사용할 경우, 상기 균주 또는 상기 균주의 배양물 또는 상기 균주의 배양액의 농축액을 그대로 첨가하거나 다른 첨가제를 함께 사용할 수 있으며, 통상적인 방법에 따라 적절하게 사용될 수 있다 유효 성분의 혼합양은 그의 사용 목적에 따라 적합하게 결정될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액 또는 그의 건조물을 유효성분으로 포함하는 발효식품 제조용 스타터(starter) 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 발효식품 제조용 스타터(starter)란 발효식품 제조를 위해 발효에 관여하는 미생물을 포함하는 제제 또는 조성물을 의미한다. 발효식품 제조 시에 첨가함으로써 발효된 식품에서 생장할 수 있는 미생물 또는 우점종으로 생장할 수 있는 미생물을 제공하기 위하여 사용된다. 상기 식품 발효용 스타터를 사용하여 식품을 제조하는 경우, 상기 식품 발효용 스타터에 포함된 미생물에 의하여, 식품의 품질을 일정하게 조절하거나, 특정한 목적, 일 예로 식품에서 이취를 발생시키지 않거나, 감소시키는 목적을 달성할 수 있다. 본 발명에서는 사카로마이세스 세레비지애 FT4-3 균주 또는 이의 배양액을 스타터 균주로 이용함으로써, β-글루칸, 알코올 및 β-글루코시다제(β-glucosidase)를 포함하며, 우레아제는 포함하지 않는 발효 식품을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 발효식품 제조용 스타터 조성물에서, 상기 발효식품은 과실류를 발효시킨 발효주일 수 있고, 바람직하게는 베리류를 발효시킨 와인일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
재료 및 방법
효모 분리 및 배양조건
다양한 효모를 분리하기 위해 전라북도 순창군에서 재배 및 수확한 블루베리 및 이의 엑기스를 구매 사용하였다. 증균을 위하여 250㎖의 YPD(효모추출물 1%, 펩톤 2%, 글루코오스 2%) 액체배지에 블루베리 또는 블루베리 엑기스를 5% 넣고 30℃에서 2일간 발효하여 분리에 이용하였다. 증균시킨 블루베리 및 블루베리 엑기스 발효물 10㎖을 균질화시킨 다음 90㎖의 멸균생리식염수에 넣어 십진법으로 희석하였고, 세균의 생장을 억제하기 위해 100㎍/㎖의 클로람페니콜을 함유한 YPD(효모추출물 1%, 펩톤 2%, 글루코오스 3%) 고체배지에 도말하여 30℃에서 2일간 배양하였다. 순수한 효모 콜로니를 분리하기 위해, 단일 콜로니를 분리하였고, YPD 액체배지에서 30℃에서 2일간 배양하였다. 효모 균주 중 알코올을 생성하여 발효에 적합한 효모를 선별하였고, 20%의 글리세롤을 포함한 YPD 액체배지에 혼합하여 -80℃에서 보관하였다. 균주의 활성화는 YPD 액체배지에서 30℃에서 2일간 배양하여 활성화시킨 후에 사용하였다.
알코올 발효성 효모의 분리
가스 생성능은 듀람 시험을 통하여 확인하였다. 선별된 균주의 배양을 위해 효모는 YPD 액체배지에서 30℃, 24시간 동안 교반하여 배양하였다. 배양액의 2%는 20%의 글루코오스를 함유한 YPD 액체배지 10㎖을 포함하는 듀람관에 접종하였다. 이후 교반 없이 30℃에서 모든 듀람 시험관은 48시간 동안 배양하고, 48시간 후 가스 생성여부를 확인하여 1차 선별하였고, 1차 선별 효모들을 24% 글루코오스가 함유된 YPD 액체배지에 접종하여 48시간 배양후 배양액을 원심분리하여 배양 상등액을 취해 0.45㎛ 시린지 필터를 이용하여 필터한 뒤 하기 표 1에 따른 조건에 따라 HPLC를 이용해 알코올 생성능을 분석하였다.
| 에탄올 검출에 사용된 HPLC 분석 조건 | |
| Instrument | Agilent 1200 series (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA) |
| Column | Aminex HPX 87H column, 300 Х 7.8 mm (Bio-Rad, Hercules, CA, USA) |
| Detector | RID detector |
| Eluant | 5 mM Sulfuric acid in H2O |
| Flow rate | 0.6 ㎖/min |
| Temperature | 65℃ |
| Injection volume | 10 μL |
우레아제 생성여부확인
유해효소인 우레아제(urease)의 생성여부는 우레아 신속 테스트 키트(MB cell, Korea)를 이용하여 확인하였다. 우레아 신속 테스트 키트에 선별 균주를 접종하고 바세린 오일(vaseline oil)을 첨가하여 산소가 차단된 상태로 37℃에서 24시간동안 배양하였고 4시간 간격으로 색 변화를 관찰하여 우레아제 생성여부를 확인하였다.
β-글루코시다제 효소활성
β-글루코시다제(β-glucosidase) 효소활성을 분석하기 위해 1.0% 에스쿨린(esculin)과 0.5% 페릭 암모늄 시트레이트(ferric ammonium citrate)를 첨가하여 제조한 YPD 고체배지에 분리주를 접종하여 37℃에서 24시간 배양한 후 콜로니 주변에 생기는 검정색 투명환의 유무에 따라 β-글루코시다제 효소활성을 조사하였다.
선별 효모의 동정 및 계통수 작성
최종적으로 선별 균주 중에서 베리류 와인 발효에 적합한 효모 FT4-3 균주를 선별하였으며, 선별 균주를 동정하기 위해 DNA를 추출하여 18S rRNA 유전자를 분석하여 (주)마크로젠에 의뢰하여 동정하였다. 염기서열은 ExTaxone-e 서버(http://www.eztaxon.org)를 통해 표준 균주의 염기서열을 확보하여 MEGA 6.0 프로그램을 사용하여 염기서열 간 상호 비교 후 계통도를 작성하였다. 계통도는 Neighbor-joining 알고리즘을 사용하였으며, 1,000회 반복으로 부트스트랩(bootstrapping)하여 작성한 계통도의 견고성을 확인하였다.
선별 효모의 β-글루칸(β-glucan) 함량 분석
최종 선별된 FT4-3 균주의 β-글루칸(β-glucan) 함량을 조사하기 위하여 YPD 액체배지에서 30℃ 및 150rpm으로, 48시간 동안 진탕배양하였고, 3,000rpm으로 원심분리하여 분리된 균체를 증류수로 3회 세척하고 동결 건조한 시료를 분석에 이용하였다. β-글루칸 함량은 효모 β-글루칸 키트(K-YBGL, Megazyme International Ireland Ltd.)를 이용하여 측정하였다.
선별 효모의 균체 성장 및 알코올 생성능
최종 선별된 FT4-3 균주의 배양시간에 따른 균체 및 알코올 생성능 분석을 위하여 액체배지에 선별한 효모를 접종하여 30℃ 및 150rpm으로 2일간 진탕배양하여 알코올 생성과 균체 성장의 조사를 위한 전배양을 실시하였다. 알코올 생성능 조사를 위한 배지는 24% 글루코오스가 함유된 YPD 액체배지를 사용하였고, 균체성장 조사를 위한 배지는 2% 글루코오스가 함유된 YPD 액체배지를 사용하였으며, 각 액체배지에 전배양액 2%를 접종한 후 30℃, 200rpm에서 36시간 동안 배양하였다. 시간에 따른 균체 성장 및 알코올 생성능 조사를 위하여 2시간 단위로 시료를 취하여 건조 균체량, 알코올 생산능 및 흡광도를 측정하였다. 건조 균체량의 측정을 위하여 10㎖의 배양액을 3,000rpm에서 20분간 원심분리한 후 분리된 균체를 증류수로 3회 세척하고 80℃에서 항량이 될 때까지 건조시킨 후 무게를 측정하였다. 건조 균체량과 비교를 위한 흡광도의 측정은 1㎖의 배양액을 회수하여 3,000rpm에서 20분간 원심분리한 후 증류수에 3회 세척하고 멸균 증류수 1㎖에 재부유하여 660nm에서 자외선/가시광선 분광광도계(UV/VIS spectrophotometer, SPECORD 200, Analytik Jena, Germany)를 사용하여 흡광도를 측정하고 기록하였다. 상기 표 1에 따른 조건 하에 HPLC 분석을 통해 알코올 생산량을 측정하였고, 모든 실험구는 3회 반복 실험을 통 하여 평균값을 이용하였다.
알코올 내성, 당내성, 아황산 내성 조사
최종 선별된 FT4-3 균주의 알코올 내성을 조사하기 위하여 0, 8, 14 및 20%의 무수에탄올을 YPD 액체배지에 효모를 접종한 후 바로 첨가하였다. 건조 균체량은 30℃에서 72시간 동안 배양하여 조사하였다. 당 내성은 3, 30, 40 및 50%의 글루코오스를 함유한 YPD 액체배지에 30℃에서 48시간 동안 효모를 배양한 후 건조 균체량을 측정하여 조사하였다. 아황산 내성은 100, 200, 300 ppm의 메타중아황산칼륨을 첨가한 YPD 액체배지에서 30℃에서 48시간 동안 배양하여 건조 균체량을 측정하였다.
실시예 1. 블루베리 및 블루베리 엑기스로부터 알코올 발효성 효모의 분리
와인과 같은 베리류의 알코올 발효에는 다양한 미생물이 관여하고 있으며 복잡한 화학적 단계를 반복하면서 미생물들 간 다양한 작용을 통해 이루어진다. 많은 해외 국가에서는 와인의 제조를 위하여 사카로마이세스 세레비지애(S. cerevisiae)를 스타터로 사용하여 와인의 품질 향상을 도모하고 있으며, 알코올 발효능이 우수하고 와인 제조 시 품질 향상에 도움이 되는 효모의 선별에 많은 노력을 기울이고 있다. 따라서 효모 균주의 분리를 위하여 블루베리 및 블루베리 엑기스로부터 약 300여 종의 효모 분리주를 선별하였고, 선별 분리주는 다음 연구의 진행을 위해 -80℃에 보관하여 사용하였다.
선별한 분리주를 대상으로 알코올 발효능이 우수한 효모의 1차 선별을 위하여 듀람 튜브 테스트(durham tube test)를 통하여 가스 생성능을 조사하였고, 가스를 형성하는 균주를 1차로 선별하였다. 하지만 보고에 따르면 대부분의 효모들은 식별 가능한 가스 형성능 없이도 알코올을 생성하는 역할을 수행하기 때문에 추가적으로 HPLC 분석을 통하여 알코올 생성 여부를 조사하였고 그 결과 최종적으로 5% 이상의 알코올 생성능을 갖는 5종의 효모를 선별하였다(표 2).
| 균주 | 에탄올 생성능(%) |
| 시판효모(과실주) | 10.28 ± 0.01 |
| 시판효모(곡주) | 10.52 ± 0.05 |
| FT4-3 | 12.25 ± 0.02 |
| FT4-7 | 10.11 ± 0.05 |
| FT4-32 | 11.01 ± 0.02 |
| FT4-98 | 9.09 ± 0.03 |
| FT4-140 | 7.08 ± 0.01 |
실시예 2. 우레아제(Urease) 생성여부확인
세포손상을 주는 기전으로 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori) 감염 시 우레아제에 의해 생성되는 암모니아(ammonia)에 의해 세포 손상이 생기고, 헬리코박터 파일로리의 분비 독소인 Vac A(vacuolating cytotoxin gene A)에 의해 상피세포의 공포화가 발생하는데 호중구에서 분비된 염증매개물질과 활성 산소화물에 의해서도 세포가 손상된다. 상피세포의 손상은 세포의 위축성 변화를 일으키고 세포손상에 대한 보상기전으로 세포증식이 증가하며 활발하게 증식하는 세포는 발암물에 의하여 유전자가 손상을 받을 기회가 많아진다. 따라서 우레아제 생성 여부를 확인하기 위한 실험을 진행하였고, 측정 결과 FT4-3, FT4-7 및 FT4-140 균주에서 우레아제가 생성되지 않음을 확인하였다(표 3).
| 균주 | 우레아제 활성 |
| FT4-3 | - |
| FT4-7 | - |
| FT4-32 | + |
| FT4-98 | + |
| FT4-140 | - |
실시예 3. β-글루코시다제 효소활성
β-글루코시다제(β-glucosidase)는 비배당체의 형성과 이소플라본 배당체의 가수분해에 필요한 촉매작용을 한다고 알려져 있다. β-글루코시다제를 생산하는 미생물로는 아스퍼질러스 나이거(Aspergillus niger), 트라이코더마 레제이(Trichoderma reesei), 푸사리움 옥시스포룸(Fusarium oxysporum) 등의 곰팡이와 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae), 스키조사카로마이세스 폼베(Schizosaccharoyces pombe) 등의 효모 그리고 토양세균으로 스트렙토마이세스 레티쿨리(Streptomyces reticuli), 바실러스 서틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa), 바실러스 서큘란스(Bacillu circulans), 아그로박테리움 튜머파시엔스(Agrobacterium tumefaciens), 셀룰로모나스 종(Cellulomonas sp.) CS1-1 및 초고온성 고세균인 피로코커스 푸리오수스(Pyrococcus furiosus) 등 다양한 계통군에 속하는 균주들이 알려져 있고, 이들이 생산하는 β-글루코시다제에 대한 효소학적 특성과 유전자도 다수 밝혀졌다. 전통발효식품에 주로 존재하는 대두 이소플로본 배당체인 제니스틴과 다이드진의 체내 흡수를 위해 비배당체 형태로 전환하는 생물전환 공정에 활용가능성을 갖는 β-글루코시다제 활성을 확인한 결과, FT4-3 균주가 β-글루코시다제의 활성이 가장 우수한 것으로 확인되었다(표 4).
| 균주 | β-글루코시다제 활성 |
| FT4-3 | +++ |
| FT4-7 | - |
| FT4-32 | + |
| FT4-98 | ++ |
| FT4-140 | + |
실시예 4. 효모의 동정 및 계통수 작성
선별 균주 FT4-3의 동정을 위해 NS1 및 NS8 프라이머를 이용해 유전자를 증폭하여 18S rRNA 유전자 염기서열을 분석하였다. 분석한 결과를 바탕으로 GenBank에서 BLAST 검색 결과 사카로마이세스 세레비지애(S. cerevisiae)로 판명되었으며, 염기서열은 서열번호 1과 같다(도 1). 염기서열을 이용하여 SeqMatch program에서 상동성 높은 표준균주와 상호비교를 실시하였다. 18S rRNA 유전자 염기서열을 토대로 하여 계통수를 작성하여 계통수를 분석한 결과, 사카로마이세스 세레비지애 NRRL Y-12632와 가장 가까운 근연관계로 확인되었다(도 2). 최종적으로 선별된 균주를 사카로마이세스 세레비지애 FT4-3 균주로 명명하였고, 2019년 05월 03일자로 한국미생물보존센터(KCCM)에 기탁하여 기탁번호 KCCM12521P를 부여받았다.
실시예 5. β-글루칸 함량 분석
피부 생리활성 물질 중 하나인 β-글루칸(β-glucan)은 글루코오스가 β-(1-3)-D-글리코사이드 결합으로 연결되어 있는 균일 다당류이며, 효모 세포벽의 가장 많은 양의 구성성분으로 효모 세포벽에서 추출된다. β-글루칸은 항암, 항콜레스테롤, 면역증강 및 피부 재생 등과 같은 여러 가지 생리활성 촉진효과가 있다고 보고되어 건강식품 첨가물로서 이용이 증가되고 있다. 특히, 효모로부터 얻어지는 β-글루칸은 피부를 보호하고 손상 시 피부를 재생시키는 역할을 하며, 인체 내에서 면역시스템을 강화시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 또한, β-(1,3)- 또는 β-(1,6)- 결합의 분자구조 보다 β-(1,3)-/β(1-6)-결합의 분자구조를 갖는 β-글루칸이 생리활성 촉진이 우수하다고 알려져 있다. 사카로마이세스 세레비지애 FT4-3 균주에서 생산된 효모 균체의 β-글루칸 함량을 측정한 결과, 세포건조무게(g) 당 34.66 mg으로 확인되었다(표 5).
| 균주 | β-글루칸 함량(mg/g of dry cell weight) |
| FT4-3 | 34.66 |
실시예 6. 선별 균주의 균체성장 및 알코올 발효능
사카로마이세스 세레비지애 FT4-3 균주를 2% 글루코오스를 함유한 YPD 액체배지에 배양하였을 때 배양시간에 따른 에탄올 생성량, 흡광도 및 건조 균체량(dried cell weight)의 변화를 조사하였다. 그 결과, 도 3A에 개시한 바와 같이 균체의 성장단계 중 유도기(log phase)가 4~12시간이었으며 정지기(stationary phase)는 16~20시간이었다. 배양기간 중 균체량은 20시간에서 3.2963g/L으로 최대 증가하였고 이후 균체량이 서서히 증가하거나 감소하는 형태인 사멸기(death phase)를 나타내었다. 흡광도의 경우도 마찬가지로 균체량 결과와 동일한 형태를 나타내었다. 배양기간 중 알코올 함량은 16시간에 가장 높은 알코올 생성량(0.9247%)을 나타내었으며, 여기에서 알코올의 생성량은 기본적으로 당 대사 과정 중 탄소원의 함량에 의해 알코올 생성량이 좌우되기 때문에 최소한의 2% 글루코오스 함유 배지에서는 높은 수치를 보이지는 않았다고 판단된다. 따라서 알코올 발효능의 경우에 11mg/mL의 알코올을 생성한다고 보고된 24% 글루코오스가 첨가된 YPD 액체배지를 사용하여 조사하였다. 그 결과, 배양기간 중 28시간에서 생산된 알코올은 12.5060%로 최대 알코올 생산량을 보였으며 이후 서서히 감소하였다. 균체량은 기본 생장 배지(2% 글루코오스 함유 YPD 배지)에서 배양(3.2963g/L)하였을 때보다 약 3.7배 증가한 12.3935g/L의 균체량을 나타내었다(도 3B).
실시예 7. 선별 균주의 알코올 내성, 당 내성 및 아황산 내성
사카로마이세스 세레비지애 균주의 종균 배양은 아로마틱 향기 성분의 생산과 아황산 및 알코올 내성의 증가로 인해 일반적으로 사용되는 대표 알코올 발효용 균주이다. 알코올, 당, 아황산 저항성은 특히 포도 와인의 제조시 고농도의 글루코오스와 알코올 및 아황산이 첨가됨으로 와인 제조를 위한 효모로서는 필수적인 요소 중이다. 따라서, 베리류를 이용한 와인 제조를 위한 효모로서의 가능성을 확인하기 위하여 선별한 균주의 알코올, 당 및 아황산 내성을 조사하였다. FT4-3 균주의 알코올 내성의 조사를 위하여 0, 8, 14 및 20%의 무수 에탄올을 일반 효모 배양 배지인 YPD 액체배지에 각각 첨가하여 건조 균체량을 조사하여 내성여부를 확인하였다. 그 결과, 도 4A에 개시한 바와 같이 8%의 에탄올을 첨가한 실험구에서는 대조구(control, 4.39g/L)에 비하여 건조 균체량이 3.15g/L로 감소하였으나 생존가능함을 확인하였으며, 고농도 첨가구에서는 거의 생장하지 못하였다. 이는 초기 글루코오스와 알코올의 농도가 높을 경우 최종 바이오매스 농도는 낮다는 선행 연구 결과와 유사한 결과를 확인하였다. 하지만 알코올 내성에 대한 다른 문헌들과 비교하여 보아도 8% 이상의 농도에서는 잘 성장하지 못하므로 다른 연구 결과들과는 큰 차이를 보이지는 않았다.
당 내성 결과, 대조구(control, 4.25g/L) 보다 30% 글루코오스를 첨가한 실험구에서 균체량이 9.92g/L로 약 2배 가량 크게 증가하였으며, 40% 및 50%의 글루코오스가 첨가된 실험구에서도 7.71g/L와 5.43g/L로 대조구보다 증가함을 나타내어 FT4-3 균주가 당 내성이 우수한 것을 확인하였다(도 4B).
아황산은 식품 및 음료와 약품의 보존의 용도로 첨가되는 물질로서 산화 방지 및 항균효과와 갈변효과 방지 등의 효과를 나타낸다. 따라서, 와인 제조에도 산화 방지와 선택적 유해 미생물 억제능을 위하여 사용되고 있어 효모는 와인제조를 위해 아황산 내성을 가질 필요성이 있다. 현재 국내 식품 규격상 350mg/L의 첨가 허용 규격에 맞추어 100, 200 및 300 ppm의 아황산을 첨가하여 FT4-3 균주의 아황산 내성을 조사하였다. 그 결과, 아황산 첨가에 따라 FT4-3 균주는 큰 영향을 받지 않고 생장하는 것을 확인함으로써 우수한 아황산 내성을 지닌 효모임을 확인하였다(도 4C).
<110> Microbial Institute for Fermentation Industyry
<120> Saccharomyces cerevisiae FT4-3 strain producing beta-glucan
isolated from blueberry and uses therof
<130> PN19265
<160> 1
<170> KoPatentIn 3.0
<210> 1
<211> 1659
<212> DNA
<213> Saccharomyces cerevisiae
<400> 1
gcatttatac agtgaaactg cgaatggctc attaaatcag ttatcgttta tttgatagtt 60
cctttactac atggtataac tgtggtaatt ctagagctaa tacatgctta aaatctcgac 120
cctttggaag agatgtattt attagataaa aaatcaatgt cttcggactc tttgatgatt 180
cataataact tttcgaatcg catggccttg tgctggcgat ggttcattca aatttctgcc 240
ctatcaactt tcgatggtag gatagtggcc taccatggtt tcaacgggta acggggaata 300
agggttcgat tccggagagg gagcctgaga aacggctacc acatccaagg aaggcagcag 360
gcgcgcaaat tacccaatcc taattcaggg aggtagtgac aataaataac gatacagggc 420
ccattcgggt cttgtaattg gaatgagtac aatgtaaata ccttaacgag gaacaattgg 480
agggcaagtc tggtgccagc agccgcggta attccagctc caatagcgta tattaaagtt 540
gttgcagtta aaaagctcgt agttgaactt tgggcccggt tggccggtcc gattttttcg 600
tgtactggat ttccaacggg gcctttcctt ctggctaacc ttgagtcctt gtggctcttg 660
gcgaaccagg acttttactt tgaaaaaatt agagtgttca aagcaggcgt attgctcgaa 720
tatattagca tggaataata gaataggacg tttggttcta ttttgttggt ttctaggacc 780
atcgtaatga ttaataggga cggtcggggg catcagtatt caattgtcag aggtgaaatt 840
cttggattta ttgaagacta actactgcga aagcatttgc caaggacgtt ttcattaatc 900
aagaacgaaa gttaggggat cgaagatgat cagataccgt cgtagtctta accataaact 960
atgccgacta gggatcgggt ggtgtttttt taatgaccca ctcggcacct tacgagaaat 1020
caaagtcttt gggttctggg gggagtatgg tcgcaaggct gaaacttaaa ggaattgacg 1080
gaagggcacc accaggagtg gagcctgcgg cttaatttga ctcaacacgg ggaaactcac 1140
caggtccaga cacaataagg attgacagat tgagagctct ttcttgattt tgtgggtggt 1200
ggtgcatggc cgttcttagt tggtggagtg atttgtctgc ttaattgcga taacgaacga 1260
gaccttaacc tactaaatag tggtgctagc atttgctggt tatccacttc ttagagggac 1320
tatcggtttc aagccgatgg aagtttgagg caataacagg tctgtgatgc ccttagacgt 1380
tctgggccgc acgcgcgcta cactgacgga gccagcgagt ctaaccttgg ccgagaggtc 1440
ttggtaatct tgtgaaactc cgtcgtgctg gggatagagc attgtaatta ttgctcttca 1500
acgaggaatt cctagtaagc gcaagtcatc agcttgcgtt gattacgtcc ctgccctttg 1560
tacacaccgc ccgtcgctag taccgattga atggcttagt gaggcctcag gatctgctta 1620
gagaaggggg caactccatc tcagagcgga gaattggac 1659
Claims (4)
- 알코올, 당 및 아황산에 대한 내성이 있고, β-글루칸(β-glucan) 생성능, 알코올 생성능 및 β-글루코시다제(β-glucosidase) 분비능이 있으며, 우레아제를 생성하지 않는 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisae) FT4-3 균주(KCCM12521P).
- 제1항의 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액 또는 그의 건조물을 유효성분으로 포함하는 알코올 생산용 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 알코올은 베리류 와인인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항의 균주, 이의 배양액, 상기 배양액의 농축액 또는 그의 건조물을 유효성분으로 포함하는 발효식품 제조용 스타터(starter) 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190111898A KR102226291B1 (ko) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | 블루베리로부터 분리된 베타-글루칸을 생성하는 사카로마이세스 세레비지애 ft4-3 균주 및 이의 용도 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190111898A KR102226291B1 (ko) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | 블루베리로부터 분리된 베타-글루칸을 생성하는 사카로마이세스 세레비지애 ft4-3 균주 및 이의 용도 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102226291B1 true KR102226291B1 (ko) | 2021-03-10 |
Family
ID=75148998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190111898A KR102226291B1 (ko) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | 블루베리로부터 분리된 베타-글루칸을 생성하는 사카로마이세스 세레비지애 ft4-3 균주 및 이의 용도 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102226291B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100797152B1 (ko) * | 2006-11-24 | 2008-01-23 | 고려대학교 산학협력단 | β-글루칸을 다량 함유하는 개량된 사카로마이세스세레비지애 ＪＵＬ3 균주의 대량 생산 방법 |
| KR20170127668A (ko) * | 2016-05-12 | 2017-11-22 | 주식회사 글루칸 | 순도 및 생산수율이 증진된 효모 베타글루칸의 제조방법 |
| KR101904164B1 (ko) * | 2018-05-04 | 2018-10-04 | 재단법인 발효미생물산업진흥원 | 베리류 와인 제조를 위한 바이오제닉 아민 비생성 사카로마이세스 세레비지애 srcm100936 균주 및 이의 용도 |
-
2019
- 2019-09-10 KR KR1020190111898A patent/KR102226291B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100797152B1 (ko) * | 2006-11-24 | 2008-01-23 | 고려대학교 산학협력단 | β-글루칸을 다량 함유하는 개량된 사카로마이세스세레비지애 ＪＵＬ3 균주의 대량 생산 방법 |
| KR20170127668A (ko) * | 2016-05-12 | 2017-11-22 | 주식회사 글루칸 | 순도 및 생산수율이 증진된 효모 베타글루칸의 제조방법 |
| KR101904164B1 (ko) * | 2018-05-04 | 2018-10-04 | 재단법인 발효미생물산업진흥원 | 베리류 와인 제조를 위한 바이오제닉 아민 비생성 사카로마이세스 세레비지애 srcm100936 균주 및 이의 용도 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Brizuela et al. | Lactobacillus plantarum as a malolactic starter culture in winemaking: A new (old) player? | |
| KR101904164B1 (ko) | 베리류 와인 제조를 위한 바이오제닉 아민 비생성 사카로마이세스 세레비지애 srcm100936 균주 및 이의 용도 | |
| Zhang et al. | Characterization of γ-aminobutyric acid (GABA)-producing Saccharomyces cerevisiae and coculture with Lactobacillus plantarum for mulberry beverage brewing | |
| Maragkoudakis et al. | Biodiversity, dynamics and ecology of bacterial community during grape marc storage for the production of grappa | |
| WO2017210815A1 (zh) | 微生物菌株及其在普洱茶生产中的应用 | |
| KR101825957B1 (ko) | 저온 적응성 효모 사카로마이세스 세레비지에 y297 및 이를 이용하여 제조된 발효주 | |
| KR102267347B1 (ko) | 아세토박터 파스테우리아누스 b7 초산균 및 상기 초산균을 이용한 꾸지뽕 발효식초 제조방법 | |
| KR102226280B1 (ko) | 블루베리로부터 분리된 베타-글루칸을 생성하는 사카로마이세스 세레비지애 ft4-2 균주 및 이의 용도 | |
| KR101693315B1 (ko) | 기능성 균주를 이용한 보리 된장의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 보리 된장 | |
| Mo et al. | Ferulic acid release and 4‐vinylguaiacol formation during Chinese rice wine brewing and fermentation | |
| KR102226291B1 (ko) | 블루베리로부터 분리된 베타-글루칸을 생성하는 사카로마이세스 세레비지애 ft4-3 균주 및 이의 용도 | |
| KR102088693B1 (ko) | 베리류 와인 제조를 위한 바이오제닉 아민 비생성 사카로마이세스 세레비지애 ba31 균주 및 이의 용도 | |
| KR102088696B1 (ko) | 베리류 와인 제조를 위한 바이오제닉 아민 비생성 사카로마이세스 세레비지애 ba34 균주 및 이의 용도 | |
| KR102226310B1 (ko) | 블루베리로부터 분리된 베타-글루칸을 생성하고, 바이오제닉 아민을 생산하지 않는 사카로마이세스 세레비지애 ft4-1 균주 및 이의 용도 | |
| KR20140057092A (ko) | 피치아 아노말라 및 이를 이용하여 제조한 발효주 | |
| CN113519831B (zh) | 一种水果酵素及其制备方法 | |
| KR102409571B1 (ko) | 보리누룩으로 제조한 창포식초 제조방법 및 이에 의해 제조된 창포식초 | |
| Roldán et al. | Use of Trichoderma enzymatic extracts on vinification of Palomino fino grapes in the sherry region | |
| JP5904522B2 (ja) | アザ糖を生産する微生物 | |
| Yao et al. | Growth capacity of Bacillus potential starter strains isolated from cocoa beans fermentation under culture stress conditions | |
| KR20160060434A (ko) | 향미증진 양조용 효모 사카로마이세스 세레비지애 및 이를 이용하여 제조한 발효주 | |
| KR101599272B1 (ko) | 복분자 식초로부터 분리된 알코올 및 감마-아미노뷰티르산을 생산하고 바이오제닉 아민을 생산하지 않는 사카로마이세스 세레비지애 b61 균주 및 이의 용도 | |
| KR20220039942A (ko) | 블루베리로부터 분리된 티로시나아제 저해 활성 및 항산화 활성이 있는 사카로마이세스 세레비지애 ft4-4 균주 및 이의 용도 | |
| KR101063624B1 (ko) | 오미자 발효물, 그 발효방법 및 상기 발효물을 포함하는 식품 조성물 | |
| CN105670948B (zh) | 一种假丝酵母菌菌株及其应用，以及加工普洱茶的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |