KR20150040842A - Method for Preparing Galactooligosaccharide Using Lactobacillus Extract and Whey - Google Patents

Method for Preparing Galactooligosaccharide Using Lactobacillus Extract and Whey Download PDF

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윤성식
송태석
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Abstract

The present invention provides a method for preparing novel galactooligosaccharides, wherein the method comprises incubating lactobacillus in a whey medium for lactobacillus cultures and preparing galactooligosaccharides by applying the incubated lactobacillus to a whey medium for producing galactooligosaccharides. The present invention provides the galatooligosaccharides that can be consumed along with probiotics. According to the invention, production costs can be drastically reduced compared with that of existing production processes.

Description

유산균 추출물 및 유청을 이용한 갈락토올리고당의 제조방법{Method for Preparing Galactooligosaccharide Using Lactobacillus Extract and Whey}Technical Field [0001] The present invention relates to a method for preparing galactooligosaccharide using Lactobacillus extract and whey,

본 발명은 유산균 추출물 및 유청을 이용한 갈락토올리고당의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing galactooligosaccharides using lactic acid bacterium extract and whey.

우유와 유제품의 주요 탄수화물인 유당은 포도당과 갈락토오스로 구성된 이당류로 모든 포유동물의 젖 속에만 함유되어 있으며, 우유 100 g 당 4-5 g의 유당이 함유되어 있다. 그러나 유당은 대다수의 아프리카 흑인 및 아시아 황인 성인들에게 영양학적으로 문제를 야기하는 물질이다. 소장 내에 유당을 분해할 수 있는 효소가 부족하여 섭취된 유당을 분해하지 못하므로 발생하는 복부팽만, 복통, 경련, 설사 등의 증상을 일으키는 유당불내증 또는 유당소화장애증(lactose intolerance)로 인하여 우유의 소비 감소나 유제품 제조 시 품질저하 등의 문제를 야기시켜 왔다(Jang et al., Korean J. Food Sci . Technol., 22(4), 426-433(1990)).Lactose, the main carbohydrate of milk and dairy products, is a disaccharide composed of glucose and galactose, contained only in the milk of all mammals and contains 4-5 g of lactose per 100 g of milk. However, lactose is a nutritional problem for most African black and Asian yellow adults. Lactose intolerance, which causes symptoms such as abdominal distension, abdominal pain, convulsions and diarrhea, which is caused by insufficient degradation of lactose in the small intestine due to insufficient degradation of lactose, Causing problems such as reduced consumption and quality deterioration in the manufacture of dairy products (Jang et al ., Korean J. Food Sci . Technol ., 22 (4), 426-433 (1990)).

유청은 치즈 제조 시 커드로부터 방출되는 불투명하고 황록색의 액체로서 최근 치즈의 소비가 늘어남에 따라 생산량도 늘어나고 있으며 탈지분유 대용품 등으로 중요하게 인식되고 있는 유가공 부산물이다. 치즈 1 kg을 생산할 때 발생하는 평균 유청의 양은 치즈 생산량의 9배인 9 kg이 된다(Yoon et al., Korean J. Food Sci , Ani . Resour., 17(1), 38-44(1997)).Whey is an opaque, yellowish-green liquid that is released from the curd during cheese production. As the consumption of cheese has increased recently, production has also increased and it is a byproduct by-product that is recognized as an important substitute for skim milk. The average amount of whey produced when producing 1 kg of cheese is 9 kg, 9 times the cheese yield (Yoon et al., Korean J. Food Sci, Ani. Resour ., 17 (1), 38-44 (1997)).

유산균은 소장에 존재하여 유산균이 생장함에 따라 젖산을 분비하여 장내 pH를 낮춰 줌으로서 유해균의 생장을 억제하는 “프로바이오틱스(probiotics)”로 잘 알려져 있다. Lactobacillus acidophilus는 최초로 발견된 프로바이오틱스이고, 이후 다른 유산균종의 프로바이오틱스 효능에 대한 연구들이 활발히 진행되어 왔다. 또한 유산균은 유당불내증의 완화(Mcdonough et al., Am . J. Clin . Nutr., 45, 570-574(1987))와 콜레스테롤을 낮추는 역할(Holzapfel et al., Int J Food Microbiol. 26;41(2):85-101(1998)), 대장암의 위험 감소(Sanders, Int . Dairy J., 8, 341-347(1998))등 많은 연구가 이루어지고 있다.Lactic acid bacteria are well known as " probiotics " which inhibit the growth of harmful bacteria by releasing lactic acid and lowering intestinal pH as lactic acid bacteria grow in the small intestine. Lactobacillus The probiotic acidophilus is found first, after studies have been actively conducted on the efficacy of different probiotic Lactobacillus species. Lactic acid bacteria also inhibited lactose intolerance (Mcdonough et al ., Am . J. Clin . Nutr ., 45, 570-574 (1987)) and the role of lowering cholesterol (Holzapfel et al ., Int J Food Microbiol . 26, 41 (2): 85-101 (1998)) and reduction of the risk of colorectal cancer (Sanders, Int . Dairy J. , 8, 341-347 (1998)).

생활수준이 향상됨에 따라 건강에 대한 관심이 높아졌고, 국내 식품 회사들도 안전한 천연식품소재 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 이러한 노력의 결과로 다양한 올리고당 제품이 개발 및 시판되고 있다. 올리고당은 당질원료에서 얻은 당액을 가공한 것으로 현재 생산되고 있는 올리고당은 프락토올리고당(fructooligosaccharide), 말토올리고당(maltooligosaccharide), 이소말토올리고당(isomaltooligosaccharide), 갈락토올리고당(galactooligosaccharide, GOS) 등이 있다. 프락토올리고당은 1개 이상의 과당분자가 결합되도록 효소를 작용시켜 얻은 당액이나 당질원료로부터 효소를 이용하여 얻은 당액을 여과, 정제, 농축한 액상 또는 분말상의 것을 말하며, 이소말토올리고당은 당질원료를 포도당 분자가 분지결합의 기본구조를 갖도록 효소를 작용시켜 얻은 당액을 여과, 정제, 농축한 액상 또는 분말상의 것을 말한다. 또한 갈락토올리고당은 당질원료를 이용하여 효소를 작용시켜 얻은 전이갈락토올리고당액 또는 사탕무, 대두 등에서 추출한 라피노스, 스타치오스의 당액을 여과, 정제, 농축한 액상 또는 분말상의 것을 말하며, 말토올리고당은 당질원료를 이용하여 3-10개의 포도당 분자가 직쇄 결합되도록 효소를 작용시켜 얻은 당액을 가공한 액상 또는 분말상의 것을 말한다(식품공전, 2009). As the level of living has improved, interest in health has increased, and domestic food companies are also making efforts to develop safe natural food materials. As a result of these efforts, various oligosaccharide products have been developed and marketed. Oligosaccharides are processed sugar solutions obtained from carbohydrate raw materials. The oligosaccharides currently produced include fructooligosaccharide, maltooligosaccharide, isomaltooligosaccharide, and galactooligosaccharide (GOS). Fructo-oligosaccharides are liquid or powdery forms obtained by filtration, purification and concentration of a sugar solution obtained by using an enzyme to bind one or more fructose molecules or an sugar solution obtained by using an enzyme from a saccharide raw material. Isomaltooligosaccharide is a glucose Refers to a liquid or powdered liquid obtained by filtering, purifying, and concentrating a sugar solution obtained by allowing an enzyme to act on a molecule so that the molecule has a basic structure of branching bonding. Galacto-oligosaccharide refers to a liquid or powder form of a transformed galacto-oligosaccharide solution obtained by the action of an enzyme using a carbohydrate raw material, or a sugar solution of raffinose or starch extracted from sugar beet or soybean, filtered, purified and concentrated. Refers to a liquid or powdery product obtained by processing a sugar solution obtained by allowing an enzyme to act so that 3-10 glucose molecules are linearly linked by using a saccharide raw material (Food Science, 2009).

이들 올리고당은 소장에서 분해되지 않고 대장까지 가서 장내 유용세균인 비피더스균(Bifidobacteria)의 증식인자로 작용하여 장내의 대장균, 장구균 및 부패성세균의 증식을 억제한다. 뿐만 아니라 영양소의 합성, 신진대사의 촉진, 면역기능의 증진과 장의 운동 촉진에 따른 변비의 개선효과를 나타내어 당뇨 등으로 당 섭취가 제한되는 사람에게 유용하다. 또한, 조제분유, 음료수, 아이스크림, 빵 등의 식품소재, 의약품 및 가축사료로도 이용되고 있다(Kim C. R., Korean J. Food Nutr., 12(1), 50-54(1999)).These oligosaccharides are not degraded in the small intestine but go to the large intestine and act as growth factors of Bifidobacteria , a useful bacterium in the intestines, to inhibit the growth of intestinal E. coli, enterococci and pernicious bacteria. In addition, it is useful for people who are restricted in sugar consumption due to diabetes and the like, because they exhibit the effects of synthesis of nutrients, promotion of metabolism, promotion of immune function and improvement of constipation by promoting intestinal motility. In addition, it is also used as a food material such as formula milk, beverage, ice cream, and bread, medicine, and livestock feed (Kim CR, Korean J. Food Nutr ., 12 (1), 50-54 (1999)).

장내 유익 세균인 비피더스균의 증식인자로 올리고당의 기능성이 부각되면서 올리고당의 한 종류인 갈락토올리고당을 제조하기 위하여 유당의 가수분해에 오랫동안 사용되어온 베타-갈락토시다아제(β-galactosidase, EC 3.2.1.23)의 당전이(transgalactosidation/transgalactosylation) 반응을 통해 생산한다(In et al., Korean J. Food Sci . Technol., 29(2), 376-378(1997)). 특히, 갈락토올리고당은 모유의 성분 중에 다량 존재하며 난소화성 물질로 현재 식품산업에서 유제품 등의 첨가제로 널리 이용되고 있다. 이러한 갈락토올리고당을 생산하는 효소인 베타-갈락토시다아제는 락타아제(lactase)라고도 하며 세균, 효모, 곰팡이 등 광범위한 미생물에 의해서 생산되고, 효소원 세균으로는 Bacillus circulans(Fujimoto et al ., Glycoconjugate Journal, 15, 155-160(1998)), Bacillus megaerium(Li et al ., Appl Biochem Biotechnol, 158, 192-199(2009)), Bifidobacterium adolescentis(Hinz et al ., Appl . Microbiol . Biotechnol ., 66, 276-284(2004)), Bifidobacterium infantis(Hung et al ., Appl . Microbiol . Biotechnol., 58, 439-445(2002)), Enterobacter agglomerans(Lu et al ., J. Agric . Food Chem. 54, 4989-4998(2007)), Lactobacillus reuteri(Nguyen et al ., FEMS Microbiol Lett., 269, 136-144(2007)), Streptococcus pneumonia(Jeong et al ., J. Bacteriol., 191(9), 3011-3023(2009)) 등이 연구되었다. 효모로는 Cryptococcus laurentii(Ohtsuka et al., J. Ferment . Bioeng., 70(5), 301-307(1990)), Kluyveromyces fragilis(Ladero et al., Enzyme Micro . Technol., 30, 392-405(2002)), Kluyveromyces lacits(Kim et al., Biotechnol . Lett., 25, 1769-1774(2003)), Sterigmatomyces elviae(Onishi and Tanaka, Appl Environ Microbiol. Nov;61(11):4026-30(1995)) 등이 연구되었다. 곰팡이로는 Aspergillus aculeatus(van Casteren et al., Carbohydr . Res., 329, 75-85(2000)), Aspergillus oryzae(Todorova-Balvay et al., J. Mol . Recognit., 19, 299-304(2006)), Bullera singularis(Cho et al., Biotechnol . Lett., 25, 2107-2111(2003)), Sporobolomyces singularis 등이 연구되었다(표 1-2).The function of oligosaccharides as a growth factor of Bifidobacterium bacterium, which is beneficial in the intestine, has been highlighted, and β-galactosidase (EC 3.2) has been used for the long time for hydrolysis of lactose to produce galacto-oligosaccharides. 1.23) by transgalactosidation / transgalactosylation (In et al ., Korean J. Food Sci . Technol ., 29 (2), 376-378 (1997)). In particular, galactooligosaccharide is abundant in the components of breast milk and is an indigestible substance, and is currently widely used as an additive for dairy products in the food industry. Beta-galactosidase, an enzyme that produces such galacto-oligosaccharides, is also known as lactase and is produced by a wide variety of microorganisms such as bacteria, yeast, and fungi. Bacillus circulans (Fujimoto et al . , Glycoconjugate Journal , 15, 155-160 (1998)), Bacillus megaerium (Li et al . , Appl Biochem Biotechnol , 158, 192-199 (2009)), Bifidobacterium adolescentis (Hinz et al . , Appl . Microbiol . Biotechnol . , 66, 276-284 (2004)), Bifidobacterium infantis (Hung et al . , Appl . Microbiol . Biotechnol ., 58, 439-445 (2002)), Enterobacter agglomerans (Lu et al . , J. Agric . Food Chem . 54, 4989-4998 (2007)), Lactobacillus reuteri (Nguyen et al . , FEMS Microbiol Lett ., 269, 136-144 (2007)), Streptococcus pneumonia (Jeong et al . , J. Bacteriol ., 191 (9), 3011-3023 (2009)). Yeasts include Cryptococcus laurentii (Ohtsuka et < RTI ID = 0.0 > al ., J. Ferment . Bioeng ., 70 (5), 301-307 (1990)), Kluyveromyces fragilis (Ladero et al ., Enzyme Micro . Technol ., 30, 392-405 (2002)), Kluyveromyces lacits (Kim et al ., Biotechnol . Lett ., 25, 1769-1774 (2003)), Sterigmatomyces elviae (Onishi and Tanaka, Appl Environ Microbiol . Nov; 61 (11): 4026-30 (1995)). Fungi include Aspergillus aculeatus (van Casteren et al ., Carbohydr . Res ., 329, 75-85 (2000)), Aspergillus oryzae (Todorova-Balvay et al ., J. Mol . Recognit ., 19, 299-304 (2006)), Bullera singularis (Cho et al ., Biotechnol . Lett ., 25, 2107-2111 (2003)), Sporobolomyces singularis were studied (Table 1-2).

당전이 활성을 갖는 미생물 베타-갈락토시다아제의 생화학적 특징Biochemical Characteristics of Microorganism Beta-Galactosidase Having Antigenic Activity 온도 등급Temperature rating 효소 유래의 계통Enzyme-derived system 온도
(℃)
Temperature
(° C)
pHpH 활성
(U mg-1)
activation
(U mg -1 )
참고Reference
호냉균
(Psychrophile)
Cold air
(Psychrophile)
ArthrobacterArthrobacter
psychrolactophiluspsychrolactophilus
1010 8.08.0 2020 Nakagawa et al. 2007Nakagawa et al . 2007
중온균
(Mesophiles)
Mesophile
(Mesophiles)
AspergillusAspergillus aculeatusaculeatus 55-6055-60 5.45.4 2424 van Casteren et al. 2000van Casteren et al . 2000
AspergillusAspergillus oryzaeoryzae 3030 4.84.8 4040 Todorova-Balvay et al. 2006Todorova-Balvay et al . 2006 BacillusBacillus circulanscirculans 5050 5.0-6.05.0-6.0 5.15.1 Fujimoto et al. 1998Fujimoto et al . 1998 BacillusBacillus megateriummegaterium 4040 6.0-9.06.0-9.0 6060 Li et al. 2009Li et al . 2009 BifidobacteriumBifidobacterium
adolescentis adolescentis
5050 6.06.0 526526 Hinz et al. 2004Hinz et al . 2004
BifidobacteriumBifidobacterium
bifidum bifidum
3737 6.56.5 -- Dumortier et al . 1994Dumortier et al . 1994
BifidobacteriumBifidobacterium
infantis infantis
50-6050-60 7.57.5 569569 Hung and Lee 2002Hung and Lee 2002
BulleraBullera singularissingularis 5050 5.05.0 5656 Cho et al. 2003Cho et al . 2003 CryptococcusCryptococcus laurentiilaurentii 5858 4.34.3 1212 Ohtsuka et al. 1990Ohtsuka et al . 1990 EnterobacterEnterobacter
agglomerans agglomerans
37-4037-40 7.5-8.07.5-8.0 -- Lu et al. 2007Lu et al . 2007
KluyveromycesKluyveromyces fragilisfragile 3030 6.56.5 -- Ladero et al. 2002Ladero et al . 2002 KluyveromycesKluyveromyces lactislactis 37-4037-40 6.6-7.06.6-7.0 -- Kim et al. 2003Kim et al . 2003 LactobacillusLactobacillus
acidophilsacidophils
5555 6.5-8.06.5-8.0 230230 Nguyen et al. 2007Nguyen et al . 2007
LactobacillusLactobacillus reuterireuteri 5050 6.0-8.06.0-8.0 180180 Nguyen et al. 2006Nguyen et al . 2006 SporobolomycesSporobolomyces
singularis singularis
3030 4.04.0 8.78.7 Ishikawa et al. 2005Ishikawa et al . 2005
SterigmatomycesSterigmatomyces
elviae elviae
8585 4.5-5.04.5-5.0 2020 Onishi and Tanaka 1995Onishi and Tanaka 1995
SterptococcusSterptococcus
pneumonia pneumonia
3030 5.5-7.55.5-7.5 -- Jeong et al. 2009Jeong et al . 2009
AlicyclobacillusAlicyclobacillus
acidocaldarius acidocaldarius
6565 5.55.5 592592 Di Lauro et al. 2008Di Lauro et al . 2008
BacillusBacillus
stearothermophilusstearothermophilus
7070 7.07.0 125125 Chen et al. 2008Chen et al . 2008
CaldicellulosiruptorCaldicellulosiruptor
saccharolyticus saccharolyticus
8080 6.06.0 211211 Park and Oh 2009Park and Oh 2009
GeobacillusGeobacillus
stearothermophilus stearothermophilus
6565 6.56.5 0.50.5 Placier et al. 2009Placier et al . 2009
SaccharopolysporaSaccharopolyspora
rectivirgula rectivirgula
6060 6.5-7.26.5-7.2 -- Nakao et al. 1994Nakao et al . 1994
ThermusThermus spsp . . 7070 6.56.5 -- Ladero et al. 2002Ladero et al . 2002 ThermusThermus aquaticusaquaticus 8080 5.55.5 5.75.7 Berger et al. 1997Berger et al . 1997 고온균
(Hyperthermophiles)
Thermophile
(Hyperthermophiles)
SulfolobusSulfolobus solfataricussolfataricus 7575 6.56.5 116116 Pisani et al. 1990Pisani et al . 1990
ThermotogaThermotoga maritimamaritima 80-8580-85 6.56.5 7070 Kim et al. 2004Kim et al . 2004

Park and Oh, 2010Park and Oh, 2010

미생물 베타-갈락토시다아제를 이용하여 갈락토오스로부터 갈락토올리고당 생산Production of galacto-oligosaccharides from galactose using microbial beta-galactosidase 생체촉매Biocatalyst 효소 유래Enzyme derived 온도
(℃)
Temperature
(° C)
pHpH 락토스
(g L-1)
Lactose
(g L -1 )
GOSa,%
(Conc, g L-1)
GOS a ,%
(Conc, g L -1 )
생산성
(g L-1 h-1)
productivity
(g L -1 h -1 )
참고Reference
원 효소
(Crude
enzymes)
Enzyme
(Crude
enzymes)
AspergillusAspergillus oryzaeoryzae 4040 4.54.5 380380 3131 2424 Iwasaki et al. 1996Iwasaki et al . 1996
BacillusBacillus circulanscirculans 4040 6.06.0 4646 2424 2.22.2 Mozaffar et al. 1985Mozaffar et al . 1985 BifidobacteriumBifidobacterium
longum longum
4545 6.86.8 400400 3333 1313 Hsu et al. 2007Hsu et al . 2007
GeobacillusGeobacillus
stearothermophilus stearothermophilus
3737 6.56.5 180180 2[2]2 [2] 0.40.4 Placier et al. 2009Placier et al . 2009
LactobacillusLactobacillus reuterireuteri 3030 6565 205205 3838 3.93.9 Splechtna et al. 2006Splechtna et al . 2006 PenicilliumPenicillium spsp .. 5555 4.04.0 400400 40[160]40 [160] -- In and Chae 1998In and Chae 1998 TalaromycesTalaromyces
thermophilus thermophilus
4040 6.56.5 200200 50[100]50 [100] 1313 Nakkharat et al. 2006Nakkharat et al . 2006
정제효소
(Purified
enzymes)
Purified enzyme
(Purified
enzymes)
BulleraBullera singularissingularis 5050 5.05.0 180180 50[90]50 [90] 3.93.9 Cho et al. 2003Cho meat al . 2003
EnterobacterEnterobacter
agglomerans agglomerans
5050 7.57.5 125125 38[47]38 [47] 3.93.9 Lu et al. 2007Lu et al . 2007
LactobacillusLactobacillus
acidophilsacidophils
3030 6.56.5 205205 3939 7.97.9 Nguyen et al. 2007Nguyen et al . 2007
PenicilliumPenicillium
simplicissiumum simplicissiumum
5050 6.56.5 600600 31[183]31 [183] 1111 Cruz et al. 1999Cruz et al . 1999
SaccharopolysporaSaccharopolyspora
rectivirgula rectivirgula
6060 6.56.5 600600 44[264]44 [264] -- Nakao et al. 1994Nakao et al . 1994
SterigmatomycesSterigmatomyces
elviae elviae
6060 5.05.0 200200 39[78]39 [78] 3.23.2 Onishi and Tanaka
1995
Onishi and Tanaka
1995
재조합 효소
(Recombinant
enzymes)
Recombinant enzyme
(Recombinant
enzymes)
BifidobacteriumBifidobacterium
infantis infantis
6060 7.57.5 300300 63[190]63 [190] 1313 Hung and Lee 2002Hung and Lee 2002
PyrococcusPyrococcus
furiosus furiosus
8080 5.05.0 270270 22[60]22 [60] -- Bruins et al. 2003Bruins et al . 2003
SulfolobusSulfolobus solfataricussolfataricus 8080 6.06.0 600600 53[315]53 [315] 5.65.6 Park et al. 2008Park et al . 2008 ThermotogaThermotoga maritimamaritima 8080 6.06.0 500500 19[97]19 [97] 1818 Ji et al. 2005Ji et al . 2005 ThermusThermus spsp . . 7070 7.07.0 300300 30[91]30 [91] -- Akiyama et al. 2001Akiyama et al. 2001 GeobacillusGeobacillus
stearothermophilus  stearothermophilus
R109W R109W
3737 6.56.5 180180 23[41]23 [41] 6.96.9 Placier et al. 2009Placier et al . 2009
톨루엔 처리 균체
(Toluene-treated cell)
Toluene-treated cells
(Toluene-treated cell)
BifidobacteriumBifidobacterium
bifidum bifidum
3939 6.86.8 500500 20[99]20 [99] 6565 Tzortzis et al. 1996Tzortzis et al . 1996
RhodotorulaRhodotorula minutaminuta 6060 6.06.0 200200 38[76]38 [76] 3.23.2 Onishi and Yokizeki
1996
Onishi and Yokizeki
1996
SirobasidiumSirobasidium magnummagnum 5050 -- 360360 38[136]38 [136] 3.23.2 Onishi et al. 1996Onishi et al . 1996 SirobasidiumSirobasidium magnummagnum 5050 -- 360360 67[242]67 [242] 5.85.8 Onishi et al. 1996Onishi et al . 1996 고정화 효소
(Immobilized
enzymes)
Immobilized enzyme
(Immobilized
enzymes)
AspergillusAspergillus candiduscandidus 4040 6.56.5 400400 37[148]37 [148] 8787 Zheng et al. 2006Zheng et al . 2006
AspergillusAspergillus oryzaeoryzae 4040 4.54.5 400400 2727 106106 Albayrak and Yang
2002
Albayrak and Yang
2002
BacillusBacillus circulanscirculans 4040 6.06.0 4646 4040 4.24.2 Mozaffar et al. 1986Mozaffar et al . 1986 BacillusBacillus circulanscirculans 4545 3.73.7 300300 54[120]54 [120] 4.84.8 Shin and Yang 1998Shin and Yang 1998 KluyveromycesKluyveromyces lactislactis 4040 7.07.0 400400 25[99]25 [99] 2525 Chockchaisawasdee et al. 2004Chockchaisawasdee et al . 2004 TalaromycesTalaromyces
thermophilus thermophilus
4040 6.56.5 200200 5050 7070 Nakagawa et al. 2006Nakagawa et a l. 2006
고정화 균체
(Immobilized
cells)
Immobilized cell
(Immobilized
cells)
CryptococcusCryptococcus laurentiilaurentii 4040 4.34.3 200200 40[80]40 [80] 3.63.6 Ozawa et al. 1989Ozawa et al . 1989
SporobolomycesSporobolomyces
singularis singularis
5555 5.05.0 600600 40[242]40 [242] 8.78.7 Sakai et al. 2008Sakai et al . 2008

Park and Oh, 2010 Park and Oh, 2010

효소학적으로 베타-갈락토시다아제는 락타아제로 불리며 락토오스(lactose)의 β(1→4)결합을 가수분해하여 글루코오스와 갈락토오스로 분해하는 효소이고, 락토오스로부터 잘려진 갈락토오스를 다른 락토오스에 붙이는 반응을 통해 갈락토올리고당을 생성하는 효소이다(Park et al., Appl . Microbiol . Biotechnol., 85, 1279-1286(2010)).Enzymatically called beta-galactosidase, which is called lactase, is an enzyme that hydrolyzes the β (1 → 4) bond of lactose and breaks down into glucose and galactose. It reacts with galactose, which is cut from lactose, to other lactose Is an enzyme that produces galactooligosaccharides (Park et < RTI ID = 0.0 > al ., Appl . Microbiol . Biotechnol ., 85, 1279-1286 (2010)).

식품가공에 이용함에 있어서 대체로 수용성효소는 그 효소활성이 불안정하고 반응 후 생성물과 효소의 분리가 어렵기 때문에 값비싼 효소의 재사용이 불가능하며, 반응공정이 연속화 되지 못하는 난점이 있다. 이의 해결책으로 효소의 고정화가 매우 유용한 방법으로 인정되어 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다(Obet al., Biochem . Educ., 28, 164-168(2000)), (Tanaka et al., J. Biochem., 77(1):241-247(1975)), (Squillante et al., J. Microencapsul., 20(2),153-167(2003)), (Nakkharat et al., World J. Microbiol . Biotechnol., 23(6), 759-764(2006)).Water-soluble enzymes are generally unstable in their enzymatic activity, and it is difficult to separate the products and enzymes after the reaction, so that expensive enzymes can not be reused and the reaction process is not continuous. As a solution to this problem, the enzyme immobilization has been recognized as a very useful method, and research on this has been actively conducted (Ob et al ., Biochem . Educ ., 28, 164-168 (2000)), (Tanaka et al ., J. Biochem ., 77 (1): 241-247 (1975)), (Squillante et al ., J. Microencapsul ., 20 (2), 153-167 (2003)), (Nakkharat et al ., World J. Microbiol . Biotechnol ., 23 (6), 759-764 (2006)).

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

본 발명자들은 유청배지를 이용하여 저렴하게 갈락토올리고당을 생산할 수 있는 방법을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 유산균 배양용 유청배지에서 유산균을 배양하는 단계; 상기 유산균을 갈락토올리고당 생산용 유청배지에 적용하여 갈락토올리고당을 생산하는 단계를 포함하는 신규한 갈락토올리고당 제조 공정을 개발하였다. 이러한 공정에 따르면, 유청배지에서 배양한 유산균을 갈락토올리고당 생산용 유청배지에 적용하여 별도의 정제과정 없이 연속적으로 갈락토올리고당을 생산하여 종래 제조 공정에 비해 생산 비용을 현저하게 감소시킬 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have sought to develop a method for producing galactooligosaccharide at low cost using a whey culture medium. As a result, it is possible to produce lactic acid bacteria in a whey culture medium for lactic acid bacteria culture; And a step of producing the galactooligosaccharide by applying the lactic acid bacterium to a whey culture medium for producing galactooligosaccharide. According to such a process, the lactic acid bacteria cultured in the whey culture medium can be applied to the whey culture medium for the production of galactooligosaccharide to produce the galactooligosaccharide continuously without further purification, thereby significantly reducing the production cost compared with the conventional production process Thereby confirming the completion of the present invention.

따라서 본 발명의 목적은 유청배지를 이용하여 종래 제조공정에 비해 간편하며, 생산비용을 현저하게 감소시킨 갈락토올리고당의 제조방법을 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing galactooligosaccharide which is simpler in comparison with the conventional production process using whey culture medium, and significantly reduces the production cost.

본 발명의 다른 목적은 유청배지를 이용하여 생산한 갈락토올리고당을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a galactooligosaccharide produced using a whey culture medium.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 유청배지를 이용한 갈락토올리고당의 제조방법을 제공한다:According to one aspect of the present invention, the present invention provides a method for preparing galactooligosaccharides using a whey culture comprising the steps of:

(a) 유산균 배양용 유청배지에서 유산균을 배양하는 단계; 및(a) culturing a lactic acid bacterium in a whey culture medium for culturing a lactic acid bacterium; And

(b) 상기 유산균을 갈락토올리고당 생산용 유청배지에 적용하여 갈락토올리고당을 생산하는 단계.(b) applying the lactic acid bacterium to a whey culture medium for producing galactooligosaccharide to produce galactooligosaccharide.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 10 내지 15 중량%의 유청분말 및 0.5 내지 2 중량%의 유기질소원을 포함하는 유산균 배양용 유청배지에서 유산균을 배양하는 단계; 및 (b) 상기 유산균을 20 내지 40 중량%의 유청분말을 포함하는 갈락토올리고당 생산용 유청배지에 적용하여 갈락토올리고당을 생산하는 단계를 포함하는 갈락토올리고당의 제조방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, there is provided a method for producing lactic acid bacteria, comprising the steps of: (a) culturing a lactic acid bacterium in a whey culture medium for culturing a lactic acid bacterium comprising 10 to 15 wt% of a whey powder and 0.5 to 2 wt% And (b) applying the lactic acid bacterium to a whey culture medium for producing galactooligosaccharide containing 20 to 40% by weight of a whey powder to produce a galactooligosaccharide.

본 발명자들은 유청배지를 이용하여 종래 제조 공정에 비해 소요 시간 및 생산 비용을 현저하게 감소시킨 갈락토올리고당의 제조방법을 개발하고자 노력하였다. 본 발명자들은 유산균 배양용 유청배지에서 유산균을 배양하여 유산균을 수득하고, 이를 갈락토올리고당 생산용 유청배지에 적용하여 갈락토올리고당을 생산하는 새로운 갈락토올리고당 제조방법을 도출하였다. 종래 갈락토올리고당 생산에 필요한 락타아제의 제조는 곰팡이 또는 효모에서 이루어졌는데, 곰팡이 또는 효모의 생체 내 유입을 방지하기 위해 최종 단계에서 곰팡이 또는 효모를 제거하고 락타아제를 정제하는 단계를 포함해야 했다. The present inventors have sought to develop a method for producing galactooligosaccharides that significantly reduces the time and cost of production compared to the conventional production process using whey media. The present inventors have cultivated lactic acid bacteria in a whey culture medium for lactic acid bacteria culture to obtain lactic acid bacteria and applied them to a whey culture medium for the production of galactooligosaccharide to produce a novel galacto-oligosaccharide producing method. Conventionally, lactate production required for the production of galactooligosaccharide was carried out in fungi or yeast. In order to prevent infestation of fungi or yeast in vivo, it was necessary to remove the fungus or yeast and purify lactase in the final step.

본 발명에서는 생체에 유익한 프로바이오틱스인 유산균에서 락타아제를 생산하기 때문에 별도의 정제과정 없이 갈락토올리고당의 생산에 이용할 수 있다. 따라서, 락타아제를 포함하는 유산균의 배양 및 갈락토올리고당 생산에 이르는 일련의 과정을 별도의 정제단계를 포함하지 않고 연속적으로 수행할 수 있어 시간 및 비용을 절감할 수 있다. In the present invention, since lactase is produced from a lactic acid bacterium which is a probiotic useful for living bodies, it can be used for the production of galactooligosaccharide without a separate purification process. Therefore, a series of processes from the cultivation of lactic acid bacteria containing lactase to the production of galactooligosaccharide can be carried out continuously without a separate purification step, thereby saving time and cost.

본 발명자들은 유산균 배양용 유청배지에서 유산균을 배양하는 단계; 및 상기 유산균을 갈락토올리고당 생산용 유청배지에 적용하여 갈락토올리고당을 생산하는 단계를 포함하는 신규한 갈락토올리고당 제조 공정을 구축하였으며, 이러한 공정에 따르면, 락타아제가 포함된 유산균을 유청배지에 적용하여 장내 유익세균의 증식인자인 갈락토올리고당을 생산함으로써 생체에 유익한 유산균 및 갈락토올리고당을 동시에 섭취할 수 있는 갈락토올리고당을 제공할 수 있음을 확인하였다.  The present inventors have found that culturing lactic acid bacteria in a whey culture medium for lactic acid bacteria culture; And a step of applying the lactic acid bacteria to a whey culture medium for producing galactooligosaccharide to produce a galacto-oligosaccharide. According to such a process, a lactic acid-containing lactic acid bacterium is applied to a whey culture medium It was confirmed that galactooligosaccharide, which is a growth factor of beneficial bacteria in the intestine, can be produced by simultaneously producing lactic acid bacteria and galactooligosaccharide which are beneficial to the living body.

본 발명의 방법을 각 단계별로 상세하게 설명하면 다음과 같다: The method of the present invention will be described in detail in each step as follows:

단계 (a): 유산균 배양용 Step (a): for culture of lactic acid bacteria 유청배지에서In whey medium 유산균 배양 Cultivation of lactic acid bacteria

본 발명에 따르면, 유산균 배양에 앞서 유산균 배양용 유청배지를 제조한다. According to the present invention, a whey culture medium for lactic acid bacteria culture is prepared prior to culture of lactic acid bacteria.

본 명세서에서 용어“유산균(lactic acid bacteria)”은 탄수화물 대사의 주산물로서 유산을 생성하는 박테리아 군을 의미한다. 본 발명에서의 유산균은 당업계에 공지된 유산균에서 선택하여 사용할 수 있고, 예를 들면 락토바실러스 파라카세이(Lactobacillus paracasei), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 콘푸수스(Lactobacillus confusus), 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 델브루키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 락티스(Lactococcus lactis), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) 또는 루코노스톡 메센테리오데스(Leuconostoc mesenteriodes)이고, 바람직하게는 락토바실러스 파라카세이, 락토바실러스 헬베티쿠스, 락토바실러스 아시도필러스 또는 락토바실러스 루테리이고, 보다 바람직하게는 락토바실러스 파라카세이이다.As used herein, the term " lactic acid bacteria " refers to a group of bacteria that produce lactic acid as a major product of carbohydrate metabolism. The lactic acid bacteria in the present invention can be selected from lactic acid bacteria known in the art, for example, Lactobacillus paracasei paracasei , Lactobacillus rhamnosus , Lactobacillus brevis , Lactobacillus < RTI ID = 0.0 > confusus , Lactobacillus reuteri , Lactobacillus < RTI ID = 0.0 > delbrueckii , Lactobacillus < RTI ID = 0.0 > acidophilus , Lactobacillus plantarum , Lactococcus lactis, lactis , Lactobacillus < RTI ID = 0.0 > helveticus or Leuconostoc mesenteriodes , preferably Lactobacillus paracasei, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus acidophilus or Lactobacillus lutei, more preferably Lactobacillus paracasei, to be.

본 발명에서 이용되는 유산균 배양용 유청배지는 탄소원, 질소원 및 유청성분을 포함한다. 본 발명의 유산균 배양용 배지에서 탄소원은 다양한 탄수화물이 이용될 수 있으며, 바람직하게는 글루코오스(포도당), 수크로오스(자당), 말토오스(맥아당), 프럭토오스(과당), 락토오스(유당), 자일로오스, 갈락토오스 또는 아라비노오스이고, 보다 바람직하게는 수크로오스, 프럭토오스, 글루코오스, 갈락토오스, 아라비노오스 또는 락토오스이며, 가장 바람직하게는 글루코오스이다. The whey culture medium for culturing a lactic acid bacteria used in the present invention includes a carbon source, a nitrogen source and a whey ingredient. In the culture medium for culturing a lactic acid bacteria of the present invention, various carbohydrates can be used as the carbon source. Preferably, the carbohydrate is selected from the group consisting of glucose (glucose), sucrose (sucrose), maltose (maltose), fructose (fructose), lactose And more preferably sucrose, fructose, glucose, galactose, arabinose or lactose, and most preferably glucose.

본 발명의 유산균 배양용 배지에서 질소원은 다양한 유기 질소원이 이용될 수 있으며, 바람직하게는 효모추출물(yeast extract), 소이톤(soytone), 펩톤(peptone), 쇠고기추출물(beef extract), 트립톤(tryptone) 또는 카시톤(casitone)이고, 보다 바람직하게는 효모추출물, 펩톤, 트립톤 또는 소이톤이며, 가장 바람직하게는 효모추출물이다. 질소원으로서 효모추출물이 이용되는 경우, 그 함량은 바람직하게는 0.3-3%, 보다 바람직하게는 0.5-2%, 가장 바람직하게는 0.75-1.2%이다.In the culture medium for cultivation of lactic acid bacteria of the present invention, a variety of organic nitrogen sources may be used as the nitrogen source, preferably yeast extract, soytone, peptone, beef extract, tryptone or casitone, more preferably yeast extract, peptone, tryptone or soytone, and most preferably yeast extract. When the yeast extract is used as the nitrogen source, its content is preferably 0.3-3%, more preferably 0.5-2%, and most preferably 0.75-1.2%.

상기 유산균 배양용 유청배지의 유청은 포유류로부터 나온 젖 성분이 엉겨서 응고된 뒤 남은 액체로, 액체 상태에서 멸균하여 그대로 사용하거나 동결건조 등의 방법으로 분말화한 상태로 사용할 수 있다. 유청은 동물에서 직접 채취하거나 상업적으로 판매하는 제품을 구입하여 사용할 수 있다. 이러한 유청은 우유, 산양유, 염소유, 낙타유로부터 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 이용되는 유청은 바람직하게는 분말유청이다. The whey of the whey culture medium for lactic acid bacteria cultivation may be used as a liquid remaining after coagulation of the milk component from the mammal, which is sterilized in a liquid state and used as it is or may be pulverized by freeze drying or the like. Whey can be purchased directly from animals or purchased commercially. Such whey may be, but is not limited to, milk, goat milk, goat milk, camel milk. The whey used in the present invention is preferably a powdered whey.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 유산균 배양용 유청배지는 분말유청에 증류수를 넣어 섞은 후 알칼레이즈(alcalase)를 첨가하여 항온수조에서 완전히 녹이고 효모추출물 및 구연산 암모늄염(ammonium citrate)를 첨가하여 멸균한다. According to a preferred embodiment of the present invention, the whey culture medium for lactic acid bacteria is prepared by mixing distilled water into powdered whey, adding alcalase, completely dissolving in a constant temperature water bath, adding yeast extract and ammonium citrate, do.

상기 유산균 배양용 유청배지에 첨가되는 분말유청은 5-20 중량%이고, 바람직하게는 5-15 중량%이며, 보다 바람직하게는 8-16 중량%이고, 가장 바람직하게는 9-12 중량%이다.  The powdery whey added to the whey culture medium for lactic acid bacteria culture is 5-20% by weight, preferably 5-15% by weight, more preferably 8-16% by weight, and most preferably 9-12% by weight .

상기 유산균 배양은 당업계에 공지된 다양한 방법을 통하여 실시할 수 있다. The lactic acid bacteria culture can be carried out through various methods known in the art.

유산균의 접종은 배양 조건하에서 유산균이 충분히 증식할 수 있도록 전배양된 유산균을 적당한 양으로 배양배지에 첨가함으로써 수행된다. 본 발명에서 유산균 전배양에 이용 가능한 배지는 유산균 균주의 배양에 이용되는 어떠한 배지도 포함하나, 바람직하게는 MRS(deMan Rogosa Sharpe) 액체배지, APT(All Purpose with Tween) 배지 또는 BHI(Brain Heart Infusion) 배지이며, 가장 바람직하게는 MRS 액체배지이다.The inoculation of the lactic acid bacteria is carried out by adding the lactic acid bacteria pre-cultured to the culture medium in an appropriate amount so that the lactic acid bacteria can sufficiently proliferate under the culture conditions. In the present invention, the culture medium which can be used for the lactic acid bacteria pre-culture includes any medium used for culturing the lactic acid bacteria strain, but preferably a culture medium such as MRS (deMan Rogosa Sharpe) liquid medium, APT (All Purpose with Tween) medium or BHI ) Medium, and most preferably it is an MRS liquid medium.

유산균 조효소액 제조를 위한 유산균 배양은 전배양된 유산균 배양액을 유산균 배양용 유청배지에 1-5%(v/v) 첨가하여 실시할 수 있다. 유산균의 배양은 당업계에 알려진 유산균 배양조건에 따라 실시할 수 있다. 이러한 과정은 당업자에 의해 선택되는 균주에 따라 용이하게 조정하여 사용할 수 있다(James et al., Biochemical Engineering, Prentice-Hall International Editions). 세포의 성장방식에 따라 현탁배양 또는 부착배양 할 수 있으며, 배양방법에 따라 회분식, 유가식 또는 연속배양식으로 실시할 수 있다. The cultivation of lactic acid bacteria for the production of lactic acid bacteria enzyme solution can be carried out by adding 1-5% (v / v) of the pre-cultured lactic acid bacteria culture to the lactic acid bacteria culture whey culture medium. The cultivation of the lactic acid bacterium can be carried out according to the culture conditions of the lactic acid bacteria known in the art. Such a process can be easily adjusted according to the strain selected by a person skilled in the art (James et al., Biochemical Engineering , Prentice-Hall International Editions). The cells can be suspended or adhered according to the cell growth method, and can be carried out in a batch, fed-batch or continuous-feeding manner depending on the culture method.

본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, MRS 액체배지에 유산균주를 접종하고 배양하여 활성을 키운 후, 상기 유산균 배양용 유청배지에 접종하여 배양한다. 본 발명에 있어서, 유산균 배양 온도는 바람직하게는 20-35℃이고, 보다 바람직하게는 25-32℃이며, 가장 바람직하게는 28-32℃이다. According to a preferred embodiment of the present invention, the activity of the lactic acid bacteria is inoculated into the MRS liquid medium and cultured to inoculate the lactic acid bacteria in the whey culture medium. In the present invention, the lactic acid bacteria culture temperature is preferably 20-35 캜, more preferably 25-32 캜, and most preferably 28-32 캜.

본 발명의 구체적인 일 실시 예를 참조하여, 상기 단계 (a)를 설명하면 다음과 같다: 유산균주를 MRS 액체배지 10 mL에 접종하여 30℃에서 18시간 동안 전배양하고, 유산균 배양용 유청배지 100 mL에 전배양액을 접종하여 30℃에서 18시간 동안 배양한다. The step (a) is as follows: The lactic acid bacteria are inoculated in 10 mL of the MRS liquid medium, pre-cultured at 30 DEG C for 18 hours, and cultured in a whey culture medium 100 for lactic acid bacteria cultivation mL, and cultured at 30 ° C for 18 hours.

단계 (b): 유산균을 이용하여 Step (b): Using lactic acid bacteria 갈락토올리고당을Galacto-oligosaccharide 생산 production

상기 유산균을 갈락토올리고당 생산용 유청배지에 적용하여 갈락토올리고당을 생산한다. The lactic acid bacteria are applied to a whey culture medium for producing galactooligosaccharide to produce galactooligosaccharide.

본 발명에 있어서, 갈락토올리고당은 유당에 락타아제를 작용시켜 생성된 올리고당의 총칭을 의미한다. 일 예로는 상기 갈락토올리고당은 일반식 Gal-(Gal)n-Glc(상기 일반식에서 Gal은 갈락토오스 잔기를 의미하고, Glc는 포도당 잔기를 의미하며, n은 1 내지 4의 정수를 의미한다)로 표현되는 당류일 수 있으며, 바람직하게는 상기 갈락토올리고당은 유당에 갈락토오스가 베타-1,4 결합된 4’-갈락토실 락토오스, 4’-갈락토실 락토오스에 갈락토오스가 베타-1,4 결합된 4당류 내지 6당류 및 전이 2당으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.In the present invention, galactooligosaccharide means a generic term of oligosaccharide produced by reacting lactase with lactose. In one embodiment, the galactooligosaccharide is represented by the general formula Gal- (Gal) n -Glc (wherein Gal represents galactose residue, Glc represents glucose residue, and n represents an integer of 1 to 4) Preferably, the galactooligosaccharide is selected from the group consisting of 4'-galactosyllactose in which galactose is linked to beta-1,4 bonds to lactose, and beta-1,4-linkage in which galactose is bonded to 4'- And at least one member selected from the group consisting of 4-saccharides to 6-saccharides and transition 2-sugars.

상기 4’-갈락토실 락토스는 라피노스나 락츄로스에 비해 비피도박테리움 알도레센티스(Bifidobacterium aldolescentis), 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum) 또는 비피도박테리움 브레브(Bifidobacterium breve) 등의 비피도박테리움균만에 의해 이용이 가능하고, 다른 장내 유해균들은 거의 이용할 수 없어서, 장내 유산균 균형을 유지하는데 도움이 되는 이점이 있는 것으로 보고 되어 있으며(Ohtsuka K. et al., Bifidus Vol 2 pp. 143-149(1989)), 철의 생체이용률을 향상시킨다(D. Perez-Conesa et al., Food Science and Technology International, Vol. 13, pp. 69-77(2007)). 또한, 충치의 원인균인 스트랩토코커스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 등의 세균에 의해 이용되지 않고 불용성 글루칸(glucan)도 생성되지 않아서 저충치성을 특징으로 갖는 장점이 있으며(S. Hata. et al., Oral Microbiology and Immunology , Vol 16 pp. 57-62(2001)), 모유의 대표적인 올리고당인 4’-갈락토실 락토오스는 모유의 대사증진 기능 재현을 위하여 유아용 분유의 구성 성분으로 그 사용이 필수적이다.The 4'-galactosyl lactose BP gambling compared to raffinose or rakchyuroseu Te Solarium Al Dore sentiseu (Bifidobacterium aldolescentis), Bifidobacterium Bifidobacterium bonus (Bifidobacterium bifidum ) or Bifidobacterium ( Bifidobacterium < / RTI > breve) are available only by Bifidobacterium bacteria, etc., and other intestinal harmful bacteria are not able to use almost, is reported to be an advantage to help maintain the balance of intestinal lactic acid bacteria and (Ohtsuka K. et al., Bifidus Vol 2 pp. 143-149 (1989)) and improve the bioavailability of iron (D. Perez-Conesa et al., Food Science and Technology International , Vol. 13, pp. 69-77 (2007)). In addition, Streptococcus mutans , a causative organism of cavity, mutans and the like, and insoluble glucan is not produced, which is advantageous in that it is characterized by low cavities (S. Hata. et al., Oral Microbiology and Immunology , Vol 16 pp. 57-62 (2001)), 4 ' -galactosyllactose, a representative oligosaccharide of breast milk, is essential as a constituent of infant formula to reproduce the metabolic enhancement function of breast milk.

본 발명에서 이용되는 갈락토올리고당 생산용 유청배지에 첨가되는 분말유청은 20-45 중량%이고, 바람직하게는 25-40 중량%이며, 보다 바람직하게는 30-40 중량%이고, 가장 바람직하게는 30-35 중량%이다.The powdery whey added to the whey medium for production of galactooligosaccharide used in the present invention is 20-45 wt%, preferably 25-40 wt%, more preferably 30-40 wt%, and most preferably, 30-35% by weight.

본 발명에 있어서, 상기 갈락토올리고당를 생산하는 단계 (b)는 효소가 실활되지 않는 온도 및 배양시간 범위 내에서 수행할 수 있으며, 바람직하게는 상기 단계 (b)는 사용되는 효소의 배양시간 및 온도 범위에서 수행될 수 있다. 상기 단계 (b)는 바람직하게는 2-8시간, 보다 바람직하게는 3-6시간, 가장 바람직하게는 4-5시간 동안 수행할 수 있다. 또한, 상기 단계 (b)는 바람직하게는 20-40℃, 보다 바람직하게는 25-35℃, 가장 바람직하게는 29-32℃에서 수행할 수 있다.In the present invention, the step (b) of producing the galactooligosaccharide can be carried out within a temperature and a culture time range at which the enzyme is not inactivated. Preferably, the step (b) Lt; / RTI > The step (b) may be carried out preferably for 2-8 hours, more preferably 3-6 hours, most preferably 4-5 hours. The step (b) may be carried out at a temperature of preferably 20 to 40 캜, more preferably 25 to 35 캜, and most preferably 29 to 32 캜.

본 발명의 바람직한 구현 예에 따르면, 상기 단계 (a) 및 (b) 사이에 단계 (a)에서 수득한 유산균 배양액으로부터 락타아제가 포함된 유산균 조효소액을 얻는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다. 상세하게는, 배양액 중의 유산균체를 회수하고 배양배지를 분리하기 위해 원심분리 또는 여과과정을 거칠 수 있으며 이러한 단계는 당업자의 필요에 따라 수행할 수 있다. 수득한 유산균체는 통상적인 방법에 따라 냉동하거나 냉동건조 하여 그 활성을 잃지 않도록 보존할 수 있다. 예를 들어 글리세롤 성분을 포함하여 영하 80℃에 보관하거나 멸균된 10% 탈지유에 현탁하여 동결건조 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 미생물은 당업계에 공지된 통상적인 물리화학적 돌연변이 방법 등에 의해 이와 동등한 활성을 가지거나 또는 이보다 우수한 활성을 가지도록 개선 또는 개량될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, a step of obtaining a lactic acid bacteria-containing enzyme solution containing a lactase from the culture medium of lactic acid bacteria obtained in step (a) may be further included between steps (a) and (b). In detail, the lactic acid bacteria in the culture broth can be recovered and subjected to centrifugation or filtration to separate the culture medium, and these steps can be carried out according to the needs of a person skilled in the art. The obtained lactic acid bacterium can be preserved by freezing or freeze-drying according to a conventional method so as not to lose its activity. For example, it may be stored at -80 ° C, including glycerol, or lyophilized in sterile 10% skimmed milk. In addition, the microorganism according to the present invention can be improved or improved so as to have an activity equivalent to or higher than that by a conventional physicochemical mutation method or the like known in the art.

본 발명에서 이용되는 유산균 조효소액은 상기 유산균 배양액을 원심분리하여 수득한 유산균체를 파쇄하여 얻은 용액이다. The lactic acid bacterial enzyme solution used in the present invention is a solution obtained by crushing the lactic acid bacteria obtained by centrifuging the culture solution of the lactic acid bacteria.

본 발명에 따르면, 상기 유산균 조효소액은 락타아제를 포함한다. 상기 락타아제는 베타-갈락토사이드 결합을 가수분해하는 효소로서, 베타-갈락토시다아제(β-galactosidase)라고도 한다.According to the present invention, the lactic acid bacteria enzyme solution includes lactase. The lactase is an enzyme that hydrolyzes the beta-galactoside bond and is also referred to as beta-galactosidase.

본 발명에 있어서, 락타아제는 베타-갈락토사이드 결합을 가진 유당을 기질로 하여 갈락토오스와 글루코오스로 가수분해하는 반응을 하는 동시에 유당에 갈락토오스를 전이시켜 갈락토올리고당 생성반응을 동시에 수행한다. 또한, 락타아제는 유당 기질로부터 갈락토오스 잔기를 포함하는 갈락토오스 효소 중간 생성물을 생성하고, 갈락토오스 효소 중간 생성물의 갈락토오스 잔기를 수용하는 물질(갈락토오스 수용체)에 따라서 다른 생성결과물 즉, 다른 종류의 갈락토올리고당이 생성되고, 반응이 계속 진행됨에 따라 생성된 갈락토올리고당을 포함한 반응 결과물이 다시 분해 및 재결합을 계속하여 다양한 결과물이 생성된다. In the present invention, the lactase reacts with lactose having a beta-galactoside bond as a substrate to hydrolyze it with galactose and glucose, and at the same time, conducts galactooligosaccharide formation reaction by transferring galactose to lactose. The lactase also produces a galactose enzyme intermediate product containing a galactose residue from a lactose substrate and produces a different product (i.e., a different type of galactooligosaccharide) depending on the substance (galactose receptor) that contains the galactose residue of the galactose enzyme intermediate As the reaction proceeds, the reaction product including the resulting galactooligosaccharide is further decomposed and recombined to produce various products.

본 발명에서 이용되는 유산균 조효소액은 고정화용 담체(carrier)에 고정화(immobilization) 될 수 있다. 바람직하게는, 유산균 조효소액의 교정화용 담체는 셀룰로오스(cellulose), 덱스트란(dextran), 아가로오스(agarose), 폴리아크릴아미드(polyacrylamide), 알긴산소다(sodium alginate), 세라믹(ceramic), 슬래그(slag), 또는 플라스틱(plastics)이고, 보다 바람직하게는 셀룰로오스, 덱스트란, 아가로오스, 알긴산소다, 세라믹이며, 가장 바람직하게는 알긴산소다이다. The lactic acid bacteria enzyme solution used in the present invention may be immobilized on a carrier for immobilization. Preferably, the carrier for calibrating the lactic acid bacteria enzyme solution is selected from the group consisting of cellulose, dextran, agarose, polyacrylamide, sodium alginate, ceramic, slag, slag or plastics, more preferably cellulose, dextran, agarose, sodium alginate, ceramic, and most preferably sodium alginate.

본 발명에 있어서, 유산균 조효소액 고정화에 사용되는 알긴산소다는 바람직하게는 0.5-3.0 중량%이고, 보다 바람직하게는 1.0-2.0 중량%이며, 가장 바람직하게는 1.3-1.6 중량%이다.In the present invention, the soda alginate used for immobilizing the lactic acid bacteria enzyme solution is preferably 0.5-3.0 wt%, more preferably 1.0-2.0 wt%, and most preferably 1.3-1.6 wt%.

본 발명의 유산균 조효소액 고정화 방법은 담체결합법으로 당업계에 알려진 다양한 방법을 이용할 수 있고, 예를 들면 공유결합, 이온결합, 물리적 흡착 또는 생화학적 결합이 있다. The method of immobilizing the lactic acid bacteria crude enzyme solution of the present invention can be carried out by various methods known in the art, such as covalent bonding, ionic bonding, physical adsorption or biochemical bonding.

본 발명에 있어서, 상기 유산균 조효소액을 제조하는 단계는 효소가 실활되지 않는 pH 범위 내에서 수행할 수 있으며, 바람직하게는 사용되는 효소의 최적 pH 범위에서 수행될 수 있다. 상기 단계는 바람직하게는 pH 6-8, 보다 바람직하게는 pH 6.0-7.5, 가장 바람직하게는 pH 6.5-7.0에서 수행할 수 있다. In the present invention, the step of preparing the lactic acid bacteria enzyme solution may be carried out within a pH range at which the enzyme is not inactivated, preferably at an optimal pH range of the enzyme to be used. This step is preferably carried out at pH 6-8, more preferably at pH 6.0-7.5, most preferably at pH 6.5-7.0.

본 발명의 구체적인 일 실시 예를 참조하여, 상기 단계를 설명하면 다음과 같다: 유산균 배양액을 원심분리하여 수득한 침전균체(pellet)에 증류수 20 mL을 첨가하여 현탁한 후 라이소자임(mg/mL)을 처리하고 37℃에서 1시간 동안 정치시킨다. 그 다음, 초음파분쇄기로 현탁액을 파쇄하여 유산균 조효소액을 얻는다. 유산균 조효소액을 알긴산소다와 혼합한 후 2% 염화칼슘 용액에 1방울씩 떨어뜨려 효소를 고정화한다. 고정화시킨 유산균 조효소액은 원심분리하여 상등액을 제거하고 세척용액(예컨대, 인산염용액)으로 세척한 후 냉장고에 보관한다. The above steps will be described with reference to a specific embodiment of the present invention. The following steps are as follows: Suspension pellets obtained by centrifuging the culture broth of lactic acid bacteria are suspended in 20 mL of distilled water, and then lysozyme (mg / mL) Lt; RTI ID = 0.0 > 37 C < / RTI > Then, the suspension is disrupted with an ultrasonic pulverizer to obtain a lactic acid bacteria enzyme solution. The lactic acid bacteria enzyme solution is mixed with sodium alginate, and the enzyme is immobilized by dropping 1 drop in 2% calcium chloride solution. The immobilized lactic acid bacteria enzyme solution is centrifuged to remove supernatant, washed with a washing solution (for example, phosphate solution), and stored in a refrigerator.

본 발명에 따르면, 유청배지에서 고정화된 유산균 조효소액을 이용하여 갈락토올리고당을 생산하면 최대 15.4%의 수율로 갈락토올리고당을 수득할 수 있다. According to the present invention, when galactooligosaccharide is produced using the immobilized lactic acid bacteria enzyme solution in the whey culture, galactooligosaccharide can be obtained at a yield of 15.4% at the maximum.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 본 발명의 방법에 의해 제조된 갈락토올리고당을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a galactooligosaccharide prepared by the above-described method of the present invention.

본 발명에 있어서, 상기 제조방법에 따라 제조된 갈락토올리고당을 함유하는 유산균 음료 조성물이 제공된다.In the present invention, there is provided a lactic acid bacterium beverage composition containing galactooligosaccharide produced by the above production method.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다: The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 유청배지를 이용한 갈락토올리고당의 신규한 제조방법을 제공한다.(a) The present invention provides a novel method for producing galactooligosaccharides using whey culture medium.

(b) 본 발명에 따르면, 프로바이오틱스와 동시에 섭취할 수 있는 갈락토올리고당을 제공할 수 있다. (b) According to the present invention, it is possible to provide galactooligosaccharides which can be ingested concurrently with probiotics.

(c) 본 발명에 따르면, 종래 제조 공정에 비해 갈락토올리고당의 생산 비용을 현저하게 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.(c) According to the present invention, there is an advantage that the production cost of galactooligosaccharide can be remarkably reduced compared with the conventional production process.

도 1은 유청분말 배지의 제조 방법을 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 2는 유리된 o-Nitrophenol의 양을 표준 곡선으로 나타낸 그래프이다.
도 3은 소혈청알부민(bovine serum albumin)을 단백질 표준용액으로 하여 단백질 정량 표준 곡선을 나타낸 그래프이다.
도 4는 락타아제(lactase)의 고정화 방법을 도식적으로 나타낸 그림이다.
도 5는 유청분말배지(RWP) 또는 유산균배지(MRS)에서 L. paracasei FBT314 배양시 측정한 흡광도 결과를 나타낸 그래프이다.
◆ : 10% RWP, ● : 15% RWP, □ : MRS(control)
도 6은 유청분말배지 또는 유산균배지에서 배양한 L. paracasei FBT314 을 MRS 고체배지에 도말하여 배양한 후 콜로니(colony)를 계수한 결과를 나타낸 그래프이다.
◆ : 10% RWP, ● : 15% RWP, □ : MRS(control)
도 7은 유청분말배지에 포함되는 질소원에 따른 L. paracasei FBT314의 생육 변화를 나타낸 그래프이다.
□ : 효모추출물, * : 소이톤, ◇ : 쇠고기 추출물, ○ : 맥아 추출물
도 8은 유청분말배지에 포함되는 효모 추출물의 농도에 따른 L. paracasei FBT314의 생육 변화를 나타낸 그래프이다.
▲ : 0%, □ : 0.5%, : 1%, × : 1.5%, △ : 2%
도 9는 분말유청배지에서 배양한 유산균의 침전균체(pellet) 또는 상등액에서 lactic acid bacteria(LAB) 락타아제의 활성을 나타낸 그래프이다.
도 10은 L. paracasei FBT314 유래 락타아제를 이용한 갈락토올리고당 생산에 있어 유청분말 농도에 따른 갈락토올리고당의 생산 변화를 나타낸 그래프이다.
도 11은 L. paracasei FBT314 유래 락타아제를 이용한 갈락토올리고당 생산에 있어 온도에 따른 갈락토올리고당의 생산 변화를 나타낸 그래프이다.
도 12는 L. paracasei FBT314 유래 락타아제를 이용한 갈락토올리고당 생산에 있어 반응시간에 따른 갈락토올리고당의 생산 변화를 나타낸 그래프이다.
도 13은 분말유청배지에 L. paracasei FBT314 유래 락타아제를 첨가하여 배양한 시료에서 갈락토올리고탕의 유무를 박층 크로마토그래피(thin layer chromatography, TLC)를 통해 확인한 그림이다.
1. 글루코오스, 2. 갈락토오스, 3. 락토오스, 4. 갈락토올리고당
5. 샘플(1/2), 6. 샘플(1/4), 7. 샘플(1/8), 8. 샘플(1/16)
도 14는 갈락토올리고당을 정량적으로 분석하기 위해 HPLC를 수행한 결과를 나타낸 그림이다.
도 15는 고정화 효소로 생산한 갈락토올리고당을 HPLC를 이용하여 정량 분석한 결과를 나타낸 그림이다.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a method for producing a whey powder medium. FIG.
Fig. 2 is a graph showing the amount of liberated o- nitrophenol as a standard curve.
FIG. 3 is a graph showing a standard curve of protein quantitation using bovine serum albumin as a protein standard solution.
4 is a diagram schematically showing a method of immobilizing lactase.
FIG. 5 is a graph showing the absorbance of L. paracasei FBT314 cultured in whey powder medium (RWP) or lactic acid bacteria medium (MRS).
◆: 10% RWP, ●: 15% RWP, □: MRS (control)
FIG. 6 is a graph showing the results of counting colonies after culturing L. paracasei FBT314 cultured in whey powdery medium or lactic acid bacteria medium on a MRS solid medium.
◆: 10% RWP, ●: 15% RWP, □: MRS (control)
7 is a graph showing changes in the growth of L. paracasei FBT314 according to the nitrogen source contained in the whey powder medium.
□: Yeast extract, *: Soiton, ◇: Beef extract, ○: Malt extract
8 is a graph showing changes in the growth of L. paracasei FBT314 according to the concentration of yeast extract contained in the whey powder medium.
?: 0%,?: 0.5%, 1%, X: 1.5%,?: 2%
9 is a graph showing the activity of lactic acid bacteria (LAB) lactase in precipitated pellets or supernatants of lactic acid bacteria cultured in powdered whey culture.
10 is a graph showing changes in the production of galactooligosaccharide according to the concentration of whey powder in the production of galactooligosaccharides using lactase derived from L. paracasei FBT314.
11 is a graph showing changes in the production of galacto-oligosaccharides according to temperature in the production of galactooligosaccharides using lactase derived from L. paracasei FBT314.
12 is a graph showing changes in the production of galactooligosaccharide according to the reaction time in the production of galactooligosaccharides using lactase derived from L. paracasei FBT314.
FIG. 13 is a photograph showing the presence or absence of galactooligosaccharide by thin layer chromatography (TLC) in a sample cultured by adding lactase derived from L. paracasei FBT314 to powdery whey culture medium.
1. Glucose, 2. Galactose, 3. Lactose, 4. Galactooligosaccharide
5. Sample (1/2), 6. Sample (1/4), 7. Sample (1/8), 8. Sample (1/16)
14 is a graph showing the results of performing HPLC for quantitative analysis of galactooligosaccharide.
15 is a graph showing the results of quantitative analysis of galactooligosaccharide produced by an immobilized enzyme using HPLC.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예Example

본 명세서 전체에 걸쳐, 특정 물질의 농도를 나타내기 위하여 사용되는 “%“는 별도의 언급이 없는 경우, 고체/고체는 (중량/중량) %, 고체/액체는 (중량/부피) %, 그리고 액체/액체는 (부피/부피) %이다.Throughout this specification, "%" used to denote the concentration of a particular substance is intended to include solids / solids (wt / wt), solid / liquid (wt / The liquid / liquid is (vol / vol)%.

실험 재료Experimental material

재료 및 배지Materials and badges

본 발명에 사용한 유청분말(whey powder)은 국내에서 가공 치즈용 체다 치즈 제조 시에 얻어지는 것으로 (주)삼익유가공에서 제공받았다. 유청배지는 2가지의 조건으로 유산균 배양용 배지와 갈락토올리고당 생산용 배지로 조성을 달리하여 사용하였다. 유산균 배양용 배지의 조성은 유당을 1.75%로 조정하여 사용하였으며, 첨가제로는 효모추출물(yeast extract, BD, 미국) 및 구연산암모늄염(ammonium citrate, Shinyo pure chemicals, 일본)를 사용하였다. 제조 방법과 도 1 및 표 3과 같다. 갈락토올리고당 생산용 유청배지의 조성은 유당을 30%로 조정하여 90℃에서 20분간 살균하여 사용하였으며 조성은 표 4와 같다. MRS 배지는 BD사(미국) 제품을 일반 시약은 Sigma사(미국) 제품을 각각 구입하여 사용하였다.The whey powder used in the present invention was obtained in the manufacture of cheddar cheese for processed cheese in Korea and supplied by Samky Oil Co., Ltd. The whey medium was used in two different conditions: a medium for lactic acid bacteria culture and a medium for the production of galactooligosaccharide. Yeast extract (yeast extract, BD, USA) and ammonium citrate (Shinyo pure chemicals, Japan) were used as additives for lactic acid bacteria culture medium. The lactose was adjusted to 1.75%. The manufacturing method is shown in FIG. 1 and Table 3. The composition of the whey medium for the production of galactooligosaccharide was sterilized at 90 ° C for 20 minutes by adjusting the lactose to 30% and the composition was as shown in Table 4. The MRS medium was purchased from BD Company (USA), and the standard reagent was purchased from Sigma (USA).

유산균의 성장을 위한 배지의 구성Composition of medium for growth of lactic acid bacteria 분말 유청Powder whey 25 g25 g 알칼레이즈Alcalade 0.1 g0.1 g 효모추출물Yeast extract 10 g10 g 구연산 암모늄염Citric acid ammonium salt 2 g2 g 증류수 (총)Distilled water (total) 1 L1 L

분말 유청: Samik Dairy company(덴마크), 알칼레이즈: Novozyme(덴마크)Powdered Whey: Samik Dairy company (Denmark), Alcalade: Novozyme (Denmark)

갈락토올리고당 생산을 위한 반응액의 조성Composition of reaction solution for the production of galactooligosaccharide 분말 유청Powder whey 430 g430 g 소듐 아자이드(NaN3)Sodium azide (NaN 3 ) 0.5 g0.5 g 증류수 (총)Distilled water (total) 1 L1 L

공시 균주 및 효소Disclosed strains and enzymes

락타아제 활성을 가진 미생물은 락토오스를 이용할 수 있고, 갈락토올리고당을 합성할 수 있는 기능도 함께 가지고 있다고 판단하여 유일한 탄소원으로 유당을 자화하여 증식할 수 있는 유당이용 유산균을 일차로 선별하였다. 선별한 유산균으로는 시판 요구르트에서 분리한 균주인 Lactobacillus paracasei FBT314, Lactobacillus helveticus FBT1 및 본 발명자들의 보유 균주인 Lactobacillus acidophilus KCCM32820, Lactococcus lactis ATCC11454, Lactobacillus rhamnosus KCCM32405, Lactobacillus brevis KCCM11904, Lactobacillus confusus KCCM40015, Lactobacillus reuteri ATCC23272, Lactobacillus delbrueckii KCCM35468, Lactobacillus plantarum KCCM12116, Leuconostoc mesenteriodes KCCM11324 및 Weissella kimchii KCCM41287 등 총 12주의 공시유산균주로 실험을 진행하였다. 12주의 공시유산균은 조성을 변형시킨 MRS(BD, USA)배지에서 2회 계대하여 활성을 키운 후 유산균 배양용 유청배지를 이용하여 1회 계대 하여 사용하였다. The microorganisms having lactase activity were able to utilize lactose and also had a function of synthesizing galacto-oligosaccharides. Therefore, lactose-utilizing lactic acid bacteria capable of proliferating lactose as a sole carbon source were firstly selected. As the selected lactic acid bacteria, Lactobacillus strain isolated from commercially available yogurt paracasei FBT314, Lactobacillus helveticus FBT1 and Lactobacillus acidophilus KCCM32820, which are the strains of the present inventors, Lactococcus lactis ATCC11454, Lactobacillus rhamnosus KCCM32405 , Lactobacillus brevis KCCM11904 , Lactobacillus confusus KCCM40015 , Lactobacillus reuteri ATCC23272 , Lactobacillus delbrueckii KCCM35468 , Lactobacillus plantarum KCCM12116 , Leuconostoc mesenteriodes KCCM 11324 and Weissella kimchii KCCM41287 and 12 weeks old lactic acid bacteria. 12 weeks. Lactic acid bacteria were cultured for two times in MRS (BD, USA) modified medium, and then used for 1 time using lactic acid bacteria culture whey culture medium.

유산균용 For lactic acid bacteria 유청배지Whey medium 제조에 있어  In manufacturing 유청분말Whey powder 농도의 영향 Effect of Concentration

유청분말이 중량비로 10% 및 15% 첨가된 액체배지를 제조하고 대조구는 MRS(BD, USA) 액체배지를 사용하였다. 유산균을 접종한 다음 37℃에서 60시간 동안 배양하면서 균의 성장은 분광광도계(Spectrophotometer, Thermo Scientific, 미국)로 650 nm에서 흡광도를 측정하였다.A liquid medium containing 10% and 15% by weight of whey powder was prepared, and a control medium was MRS (BD, USA) liquid medium. Lactobacillus was inoculated and incubated at 37 ° C for 60 hours. The growth of the bacteria was measured at 650 nm using a spectrophotometer (Thermo Scientific, USA).

유산균용 For lactic acid bacteria 유청배지에서In whey medium 유산균의 증식 및  Proliferation of lactic acid bacteria and 생균수Viable cell count 측정 Measure

환원유청분말배지(RWP) 및 MRS 액체배지를 제조하여 유산균을 접종한 다음 37℃에서 60시간 동안 배양하면서 시간별로 일정량을 취하여 MRS 고체배지에 도말하여 37℃에 60시간 배양하여 고체 배지 상에 자란 전형적인 콜로니의 수를 계수하였다.Reduced Whey Powder Medium (RWP) and MRS Liquid Medium were prepared and inoculated with lactic acid bacteria, cultured at 37 ° C for 60 hours, plated on MRS solid medium, incubated at 37 ° C for 60 hours and grown on solid medium The number of typical colonies was counted.

유산균용 For lactic acid bacteria 유청배지Whey medium 제조에 있어 유기질소원의 영향 Effect of organic matter on manufacturing

분말유청배지를 기본 배지로 하여 다양한 질소원에 따른 미생물의 증식을 검토하기 위하여 효모추출물(yeast extract, BD, USA), 소이톤(soytone, BD, USA), 쇠고기 추출물(beef extract, BD, USA), 맥아 추출물(malt extract, BD, USA)을 각각 1% 첨가하여 배지를 제조하고 유산균을 접종한 다음 60시간까지 균체의 증식을 650 nm에서 흡광도로 표시하였다.(Yeast extract, BD, USA), soytone (BD, USA), beef extract (BD, USA) were used to investigate the growth of microorganisms according to various nitrogen source. , And malt extract (BD, USA) were added to the culture medium, and the culture broth was inoculated with the culture medium. Then, the growth of the cells was indicated by absorbance at 650 nm for 60 hours.

유산균용 For lactic acid bacteria 유청배지Whey medium 제조에 있어 효모 추출물의 영향 Effect of Yeast Extract on Manufacturing

분말유청배지에 결핍된 유기질소원으로 효모 추출물을 사용하여, 첨가량을 0, 0.5, 1, 1.5 및 2% 조건으로 하여 균체 증식 정도를 분광광도계를 이용하여 650 nm에서 흡광도를 측정하였다.Absorbance was measured at 650 nm using a spectrophotometer with the amount of yeast extract added at 0, 0.5, 1, 1.5, and 2% as the organic wastes lacking in whey powder.

유산균의 락타아제 효소 활성 확인Identification of lactase enzyme activity of lactic acid bacteria

12종의 유산균을 MRS 배지에서 배양한 후 1 mL씩 취하여 원심분리기(Vision, Korea)로 원심분리(2000×g, 20분)하였다. 상등액은 따로 취하고 펠렛(pellet)에 saline(0.85% NaCl)을 1 mL 넣어 재현탁하였다. 원심분리 한 다음 침전된 균체에 saline을 1 mL 넣은 후 현탁하였다. 멸균시험관에 ONPG disc(Sigma, USA)와 saline을 0.1 mL 넣고 상기와 같이 미리 제조해 둔 상등액, 균체 현탁액을 0.1 mL씩 넣고 충분히 진탕한 후 30℃로 배양하면서 발색 유무를 확인하였다. 효소활성은 Nguyen 등(1999)의 방법을 약간 변형하여 o-Nitrophenyl-β-D-galactopyranoside(ONPG, Sigma)로부터 유리되는 o-Nitrophenol(Sigma, USA)의 양을 측정하였다. 효소액 0.5 mL 및 100 mM 인산염 완충액(pH 7.0)을 1.4 mL 빈 시험관에 넣고 혼합한 다음 20 mM ONPG 용액 0.1 mL를 재빨리 가하여 혼합한 후 30℃ 항온수조에서 10분간 반응시켰다. 10분 후 0.2 M Na2CO3 용액 0.2 mL을 가하여 반응을 중지시킨 다음 405 nm에서 흡광도를 측정하였다. 효소 1 U는 반응시간 분당 ONPG로부터 생성되는 o-Nitrophenol 의 μmole 수로 정의하였다. 효소단위는 유리된 o-Nitrophenol의 양을 미리 작성한 표준 곡선으로부터 산출 표시하였다(도 2).Twelve kinds of lactic acid bacteria were cultured in MRS medium and then 1 mL of each was taken and centrifuged (2000 × g, 20 minutes) with a centrifuge (Vision, Korea). The supernatant was taken separately and resuspended in 1 mL of saline (0.85% NaCl) in pellet. After centrifugation, 1 mL of saline was added to the precipitated cells and suspended. Add 0.1 mL of ONPG disc (Sigma, USA) and 0.1 mL of saline to the sterilized test tube, add 0.1 mL of the supernatant and cell suspension prepared as described above, shake thoroughly, and incubate at 30 ° C. The enzyme activity was measured by measuring the amount of o-nitrophenol (Sigma, USA) liberated from o-Nitrophenyl-β-D-galactopyranoside (ONPG, Sigma) by modifying the method of Nguyen et al. 0.5 mL of enzyme solution and 100 mM phosphate buffer solution (pH 7.0) were mixed in a 1.4 mL empty test tube and mixed with 0.1 mL of 20 mM ONPG solution. The mixture was reacted for 10 minutes in a constant temperature water bath at 30 ° C. After 10 minutes, 0.2 mL of 0.2 M Na 2 CO 3 solution was added to stop the reaction, and the absorbance at 405 nm was measured. Enzyme 1 U was defined as the number of micromoles of o-nitrophenol produced from ONPG per reaction time. The amount of o-nitrophenol liberated from the enzyme unit was calculated from a standard curve prepared in advance (Fig. 2).

유산균주를Lactic acid bacteria 이용한  Used 조효소액의Crude enzyme solution 제조 Produce

유산균주를 MRS 액체배지 10 mL에 접종하여 30℃에서 18시간 동안 배양하여 활성을 키운 후 액상 분말유청배지 100 mL에 접종하여 30℃에서 18시간 동안 배양하였다. 유산균 배양액을 2000×g에서 20분간 원심분리하여 상등액은 버리고 펠렛에 증류수로 현탁하여 다시 동일 조건으로 원심분리 하였다. 상등액은 버리고 펠렛에 증류수 20 mL를 첨가하고 라이소자임을 1 mg/mL 되게 첨가한 후 37℃에서 1시간 배양하였다. 이 균체액을 초음파분쇄기(Sonics, 미국)를 이용하여 세포를 파쇄하였다. 이를 조효소액으로 하여 무균적으로 100 mM 인산염 버퍼(pH 7.0)을 1.4 mL 넣고 조효소액 500 μL와 20 mM ONPG 스톡 솔루션을 100 μL 첨가하여 30℃에서 10분간 반응시킨 다음 0.2 M Na2CO3 200 μL를 처리하여 효소반응을 정지 후 분광광도계를 이용하여 405 nm로 흡광도를 측정하였다.Lactic acid bacteria were inoculated in 10 mL of MRS liquid medium and incubated at 30 ° C. for 18 hours. The cells were inoculated into 100 mL of liquid powdery whey culture medium and cultured at 30 ° C. for 18 hours. The culture broth of lactic acid bacteria was centrifuged at 2000 × g for 20 minutes, the supernatant was discarded, suspended in pellet in distilled water, and centrifuged under the same conditions. The supernatant was discarded, 20 mL of distilled water was added to the pellet, 1 mg / mL of lysozyme was added, and the mixture was incubated at 37 ° C for 1 hour. The cells were disrupted using an ultrasonic disintegrator (Sonics, USA). Add 1.4 μL of 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) aseptically to the aseptic solution, add 100 μL of the crude enzyme solution and 100 μL of 20 mM ONPG stock solution, incubate at 30 ° C for 10 minutes, add 0.2 M Na 2 CO 3 After 200 μL of the reaction was stopped, the absorbance was measured at 405 nm using a spectrophotometer.

락타아제 활성에 대한 온도의 영향Effect of temperature on lactase activity

pH 7.0의 100 mM 인산염 버퍼를 유산균 유래 조효소액과 혼합하여 20, 25, 30, 35 및 40℃ 조건으로 ONPG를 10분간 반응을 하고, 0.2 M Na2CO3 용액 0.2 mL을 가하여 반응을 중지시켜 405 nm에서 흡광도를 측정하였다.to a 100 mM phosphate buffer, pH 7.0 mixed and the resulting lactic acid crude enzyme solution and the 20, 25, 30, 35 and 10 minutes of reaction the ONPG in 40 ℃ condition, to stop a 0.2 M Na 2 CO 3 solution, the reaction was added to 0.2 mL Absorbance was measured at 405 nm.

락타아제 활성에 대한 For lactase activity pHpH 의 영향Influence of

100 mM 인산염 버퍼의 pH를 6.0, 6.5, 7.0 및 7.5으로 조정하고 유산균 유래 조효소액과 혼합하여 ONPG를 10분간 반응을 하였고, 0.2 M Na2CO3 용액 0.2 mL을 가하여 반응을 중지시켜 405 nm에서 흡광도를 측정하였다.The pH of the 100 mM phosphate buffer was adjusted to 6.0, 6.5, 7.0, and 7.5, and the mixture was mixed with lactic acid bacteria-derived crude enzyme solution, and ONPG was reacted for 10 minutes. 0.2 mL of 0.2 M Na 2 CO 3 solution was added to stop the reaction, Absorbance was measured.

조효소액의Crude enzyme solution 단백질 정량 Protein quantification

유산균 유래의 조효소액 농도는 Bradford 방법(1976)에 의하여 Bio-Rad protein assay kit(Bio-Rad)를 사용하여 측정하였다. 단백질 표준용액으로는 소 혈청 알부민(Bio-Rad)를 사용하였으며 분광광도계를 이용하여 595 nm로 흡광도를 측정하였다(도 3).The concentration of crude enzyme derived from lactic acid bacteria was measured using the Bio-Rad protein assay kit (Bio-Rad) by Bradford method (1976). Bovine serum albumin (Bio-Rad) was used as a protein standard solution, and the absorbance was measured at 595 nm using a spectrophotometer (FIG. 3).

TLCTLC 를 이용한 Using 갈락토올리고당Galactooligosaccharide 확인 Confirm

최종 선별한 L. paracasei FBT314에서 유래한 락타아제에서 갈락토올리고당을 생산하는 최적 온도를 확인하기 위하여 Itoh 등(1982)의 방법을 변형하여 실험을 실시하였다. 갈락토올리고당 생산용 유청배지를 유청분말 10, 20 및 30%로 하여 각각 15 mL씩 제조하고 조효소액(206 U/protein mg)을 1, 3 및 5 mL씩 각각 첨가하여 20, 30 및 40℃에서 2, 4, 6 및 8시간 동안 배양하여 갈락토올리고당 생산 유무를 TLC(Merck, 독일)로 확인하였다. 전개용매는 이소프로판올-물(4:1)로 하였고 발색시약으로는 아닐린을 아세톤에 1% 녹인 용액과 다이페닐아민을 아세톤에 1% 녹인 용액을 5 mL씩 혼합하고 85% H3PO4를 1 mL 가하여 사용하였다.In order to determine the optimum temperature for the production of galactooligosaccharides from lactase derived from L. paracasei FBT314, which was finally screened, we modified the method of Itoh et al. (1982). The whey powder for the production of galactooligosaccharide was prepared in 15 mL of each of 10, 20 and 30% whey powder, and 1, 3 and 5 mL of crude enzyme solution (206 U / protein mg) For 2, 4, 6, and 8 hours to determine the presence or absence of galactooligosaccharide production on TLC (Merck, Germany). The developing solvent was isopropanol-water (4: 1). As the coloring reagent, 5 mL of a solution of 1% of aniline dissolved in acetone and 1% of diphenylamine in acetone were mixed and 85% of H 3 PO 4 was added to 1 mL.

갈락토올리고당의Of galactooligosaccharide 확인 및 정량 Identification and Quantification

갈락토올리고당을 정량하기 위하여 시료 15 mL에 활성탄소를 일정량 넣어 끓이고, 필터 페이퍼(Whatman)를 사용하여 한번 여과한 후 주사기로 옮기고 0.45 μm 시린지 필터(Advantec, 일본)로 여과하여 튜브에 담아 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC, Waters, 미국)를 사용하여 분석하였으며, 분석조건은 표 5와 같다.To quantify the amount of galactooligosaccharide, 15 mL of sample was boiled with a certain amount of activated carbon, filtered once using filter paper (Whatman), transferred to a syringe and filtered through a 0.45 μm syringe filter (Advantec, Japan) Chromatography (HPLC, Waters, USA) was used and the analytical conditions are shown in Table 5.

갈락토올리고당 분석을 위한 HPLC의 운행 조건Operating Conditions of HPLC for Galactooligosaccharide Analysis 기기명Name of device Waters e2695 Waters e2695 디텍터Detector RI detectorRI detector 컬럼column YMC-Pack Polyamine ⅡYMC-Pack Polyamine II 오븐 온도Oven temperature 25℃25 ℃ 이동상Mobile phase Acetonitrile : Water (75 : 25, v/v %)Acetonitrile: Water (75: 25, v / v%) 유속Flow rate 1.0 mL/min1.0 mL / min 인젝션 볼륨Injection volume 20 μL20 μL

락타아제 Lactase 조효소액의Crude enzyme solution 고정화 Immobilization

Jang 등(1990)의 방법을 약간 변형하여 고정화용 담체의 최적조건을 확인하기 위하여 알긴산소다(sodium alginate, Yakuri, 일본)를 실험에 사용하였다(표 6). 알긴산소다를 1, 1.5, 2% 농도로 하여 제조한 코팅물질의 점도를 측정하여 최적 조합을 결정하였다. 주사기를 사용하여 조효소액을 2% CaCl2 용액에 1방울씩 적하하여 효소를 고정화하였다. 고정화하는 방법은 도 4와 같다. 조제된 비드(bead)는 100 mM 인산염 버퍼(pH 7.0)로 수회 세척한 후 4℃에 보관하면서 실험에 사용하였다.Sodium alginate (Yakuri, Japan) was used for the experiment to confirm the optimum condition of the immobilization support by modifying the method of Jang et al. (1990) (Table 6). The optimum combination was determined by measuring the viscosity of the coating material prepared at the concentration of 1, 1.5, and 2% of alginate soda. The enzyme was immobilized by dropping the crude enzyme solution into the 2% CaCl 2 solution dropwise using a syringe. The immobilization method is shown in Fig. The prepared beads were washed several times with 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) and stored at 4 ° C for the experiment.

락타아제 고정화를 위한 코팅 재료Coating materials for lactase immobilization 번호number 코팅 재료Coating material 1One 1% 알긴산소다1% sodium alginate 22 1.5% 알긴산소다1.5% sodium alginate 33 2% 알긴산소다2% sodium alginate

실험 결과Experiment result

유청배지Whey medium 중 락토스 농도와 유산균의 생육 The concentration of lactose and the growth of lactic acid bacteria

유청배지의 유당의 함량에 따른 유산균의 생육을 알아보기 위하여 통상적으로 유청분말에는 유당 함량이 70% 함유된 것으로 알려져 있다. 유청분말을 10, 15% 첨가된 배지를 제조하여 유산균 배지인 MRS에 유산균을 접종하여 60시간까지 배양하면서 흡광도를 비교 측정한 결과는 도 5와 같다. 또한 흡광도를 측정하는 시간마다 균을 일정량 취하여 MRS 고체배지에 도말하여 30℃에서 60시간 배양하여 콜로니를 계수한 결과는 도 6와 같다. 유산균 배양용 유청배지의 유당함량을 조절한 결과 유산균 배지인 MRS와 유청분말 10% 배지와 거의 비슷한 경향을 보이고, 유청분말 15%의 배지는 균의 생장이 다른 두 배지보다는 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이는 유당의 농도가 높아지게 되면 유산균에 존재하는 락타아제의 활성이 락토스를 글루코스(glucose)와 갈락토오스(galactose)로 분해하는 활성보다 갈락토오스를 다른 락토스에 결합시키는 활성이 일어나기 때문인 것으로 생각된다. To determine the growth of lactic acid bacteria according to the lactose content of the whey medium, it is generally known that the whey powder contains 70% of the lactose content. The results of comparative measurement of the absorbance of lactic acid bacteria inoculated with lactic acid bacteria in MRS medium prepared by adding whey powder at 10 and 15% and culturing for 60 hours are shown in FIG. In addition, a certain amount of bacteria was taken at each time of measuring the absorbance, and the colonies were counted by culturing on MRS solid medium and culturing at 30 DEG C for 60 hours. The results are shown in FIG. The lactose content of the whey cultured lactic acid bacteria was similar to that of the lactic acid bacteria MRS and 10% whey powder, and the culture medium of 15% whey powder was found to be lower than the other two cultures. This is probably because lactase activity in the lactic acid bacterium increases the activity of binding galactose to other lactose rather than the activity of degrading lactose into glucose and galactose when the concentration of lactose is increased.

유기 질소원이 유산균의 생육에 미치는 영향Effect of Organic Nitrogen Source on the Growth of Lactic Acid Bacteria

유청배지 내 질소원 종류에 따른 유산균의 생육을 알아보기 위하여 분말유청배지를 기본 배지로 하여 질소원으로 효모추출물, 소이톤, 쇠고기 추출물 및 맥아 추출물을 1%씩 각각 첨가하고 유산균을 접종하여 60시간 동안 배양하면서 12시간 단위로 시료를 취하여 흡광도를 측정하였다. 도 7과 같이 4가지의 질소원에 따른 유산균의 생육의 변화는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 분말유청배지에 결핍된 유기질소원으로 가장 대표적인 효모 추출물을 사용하는 것으로 결정하였으며, 효모 추출물의 양을 0%, 0.5%, 1%, 1.5% 및 2%로 하여 유산균의 생장을 60시간까지 측정하였는데, 도 8에서 보면 질소원을 첨가하지 않은 시료에 비해 질소원을 첨가한 시료에서 유산균의 생육이 우수한 것을 알 수 있었다. 6시간까지 모든 시료에서 거의 동일한 균의 생육을 보이는 것은 질소원을 첨가하지 않은 시료는 분말유청에 존재하는 단백질을 통하여 균의 생육을 하고 6시간 이후에는 분말유청에 존재하는 질소원의 소모로 인하여 균의 생육이 저하되는 것으로 판단하였으며, 가격대비 유산균의 생육을 고려하였을 때 질소원은 1% 정도 첨가하는 것이 가장 우수할 것으로 판단하고 차후 실험에서도 질소원으로는 효모 추출물을 1% 첨가하여 유산균 배양용 유청배지를 제조하였다. To determine the growth of lactic acid bacteria according to the type of nitrogen source in the whey culture, 1% of yeast extract, soybean, beef extract and malt extract were added as a nitrogen source to the lactic acid bacteria as a basic medium and cultured for 60 hours And the absorbance was measured by taking the sample in 12 hour unit. As shown in Fig. 7, there was almost no difference in the growth of the lactic acid bacteria depending on the four nitrogen sources. The growth of lactic acid bacteria was measured for up to 60 hours with 0%, 0.5%, 1%, 1.5% and 2% of yeast extracts as the most preferred yeast extract as the organic waste lacking in the whey powder. , And it was found from FIG. 8 that the growth of lactic acid bacteria was superior in the sample to which the nitrogen source was added as compared with the sample to which no nitrogen source was added. The growth of almost the same bacteria in all samples up to 6 hours showed that the samples without added nitrogen source grew bacteria through the proteins present in the powdery whey and after 6 hours the consumption of nitrogen source in the powdery whey And 1% of nitrogen source was considered to be the best when considering the growth of lactic acid bacteria by price. In the subsequent experiment, 1% yeast extract was added as a nitrogen source, and whey culture medium for lactic acid bacteria culture was added .

최적 유산균의 선별을 위해 유산균의 락타아제 유무 확인Determination of Lactic Acid Bacterium Lactase for Selection of Optimal Lactic Acid Bacteria

본 발명자들이 분리한 총 12주의 공시 유산균의 락타아제 활성을 알아보기 위하여 ONPG disc를 통하여 침전균체 및 상등액(supernatant) 두 가지의 조건으로 확인한 결과는 표 7-8 및 도 9과 같다. 침전균체에서 락타아제의 효소활성을 확인하였으나 상등액에서는 락타아제 활성을 확인할 수 없었다. 이는 유산균 유래의 락타아제는 세포 외부로 배출하는 것이 아니고 세포내에 존재하는 것임을 알 수 있었다. Nguyen 등(2007)에 의하면 L. acidophilus 락타아제는 세포 내에 존재한다고 판단하여 프렌치 프레스(Aminco, Maryland)를 이용하여 세포를 파쇄하였다. 또한 실험에 사용한 총 12종의 유산균주 대부분에서 효소활성을 확인할 수 있었으나 김치유산균인 Leuconostoc mesenteriodes KCCM11324 및 Weissella kimchii KCCM41287에서는 락타아제 효소활성을 확인할 수 없었다. 이는 김치에 존재하는 유산균은 대부분 식물에 존재하던 유산균이기 때문에 락토오스를 분해하거나 락토오스로부터 갈락토올리고당을 생산하는 기능이 존재하지 않는 것으로 판단하였다. In order to examine the lactase activity of the 12 weeks-old lactic acid bacteria isolated by the present inventors, the results were confirmed by ONPG discs under the conditions of the precipitated cells and the supernatant, as shown in Table 7-8 and FIG. The enzyme activity of the lactase was confirmed in the precipitated cells, but the lactase activity was not confirmed in the supernatant. This suggests that the lactacase derived from lactic acid bacteria is present in the cells, not in the cells. According to Nguyen et al. (2007), L. acidophilus lactase was considered to be present in cells, and cells were disrupted using a French press (Aminco, Maryland). In addition, enzyme activity was confirmed in most of the 12 kinds of lactic acid bacteria used in the experiment, but the activity of Leuconostoc mesenteriodes KCCM 11324 and Weissella kimchii Lactase enzyme activity was not confirmed by KCCM41287. This is because lactic acid bacteria present in kimchi are mostly lactic acid bacteria present in plants, and therefore, they do not have the function of degrading lactose or producing galactooligosaccharides from lactose.

침전균체에서 LAB 락타아제의 활성 확인Identification of LAB Lactase Activity in Precipitated Cells 번호number 유산균Lactobacillus 실험결과Experiment result 1One Lactobacillus rhamnosus KCCM32405 Lactobacillus rhamnosus KCCM32405 ++ 22 Lactobacillus brevis KCCM11904 Lactobacillus brevis KCCM11904 ++ 33 Lactobacillus confusus KCCM40015 Lactobacillus confusus KCCM40015 ++ 44 Lactobacillus reuteri ATCC23272 Lactobacillus reuteri ATCC23272 ++ 55 Lactobacillus delbrueckii KCCM35468 Lactobacillus delbrueckii KCCM35468 ++ 66 Lactobacillus acidophilus KCCM32820 Lactobacillus acidophilus KCCM32820 ++ 77 Lactobacillus plantarum KCCM12116 Lactobacillus plantarum KCCM12116 ++ 88 Lactococcus lactis ATCC11454 Lactococcus lactis ATCC11454 -- 99 Leuconostoc mesenteriodes KCCM11324 Leuconostoc mesenteriodes KCCM11324 -- 1010 Weissella kimchii KCCM41287 Weissella kimchii KCCM41287 -- 1111 Lactobacillus helveticus FBT1 Lactobacillus helveticus FBT1 ++ 1212 Lactobacillus paracasei FBT314 Lactobacillus paracasei FBT 314 ++

+, positive; -, negative+, positive; -, negative

배양 상등액에서 LAB 락타아제의 활성 확인Identification of activity of LAB lactase in culture supernatant 번호number 유산균Lactobacillus 결과result 1One Lactobacillus rhamnosus KCCM32405 Lactobacillus rhamnosus KCCM32405 -- 22 Lactobacillus brevis KCCM11904 Lactobacillus brevis KCCM11904 -- 33 Lactobacillus confusus KCCM40015 Lactobacillus confusus KCCM40015 -- 44 Lactobacillus reuteri ATCC23272 Lactobacillus reuteri ATCC23272 -- 55 Lactobacillus delbrueckii KCCM35468 Lactobacillus delbrueckii KCCM35468 -- 66 Lactobacillus acidophilus KCCM32820 Lactobacillus acidophilus KCCM32820 -- 77 Lactobacillus plantarum KCCM12116 Lactobacillus plantarum KCCM12116 -- 88 Lactococcus lactis ATCC11454 Lactococcus lactis ATCC11454 -- 99 Leuconostoc mesenteriodes KCCM11324 Leuconostoc mesenteriodes KCCM11324 -- 1010 Weissella kimchii KCCM41287 Weissella kimchii KCCM41287 -- 1111 Lactobacillus helveticus FBT1 Lactobacillus helveticus FBT1 -- 1212 Lactobacillus paracasei FBT314 Lactobacillus paracasei FBT 314 --

+, positive; -, negative+, positive; -, negative

GOSGOS 생산용 유산균 락타아제 선별 Lactic Acid Lactase Selection for Production

ONPG를 이용하여 락타아제 효소활성을 측정한 결과를 바탕으로 현재 국내에서 상업적으로 제조되는 요구르트의 스타터로 널리 이용되고 있는 프로바이오틱스 유산균주 4종을 선별하여 실험을 진행하였다. 4종의 공시 유산균의 락타아제 효소활성을 측정한 결과는 표 9와 같다. 유산균주의 효소활성은 102-1,053 Unit정도로 측정되었으며, L. paracasei FBT314 유래의 락타아제의 효소활성이 가장 높은 것으로 나타났다. 이 락타아제 조효소액의 단백질 함량은 5.1 mg/mL로 측정되어 L. paracasei FBT314 유래 락타아제의 비활성은 206 U/protein, mg으로 계산하였다. Nguyen 등(2006, 2007)에 의하면 L. acidophilusL. reuteri 유래의 락타아제의 비활성은 230, 180 U/mg으로 본 발명에서 사용한 L. paracasei 유래 락타아제와 큰 차이를 보이지 않았다. Based on the results of lactase enzyme activity measurement using ONPG, four probiotic lactic acid bacteria, which are widely used as starters of commercially produced yogurt in Korea, were selected and tested. Table 9 shows the results of measuring lactase enzyme activity of the four kinds of the disclosed lactic acid bacteria. The enzyme activity of lactic acid bacteria was measured at about 102-1,053 units, and the enzyme activity of lactase derived from L. paracasei FBT314 was the highest. The protein content of this lactase enzyme solution was measured to be 5.1 mg / mL, and the specific activity of lactase derived from L. paracasei FBT314 was calculated as 206 U / protein, mg. Nguyen et al. (2006, 2007) according to L. acidophilus and L. reuteri in the lactase activity of the resulting 230, 180 L. paracasei used in the present invention as U / mg for There was no significant difference from lactacase derived.

공시 유산균의 락타아제 효소활성 비교Comparison of Lactase Activity of Lactic Acid Bacteria LAB 계통LAB system L. L. acidophilusacidophilus LcLc . . lactislactis L. L. helveticushelveticus L. L. paracaseiparacasei 효소 활성(U)* Enzyme activity (U) * 228228 102102 520520 1,0531,053

* 효소 1 U는 반응시간 분당 ONPG로부터 생성되는 o-Nitrophenol 의 μmole 수로 정의하였다. * Enzyme 1 U was defined as the number of micromoles of o-nitrophenol produced from ONPG per reaction time.

L. L. paracaseiparacasei FBT314FBT 314 락타아제 활성에 대한  For lactase activity pHpH 의 영향Influence of

L. paracasei FBT314가 생산하는 락타아제 활성에 대한 pH의 영향을 알아보기 위하여 버퍼를 pH 6.0, 6.5, 7.0 및 7.5으로 제조하였고, 동일한 방법으로 ONPG 테스트를 실시한 결과는 표 10과 같다. 그 결과, L. paracasei FBT314 유래의 락타아제의 효소활성은 pH 6.5-7.0 정도에서 가장 높은 값을 나타냈으며, 이는 L. paracasei FBT314가 생산하는 락타아제는 중성 pH에서 효소의 활성이 높은 것을 알 수 있었다. Hung 등(1994)은 Bifidobacterium infantis 유래 락타아제의 최적 pH는 6.5으로 보고하였다. Hinz 등(2004)은 B. adolescentis 유래 락타아제의 최적 pH를 6.0으로 보고하였고, Nguyen 등(2007)은 L. acidophilus 유래 락타아제의 최적 pH는 6.5-8.0로 보고하였다. L. paracasei The buffers were prepared at pH 6.0, 6.5, 7.0 and 7.5 in order to investigate the effect of pH on the lactase activity produced by FBT314. The ONPG test was carried out in the same manner as in Table 10. As a result, L. paracasei The activity of lactase from FBT314 was the highest at pH 6.5-7.0. The activity of lactase produced by L. paracasei FBT314 was high at neutral pH. Hung et al. (1994) reported that Bifidobacterium The optimal pH of infantis- derived lactase was reported to be 6.5. Hinz et al. (2004) had reported the pH optimum of the lactase derived from B. adolescentis to 6.0, Nguyen et al. (2007) optimum pH of lactase derived from L. acidophilus was reported as 6.5 to 8.0.

L. paracasei FBT314 락타아제 활성에 대한 pH의 영향Effect of pH on the activity of L. paracasei FBT314 lactase pHpH 6.06.0 6.56.5 7.07.0 7.57.5 효소 활성(U)* Enzyme activity (U) * 104104 11911191 12731273 363363

* 효소 1 U는 반응시간 분당 ONPG로부터 생성되는 o-Nitrophenol 의 μmole 수로 정의하였다. * Enzyme 1 U was defined as the number of micromoles of o-nitrophenol produced from ONPG per reaction time.

L. L. paracaseiparacasei FBT314FBT 314 락타아제 활성에 대한 온도의 영향 Effect of temperature on lactase activity

L. paracasei FBT314가 생산하는 락타아제 활성에 대한 온도의 영향을 알아보기 위하여 20, 25, 30, 35 및 40℃조건으로 ONPG 테스트를 실시한 결과는 표 11과 같다. L. paracasei FBT314 유래의 락타아제의 최적 온도는 30℃로 나타났다. 이는 L. paracasei FBT314가 중온성균이므로 이 유산균 유래 락타아제 또한 30℃ 정도에서 높은 효소활성을 가지게 된 것이라고 판단하였다. L. paracasei The ONPG test was carried out at 20, 25, 30, 35 and 40 ℃ in order to investigate the influence of temperature on the lactase activity produced by FBT314. L. paracasei The optimum temperature of the lactase derived from FBT314 was 30 占 폚. This is because L. paracasei Since FBT 314 is mesophilic bacteria, it was judged that the lactic acid-derived lactase also had a high enzyme activity at about 30 ° C.

L. paracasei FBT314 락타아제 활성에 대한 온도의 영향Influence of Temperature on the Activity of L. paracasei FBT314 Lactase 온도(℃)Temperature (℃) 2020 2525 3030 3535 4040 효소 활성(U)* Enzyme activity (U) * 216216 465465 12541254 11621162 10681068

* 효소 1 U는 반응시간 분당 ONPG로부터 생성되는 o-Nitrophenol 의 μmole 수로 정의하였다. * Enzyme 1 U was defined as the number of micromoles of o-nitrophenol produced from ONPG per reaction time.

갈락토올리고당Galactooligosaccharide 생산에 있어  In production 유청분말Whey powder 농도의 영향 Effect of Concentration

락토스로부터 락타아제가 갈락토올리고당을 생산하는 조건을 확인하기 위하여 유청분말의 농도를 20, 25, 30, 35 및 40%로 하여 갈락토올리고당 생산용 분말유청배지를 만들고 L. paracasei FBT314 유래 락타아제를 첨가하여 갈락토올리고당의 생산을 정량적으로 측정한 결과는 도 10와 같다. 갈락토올리고당의 생산은 30%까지 급격히 증가하다 30% 이후에는 완만하게 증가하는 것을 알 수 있었다. 이를 통하여 분말유청의 농도는 30%가 최적조건이라고 판단하였다. To determine the conditions under which the lactase produced the lacto-oligosaccharide from lactose, the whey powder concentration was adjusted to 20, 25, 30, 35 and 40% to prepare the powdered whey culture medium for the production of galacto-oligosaccharide, and L. paracasei The results of quantitative measurement of the production of galactooligosaccharide by adding FBT314-derived lactase were as shown in Fig. The production of galactooligosaccharide increased sharply to 30% and gradually increased after 30%. As a result, it was concluded that the optimum concentration of the whey powder was 30%.

갈락토올리고당Galactooligosaccharide 생산에 있어 온도의 영향 Influence of temperature on production

L. paracasei FBT314 유래 락타아제의 최적 갈락토올리고당 생산 온도를 확인하기 위하여 20, 30, 40, 50 및 60℃ 조건으로 실험한 결과는 도 11과 같다. 갈락토올리고당 생산은 30℃ 이후부터 점차 감소하는 것을 알 수 있었는데 ONPG 테스트를 통한 락타아제 효소활성을 측정한 결과와 마찬가지로 30℃가 L. paracasei FBT314 유래 락타아제의 최적 온도임을 알 수 있었다. The results of experiments at 20, 30, 40, 50, and 60 ° C to determine the optimum galactooligosaccharide production temperature of L. paracasei FBT314-derived lactase are shown in FIG. It was found that the production of galactooligosaccharide gradually decreased after 30 ° C. As in the case of the lactase enzyme activity measurement by the ONPG test, 30 ° C. showed L. paracasei It was found that the optimum temperature of FBT314-derived lactase was found.

갈락토올리고당Galactooligosaccharide 생산에 있어 반응 시간의 영향 Effect of reaction time on production

시간에 따른 갈락토올리고당 생산 수율을 확인하기 위하여 0, 2, 4, 6 및 8시간까지 측정한 결과는 도 12과 같다. 시간이 증가함에 따라 갈락토올리고당 생산 수율도 증가하는 것을 알 수 있었다. L. paracasei FBT314 유래 락타아제는 분말유청배지로부터 갈락토올리고당을 생산하기 위해서는 4시간 이상 배양하는 것이 좋으나 4시간 이후에는 증가폭이 크지 않은 것을 알 수 있었다. 이를 통하여 경제적인 측면에서 4시간을 최적조건으로 하였다. In order to confirm the yield of galactooligosaccharide production over time, the results of measurement up to 0, 2, 4, 6 and 8 hours are shown in FIG. As the time increased, the yield of galactooligosaccharide production was also increased. Lactic acid derived from L. paracasei FBT314 is preferably cultured for 4 hours or more in order to produce galactooligosaccharides from powdered whey medium, but the increase is not large after 4 hours. In this way, the optimal condition is 4 hours in terms of economy.

L. L. paracaseiparacasei FBT314FBT 314 락타아제를 이용한  Using lactase 갈락토올리고당의Of galactooligosaccharide 생산 및 정량 Production and quantification

30% 분말유청배지를 제조한 후 L. paracasei FBT314 유래 락타아제를 첨가하고 30℃에서 4시간 동안 배양한 배양 산물을 시료로 사용하였다. 시료의 갈락토올리고당의 유무를 TLC를 통하여 확인하였다(도 13). 대조구로는 글루코오스, 갈락토오스, 락토오스, 시판 갈락토올리고당을 사용하였다. 도 13에 5-8는 시료를 희석하여 스팟팅(spotting)한 결과이다. 발색시킨 결과 7-8에서 글루코오스, 갈락토오스 및 락토오스의 반점이 존재하고 락토오스 반점 아래 여러 개의 반점이 존재하는데 이를 갈락토올리고당이라 추정하는 반점이다. 갈락토올리고당은 한 가지의 물질이 아니고 3 mer-5 mer의 물질을 포괄하기 때문에 반점이 이처럼 여러 개가 존재한 것이라고 판단하였다. 생성된 갈락토올리고당을 정량적으로 분석하기 위하여 HPLC를 사용하였다(도 14). 30%의 분말유청배지의 70%가 유당인데 이 유당이 락타아제에 의해 우선적으로 분해되면서 글루코오스와 갈락토오스가 되고, 이 중 갈락토오스는 락타아제에 의해 분해되지 않은 다른 락토스 분자에 결합을 시키는 당전이에 의해 갈락토올리고당이 생성된다. 그러므로 도 14에서 글루코스의 양은 앞의 갈락토오스의 양보다 많은 것을 볼 수 있었다. 또한 갈락토올리고당의 피크를 확인할 수 있었다. 30% 분말유청배지에서 L. paracasei FBT314 유래의 락타아제를 처리하여 최고 19.41%정도의 갈락토올리고당이 생산되었다(표 12).30% powder after producing the whey medium was used as a culture product for 4 hours at the addition of the L. paracasei FBT314 originated lactase and 30 ℃ the sample. The presence or absence of the galacto-oligosaccharide of the sample was confirmed by TLC (FIG. 13). Glucose, galactose, lactose and commercial galacto-oligosaccharides were used as control. In Fig. 13, 5-8 is a result of diluting the sample and spotting it. Glucose, galactose and lactose spots are present in 7-8 and several spots under lactose spots are present, which is the presumption that they are galactooligosaccharides. Since galactooligosaccharide is not a single substance but encompasses 3 mer-5 mer, it is judged that there are several such spots. HPLC was used to quantitatively analyze the resulting galactooligosaccharide (Fig. 14). 70% of the 30% powdery whey medium is lactose, which is primarily degraded by lactase to become glucose and galactose, and galactose is converted to lactose by sugar transfer which binds to other lactose molecules that are not degraded by lactase Lacto oligosaccharide is produced. Therefore, in Fig. 14, the amount of glucose was found to be larger than that of the former galactose. Also, the peak of galactooligosaccharide was confirmed. Lactic acid from L. paracasei FBT314 was treated with 30% powdered whey medium to produce galactooligosaccharides up to 19.41% (Table 12).

락타아제를 이용한 갈락토올리고당 생산에 있어 탄수화물의 조성Composition of carbohydrates in the production of galactooligosaccharides using lactase 번호number 프룩토스Fructose 글루코스Glucose 갈락토올리고당-이당류Galactooligosaccharide-disaccharide 락토스Lactose 갈락토올리고당-삼당류Galactooligosaccharide-trisaccharide 4’-갈락토실락토스4'-galactosyllactose 6’-갈락토실락토스6'-galactosyllactose 갈락토올리고당-사당류<Galacto-oligosaccharides-sugar chains &lt; 총 갈락토올리고당Total galactooligosaccharide 1One 0.760.76 5.135.13 1.661.66 80.7380.73 1.701.70 3.593.59 1.241.24 4.654.65 12.8412.84 22 0.470.47 2.412.41 1.421.42 86.786.7 00 4.134.13 0.470.47 4.014.01 10.0310.03 33 0.510.51 6.216.21 1.741.74 81.5881.58 0.230.23 4.104.10 1.371.37 3.943.94 11.3811.38 44 0.560.56 6.606.60 2.072.07 80.0780.07 00 3.953.95 1.841.84 4.614.61 12.4712.47 55 00 5.385.38 1.561.56 82.3382.33 1.801.80 3.653.65 1.101.10 4.184.18 12.2912.29 66 00 4.064.06 5.045.04 79.8179.81 2.202.20 4.054.05 1.141.14 3.703.70 16.1316.13 77 00 5.255.25 6.446.44 75.3475.34 00 5.025.02 1.911.91 6.046.04 19.4119.41 88 00 2.342.34 5.505.50 83.6983.69 00 4.394.39 0.580.58 3.503.50 16.3116.31 99 0.530.53 9.069.06 2.092.09 73.8073.80 2.652.65 4.264.26 2.482.48 4.824.82 16.316.3 1010 0.50.5 7.607.60 1.031.03 78.6978.69 2.52.5 4.124.12 0.760.76 4.624.62 13.0313.03 1111 0.320.32 7.817.81 1.191.19 79.6179.61 1.781.78 3.513.51 0.750.75 4.834.83 12.0612.06 1212 2.122.12 8.958.95 0.730.73 76.9576.95 1.81.8 3.393.39 0.740.74 5.145.14 11.811.8

총 갈락토올리고당 = 갈락토올리고당-이당류 + 갈락토올리고당-삼당류 +4’-갈락토실 락토스+6’-갈락토실 락토스+갈락토올리고당-사당류<Total galacto-oligosaccharides = galacto-oligosaccharides-disaccharides + galactooligosaccharides-trisaccharides + 4'-galactosyllactose + 6'-galactosyllactose + galactooligosaccharides-

효소의 고정화를 위해 코팅물질의 점도 측정Viscosity measurement of coating material for immobilization of enzyme

1, 1.5 및 2%의 알긴산소다(Yakuri, 일본)와 1% 알긴산소다에 1, 3 및 5% 변성전분(modified starch)을 혼합하여 제조한 코팅물질의 점도를 측정한 결과는 표 13과 같다. 알긴산소다 농도가 높아질수록 점도는 증가하는 것을 알 수 있었다. 고정화 효소의 효소활성을 측정한 결과는 표 14와 같다. 고정화 물질의 점도가 낮을 경우 고정화가 잘 이루어지지 않았고, 고정화 물질의 점도가 높을 경우에는 효소의 활성이 낮게 나타나는 것을 알 수 있었다. L. paracasei FBT314 유래의 락타아제를 알긴산소다로 고정화할 경우 그 농도는 1.5%가 가장 적절한 것으로 판단하였다. The viscosity of the coating material prepared by mixing 1, 1.5 and 2% sodium alginate (Yakuri, Japan) with 1, 3 and 5% modified starch in 1% sodium alginate was measured and the results are shown in Table 13 . As the concentration of alginate soda increased, the viscosity increased. The enzyme activity of the immobilized enzyme was measured and the results are shown in Table 14. When the viscosity of the immobilized material was low, the immobilization was not performed well, and when the viscosity of the immobilized material was high, the activity of the enzyme was low. When the lactase derived from L. paracasei FBT314 was fixed with sodium alginate, the concentration of 1.5% was considered to be most appropriate.

알긴산소다(%)Alginate Soda (%) 1.01.0 1.51.5 2.02.0 점도(cP)Viscosity (cP) 25.0±0.325.0 ± 0.3 38.4±0.238.4 ± 0.2 61.2±0.561.2 ± 0.5

알긴산소다(%)Alginate Soda (%) 1.01.0 1.51.5 2.02.0 효소 활성(U)Enzyme activity (U) 583±2583 ± 2 1,147±51,147 ± 5 361±1361 ± 1

고정화 효소로 생산한 Immobilized enzyme-produced 갈락토올리고당의Of galactooligosaccharide HPLCHPLC 정량분석 Quantitative analysis

도 15 및 표 15는 고정화 효소로 생산한 갈락토올리고당을 HPLC를 이용하여 정량 분석한 결과이다. 도 15에서 보면 갈락토올리고당의 피크를 확인할 수 있었고 표 15에서는 L. paracasei FBT314 유래의 조효소액을 고정화한 효소를 이용하여 갈락토올리고당을 생산하였을 때 최고 15.4%정도의 수율을 확인할 수 있었다. 고정화하지 않은 조효소액과는 최고 수율에서 큰 차이를 보였으나 평균적으로는 크게 차이가 나지 않았다. 15 and 15 are results of quantitative analysis of galactooligosaccharide produced by immobilized enzyme using HPLC. 15 shows the peak of galactooligosaccharide. In Table 15, it was confirmed that the yield of galactooligosaccharide was about 15.4% when the galactooligosaccharide was produced using an enzyme immobilized with the crude enzyme from L. paracasei FBT314. There was a large difference in peak yield from the crude enzyme solution which was not immobilized, but the difference was not significant on average.

고정화된 락타아제를 이용한 갈락토올리고당 생산에 있어 탄수화물의 조성The composition of carbohydrates in the production of galactooligosaccharides using immobilized lactase 번호number 프럭토오스Fructose 글루코오스Glucose 갈락토올리고당-이당류Galactooligosaccharide-disaccharide 락토오스Lactose 갈락토올리고당-삼당류Galactooligosaccharide-trisaccharide 4’-갈락토실락토오스4'-galactosyllactose 6’-갈락토실락토오스6'-galactosyllactose 갈락토올리고당-사당류<Galacto-oligosaccharides-sugar chains &lt; 총 갈락토올리고당Total galactooligosaccharide 1One 1.061.06 21.5521.55 1.921.92 61.7761.77 2.382.38 4.394.39 2.082.08 4.644.64 15.4115.41 22 2.222.22 10.6210.62 1.411.41 71.6771.67 1.881.88 4.524.52 1.451.45 5.375.37 14.6314.63 33 1.991.99 16.3216.32 1.351.35 67.8867.88 1.91.9 3.783.78 1.421.42 5.035.03 13.4813.48 44 4.824.82 18.7918.79 2.212.21 65.9665.96 00 4.584.58 1.851.85 1.801.80 10.4410.44 55 0.900.90 19.6219.62 1.771.77 65.9565.95 2.452.45 4.034.03 1.571.57 4.384.38 14.214.2 66 2.12.1 20.1520.15 1.271.27 62.0262.02 2.182.18 4.034.03 1.571.57 6.346.34 15.3915.39 77 0.320.32 14.2414.24 0.180.18 70.6070.60 2.82.8 3.793.79 1.691.69 6.16.1 14.5614.56

총 갈락토올리고당 = 갈락토올리고당-2당류 + 갈락토올리고당-3당류 +4’-갈락토실 락토오스+6’-갈락토실 락토오스+갈락토올리고당-4당류<Total galactooligosaccharide-galactooligosaccharide-2 saccharides + galactooligosaccharide-3 saccharides + 4'-galactosyllactose + 6'-galactosyllactose + galactooligosaccharide-4 saccharides <

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (11)

(a) 10 내지 15 중량%의 유청분말 및 0.5 내지 2 중량%의 유기질소원을 포함하는 유산균 배양용 유청배지에서 유산균을 배양하는 단계; 및
(b) 상기 유산균을 20 내지 40 중량%의 유청분말을 포함하는 갈락토올리고당 생산용 유청배지에 적용하여 갈락토올리고당을 생산하는 단계를 포함하고,
상기 갈락토올리고당 생산은 pH 6.5 내지 7.0의 조건, 25℃ 내지 35℃의 온도 조건에서 실시하는 갈락토올리고당의 제조방법.
(a) culturing a lactic acid bacterium in a whey culture medium for culturing a lactic acid bacterium comprising 10 to 15% by weight of a whey powder and 0.5 to 2% by weight of an organic matter; And
(b) applying the lactic acid bacterium to a whey culture medium for producing galactooligosaccharide containing 20 to 40% by weight of whey powder to produce galactooligosaccharide,
Wherein the production of the galactooligosaccharide is carried out at a pH of 6.5 to 7.0 and at a temperature of 25 to 35 ° C.
제1항에 있어서,
단계 (a) 및 (b) 사이에 상기 유산균으로부터 유산균 조효소액을 제조하는 단계를 추가적으로 포함하는 갈락토올리고당의 제조방법.
The method according to claim 1,
A method for producing a galactooligosaccharide, which further comprises the step of producing a lactic acid bacterial enzyme solution from the lactic acid bacteria between steps (a) and (b).
제1항에 있어서,
상기 유산균 배양용 유청배지 중에 함유되는 유기질소원이 효모 추출물(yeast extract)인 것을 특징으로 하는 갈락토올리고당의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the organic matter contained in the whey culture medium for lactic acid bacteria culture is a yeast extract.
제1항에 있어서,
상기 유산균은 락토바실러스 파라카세이(Lactobacillus paracasei), 락토바실러스 람노수스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 락토바실러스 콘푸수스(Lactobacillus confusus), 락토바실러스 루테리(Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 델브루키(Lactobacillus delbrueckii), 락토바실러스 아시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 플라타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 락티스(Lactococcus lactis), 락토바실러스 헬베티쿠스(Lactobacillus helveticus) 및 루코노스톡 메센테리오데스(Leuconostoc mesenteriodes)로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 갈락토올리고당의 제조방법.
The method according to claim 1,
The lactic acid bacterium may be selected from the group consisting of Lactobacillus paracasei ), Lactobacillus ( Lactobacillus rhamnosus ), Lactobacillus brevis , Lactobacillus &lt; RTI ID = 0.0 &gt; confusus , Lactobacillus reuteri , Lactobacillus &lt; RTI ID = 0.0 &gt; delbrueckii , Lactobacillus &lt; RTI ID = 0.0 &gt; acidophilus , Lactobacillus &lt; RTI ID = 0.0 &gt; plantarum ), Lactococcus lactis lactis , Lactobacillus &lt; RTI ID = 0.0 &gt; helveticus and Leuconostoc mesenteriodes. &lt; RTI ID = 0.0 &gt; 21. &lt; / RTI &gt;
제1항에 있어서,
상기 유산균은 락토바실러스 파라카세이(Lactobacillus paracasei)인 것을 특징으로 하는 갈락토올리고당의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the lactic acid bacterium is Lactobacillus paracasei .
제2항에 있어서,
상기 유산균 조효소액은 락타아제(lactase)를 포함하는 것을 특징으로 하는 갈락토올리고당의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the lactic acid bacteria enzyme solution comprises lactase.
제2항에 있어서,
상기 유산균 조효소액은 고정화(immobilization) 되어 있는 것을 특징으로 하는 갈락토올리고당의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the lactic acid bacteria enzyme solution is immobilized.
제7항에 있어서,
상기 고정화 시 고정화효소로서 알긴산소다를 사용하는 것을 특징으로 하는 갈락토올리고당의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Characterized in that sodium alginate is used as the immobilized enzyme for immobilization.
제8항에 있어서,
상기 알긴산소다는 1 내지 2 중량%의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 갈락토올리고당의 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the alginate soda is used in an amount of 1 to 2% by weight.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 갈락토올리고당.
A galactooligosaccharide produced by the method of any one of claims 1 to 9.
제10항의 갈락토올리고당을 함유하는 유산균 음료 조성물.A lactic acid bacterium beverage composition containing the galactooligosaccharide of claim 10.
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