KR101926183B1 - 안전성이 검증된 장류 발효 균주 및 이를 이용하여 제조된 장 - Google Patents

안전성이 검증된 장류 발효 균주 및 이를 이용하여 제조된 장 Download PDF

Info

Publication number
KR101926183B1
KR101926183B1 KR1020170051870A KR20170051870A KR101926183B1 KR 101926183 B1 KR101926183 B1 KR 101926183B1 KR 1020170051870 A KR1020170051870 A KR 1020170051870A KR 20170051870 A KR20170051870 A KR 20170051870A KR 101926183 B1 KR101926183 B1 KR 101926183B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
strain
accession
present
mjs14
kctc18552p
Prior art date
Application number
KR1020170051870A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180118477A (ko
Inventor
최상호
유상렬
이인형
Original Assignee
서울대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교 산학협력단 filed Critical 서울대학교 산학협력단
Priority to KR1020170051870A priority Critical patent/KR101926183B1/ko
Publication of KR20180118477A publication Critical patent/KR20180118477A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101926183B1 publication Critical patent/KR101926183B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • A23L11/09—
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
    • A23L11/50—Fermented pulses or legumes; Fermentation of pulses or legumes based on the addition of microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C12R1/125—
    • C12R1/69—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07—Bacillus
    • C12R2001/125—Bacillus subtilis ; Hay bacillus; Grass bacillus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
    • C12R2001/66—Aspergillus
    • C12R2001/69—Aspergillus oryzae

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 장류의 생산에 사용되는 곰팡이 균주로서, 곰팡이 독소인 아플라톡신과 CPA(cyclopiazonic acid)를 생산하지 않는 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주 및 장류의 생산에 사용되는 세균 균주로서, 바이오제닉아민을 생성하지 않는 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주를 제공한다. 본 발명에서는 본 발명에서 선발한 곰팡이 균주와 세균 균주를 동시에 접종함으로써, 복합적인 미생물학적 작용이 나타나, 단일 접종으로 발효시킨 된장과는 다른 풍미를 나타낼 수 있고, 자연 접종으로 인한 혼합발효가 나타나는 재래식 메주 및 된장과 비교하였을 때, 접종하는 균주와 발효 기간을 일정하게 유지할 수 있어, 품질의 획일화와 안전성의 확보가 가능하다.

Description

안전성이 검증된 장류 발효 균주 및 이를 이용하여 제조된 장{Safe starter for the production of soybean fermented food and soybean fermented food therefrom}
본 발명은 장류 발효를 위해 사용될 수 있는 안전하고 우수한 종균 및 이를 이용하여 제조한 장류에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안전성 측면에서 곰팡이 독소를 생산하지 않는 아스퍼질러스 오리재 (Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주와 바이오제닉아민을 생산하지 않는 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주 및 이를 이용하여 제조한 장류에 관한 것이다.
우리나라 전통 장류는 주원료인 콩을 침지 및 증자 후 사각 메주 형태로 성형한 것을 짚으로 매달아 자연접종에 의한 발효가 일어나도록 하는 방법을 이용한다. 이런 방법으로 발효된 메주 및 장류는 제조가 간단한 장점이 있으나, 자연적으로 접종되는 미생물을 제어할 수 없기 때문에, 일정한 품질을 유지할 수 없고, 유해균의 오염에 의해 독소가 생성될 가능성이 높다.
자연 접종에 의할 경우, 메주 발효 곰팡이인 아스퍼질러스 오리재 (Aspergillus oryzae)와 외형적으로 매우 비슷한 아스퍼질러스 플라버스 (Aspergillus flavus) 균주가 메주에 오염될 수 있는데, 이 균주는 강력한 발암물질인 아플라톡신을 생성하게 된다. 또한, 자연적으로 접종되는 메주 발효 세균들은 최근 유해물질로 이슈가 되고 있는 바이오제닉아민을 생산할 가능성이 매우 높다.
따라서, 자연접종에 의한 발효를 진행할 경우, 메주 및 장류의 안전성을 확보하기는 매우 어렵다 할 것이다. 이에, 안정성이 검증된 종균을 새롭게 개발하여 장류의 생산에 적극 사용할 필요가 있는 것이다.
대한민국 특허공개번호 제10-2014-0057436호 (공개일자 2014. 05. 13)에는, 신규한 균주 바실러스 아밀로리쿼페이션스 CJ3-27 및 아스퍼질러스 오리재 CJ KG를 이용한 한식 메주된장의 제조방법에 대한 내용이 기재되어 있다. 대한민국 특허공개번호 제10-2014-0012411호 (공개일자 2014. 02. 03)에는, 장류의 유해 미생물에 대한 항균 활성 및 바이오제닉아민 분해 활성이 있는 바실러스 리케니포미스 SCKB11균주 및 이의 용도에 대한 내용이 기재되어 있다.
현재 산업계에서는 장류 발효를 위해 장류 우점종인 아스퍼질러스 오리재 (A. oryzae) 균주를 주로 사용하고 있다. 하지만, 산업계에서 이미 사용하고 있는 이들 균주은 주로 효소 활성 등의 기능성에만 초점을 맞춘 균주로서, 안전성에 대한 검증은 미미한 실정이다. 또한, 발효 후 장류의 안전성에 대한 검증도 추가적으로 이루어지지 않는 실정이다.
한편, 종균을 이용한 장류의 발효가 보고되긴 했으나, 단일 종균을 이용하거나 각각의 종균으로 발효 후 혼합하는 제조방법이 주를 이루고 있을 뿐, 복합 균주를 동시 접종하여 장류를 생산하는 기술에 대한 보고는 거의 전무한 실정이다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 진행되었으며, 산업적 코지(koji)와 전통메주 및 장류로부터 안정성이 확보되고 우수한 관능적 특성을 부여할 수 있는 종균 후보를 분리하여 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 안전성이 확보된 균주를 이용하여 안정성이 확보되고, 관능적 특성이 우수한 장류를 제조하여 제공하고자 한다.
본 발명은 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주를 제공한다.
상기 본 발명의 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P)는, 바람직하게 곰팡이 독소인 아플라톡신과 CPA(cyclopiazonic acid)를 생산하지 않는 균주이다.
본 발명은 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주를 제공한다.
상기 본 발명의 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P)는, 바람직하게 바이오제닉아민을 생성하지 않는 균주이다.
본 발명은 삶은 콩에 발효균주를 접종하여 발효시킴으로써 제조되는 장(醬)의 제조에 있어서, 상기 발효균주로 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주와 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주 중 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 장(醬)의 제조방법을 제공한다.
상기 본 발명 장(醬)의 제조방법에 있어서, 상기 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주와 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주는, 바람직하게 두 균주를 동시에 접종하는 것이 좋다.
상기 본 발명 장(醬)의 제조방법에 있어서, 상기 장(醬)은, 일 예로, 된장 또는 간장일 수 있다.
본 발명은 장류의 생산에 사용되는 곰팡이 균주로서, 곰팡이 독소인 아플라톡신과 CPA(cyclopiazonic acid)를 생산하지 않는 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주를 제공한다.
또한, 본 발명은 장류의 생산에 사용되는 세균 균주로서, 바이오제닉아민을 생성하지 않는 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주를 제공한다.
본 발명에서는 본 발명에서 선발한 곰팡이 균주와 세균 균주를 동시에 접종함으로써, 복합적인 미생물학적 작용이 나타나, 단일 접종으로 발효시킨 된장과는 다른 풍미를 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명은 자연 접종으로 인한 혼합발효가 나타나는 재래식 메주 및 된장과 비교하였을 때, 접종하는 균주와 발효 기간을 일정하게 유지할 수 있어, 품질의 획일화와 안전성의 확보가 가능하다.
도 1은 본 발명 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주의 거대 콜로니 모양과 포자 모양을 관찰한 것이다.
도 2는 SmaⅠ 제한효소 절단법을 통한 본 발명 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주의 분해 패턴 비교 결과이다.
도 3은 PCR을 이용하여 본 발명 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P)의 아플라톡신 생합성 유전자 클러스터(cluster)를 확인한 것이다.
도 4는 PCR을 이용하여 본 발명 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P)의 CPA 생합성 유전자 클러스터를 확인한 것이다.
도 5는 본 발명의 선발균주 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P), 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P)를 이용하여 콩알메주를 혼합발효(복발효)한 사진이다.
도 6은 본 발명의 곰팡이 균주 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P)의 단독발효, 본 발명의 세균 균주 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P)의 단독발효 및 이들을 혼합발효(복발효) 한 콩알메주의 단백질분해효소 활성과 전분분해효소 활성을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 두 균주를 동시 접종하여 제조한 된장 시료의 맛 성분 분석을 통한 PCA 그래프이다.
본 발명은 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주를 제공한다. 본 발명을 통해 개발된 곰팡이 종균 A. oryzae MJS14 (기탁번호: KCTC18552P)는 Aspergillus 속 곰팡이가 생산할 수 있는 곰팡이 독소인 아플라톡신과 CPA를 생산하지 않는 것으로 정량적 생산 측정과 분자유전학적 수준에서 검증되었다.
한편, 본 발명은 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주를 제공한다. 본 발명을 통해 개발된 세균 B . subtilis D119C (기탁번호: KCTC18551P)는, 세균이 생산할 수 있는 독성 물질인 바이오제닉아민을 생산하지 않는 것으로 확인되었고, 프로테아제(protease), 아밀라아제(amylase), 셀룰라아제(cellulase)의 활성이 높은 것으로 확인되었다.
한편, 본 발명은 삶은 콩에 발효균주를 접종하여 발효시킴으로써 제조되는 장(醬)의 제조에 있어서, 상기 발효균주로 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주와 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주 중 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것을 특징으로 하는 장(醬)의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 장 제조방법은, 발효균주로 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주와 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주 중 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는데 특징이 있기 때문에, 이 균주들의 사용 외에 장류의 제조에 필요한 다른 기술적 사상, 즉 메주를 띄우는 것이나, 된장 또는 간장으로 발효 및 숙성하는 기술들은 공지된 기술을 사용할 수 있다. 따라서, 이에 대한 구체적인 서술은 공지기술로 대체하기로 한다.
한편, 본 발명의 장 제조방법은 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주와 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주를 단독으로 사용할 수 있거나, 이들 모두를 사용할 수도 있다. 다만, 바람직하게는 두 균주를 동시에 접종하여 사용하는 것이 좋은데, 본 발명에서 선발한 두 종균을 콩알메주 형태로 혼합발효해 본 결과, 각각 균주의 단일발효에 비해 높은 효소 활성이 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
이와 같은 결과로부터 본 발명에서 선발한 곰팡이 균주 및 세균 균주를 각각 사용하여 콩알메주 형태로 발효하는 것보다, 혼합하여 혼합발효를 하는 것이 발효에 더 효과적임을 알 수 있었으며, 두 미생물이 서로 성장에 큰 영향을 미치지 않으면서도, 미생물적 상호작용에 의해 더 높은 수준의 효소 활성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 혼합발효 콩알메주를 이용하여 된장 발효를 진행하였을 때, 자연접종에 의한 발효로 생산된 전통된장에 비해 높은 숙성도를 나타내는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 결과로부터 본 발명의 혼합종균을 이용한 된장에서 비교적 짧은 시간 안에 더 효율적인 발효가 이루어짐을 알 수 있었다.
또한, 관능평가에 의한 맛 성분 분석에서 전통된장에 비해 불쾌취는 낮게 나타났으며, 상대적으로 높은 감칠맛과 단맛을 나타내는 것을 알 수 있었고, 이를 통해 품질면에서도 더 우수한 장류를 생산할 수 있음을 알 수 있었다.
또한, 안전성 측면에서 본 발명 완성된 된장의 바이오제닉아민을 분석했을 때, 매우 낮은 수준의 바이오제닉아민이 검출되는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 전통된장과 비교하였을 때, 안전성이 매우 높은 수준으로 확보되었음을 의미하는 것이다.
종합하자면, 안전성을 확보한 본 발명의 두 종균을 혼합발효하여 메주를 발효하고 장류를 생산하였을 때, 품질 개선뿐만 아니라 안전성 측면에서도 전통된장에 비해 매우 개선된 결과를 보여주는 것을 알 수 있었다. 따라서, 본 발명에서 발굴한 두 종균 및 혼합발효는 안전하고 풍미가 우수한 장류의 산업적 생산에 적용될 수 있을 것이다.
이하, 하기 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 1: 아스퍼질러스 오리재( Aspergillus oryzae ) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주 및 바실러스 서브틸리스 ( Bacillus subtilis ) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주의 분리 및 동정]
한국 전통 메주로부터 곰팡이 균주들을 분리하였다. 곰팡이 균주의 동정을 위해, 형태학적 동정을 진행하였다. 곰팡이의 동정에 흔히 사용되는 거대 콜로니 모양과 포자 모양을 관찰하였을 때, MJS14 (기탁번호: KCTC18552P)는 콜로니 형태가 A. oryzae/A. flavus의 것과 유사하며 공중균사가 매우 보송보송한 모양을 띄며 포자색도 연두색에서 올리브색을 나타내었다. 또한, 포자가 매끈한 동그란 모양으로, 역시 A. oryzae/A. flavus의 포자 특징과 일치하였다(도 1). 다만, A. oryzae와 A. flavus는 형태적 특징에 상동성이 매우 커서 이 결과로는 종을 구분하기 어려웠다. 따라서 MJS14 (기탁번호: KCTC18552P)는 이 외의 추가적인 분자유전학적 PCR 방법을 통해 동정하였다.
Aspergillus 속 미생물의 분자유전학적 동정을 위해서는 아플라톡신 유전자 클러스터(aflatoxin gene cluster)의 유전자를 증폭하는 방법을 이용한다. 곰팡이의 분자유전학적 동정 시, 같은 속에 속하는 종들 사이에도 공통된 특징을 가지고 있는 종들이 서로 분류되어 section 으로 한 차례 더 동정된다. A. oryzae 와 A. flavus는 위의 분류 체계에서 section flavi에 속하는 종이며, 아플라톡신 유전자 클러스터의 유전자인 aflT 유전자의 PCR 분석 결과 증폭 산물이 존재하는 것으로 나타나 MJS14 균주는 Aspergillus section flavi로 확인되었다. 좀 더 세분된 동정을 위해 aflT 유전자 내의 afaflT 부분을 real-time PCR로 증폭한 결과, 잘 증폭되어 MJS14 균주는 Aspergillus section flavi 중에서도 A. oryzae/A. flavus group으로 분류되었다.
다만, MJS14 균주를 A. flavus로부터 구분하여 확실히 동정하기 위해 추가적으로 SmaⅠ 제한효소 절단법을 이용하였다. A. flavus는 통상적으로 1.7kb 밴드 이외에 3.8kb의 밴드를 추가로 보이는 반면, A. oryzae는 통상적으로 1.7kb와 1.0kb, 2.7kb의 밴드를 보인다. 메주로부터 분리한 본 발명의 MJS14 균주는 희미하지만 1.0kb의 밴드까지 포함하여 A. oryzae의 밴드 특성을 보였다. 따라서, 해당 균주를 A. oryzae 균주로 동정하였다.
한편, 한국 전통 된장으로부터 세균 균주 D119C를 분리하여 API 50E kit를 이용한 생리학적 동정과 16S rRNA 유전자를 이용한 분자유전학적 동정을 진행하였다. 동정 결과 분리 균주 D119C (기탁번호: KCTC18551P)는 B. subtilis 균주로 동정되었다.
상기의 MJS14 및 D119C 균주의 동정 결과를 아래 표 1에 정리하였다.

MJS14
형태학적 동정 Aspergillus oryzae / flavus
ITS 서열 분석 Aspergillus oryzae / flavus
SmaⅠ제한효소 절단법 Aspergillus oryzae
AVM test Aspergillus oryzae
D119C
API50E kit Bacillus subtilis
16S rRNA 서열 분석 Bacillus subtilis
[ 실시예 2: 선발 균주의 안전성 및 종균 적합성 평가]
1. MJS14 (기탁번호: KCTC18552P ) 균주에 대한 평가
상기 실시예 1에서 선발된 곰팡이 종균 후보 균주의 곰팡이 독소 생합성 능력을 분자유전학적 수준에서 확인하기 위해 PCR을 이용한 유전자 검사를 진행하였다.
A. oryzae가 속하는 Aspergillus section Flavi 종들이 생산할 가능성이 있는 아플라톡신 독소에 대한 생합성 유전자들은 도 3과 같이 알려져 있다. 이를 바탕으로 분리·동정된 A. oryzae MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주의 아플라톡신 생합성 유전자를 PCR법을 통해 확인하였다.
도 3에서 MJS14 (기탁번호: KCTC18552P)의 아플라톡신 생합성 유전자 중 norB/cypA 유전자의 일부가 결실된 것을 확인할 수 있었다 (A. oryzae에 대한 분석 결과와 동일하게 나타남). 즉, A. oryzae MJS14 균주는 아플라톡신 생합성 유전자 클러스터(cluster) 중 한 가지 유전자가 결실된 것을 확인할 수 있었으며, 이를 바탕으로 아플라톡신을 생합성 하지 않을 것으로 예상할 수 있었다.
한편, A. oryzae는 CPA(cyclopiazonic acid)도 생산할 가능성이 있다. CPA를 생산하는 균주와 생산하지 않는 균주의 CPA 생합성 유전자 클러스터(cluster)는 도 4와 같다. 도 4에서 검은색으로 표시한 화살표가 CPA 생합성 유전자를 의미한다. 실험 결과, 도 4에서 보는 바와 같이 본 발명의 MJS14 균주(기탁번호: KCTC18552P)는 CPA를 생합성 하는 균주와 밴드가 일치하며, 모든 CPA 생합성 유전자를 가지는 것으로 나타났다. 그러나 HPLC 측정에 의한 정량적 분석 결과, CPA가 전혀 검출되지 않았고, 이에 따라 MJS14 균주는 CPA 생합성 유전자는 가지지만, 실제로는 CPA를 생산하지는 않는 것으로 확인되었다.
하기 표 2는 이상의 실험 결과를 정리한 것이다.
Strain Aflatoxin gene cluster CPA gene cluster Biosynthesis
of Aflatoxin		 Biosynthesis of CPA
norB / cypA a nor-1 aflR ver -1 omtA maoA dmaT pks /
nrps 		AVM TLC HPLC TLC HPLC
A. flavus
NRRL3357 		Ⅱ + + + + + + + + + + + +
A. oryzae
SRRC266 		Ⅰ + + + + + + + - - - - -
A. oryzae
NBRC4177 		ND ND ND ND ND + + + ND ND ND + +
A. oryzae
RIB40 		ND ND ND ND ND + + - ND ND ND - -
MJS14 Ⅰ + + + + + + + - - - - -
ND, No data.
aⅠ,400 bp; Ⅱ, 800 bp
2. D119C (기탁번호: KCTC18551P ) 균주에 대한 평가
상기 실시예 1에서 선발한 D119C (기탁번호: KCTC18551P) 세균 균주의 종균 적합성을 확인하기 위해, 안전성 측면에서 바이오제닉아민 생성능과 식중독균인 바실러스 세레우스 (Bacillus cereus) 균주에 대한 길항작용을 배지 상에서 확인하고자 하였다.
우선, D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주가 아미노산으로부터 바이오제닉 아민을 생성하는 효소인 아미노산 데카르복실라아제 (amino acid decarboxylase) 활성을 가지고 있는지 확인하고자 하였다. 배지 상에서 아미노산을 영양원으로 첨가해 준 후, 브로모크레솔 퍼플 (bromocresol purple)을 pH 지시약으로 첨가하여 바이오제닉 아민 생성 여부를 확인하였다. 만약, 해당 균주가 바이오제닉 아민을 생성하면, 배지 상의 pH가 증가하고, 이를 색 변화로 관찰할 수 있는데, 이 방법을 통해 아미노산 데카르복실라아제 활성이 낮은 균주들을 선별할 수 있는 것이다. 실험 결과, 본 발명의 B. subtilis D119C (기탁번호: KCTC18551P)는 아미노산 데카르복실라아제 활성(DC activity)이 없는 것으로 나타났다 (하기 표 3)
한편, 또 다른 안전성 측면에서, 식중독균인 B. cereus에 대한 길항작용을 배지 상에서 투명환(clear zone)의 생성 유무로 확인하고자 하였다. top agar를 이용하여 B. cereus 균주를 접종하고, 그 위에 페이퍼 디스크를 올려 본 발명 D119C (기탁번호: KCTC18551P) 세균 균주를 접종한 후, 투명환의 크기를 확인하였다. 실험 결과, 본 발명 B. subtilis D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주에서 가장 넓은 투명환이 나타남을 확인하였으며 (하기 표 3), B. subtilis D119C (기탁번호: KCTC18551P)균주를 안전성 측면에서 가장 이점이 있는 균주일 것으로 판단할 수 있었다.
한편, 된장 발효를 위해 필요한 가장 기본적인 효소들의 활성을 확인하기 위해 배지 상에서 프로테아제(protease), 아밀라아제(amylase), 셀룰라아제(cellulase)이 활성을 측정하였다. 각각의 균주들을 기질이 첨가된 배지 상에서 배양한 후, 투명환 혹은 발색시약으로 확인하였다. 실험 결과, 안전성 측면에서 가장 이점이 있는 B. subtilis D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주에서 상기 효소들에 대한 기본적 수준의 활성이 나타나는 것으로 확인할 수 있었다.
선발 균주 및 다른 균주들의 안전성 검사, 효소 활성 결과는 하기 표 3에 나타내었으며, 종균으로 선정된 균주인 B. subtilis D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주의 HPLC를 이용한 바이오제닉아민의 정량적 평가 결과는 표 4에 나타내었다.
strain Strain No. origin DC activity B. cereus
길항작용		 protease amylase cellulase
Bacillus amyloliquefaciens zip6 rice straw, Korea + + + + ++
Bacillus subtilis KCCM 11316 - - + - -
Brevibacillus non reactive D065B doenjang , Korea - - + - +
B. subtilis/amyloliquefaciens D077A doenjang , Korea + + + - -
B. subtilis/amyloliquefaciens D108C doenjang , Korea + - + - ++
B. subtilis D119C doenjang , Korea - ++ + + ++
B. subtilis/amyloliquefaciens D125D doenjang , Korea - - + - +
B. subtilis/amyloliquefaciens D131B doenjang , Korea + - + - -
Geobacillus thermoglucosidasius D135A1 doenjang , Korea - - + - ++
B. licheniformis D136C doenjang , Korea -- - - - +
B. subtilis/amyloliquefaciens D140D doenjang , Korea + ++ + - +
B. subtilis/amyloliquefaciens D162C doenjang , Korea -- - - - +
B. subtilis/amyloliquefaciens D170C doenjang , Korea - - + - -
Strain　 Strain No. PUT CAD HIS TYR
F B. subtilis D119C ND* ND ND 1.78±0.17
ND*; Not detected, PUT; Putrescine, CAD; Cadaverine, HIS; Histamine, TYR; Tyramine
[ 실시예 3: 선발 균주를 이용한 콩알메주의 발효]
선발 균주(곰팡이 1종 MJS14 (기탁번호: KCTC18552P), 세균 1종 B. subtilis D119C (기탁번호: KCTC18551P))를 이용하여 콩알메주 상에서 혼합발효를 진행하였을 때, 변화하는 여러 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해, 선발된 각각의 균주를 콩 중량의 106 수준으로 콩알메주에 접종하여 메주 발효를 진행하였다 (도 5).
발효 결과, 곰팡이 단독발효 및 세균 단독발효에 비해 혼합발효 콩알메주에서 단백질 분해효소 활성 및 전분 분해효소 활성이 높게 나타나는 것을 확인할 수 있다 (도 6). 곰팡이 단독발효 시료에서는 세균 단독발효 시료에 비해 상대적으로 전분 분해효소 활성이 높고, 세균 단독발효 시료는 반대로 단백질 분해효소 활성이 높았다. 하지만, 혼합발효 시료에서는 두 효소 활성이 모두 높게 나타날 뿐 아니라 각각의 단독발효에 비해서도 높은 효소 활성을 나타내었다. 이는 두 미생물이 한 배치 안에서 배양될 때 두 균주가 성공적으로 함께 자라고 있음을 시사하며, 두 균주가 서로 상호작용함으로써 서로에 이점을 제공한다는 점을 의미하는 것이다.
상기의 실험 결과는 곰팡이를 단독배양하는 경우보다 세균과 함께 배양한 경우, 더 높은 효소 활성을 나타내며, 이를 통해 맛과 풍미에 영향을 미치는 당과 아미노산 성분이 증가할 것을 의미한다. 이와 같은 결과는 완성된 메주에 본 발명의 두 미생물을 한꺼번에 접종하여 된장을 담근다면, 두 균주가 서로 길항작용을 일으키지 않을 뿐만 아니라, 서로 상호작용을 함으로써, 기존의 산업 된장과는 또 다른 양상의 된장을 생산할 수 있음을 의미한다.
[ 실시예 4: 선발 균주의 혼합발효에 의한 콩알메주를 이용한 된장의 제조]
본 발명의 선발 균주를 혼합발효하여 만든 콩알메주로 된장을 제조하였다. 또한, 제조한 된장을 이용하여 이화학적 분석과 안전성 분석 및 관능평가를 진행하였다.
sample 포르말태질소
(mg%)		 NaCl
(%)		 수분함량
(%)		 pH 산도 색도
L a b
시료 1126 12.0 53.1 6.23 25.3 37.62 10.79 23.55
Reference 890 11.0 56.6 5.04 34.4 41.34 8.52 18.95
시료; 본 발명의 혼합 종균을 사용하여 혼합발효한 콩알메주를 이용하여 만든 된장, Reference; 전통방식으로 제조한 된장
기본적인 장류의 이화학적 특성을 비교해 본 결과, 상기 표 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 혼합 종균을 사용하여 만든 된장에서, 숙성도의 지표인 포르말태질소의 함량이 대조구인 전통된장에 비해 높은 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 본 발명의 된장이 전통된장에 비해 비교적 짧은 시간 동안 발효된 개량식 장류이지만, 숙성이 더 많이 진행된 것을 알 수 있었고, 전통 된장에 비해 감칠맛에 영향을 주는 성분들이 많이 포함되어 있을 것으로 판단할 수 있었다.
한편, 산미에 영향을 미치는 pH와 산도는 혼합 종균을 사용한 본 발명의 된장에 비해 전통된장에서 높은 것을 알 수 있었으며, 이에 따라 전통된장의 산미가 더 높을 것으로 판단할 수 있었다.
한편, 전문 패널들의 맛 성분 분석 데이터를 이용하여, 전통된장과 함께 본 발명 된장의 PCA 분석을 진행하였다 (도 7). 전통된장의 경우, 맛 성분에서 불쾌함을 느끼게 하는 맛 성분들이 다량 포함되어 있었으나, 혼합 종균을 사용한 본 발명 된장은 해당 맛들이 비교적 느껴지지 않았다. 또한, PCA 분석 결과에서, 전통된장과 본 발명 혼합 종균 사용 된장의 맛 분포가 매우 다르게 나타나는 것을 알 수 있었으며, 본 발명 혼합 종균 된장에서 전통된장에 비해 상대적으로 감칠맛과 단맛이 많이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이는 본 발명 혼합 종균 메주 및 된장의 높은 단백질 분해효소와 전분 분해효소에 의한 아미노산과 당 성분 때문인 것으로 판단되었다. 이에 따라, 본 발명의 혼합 종균을 사용하여 제조한 된장은, 맛과 풍미는 우수하면서도 전통된장에서 나타나는 불쾌취를 감소시킬 수 있었기 때문에, 상품성 측면에서 더 우수한 것을 알 수 있었다.
한편, 본 발명의 혼합 종균을 사용한 된장의 안전성을 측정하기 위해 된장에서 바이오제닉아민을 추출하여 측정하였다 (표 6). 대조구로는 전통된장을 사용하였다.
sample 바이오제닉아민 (㎍/g) 　
TRP PHE PUT CAD HIS TYR SPD SPM Total BA
Sample ND ND ND ND ND 6.91
±0.00		 ND 5.31
±0.00		 12.22
±0.00
Reference ND 486.97
±19.00		 ND ND 4.87
±1.31		 916.20
±41.00		 ND 0.06±0.00 1408.10
±61.31
TRP; Tryptamine, PHE, 2-Phenylethylamine, PUT; Putrescine, CAD; Cadaverine, HIS; Histamine, TYR; Tyramine, SPD; Spermidine, SPM; Spermine
실험 결과, 혼합 종균을 사용한 본 발명 된장에서 전통된장에 비해 매우 낮은 수준의 바이오제닉아민이 검출된 것을 알 수 있었다. 하지만, 전통된장에서는 8종의 바이오제닉 아민 중 2-페닐에틸아민(2-phenylethylamine)과 티라민(tyramine)의 함량이 특히 높게 나타난 것을 알 수 있었다. 이를 통해 본 발명의 혼합 종균을 이용하여 된장을 제조할 경우, 자연접종으로 인해 발효된 된장에 비해, 안전성이 매우 높은 수준으로 확보되는 것을 알 수 있었다.
기탁기관명 : 한국생명공학연구원
수탁번호 : KCTC18551
수탁일자 : 20170228
기탁기관명 : 한국생명공학연구원
수탁번호 : KCTC18552
수탁일자 : 20170228

Claims (7)

  1. 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주 및 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주로 이루어진 장(醬) 제조용 발효균주 혼합물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아스퍼질러스 오리재 (Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주는,
    곰팡이 독소인 아플라톡신과 CPA (cyclopiazonic acid)를 생산하지 않고,
    상기 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주는,
    바이오제닉아민을 생성하지 않는 것을 특징으로 하는 장(醬) 제조용 발효균주 혼합물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삶은 콩에 발효균주를 접종하여 발효시킴으로써 제조되는 장(醬)의 제조에 있어서,
    상기 발효균주로 아스퍼질러스 오리재(Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주와 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주를 동시에 접종하는 것을 특징으로 하는 장(醬)의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 아스퍼질러스 오리재 (Aspergillus oryzae) MJS14 (기탁번호: KCTC18552P) 균주는,
    곰팡이 독소인 아플라톡신과 CPA (cyclopiazonic acid)를 생산하지 않고,
    상기 바실러스 서브틸리스 (Bacillus subtilis) D119C (기탁번호: KCTC18551P) 균주는,
    바이오제닉아민을 생성하지 않는 것을 특징으로 하는 장(醬)의 제조방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 장은,
    된장 또는 간장인 것을 특징으로 하는 장(醬)의 제조방법.
KR1020170051870A 2017-04-21 2017-04-21 안전성이 검증된 장류 발효 균주 및 이를 이용하여 제조된 장 KR101926183B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170051870A KR101926183B1 (ko) 2017-04-21 2017-04-21 안전성이 검증된 장류 발효 균주 및 이를 이용하여 제조된 장

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170051870A KR101926183B1 (ko) 2017-04-21 2017-04-21 안전성이 검증된 장류 발효 균주 및 이를 이용하여 제조된 장

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180118477A KR20180118477A (ko) 2018-10-31
KR101926183B1 true KR101926183B1 (ko) 2019-02-26

Family

ID=64099773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170051870A KR101926183B1 (ko) 2017-04-21 2017-04-21 안전성이 검증된 장류 발효 균주 및 이를 이용하여 제조된 장

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101926183B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102301196B1 (ko) 2018-10-04 2021-09-09 주식회사 엘지에너지솔루션 접속 플레이트를 구비한 배터리 팩
CN111139189B (zh) * 2020-01-14 2022-04-19 浙江工业大学 曲霉wbx-38及其在生产环匹阿尼酸中的应用
KR20240105618A (ko) * 2022-12-28 2024-07-08 중앙대학교 산학협력단 씨메주를 이용하여 아플라톡신이 감소되고 품질이 균일한 한식 메주 및 된장, 및 이의 제조 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101379230B1 (ko) 2012-07-20 2014-03-28 재단법인 순창군발효미생물관리센터 장류의 유해 미생물에 대한 항균 활성 및 바이오제닉 아민 분해 활성이 있는 바실러스 리케니포미스 ｓｃｋ ｂ１１ 균주 및 이의 용도
KR101399276B1 (ko) * 2012-10-25 2014-05-30 재단법인 전라북도생물산업진흥원 단기숙성 간장의 제조방법 및 상기 방법으로 제조된 단기숙성 간장
KR101518106B1 (ko) 2012-10-31 2015-05-07 씨제이제일제당 (주) 신규한 균주 바실러스 아밀로리쿼페이션스 ｃｊ ３―２７ 및 아스퍼질러스 오리재 ｃｊ ｋｇ를 이용한 한식 메주된장의 제조방법
KR101516588B1 (ko) * 2013-08-14 2015-05-04 재단법인 발효미생물산업진흥원 바이오제닉 아민 분해 활성이 있는 바실러스 속 균주 및 이의 용도
KR101615526B1 (ko) * 2014-04-25 2016-04-26 한국식품연구원 바실러스 서브틸리스 sw0307 및 이를 이용한 전통 된장의 향미를 보유한 된장의 제조방법
KR101659329B1 (ko) * 2014-11-03 2016-09-23 주식회사 비피도 아플라톡신과 시클로피아존산을 생산하지 않는 균주의 선별 방법 및 이를 이용하여 선별된 균주로 발효하여 제조된 무독소 된장
KR101715161B1 (ko) * 2015-04-24 2017-03-10 농업회사법인 순창장류주식회사 바이오제닉 아민 함량이 감소된 된장의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180118477A (ko) 2018-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101516588B1 (ko) 바이오제닉 아민 분해 활성이 있는 바실러스 속 균주 및 이의 용도
CN104508119B (zh) 利用新菌株解淀粉芽孢杆菌cj 3‑27 及米曲霉cj kg 的韩式酱曲大酱的制造方法
KR101919756B1 (ko) 신규한 미생물, 이를 포함하는 스타터 조성물 및 이로 발효된 발효물
KR101926183B1 (ko) 안전성이 검증된 장류 발효 균주 및 이를 이용하여 제조된 장
CN101389751A (zh) 能够生产γ-氨基丁酸的乳酸菌
KR20150001096A (ko) 복합 밀 누룩 및 그 제조방법
KR101482068B1 (ko) 전통장류 유래 효모 균주를 이용한 저염 간장의 제조방법
KR20190040738A (ko) 신규한 미생물, 이를 포함하는 스타터 조성물 및 이로 발효된 발효물
CN109906269B (zh) 酵母菌株贝酵母亚种尤瓦鲁姆dbvpg36p，其在食品发酵生产中的应用和选择该菌株的方法
Elbashiti et al. Isolation and identification of Aspergillus oryzae and the production of soy sauce with new aroma
Lee et al. Safety evaluation of filamentous fungi isolated from industrial doenjang koji
CN116855414B (zh) 一种贝莱斯芽孢杆菌及其在发酵豆制品中的应用
KR101693315B1 (ko) 기능성 균주를 이용한 보리 된장의 제조방법 및 상기 방법에 의해 제조된 보리 된장
KR102353394B1 (ko) 신규한 바실러스 서브틸리스 tsd 균주를 이용한 귀리 된장 제조방법
Yu et al. Optimization for rice koji preparation using aspergillus oryzae CJCM-4 isolated from a korean traditional meju
CN112586596A (zh) 一种提高茶渣营养价值的固态发酵方法
KR20150004443A (ko) 블루베리와인의 제조방법
Roslan et al. Isolation and identification of amylolytic bacteria from Ragi
WO2023283937A1 (zh) 一株米曲霉za205及其应用
KR102359343B1 (ko) 사카로마이세스 세레비지애 srcm102595 균주를 이용한 막걸리의 제조방법
KR101684628B1 (ko) 비독성 신규 바실러스 서브틸리스 균주 및 이를 이용하여 발효시킨 장류
KR100661707B1 (ko) 바실러스 서브틸리스 dji을 이용한 세균형 코오지 및 이를이용한 된장의 제조방법
KR100607159B1 (ko) 고추장 제조에 사용되는 미생물
Kivanc et al. Tannase activity by Lactobacillus brevis strains isolated from fermented food
KR101542600B1 (ko) 전통장류에서 분리한 산막 형성 효모 증식 억제력을 가지는 바실러스 리케니포미스 scdb 34 균주 및 이의 용도

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right