김치는 한국을 대표하는 젖산발효식품으로 현재까지 김치에서 분리한 다양한 유산균종들이 생산하는 박테리오신에 대한 연구가 진행되어왔다. Lactococcus, Lactobacillus,Leuconostoc 및 Pediococcus 속 균주들이 여기에 속하며, 특이한 점은 이들 김치 유래 박테리오신은 김치 산패균으로알려진 Lactobacillus plantarum을 지시균으로 사용하여 대부분 탐색되었다. 이들 박테리오신은 유산균과 Listeria mo-nocytogenes을 포함한 그람양성균에 대하여 항균활성을 나타냈으며, 이들 중 몇몇은 E. coli 및 Salmonella Typhimu-rium과 같은 그람음성균에 대하여도 항균활성을 나타냈다.또한 이들이 생산하는 박테리오신은 대부분 class II에 속하는 저분자량의 박테리오신으로 pH 및 열에 매우 안정한특성을 나타내었다. 하지만 이들 중 Lactobacillus paraplan-tarum C7가 생산하는 paraplantaricin C7만이 신규 박테리오신으로 이들 박테리오신의 아미노산 서열 분석 및 박테리오신 생산 유전자의 유전학적 해명은 비교적 잘 알려지지 않았다. 앞으로 다양한 종류의 김치 시료로부터 신규 박테리오신 생산 균주의 탐색 및 김치의 metagenome 정보를기초로 한 신규 박테리오신 유전자 확보 등의 연구가 진행되어야 할 것으로 생각된다.

오징어 먹즙을 첨가하지 않은 저염 오징어 젓갈은 숙성 발효에 따라 숙성 초기에 젖산균 총수가 급속히 증가하고, Leuconostoc이 증가하여 숙성 적기에 최대량을 나타내고 이후 서서히 감소하였다. Lactobacillus는 숙성 적기 이후의 총 균수의 대부분을 차지할 만큼 균수가 많아지므로 숙성 적기 이후 품질에 관여하는 것으로 보인다. Streptococcus와 Pediococcus는 숙성 적기까지 완만하게 증가하다가 이후 급격히 감소하였다. Yeast는 숙성 중기 이후에 검출되고, 숙성 말기에 급격히 증가하므로 부패에 주로 관여하는 것으로 보인다. 오징어 먹즙을 첨가한 저염 오징어 젓갈의 숙성발효에 따른 젖산균의 변화를 보면 총 균수는 숙성 중반까지 증가하다가 중반 이후 약간 감소하였으나, 최대치에 도달하는 기간은 무 첨가군에 비하여 길었고, 젖산균 중 Leuconostoc, Streptococcus 및 Pediococcus는 숙성 후반까지 증가하였다가 후반에 감소하는 반면에, Lactobacillus는 숙성 후반까지 계속 증가하였다. Yeast는 숙성 초기에는 거의 증가하지 않다가 숙성 중반 이후 증가하였는데, 이러한 경향은 무 첨가군과 유사하였으나 젖산균의 수가 무 첨가군에 비하여 적었다. 오징어 먹즙을 첨가한 저염 오징어 젓갈에서 모든 균들의 수가 감소되어 오징어 먹즙이 균들의 성장 을 억제하는 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 3%의 통보릿가루를 첨가하여 Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. Bulgaricus와 treptococcus thermophilussei 등 3종의 균주를 단일균 또는 혼합균 조합별로 이용하여 요구르트를 제조하고 젖산균주에 따른 요구르트 품질 특성을 알아보았다. 대조군과 보릿가루 첨가군의 요구르트 품질특성은 균주 종류 및 조합에 따라 유의적인 차이를 나타내었다. 보릿가루 무첨가군인 대조군에서는 LBST 복합균으로 제조한 요구르트가 적정pH, 산도, 점도, 항산화활성 등에서 좋은 특성을 나타내었으며, 다음으로 LALBST 복합균이 좋았다. 보릿가루 첨가군에서는 LALBST가 다른 균주조합에 비하여 낮은 pH, 적합 범위의 적정산도, 높은 항산화활성 등 좋은 요구르트 품질특성을 나타내었으며 β-glucan 함량은 약 0.15%이었다. 대조군과 보릿가루첨가군에서 단독균보다는 복합균이 좋은요구르트 품질특성을 보였고, 보릿가루를 첨가함에 따라 대조군에 비하여 pH는 감소하였고, 적정산도와 당도는 증가하였으며 젖산균수는 감소하였고 점도는 상당한 증가를 보였다. 색도의 경우 L값은 낮았고, a값과 b값은 높았으며 연구결과 LALBST 혼합균주가 보릿가루 첨가 요구르트 제조시 가장 적합한 것으로 판단되었다.

The objective of this study was to determine the quality characteristics of cabbage juice fermented by lactic acid bacteria from Kimchi (Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus sakei SL1103, Lactobacillus plantarum LS5, and mixed starter). Cabbage juice was inoculated with lactic acid bacteria and fermented at 30 for 72 hrs. Changes in lactic acid bacteria number, pH, titratable acidity, Brix, and color during fermentation were analyzed. After fermentation for 24 hrs, cabbage juice fermented by mixed starter showed the highest number of lactic acid bacteria (9.45 log CFU/mL). The pH of all cabbage juice also decreased to 3.88~4.19 sharply, while cabbage juice fermented by Lac. sakei SL1103 showed the highest Brix (8.38˚Bx). Cabbage juice fermented by mixed starter showed the highest L value (56.83). In the sensory evaluation, cabbage juice fermented by a mixed starter (Leu. mesenteroides, Lac. sakei SL1103, and Lac. plantarum LS5) showed the highest preferences in taste, flavor, and overall acceptability. Therefore, cabbage juice fermented by mixed starter (Leu. mesenteroides, Lac. sakei SL1103 and Lac. plantarum LS5) has the highest potential for the development of fermented cabbage juice as an excellent bioactive functional food.

본 연구에서는 단백질이 풍부한 원료 콩에 청국장에서 분리한 Bacillus subtilis와 김치에서 분리한 Lactobacillus plantarum을 이용한 혼합발효를 통해 대두 발효 제품의 개발을 목표로한 연구결과는 다음과 같은 분석 결과를 얻었다. 우수 균주 선별을 위한 연구로 고초균의 경우 단백질 분해능이 높은 균주를 청국장에서 분리하였고, 유산균의 경우 산도 생성이 높은 균주를 김치에서 분리하였다. 그리고 청국장에서 분리한 균주는 Bacillus subtilis로, 김치에서 분리한 균주는 Lactobacillus plantarum으로 동정되었다. 두유 발효에서 pH는 Lactobacillus plantarum를 이용한 두유 발효와 혼합 배양의 경우가 급격한 낮은 경향을 나타내었고, Bacillus subtilis 단독 배양일 경우가 다른 처리구에 비해 완만한 변화를 보였다. Lactobacillus plantarum을 이용한 두유 발효와 혼합 배양의 경우가 lactic acid의 생성은 배양 8시간 이후에 급격히 증가하였으며, Bacillus subtilis 단독 배양의 경우가 완만하게 증가한 경향을 나타내었으며, 이는 pH 분석에서 나타난 결과와 일치하였다. 두유 요구르트 생육도 측정 결과는 혼합 배양의 경우 단독배양에 비해 증식이 더 우수하였으며, 배양 32시간째 각 처리구별 총 균수는 Lactobacillus plantarum의 경우 1.02×108 cfu/㎖, Bacillus subtilis의 경우 2.12×108 cfu/㎖인데 비해 혼합 배양의 경우는 4.09×108 cfu/㎖로 가장 높았다. α-Amylase의 활성은 Bacillus subtilis 단독 배양과 혼합 배양일 경우는 8시간 이후 효소 활성이 증가되면서 24시간 동안 발효시 22.01 unit/㎖, 8.13 unit/㎖로 가장 높았다. Protease의 경우는 Bacillus subtilis 단독 배양과 혼합 배양일 경우는 8시간 이후 활성이 증가하기 시작하여 발효 32시간째 103.08unit/㎖, 85.84 unit/㎖로 활성이 높게 나타났다, Lactobacillusplantarum 단독 배양일 경우는 가수분해효소 활성이 없는 것으로 나타났다.

This study was performed to evaluate the quality characteristics of sourdough bread with addition of lactic acid bacteria (LAB) in the antibacterial activity. The starter cultures were used for sourdough bread to increase bread shelf-life: Lactobacillus fermentum, Lactobacillus paracasei KB28, and Pediococcus pentosaceus MJK7. The results showed that the viable counts of lactic acid bacteria were increased in 8.1~9.2 log cfu/㎖, respectively. The pH of the three sourdoughs was lower than that of control. In the texture characteristics, hardness, gumminess, and chewiness were tended to increase on the sourdough bread. Among the three sourdough breads, bread volume and retrogradation of bread were not significantly different. According to the results from preservation period, the sourdough breads with addition of Lb. paracasei KB28, Ped. pentosaceus MJK7 were showed the appearance of mold and bacteria growth in 5~6 days, whereas the control were showed in 3 days. As a result, a sensory evaluation indicated the highest overall acceptance in order of Lb. fermentum, Lb. paracasei KB28, Ped. pentosaceus MJK7. Based on these results, Lb. paracasei KB28 can be applicable to improve the quality of sourdough bread.

동아(冬瓜, wax gourd, Benincase hispida) 추출물과 프로바이오틱 유산균(Lactobacillus casei와 Bifidobacterium bifidum) (이하 유산균이라 한다)의 생리활성을 분석하였다. 동아 추출물은 안기오텐신전환효소의 활성을 47.9%, 티로시나제의 활성을 13.2% 저해하였고, 항산화 활성을 23.4% 나타냈다. 설사 증세자 120명에게 동아 추출물 제제를 72시간 복용시킨 결과 117명이 개선되었고, 6∼12시간째에 개선율이 가장 높았다. 개선율은 80%가 치료되는 상태를 기준하였다. 유산균제제는 안기오텐신전환효소의 활성을 21.4% 저해하였다. 설사 증세자 120명에게 유산균 제제를 72시간 복용시킨 결과 108명이 개선되었고, 24시간째에 개선율이 가장 높았다. 이들 결과를 바탕으로, 과민성대장증후군 개선을 위한 동아 추출물과 유산균을 함유한 제제(tablet)를 개발하였다. 이 제품은 안기오텐신전환효소의 활성을 27.1% 저해하였고, 항산화 활성을 20.3% 나타냈다. 인체폐암 A549 세포에 100 ㎍/㎖ 및 250 ㎍/㎖ 농도로 이 제제를 가하여 24시간 반응시킨 결과, 세포 증식을 67% 억제하였고, 동아 추출물 제제나 프로바이오틱 유산균 제제 단독으로 작용시킨 것보다 억제율이 높았다. 또 이 제제를 인체대장암 HCT116 세포에 100 ㎍/㎖ 농도로 가한 결과, 24시간 후 세포 증식이 70% 억제되었고, 동아 추출물 제제나 유산균 제제 단독으로 작용시킨 것보다 개선율과 개선 속도가 높았다. 이 제제를 설사형, 변비형, 일반형의 과민성대장증후군 증세자 164명에게 72시간 복용시킨 결과 100% 개선시켰으며, 개선율은 3∼6시간째에 가장 높았고, 동아 추출물 제제나 유산균 제제 단독으로 사용한 것보다 개선율과 개선속도가 높았다.

소화성 질환의 중요 인자인 Helicobacter pylori를 저해하는 IgY, 목이버섯, 김치와 타락 유산균을 이용하여 생육 저해 상승 효과를 분석하고자 하였다. 동결 건조된 유산균 배양 상징액을 다양한 효소 처리 결과, 지질 분해 효소를 제외하고는 활성을 나타냈다. GC 분석을 통해 유산균 동결건조액의 지방산 조성은 undecanoic acid(C11:0), palmitic acid(C16:0), steraic acid(C18:0), oleic acid(C18:1)가 L. mensenteroides LAB KW5와 S. thermophilus LAB KW15에서 모두 확인되었으며, eicosadienoic acid(C20:2)는 LAB KW5에서만 나타났다. 또한 유산균 동결건조액은 다른 식중독균에서도 spot assay의 결과, 그람 음성균 중에서 특히 E. coli O157:H7, E. coli, C. sakazakii 등에서 생육 저해능이 확인되었다. 목이버섯 추출물은 열수 추출과 ethanol를 이용해 분리하였으며, HPLC를 이용하여 목이버섯 추출 다당체를 분석한 결과, glucuronoxylomannan 혹은 glucomannan이 β-glucan과 함께 존재하는 혼합물일 것으로 되었다. 또한, 면역란은 1차 접종 후 11일째부터 주마다 2회씩 회수하여 IgY를 분리, 정제하였다. 실험을 통해 동결 건조된 유산균 배양 상징액, IgY, 목이버섯 추출액을 혼합 배양하여 배양시간에 따른 생육 저해력의 변화를 확인한 결과, 유산균에 의해 H. pylori의 저해 효과가 있었으며, IgY와 목이버섯의 혼합 시 추가 억제 효과가 있는 것으로 나타났다. 그러므로 동결 건조된 유산균 배양 상징액, IgY, 목이버섯 추출액의 복합처리는 H. pylori를 제어하는데 효과적인 것으로 보인다.

In Japan, milk and food companies have recently developed many functional yogurts using selected probiotic lactic acid bacteria (LAB) and Bifidobacterium strains. In 1991, the FOSHU (foods for specified health uses) system began instituted by the Ministry of Health, Labor and Welfare. In 2010, approximately 1,000 commercially available items were labeled as FOSHU products that are specially given brands showing good health effects for humans. Japanese commercial yogurts are classified into three type categories: fermented using selected probiotics, functional components added, and standard types. Many functions are considered in the selection of probiotics including competitive adhesion exclusion of enteritic pathogens, cholesterol lowering effects, and positive immuno-modulatory effects. Adhesion to the human intestine is one of the most important characteristics of probiotic LAB and bifidobacteria. Our new screening system for adhesive activity involves a combination of three methods: the rat colonic mucin-micro plate assay, the Carnoy’s histochemical staining method, and the carbohydrate probe binding assay. Recently, we developed a new screening assay using the BIACORE biosensor chip coated with human colon mucin (HCM). We found new LAB strains that recognize and specifically bind to the human ABO blood type antigens. We named these “blood type LAB”. We identified the molecular LAB binding mechanism occurring in the human intestine through unique adhesin molecules that are expressed on the bacterial cell surface as lectin-like proteins. Bacteria with strong adhesion ability improve gastrointestinal health by continuous proliferation in the intestine; and increase the chance of intake into the Peyer’s patches through M-cells that inhibit allergies because of LAB immune-stimulating activity. The future Japanese food market will contain superior functional yogurts containing adhesive effective probiotic LAB and bifidobacteria that are expected to be developed using our proposed mass screening system shown here.

L. brevis HY7401, L. helveticus HY7801 및 B. longum HY8004의 복합유산균 R&B Balance^®의 대장염 개선 효과를 DSS 처리 마우스에서 평가하였다. R&B Balance^® 섭취에 의해 대장길이 축소, MPO 활성과 같은 대장염 증상이 감소하였으며, 분변내 chondrointinase 활성과 분변 유전독성을 현저하게 감소시키는 것으로 나타났다. T-RFLP pattern의 군집 분석 결과, DSS-유도 대장염 마우스의 미생물총은 정상적인 마우스와 다르며, R&B Balance^®의 투여는 장내 미생물총의 다양성에 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다. 따라서 R&B Balance^®는 DSS로 유도된 대장염 동물에서 대장염 증상을 개선해주고 분변 내 독성 효소나 유독한 대사산물을 생성을 억제함으로써 대장염을 개선하는 것으로 판단되고 대장염 동물의 장내 미생물 다양성에도 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 발효유 제품의 특성과 앞으로의 발효유 시장 동향을 이해하기 위해 국내 유통중인 발효유 제품에 사용된 유산균을 분리·동정하고 그 함량을 조사하였다. 국내 5개 회사의 농후발효유 5종과 호상발효유 5종, 총 10종을 구입하였으며, 유산균 표시함량은 대부분 1×10⁸ CFU/mL이었다. BCP 첨가 평판측정용배지와 BS 한천배지를 이용해 생균수를 측정한 결과, 발효유 10종 모두 1×10⁸ CFU/mL 이상의 유산균을 포함하고 있었다. 본 연구에서 모니터링 검사에 사용된 발효유는 모두 표시함량 및 법적 기준(1×10⁸ CFU/mL 이상)을 만족하고 있음을 알 수 있었다.
균 동정을 위해 분리된 유산균에 대해 Gram 염색을 실시하였다. Gram 양성 연쇄상구균, 간균, 다형성 간균 형태를 관찰할 수 있었으며, Gram양성 간균은 유일하게 sample2에서만 관찰되었다. API CHL, API 20A kit를 이용하여 균동정을 실시한 결과, 발효유 10종 모두에서 관찰되었던 Gram 양성 연쇄상구균은 S. thermophilus(99.2%)였으며, 다형성 간균은 Bifidobacterium spp.(96.2%)였다. 그리고 유일하게 sample 2에서 관찰되었던 Gram 양성 간균은 L. rhamnosus(99.8%)였다. 유산균 초기 접종량, 생장 적온, 필요 영양분, 내산성의 차이로 S. thermophilus, Bifidobacterium spp. 이외의 유산균을 동정할 수 없었지만 국내 발효유 회사는 배양시간의 단축, 잡균의 오염 방지, 그리고 독특한 향미와 맛을 부여하기 위해 2가지 이상의 혼합균주를 사용하고 있다. 현재 소비자들은 맛과 함께 기능성이 강화된 발효유를 선호하고 있다. 이러한 기능성은 유산균주의 생리 및 발효 특성으로 기능성 유산균주를 활용한 다양한 컨셉의 제품이 지속적으로 시판될 것으로 기대된다. 향후 발효유 시장은 고유의 기능성 유산균주 발굴 및 연구를 위해 많은 투자가 이루어질 것으로 사료된다.

지금까지 보고된 probiotics로서의 유산균의 효과에 대해서는 임상 연구 등을 통해 많이 규명되었다. 앞으로 식품산업에서 유산균을 이용함에 있어 보다 효과적으로 사용하기 위해서는 유산균의 genome에 기반으로 해서 생리 특성, 항균효과, 발효 특성 등을 연구하는 것이 보다 효율적 일 것이다. 그리고, 이러한 유산균 발효에 있어 중요한 부분을 차지하는 bacteriophage에 대한 분자생물학적 특성에 대한 연구와 유산균과의 상관 관계, bacteriophage 내성 균주 개발 등에 대한 연구가 필요할 것이다. 하지만, 국외에서 다양한 유산균을 이용한 의약 분야, 식품 분야 등에서 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 국내에서는 최근 들어 유산균 관련 연구가 상대적으로 주춤하고 있는 것으로 보여진다. 따라서, 국내외적으로 건강에 대한 관심이 높아지고 있는 지금 시점에서 보다 광범위한 유산균에 대한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

유산균은 포자를 형성하지 않으며, 카탈라아제 음성이고, 산에 대해 내성을 가지며, 당 발효의 산물로 유산을 만드는 그람양성 간균이나 구균인 통성혐기성 세균으로 젖산균이라고 한다. 현재까지 Carnobacterium, Dolosigranulum, Enterococcus, Globicatella, Lactobacillus, Lactococcus, Lactosphaera, Leuconostoc, Oenococcus, Pediococcus, Streptococcus, Tetragenococcus, Vagococcus, Weissella 등 20여개의 속이 유산균에 속하는 것으로 알려져 있다. 유산균은 MRS라는 동일한 선택 배지에서 생육하고 생리생화학적 특성에 따른 명확한 구분이 어려워서 전통적인 형태적 생리학적 분류방법으로는 정확한 분류 동정이 어렵다. 그래서 유산균의 분류는 16S rRNA sequence 분석을 기반으로한 분자계통분류학적 결과를 기반으로 다양한 생리생화학적 분석, 형태학적 분석, 화학분류학적 분석 및 분자분류학적 분석 결과가 포함되는 다상분류를 통하여 이루어진다. 이와 같은 연구 결과를 통하여 유산균의 몇몇 속에서는 분류학적 혼재성이 관찰되었고, 그 결과 새로운 속의 탄생 또는 전이 양상이 계속적으로 보고되고 있다. 이와 같은 특징 때문에 유산균의 분류동정은 간단하지 않으며, 새로운 분류기준(key marker) 발굴 등 후속 연구의 확대가 필요하다. 유산균은 계대배양이나 장기보존 시 생존율이 높지 않아 장기보존 관리가 까다로운 균주그룹으로 알려져 있다. 유산균의 보존에는 동결건조법과 동결보존법이 널리 이용되는데 주로 탈지분유를 보존제로 사용한다.

김치발효에는 여러 종류의 유산균이 관여하고 있고 이들은 면역조절기능 등 다양한 probiotics 특성을 가지고 있다고 알려져 있으나 기존 연구가 주로 배추김치에 국한되어 있어 보다 다양한 종류의 김치에 대한 미생물학적 분석이 요구된다. 그리고 김치발효의 메커니즘을 보다 정확히 이해하기 위해서는 bacteriophage와 김치유산균과의 관계가 구명되어야 할 것이다. 이와 더불어 김치유산균의 특성 및 이들이 가지고 있는 유전자의 기능을 보다 심도 있게 연구해서 김치 종주국으로서 우위를 유지하고, 학술적인 유산균 연구분야에 있어서도 국제수준의 경쟁력을 확보해야 할 것이다.

유산균은 생화학적으로는 당류를 발효하여 에너지를 획득하고 다량의 젖산을 생성하는 세균의 총칭으로, Gram 양성, 낮은 [G+C]%, 산에 대한 내성을 가진 비아포성 간균 또는 구균이다. 유산균의 계통분류학적 위치는 생리적 특징과 일치하지 않으며, 지난 10년 동안 Lactobacillus 속 171개 균종 중 83개가 새로 발견된 것일 정도로 계통분류학적으로 애매하다. 오랫동안 발효식품의 스타터로 주목되었던 종래의 연구의 방향이 1980년대 초기부터 유전학 쪽으로 발전하기 시작하였다. 네덜란드 Venema 교수와 Veldkamp 교수는 유산균 연구에 분자생물학적 지식을 본 격적으로 도입한 학자들이다. 미국의 Mckay 박사는 유산균 plasmid 기능, 제한 및 수식체계(restriction/modification system), 파지(bacteriophage), 접합(conjugation), 유당대사 유전학(genetics of lactose metabolism) 등과 관련된 많은 논문을 발표하였다. 한편 프로바이오틱스(일명 활생균)란 장내 균형을 증진시켜 숙주 동물에게 이로움을 주는 살아있는 미생물 첨가제로 정의된다. 오늘날 장내 균총 연구에서 제기되는 주요한 주제는 프로바이오틱 유산균의 다양성과 그 역할을 파악하는 일이다. 지금까지 연구결과 새로운 종과 새로운 유전자들이 다수 발견되었으며 각 개인은 독특한 장내 균총을 가지며 식이, 나이, 생활습관 등에 따라서 크게 영향을 받는다. 프로바이오틱 균주의 이상적인 자격은 안전하게 먹을 수 있어야 하고 인간에게 투여하였을 경우 건강에 유익한 효과를 입증할 수 있어야 한다. 유산균은 숙주의 장내에서 공생하면서 계속적으로 선천적 면역반응과 후천적 면역반응을 조절하며, 이러한 면역조절은 장내에 국한된 것이 아니라 생체 전체의 면역반응에 영향을 미친다. 유산균은 Th1형 면역반응을 유도시켜 Th2형 면역반응을 제어함으로써 알러지 반응을 억제할 뿐 만 아니라 자연살해세포와 직접적인 상호작용을 통해 세포독성면역 역시 활성화시킨다. 특히 프로바이오틱스 유산균은 장내에 정착하면서 유해 미생물의 생육을 저해하고 유해 미생물에 의하여 나타나는 염증반응을 제어하여 숙주의 건강에 도움을 준다. 유산균에 의한 다양한 면역반응은 종 특이적 반응이 아니라 균주 특이적 반응으로 나타내는 특성을 나타낸다. 따라서 같은 종의 유산균이라도 각기 상이한 면역반응을 유도할 수 있으므로 프로바이오틱 균주를 선발함에 있어서는 기존의 선발 조건(산도내성, 담즙내성, 장상피세포 부착성 등) 외에도 면역반 응성에 대한 기초 결과가 뒷받침 되어야 할 것이다. 근래 들어 장상피세포의 EGFR 수용체와 직접 작용하는 유산균 유래 수용성 인자가 발견됨에 따라 유산균과 숙주 사이의 상호작용에 대한 세포 내 작용기전의 이해가 가능하게 되었다. 또한 이러한 수용성 인자는 위장관 질환 및 알러지 반응의 새로운 치료제 개발 또는 발효식품으로의 응 용이 가능할 것으로 기대된다. 따라서 숙주의 면역을 조절하는 새로운 생리활성인자를 탐색하고 이들의 유익한 효과를 학술적으로 밝히는 것은 발효 식품이 다양한 우리나라에서 추진해야 할 미래의 주요 연구주제라고 생각된다.

과학이 생겨나기 전부터 자연발효식품은 인류의 애용식품이었다. 그 중에서도 유산균발효식품은 김치, 젓갈, 막걸리, 발효유, 치즈, 사우어크라우트 등 민족문화와 전통에 따라서 다양한 형태로 이용되어왔다. 옛날에는 유산균 식품의 맛이 좋아서 먹었던 생활습관식품이었지만 현대과학이 발전하면서 연구결과에 의하여 밝혀진 것을 보면 장의 부패방지, 장운동 촉진, 면역기능 조절, 항산화작용, 질병개선 및 치유효과 등 건강효능에 관한 것이 많다. 이러한 건강 효능작용은 유산균의 대사산물 및 균체의 세포벽 성분이 작용하는 것으로 밝혀지고 있다. 유산균의 건강효능 작용은 살아있는 유산균을 먹거나 사멸한 유산균을 먹거나 차이가 별로 없으며 오히려 유산균의 종류에 따라서는 건강효능에 다양한 차별화가 인정되고 있다. 생활경제력이 향상될수록 국민들의 복지, 장수, 건강에 대한 관심이 매우 높아지면서 이러한 사회적 수요에 맞추어 유산균의 새로운 연구는 식용백신, 자연면역, autophagy의 활성화 쪽으로 진화해 나아가고 있다. 최근에는 유산균의 면역조절작용을 향상시키기 위하여 균주별 검색, 배양조건의 조절(온도) 등에 대한 연구가 진행되고 있다. 유산균에 대한 많은 연구가 진전되면서 유산균식품의 특성을 유산균 발효식품과 유산균 기능성식품으로 구분할 필요가 생겼다. 유산균 발효 식품은 김치, 요구르트, 치즈 등의 영양성분 중심의 식품이고 유산균기능성 식품은 유산균의 균체를 모아서 생균이나 사균의 형태로 제형화한 식품을 말한다. 두 종류의 제품에 있어서 유산균발효식품은 제품 원료특성의 기능성과 유산균의 기능성이 혼합된 형태의 효능이 나타나는 것이고 유산균 기능성식품은 오로지 유산균체의 기여도에 따라서 결정되는 것이다.

The present study was conducted to develop persimmon peel, a by-product of dried persimmon manufacturing, as a feed additive via lactic acid bacteria fermentation. Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus plantarum, and three strains of Leuconostoc mesenteroides were used as a starter culture in the solid state fermentation of persimmon peel, and antioxidant activity and total polyphenol content were assessed. Leuconostoc mesenteroides KCTC 3100 showed high antioxidant activity (p<0.05), whereas Pediococcus pentosaceus showed high total polyphenol content (p<0.05). These two strains were thus selected as starter culture strains. Glucose, sucrose and molasses were used as variables for optimization and a total 15 experimental runs were produced according to Box-Behnken design. Regarding significant effects of variables, molasses showed linear and square effects on antioxidant activity of persimmon peel fermentation (p<0.05). In conclusion, optimum concentrations of glucose, sucrose, and molasses were determined to be 4.2, 3.9 and 5.3 g/L, respectively, using a response surface model. Antioxidant activity was also improved 2.5 fold after optimization.

Rhodiola sachalinensis fermentates by lactic acid bacteria were prepared using the adsorption process, and were investigated for changes of the main compounds and anti-oxidative activities during the adsorption and fermentation process. While the R. sachalinensis extract (RSE), which did not go through the adsorption process, showed little change in pH during fermentation and a significant reduction in the number of lactic acid bacteria, the pre-preparatory adsorption process was found to be helpful for promoting fermentation and for maintenance of bacterial numbers. The contents of total phenolic compounds mostly decreased during the adsorption process, but showed an increasing tendency to rebound during the fermentation process. The contents of salidroside and p-tyrosol in the RSE were 1153.3 ㎎% and 185.0 ㎎% respectively, and they did not significantly change after treatment with acid clay or bentonite as adsorbents, which were 1093.0 and 190.5 ㎎% by acid clay, and 882.2 and 157.3 ㎎% by bentonite. When the extract was fermented after treatment with acid clay or bentonite, the salidroside contents were decreased by 282.7 and 505.0 ㎎% respectively, but the p-tyrosol contents were increased by 714.0 and 522.4 ㎎% respectively. Compared to the DPPH radical scavenging activity of the RSE (66.8%) at the conc. of 0.1%, that of the fermented RSE, which went through adsorption process with acid clay or bentonite, was significantly increased to 79.4 and 72.7% respectively at the same concentration (p<0.05). Though fermentation by lactic acid bacteria was suppressed in the RSE, the results suggested that the adsorption process may promote fermentation without any change in the content of major active compounds. It is expected that fermentation by lactic acid bacteria could improve the antioxidant activity and various associated functionalities of R. sachalinensis.