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.

최근 유산균을 이용한 다양한 발효 식품들이 연구, 개발되고 있으며, 유산균 발효 식품은 건강 증진 측면에서 효용성을 인정받아 전세계 인구가 섭취하고 있다. 이러한 유산균 발효 식품에 있어서 성공적인 제품 생산을 위해 박테리오파지의 중요도가 지속적으로 증대되고 있다. 특히, 발효 식품들 중 유제품에 대한 박테리오파지의 여러 가지 제어 연구가 다수 수행되었으며, 물리적, 화학적 위생처리를하거나 각각의 방법을 혼합하여 유제품 발효를 보다 성공적으로 수행하도록 하여 왔다. 또한, 최근에는 국내에서도GMP(Good Manufacturing Practice), CIP, SSOP(SanitationStandard Operating Procedures) 등을 유제품 생산 공장에적용하여 보다 효과적인 유제품 생산을 도모하고 있다.

김치에서 Weissella속, Leuconostoc속, Lactobacillus속 등의 154주의 젖산균을 분리할 수 있었다. 분리한 24주의 젖산균을 시료화하여 RAW264.7 cell의 세포 생존률을 기준으로 선별된 24주의 젖산균의 면역활성능을 확인한 결과IL-1α는 FBT215주가 676.9±22.2pg/mL로, TNF-α는 FBT202주가 1105.3±30.5pg/mL로 가장 많이 분비량이 높았다.종합적으로 확인하였을 때 FBT215가 cytokine 분비를 촉진하였다. 또, 내산성을 확인하기 위해 인공 위액에서 배양한결과 대체적으로 산성에 잘 견디는 것을 알 수 있었고, 내담즙성을 확인하기 위하여 oxgall을 첨가한 배지에 FBT215주를 접종한 후 3시간까지는 증식을 하였으나, 그 뒤는 담즙으로 인하여 생균수가 감소하는 것을 확인했다. BSH 활성을 통해 FBT215주는 BSH 활성이 양성으로 나타났으므로 담즙 분해 효소가 있는 것을 확인할 수 있었다. API 50CH kit와 16S rRNA sequencing을 통하여 FBT215를 동정한 결과 Lactobacillus plantarum 임을 확인하였다.

김치 과숙에 관여하는 균주와 대장균의 성장을 억제하는항균활성을 지닌 균주를 김치로부터 선발하고자 하였다. 전국 6개도의 배추김치 10종으로부터 분리한 500여개의 균주를 대상으로 김치의 과도한 산생성에 관여할 것으로 예상되는 P. pentosaceus, Lb. sakei, Lb. plantarum과 원·부재로로부터 초기에 유입되는 대장균군의 저감화를 위하여 E.coli에 대한 항균활성을 살펴본 결과, 2-7 30 균주가 모든지시균주에 대해 뚜렷한 생육저지환을 나타내었다. 지시균주들에 대해 일부 항균활성을 나타낸 15균주를 최종적으로선발하여 동정한 결과, Lb. sakei, Lb. plantarum, Lb. brevis,Lb. paraplantarum, Leu. citreum으로 각각 동정되었다.

본 논문은 동결건조 유청발효물(Freeze-dried fermentedwhey; FDFW)과 프럭토올리고당(Fructooligosaccharide;FOS)의 비피도박테리아 증식능을 비교 검증한 내용이다.FDFW와 FOS 모두 비피도박테리아 균주 Bifidobacteriumlactis BL 750과 Bifidobacterium longum FI10564에 대해 증식효과가 우수한 것으로 확인되었으며 통계적인 유의 차는없었지만 FDFW가 FOS에 비해 다소 높은 활성을 보였다.흡광도(600nm)를 이용한 실험에서 FDFW 첨가군은 14시간 배양 후 B. lactis 균주는 1.371에 도달하였고 B. longum균주는 1.844에 도달하였다. 반면 대조군으로 사용한 유청첨가군의 경우 각각 1.064와 1.237에 도달하였다. 생균수실험에서는 9시간째 B. lactis 균주에 대한 비피도박테리아증식능이 확인되었고 FDFW 첨가군과 대조군(무첨가군) 사이에 0.38LogCFU/mL의 차이가 관찰되었다. 마지막으로요거트에 첨가된 B. lactis 균주의 보존력을 확인하기 위해10oC에 보관하면서 20일 동안 생균수를 분석한 결과 무첨가군은 6.86에서 4.1LogCFU/mL로 감소한 반면 FDFW(1%)와 FOS(1%) 첨가군은 각각 6.82에서 4.93, 6.81에서4.51로 감소하였다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때 FDFW는 비피도박테리아 증식인자로서 사용될 수 있고 또한 기능성 식품소재로서 다양한 낙농제품에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

막걸리의 synbiotics 기능성을 향상시키기 위하여 유산균을 선발하고 이를 이용한 막걸리 최적 발효공정을 개발하였다. 막걸리에서 분리한 유산균은 Lactobacillus casei,Lactobacillus paracasei, Lactobacillus plantarum, Lactoba-cillus brevis와 Pediococcus acidilactici의 5종의 균주로 확인되었으며, 이들 중 발효특성, pH 내성 및 담즙산염 내성평가를 통해 막걸리의 probiotics로서 Lactobacillus planta-rum JS1 (KFCC11566P)를 최종 선발하였다. 또한 최적 발효조건 설정을 위해 누룩과 입국의 발효제 사용여부, 원료의 증자여부, 발효조건 등을 토대로 발효과정 중 효모의 생육을 저해하지 않으면서 이상발효 현상을 보이지 않고 최종 L. plantarum JS1의 균체량이 높은 공정을 설정하였다.최종 개발된 공정은 L. plantarum JS1을 쌀의 0.012% 첨가량으로 효모와 동시에 접종하고, 발효제로 입국을 사용하며, 무증자쌀을 이용, 25oC에서 발효시키는 방법으로, 이를 막걸리의 synbiotics 기능향상을 위한 최적 공정으로 설정하였다.

The fermented food Shindari is a low-alcohol drink that is indigenous to Jeju island, South Korea. In this study,the diversity of lactic acid bacteria (LAB) in Shindari was determined using a culture-dependent method. LAB were culti-vated from Shindari samples using two different LAB culture media. Twenty-seven strains were randomly selected and iden-tified by 16S rRNA gene sequence analysis. The identified LAB strains comprised 6 species within the Enterococcus,Lactobacillus and Pediococcus genera. Five of the species, namely Enterococcus faecium, Lactobacillus fermentum, L. plan-tarum, Pediococcus pentosaceus and P. acidilactici were isolated from MRS medium, while 1 species, L. pentosus, was iso-lated from Rogosa medium. Most of the isolated strains were identified as members of the genus Lactobacillus (78%). Thisstudy provides basic microbiological information on the diversity of LAB and provides insight into the ecological roles ofLAB in Shindari.

오디 유산균 발효음료를 제조하기 위해서 fructose 이용능이 우수한 유산균 JS1을 선발하였고, 16S rDNA 염기서열 분석 결과 Weissella cibaria와 99.8% 일치하여 W. cibariaJP0080이라고 명명하였다. 오디 착즙액은 40%, 30%, 20%,10%로 희석하였고 fructose로 보당하여 1%로 당 농도를 맞추었다. 4가지의 오디용액에 선별한 균주인 W. cibaria JP0080을 접종하여 생육특성을 측정하였다. 오디유산균 발효음료의 생육특성으로는 2시간대부터 대수증식기로 들어가6시간에 이르기까지 급격히 성장하다가 8시간 이후부터 정지기에 들어서고, 생균수는 2시간대부터 급격히 증가하는것으로 나타냈으며, 8시간에 2.21×1010~2.14×1011 CFU/mL로 조사된 것으로 보아 증식이 빠른 것을 알 수 있었다. pH는 발효 전 4.9에서 2시간대부터 급격히 내려가 6시간대에4.03, 12시간대에 3.59까지 내려갔으며 산도는 희석 배율에 따라서 다르지만 기존의 유산발효 음료의 보고보다 상위하는 결과를 나타내었다. 제조된 오디 유산균 발효음료의 소비자 조사 결과는 맛과 전체적인 평균점수에서 40%음료가 높은 점수를 보였고, 색상, 향기, 전반적인 수응도에서 30% 음료가 높은 점수를 보였으나 40~20% 음료간에는 유의적인 차이를 보이지 않았으므로, 향후 기호도면에서 뒤지지 않으면서 경제성 면에서도 우수한 20%의 오디유산균 발효음료의 개발 가능성을 엿볼 수 있었다. 이에 기호도와 경제면에서 우수한 것으로 나타난 20% 오디 유산균 발효 음료의 기능면에서의 우수성을 알아보고자 HPLC를 이용하여 기능성 물질을 분석하였다. 그 결과 오디착즙원액을 20%로 희석하여 12시간 발효한 각 50mL에 대하여 HPLC를 이용하여 기능성 물질을 분석한 결과 Isoquer-citrin 함량은 발효 후 0.75mg/L로 발효 전보다 함량이 감소하였으며, Quercetin은 0.89mg/L에서 1.05mg/L로 증가하였다. 이러한 결과를 미루어 볼 때 20% 오디즙을 희석하여 제조한 오디 유산균 발효음료가 가장 양호한 생육과기호도를 나타내었으며, 아울러 기능성 또한 발효 후에 감소하지 않았기 때문에 향후 오디 유산균 발효음료의 개발가능성을 확인할 수 있었다.