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.

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.

마늘의 다양한 생리활성 기능은 잘 알려져 있음에도 불구하고 휘발성 황 화합물을 비롯한 마늘의 독특한 향과 맛으로 인해 가공식품 및 건강기능식품으로 활용하는데 있어 제한점이 많다. 따라서 본 연구에서는 대표적인 김치 발효균인 Lactobacillus plantarum KCTC 3104를 이용하여 마늘을 유산 발효시키고, 발효 마늘을 다시 적정 온도로 가열 처리함으로써 발효과정과 열처리가 마늘의 휘발성 황화합물과 항산화 활성에 어떠한 영향을 미치는지 평가하고자 하였다. 본 연구의 결과를 요약하자면 다음과 같다. (i)마늘에 존재하는 주요 휘발성 황 화합물인 allyl methyl sulfide 및 allyl sulfide, diallyl disulfide는 발효과정과 발효와 열처리 병행과정에서 감소하였으며 특히 열처리는 마늘의 자극적 향미성분을 감소시키는데 크게 기여하였다. (ii)무처리한 G와 발효를 한 FG, 그리고 발효와 열처리를 병행한 FG-H 간에 유의적인 peroxyl radical 소거활성은 차이는 없었다. (iii) 발효와 열처리를 병행한 FG-H는 마늘시료 G 에 비하여 hydroxyl raidcal 소거활성이 증가하였으며 이 증가된 hydroxyl radical 소거활성은 발효 및 열처리를 통해 새로이 생성된 물질에 의한 환원력 및 metal chelating 활성 증가에 기인된 것으로 추측된다. 이상의 연구결과는 발효 및 열처리를 통해 마늘의 자극적 향미를 개선할 수 있다는 가능성을 제시할 뿐만 아니라, 발효 및 열처리 마늘은 항산화 활성, 특히 hydroxyl radical 소거활성이 증가된 식품개발에 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

For the purpose of production of GABA-rich tomato paste, this study was carried out to investigate GABA producing lactic acid bacteria from Korean traditional fermented food, Kimchi and optimize the culture conditions. As a result of fermentation, Lactobacillus brevis B3-20 among lactic acid bacteria isolated at the pre-experiments was the best producer of GABA at the tomato paste medium with 50%(wet-base) levels of dionized water. At the result of fermentation on the tomato paste medium with 0.5%(w/w) yeast extract, as a source of nitrogen, 3%(w/w) MSG(monosodium glutamate) and dionized water(the ratio of tomato paste and water was 2:8), Lb. brevis B3-20 produced the maximum GABA concentration, 143.38 mM. GABA-rich tomato paste showed the activity of free radical scavenging. Because GABA-rich tomato paste have functional ingredients such as ascorbic acid, lycopene, carotenoid, as well as GABA by lactic acid bacteria fermentation, GABA-rich tomato paste can be considered high functional materials.

미생물 발효에 의한 녹차 추출물의 쓴맛 감소와 관능성 개선을 위하여 식품으로부터 분리된 미생물을 이용하여 녹차 추출물을 발효시킨 후 catechin 성분 분석과 관능검사를 실시하였다. 다양한 발효식품으로부터 분리된 100종의 미생물을 2, 4, 6, 8, 10%(w/v) 녹차 추출물에 배양하였을 때 2%와 4% 녹차 배지에서 최대 생육도을 나타내었다. 녹차 추출물 발효액의 HPLC에 의한 catechin 종류별 분석 결과 epigallocatechin gallate(EGCG), epigallocatechin (EGC), epicatechin(EC)는 발효에 의해 함량이 급격히 감소하였고(EGCG : 125.45→65.42 μg/mg, EGC : 85.96→38.03 μg/mg, EC : 25.64→13.84 μg/mg), gallocatechin gallate (GCG)와 gallocatechin(GC)의 함량은 급격하게 증가하였다(GCG : 7.79→85.22 μg/mg, GC : 9.46→64.59 μg/mg). 발효 후 galloyl residue를 가지는 cathechin(EGCG, ECG, GCG, CG)의 함량이 상대적으로 작은 값을 나타낸 유산균 11주를 선정하여 녹차 추출물을 발효시킨 후 관능검사를 실시한 결과 Lactobacillus plantarum 62901과 Leuconostoc pseudomesenteroides K200132가 전체 기호도 조사에서 가장 우수한 결과를 보여주었다. 기호도가 좋게 나타난 샘플의 맛 패턴 특성을 살펴보면 구수한 향미는 강해지고 상대적으로 풀 비린 향미와 쓴맛이 낮아졌음을 확인할 수 있었다.

It is said that the reason Bulgarians enjoy longevity is that they have a lot of yogurt, whose Lactobacillus controls intestinal poison-producing germs. In young individuals, the number of bifidobacteria exceeds 10 billion per 1 g of intestinal content, but this number decreases for older or senile individuals, who have a larger number of harmful microorganisms such as Clostridium. In addition, it is well known that artificially increasing intestinal bifidobacteria can help control harmful microorganisms and thus facilitate a healthier and longer life. The microorganisms used for artificial spawn are referred to as probiotic microorganisms, and in general, lactic acid bacteria(LAB) are used. Unlike antibiotics, which kill harmful microorganisms, probiotic microorganisms coexist with and control them, while improving the health of the individual, that is, they can improve and invigorate host cells. Because probiotic microorganisms and its products based on LAB are known to help prevent and treat constipation, diarrhea, intestinal inflammation, and blood cholesterol and generally improve health through the purification of intestines, its market has been continuously expanding. Korea imports approximately 90% of spawn and uses them. It is likely that they are not appropriate for Korean`s physical condition. Thus, considering this problem into account, Entecbio, a biotech firm in Korea, has produced various products by using its proprietary mi-croorganisms. In this paper, the effects, characteristics, and kinds of products from based on proprietary microorganisms, with its prospect for market, etc., are generally examined.

Probiotics는 살아있는 미생물로서 섭취했을 때 숙주에게 건강증진효과를 나타내는 미생물이다. 식품 및 제약에서 가장 많이 사용되는 probiotics로는 Lactobacillus와 Bifidobacterium 균주가 있다. 이 유산균들은 장내 정상균총의 유지, 설사 예방 및 개선, 항암, 항대장염, 면역조절, 항고지혈, 항당뇨 효과 등 많은 건강증진 효과를 나타낸다. 최근에 장내 미생물이 에너지 대사, 특히 지방 대사에 영향을 주어 체중을 조절하는데 있어 중요한 역할을 한다는 것이 알려졌다. 이와 더불어 몇몇 probiotic Lactobacillus가 비만 실험동물 뿐만 아니라 비만인에서도 체지방을 조절하는 것으로 나타나 당뇨 및 비만 등과 같은 대사성질환의 예방 및 치료에 있어 유산균의 사용 가능성이 점쳐지고 있다. 그러나 유산균의 항비만 효과 그리고 그에 관한 기전에 대해서는 많은 연구들이 수행되지 않았다. 따라서 유산균의 항비만 효과를 검증하기 위해서는 앞으로 이에 관한 기전에 대해 더 많은 연구들이 진행되어야 하고 궁극적으로 사람에서 그 효과가 검증되어야할 것이다.

Yoghurt는 쉽게 접할 수 있는 기호성 식품으로 생체 조절 기능을 갖는 기능성과 다양한 맛을 부여할 수 있는 퓨전성을 동시에 강화시킬 수 있기 때문에 여러 가지 기능성 소재들을 첨가하여 새로운 yoghurt를 개발하기 위한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 연구는 probiotics 유산균이 생성하는 천연의 세포 외 다당류(EPS; exopolysaccharide)를 이용하여 품질이 개선된 Helicobacter pylori을 억제하는 기능성 yoghurt를 제조하고자 우리나라의 식품공전에 식물성 재료로 허가되어 있어 사용 시 안전성에 문제가 없으며 전래된 여러 효능에 착안하여 감초를 이용한 기능성 yoghurt를 개발을 검토하였다. 감초 용매 추출물(1 mg/mL)의 H. pylori KCCM 40449에 대한 항균 활성을 측정한 결과, 40% methanol 추출물은 13.2±0.6 mm, 40% ethanol 추출물은 14.0±0.2 mm, 80% ethanol 추출물은 14.3±0.3 mm, 40% isopropanol 추출물은 15.1±0.3 mm의 생육저지환을 나타내었으며(p < 0.05), 최소 저해 농도(Minimum Inhibitory concentration: MIC)는 각 용매 추출물의 경우 25-100 μg/mL로 나타났다. 40% 에탄올 감초 추출물을 우유 배지에 0.05, 0.1, 0.2%(v/v)의 농도로 첨가하고 Lactobacillus amylovorus DU-21을 접종하여 37oC에서 72시간 동안 발효시키면서, yoghurt의 이화학적 특성 및 관능적 특성을 관찰하였다. pH는 균 접종 직후, 6.44-6.47에서 72시간 발효 후, 3.41-3.51를 나타내었으며, 적정산도는 0.109-0.111%에서 1.021-1.091%로 변화하였다. 점도와 syneresis를 측정한 결과, yoghurt의 점도는 발효 12시간까지 모든 실험구가 급격히 증가하였으며, 그 이후 24시간까지 증가 폭이 다소 둔화된 후, 72시간까지 완만한 증가 양상을 나타내었다. Syneresis는 발효 시간이 증가할수록 감소하였다. 72시간 발효 하였을 때, 감초추출물 0.2% 첨가구에서 12.0±0.4%로 가장 적은 값을 나타내었다. 산생성이 진행됨에 따라 점도가 증가하였으며 syneresis가 감소하는 것을 알 수 있었다. Yoghurt의 Helicobacter pylori KCCM 40449에 대한 항균활성은 첨가군에서 항균활성이 뚜렷이 나타났다(p < 0.05). 이러한 결과는 yoghurt 상등액의 낮은 pH에 의한 영향이라기 보다는 발효 중, 생성된 항균성 물질과 첨가된 감초 추출물의 영향이라고 판단된다. 발효유의 관능검사를 실시한 결과 모든 배양시간에서 첨가구들이 대조구에 비하여 낮은 점수를 받았다(p < 0.05). 이는 감초 특유의 향과 맛에 대해 익숙하지 않는 점과 과도한 산 생성으로 인해 오히려 기호도를 낮춘 것으로 사료된다. 관능검사 결과, 40% 에탄올 감초 추출물을 0.05% 함유한 yoghurt의 향, 맛, 조직감, 색택 및 전반적인 기호도가 다른 처리군에 비하여 월등히 높았다. 이에 감초 추출물을 함유한 yoghurt의 제조 시, 적절한 감초 추출물의 배합비율은 총 중량대비 0.05%인 것으로 판단된다. 식물자원에는 다양한 생리활성물질들이 서로 상호작용하면서 혼합되어 있는 형태로 다양한 질환에 대한 조합치료(combination therapy)에 이용될 수 있으며, 생체 내에서 다중 타겟에 영향을 미치므로 식물작원에 함유되어 있는 다양한 성분이 함유되어 있는 조추출물(crude extract), 용매 분획물(solvent fraction)을 의약품으로 이용하거나, 이로부터 분리된 단일성분 화합물 또는 이에 대한 유도체를 합성하여 새로운 의약품에 대한 개발이 시도되고 있다. 감초의 지표 성분이며, H. pylori에 대한 항균활성이 있는 glycyrrhizin은 비당질의 고감미에 속하는 천연 감미료로서 설탕의 약 200배의 감미를 가지고 있으며, 항산화성을 가지고 있어서 식품 성분의 산화를 방지하여 품질을 안정화시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있기 때문에 H. pylori 억제능 이외의 부수적인 효능을 볼 수 있을 것이다. 기호성이 유지되면서 항균활성이 강화된 기능성 yoghurt의 개발을 위해서는 감초 추출물 0.2% 이상 첨가할 수 있도록 적절한 향을 조합하거나, 항균효과와 기호성을 개선할 수 있는 생약제를 이용하여 감초 추출물의 항균 활성을 강화하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

김치 및 젓갈 등의 150여 전통 발효 식품을 시료로 하여 protease 활성을 갖는 유산균을 분리한 결과, 24 U/mgcrude protein의 높은 활성을 갖는 젖산균 BV-26 균주을 분리하였다. API 50CHL kit를 이용하여 BV-26 균주의 당 이용성을 분석하고 16S rRNA 염기서열(99.9% 상동성)을 비교한 결과, 분리된 균주를 L. plantarum BV-26으로 표기하였다. L. plantarum BV-26의 생장과 protease 활성 변화를 MRS 배지를 이용하여 측정한 결과, L. plantarum BV-26의 생장은 배양 6시간 이후 활발하게 진행되어 18시간에 최고의 균체 농도를 보였으며, protease 활성은 배양 후 12시간부터 생성되기 시작하여 16시간에서 최고의 활성을 나타내는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구에서 분리된 L. plantarum BV-26을 동물사료의 발효용 스타터로 이용할 경우 유산균이 갖는 유익한 장점 및 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 대두박의 발효시 사료의 영양적 가치를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

This study was conducted to establish process conditions for plant-originated lactic acid production using a mixed culture of plant originated lactic acid bacteria, Lactobacillus sakei B2-16, and Lactobacillus plantarum P23, which were isolated from kimchi, and Bacillus subtilis, which was TP6 isolated from Denjang. Soybean medium was pretreated for 10 minutes at 110℃ and hydrolyzed with 0.2%(w/v) cellulase at 55~60℃ for at least 2 hrs. The quality of the final fermentation product was influenced by the inoculation ratio of the Lactobacillus sakei B2-16, Lactobacillus plantarum P23, and Bacillus subtilis TP6. The optimum microorganism inoculation ratio was 1:0.7:0.3, Lactobacillus sakei B2-16: Lactobacillus plantarum P23: Bacillus subtilis TP6, respectively. The sensory characteristics of the product were a refreshing sourness and a soft flavor.

본 연구에서는 강원도 춘천지역에서 발생하는 환경 오폐수를 시료로 하여 미생물을 혼합하여 제조한 수질정화제를 실제 하천과 호수의 오염환경과 유사한 배양기내에서 생물학적반응을 시켜 오염물질의 정화정도를 측정하고 평가하였다. 사용된 미생물은 식물성 유산균(vegetable Lactobacillus fermentum), 효모(Saccharomyces cerevisiae)와 고초균(Bacillus subtilis)이다. 두 가지의 미생물혼합제를 투입하여 정화정도를 실험하였다. 실제 하천에 투입하여 정화되는 과정과 유사하게 반응을 시키고자 반응 온도는 21(±3)oC로 하였으며 완전교반을 진행하였다. 사용한 시료의 오폐수의 오염도와 미생물에 의한 정화정도를 평가하기 위하여 총질소 함량과 총인 함량을 측정하였다. V.L.F.와 S.C.의 혼합물로 구성된 혼합제의 경우 총질소함량을 감소시키는데 매우 효과적임을 보여주었으며, V.L.F., S.C.,와 B.S.로 구성된 혼합제의 경우 그 총인의 함량을 저감화하는데 효과적임을 알 수 있었다. 본 실험에서 얻어진 실험 데이터를 통하여 V.L.F.와 S.C.의 혼합제가 오폐수의 정화반응에서 나타나는 반응상수값을 도출하였으며 그 값은 0.178 day-1이었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 저감화하고자 하는 성분에 따라 미생물의 종류와 그 혼합비를 조절하는 최적화과정이 필수적임을 알 수 있었으며 또한 곡선적합으로 도출한 반응상수값은 미생물을 이용하여 호수와 하천의 정화정도를 simulation함에 필요한 실험인자로서 응용이 가능하게 되었다.

유산균을 고농도로 배양하기 위하여 CaCO3를 각각 15%와 20%씩 첨가하여 직경이 서로 다른 CaCO3-alginate beads를 제조한 후, lactic acid에 대한 CaCO3-alginate beads의 반응 특성과 완충효과를 관찰하였으며, lactic acid에 대하여 완충작용이 있는 CaCO3-alginate beads를 이용하여 S. thermophilus ST-Body 1과 L. amylovorus DU-21을 고농도 배양하여 직접투입식 starter를 제조하였다. 본 연구에서 제조된 CaCO3-alginate beads는 CaCO3, alginate 함량 및 수분 함유율이 beads에 일정하게 고루 분포되어 있으며, 일정한 밀도를 갖는 입자임을 알 수 있었다. 또한 lactic acid에 대한 beads의 반응은 표면으로부터 일어나기 시작하여 내부로 진행됨을 확인하였으며, CaCO3-alginate beads 양의 증가는 결국 lactic acid와 반응할 수 있는 CaCO3 표면적의 증가를 가져오게 되며, 단위시간당 lactic acid와 반응하는 CaCO3의 상대적 증가를 가져오기 때문에 CaCO3-alginate beads 양의 증가는 lactic acid 용액 내부의 중화작용의 증가를 가져온다는 것을 확인하였다. 즉, CaCO3-alginate beads의 직경이 작을수록, 내부의 CaCO3 함량이 높을수록, 단위 부피당 넓은 표면적과 높은 중화작용을 가지므로 CaCO3-alginate beads를 pH neutralizer로 이용하여 유산균을 배양할 경우에는 CaCO3 함량이 높고 직경이 작은 CaCO3-alginate beads의 이용이 유산균 배양에 효과적임을 알 수 있었다. CaCO3-alginate beads를 이용한 유산균의 고농도 배양 시, pH와 생균수와의 상관성과 선형관계를 단순회귀분석법(simple regression)을 이용하여 최소자승추정량(least square estimator; LSE)을 구하여 검증한 결과, 각 X의 회귀계수의 값은 통계적으로 유의한 결과(p<0.05, p<0.01)를 보였다. 또한 R2 값은 S. thermophilus ST-Body 1와 L. amylovorus DU-21의 경우, CaCO3-alginate beads 무첨가구와 첨가구에서 각각 0.6310, 0.7505, 0.7452, 0.7609이였다. 이는 pH가 균 증식에 다소나마 영향을 주는 것을 나타낸다. 고농도로 배양된 S. thermophilus ST-Body 1과 L. amylovorus DU-21 균주를 이용하여 직접투입식 starter를 제조한 결과, 동결건조 보호제로 15% glycerol을 이용하였을 때 각각 91.96±1.35%와 89.09±4.49%의 생존율을 보였다. 본 연구에서 확립된 기법은 probiotics 조제나 정장제 조제방법에 있어서도 공히 적용 가능하므로 미생물 세포의 이용기법으로 그 생존율과 발효에 연관되는 기능보존과 수반되는 여러 분야에 적용한다는 면에서 산업적으로 중요하다고 사료된다.