KR102435154B1 - 신규의 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주 및 이를 이용한 복합 미선나무 발효 추출물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신규의 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주 및 이를 이용한 복합 미선나무 발효 추출물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 김치로부터 분리되어 항균활성 및 올리고당 생성능[말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose)을 포함]을 갖는 신규한 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주를 이용한 발효된 복합 미선나무 발효 추출을 절임배추의 가공 공정에 적용함으로써, 절임배추의 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 절임배추를 오랜기간 신선한 상태로 보관 및 유통할 수 있는 신규의 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주 및 이를 이용한 복합 미선나무 발효 추출물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 김치로부터 분리되어 항균활성 및 올리고당[말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose)] 생성능을 갖는 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주와 상기 균주를 이용하여 발효된 복합 미선나무 발효 추출물에 관한 것이다.
김치는 우리나라 고유의 전통 채소 발효식품으로 최근에는 김치의 우수한 기능성이 알려지면서 김치에 대하여 미국의 건강전문지인 ‘헬스(Health)’는 세계 5대 건강식품 중 하나로 선정하는 등 국제적으로도 김치에 대한 관심이 증가하고 있는 추세이다. 김치는 다양한 유산균을 포함하고 있으며, 유기산, 식이섬유, 영양성분도 다량 함유하고 있는 것으로 보고되어 있다. 최근에는 김치의 기능성에 대한 연구들이 활발하게 진행되고 있으며, 김치의 생리적 기능성으로는 항산화, 항노화, 항암효과, 면역개선 효과, 심혈관질환 예방 및 정장작용을 통한 변비예방, 식욕증진, 다이어트 효과 등이 보고되어 있다.
최근에는 프로바이오틱스 이외에 프리바이오틱스라는 용어가 종종 사용되고 있는데, 프리바이오틱스(prebiotics)란 장내 유익한 프로바이오틱스 유산균의 먹이가 되는 영양분을 의미하는 것으로 유산균의 생육을 선택적으로 촉진하고 장내 환경을 개선하는데 도움을 주는 물질을 말한다. 최근 건강기능성 식품산업에서는 건강한 장기능 개선 뿐만 아니라, 면역활성이나 피부개선과 같은 다양한 기능성을 보유한 프로바이오틱스(probiotics)와 함께 프리바이오틱스(prebiotics) 소재에 대한 관심과 제품의 수요도 동시에 증가하고 있다. 프리바이오틱스는 체내 효소에 의해서 분해가 되지 않기 때문에 흡수되지 않고 장까지 도달하는 올리고당으로서 장내에서 유산균의 먹이원으로 사용되어 장내균총을 개선시키는 것으로 보고되어 있다. 프리바이오틱스로 주로 이용되고 있는 올리고당으로는 프락토올리고당, 이소말토올리고당, 갈락토올리고당, 말토올리고당, 자일로올리고당, 겐치오올리고당 등 6 종류의 올리고당이 식품공전에 등재되어 있다. 이소말토올리고당과 말토올리고당은 감칠맛의 부여로 인한 미각의 개선효과가 보고되어 있으며, 생리적 기능으로는 장내 유익세균인 Bifidobacterium 균수의 선택적 증가 등의 기능성을 가지고 있어 일본 후생성의 특정 보건용식품의 정장작용 기능성이 인가되어 있다. 또한, 비피더스균의 선택적 증식효과가 라피노스나 프락토올리고당과 거의 같으며, 비피더스 이외의 균에는 다른 당에 비해서 자화성이 나쁘므로 비피더스균만을 선택적으로 활성화한다고 보고되어 있다.
김치제조는 배추를 소금에 절이는 단계부터 시작한다. 절임의 목적은 배추 내에 있는 유해한 미생물이나 세균이 증식하지 못하도록 억제하여 배추가 부패되지 않고 내염성 미생물이 우점하여 김치 발효숙성을 진행하기 위한 가장 기본적인 공정이다. 배추를 절이는 동안 소금과 배추 사이에 삼투현상이 발생하여 김치의 맛에도 영향을 미쳐 전반적인 김치 품질을 좌우하는 중요한 공정이다. 따라서 절임이 부족한 김치는 발효과정에서 과다한 삼출수 생성으로 풍미가 저하되며, 과절임시 수용 염도 초과에 따른 클레임이 발생하기도 한다.
최근 바쁜 사회 활동으로 인해 가정에서 김치를 직접 만들어 먹는 것 보다 시중에서 구매하여 먹거나 절임배추와 양념을 구매하여 버무리기만 하여 먹는 경향으로 변화하고 있다. 따라서 절임배추가 상품화되어 판매되고 있으며 신선배추를 구입하는 비중보다 이러한 절임배추의 구입비중이 점점 늘어나고 있는 실정이다.
시중에 절임배추가 유통되고 있지만 소비자가 절임배추를 받았을 때 갈변화 또는 연부현상이 발생한 경우가 많아 이에 대한 불만이 증가하고 있다. 한국소비자연맹의 보도자료에 따르면 2014년 배추관련 접수된 소비자불만 중 절임배추 상담이 전체의 75%를 차지하다. 절임배추 상담 중 품질관련 불만유형을 세부적으로 살펴보면 절임배추 무름(연부현상)이 가장 많았고, 다음으로는 변질(갈변), 절임정도, 냄새(약품, 이상한 냄새, 화학약품, 쉰내, 소독약 냄새), 이물질(모래, 애벌레 등), 기타 등 절임배추의 유통 및 보관에 많은 문제가 발생하고 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 김치로부터 분리되어 항균활성 및 올리고당[말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose)] 생성능을 갖는 신규한 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 신규한 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주를 이용하여, 절임배추의 가공 공정에 적용하여 절임배추의 품질 및 유통기한 연장에 효과적인 복합 미선나무 발효 추출물을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 항균활성 및 올리고당 생성능을 갖는 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 (Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주를 제공한다.
또한 본 발명은 식중독균에 대한 항균활성을 갖는 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주를 제공한다
또한 본 발명은 대장균군(coliform)에 대한 항균활성을 갖는 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주를 제공한다
또한 본 발명은 상기 올라고당은 말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose)를 포함하는 올리고당인 것을 특징으로 하는 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주를 제공한다
또한, 본 발명은 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120(Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분에 의해 미선나무 추출물이 발효된 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 복합 미선나무 발효 추출물은 식중독균에 대한 항균활성을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물을 제공한다
또한 본 발명은 상기 식중독균은 리스테리아 모노사이토제네스균(Listeria monocytogenes)인 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물을 제공한다
또한 본 발명은 상기 복합 미선나무 발효 추출물은 말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose)을 포함하는 올리고당의 생성능을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물을 제공한다
또한, 본 발명은 미선나무 추출물 분말과 효모 추출물을 혼합하여 액체배지를 제조하는 단계와, 상기 액체배지 상에 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 (Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 혼합하여 발효하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120(Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분에 의해 미선나무 추출물이 발효된 복합 미선나무 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 식품은 기능성 음료, 건강기능 식품, 김치 접종제 또는 발효 식품인 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 식품은 상기 식품은 절임배추인 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다
또한 본 발명은 상기 복합 미선나무 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 절임배추는 절임배추 대비 글루코스(glucose) 함량이 증가된 것을 특징으로 하는 식품 조성물을 제공한다
본 발명에 따른 신규 균주는 식중독 미생물에 대한 항균 활성 및 올리고당류 특히 말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose) 포함하는 올리고당 생성능이 우수한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 신규 균주를 이용하여 발효된 복합 미선나무 발효 추출물은 절임배추 가공공정에 적용 시 말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose) 포함하는 올리고당, 글루코스 등의 다양한 기능성 물질을 함유하여 절임배추의 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 절임배추를 오랜기간 신선한 상태로 보관 및 유통할 수 있도록 절임배추의 갈변화 또는 연부현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120의 16S rRNA 염기서열 목록을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120의 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 미생물 동정한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120의 대장균과 대장균군에 대한 항균활성 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 복합 미선나무 발효 추출물 첨가 절임배추의 당 함량을 검출을 위한 glucose 표준곡선을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 복합 미선나무 발효 추출물 첨가 절임배추의 단당류 및 올리고당 정성분석 결과를 나타낸 것이다.
도 6 내지 도 9은 본 발명에 따른 복합 미선나무 발효 추출물의 미생물학적 특성 변화의 결과를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120의 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 미생물 동정한 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120의 대장균과 대장균군에 대한 항균활성 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 복합 미선나무 발효 추출물 첨가 절임배추의 당 함량을 검출을 위한 glucose 표준곡선을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 복합 미선나무 발효 추출물 첨가 절임배추의 단당류 및 올리고당 정성분석 결과를 나타낸 것이다.
도 6 내지 도 9은 본 발명에 따른 복합 미선나무 발효 추출물의 미생물학적 특성 변화의 결과를 나타낸 것이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명은 김치로부터 유래되어, 항균활성 및 올리고당 생성능을 갖는 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 (Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주에 관한 것이다.
상기 류코노스톡 메센테로이데스 균주는 그램 양성 구균으로 통성 혐기성이다. 이 균주는 대표적인 김치 유산균으로서 특히 김치 발효 초기에 우세하게 자라며 항균물질인 박테리오신을 만들어 냄으로써 김치의 보존성을 높이기도 한다. 이 균주는 발효 중 헤테로 발효를 하여 젖산뿐만 아닌 여러 가지 유기산 및 에탄올도 다소 생산하여 김치 맛에서도 매우 중요한 역할을 한다. 또한, 단당류를 난분해성 덱스트린이라는 고분자 탄수화물로 만들면서 식이섬유로 응용할 수 있다.
본 발명의 용어 "항균"은 세균이나 진균 등의 미생물의 생장 및 증식을 억제 또는 제어하는 작용을 의미하는 것으로, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120는 이에 제한되지는 않으나, 대장균군(coliform) 등의 식품품질지표미생물일 수 있다.
본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주는 올리고당 생성능을 가지며, 특히 말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose) 포함하는 올리고당임을 확인하였다.
또한, 본 발명은 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120(Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분에 의해 미선나무 추출물이 발효된 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물을 제공한다.
미선나무는 우리나라에서만 자라는 특산식물이며, 물푸레나무과>미선나무속에 속하는데, 세계에서 1속(屬) 1종(種)만 존재하는 아주 귀한 희귀식물이다. 미선나무는 가장 한국적인 아름다움을 표현한 나무로 알려져 있으며, 미선나무의 이름은 열매의 모양이 옛날 우리 조상들이 사용하던 둥근 부채인 미선(尾扇)을 연상케 하여 붙여지게 되었다. 미선나무의 가치는 그 희귀성에 있으며, 고부가가치를 창출하기 위해 식품소재로의 활용 가능성을 확인하고 다양한 식품 산업군에 적용하여 연구가 진행되고 있다.
미선나무 추출물에 대한 관련 기능성 연구로는 항산화, 항염증, 미백효과, 항주름 효과 등이 알려져 있으며, 미선나무 잎과 줄기는 생리활성을 나타내는 폴리페놀(잎 50.6 mg/g, 줄기 13.5 mg/g)과 플라보노이드(잎 96.5 mg/g, 줄기 18.5 mg/g)가 함유되어 항산화 활성이 우수한 것으로 보고되어 있다. 미선나무 잎에도 생리활성 효과가 우수한 다양한 종류의 폴리페놀과 플라보노이드가 존재하는 것으로 알려져 있다. 권 등(2014)에 의하면 미선나무 잎의 성분 분석 결과, 과당(32.1 mg/g), 포도당(56.2 mg/g), 지방산 함량에서는 palmitic acid(31.8%), stearic acid(14.8%), 수용성 비타민인 ascobic acid (1.32mg/g), 무기질 함량에서는 칼슘(Ca) (166.2 mg/100g), 철(Fe) (3.6 mg/100g)이 함유되어 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 미선나무의 안전성 평가 결과, 유전독성 효과와 독성시험을 통해 안전성이 입증되었으며, 기능성 식품 및 의약품 등의 소재로 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다.
상기 복합 미선나무 발효 추출물은 특히, 리스테리아 모노사이토제네스균(Listeria monocytogenes) 등의 식중독균에 대한 항균 활성을 가지고, 말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose)을 포함하는 올리고당의 생성능을 갖는다.
또한, 본 발명은 미선나무 추출물 분말과 효모 추출물을 혼합하여 액체배지를 제조하는 단계와, 상기 액체배지 상에 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 (Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 혼합하여 발효하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물의 제조방법을 제공한다.
상기 미선나무 추출물은 미선나무의 뿌리, 줄기 또는 잎을 물, C1 내지 C4의 저급 알코올 또는 이들의 혼합물로 추출한 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 추출은 건조된 미선나무를 세절한 후 물, 알코올 또는 이의 혼합물을 미선나무 부피의 2배 내지 20배를 첨가하여 추출하는 것이 바람직하고, 3배 내지 10배를 첨가하여 추출하는 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 추출온도는 30℃ 내지 100℃인 것이 바람직하며, 70℃ 내지 100℃인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 추출시간은 1시간 내지 20시간인 것이 바람직하며, 10시간 내지 15시간인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 추출방법은 냉침, 초음파 추출 또는 환류 냉각 추출방법이 모두 이용가능하나, 이에 한정되지 않는다. 추출 회수는 1회 내지 5회인 것이 바람직하며, 2회 내지 3회 반복 추출하는 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 추가적으로, 상기 미선나무 추출물을 희석시키거나, 농축시키거나, 희석 또는 농축시킨 후 정제하여 사용할 수 있다.
상기 액체배지를 제조하는 방법은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으며, 구체적으로 미선나무 추출물 분말, 효모추출물 에 증류수를 가하여 미선나무 추출물 배양액을 제조하고, 이를 멸균하여 사용한다. 이때, 상기 효모 추출물은 미선나무 추출물 분말 100중량부에 대하여 5 내지 25중량부 사용하는 것이 바람직하며, 상기 사용량이 5중량부 미만과 25중량부를 초과하는 경우에는 김치유산균 생육저하 문제가 발생할 수 있다.
상기 액체배지를 이용하여 발효가 진행되며, 상기 발효는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 발효(배양) 온도 구체적으로 25 내지 35℃에서 36 내지 60시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120(Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분에 의해 미선나무 추출물이 발효된 복합 미선나무 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물을 제공한다.
상기 식품 조성물은 식품, 식품첨가제, 음료, 음료첨가제, 발효유 및/또는 건강기능식품 등으로 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 식품은 육류, 소시지, 빵, 초콜릿, 캔디류, 스낵류, 과자류, 피자, 라면, 기타 면류, 껌류, 아이스크림류를 포함한 낙농제품, 각종 스프, 음료수, 차, 드링크제, 알코올음료 및/또는 비타민 복합제 등이 될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 식품 조성물은 식품학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함하는 것일 수 있다.
구체적으로 상기 식품 조성물은 기능성 음료, 건강기능 식품, 김치 접종제 또는 발효 식품일 수 있다.
본 발명에서 "기능성 음료"는 통상의 음료와 같이 여러 가지 향미제 또는 천연 탄수화물 등을 추가 성분으로서 포함할 수 있다. 상기의 천연 탄수화물은 포도당, 과당과 같은 모노사카라이드, 말토스, 수크로오스와 같은 디사카라이드, 및 덱스트린, 사이클로덱스트린과 같은 천연 감미제나, 사카린, 아스파르탐과 같은 합성 감미제 등을 사용할 수 있다. 상기 천연 탄수화물의 비율은 본 발명의 조성물 100㎖ 당 일반적으로 약 0.01 내지 10g, 바람직하게는 약 0.01 내지 1g 이나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 "건강기능식품"은, 영양 공급 외에도 생체조절 기능이 효율적으로 나타나도록 가공된 의학, 의료 효과가 우수한 식품을 의미한다. 상기 식품은 분말, 과립, 정제, 캡슐, 액상, 및 환제를 포함하는 군에서 선택되는 어느 하나의 제형으로 제조될 수 있으나, 당업계에서 통상적으로 사용되는 제형이라면 제한 없이 사용할 수 있다.
본 발명에서 "발효 식품"은 요구르트, 커드(curd), 치즈, 발효유, 분유, 우유 기재의 발효 식품, 아이스크림 및/또는 발효 곡물 제품(fermented cereal based product)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
특히, 본 발명은 상기 복합 미선나무 발효 추출물을 절임배추 가공공정에 적용 시 절임배추의 품질 향상 및 유통기간 연장에 효과적이다. 상기 복합 미선나무 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 절임배추의 특성은 절임율, 조직감, pH 및 적정산도, 염도, 환원당 분석, 당류 정성분석 및 미생물학적 특성 등을 통하여 확인하였다.
특히, 상기 복합 미선나무 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 절임배추는 무처리한 절임배추 대비 글루코스(glucose) 함량이 증가되고, 말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose)을 포함하는 올리고당을 함유하여 미각에 대한 품질 개선효과가 있음을 확인하였다.
이와 같은 결과는 조 등(2014)이 보고한 김치발효 스타터 종균인 Leuconostoc citreum KACC91035가 생성하는 dextransucrase 효소에 의해서 isomaltooligosaccharide(IMO)가 합성되었다는 연구결과와 유사하였다(Cho 등. 2014. An improved process of isomaltooligosaccharide production in kimchi involving the addition of a Leuconostoc starter and sugars. International Journal of Food Microbiology. 170: 61-64.).
이소말토올리고당은 김치, 청주, 된장 등과 같은 전통발효식품에 함유되어 있으며, 감미뿐만 아니라 감칠맛을 내는 당으로 알려지고 있다. 이소말토올리고당은 설탕을 비롯하여 그 외의 당류와 비교해서 수분활성도가 낮아 각종 미생물 발육을 억제하는 효과가 있다. IMO는 물성면에서 보습성이 설탕이나 말토스에 비해 우수하고 단맛의 개선, 전분노화방지에 효과적이어서 식품에 폭넓게 사용된다. 주된 용도는 과자, 음료, 유제품, 캔디 등에 주로 사용되며 감칠맛의 부여로 인한 미각의 개선효과가 인정되어 고급식초, 제과, 제빵, 음료 등에도 사용이 확대되고 있다. 또한 생리적 기능으로는 장내 유익세균인 Bifidobacterium 균수의 선택적 증가 등의 기능성을 가지고 있어 일본 후생성의 특정 보건용식품의 정장작용 기능성이 인가되어 있다. 비피더스균의 선택적 증식효과가 라피노스나 프락토올리고당과 거의 같으며, 비피더스 이외의 균에는 다른 당에 비해서 자화성이 나쁘므로 비피더스균만을 선택적으로 활성화하는 것으로 알려져 있다.
또한, 다양한 균에 대한 미생물학적 특성도 우수하여 절임배추를 오랜 기간 신선한 상태로 보관 및 유통이 가능하다는 것을 확인하였다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1 : 신규의
Leuconostoc mesenteroides
Wikim0120 균주
가) 김치유산균 분리 및 배양
다양한 김치시료(배추김치, 깍두기, 동치미, 양배추김치, 오이김치, 무김치) 10g을 채취하여 멸균 생리식염수로 십진희석한 후, starch agar와 corn meal agar 고체배지에 도말하여 anaerobic system Gaspack(BBL, Becton Dickinson, USA)을 이용한 혐기배양 조건에서 30℃, 48시간동안 배양 후에 서로 다른 미생물을 분리하였다.
나) 분리미생물의 동정
선발한 김치유산균은 16S ribosomal DNA gene sequencing 분석을 통하여 동정하였다. 선발미생물의 균체를 취하고 멸균된 생리식염수에 균체를 2회 세척한 후, DNeasy tissue kit (Qiagen, Valecia, CA, USA)를 사용하여 DNA를 추출하였다. 추출된 DNA의 16S ribosomal DNA gene 증폭을 위하여 universal primer; 27F (5'-AGAGTTTGAT CATGGCTCAG-3')와 1492R (5'-GGATACCTTGTTACGA CTT-3') primer를 사용하였다. PCR 반응시 0.4 mM dNTP, 0.5units Taq polymerase, 4 mM Mg2+이 함유된 Takara Perfect Premix(Takara, Japan) 10 ㎕에 DNA template (20㎍/ml) 1㎕, 1.0 μM forward primer와 1.0 μM reverse primer를 각각 1 ㎕씩 넣고 나머지는 증류수를 첨가하여 총 부피가 20 ㎕가 되도록 제조하였다. PCR 증폭은 Mastercycler gradient (Eppendorf, Hamburg, Germany)으로 수행하였다. PCR 반응은 95℃에서 5분(initial denaturation), 94℃에서 45초(denaturation), 52℃에서 45초(annealing), 72℃에서 1분(extension)을 30cycles 실시하였고, 72℃에서 5분간 최종 extension을 실시하였다.
증폭된 약 1,473bp의 fragment를 T vector (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)에 결합시킨 후 형질전환하였다. T vector sequencing primer를 이용하여 염기서열 결정을 수행하였으며 그 결과는 BLAST search (http://www.ncbi.nlm.nih.gov) program을 이용하여 GenBank (NCBI, Bethesda, MD, USA)의 ribosomal DNA gene sequencing과 비교하여 동정하였다.
도 2와 같이 김치로부터 분리된 Wikim0120 균주의 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 미생물 동정한 결과, 류코노스톡 메센테로이데스(Leuconostoc mesenteroides) 균주와 100% 동일함을 확인하였고 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120(Leuconostoc mesenteroides Wikim0120)으로 명명하였다. 이때, 상기 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120균의 16S rRNA 염기서열은 도 1과 같다.
상기 균주 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120(Leuconostoc mesenteroides Wikim0120)은 한국미생물보존센터에 기탁되어, 2020년 01월 16일자로 기탁번호 KCCM12658P를 부여받아 보존중이다.
실험예 1: 균주의 항균활성
항균활성은 paper disc diffusion 방법을 사용하여 절임배추 유래 대장균(E. coli)와 대장균군(coliform)에 대하여 측정하였다.
류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 배양액을 paper disc에 50㎕씩 적가하여 30℃에서 24시간동안 배양한 후 투명환 생성을 확인하였다. 이때 세포외 다당류 생성능이 우수한 김치유산균 CM2과 CM3를 대조군으로 사용하였다.
도 3은 상기 항균활성 결과를 나타낸 것으로, 실시예 1의 균주는 CM2과 CM3과 유사한 항균활성을 나타내었으며, 특히 대장균군에 대한 항균활성(47 mm)이 매우 우수하였다.
실험예 2: 세포외 다당류 생성
분리한 김치유산균 중에서 세포외다당류 생산을 위한 슈크로오스 고체배지[4% sucrose, 1.5% agar, tryptone(10 g/L), meat extract(10 g/L), yeast extract(5 g/L), sodium acetate(5 g/L), disodium phosphate(2 g/L), tri-ammonium citrate(2 g/L), MgSO4(0.1 g/L), MnSO4(0.05 g/L), pH 6.5]에 도말한 후, 30℃에서 48시간동안 배양하여 mucoid colony를 나타내는 점질균을 1차 선발하였다. 1차 선발균주는 슈크로오스 액체배지에 접종한 후, 30℃에서 48시간동안 배양하여 세포외다당류(EPS)를 생성하였다. 이 배양액을 4℃에서 원심분리(10,000 × g, 25 min, 4℃)하여 균체를 제거하고, 회수된 상징액에 2배 냉각된 95% 에탄올을 첨가하여 4℃에서 15시간동안 침전시켰다. 이 침전물을 다시 원심분리(10,000 × g, 25 min, 4℃)하여 회수하고, 남은 에탄올을 건조시킨 다음 동결건조하여 이를 crude EPS로 하였다. Crude EPS를 정제하기 위해 배양액에 trichloloacetic acid를 최종농도 4%(w/v)가 되도록 첨가하고 4℃에서 2시간 처리한 후 원심분리(10,000 × g, 25 min, 4℃)하여 균체와 침전된 단백질을 제거하였다. 상징액은 회수한 후 0.2 μm filter로 여과하여 남은 단백질을 제거하고, 회수된 상징액에 2배량의 95% 에탄올을 첨가하여 4℃에서 15시간 침전시켜 분리하였다. 침전물은 원심분리(10,000 × g, 25 min, 4℃)하여 회수하였고, 남은 에탄올을 건조시킨 후 3차 증류수에 용해하여 dialysis sack에 넣고 4℃에서 24시간 동안 투석한 다음, 동결 건조하였다. 배양액에 대한 EPS의 생성량은 mg/mL로 나타내었다.
상기 배양액에 대한 EPS(crude exopolysaccharide)의 생성량은 810 mg/50mL이었다.
실시예 2 : 복합 미선나무 발효 추출물
열풍건조 미선추출물(잎, 줄기) 분말 20g과 효모추출물 5g에 증류수(1L)를 가하여 2%(w/v) 미선추출물 배양액을 제조하여 121℃에서 15분동안 멸균한 후, 김치유산균 발효를 위한 액체배지로 사용하였다. 상기 실시예 1에서 선별된 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 균주(106 CFU/ml)을 0.5%(v/v)씩 접종하고 30℃에서 48시간동안 단독 또는 공동 배양하여 복합 미선나무 발효 추출물을 제조하였다.
상기 제조된 복합 미선나무 발효 추출물은 pH 4.0, 산도 0.22 및 생균수 4.0×105 CFU/mL으로 확인하였다.
실험예 3 : 복합 미선나무 발효 추출물의 항균활성
열처리한 배추 즙에 리스테리아 모노사이토제네스균(Listeria monocytogenes) 식중독 미생물을 0.5 중량% 접종(105 CFU/ml)한 후, 실시예 2의 복합 미선나무 발효 추출물을 0.1 중량% 첨가하여 항균효과를 확인하였다.
식중독 미생물 검출은 리스테리아 모노사이토제네스균(Listeria monocytogenes) 선택배지인 eosin methylene blue (EMB), baird parker agar (BPA), oxford agar 등 고체배지를 각각 사용하여 생균수를 확인하였고, Wikim0120은 류코노스톡 선택배지인 phenyl ethyl alcohol sucrose (PES) agar를 각각 사용하여 생균수를 확인하였다.
실시예 2의 복합 미선나무 발효 추출물의 경우, 리스테리아 모노사이토제네스균(Listeria monocytogenes) 식중독 미생물에 대해서 항균효과를 확인하였고, 배추즙내 106 CFU/ml 생균수를 확인하였다.
실시예 3: 절임배추 제조
원료 배추는 해남에서 휘파람 품종을 구입하였으며, 다듬은 원료 배추를 이절하여 절임수에 잠기도록 하였으며, 이때 사용한 절임수는 배추(5.9-6.1kg) 당 0.9-1.0kg 천일염(신안)과 물(7.1-7.4kg)을 혼합하여 초기 10% 염수를 제조하였다. 절임조건은 수돗물 온도 (18℃ 기준)에서 16 시간동안 절임 후, 수돗물로 2회 세척하였고 3회에는 미선나무 추출물(잎, 줄기)과 실시예 2의 복합 미선나무 발효 추출물(농도 50mg/10kg) 함유한 세척수에 10분 동안 방치한 후, 상온에서 2~3시간동안 자연 탈수하였다. 2% 염수에 절임배추를 14일까지 저장(10℃)하면서 1일, 3일, 7일, 14일 간격으로 시료를 취하여 절임배추 이화학적 특성을 분석하였다.
실험예 4 : 특성 평가
1. 절임율
절임율은 절임, 세척 및 탈수 과정을 통하여 원료의 변화에서 주원료에 들어간 천일염까지 고려한 절임율은 하기 화학식 1의 식으로 계산하였다.
[화학식 1]
| 포기배추 |
대조군
(무처리군) |
미선나무 추출물 | 발효미선나무 |
| 배추품온 | 6.1±0.3 | 6.4±0.1 | 6.0±0.1 |
| 생배추 무게(kg) | 8.5 | 9.3 | 8.4 |
| 손질 후 배추무게(kg) | 6.0 | 5.9 | 6.1 |
| 사용된 10% 염수(kg) | 7.2 | 7.1 | 7.4 |
| 사용한 소금 양(kg) | 0.9 | 0.9 | 1.0 |
| 탈수 후 무게(kg) | 5.1 | 5.1 | 5.3 |
| 절임율(%) | 85.0 | 86.4 | 86.8 |
| 초기 염수 염도(%) | 10.0 | 10.0 | 10.0 |
| 절임 후 염수 염도(%) | 9.5 | 9.3 | 9.2 |
| 절임 후 염수 온도(℃) | 13.0 | 13.0 | 13.0 |
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 절임배추의 절임율은 미선나무 추출물과 실시예 2의 복합 미선나무 발효 추출물 첨가 시 86.4%와 86.8%로 대조군 절임배추에 비해 1.4%와 1.8%로 각각 증가하였다.
2. 조직감(경도)
경도는 Texture analyzer (TA.XT plus, Stable Micro Systems, Ltd., England)를 사용하여 직경 2 mm probe를 10 mm 통과하는 힘의 크기로 나타내었다. 이때 texture analyzer의 운영조건은 pretest speed 2 mm/s, test speed 10 mm/s, post test speed 10 mm/s, rupture test speed 2 mm/s, distance 15 mm이다. 조직감은 강도를 나타내는 force로 평가한다.
| 조직감(kg) | 대조군(무처리군) | 미선나무 추출물 | 발효 미선나무 |
| 저장 1일차 | 0.6±0.1 | 0.8±0.1 | 0.7±0.1 |
| 저장 3일차 | 0.7±0.0 | 0.8±0.1 | 0.7±0.1 |
| 저장 7일차 | 0.7±0.0 | 0.8±0.0 | 0.8±0.1 |
| 저장 14일차 | 0.5±0.0 | 0.6±0.0 | 0.7±0.0 |
표 2와 같이, 절임배추의 조직감(force, kg)은 미선나무 추출물과 발효 미선나무 추출물 첨가 시 0.7±0.0 ~ 0.8±0.1 force(kg)으로 증가하였다. 이는 미선나무 추출물에 함유된 칼슘과 영향이 있을 것으로 예측된다.
미선나무 잎에는 현재 생리활성 효과가 뛰어난 것으로 알려진 다양한 종류의 폴리페놀과 플라보노이드가 존재하며, 칼슘(166.2 mg/100g)과 같은 무기 영양소가 함유되어 있다. 배추절임 시 조직이 일부 손상된 경우에는 칼슘의 처리로 다소 회복된다는 보고가 있으며, 10% 염수에서 절임한 경우보다 경도가 높게 유지되어 염화칼슘 혼합하여 배추절임 시 조직손상 최소화하는 것으로 보고되어 있다.
3. pH 및 적정산도
Blender로 간 반죽상태의 시료를 거즈를 이용하여 즙을 짜낸 후 즙 20 mL를 취해 pH meter (Corning incorporated, USA)로 측정하였고, 적정산도는 pH를 측정한 즙에 0.1N NaOH 용액으로 pH가 8.3이 될 때까지 적정하여 0.1N NaOH 용액의 소비량을 구한 후 하기 화학식 2로 계산하였다.
[화학식 2]
| pH | 대조군(무처리군) | 미선나무 추출물 | 발효 미선나무 |
| 저장 1일차 | 6.0±0.0 | 6.0±0.0 | 6.0±0.0 |
| 저장 3일차 | 5.9±0.0 | 6.2±0.0 | 6.2±0.0 |
| 저장 7일차 | 6.0±0.0 | 6.2±0.0 | 6.5±0.0 |
| 저장 14일차 | 6.1±0.0 | 6.2±0.1 | 6.2±0.2 |
| 산도(%) | 대조군(무처리군) | 미선나무 추출물 | 발효 미선나무 |
| 저장 1일차 | 0.2±0.0 | 0.2±0.0 | 0.2±0.0 |
| 저장 3일차 | 0.2±0.0 | 0.2±0.0 | 0.2±0.0 |
| 저장 7일차 | 0.1±0.0 | 0.1±0.0 | 0.1±0.0 |
| 저장 14일차 | 0.1±0.0 | 0.2±0.0 | 0.2±0.0 |
상기 표 3 및 표 4와 같이, pH는 5.9 ~ 6.5, 산도도 0.1 ~ 0.2%의 범위로 처리시료군 간의 유의적인 차이가 없었다.
4. 염도
Blender로 간 반죽상태의 시료 약 1g을 달아 희석(약 100배)하여 여과(ADVANTEC, No. 1)한 여과액 10 mL을 취하고, 2% potassium chromate 1 mL를 넣어 0.02 N AgNO3으로 적정한 후 하기 화학식 3을 이용하여 계산하였다. 이때 단위는 % (w/v)이다.
[화학식 3]
5. 환원당(DNS법) 분석
Blender로 간 반죽상태의 시료 1g을 정확히 측정하고 희석(50 mL)하여 여과(ADVANTEC, No. 1)한 여과액 1mL에 DNS 시약 3 mL를 넣어 즉시 vortex mixer로 혼합하고 끓는 물에 5분간 중탕하였다. 실온에서 방냉 후 증류수 16 mL로 희석하여 UV-VIS spectrophotometer (SHIMADZU, UV1800, Japan)를 사용하여 510 nm에서 흡광도를 측정하였으며, glucose 표준곡선에 의해 환원당 함량을 산출하였다(도 4).
| 무처리한 절임배추 | 복합 미선나무 발효 추출물 첨가 절임배추 | 미선나무 추출물 첨가 절임배추 | |
| Abs. at 510 nm | 0.382 | 0.435 | 0.377 |
| Dilution rate | 100 | 100 | 100 |
| 글루코스(glucose, mg/mL) | 15.554 | 17.728 | 15.349 |
상기 표 5에 나타낸 바와 같이, 무처리한 절임배추, Leuconostoc mesenteroides Wikim0120으로 발효한 복합 미선나무 발효 추출물 첨가 절임배추, 미선나무 추출물첨가 절임배추에 다량 존재하는 당류는 글루코스(glucose)인 것으로 확인 되어 환원당 분석을 수행하였다. 그 결과, 복합 미선나무 발효 추출물 첨가한 절임배추의 글로코스(glucose) 함량이(17.728 mg/mL) 가장 많은 것을 확인할 수 있었다.
6. 절임배추내 당류 정성분석(TLC 방법)
Thin layer chromatography는 실리카겔(silica gel)과 같은 고정상 위에서 이동상에 의해 혼합물이 이동할 때 혼합물을 이루고 있는 물질들의 이동 속도 차이를 이용해 분리하는 방법으로 무처리한 절임배추(Control)와, Leuconostoc mesenteroides Wikim0120으로 발효한 복합 미선나무 발효 추출물(Fermented misun) 및 미선나무 추출물(Misun)을 첨가하여 2% 염수에 14일까지 저장(10℃)한 절임배추의 단당류와 올리고당 종류를 확인하였다.
이때, 사용한 당은 모두 환원말단을 가지고 있는 당으로 단당은 glucose, fructose, mannose, arabinose이며, 이당은 maltose, isomaltose, sucrose, cellobiose, panose이고, 올리고당으로는 말토올리고당 [글루코오스(G1)∼말토옥타오스(G8)]과 다당류는 cellodextrin을 사용하였다. TLC는 silica gel TLC plate (Merck Co., Darmstadt, Germany)를 사용하였다. 그 밖의 시약은 일반 등급의 시약을 사용하였다.
절임배추 파쇄액 시료는 침전물 제거를 위해 원심분리(8,500g, 20분, 4℃)를 진행한 후, 상등액 10mL에 5% TCA 10mL를 첨가하여 2시간동안 냉장보관(4℃)하여 단백질 침전을 진행하였다. 원심분리(8,500g, 20분, 4℃)를 진행한 후, TLC plate (20 × 20cm)에 점적하였고 당류(단당, 이당과 올리고당)는 7.5 ㎍/㎕의 농도로 만들어 TLC plate에 점적한 후에 isopropanol : ethyl acetate : H2O (3 : 1 : 1, v/v/v)의 용매 조성하에서 전개하였다. 전개 한 후에는 실온에서 TLC 판을 건조하였다. Urea-metaphosphoric acid 용액을 분사한 후, 110℃ oven에서 5분동안 방치하여 발색하였다. 그리고 나서 TLC plate의 spot 위치와 발색 정도를 확인하였다.
Silica gel TLC plate를 사용하여 당류(단당, 이당과 올리고당)를 점적하고 isopropanol : ethyl acetate : H2O (3 : 1 : 1, v/v/v)의 용매로 전개시킨 결과, 발색 진행 후 전반적으로 모든 절임배추 시료의 결과 값에서 glucose(G1) 또는 sucrose가 가장 함량이 많은 것으로 확인하였다. 시료내 미량의 maltose spot도 나타내었고 미량의 maltotriose 또는 isomaltose spot도 존재하는 것으로 확인되었다. 특히 복합 미선나무 발효 추출물을 첨가한 절임배추에서만 maltotriose 또는 isomaltose spot이 가장 진하게 형성되었다.
7. 미생물학적 특성
시료는 무균적으로 취하여 blender로 갈아서 이용하였으며, 멸균 필터백에 넣어 0.85% NaCl로 희석한 후 1분간 stomaching하였다. 균질화한 후, 이 현탁액을 멸균 생리식염수로 십진희석한 후, 다음과 같은 분리용 고체배지에 도말하여 생균수를 측정하였다.
유산균 중 1) Lactobacillus spp.은 LBS (Lactobacillus Selection) agar 를 사용하여 단계별로 희석한 시료를 spreading culture method로 접종한 후 30℃에서 48시간 배양하여 계수하였다.
2) Leuconostoc spp.은 PES (phenyl ethylalcohol sucrose) agar를 사용하여 단계별로 희석한 시료를 spreading culture method로 접종한 후 30℃에서 48시간 배양하여 계수하였다.
3) 총균수의 경우 PCA (Plate count agar, Difco)를 사용하여 단계별로 희석한 시료를 spreading culture method로 접종한 후 30℃에서 24시간 배양하여 계수하였다.
4) 바실러스의 경우, TSA (Tryptic soy agar)를 사용하여 단계별로 희석한 시료를 spreading culture method로 접종한 후 30℃에서 24시간 배양하여 계수하였다.
5) 호염성 세균의 경우, MA (Marine agar)를 사용하여 단계별로 희석한 시료를 spreading culture method로 접종한 후 30℃에서 48시간 배양하여 계수하였다.
6) 효모 및 곰팡이 균수의 경우, YPD (yeast potato dextrose agar)를 사용하였고, PDA (potato dextrose agar)는 멸균 후 10% tartaric acid 1.4 mL/100 mL를 첨가하고 단계별로 희석한 시료를 접종한 다음 spreading culture method로 25°C에서 48∼72시간 배양 후 계수하였다.
7) 대장균/대장균군은 EMB (eosin methylene blue) agar에 단계별 희석액을 접종한 후, 36℃에서 24시간 배양하여 붉은 집락을 대장균군으로 금속성 광택을 나타낸 콜로니는 대장균으로 희석배수에 따라 계산하여 측정하였다.
상기 미생물학적 특성 변화의 결과는 하기 도 6 내지 9에 나타내었다.
도 6는 락토바실러스 유산균 수와 류코노스톡 유산균 수를 나타낸 것이다. 도 6과 같이, 1) 락토바실러스 유산균 수는 저장 1일차에 1.6×104 ~ 2.3×105 CFU/mL의 범위로 저장 7일차부터 점차 감소하여 저장14일차에는 복합 미선나무 발효추출물 첨가 절임배추에서만 락토바실러스가 5.0×102 CFU/mL 생균수로 확인하였다. 2) 류코노스톡 유산균 수는 저장 1일차에 1.5×104 ~ 1.2×105 CFU/mL의 범위로 저장 7일차부터 점차 감소하여 저장14일차에는 복합 미선나무 발효추출물 첨가 절임배추에서만 류코노스톡 유산균 수가 1.1×104 CFU/mL 생균수를 유지하고 있는 것으로 확인하였다.
도 7은 총균수(일반세균수)와 호염성 세균 수(내염성 세균 수)를 나타낸 것이다. 도 7과 같이, 3) 총균수(일반세균수)는 저장 1일차에 1.5×105 ~ 2.8×105 CFU/mL의 범위로 복합 미선나무 발효추출물 첨가 절임배추에서 저장 3일차부터 점차 감소하여 저장14일차에는 일반세균수가 7.0×102 CFU/mL 생균수로 확인하였다. 대조구인 무처리 절임배추의 일반세균수는 2.1×104 CFU/mL 생균수로 확인하여 복합 미선나무 발효추출물 첨가 시 일반세균수 감소(102 CFU/mL) 효과를 확인하였다. 5) 호염성 세균 수(내염성 세균 수)는 저장 1일차에 7.6×104 ~ 4.7×105 CFU/mL의 범위로 복합 미선나무 발효추출물 첨가 절임배추에서 저장 1일차부터 점차 감소하여 저장14일차에는 내염성 세균수가 6.8×103 CFU/mL 생균수로 확인하였다. 대조구인 무처리 절임배추의 내염성 세균수는 3.4×104 CFU/mL 생균수로 확인하여 복합 미선나무 발효추출물 첨가시 내염성 세균수 감소(101 CFU/mL) 효과를 확인하였다.
도 8은 6) 효모 및 곰팡이 균수를 나타낸 것이다. 도 8과 같이, 효모는 저장 1일차에 2.6×104 ~ 2.3×105 CFU/mL의 범위로 복합 미선나무 발효추출물 첨가 절임배추에서 저장 3일차부터 점차 감소하여 저장7일과 14일차에는 효모 수가 불검출 되었다. 곰팡이는 저장 1일차에 3.3×104 ~ 2.5×105 CFU/mL의 범위로 복합 미선나무 발효추출물 첨가 절임배추에서 저장 3일차부터 점차 감소하여 저장14일차에는 7.4×102 CFU/mL로 확인하였다. 하지만 콜로니 형태로 보아 곰팡이가 아닌 효모 또는 세균 증식으로 판단되었다.
도 9는 바실러스와 대장균/대장균군을 나타낸 것이다. 도 9와 같이, 4) 바실러스 세균수는 저장 1일차에 1.7×105 ~ 4.9×105 CFU/mL의 범위로 미선나무 발효추출물 첨가 절임배추에서 저장 7일차부터 점차 감소하여 저장14일차에는 바실러스 세균수가 9.8×103 CFU/mL 생균수로 확인하였다. 대조구인 무처리 절임배추의 바실러스 세균수는 4.5×104 CFU/mL 생균수로 확인하여 복합 미선나무 발효추출물 첨가시 바실러스 세균수 감소(101 CFU/mL) 효과를 확인하였다. 토양을 포함하는 자연계 널리 분포하는 바실러스는 내생포자를 생성하여 열처리 후에도 생존하는 특성을 보유하고 있어 김치 발효숙성 시 제어가 어려운 미생물이지만 복합 미선나무 발효추출물 첨가에 의한 유의적인 감소로 추후 최소저해 농도를 확인할 필요가 있을 것으로 판단되었다. 7) 대장균군 세균수는 저장 1일차에 7.6×104 ~ 3.2×105 CFU/mL의 범위로 복합 미선나무 발효추출물 첨가 절임배추에서 저장 1일차부터 점차 감소하여 저장14일차에는 대장균군 세균수가 5.7×103 CFU/mL 생균수로 확인하였다. 대조구인 무처리 절임배추 시료에서는 대장균군(2.5×104 CFU/mL) 뿐만 아니라 녹색의 금속성 광택을 형성하는 대장균도 8.0×102 CFU/mL 생균수로 확인하였다. 복합 미선나무 발효추출물 첨가 시 대장균군 세균수 감소(101 CFU/mL) 효과와 대장균 불검출 효과를 확인하였다.
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Abeliophyllum distichum extract using the same
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<212> DNA
<213> Lactobacillus plantarum
<400> 1
gatgaacgct ggcggcgtgc ctaatacatg caagtcgaac gcacagcgaa aggtgcttgc 60
acctttcaag tgagtggcga acgggtgagt aacacgtgga caacctgcct caaggctggg 120
gataacattt ggaaacagat gctaataccg aataaaactt agtgtcgcat gacaaaaagt 180
taaaaggcgc ttcggcgtca cctagagatg gatccgcggt gcattagtta gttggtgggg 240
taaaggccta ccaagacaat gatgcatagc cgagttgaga gactgatcgg ccacattggg 300
actgagacac ggcccaaact cctacgggag gctgcagtag ggaatcttcc acaatgggcg 360
aaagcctgat ggagcaacgc cgcgtgtgtg atgaaggctt tcgggtcgta aagcactgtt 420
gtatgggaag aacagctaga ataggaaatg attttagttt gacggtacca taccagaaag 480
ggacggctaa atacgtgcca gcagccgcgg taatacgtat gtcccgagcg ttatccggat 540
ttattgggcg taaagcgagc gcagacggtt tattaagtct gatgtgaaag cccggagctc 600
aactccggaa tggcattgga aactggttaa cttgagtgca gtagaggtaa gtggaactcc 660
atgtgtagcg gtggaatgcg tagatatatg gaagaacacc agtggcgaag gcggcttact 720
ggactgcaac tgacgttgag gctcgaaagt gtgggtagca aacaggatta gataccctgg 780
tagtccacac cgtaaacgat gaacactagg tgttaggagg tttccgcctc ttagtgccga 840
agctaacgca ttaagtgttc cgcctgggga gtacgaccgc aaggttgaaa ctcaaaggaa 900
ttgacgggga cccgcacaag cggtggagca tgtggtttaa ttcgaagcaa cgcgaagaac 960
cttaccaggt cttgacatcc tttgaagctt ttagagatag aagtgttctc ttcggagaca 1020
aagtgacagg tggtgcatgg tcgtcgtcag ctcgtgtcgt gagatgttgg gttaagtccc 1080
gcaacgagcg caacccttat tgttagttgc cagcattcag atgggcactc tagcgagact 1140
gccggtgaca aaccggagga aggcggggac gacgtcagat catcatgccc cttatgacct 1200
gggctacaca cgtgctacaa tggcgtatac aacgagttgc caacccgcga gggtgagcta 1260
atctcttaaa gtacgtctca gttcggattg tagtctgcaa ctcgactaca tgaagtcgga 1320
atcgctagta atcgcggatc agcacgccgc ggtgaatacg ttcccgggtc ttgtacacac 1380
cgcccgtcac accatgggag tttgtaatgc ccaaagccgg tggcctaacc ttttaggaag 1440
gagccgtcta aggcaggaca gatgactggg gtg 1473
Claims (13)
- 항균활성 및 올리고당 생성능을 갖는 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 (Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주.
- 청구항 1에 있어서, 상기 항균활성은 식중독균에 대한 항균활성인 것을 특징으로 하는 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 (Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주.
- 청구항 2에 있어서, 상기 식중독균은 대장균군(coliform)인 것을 특징으로 하는 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 (Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주.
- 청구항 1에 있어서, 상기 올리고당은 말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose)를 포함하는 올리고당인 것을 특징으로 하는 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 (Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주.
- 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120(Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분에 의해 미선나무 추출물이 발효된 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물.
- 청구항 5에 있어서, 상기 복합 미선나무 발효 추출물은 식중독균에 대한 항균활성을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물.
- 청구항 6에 있어서, 상기 식중독균은 리스테리아 모노사이토제네스균(Listeria monocytogenes)인 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물.
- 청구항 5에 있어서, 상기 복합 미선나무 발효 추출물은 말토트리오스(maltotriose) 및 이소말토오스(isomaltose)를 포함하는 올리고당의 생성능을 갖는 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물.
- 미선나무 추출물 분말과 효모 추출물을 혼합하여 액체배지를 제조하는 단계와,
상기 액체배지 상에 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120 (Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분을 혼합하여 발효하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 미선나무 발효 추출물의 제조방법.
- 류코노스톡 메센테로이데스 Wikim0120(Leuconostoc mesenteroides Wikim0120, KCCM12658P) 균주 또는 이의 배양물, 상기 배양물의 농축액 및 상기 배양물의 건조물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 성분에 의해 미선나무 추출물이 발효된 복합 미선나무 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 식품 조성물.
- 청구항 10에 있어서, 상기 식품은 기능성 음료, 건강기능 식품, 김치 접종제 또는 발효 식품인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
- 청구항 10에 있어서, 상기 식품은 절임배추인 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
- 청구항 12에 있어서, 상기 복합 미선나무 발효 추출물을 유효성분으로 포함하는 절임배추는 상기 복합 미선나무 발효 추출물을 유효성분으로 포함하지 않는 절임배추 대비 글루코스(glucose) 함량이 증가된 것을 특징으로 하는 식품 조성물.
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