KR20170059011A - 유산균의 생잔성 향상제 및 생잔성 향상 방법, 및 식품 조성물 - Google Patents

유산균의 생잔성 향상제 및 생잔성 향상 방법, 및 식품 조성물 Download PDF

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Abstract

요구르트 등이 함유하는 프로바이오틱스균 등의 유산균주의 생잔성을 향상시킨다.
프로피온산균 발효물을 포함하여 이루어지는 유산균의 생잔성을 향상시키는 유산균의 생잔성 향상제. 상기 프로피온산균이 프로피오니박테리움(Propionibacterium)속에 속하는 균이다. 상기 프로피오니박테리움(Propionibacterium)속에 속하는 균이 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii)이다. 상기 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii)가 Propionibacterium freudenreichii ET-3(FERM BP-8115)이다.

Description

유산균의 생잔성 향상제 및 생잔성 향상 방법, 및 식품 조성물{AGENT AND METHOD FOR IMPROVING SURVIVABILITY OF LACTIC ACID BACTERIUM, AND FOOD COMPOSITION}
본 발명은 요구르트 등에 함유되어 있는 유산균주, 예를 들어 프로바이오틱스균 등의 생잔성 향상에 관한 것이다.
최근, 프로바이오틱스 기능을 가지는 균주가 주목되고 있으며, 이들 균의 섭취에 의한 소화관내의 개선·건상화(健常化)와 그것에 수반되는 면역 조정 작용에 의한 예방 의학이 활발히 이루어지고 있다. 그 중에서도 특히 유산균은 프로바이오틱스균이라고도 불리며, 예로부터 다양한 식품으로서 섭취되고 있다. 최근에는 또한 이전보다 그 기능 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 신규인 기능성을 포함한 상품으로서의 개발도 진행되고 있다. 그러한 균종으로서 락토바실러스·가세리(Lactobacillus gasseri)주 등을 들 수 있다.
유산균의 섭취 방법으로서는 각종 식품이 존재하지만, 발효유 등을 대표로 하는 발효 식품에 있어서는 저pH 환경으로 되어 있어 유산균의 생존에는 적합하지 않다.
유산균의 식품중에서의 생잔성을 향상시키는 것, 또한 섭취후의 유산균의 생잔성을 향상시키는 것은 유산균이 상기한 바와 같은 프로바이오틱스 기능을 가지는 점에서 예방 의학에 있어서 지대한 공헌을 하게 된다.
유산균의 식품중에서의 생잔성을 향상시키는 것, 섭취후의 유산균의 생잔성을 향상시키는 것에 관해서는 몇가지의 방법이 제안되어 있다.
비특허문헌 1에는 시스테인, 훼이 분말, WPC, 카세인 수화물, 또는 트립톤을 첨가함으로써 비피더스균이나 애시도필러스균을 포함하는 요구르트이며, 보존중에 있어서의 균수 유지가 개선된 것이 보고되어 있다.
또 비특허문헌 2에는 활성 산소 제거제로서의 아스코르브산을 첨가함으로써 프로바이오틱스균(애시도필러스균)의 균수 소장(消長)이 개선된 것이 보고되어 있다.
한편, 특허문헌 1에는 「유산균 생잔성 향상제」로서 젖 또는 젖 소재(예를 들어 버터 세럼, 버터 밀크)에 특정의 처리를 시행함으로써 얻어지는 특정량의 지질을 함유하는 향상제가 개시되어 있다. 특히, 이 향상제를 유산균의 배지에 첨가하여 사용하고 있다.
또 특허문헌 2에는 프로피온산균 및/또는 나프토퀴논환을 가지는 화합물 산생균의 배양물, 용매 추출물, 및/또는 그 처리물을 사용하는 것을 특징으로 하는 비피더스균의 생잔성 개선 방법이 개시되어 있다. 특히 프로피온산균은 비피더스균의 증식 촉진 물질을 생산하는 것이 개시되어 있다.
종래의 기술에 있어서는 젖 단백질이나 활성 산소 제거제 등을 첨가함으로써 생잔성을 개량하고자 하고 있었다. 이들 물질은 요구르트의 풍미나 물성에 대한 영향이 커서 그 사용에는 한계가 있었다. 또 특히 항산화제인 활성 산소 제거제에서는 자기 산화에 의해 그 효과를 발휘하는 점에서 소정량의 활성 산소 제거제로는 그 효과의 지속성을 기대할 수 없다.
또 젖 또는 젖 소재를 사용하는 경우에는 특정의 처리가 필요해져 그 조정이 수고스럽고 나아가서는 비용 상승으로도 연결된다.
또 프로피온산균 등을 사용하는 경우에는 비피더스균의 증식 촉진 효과를 가지는 물질이 생산되는 것은 이미 알고 있지만, 그 이외의 작용 기구에 대해서는 아직 해명되어 있지 않고, 또 유산균에 대한 효과에 대해서도 불분명하다.
일본 특허 공개 2007-097447호 공보 일본 특허 공개 평7-227207호 공보
R. I. 데이브 외(R. I. Dave and N. P. Shah), "Ingredient Supplementation Effects on Viability of Probiotic Bacteria in Yogurt", J. Dairy Sci 81, 2804-2816(1998) R. I. 데이브 외(Rajiv I. Dave and Negendra P. Shah), "Effectiveness of Ascorbic Acid as an Oxygen Scavenger in Improving Viability of Probiotic bacteria in Yoghurts Made with Commercial Starter Cultures", Int. Dairy Journal 7, 435-443(1997)
본 발명의 목적은 유산균주의 생잔성을 향상시키는 것에 있다.
특히, 본 발명의 목적은 발효유 등을 대표로 하는 식품에서의 유산균의 생잔성을 향상시키는 것, 또한 섭취후의 유산균의 생잔성을 향상시키는 것에 있다.
또한 본 발명은 유산균주를 함유하고 있는 식품 조성물의 풍미나 물성에 영향을 주지 않고, 해당 식품 조성물에 함유되어 있는 유산균주의 생잔성을 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다.
여기서, 본 발명에 있어서의 유산균으로서는 락토바실러스(Lactobacillus)속, 스트렙토코커스(Streptococcus)속에 속하는 미생물을 예시할 수 있지만, 특히 최근 그 우수한 효능이 해명되고 있는 락토바실러스·가세리(Lactobacillus gasseri)주를 예시할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 정의되는 「유산균」은 자화(資化)한 유당에 대해서 락트산의 생산량이 50% 이상이 되는 것을 말하고, 본 발명에 있어서의 「유산균」에는 비피더스균은 포함되지 않는다.
본원 발명자들은 유산균주를 함유하고 있는 식품 조성물의 풍미나 물성에 영향을 주지 않고, 해당 식품 조성물에 함유되어 있는 유산균주의 생잔성을 향상시키는 것을 목적으로 하여, 종래 기술에 있는 항산화제 등의 첨가에 의한 유산균의 생잔성이나 활력의 향상 방법과는 전혀 상이한 방법을 검토했다.
그 결과, 프로피온산균의 발효물(배양물)을 사용함으로써, 유산균주를 함유하고 있는 식품 조성물의 풍미나 물성에 영향을 주지 않고 함유되는 유산균의 지속성을 높여, 보존중의 품질을 유지할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성했다.
청구항 1에 기재된 발명은, 프로피온산균 발효물을 포함하여 이루어지는 유산균의 생잔성 향상제이다.
청구항 2의 발명은, 프로피온산균이 프로피오니박테리움(Propionibacterium)속에 속하는 균인 청구항 1에 기재된 유산균의 생잔성 향상제이다.
청구항 3의 발명은, 프로피오니박테리움(Propionibacterium)속에 속하는 균이 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii)인 청구항 2에 기재된 유산균의 생잔성 향상제이다.
청구항 4에 기재된 발명은, 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii)가 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) ET-3(FERM BP-8115)인 청구항 3에 기재된 유산균의 생잔성 향상제이다.
청구항 5에 기재된 발명은, 유산균이 락토바실러스·가세리(Lactobacillus gasseri)주, 락토바실러스·불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)주, 스트렙토코커스·써모필러스(Streptococcus thermophilus)주 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 유산균의 생잔성 향상제이다.
청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 유산균의 생잔성 향상제를 유산균 함유 조성물에 첨가하는 것을 특징으로 하는 유산균의 생잔성 향상 방법이다.
청구항 7에 기재된 발명은, 상기 유산균 함유 조성물의 발효전에 상기 유산균의 생잔성 향상제를 상기 유산균 함유 조성물에 첨가하는 것을 특징으로 하는 청구항 6에 기재된 유산균의 생잔성 향상 방법이다.
청구항 8에 기재의 발명은, 청구항 1에 기재된 유산균의 생잔성 향상제와 유산균을 함유하는 식품 조성물이다.
본 발명에 의하면, 유산균주의 생잔성을 향상시킬 수 있다. 또 본 발명에 의하면 발효유 등을 대표로 하는 발효 식품에서의 유산균의 생잔성을 향상시킬 수 있고, 또한 섭취후의 유산균의 생잔성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 유산균주를 함유하고 있는 식품 조성물의 풍미나 물성에 영향을 주지 않고, 해당 식품 조성물에 함유되어 있는 유산균주의 생잔성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 유산균주를 함유하고 있는 식품 조성물의 풍미나 물성에 영향을 주지 않고, 락토바실러스(Lactobacillus)속, 스트렙토코커스(Streptococcus)속 등의 유산균, 특히 최근 그 우수한 효능이 해명되고 있는 락토바실러스·가세리(Lactobacillus gasseri)주의 생잔성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 대상이 되는 식품이 본래 가지는 풍미나 물성을 손상시키지 않고, 장기보존후에도 높은 프로바이오틱스 기능을 부여할 수 있는 식품 등을 제공할 수 있다.
본 발명이 제안하는 유산균의 생잔성 향상제는 프로피온산균 발효물을 포함하여 이루어지는 것이다.
즉, 본 발명은 프로피온산균의 발효물을 사용함으로써 요구르트 등에 함유되는 프로바이오틱스균 등의 유산균주의 생잔성을 향상시키는 것이다. 프로피온산균 발효물을 포함하여 이루어지는 유산균의 생잔성 향상제를 제공함으로써 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.
프로피온산균은 예로부터 에멘탈 치즈 등의 스타터로서 이용되고 있어 그 안전성은 확인되어 있다.
본 발명이 제안하는 유산균의 생잔성 향상제에 사용되는 프로피온산균 발효물은 이하에 설명한 바와 같이 프로피온산균을 상법에 의해 배양함으로써 얻어진다.
본 명세서에 있어서 「프로피온산균 발효물」은 프로피온산균에 의한 발효에 의해 얻어진 배양물 자체를 말한다.
본 발명의 프로피온산균 발효물을 포함하여 이루어지는 유산균의 생잔성 향상제에는 프로피온산균 발효물 및 그 처리물, 예를 들어 상기 배양물(프로피온산균 발효물)을 여과·원심분리 혹은 막분리 등으로 제균하여 얻어진 배양 여액이나 배양 상청액, 상기 배양 여액·배양 상청액이나 프로피온산균 발효물 등을 이베포레이터 등에 의해 농축한 농축물, 페이스트화물, 희석물 또는(동결, 가열, 감압 등) 건조물이 포함된다.
본 발명에 있어서, 처리물의 작성에 있어서는, 여과, 원심분리, 막분리 등의 제균 처리, 침전, 농축, 페이스트화, 희석, 건조 등의 상기 서술한 처리 공정의 하나 또는 복수를 조합시켜 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 발효물 및 그 처리물은 가열 멸균 처리를 시행하지 않은 것을 말한다.
프로피온산균 발효물의 제조에 사용되는 배지는 통상 미생물이 증식할 수 있는 영양원을 함유한다. 영양원으로서 훼이, 카세인, 탈지분유, 훼이 단백 농축물(WPC), 훼이 단백 분리물(WPI), 효모 엑스, 대두 엑스, 트립티케이스 등의 펩톤, 포도당, 유당 등의 당류, 유청 미네랄 등의 미네랄류 등, 또는 이들을 많이 함유하는 식품을 첨가할 수 있다. 또는 이들의 효소 처리물을 첨가해도 된다. 특히, 훼이 또는 이것의 효소 분해물을 사용하는 것이 바람직하지만, 이 예에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서, 훼이, WPC 또는 WPI 등, 훼이에 유래하는 것을 영양원으로 사용한 프로피온산균 발효물을 이후 프로피온산균 유청 발효물이라고 한다.
상기 영양원을 효소 분해하는 경우에 사용하는 효소로서, 프로테아제 또는 펩티다아제 중 하나 또는 복수의 조합을 들 수 있다. 사용하는 프로테아제 또는 펩티다아제는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 식품 그레이드 프로테아제는 엔도형 프로테아제, 엑소형 프로테아제, 엑소형 펩티다아제/엔도형 프로테아제 복합 효소, 프로테아제/펩티다아제 복합 효소를 포함한다. 엔도형 프로테아제는 예를 들어 키모신(EC 3.4.23.4, Maxiren, modified yeast Kluyveromyces lactis 유래, GIST-BROCADES N.V.), AlcalaseR(Bacillus licheniformis 유래, 노보사), 에스페라아제(B. lentus 유래, 노보사), NeutraseR(B. subtilis 유래, 노보사), 프로타멕스(박테리아 유래, 노보사), PTN 6.0S(돼지 췌장 트립신, 노보사) 등, 엑소형 펩티다아제/엔도형 프로테아제 복합 효소로서는, 예를 들어 플레이버자임(Aspergillus oryzae 유래, 노보사) 등을 들 수 있다. 이 밖에 엔도형 프로테아제로서, 예를 들어 트립신(CAS No. 9002-07-7, EC 3.4.21.4, 소 췌장 유래, Product No.T 8802, SIGMA), 펩신(CAS No. 9001-75-6, EC 3.4.4.1, 돼지 위점막 유래, SIGMA), 키모트립신(노보사, 베링거사), 프로테아제 N 「아마노」G (Bacillus subtilis 유래 ; 아마노엔자임), 비오프라아제(Bacillus subtilis 유래 ; 나가세산교), 파파인W-40(아마노엔자임), 엑소형 프로테아제로서, 췌장 카르복시펩티다아제, 소장 쇄자연(刷子緣)의 아미노펩티다아제 등을 들 수 있다. 또 프로테아제/펩티다아제 복합 효소로서는, 예를 들어 프로테아제 A 「아마노」G(Aspergillus oryzae 유래 ; 아마노엔자임), 우마미자임 G(펩티다아제 및 프로테아제, Aspergillus oryzae 유래 ; 아마노엔자임)를 사용할 수 있다. 효소의 유래는 상기한 기재에 한정되지 않고, 동물, 식물, 미생물 중 어느쪽에 유래하는 것이어도 되는데, Aspergillus oryzae 유래의 것이 적합하다. 이들 효소는 상품명·유래·제조원 등 한정적인 것을 의미하지 않는다. 본 발명의 실시에 있어서, 효소는 1종 혹은 2종 이상을 조합시켜도 된다. 적합한 예로서, 프로테아제 A「아마노」G(Aspergillus oryzae 유래 ; 아마노엔자임)를 들 수 있지만, 이 예에 한정되지 않는다. 또 상기 서술한 효소를 조합시켜 사용하는 경우에는 각각의 효소 반응은 동시여도 되고 각각 행해도 된다.
상기 영양원을 효소에 의해 분해하는 경우에는 원료로 하는 영양원을 물 또는 온탕에 분산, 용해하고, 효소를 첨가하여 행한다. 효소 분해 개시시의 pH, 효소 분해 시간, 효소 반응 온도는 본 발명품이 얻어지는 것이면 특별히 한정하지 않지만, 굳이 들자면, 효소 분해 개시시의 pH는 3.0~7.5, 바람직하게는 4.5~7.0, 보다 바람직하게는 6.0~7.0에서 행할 수 있다. 효소 분해 시간은 0.5~300시간, 바람직하게는 1~20시간, 더욱 바람직하게는 1~5시간으로 하는 것이 좋다. 효소 반응 온도는 20~57℃, 바람직하게는 30~52℃, 더욱 바람직하게는 40~50℃에서 행할 수 있다.
프로피온산균 발효물을 제조하기 위한 배지를 작성함에 있어서 적합한 예로서, 훼이분(10w/w%) 및 프로테아제 아마노 A「아마노」G(0.07w/w%, 아마노엔자임사제)를 물에 용해하고, 47℃(pH 6.6)에서 2시간 효소 분해를 행하고, 그 후에 85℃, 10분간 가열함으로써 효소를 실활시키고, 다음에 맥주 효모 엑스(0.10w/w%,아사히비어사제) 및 황산암모늄(0.27w/w%)을 첨가하고, pH를 6.7로 조정후, 121℃에서 7분간 멸균하는 방법을 들 수 있지만, 이 예에 한정되지 않는다.
프로피온산균 발효물의 제조에 사용되는 프로피온산균으로서는 프로피오니박테리움(Propionibacterium)속, 프로피오니시모나스(Propionicimonas)속, 프로피오니페락스(Propioniferax)속, 프로피오니미크로비움(Propionimicrobium)속, 프로피오니비브리오(Propionivibrio)속 등이 있으며, 특별히 제한되지 않지만, 프로피오니박테리움속에 속하는 균이 바람직하다.
프로피오니박테리움속의 균으로서는, 예를 들어 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii), 프로피오니박테리움·토에니이(Propionibacterium thoenii), 프로피오니박테리움·애시디프로피오니치(Propionibacterium acidipropionici), 프로피오니박테리움·젠세니이(Propionibacterium jensenii) 등의 치즈용의 균, 프로피오니박테리움·아비덤(Propionibacterium avidum), 프로피오니박테리움·아크네스(Propionibacterium acnes), 프로피오니박테리움·림포필럼(Propionibacterium lymphophilum), 프로피오니박테리움·그라뉼로삼(Propionibacterium granulosam), 프로피오니박테리움·아라비노섬(Propionibacterium arabinosum), 프로피오니박테리움·시클로헥사니컴(Propionibacterium cyclohexanicum), 프로피오니박테리움 인노컴(Propionibacterium innocuum), 프로피오니박테리움 인터메디우(Propionibacterium intermediu), 프로피오니박테리움 펜토사데움(Propionibacterium pentosaceum), 프로피오니박테리움 페테르쏘니(Propionibacterium peterssonii), 프로피오니박테리움 프로피오니컴(Propionibacterium propionicum), 프로피오니박테리움 제아에(Propionibacterium zeae) 등을 들 수 있고, 이들 중에서 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii)(이후, P. freudenreichii라고도 함)가 바람직하고, 보다 바람직하게는 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) IFO 12424 또는 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) ATCC 6207, 특히 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) ET-3(FERM BP-8115)이 바람직하다.
본 발명자들은 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) ET-3주를 독립행정법인 산업기술종합연구소 특허생물기탁센터에 기탁했다. 이하에, 기탁을 특정하는 내용을 기재한다.
(1) 기탁 기관명 : 독립행정법인 산업기술종합연구소 특허생물기탁센터
(2) 연락처 : 우편번호 305-8566 이바라키켄 츠쿠바시 히가시 1쵸메 1반 1 츄오 다이6
(3) 수탁 번호 : FERM BP-8115
(4) 식별을 위한 표시 : ET-3
(5) 원기탁일 : 평성 13년 8월 9일
(6) 부타페스트 조약에 기초하는 기탁에 대한 이관일 : 2002년 7월 11일
상기 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) ET-3은 에멘탈 치즈로부터 분리되었다. 그램 양성 단간균이며, 질산 환원능은 음성, 인돌 생산능은 음성, 황화수소 생산능은 음성, 락토오스 발효능은 양성을 나타낸다. 또한 1,4-디히드록시-2-나프토산(DHNA)의 생산능도 가진다.
또 균주명에 ATCC라고 기재된 균주는 American Type Culture Collection으로부터 입수한 기준주를 나타내고, 균주명에 IFO라고 기재된 균주는 재단법인 발효연구소로부터 입수한 기준주를 나타낸다.
다음에, 이 프로피온산균을 상기 배지에 의해 배양한다. 배양 방법은 공지된 혐기적 또는 호기적 배양법을 사용할 수 있는데, 액체 배지에 의한 혐기적 또는 호기적 배양법을 사용하는 것이 바람직하다. 발효 개시시의 pH, 발효 시간, 발효 온도는 본 발명의 유산균의 생잔성 향상제가 얻어지는 것이면 특별히 한정하지 않지만, 발효 개시시의 pH는 3.0~7.5, 바람직하게는 5.0~7.5, 보다 바람직하게는 pH 5.5~7.0에서 행할 수 있다. 발효 시간은 0.5~200시간, 바람직하게는 50~100시간, 보다 바람직하게는 60~99시간이며, 발효 온도는 20~50℃, 바람직하게는 25~45℃, 보다 바람직하게는 30~40℃에서 행할 수 있다. 이렇게 하여 얻어진 배양액은 배양후 즉시 사용해도 되지만, 배양액을 냉각(3~20℃, 바람직하게는 약10℃)하고, 2~4주간 정도 보존하고 나서 사용하는 것이 바람직하다. 적합한 예로서 pH 6.8로 조제후에 121℃에서 7분간 멸균한 배지에 P.freudenreichii ET-3(FERM BP-8115주)의 부활(賦活) 배양액을 0.01~2.5% 접종하고, 질소분위기하 32~37℃에서 72~99시간 혐기 배양하고, 이 배양액을 프로피온산균 발효물로서 얻는 방법을 들 수 있지만, 이 예에 한정되지 않는다.
예를 들어 약10w/w%의 훼이 수용액을 프로테아제 A 「아마노」G로 분해하고(40~52℃, pH 6.0~7.0에서 1~5시간), 맥주 효모 엑스 및 황산암모늄을 첨가하여 작성한 배지에 상기 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) ET-3의 부활 배양액을 0.01~2.5% 접종하고, 질소분위기하 32~37℃에서 72~99시간 혐기 배양하여 프로피온산균 유청 발효물을 제조한 경우, 프로피오니박테리움·프로이덴라이히(Propionibacterium freudenreichii) ET-3의 균농도는 약0.5~50×cfu/mL, DHNA 함량은 약5~500μg/mL, 고형분은 약5~15w/w%가 된다.
본 발명의 유산균의 생잔성 향상제는 상기 프로피온산균 발효물 또는 그 처리물을 그대로 또는 용매로 희석한 가용획분 또는 불용획분으로서 얻을 수도 있다. 용매로서는 물이나 통상 사용되는 용매, 예를 들어 알코올류, 탄화수소류, 유기산, 유기염기, 무기산, 무기염기, 초임계유체 등을 단독 또는 복수를 조합시켜 사용할 수 있다.
또 상기 서술한 프로피온산균의 발효물 그 자체 및/또는 그 처리물에 물, 단백질, 당질, 지질, 비타민류, 미네랄류, 유기산, 유기염기, 과즙, 플레이버류 등의 식품 조성물을 조합시킨 것으로 할 수도 있다.
본원의 발명자들이 검토한 바에 의하면, 본 발명에 의한 유산균의 생잔성 향상제는 저pH 환경에 있어서 유산균의 생잔성을 향상시키는 기능을 발휘할 수 있는 것이었다. 발효유 등을 대표로 하는 유산균을 함유하는 식품은 일반적으로 저pH 환경으로 되어 있어, 본래 유산균의 생존에는 적합하지 않다. 본 발명의 생잔성 향상제는 저pH 환경에 있어서 유산균의 생잔성을 향상시키는 기능을 발휘할 수 있으므로, 발효유 등을 대표로 하는 유산균을 함유하는 식품에 있어서의 유산균의 생잔성을 향상시킴에 있어서 유용하다. 유산균을 함유하는 식품의 pH 등을 고려하여, 본 발명에 의한 유산균의 생잔성 향상제의 기능을 보다 효과적으로 발휘할 수 있는 저pH 환경은 바람직하게는 pH 2.5~6.5, 보다 바람직하게는 pH 3.5~5.5, 더욱 바람직하게는 pH 3.8~4.8이다.
본 발명이 제안하는 유산균의 생잔성 향상제에 의해 생잔성 향상을 확인할 수 있었던 유산균주, 특히, 프로바이오틱스균으로서는 락토바실러스(Lactobacillus)속, 스트렙토코커스(Streptococcus)속에 속하는 미생물을 예시할 수 있다.
예를 들어 락토바실러스·가세리(Lactobacillus gasseri)주, 락토바실러스·불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus)주, 스트렙토코커스·써모필러스(Streptococcus thermophilus)주, 특히 락토바실러스·불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) JCM 1002T, 락토바실러스·불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) OLL1255(NITE P-76)주와, 스트렙토코커스·써모필러스(Streptococcus thermophilus) ATCC 19258T, 스트렙토코커스·써모필러스(Streptococcus thermophilus) OLS3294(NITE P-77)주), 락토바실러스·가세리 OLL2716(Lactobacillus gasseri OLL2716 : FERM BP-6999)주에 대해서, 본 발명의 유산균 생잔성 향상제에 의해 생잔성 향상을 확인할 수 있었다.
이들 균주에 대해서는 단독 또는 2 이상이 조합되어 있는 경우라도, 본 발명의 유산균 생잔성 향상제에 의해 생잔성 향상을 확인할 수 있었다.
또한, 락토바실러스·불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) OLL1255(NITE P-76)주, 스트렙토코커스·써모필러스(Streptococcus thermophilus) OLS3294(NITE P-77)주), 락토바실러스·가세리 OLL2716(Lactobacillus gasseri OLL2716 : FERM BP-6999)주의 기탁에 관한 정보는 이하와 같다.
락토바실러스·불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) OLL1255(NITE P-76)주
(1) 기탁 기관명 : 독립행정법인 제품평가기술기반기구 특허미생물기탁센터
(2) 연락처 : 우편번호 292-0818 치바켄 키사라즈시 카즈사카마타리 2-5-8
(3) 수탁 번호 : NITE P-76
(4) 식별을 위한 표시 : 락토바실러스·불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus) OLL1255(NITE P-76)
(5) 원기탁일 : 2005년 2월 10일
스트렙토코커스·써모필러스(Streptococcus thermophilus) OLS3294(NITE P-77)주
(1) 기탁 기관명 : 독립행정법인 제품평가기술기반기구 특허미생물기탁센터
(2) 연락처 : 우편번호 292-0818 치바켄 키사라즈시 카즈사카마타리 2-5-8
(3) 수탁 번호 : NITE P-77
(4) 식별을 위한 표시 : 스트렙토코커스·써모필러스(Streptococcus thermophilus) OLS3294
(5) 원기탁일 : 2005년 2월 10일
락토바실러스·가세리 OLL2716(Lactobacillus gasseri OLL2716 : FERM BP-6999)주
(1) 기탁 기관명 : 독립행정법인 산업기술종합연구소 특허생물기탁센터
(2) 연락처 : 우편번호 305-8566 이바라키켄 츠쿠바시 히가시 1쵸메 1반 1 츄오 다이6
(3) 수탁 번호 : FERM BP-6999
(4) 식별을 위한 표시 : 락토바실러스·가세리(Lactobacillus gasseri) OLL2716
(5) 원기탁일 : 평성 11년 5월 24일
(6) 부타페스트 조약에 기초하는 기탁에 대한 이관일 : 평성 12년 1월 14일
본 발명에 의한 유산균의 생잔성 향상 방법은 상기한 프로피온산균 발효물을 포함하여 이루어지는 유산균의 생잔성 향상제를 유산균 함유 조성물에 첨가함으로써 행해진다. 첨가 시기로서는 유산균 함유 조성물의 발효전, 발효중, 발효후의 어느쪽이어도 상관없지만, 바람직하게는 발효전이다.
본 발명에 의하면, 또한 식품 조성물에 본 발명의 생잔성 향상제를 사용하는 것도 가능하다. 즉, 상기 생잔성 향상제와 상기 유산균을 함유하는 식품 조성물이다.
식품 조성물로서는 각종 음식품(청량 음료, 발효유, 요구르트 등)을 들 수 있다.
상기 생잔성 향상제와 상기 유산균을 함유하는 본 발명의 식품 조성물은 그대로 사용하거나, 다른 식품 내지 식품 성분과 혼합하는 등, 통상의 식품 조성물에 있어서의 상법에 따라서 사용할 수 있다. 또 그 성상에 대해서도 통상 사용되는 음식품의 상태, 예를 들어 고체상(분말, 과립상 외), 페이스트상, 액상 내지 현탁상의 어느쪽이어도 된다.
그 밖의 성분에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 상기 식품 조성물에는 물, 단백질, 당질, 지질, 비타민류, 미네랄류, 유기산, 유기염기, 과즙, 플레이버류 등을 성분으로서 사용할 수 있다. 이들 성분은 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있고, 합성품 및/또는 이들을 많이 포함하는 식품을 사용해도 된다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 설명하는데, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시예)
LG21 요구르트(메이지뉴교 가부시키가이샤제)의 프로바이오틱스균주인 락토바실러스·가세리 OLL2716(Lactobacillus gasseri OLL2716)주의 생잔성과 그 저pH의 증식 활성에 대한 본 발명의 유산균 생잔성 향상제의 영향을 검토했다.
우유, 탈지분유, 감미료로 이루어지는 요구르트 원료를 가열 살균하고, 스타터(Lactobacillus bulgaricus OLL1255주와 Streptococcus thermophilus OLS3294를 2중량%, 락토바실러스·가세리 OLL2716(Lactobacillus gasseri OLL2716)주의 농축균을 0.05중량%, 프로피온산균의 발효물을 1,4-디히드록시-2-나프토산 DHNA 농도 100μg/ml가 될 때까지 농축한 것을 0.5중량%, 동시에 첨가·혼합하여, 락트산 산도가 0.75%가 될 때까지 43℃에서 발효를 행하여 요구르트를 조제했다.
또 프로피온산균 발효물을 첨가하지 않은 것을 비교 요구르트로서 조제했다.
상기에 있어서의 프로피온산균의 발효물은 다음과 같이 하여 조제했다.
탈지분유(메이지뉴교(주)제) 180g을 물 1000g에 용해하고, 온도를 47℃로 조정했다. 이것에 프로테아제를 3.75g 첨가하여 47℃에서 3시간 단백질의 분해를 행했다. 단백질 분해중의 pH는 6.6~6.8으로 탄산칼륨 수용액을 사용하여 조정했다.
단백질 분해후에 80℃까지 가온하여 10분 유지함으로써 프로테아제를 실활시키고, 맥주 효모 엑스 7.5g, 유당 15g을 첨가하고, 탄산칼륨 수용액을 사용하여 pH를 6.95로 조정했다.
물로 용액의 용량을 1500mL로 조정하고, 2L 용량의 퍼멘터에 넣어 배지 멸균을 행했다(유당 농도 질량 약6.1%). 멸균 조건은 121℃, 7분으로 했다.
멸균후, 퍼멘터중에 질소 가스를 통기시키고, 배지 온도를 33℃로 안정시켜, 동결 농축 스타터(P.freudenreichii ET-3)를 0.75mL 첨가하여 배양을 개시했다. 배양중의 온도는 33℃, pH는 6.5로 조정하고, 질소 가스를 통기시켰다. pH의 조정에는 40%(wt/wt)의 탄산칼륨 수용액을 사용했다.
배양 개시 72시간후에 질소 가스의 통기로부터 에어레이션으로 전환하고, 배양 개시 168시간후에 배양을 종료했다. 에어레이션시의 공기 유량은 2L/분, 교반 속도는 150rpm으로 했다.
이 결과, DHNA의 농도가 52μg/mL가 되는 배양물(프로피온산균 발효물)을 얻었다. 72시간후의 유당 농도는 약1.9질량%, 프로피온산균수는 3.5×1010cfu/mL였다.
또한, 배양물(프로피온산균 발효물)중의 DHNA량은 배양액 10ml에 0.1%(w/v)의 아스코르브산나트륨을 첨가후, pH 7.0으로 조정하고, 물로 전체량을 20ml로 한 후, 그 중 3ml를 등량의 메탄올과 혼합시켜 3000rpm으로 10분간 원심분리하고, 그 상청액을 0.45μm의 필터로 여과한 HPLC의 피크 면적과 DHNA 농도와의 관계(검량선) 및 미리 구한 시판되는 DHNA(와코준야쿠(주)제) 표품의 유지 시간(13분 부근)을 기초로 산출했다.
이들 요구르트를 10℃에서 통상의 상품의 유통기한인 16일간 보존하여, 각 유산균주의 균수의 변화와 OLL2716주의 저pH의 증식성의 추이를 조사했다.
또한, 요구르트 용기에는 폴리스티렌제 컵과 알루미늄 리드를 사용했다.
요구르트에서의 프로피온산균수는 YEL(Yeast Extract Lactate) 한천 배지를 사용하고, 30℃에서 혐기 배양함으로써 측정했다. 균수는 신선물로부터 16일간 보존한 후까지 1×108cfu/g정도를 유지했다.
16일간 보존한 후의 OLL2716주의 생잔율은 신선물을 기준으로 하여 비교예의 경우에는 7.8%, 본 실시예의 경우에는 50.8%였다.
16일간 보존한 후의 OLS3294주의 생잔율은 신선물을 기준으로 하여 비교예의 경우에는 7.5%, 본 실시예의 경우에는 73.6%였다.
16일간 보존한 후의 OLL1255주의 생잔율은 신선물을 기준으로 하여 비교예의 경우에는 50%, 본 실시예의 경우에는 98%였다.
저pH의 증식 활성은 각 시료를 10배로 희석하고 나서, 그 희석액의 100μl를 MRS-broth(pH=4.5)의 5ml에 접종하고, 37℃의 호기하에서 6시간 배양한 후에, OLL2716주의 증식 배율을 구하여 표현했다.
이 때, 저pH의 증식 활성은 1일 경과한 시점에서 비교예의 경우에는 2.6배, 본 실시예의 경우에는 3.5배, 16일 경과한 시점에서 비교예의 경우에는 0.9배, 본 실시예의 경우에는 1.8배였다.
또한, 요구르트의 풍미와 물성에 대한 프로피온산 발효물의 첨가의 영향은 신선물, 16일간 보존한 후 모두 확인되지 않았다.
상기한 실시예에 있어서, 상기 서술한 바와 같이 하여 조제한 프로피온산균의 발효물을 DHNA 농도 100μg/ml가 될 때까지 농축한 것을 0.5중량% 첨가하는 대신에 첨가량을 변동시켜서 마찬가지의 검토를 했다.
이 결과, 프로바이오틱스균(Lactobacillus gasseri)의 냉장 보존중에서의 생잔성과 활력(활성) 향상이라는 관점에서는 유산균 함유 조성물에 대해서 0.1~10중량%, 바람직하게는 0.3~5중량%의 첨가량이 바람직한 것을 확인할 수 있었다.
이상의 결과로부터, 프로피온산균의 발효물을 요구르트에 첨가함으로써 프로바이오틱스균(Lactobacillus gasseri)의 냉장 보존중에서의 생잔성과 활력(활성)이 대폭 향상되었다. 또 기본 스타터로서 사용한 써모필러스균의 생잔성도 마찬가지로 향상되었다.
또 프로피온산균은 요구르트에서의 생잔성이 높은 점에서, 본 발명의 효과는 요구르트의 유통기한 내(25일 정도)에서 충분히 영속적으로 유지되는 것이 추측된다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명에 의한 유산균 생잔성 향상제를 사용함으로써, 각종 유산균, 특히 락토바실러스·가세리(Lactobacillus gasseri)주 등의 락토바실러스(Lactobacillus)속, 스트렙토코커스(Streptococcus)속 등의 유산균의 생잔성을 향상시킬 수 있다. 또 식품 본래의 풍미나 물성을 손상시키지 않고, 장기 보존후에 있어서도 높은 프로바이오틱스 기능을 부여할 수 있는 식품 등을 제공할 수 있다.

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  1. 프로피온산균 발효물을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유산균의 생잔성 향상제.
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