KR20170009140A

KR20170009140A - 향상된 내염성, 내당성 및 내알코올성을 갖는 사카로마이세스 세레비지에 균주 및 이를 이용한 곡물 발효물의 제조방법

Info

Publication number: KR20170009140A
Application number: KR1020150100649A
Authority: KR
Inventors: 김경옥; 백은종; 천지은; 최용호; 허병석
Original assignee: 샘표 주식회사
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2017-01-25

Abstract

본 명세서에는 향상된 내염성, 내당성 및 내알코올성을 갖는 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 균주와 이를 이용한 곡물 발효물의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 일 관점인 사카로마이세스 세레비지에 균주는, 내염성, 내당성 및 내알코올성이 향상되어, 고염도, 고당분 및 고알코올의 열악한 환경에서도 생존할 수 있고 우수한 발효능을 유지할 수 있다. 또한, 상기 균주는 알코올 발효와 동시에 페룰산을 생산할 수 있다. 따라서, 상기 균주를 이용하여, 곡물 발효물을 안정하게 제조할 수 있으며, 곡물 발효물을 포함한 다양한 식품 조성물을 제조할 수 있어 유용하다.

Description

향상된 내염성, 내당성 및 내알코올성을 갖는 사카로마이세스 세레비지에 균주 및 이를 이용한 곡물 발효물의 제조방법{SACCHAROMYCES CEREVISIAE HAVING ENHANCED SALT TOLERANCE, SUGAR TOLERANCE AND ALCOHOL TOLERANCE, AND METHOD FOR MANUFACTURING CEREAL-FERMENTED MATERIAL USING THE SAME}

본 명세서에는 향상된 내염성, 내당성 및 내알코올성을 갖는 사카로마이세스 세레비지에 균주와 이를 이용한 곡물 발효물의 제조방법이 개시된다.

발효의 전통적 의미는 미생물을 이용하여 기질을 우리가 원하는 대사물질로 전환시키는 작용이지만, 현대적으로는 미생물이 전자전달체를 환원할 때 발생하는 에너지(ATP)를 이용하여 생육하면서 수행하는 대사작용을 뜻한다.

발효는 미생물의 산소요구도에 따라 호기발효, 혐기발효, 통성 혐기발효 등으로 나눌 수 있다. 발효로 만들어지는 대표적인 제품은 발효식품과 양조주, 발효물질과 그 유도체, 효소류, 식사료 단백질 및 바이오에너지 등이다.

우리나라의 경우, 효모(yeast)의 무기호흡에 의해 나오는 부산물인 알코올과 이산화탄소를 이용한 발효기술이 양조분야, 제빵분야에서 널리 활용되고 있다. 사용되는 효모의 종류에 따라, 생산 효율, 생산품의 품질 등에 큰 차이가 생기므로, 용도에 맞는 다양한 효모의 개발이 필요한 실정이다.

생물전환기술을 활용한 신소재 바이오산업분야 동향분석, (재)경북테크노파크 전략사업기획단, 2008년 12월, 1-54pages

일 측면에서, 본 발명의 목적은, 내염성, 내당성 및 내알코올성이 향상된 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 균주를 제공하는 것이다.

다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 페룰산 에스터라제 활성이 높은 균주를 제공하는 것이다.

다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 페룰산이 다량 함유된, 곡물 발효물을 제공하는 것이다.

다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 고염분, 고당분 및 고알코올의 환경에서 안정하게 곡물 발효물을 제조하는 것이다.

다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 풍미가 향상된 식품 조성물을 제공하는 것이다.

일 측면에서, 본 발명은, 페룰산 에스터라제(ferulic acid esterase) 생산능을 갖는 사카로마이세스 세레비지에 (Saccharomyces cerevisiae) 균주이다.

다른 측면에서, 본 발명은, 사카로마이세스 세레비지에 균주에 의해 발효된 곡물 발효물이다.

다른 측면에서, 본 발명은 곡물 발효물을 포함하는 식품 조성물이다.

다른 측면에서, 본 발명은, 사카로마이세스 세레비지에 균주를 배양하는 단계를 포함하는, 곡물 발효물 제조방법이다.

본 발명의 일 관점인 사카로마이세스 세레비지에 (Saccharomyces cerevisiae) 균주는, 내염성, 내당성 및 내알코올성이 향상되어, 고염도, 고당분 및 고알코올의 열악한 환경에서도 생존할 수 있고 우수한 발효능을 유지할 수 있다. 또한, 상기 균주는 알코올 발효와 동시에 페룰산을 생산할 수 있다. 따라서, 상기 균주를 이용하여, 곡물 발효물을 안정하게 제조할 수 있으며, 곡물 발효물을 포함한 다양한 식품 조성물을 제조할 수 있어 유용하다.

도 1은, 기탁한 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) SMY-63 균주의 수탁증을 나타내는 도이다.
도 2는, 사카로마이세스 세레비지에 SMY-63 균주의 26s rDNA의 PCR 결과를 보이는 도이다.
도 3은, 사카로마이세스 세레비지에 SMY-63 균주의 18s rRNA의 염기서열을 보이는 도이다.
도 4는, 기질이 쌀일 경우(A)와 현미일 경우(B)의 사카로마이세스 세레비지에 SMY-63 균주의 포도당 소비와 알코올 생산을 보이는 도이다.
도 5는, 사카로마이세스 세레비지에 SMY-63 균주의 생균수(도 5A), 포도당 함량에 따른 포도당 소비량(B), 알코올 생성량(C) 및 알코올 수율(D)을 보이는 도이다.
도 6은, 사카로마이세스 세레비지에 SMY-63 균주의 생균수(도 5A), 염화나트륨에 따른 포도당 소비량(B), 알코올 생성량(C) 및 알코올 수율(D)을 보이는 도이다.
도 7은, 사카로마이세스 세레비지에 SMY-63 균주의 페룰산 에스터라제 효소 활성을 정성분석한 도이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

사카로마이세스 세레비지에 (Saccharomyces cerevisiae)는 사카로미세스속에 속하는 혐기성 효모로서, 에탄올 발효능이 있어 일반적으로 맥주나 와인 등의 제조에 사용되는 것이다.

본 발명은 일 관점에서, 페룰산 에스터라제(ferulic acid esterase) 생산능을 갖는 사카로마이세스 세레비지에 (Saccharomyces cerevisiae) 균주이다.

상기와 같은 관점에서, 상기 균주는 알코올 발효와 함께 페룰산 에스터라제를 생산할 수 있다.

본 명세서에서, 페룰산 에스터라제는, 다당류를 분해하여 그로부터 페룰산(ferulic acid)을 생산하는 효소를 의미할 수 있다. 본 명세서에서, 페룰산은 C₁₀H₁₀O의 화학식을 갖는 화합물로서, 식물의 세포벽을 형성하는 리그닌의 전구체일 수 있다. 페룰산은 슈퍼옥사이드 이온, 산화질소, 하이드록시 라디칼과 같은 활성 산소를 중화하는 항산화 작용을 하며, 멜라닌 색소를 제거하고 기미, 주근깨의 생성을 억제하여 미용효과가 우수하며, 혈당강하 및 콜레스테롤 저하 효과도 있다. 본 명세서에서 다당류는 가수 분해에 의해 1분자 이상의 단당류가 생기는 탄수화물을 의미할 수 있고, 구체적으로, 페룰산을 함유하는 리그닌과 헤미셀룰로오스의 공유 결합체, 셀룰로오스, 녹말, 글리코겐을 포함할 수 있다.

상기와 같은 관점에서, 상기 균주는 pH6.5의 O.1M 인산칼륨 버퍼 용액에 0.5mM의 4-니트로페닐 페룰레이트(4-nitrophenyl ferulate, 4NPF)를 첨가하여 제조한 용액 2mL에, 균주 배양액 0.1mL 를 첨가하여, 40에서 30분간 반응시킨 후 측정한 페룰산 에스터라아제 효소 역가가 25mU/g 내지 55mU/g일 수 있다.

본 명세서에서 유닛(unit, U)은, 1분당 1umol의 기질을 변환시키는 효소활성의 정도를 나타내는 단위일 수 있다. 예컨대, 페룰산 에스터라제 1유닛은, 효소가 기질인 4-니트로페닐 페룰레이트(4-nitrophenyl ferulate, 4NPF)로부터 1분 동안 1umol의 4NP(4-nitrophenol)을 생성하는 것을 의미할 수 있다.

효소 역가는 제한되지 않고, 15 내지 55mU/g, 구체적으로, 20 내지 55mU/g, 25 내지 52 mU/g, 구체적으로 25 내지 49 mU/g, 구체적으로 25 내지 46 mU/g, 구체적으로 25 내지 443 mU/g, 구체적으로 25 내지 40 mU/g, 구체적으로 25 내지 37 mU/g, 구체적으로 27 내지 37 mU/g, 또는 구체적으로 27 내지 35 mU/g일 수 있고, 더욱 구체적으로 29 내지 35 mU/g일 수 있으며, 더욱 구체적으로 31 내지 35 mU/g일 수 있다. 상기 효소 역가는, 흡광도 측정을 통해 구할 수 있는데, 예컨대, 유닛 값이 알려져 있는 표준 효소를 농도별로 희석하여 표준 어세이를 실시하고, 효소 유닛당 수산화나트륨 소비량을 정량하여 표준 곡선을 구한 후, 회귀선을 구하여, 역가를 구하고자 하는 효소의 수산화나트륨 소비량을 회귀방정식에 대입하여 구할 수 있다.

본 발명의 일 관점인 균주에 있어서, 상기 균주는 배지 총중량을 기준으로, 1 중량%의 효모(yeast), 2 중량%의 펩톤 및 2 중량 %의 덱스트로스(dextrose)을 포함하고; 20 중량 %의 포도당, 2 중량 %의 염화나트륨 및 10중량 %의 알코올로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함하는 배지에서, 0.5 중량%의 동결건조된 사카로마이세스 세레비지에 균주를 30℃에서 20시간 이상 배양했을 때, 하기 식으로 정의되는 알코올 수율이 80% 이상인, 사카로마이세스 세레비지에 균주이다:

.

상기와 같은 관점에서, 이론적 알코올 생산량은 하기의 식에 의하여 구할 수 있다:

C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH+2CO₂+2ATP.

상기와 같은 관점에서, 상기 배지는 효모추출물, 폴리펩톤 및 덱스트로스를 포함하는 배지인 공지의 YPD 배지를 개량하여 사용할 수 있다.

상기와 같은 관점에서, 상기 균주는, 상기 배지에서 30℃에서 20시간 이상 배양했을 때, 95% 이상의 알코올 수율을 나타낼 수 있다.

상기의 수율은, 20 내지 40중량%의 포도당, 2 내지 5 중량%의 염화나트륨 및 10 내지 15 중량%의 알코올 중 어느 하나 이상을 포함하는 배양 조건에서 얻은 것일 수 있다.

상기와 같은 관점에서 상기 배양 조건에서의 알코올 수율은, 60%이상일 수 있고, 70%이상일 수 있으며, 80%이상, 90%이상일 수 있고, 95%이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점인 균주는, 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) SMY-63(수탁번호 KCTC 12749BP)인 균주일 수 있다.

본 발명은 다른 관점에서, 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 균주에 의해 발효된 곡물 발효물이다.

상기와 같은 관점에서, 상기 곡물은 쌀일 수 있고, 구체적으로 현미일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 곡물은 전분질을 포함하는 원료를 의미할 수 있으며, 제한되지 않고 전분질을 함유하는 벼(쌀), 보리 밀, 조, 콩, 팥, 기장, 수수 및 옥수수로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 의미할 수 있다.

상기와 같은 관점에서, 상기 곡물 발효물은, 발효물 총 중량을 기준으로, 1.0중량% 이상의 총 아미노산을 포함할 수 있다. 총 아미노산은1.0 중량%이상, 1.1 중량% 이상, 1.2 중량% 이상, 1.3 중량% 이상, 1.4 중량% 이상, 1.5 중량% 이상, 1.6 중량% 이상, 1.7 중량% 이상, 1.8중량% 이상, 1.9 중량% 이상, 2.0 중량% 이상, 3.0 중량% 이상, 4.0 중량% 이상 또는 5.0 중량% 이상으로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기와 같은 관점에서, 상기 곡물 발효물은, 발효물 총 중량을 기준으로, 0.13 중량% 이상의 유리 아미노산을 포함할 수 있다. 유리 아미노산은, 0.10 중량% 이상, 0.11 중량% 이상, 0.12 중량% 이상, 0.13 중량% 이상, 0.14 중량% 이상, 0.15 중량% 이상, 0.16 중량% 이상, 0.17 중량% 이상, 0.18 중량% 이상, 0.19 중량% 이상, 0.20 중량% 이상, 0.30 중량% 이상, 0.40 중량% 이상, 0.50 중량% 이상, 0.60 중량% 이상, 0.70 중량% 이상 또는 0.80 중량% 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서 총 아미노산(total amino acid)이란, 발효물 또는 조성물 내에 포함되어 있는 모든 아미노산을 의미할 수 있다. 예컨대, 결합형 아미노산, 유리 아미노산 등을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 유리 아미노산이란, 단백질 또는 펩티드와 같은 결합형 아미노산과 달리 아미노산 분자가 단독으로 존재하는 상태의 아미노산을 의미할 수 있다.

본 발명은 다른 관점에서, 상기 곡물 발효물을 포함하는 식품 조성물이다.

상기와 같은 관점에서, 식품 조성물은, 소스, 음료, 조미료 및 술로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다. 상기 곡물 발효물은, 식품 조성물의 맛과 향을 증진시키기 위하여, 상기 나열된 식품 조성물 외에도 사용될 수 있다.

상기와 같은 관점에서, 상기 식품 조성물은 핫소스일 수 있고, 한국풍 소스일 수 있다. 본 명세서에서 한국풍 소스는, 음식에 감칠맛 또는 풍미를 더하는 첨가제를 의미할 수 있고, 예컨대, 불고기 소스, 발효 식초, 간장, 된장, 고추장 또는 쌈장 등의 장류를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 식품 조성물에는 필요에 따라서, 시럽 등의 감미료 이외, 각종 식품소재, 예를 들면, 각종 당질, 증점제, 유화제, 각종 비타민제 등의 임의성분을 배합할 수 있다. 이들의 식품소재로서 구체적인 것은 자당, 글루코오즈, 푸락토오즈, 팔라티노오즈, 트레할로오즈, 락토오즈, 크실로오즈, 맥아당 등의 당질, 소르비톨, 크실리톨, 에리스리톨, 락티톨, 팔라티네이트, 환원 전분시럽, 환원 맥아당 전분시럽 등의 당알코올, 아스파르테임, 소마틴(thaumatin), 수크라로오즈, 아세술팜 K, 스테비아 등의 고감미도 감미료, 한천, 젤라틴, 카라기난, 구아검, 크산탄검, 펙틴, 로카스트 빈 검, 제란 검, 카르복시메틸셀룰로오즈, 대두 다당류, 알긴산프로필렌글리콜 등의 각종 증점(안정)제, 자당 지방산 에스테르, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 레시틴 등의 유화제, 크림, 버터, 사워크림 등의 유지방, 시트르산, 젖산, 아세트산, 말산, 타르타르산, 글루콘산 등의 산미료, 비타민 A, 비타민 B류, 비타민 C, 비타민 E류 등의 각종 비타민류, 칼슘, 마그네슘, 아연, 철, 망간 등의 미네랄분, 요구르트계, 베리계, 오렌지계, 모과계, 자소계, 시트라스계, 애플계, 민트계, 포도계, 아프리코트계, 페어, 카스타드 크림, 피이치, 멜론, 바나나, 트로피컬, 허브계, 홍차, 커피 계 등의 플레이버류를 배합할 수 있다.

본 발명은 다른 관점에서, 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)균주를 배양하는 단계를 포함하는, 곡물 발효물 제조방법이다.

상기와 같은 관점에서, 상기 제조방법은, 배양액 총 중량을 기준으로, 0.05 내지 2.0%의 균주를 접종하여 배양할 수 있다. 0.01 내지 2.1%, 0.03 2.0%, 0.05 내지 2.0%, 0.07 내지 2.0%, 0.09 내지 2.0%, 0.1 내지 2.0%, 0.1 내지 1.7%, 0.1 내지 1.5%, 0.1 내지 1.3%, 0.1 내지 1.1%, 0.1 내지 0.9%, 0.1 내지 0.7%, 0.1 내지 0.6 %, 0.1 내지 0.5%, 0.1 내지 0.4% 또는 0.3 내지 0.5%의 균주가 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기와 같은 관점에서, 상기 제조방법은, 상기 균주를 배양하는 단계 이전에 곡물을 액화 및 당화하는 단계를 더 포함하며, 상기 균주를 배양하는 단계는 상기 액화 및 당화된 곡물을 발효하는 것일 수 있다.

에컨대, 곡물을 수세하여 1~3시간 침지한 후, 물기를 빼주고 80 내지 90℃의 정제수를, 침지한 곡물 중량비 1 내지 2배 가하고, 곡물 중량 대비 0.05 내지 1%의 액화 효소(예컨대, Liquozyme(노보자임))을 처리하여 80 내지 90℃에서 반응시키고, 이후 50 내지 70℃로 냉각 후 당화효소(예컨대, AMG(노보자임))을 곡물 중량대비0.05 내지 1%로 첨가하여 당화한 후 발효할 수 있다.

상기와 같은 관점에서, 상기 제조방법은, 상기 액화 및 당화된 곡물을 16 내지 22시간 발효하는 것을 포함할 수 있다. 발효시간은 제한되지 않고, 13시간 내지 25시간, 16 내지 22시간, 17 내지 22시간, 17 내지 21시간, 17 내지 20시간, 18 내지 22시간, 18 내지 21시간, 18내지 20 시간, 19 내지 22시간, 19 내지 21시간, 또는 19 내지 20시간 일 수 있다.

본 발명의 일 관점인 곡물 발효물 제조방법에 있어서, 곡물은 전분질을 포함하는 원료를 의미하며, 제한되지 않고 전분질을 함유하는 벼(쌀), 보리 밀, 조, 콩, 팥, 기장, 수수 및 옥수수로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 의미할 수 있다.

이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시에는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 예시의 목적으로만 제공된 것일 뿐, 본 발명의 범주 및 범위가 이에 한정되지 않는다.

[실험예 1] 균주의 동정

시판되는 재래누룩을 샘플링하여 영양배지에서 잘 섞은 후, 한천 배지에 도말하고 30℃에서 24시간 배양한 후, 형태학적으로 다른균을 선별하였다. 그 후,

본 발명에서 분리된 효모의 동정을 위해 YPD (Yeast extract 1%, Peptone 2%, Dextrose 2%) 배지에 균을 접종 한 후 30에서 24시간 진탕배양하여 균사체를 수확하고, 유전체 DNA 정제키트(Genomic DNA purification Kit, promega 사)를 이용하여 gDNA를 추출하였다. 염기서열 분석을 위한 프라이머를 제작하여 PCR을 수행하고, NCBI BLAST(http://www.ncbi.nlm.nih.gov) 프로그램을 이용하여 동정하였다. 구체적으로 26S rDNA 단편의 유전자 염기 서열 상동성을 근거로 동정하였다. 도 2는, 본 발명 균주의 26S rDNA의 PCR 결과를 보이며, 도 3은 본 발명 균주의 18s rRNA의 염기서열을 보이는 도이다.

하기 표 1에 기재되어 있는 프라이머가 균주 동정에 사용되었다.

Primer	Oligo sequence
NL1 (forward)	5'-GCA TAT CAA TAA GCG GAG GAA AAG-3'
NL6 (reverse)	5'-CGC CAG TGC TGC TTA CC-3'
NL4 (sequencing)	5'-GGT CCG TGT TTC AAG ACG G-3'

*표 1에서 NL4는 올리고 dT 프라이머이다.

[실시예 1] 동정된 균주의 알코올 발효

㈜샘표식품에서 기탁한 SMY-63(Saccharomyces cerevisiae, 수탁번호 KCTC 12749BP)균주를 사용하여 알코올 발효를 실시했다.

먼저, 쌀 혹은 현미 200g을 3차례 수세 후 정제수에 1~3시간 상온에서 침지 후 물을 빼주었다. 이후 80~90℃로 가온된 정제수를 기질 중량대비 1~2배 첨가 후 액화를 위해 노보자임의 리쿼자임(liquozyme)을 기질 중량비의 0.05~1%로 처리 후 액화가 완료된 후 50~70℃로 냉각하고, 당화를 위해 노보자임의 AMG를 기질 중량비의 0.05~1%로 처리하여 분해 후 25~30℃로 냉각하였다. 그 후 동결건조 상태로 보존해온 본 발명의 효모를 계대배양하여 활성화시킨 후 혼합물의 중량대비 0.1~0.5%로 접종하여 항온기에서 알코올 발효를 실시하였다.

[실시예 2] 균주의 알코올 생성능력, 내당성 및 내알코올성 측정

알코올 생성 능력 측정을 함과 동시에, 포도당(glucose)의 농도를 달리하여 내당성을 측정하고, 이에 따른 내알코올성을 동시에 측정하였다. 발효 기질을 쌀과 현미로 하였을 때의 알코올 생성 능력 측정을 각각 수행하였다(도 4). 실험을 위하여 대조구 YPD (Yeast extract 1%, Peptone 2%, Dextrose 2%, Difco사) 배지를 수정하여 내당성 측정을 위해 최종 포도당 농도를 2%, 20%, 40%로 조정하여 30℃ 항온기에서 배양하면서, 각각의 세포 흡광도(Cell optical density)와 포도당 소비에 따른 알코올 생성량을 측정하였다(도 5). 세포 흡광도(Cell optical density) 측정은, 각 배지의 효모 배양액 1mL를 취하여 원심분리하고, 상등액을 버리고 1mL의 증류수에 섞은 후 볼텍싱하여 잘 섞은 후, OD₆₀₀에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과, 본 발명의 균주 SMY-63(Saccharomyces cerevisiae, 수탁번호 KCTC 12749BP)는 대조군(포도당 2%)와 비교하여, 20%의 포도당 환경에서 배양되었을 때, 생균수가 가장 많았고, 가장 많은 알코올을 생산함을 알 수 있었으며, 따라서 본 발명 균주는 내당성과 내알코올성이 우수함을 알 수 있었다.

[실시예 3] 균주의 내염성 측정

본 발명의 일 실험예 1에서 동정된 효모의 내염 특이성을 확인하기 위하여 내염 조건에서의 생육 특성을 확인하였다. 실험을 위하여 대조구 YPD (Yeast extract 1%, Peptone 2%, Dextrose2%) 배지를 수정하여 염화나트륨(Sodium chloride)을 각 0%, 2%, 5%씩 첨가하여 30℃ 항온기에 배양하면서, OD₆₀₀값으로 생균수를 측정하였다. 그 결과, 본 발명의 균주는 2%의 염화나트륨 환경에서도 0%의 염화나트륨 환경과 유사한 생균수, 알코올 생산성을 보여, 내염성이 있음을 알 수 있었다(도 6).

[실시예 4] 페룰산 에스터라제(Ferulic acid esterase) 효소 활성 측정

페룰산 에스터라제 효소 활성을 검증하기 위하여 SDS-PAGE를 통하여 순수 효모 배양액에서 표준 물질 효소와의 밴드 사이즈를 정성 분석 하였다(도 7). 또한 효모의 g당 효소 활성을 정량 분석을 통하여 알아보았다. 효소의 정량 분석은 10mM 붕산염 버퍼(borate buffer, pH 8.0) 25ml에 0.4% 낙산 에틸(ethyl butyrate) 0.1ml을 처리하여 1N NaOH로 pH 8.0으로 조정 한 후, 시료를 처리한 후 상온 반응하면서 pH 8.0까지 조정시의 소비된 0.01N의 NaOH 소비량을 정량하여 표준 효소 액(에스터라제 50 U/ml, Sigma Aldrich)의 표준 곡선(standard curve)과 비교하고, 회귀 방정식을 이용하여, 효모의 효소 활성을 환산하여 정량하였다. 그 결과, 표 2와 같이 약 33.2mU/g의 효소 활성을 측정할 수 있었다.

Ferulic acid esterase Unit (mU/g)

33.2

[실시예 5] 곡물 발효물의 성분 측정

본 발명의 균주를 이용하여 제조한 쌀 발효물의 성분을 측정한 결과 하기 표 3과 같았다. 그 결과, 총 아미노산 및 유리 아미노산의 함량이 시판되고 있는 곡물발효물보다 높음을 알 수 있었다.

성분	함량
과당	0.02%
포도당	18.76%
자당	0.00%
맥아당	2.13%
젖당	0.00%
칼슘	2.83 mg/100g
인	56.20 mg/100g
철	0.07 mg/100g
나트륨	15.13 mg/100g
비타민 B1	0.07 mg/100g
비타민 B2	0.03 mg/100g
비타민 B6	0.04 mg/100g
비타민 E	0.60 mg/100g
엽산	673.93 mg/100g
아연	0.18 mg/100g
망간	0.14 mg/100g
TN	0.38%
AN	0.08%
Crude Polysaccharide	1.2%
아라비녹실란	22mg/100g
총 아미노산	1.2%
유리 아미노산	0.15%

이하, 본 발명의 일 관점에 따른 조성물의 제형예를 아래에서 설명하나, 다른 여러 가지 제형으로도 응용 가능하며, 이는 본 발명을 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.

[제형예 1] 간장

성분	함량(중량%)
실시예 1의 균주 분말	1%
탈지 대두	22.4%
소맥밀	10%
천일염	5%
액상과당	5%
합성보존료	1%
정제수	60%
질소	1.3%
기타	잔량

[제형예 2] 된장

성분	함량(중량%)
실시예 1의 균주 분말	1%
탈지 대두	40%
소맥분	10%
정제소금	15%
알파대두분	5%
고춧가루	5%
정제수	30%
종국	1.3%
기타	잔량

[제형예 3] 고추장

성분	함량(중량%)
실시예 1의 균주 분말	1%
고춧가루	1.33%
소맥분	10%
간장원액	5%
정제소금	15%
정제수	20%
기타	잔량

기탁기관명 : 한국생명공학연구원

수탁번호 : KCTC12749BP

수탁일자 : 20150122

<110> SAMPIO FOOD COMPANY <120> SACCHAROMYCES CEREVISIAE HAVING ENHANCED SALT TOLERANCE, SUGAR TOLERANCE AND ALCOHOL TOLERANCE, AND METHOD FOR MANUFACTURING CEREAL-FERMENTED MATERIAL USING THE SAME <130> 15P250IND <160> 4 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 822 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Saccharomyces cerevisiae_18s rRNA <400> 1 tttccgtagg tgaacctgcg gaaggatcat taaagaaatt taataatttt gaaaatggat 60 ttttttgttt tggcaagagc atgagagctt ttactgggca agaagacaag agatggagag 120 tccagccggg cctgcgctta agtgcgcggt cttgctaggc ttgtaagttt ctttcttgct 180 attccaaacg gtgagagatt tctgtgcttt tgttatagga caattaaaac cgtttcaata 240 caacacactg tggagttttc atatctttgc aactttttct ttgggcattc gagcaatcgg 300 ggcccagagg taacaaacac aaacaatttt atttattcat taaatttttg tcaaaaacaa 360 gaattttcgt aactggaaat tttaaaatat taaaaacttt caacaacgga tctcttggtt 420 ctcgcatcga tgaagaacgc agcgaaatgc gatacgtaat gtgaattgca gaattccgtg 480 aatcatcgaa tctttgaacg cacattgcgc cccttggtat tccagggggc atgcctgttt 540 gagcgtcatt tccttctcaa acattctgtt tggtagtgag tgatactctt tggagttaac 600 ttgaaattgc tggccttttc attggatgtt ttttttccaa agagaggttt ctctgcgtgc 660 ttgaggtata atgcaagtac ggtcgtttta ggttttacca actgcggcta atctttttta 720 tactgagcgt attggaacgt tatcgataag aagagagcgt ctaggcgaac aatgttctta 780 aagtttgacc tcaaatcagg taggagtacc cgctgaactt aa 822 <210> 2 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer_NL1(forward) <400> 2 gcatatcaat aagcggagga aaag 24 <210> 3 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer_NL6(reverse) <400> 3 cgccagtgct gcttacc 17 <210> 4 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Primer_NL4(sequencing) <400> 4 ggtccgtgtt tcaagacgg 19

Claims

페룰산 에스터라제(ferulic acid esterase) 생산능을 갖는 사카로마이세스 세레비지에 (Saccharomyces cerevisiae) 균주.
제1항에 있어서,
상기 균주는,
알코올 발효와 함께 페룰산 에스터라제를 생산하는 사카로마이세스 세레비지에 균주.
제1항에 있어서,
상기 균주는,
pH6.5의 O.1M인산칼륨 버퍼 용액에 0.5mM의 4-니트로페닐 페룰레이트(4-nitrophenyl ferulate, 4NPF)를 첨가하여 제조한 용액 2mL에, 균주 배양액 0.1mL를 첨가하여, 40℃에서 30분간 반응시킨 후 측정한 페룰산 에스터라아제 효소 역가가 25mU/g 내지 55mU/g인, 사카로마이세스 세레비지에 균주.
제1항에 있어서, 상기 균주는
배지 총중량을 기준으로,
1 중량%의 효모(yeast) 추출물, 2 중량%의 펩톤 및 2 중량%의 덱스트로스(dextrose)를 포함하고;
20 중량%의 포도당, 2 중량%의 염화나트륨 및 10 중량%의 알코올로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상을 더 포함하는 배지에서,
0.5 중량%의 동결건조된 사카로마이세스 세레비지에 균주를
30℃에서 20시간 배양했을 때,
하기 식으로 정의되는 알코올 수율이 80% 이상인, 사카로마이세스 세레비지에 균주:

.
제4항에 있어서,
알코올 수율이 95% 이상인, 사카로마이세스 세레비지에 균주.
제1항에 있어서,
상기 균주는
사카로마이세스 세레비지에 (Saccharomyces cerevisiae) SMY-63 KCTC 12749BP인, 사카로마이세스 세레비지에 균주.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 균주에 의해 발효된 곡물 발효물.
제7항에 있어서,
상기 곡물은 쌀인, 곡물 발효물.
제8항에 있어서,
상기 쌀은, 현미인, 곡물 발효물.
제7항에 있어서,
상기 곡물 발효물은, 발효물 총 중량을 기준으로,
1.0중량% 이상의 총 아미노산을 포함하는, 곡물 발효물.
제7항에 있어서,
상기 곡물 발효물은, 발효물 총 중량을 기준으로,
0.13중량% 이상의 유리 아미노산을 포함하는, 곡물 발효물.
제7항의 곡물 발효물을 포함하는 식품 조성물.
제12항에 있어서,
상기 식품 조성물은,
소스, 음료, 조미료 및 술로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상인 식품 조성물.
제13항에 있어서,
상기 식품 조성물은, 핫소스인 식품 조성물.
제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 균주를 배양하는 단계를 포함하는, 곡물 발효물 제조방법.
제15항에 있어서,
배지 총 중량을 기준으로, 0.05 내지 1.0 중량%의 균주를 접종하여 배양하는 것인, 곡물 발효물 제조방법.
제15항에 있어서,
상기 균주를 배양하는 단계 이전에 곡물을 액화 및 당화하는 단계를 더 포함하며, 상기 균주를 배양하는 단계는 상기 액화 및 당화된 곡물을 발효하는 것을 포함하는, 곡물 발효물 제조방법.
제15항에 있어서,
상기 발효는 상기 액화 및 당화된 곡물을 16 내지 22시간 발효하는 것을 포함하는, 곡물 발효물 제조방법.