KR20060078895A - 내산성 및 내염성이 우수한 온도 반응형 류코노스톡메센테로이드 및 이의 용도 - Google Patents
내산성 및 내염성이 우수한 온도 반응형 류코노스톡메센테로이드 및 이의 용도 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 내산성 및 내염성이 우수한 온도 반응형 류코노스톡 메센테로이드 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 pH 3-4에서 내산성 및 NaCl 2-4%에서 내염성을 갖는 온도 반응형 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1(KFCC-11342) 및 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 유산균은 내산성 및 내염성이 뛰어날 뿐 아니라 온도에 따른 생육 특성을 갖는다. 따라서 본 발명의 유산균은 정장제, 생균제, 사료첨가제, 식품첨가제 및 발효제품의 제조에 다양하게 이용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1은 김치 발효를 위한 스타터로 유용하게 사용될 수 있다.
류코노스톡 메센테로이드, 내산성, 내염성
Description
도 1은 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1의 내산성을 조사한 결과이다.
도 2는 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1의 내염성을 조사한 결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1을 현미경으로 관찰한 사진이다.
본 발명은 내산성 및 내염성이 우수한 온도 반응형 류코노스톡 메센테로이드 및 이의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 pH 3-4에서 내산성 및 NaCl 2-4%에서 내염성을 갖는 온도 반응형 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1(KFCC-11342) 및 이의 용도에 관한 것이다.
김치는 주원료인 절임 배추에 고춧가루, 마늘, 생강, 파 및 무 등을 혼합한 후, 제품의 보존성과 숙성도를 확보하기 위하여 저온에서 발효시킨 식품으로서, 우리나라 고유의 대표적인 전통발효식품이다. 1990년대까지만 해도 김치는 주로 가정에서 자체적으로 생산이 되어온 식품이었으나, 급속한 경제성장과 국민 소득의 증가, 산업구조 및 생활환경의 변화에 의하여 1990년대 이후 본격적으로 상품화되기 시작하였다. 최근에는 상품김치에 대한 인식의 개선과 함께 국내 수요량과 수출량이 꾸준히 증가하고 있는 추세에 있다. 그러나, 상품화되고 있는 김치의 경우 김치의 발효를 주도하고 김치 특유의 맛을 내는 자연발생적 균주들이 원재료의 산지, 계절, 발효 조건에 따라 달라지게 되어 상품김치의 품질이나 맛을 원하는 상태로 일정하게 유지하기가 대단히 어려웠다. 또한, 대부분 숙성된 상태에서 판매가 되기 때문에 맛이 쉽게 변질되는 문제점이 있었다. 따라서, 품질과 맛이 일정하면서도 우수한 상품김치에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.
한편, 겨울철 김장김치의 시원하고 깊은 맛을 내는 주된 요인은 김치의 발효 과정 중에서 류코노스톡 메센테로이드(Leuconostoc mesenteroides)가 증가하기 때문이다(So M.H. and Kim Y.B., Korean J. Food Sci. Technol., 27(4):495-505, 1995; So M.H. and Kim Y.B., Korean J. Food Sci. Technol., 27(4):506-515, 1995). 이 류코노스톡 메센테로이드는 김치 제조시 초기부터 생육을 시작하여 이산화탄소, 젖산, 초산, 에탄올 및 기타 휘발성 대사산물을 생산하여 김치를 복합적 이며 독특한 풍미를 지닌 상태로 발효시킨다. 또한 덱스트란이라는 식이섬유를 스스로 만들어내는 특징이 있다. 류코노스톡 메센테로이드는 생산된 이산화탄소로 하여금 김치내부를 혐기적 조건으로 유지시켜 호기성 세균의 번식을 강력히 억제시킴으로써 정상적인 김치발효가 되게 한다. 김치가 발효됨에 따라 pH가 4.0-3.0으로 떨어지면서 산에 약한 류코노스톡 메센테로이드 균주의 수는 급격히 감소되고, 내산성 균주인 락토바실러스 플란타리움(Lactobacillus plantarium) 균주가 왕성히 증식하게 된다. 따라서 김치는 점차 시어지고 제 맛을 잃게 된다.
따라서, 최근에는 김치에서 유래되는 유산균을 분리한 후, 김치 제조시 스타터(starter)로 첨가함으로써 김치의 맛과 발효를 조절하려는 연구들이 많이 진행되고 있다. 즉, 대한민국 등록특허 제1989-4894호에 차아염소산나트륨과 류코노스톡 메센테로이드 균주를 첨가하여 산패가 억제되고 보존성이 연장된 김치를 제조하는 방법이 개시된 바 있다. 또한 대한민국 등록특허 제0181009호에 류코노스톡 파라메센테로이드와 류코노스톡 메센테로이드 균주를 혼합 첨가함으로써 맛이 좋을 뿐만 아니라 락토바실러스 속 균주의 생육을 억제하여 산패가 지연되도록 한 김치의 제조방법이 개시된 바 있는 등 류코노스톡 메센테로이드를 이용하여 김치의 품질을 향상시키려는 연구가 계속 진행되었다. 그러나, 류코노스톡 메센테로이드는 내산성이 약하기 때문에 단독 첨가시 김치의 발효가 점차 진행되면서 균주의 수가 감소되어 김치의 신선한 맛을 지속적으로 유지시킬 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 김치의 품질을 향상시키고 김치의 발효 상태를 조절할 수 있는 특성을 가진 유산균 스타터에 대한 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
이에 본 발명자들은 김치의 품질을 향상시키고 김치의 발효 상태를 조절할 수 있는 신규한 유산균 스타터를 개발하기 위하여 연구를 거듭하던 중, 내산성 및 내염성이 우수한 신규 유산균을 분리·동정함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 내산성 및 내염성이 우수한 온도 반응형 유산균 및 이의 용도를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 pH 3-4에서 내산성 및 NaCl 2-4%에서 내염성을 갖는 온도 반응형 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1(KFCC-11342)을 제공한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물을 함유하는 정장용, 생균제, 사료용 및 식품첨가용 조성물을 제공한다.
또한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상기 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물을 함유하는 발효제품을 제공한다.
아울러 본 발명은 상기 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물을 스타터로 이용하여 발효제품을 제조하는 방법을 제공한다.
나아가 본 발명은 상기 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1의 배양방법을 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 내산성 및 내염성이 우수한 온도 반응형 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1을 제공한다는 점에 특징이 있다.
본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1은 pH 3-4에서 내산성을 나타낸다. 일반적인 류코노스톡 메센테로이드 균주가 산성 조건, 특히 pH 4.0 이하에서 거의 생장하지 않는 것에 비하여, 본 발명의 유산균은 pH 3의 산성 조건에서도 활발하게 생육하여 강한 내산성을 가진다(표 3 참조). 이러한 본 발명의 유산균의 내산성 정도는 본 발명자들이 이전에 분리 동정한 또 다른 내산성 균주인 류코노스톡 메센테로이드 DRC 0211(KFCC-11318)(대한민국 공개특허 제2004-51564)에 비하여 더욱 뛰어나다(결과 미도시).
또한 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1은 내산성이 뛰어날 뿐 아니라 NaCl 2-4%에서 내염성을 갖는 특징이 있다(도 2 참조). 특히 본 발명의 유산균은 NaCl 4%의 조건에서도 90% 이상의 생존율을 나타내 종래 김치에서 분리된 다른 유산균에 비해 매우 뛰어난 내염성을 가진다(표 4 참조).
아울러 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1은 온도 반응형 균주로서, 온도에 따른 생육 특성을 갖는다. 상기 '온도 반응형'이라 함은 종래 류코노스톡 메센테로이드 균주와 비교하여 4℃ 및 10℃에서는 느린 속도로 생장하는 반면, 20 ℃에서는 빠른 속도로 생장하는 특성을 말한다(표 5 내지 표 7 참조).
따라서, 본 발명의 유산균은 인간 및 동물의 건강증진을 위한 용도, 즉 정장용, 생균제 또는 사료용 조성물로 사용될 수 있다. 상기 조성물은 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1의 파쇄된 세포벽 분획, 생균, 사균, 건조균 또는 배양물을 유효성분으로 포함할 수 있으며, 부형제 또는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 배양물은 액체배지에서 배양한 배양액 자체, 상기 배양액을 여과 또는 원심분리하여 균주를 제거한 여액(원심분리한 상등액) 등을 포함한다. 조성물 내 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1의 함량은 조성물의 용도 및 제형에 따라 달라질 수 있다. 본 발명에 따른 정장용 또는 생균제 조성물은 다양한 제형과 방법으로 제조 및 투여될 수 있다. 예를 들어, 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물을 약제학적 분야에서 통상적으로 사용하는 담체 및 향료와 혼합하여 정제(tablet), 트로키(troche), 캡슐(capsule), 엘릭실(elixir), 시럽(syrup), 산제(powder), 현탁제(suspension) 또는 과립제(granule) 등의 형태로 제조 및 투여될 수 있다. 상기 담체로는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제 등을 사용할 수 있다. 투여방식은 경구, 비경구 또는 도포법을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 경구투여하는 것이 바람직하다. 또한, 투여용량은 체내에서 활성성분의 흡수도, 불활성율 및 배설속도, 피투여자의 연령, 성별, 상태 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 사료용 조성물은 발효사료, 배합사료, 펠렛형태 및 사일레지(silage) 등의 형태로 제조될 수 있다. 상기 발효사료는 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1과 여러 가지 미생물 균 또는 효소들을 첨가함으로써 유기물을 발효시켜 제조될 수 있으며, 상기 배합사료는 여러 종류의 일반사료와 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1를 혼합하여 제조될 수 있다. 펠렛 형태의 사료는 상기 발효사료 또는 배합사료를 펠렛기로 제형화하여 제조될 수 있으며, 사일레지는 청예사료를 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1로 발효시킴으로서 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물은 김치, 음료, 이유식 등의 식품에 대한 식품첨가제로 사용될 수 있다. 아울러, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1은 발효제품 제조를 위한 스타터(starter)로 사용될 수 있다. 상기 발효제품은 치즈, 김치, 발효생식제품 등을 포함한다. 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1을 이용한 발효제품은 당업계에 공지된 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다. 예컨대, 현미와 율무 등의 곡류 분말에 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이를 포함하는 2-3종의 혼합 유산균을 처리하여 적정 온도에서 발효시킨 후, 백태, 찹쌀, 수수 등의 다양한 농산물을 영양적인 균형과 기호성이 우수하도록 적절히 배합하여 발효생식제품을 제조할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1을 김치를 제조할 수 있다. 바람직하게는 소금으로 절인 배추에 고춧가루, 마늘, 생강, 대파, 무채, 설탕과 같은 일반적인 김치 양념들을 혼합한 후, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1의 배양물을 첨가하여 김치를 제조할 수 있다. 상기 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1의 배양물은 김치 전체 중량에 대하여 0.5-5 중량% 첨가하는 것이 바람직하며, 1 중량%로 첨가하는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1은 뛰어난 내산성 및 내염성을 가질 뿐 아니라 다른 종래 류코노스톡 메센테로이드 균주에 비해 온도에 민감한 특성을 가진다. 즉, 종래 류코노스톡 메센테로이드 균주에 비해 4℃ 및 10℃에서는 느리게 생장하고, 20℃에서는 빠르게 생장한다. 따라서, 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드를 스타터로 이용하여 김치를 제조하는 경우, 김치의 발효를 조절할 수 있다. 중온(20℃)에서의 김치의 숙성 기간을 단축시킬 수 있다. 또한 본 발명의 유산균은 김치 발효 과정 중에서도 오랫동안 생존할 수 있으므로, 본 발명의 유산균으로 제조된 김치는 숙성된 상태가 저온에서 장기간 유지되어 좋은 김치 맛을 오랫동안 유지할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1은 통상적인 류코노스톡 속 미생물의 배양방법에 의해 대량으로 배양할 수 있다. 배양배지로는 탄소원, 질소원, 비타민 및 미네랄로 구성된 배지를 사용할 수 있으며, 예컨대, MRS(Man-Rogosa-Sharp) 배지 또는 김치 배지를 사용할 수 있다. 상기 김치 배지는 숙성된 김치, 바람직하게는 김치 제조 후 24시간 동안 4℃에서 숙성된 김치를 분쇄하고 착즙한 후, 멸균하여 사용할 수 있다. 미생물의 배양은 통상의 류코노스톡 속 미생물의 배양 조건상에서 가능하며, 예컨대, 20℃ 내지 40℃에서 10시간 내지 40시간 정도 배양할 수 있다. 보다 바람직하게는 37℃에서 18시간 정도 배양하는 것이 바람직하다. 배양액 중의 배양배지를 제거하고 농축된 균체만을 회수하기 위해 원심분리 또는 여과과정을 거칠 수 있으며, 이러한 단계는 당업자가 필요에 따라 수행할 수 있다. 농축된 균체는 통상적인 방법에 따라 냉동(frozen)하거나 또는 냉동건조(lyophilized)하여 그 활성을 잃지 않도록 보존할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 균주의 분리
<1-1> 김장김치로부터 유산균의 분리
통상적인 김치 제조방법으로 제조된 경기도 남부지방의 김장김치를 대상으로 관능평가를 실시하여 가장 맛이 좋은 것으로 평가되는 김치 10종을 선택하고, 상기 김치를 유산균 분리 김치시료로 사용하였다. 상기 김치시료를 0.85% 식염수로 10배 희석하였고, 0.1 ㎖씩 PES 아가 배지(Penylethyl alcohol sucrose agar; tryptone 5 g, yeast extract 0.5 g, sucrose 20 g, ammonium sulfate 2 g, dipotassium phosphate 1 g, magnesium sulfate 0.244 g, phenylethyl alcohol 2.5 ㎖, agar 15 g/D.W. 1ℓ) 플레이트에 접종한 후, 유리막대로 도말하였다. 이후, 플레이트를 25℃의 항온 배양기에서 1일 동안 배양하였다. 생성된 각각의 콜로니를 PES 아가 플 레이트에 획선 접종하였고, 25℃에서 1일 동안 배양하여 총 200개의 유산균 콜로니를 분리하였다.
<1-2> 내산성 테스트
상기 실시예 <1-1>에서 분리된 유산균 콜로니들을 젖산(lactic acid)으로 pH 3.0, 3.5, 4.0으로 조정한 MRS 브로쓰(MRS broth, Difco.; bacto peptone 10 g, beef extract 10 g, yeast extract 5 g, glucose 2 0 g, tween 80 1 g, ammonium citrate 2 g, dipotassium phosphate 2 g, sodium acetate 5 g, manganese sulfate 0.1 g, magnesium sulfate 0.05 g/D.W. 1 ℓ) 10 ㎖에 각각 접종하였다. 37℃에서 2시간 동안 배양하면서 생균수를 조사하였다. 이후, 상기 pH 범위에서도 생육이 가장 활발한 내산성 균주를 선별하였다. 그 결과, 선별된 내산성 유산균 균주는 pH 3.0- 4.0에서 생육이 활발하며, 특히 pH 3.0에서 약 70% 이상의 생존율을 나타내어 내산성이 강한 것으로 나타났다(도 1 참조).
<1-3> 내염성 테스트
또한, 상기 실시예 <1-1>에서 분리된 유산균 콜로니들을 NaCl로 2, 2.5, 3, 3.5, 4% 로 조정한 MRS 브로쓰 10 ㎖에 각각 접종하였다. 37℃에서 2시간 배양하면서 생균수를 관찰하여 상기 염농도에서도 생육이 활발한 내염성 균주를 선별하였다. 그 결과, 상기 실시예 <1-2>에서 뛰어난 내산성 균주로 선별된 유산균이 가장 우수한 내염성을 나타내는 것으로 확인되었다. 상기 유산균 균주는 NaCl 2-4%에서 생육이 활발하며, 특히 NaCl 4%에서도 90% 이상의 생존율을 나타내었다(도 2 참조).
<1-4> 선별된 유산균의 동정
a. 버지스의 분류 세균학 매뉴얼에 따른 분석
상기 실시예 <1-2> 및 <1-3>에서 선별된 유산균을 단일 콜로니로 분리한 후, 버지스의 분류 세균학 매뉴얼(Bergy's manual of systematic bacteriology)에 준하여 형태학적 및 생화학적 특성을 조사하였고, 그람 염색을 수행하였다. 그 결과, 상기 분리된 균주는 그람 양성 균주이며 간균의 형태를 갖고 있음을 확인할 수 있었다(표 1 및 도 3 참조).
| 특성 | 결과 |
| 그람(Gram) | + |
| 콜로니 형태(Colony form) | 막대형(rod) |
| 콜로니 색깔(Colony color) | 노란색(yellow) |
| 운동성(Motility) | - |
| 카탈라제(Catalase) | - |
| 발효형태 | 헤테로(Hetero) |
| 포자(Spore) | - |
| 15℃에서 생육 | + |
| NaCl 4%에서 생육 | + |
b. API 시스템을 이용한 분석
이후, 상기 균주를 API 시스템(API system; La Balme-les-Grottes, France) 으로 동정하였다. 우선, 멸균 백금이로 균 콜로니를 취한 후 멸균 증류수 2 ㎖에 부유시켰다. 다시 상기 균액을 멸균 증류수 5 ㎖에 API 50CH 키트(BioMerieux, France)에서 제공되는 맥팔란드 표준 용액 No.2(MccFaland Standard Solution No.2)의 농도로 균액을 부유시켰다. 상기 부유액을 API 50CH 키트의 액체배지에 첨가하여 균질화시킨 후, API 50CH 키트의 50개 각 튜브에 200 ㎕씩 접종하였다. 미네랄 오일로 튜브 위를 엎어준 후, 30℃에서 48시간 동안 배양시켰다. 상기 배양액을 API 시스템으로 분석하여 49종의 탄수화물 발효패턴을 확인한 후, 이 결과를 ATB 동정 컴퓨터 시스템에 입력하여 동정하였다. 그 결과, 상기 실시예 <1-2> 및 <1-3>을 통하여 선별된 유산균은 하기 표 2의 탄수화물 발효패턴을 갖고 있는, 류코노스톡 메센테로이드에 속하는 균주인 것으로 판명되었다.
| 대조군 | - | D-만노즈 | - | 살리신 | + | 겐티오비오즈 | + |
| 글리세롤 | - | L-솔보즈 | - | 셀로비즈 | + | D-튜라노즈 | + |
| 에리쓰리톨 | - | 람노즈 | - | 말토즈 | + | D-리조즈 | - |
| D-아라비노즈 | + | 둘시톨 | - | 락토즈 | - | D-타가토즈 | - |
| L-아라비노즈 | + | 이노시톨 | - | 멜리비오즈 | + | D-퓨코즈 | - |
| 리보오즈 | + | 만니톨 | - | 사카로즈 | + | L-퓨코즈 | - |
| D-자일로즈 | - | 솔비톨 | - | 트레할로즈 | + | D-아라비톨 | - |
| L-자일로즈 | - | D-만노시드 | + | 이눌린 | - | L-아라비톨 | - |
| 아도니톨 | - | D-글루코시드 | + | 멜레지토즈 | - | 글루코네이트 | + |
| 자일로시드 | - | 글루코사민 | + | D-라피노즈 | _ | 2-세토-글루코네이트 | - |
| 갈락토즈 | + | 아미그달린 | + | 아미돈 | - | 5-세토-글루코네이트 | - |
| D-글루코즈 | + | 알부틴 | - | 글리코겐 | - | ||
| D-프록토즈 | + | 에스큘린 | + | 자일리톨 | - |
c. 16S rDNA 염기서열 분석
당업계에 공지된 통상적인 방법에 따라 상기 선별된 유산균의 16S rDNA의 염기서열을 분석하였다. 그 결과, 상기 유산균의 16S rDNA 염기서열(서열번호 1)은 류코노스톡 메센테로이드의 16S rDNA 염기서열과 99% 동일함을 확인할 수 있었다(결과 미도시).
따라서, 본 발명자들은 상기 유산균을 "류코노스톡 메센테로이드 IFT-1"로 명명하였고, 이를 한국미생물보존센터(Korean Culture Center of Microorganisms)에 2004년 12월 17일자로 기탁하였다(기탁번호: KFCC-11342).
<실시예 2>
본 발명의 유산균과 종래 유산균과의 내산성 정도 비교
본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1과 종래 유산균과의 내산성 정도를 비교하였다. 종래 유산균(대조군)으로는 류코노스톡 메센테로이드 균주(KCCM-11324)와 류코노스톡 속 균주(KFCC-10774)를 사용하였다. 각 유산균을 젖산으로 pH 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0으로 조정한 MRS 브로쓰 10 ㎖에 각각 접종하였다. 25℃에서 72시간 배양하면서 생육유무를 관찰하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 균주 pH | 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 | 류코노스톡 메센테로이드 (KCCM-11324) | 류코노스톡 속 균주 (KFCC-10774) |
| 4.0 | + | + | + |
| 3.5 | + | - | - |
| 3.0 | + | - | - |
+: 생육함 -: 생육하지 않음
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1은 종래 류코노스톡 속 균주에 비하여 내산성이 현저히 강한 것을 확인할 수 있었다. 또한 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1과 본 발명자들이 이전에 분리한 내산성 균주인 류코노스톡 메센테로이드 DRC 0211(KFCC-11318, 대한민국 공개특허 2004-51564)의 내산성 정도를 비교한 결과, 본 발명의 균주가 더 뛰어난 내산성을 나타냄을 확인할 수 있었다(결과 미도시).
<실시예 3>
본 발명의 유산균과 종래 유산균과의 내염성 정도 비교
본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1과 종래 유산균과의 내염성 정도를 비교하였다. 상기 종래 유산균으로는 김치에서 분리된 류코노스톡 메센테로이드 90 균주를 사용하였다. 각 균주를 NaCl로 2, 2.5, 3, 3.5, 4% 로 조정한 MRS 브로쓰 10 ㎖에 각각 접종하였다. 이후, 25℃에서 72시간 배양하면서 생육유무를 관찰하여 생존율(%)을 계산하였다. 그 결과를 하기 표 4에 기재하였다.
| 균주 NaCl(%) | 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 | 류코노스톡 메센테로이드 90 (대조군) |
| 2.0 | 98.2 | 92.2 |
| 2.5 | 97.1 | 90.15 |
| 3.0 | 95.2 | 88.56 |
| 3.5 | 93.5 | 85.23 |
| 4.0 | 93.1 | 83.24 |
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1은 종래 류코노스톡 메센테로이드 균주에 비하여 내염성이 현저히 강한 것을 확인할 수 있었다.
<실시예 4>
본 발명에 따른 유산균의 온도에 따른 생육 특성 분석
먼저, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 균주를 배양하기 위한 천연배지를 제조하였다. 통상적인 방법에 따라 김치를 제조한 후, 24시간 동안 4℃에서 저온 숙성시켰다. 산도 0.25%, pH 5.84, 염도 2.3% 인 김치를 분쇄하고 착즙한 후 멸균하여 배지로 사용하였다. 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 균주를 MRS 브로쓰 5 ㎖에 접종하고, 25℃에서 24시간 1차 전배양을 하였다. 대조군으로는 김치에서 분리된 류코노스톡 메센테로이드 90 균주를 사용하였다. 이후, 상기 1차 전배양액을 상기 준비된 김치배지에 1.0%의 농도로 각각 접종하고, 25℃에서 24시간 동안 2차 전배양을 하였다. 상기 2차 전배양액을 다시 새로운 김치배지에 1.0%의 농도로 접종하여 25℃에서 20시간 동안 각각 본배양하였다. 본 배양액 을 다시 새로운 김치 배지에 1.0%의 농도로 접종하여 4℃, 10℃ 및 20℃에서 각각 배양하면서 각 균주의 생육을 비교 관찰하였다.
4℃ 배양의 경우에는 5일 간격으로 15일 동안 균주의 생육을 관찰하여 생균수(log cfu/㎖)를 조사하였다. 그 결과, 하기 표 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 균주는 대조군 균주보다 4℃ 김치 배지에서 느린 속도로 생육하는 것으로 나타났다.
| 배양기간 생균수 | 0일 | 3일 | 6일 | 9일 | 12일 | 15일 | 18일 | 21일 |
| 본 발명의 류코노스톡 메 센테로이드 IFT-1 | 7.13 | 7.46 | 7.98 | 8.22 | 8.45 | 8.68 | 8.54 | 8.29 |
| 류코노스톡 메센테로이드 90(대조군) | 7.18 | 7.72 | 8.23 | 8.64 | 9.08 | 9.17 | 9.05 | 8.97 |
또한 10℃ 배양의 경우에는 1일 간격으로 7일 동안 균주의 생육을 관찰하여 생균수(log cfu/㎖)를 조사한 결과, 하기 표 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 균주는 대조군 균주에 비해 10℃ 김치 배지에서도 느린 생육 속도를 보였다.
| 배양기간 생균수 | 0일차 | 1일차 | 2일차 | 3일차 | 4일차 | 5일차 | 6일차 | 7일차 |
| 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 | 7.26 | 7.84 | 8.57 | 8.98 | 9.10 | 9.06 | 9.00 | 8.70 |
| 류코노스톡 메센테로이드 90(대조군) | 7.24 | 8.21 | 8.92 | 9.48 | 9.63 | 9.56 | 9.38 | 9.24 |
20℃ 배양의 경우에는 6시간 간격으로 24시간 동안 균주의 생육을 관찰하여 생균수(log cfu/㎖)를 조사한 결과, 하기 표 7에서 보는 바와 같이, 본 발명의 균주는 대조군 균주에 비해 더 빠른 생육 속도를 보였다. 특히, 본 발명의 균주는 18시간대에서 최대 증식기를 나타내었다.
| 배양기간 생균수 | 0h | 3h | 6h | 9h | 12h | 15h | 18h | 21h | 24h |
| 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 | 7.15 | 7.25 | 7.68 | 8.15 | 8.65 | 9.1 | 9.25 | 9.18 | 9.05 |
| 류코노스톡 메센테로이드 90(대조군) | 7.15 | 7.23 | 7.30 | 7.52 | 7.86 | 8.12 | 8.57 | 8.76 | 8.65 |
상기 결과들로부터 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 균주가 종래 류코노스톡 메센테로이드 균주에 비해 4℃ 및10℃에서는 느리게 생장하고, 20℃에서는 빠르게 생장하는 온도 반응형 균주임을 확인할 수 있었다. 이는 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 균주를 스타터로 이용하여 김치를 제조하는 경우, 중온(20℃)에서 숙성을 빨리시킬 수 있으며, 그 숙성된 상태를 저온에서 장기간 유지시킬 수 있음을 나타내는 결과이다.
<실시예 5>
본 발명의 유산균을 이용한 김치의 제조
먼저, 배추를 각각 소금으로 절여 배추의 염도가 2.3%가 되도록 하였다. 절인 배추(82.5중량%)에 고춧가루(2.5중량%), 마늘(2중량%), 생강(0.5중량%), 대파(2중량%), 무채(9중량%), 설탕(0.5중량%)의 김치 양념을 혼합하였다. 이후, 스타터로 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1을 김치 전체 중량에 대하여 1중량%(약 1× 106 균주)로 첨가하였다. 이 때 양성 대조군에는 종래 김치에서 분리된 류코노스톡 메센테로이드 90 균주를 첨가하였다. 또한 음성 대조군에는 스타터 유산균을 첨가하지 않았다. 이후, 제조된 각 김치를 20℃에서 20시간 동안 숙성시켰다.
<실험예 1>
제조된 김치의 산도 및 유산균 수 측정
<1-1> 산도 측정
상기 실시예 5에서 제조된 각 김치를 대상으로 산도를 측정하였다. 20℃에서 20시간 동안 숙성시킨 각 김치 100 g을 마쇄한 후 거즈로 여과하여 김치액을 제조하였다. 이후, 김치의 숙성된 상태를 비교하기 위하여 각 김치의 산도를 측정하였다. 산도는 NaCl 적정법을 이용하여 측정하였다. 각 김치로부터 김치즙액을 제 조한 후, 김치즙액 5 ㎖의 pH를 측정하였다. 이후, 0.1N NaOH를 적정하여 pH 8.2 가 되는 시점의 0.1N NaOH의 첨가량을 계산하여 하기의 수학식 1로 산도(%)를 구하였다. 그 결과를 하기 표 8에 기재하였다.
*1N NaOH 인자 = 1
| 스타터로 첨가된 유산균 | 산도(%) |
| 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 | 0.4 |
| 류노코스톡 메센테로이드 90(양성 대조군) | 0.3 |
| 스타터 무첨가(음성 대조군) | 0.25 |
상기 표 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1을 스타터로 첨가하여 제조된 김치의 산도가 가장 높은 것으로 나타났다. 상기 결과로부터 20℃에서 빠른 속도로 증식하는 특성을 갖는 본 발명의 유산균을 스타터로 이용하여 김치를 제조하는 경우, 중온에서 김치의 숙성 기간을 단축시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
<1-2> 김치의 유산균 수 측정
상기 실시예 5에서 제조된 각 김치의 유산균 수를 측정하였다. 20℃에서 20시간 동안 숙성시킨 각 김치를 0.85% 식염수로 10배 희석하였다. 류코노스톡 속 균수의 측정을 위해서는 김치 희석액 0.1 ㎖씩을 PES 아가 배지(tryptone 5 g, yeast extract 0.5 g, sucrose 20 g, ammonium sulfate 2 g, dipotassium phosphate 1 g, magnesium sulfate 0.244 g, phenylethyl alcohol 2.5 ㎖, agar 15 g/D.W. 1℃) 플레이트에 접종한 후 유리막대로 도말하였다. 또한, 락토바실러스 속 균주의 측정을 위해서는 김치 희석액 0.1 ㎖씩을 m-LBS 아가 배지(tryptone 10 g, yeast extract 5 g, glucose 20 g, tween 80 1 g, ammonium citrate 2 g, dipotassium phosphate 6 g, sodium acetate 35 g, glacial acetic acid 2.5 ㎖, manganese sulfate 0.12 g, magnesium sulfate 0.57 g, iron sulfate 0.034 g/D.W. 1ℓ) 플레이트에 접종한 후 유리막대로 도말하였다. 김치 희석액이 도말된 각 아가 플레이트를 25℃의 항온배양기에서 1일 동안 배양하였다. 생성된 집락의 수를 각각의 균수로 계수하였다. 또한 우점율(%)은 스타터를 첨가하지 않은 김치(음성 대조군)를 기준으로 하여 스타터를 첨가한 김치의 유산균수의 증가율로 계산하였다(하기 수학식 2 참조). 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.
| 스타터로 첨가된 유산균 | 류코노스톡 속 균주 | 총유산균수 | 우점율(%) |
| 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 | 1.1E+08 | 1.3E+08 | 71.6 |
| 류노코스톡 메센테로이드 90(양성 대조군) | 7.0E+07 | 1.4E+07 | 45.9.8 |
| 스타터 무첨가(음성 대조군) | 2.6E+07 | 4.1E+07 | - |
그 결과, 상기 표 9에서 보는 바와 같이, 본 발명의 유산균을 첨가하여 제조된 김치에서 류코노스톡 속 균주가 종래 유산균을 첨가하여 제조된 김치에 비해 현저히 증가한 것을 확인할 수 있었다 또한 본 발명의 유산균을 첨가하여 제조된 김치의 경우, 류코노스톡 속 균주의 우점율도 71.6%로 높게 나타났다.
상기 결과들은 본 발명의 유산균을 이용하여 김치를 제조하는 경우, 김치의 발효를 조절할 수 있음을 나타내는 것이다.
<실험예 2>
제조된 김치의 관능 검사
상기 실시예 5에서 제조된 각 김치의 관능검사를 수행하였다. 20℃에서 20시간 숙성시킨 후 4℃에서 보관한 지 10일째 되는 각 김치에 대하여 훈련된 검사요원 10명에 의하여 관능검사를 수행하였다. 5점을 만점으로 기호도 척도법에 의해 실시하였으며, 유의성 검증은 t-test에 의해 실시하였다. 그 결과를 하기 표 10에 나타내었다.
| 스타터로 첨가된 유산균 | 종합적인 맛 | 이미 | 외관 | 냄새 | 질감 |
| 본 발명의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 | 4.2 | 1.0 | 3.8 | 3.7 | 4.2 |
| 류노코스톡 메센테로이드 90 (대조군) | 2.6 | 2.3 | 2.5 | 2.8 | 2.5 |
그 결과, 상기 표 10에서 보는 바와 같이, 본 발명의 유산균을 이용하여 제조된 김치의 관능 특성이 종래 유산균을 이용하여 제조된 김치에 비해 전반적으로 우수한 것으로 평가되었다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 신규한 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1를 분리 동정하였다. 본 발명의 유산균은 내산성 및 내염성이 뛰어날 뿐 아니라 온도에 따른 생육특성을 갖는다. 따라서 본 발명의 유산균은 정장제, 생균제, 사료첨가제, 식품첨가제 및 발효제품의 제조에 다양하게 이용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1를 스타터로 이용하여 김치를 제조하는 경우, 김치의 숙성기간을 단축시킬 뿐 아니라 그 숙성된 상태를 오랫동안 유지시킬 수 있다.
<110> DOOSAN CORPORATION
<120> Temperature-reactive Leuconostoc mesenteroides having excellent
acid- and salt-resistance and use thereof
<130> NP04-0154
<160> 1
<170> KopatentIn 1.71
<210> 1
<211> 685
<212> DNA
<213> Leuconostoc mesenteroides IFT-1
<400> 1
cttacggcta cttgttacga cttcacccca gtcatctgtc ctgccttaac ggctccttcc 60
taaaaggtta ggccaccggc tttgggcatt acaaactccc atggtgtgac gggcggtgtg 120
tacaagaccc gggaacgtat tcaccgcggc gtgctgatcc gcgattacta gcgattccga 180
cttcatgtag tcgagttgca gactacaatc cgaactgaga cgtactttaa gagattagct 240
caccctcgcg ggttggcaac tcgttgtata cgccattgta gcacgtgtgt agcccaggtc 300
ataaggggca tgatgatctg acgtcgtccc cgccttcctc cggtttgtca ccggcagtct 360
cgctagagtg cccatctgaa tgctggcaac taacaataag ggttgcgctc gttgcgggac 420
ttaacccaac atctcacgac acgagctgac gacgaccatg caccacctgt cactttgtct 480
ccgaagagaa cacttctatc tctaaaagct tcaaaggatg tcaagacctg gtaaggttct 540
tcgcgttgct tcgaattaaa ccacatgctc caccgcttgt gcgggtcccc gtcaattcct 600
ttgagtttca accttgcggt cgtactcccc aggcggaaca cttaatgcgt tagcttcggc 660
actaagaggc ggaaacctcc taaca 685
Claims (10)
- pH 3-4에서 내산성 및 NaCl 2-4%에서 내염성을 갖는 온도 반응형 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1(기탁번호: KFCC-11342).
- 제1항의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물을 함유하는 정장용 조성물.
- 제1항의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물을 함유하는 생균제 조성물.
- 제1항의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물을 함유하는 사료용 조성물.
- 제1항의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물을 함유하는 식품첨가용 조성물.
- 제1항의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물을 함유하는 발효제품.
- 제6항에 있어서, 상기 발효제품은 김치인 것을 특징으로 하는 발효제품.
- 제1항의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1 또는 이의 배양물을 스타터(starter)로 이용하여 발효제품을 제조하는 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 발효제품은 김치인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제1항의 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1을 탄소원, 질소원, 비타민 및 미네랄로 구성된 배지에서 20-40℃, 10-40시간 동안 배양하는 것을 특징으로 하는 류코노스톡 메센테로이드 IFT-1의 배양방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040117471A KR20060078895A (ko) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | 내산성 및 내염성이 우수한 온도 반응형 류코노스톡메센테로이드 및 이의 용도 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040117471A KR20060078895A (ko) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | 내산성 및 내염성이 우수한 온도 반응형 류코노스톡메센테로이드 및 이의 용도 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060078895A true KR20060078895A (ko) | 2006-07-05 |
Family
ID=37170720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040117471A KR20060078895A (ko) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | 내산성 및 내염성이 우수한 온도 반응형 류코노스톡메센테로이드 및 이의 용도 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20060078895A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101055949B1 (ko) * | 2009-03-03 | 2011-08-09 | 대상에프앤에프 주식회사 | 신규한 류코노스톡 메센테로이드 ｄｓｒ 218 균주 및 이의 용도 |
| KR101269595B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2013-06-07 | 주식회사 바이오리더스 | 조류 인플루엔자 바이러스 감염억제 효과를 가지는 신규 유산균, 이를 이용한 천연 항바이러스제 및 이를 포함하는 조성물 |
| CN108902601A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-30 | 东莞市农业科学研究中心 | 一株荔枝内生乳酸菌及其发酵果汁饮料 |
-
2004
- 2004-12-30 KR KR1020040117471A patent/KR20060078895A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
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| KR101269595B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2013-06-07 | 주식회사 바이오리더스 | 조류 인플루엔자 바이러스 감염억제 효과를 가지는 신규 유산균, 이를 이용한 천연 항바이러스제 및 이를 포함하는 조성물 |
| CN108902601A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-11-30 | 东莞市农业科学研究中心 | 一株荔枝内生乳酸菌及其发酵果汁饮料 |
| CN108902601B (zh) * | 2018-07-02 | 2021-06-04 | 东莞市农业科学研究中心 | 一株荔枝内生乳酸菌及其发酵果汁饮料 |
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