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▲ 궁중김치[사진제공 : 한국관광공사] 농촌진흥청 은 유전체 정보를 바탕으로 김치 유산균의 생태적 특성을 종합 분석한 후 세계 최초로 김치 유산균 생태지도를 개발했다. 김치 발효 과정에서 생성되는 유산균의 항암, 항염, 항비만, 항바이러스 효과가 밝혀진 바 있으나 주요 김치 유산균의 생태적 변화에 대한 연구는 아직 부족한 편이다. 우선 대표 김치 발효 스타터균인 ‘류코노스톡 메센테로이데스’의 유전체 정보를 비교해 ‘류코노스톡 메센테로이데스’와 ‘류코노스톡 메센테로이데스 아종 수이오니쿰’의 밀도를 아종 수준에서 정량 조사하고 검출할 수 있는 분석법을 개발했다. * 류코노스톡 메센테로이데스 : Leuconostoc mesenteroides  subsp. mesenteroides * 류코노스톡 메센테로이데스 아종 수이오니쿰 : Leuconostoc mesenteroides  subsp. suionicum 이 분석법으로 확인한 결과, ‘류코노스톡 메센테로이데스 아종 메센테로이데스’의 발생 밀도는 백김치보다 고춧가루 김치에서 10배 이상 높았다. 그러나 ‘류코노스톡 메센테로이데스 아종 수이오니쿰’은 발효 온도를 15℃와 25℃로 맞춘 후 발효시켰을 때에 고춧가루 김치보다 백김치에서 10배 이상 많이 발생했다. 이와 함께 여성과 영유아의 면역력을 높이는 ‘락토바실러스 퍼멘툼’과 항염·항산화, 아토피 개선 효과가 있는 ‘락토바실러스 파라카제이 아종 파라카제이’의 생태적 특성을 정량적으로 조사·분석·검출할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다. 이 기술을 활용해 ‘락토바실러스 퍼멘툼’의 생태적 특성을 확인한 결과, ‘락토바실러스 퍼멘툼’은 4℃, 15℃에서 발효시킨 모든 김치와 25℃에서 발효시킨 고춧가루 김치에서는 검출되지 않았다. 25℃에서 발효시킨 백김치에서는 3일째 약 4만 마리가 발생했다. ‘락토바실러스 파라카제이 아종 파라카제이’는 15℃에서 발효시킨 백김치에서 2주 후 약 200배 증가했으나 고춧가루 김치에서는 10배 증가

▲ 14균주 항산화 활성 결과 우리나라 대표 전통발효식품인 막걸리에서 분리한 유산균의 기능성을 측정한 결과 경기도에서 생산한 막걸리의 항산화효과와 식중독 세균에 대한 항균활성 효과가 가장 우수하다는 조사 결과가 나왔다. 경기도보건환경연구원 은 지난 1월부터 11월까지 도내에 유통 중인 막걸리 10개 제품을 대상으로 유산균을 총 85균주 분리, 그 중 14균주가 암, 노화의 원인으로 알려져 있는 활성산소종을 제거하는 항산화 효과가 있는 것으로 나타났다고 30일 밝혔다. 14균주의 항산화 효과는 유산균을 넣지 않은 대조군보다 60% 이상의 항산화 효과가 있는 것으로 측정됐으며, 이는 43.8%의 항산화 효과를 갖고 있는 비타민C 500ppm 보다 높은 수치다. 유산균이 알코올을 분해하는 ADH효소와 숙취의 주 원인물질인 아세트알데하이드를 분해하는 ALDH효소 활성을 얼마나 증진시키는지에 대한 조사에서는 14균주 모두 200% 이상의 효과를 나타냈다. 특히 숙취 원인물질인 아세트알데하이드를 빠르게 분해하는 효과가 최대 280% 이상의 효과가 있는 것으로 측정됐다. 아울러 항균활성을 측정할 수 있는 방법 중 하나인 디스크 확산법으로 14균주들의 항균활성을 측정한 결과 바실루스 세레우스(Bacillus cereus)식중독 세균에 대한 항균효과가 항생제 보다 뛰어난 효과를 나타내는 것으로 측정됐으며, 특히 세균성 식중독 치료와 예방에 쓰이는 암피실린(ampicillin)보다 2배 이상의 효과를 나타내는 균주는 3균주로 그 중 2균주는 경기도에서 생산한 제품인 것으로 나타났다. 윤미혜 경기도보건환경연구원장은 “이번 연구를 통해 막걸리 섭취 시에 유산균을 섭취할 수 있고 막걸리에 함유된 유산균에서 면역 증강, 노화 억제 및 항암성 기능 등 다양한 효과가 있다는 사실을 확인했다”며 “우리나라 식품산업 발전과 경기도에서 전통발효주를 생산하는 농가에 큰 보탬이 될 것으로 기대된다”고 말했다. 출처:  경기도

▲ 김치 유산균 유전체 정량분석 기술 개요도 농촌진흥청은 김치의 다양한 유산균 '종'은 물론 '아종(subspecies)' 수준까지 특성을 밝히는 정량분석 기술을 개발했다. * 아종: 생물분류학상 종의 하위단계로 동일한 종 중에서 주로 지역적으로 일정한 차이를 갖는 집단이 인정될 때 사용 또, 김치 유래 '락토바실러스 플란타룸' 유산균을 분석하고 아종별 특성도 밝혔다. 락토바실러스 플란타룸은 요거트·치즈·김치·피클 등 발효식품에 쓰이는 유산균으로, 상업용은 물론 연구에도 다양하게 활용된다. 이 유산균은 아토피 완화와 주름 개선, 보습에 도움을 주며 몸에서 항균 물질을 만들어 포진바이러스를 억제하고, 산과 담즙에 의한 파괴가 다른 유산균에 비해 비교적 적어 장 내 독소를 없애는 능력이 매우 뛰어난 것으로 알려져 있다. 이 기술은 락토바실러스 플란타룸 유전체 정보를 종합 비교하는 방법이며, 종별 생태학적 특성을 한 번에 비교하는 분석법으로는 세계 최초다. 이를 '락토바실러스 플란타룸 아종 플란타룸(이하 플란타룸)'과 '락토바실러스 플란타룸 아종 아르젠토라텐시스(이하 아르젠토라텐시스)'에 적용했더니 각각 특이 DNA 정보를 찾아 아종별 생태적 특성을 밝힐 수 있었다. 시중에 유통 중인 고춧가루 김치와 백김치를 4℃ 냉장고에 12주 동안 저온 발효한 결과, 두 김치 모두 플란타룸은 60만 마리/mL 내외로 발생했다. 아르젠토라텐시스는 4℃에서는 전혀 발생하지 않은 반면, 25℃에서는 개체 수가 늘었다. 즉, 25℃에 5일 이상 보관한 김치를 먹으면 이 유산균 섭취량을 늘리는 데 매우 효과적인 것으로 나타났다. 이번 연구 결과는 다양한 락토바실러스 플란타룸 자원을 대량 발굴해 원천 기술과 산업재산권을 확보하는데 큰 도움이 될 전망이다. 우수 유산균 자원 발굴은 물론, 유산균 활용 기능성 식품 제조 기반 기술로 이용될 것으로 기대된다. 이번 연구 결과는

▲ 발효 소시지 농촌진흥청은 김치에서 분리한 유산균을 활용해 발효 소시지를 만드는 데 성공했다. 이 유산균(와이셀라 시바리아 JW15 Weissella cibaria JW15)은 2016년 국립농업과학원이 김치에서 분리해 식품원료로 등록한 균주이다. 우리 몸의 면역세포를 활성화해 면역 기능을 개선하는 효과가 입증된 바 있다. * Weissella cibaria JW15, KACC 91811P: 그람양성간균, Lactobacillales목 Leuconostocaceae과에 속함 연구진이 김치 유산균으로 발효 소시지를 만들어 품질을 분석한 결과, 상업용 균주보다 발효가 잘되고 조직감이 개선됐다. 먼저 산성도(pH)를 보면 김치 유산균 발효 소시지가 상업용 균주 소시지보다 0.33 수준으로 낮아 발효 능력이 우수한 것으로 나타났다. 산성도는 발효 기간 동안 유산균이 생성한 젖산에 의해 줄어든다. 즉, 유산균 발효 능력이 좋을수록 소시지 산성도가 낮아진다. 또한, 김치 유산균으로 제조한 발효 소시지가 상업용 균주 소시지보다 경도(단단한 정도) 23.5%, 응집성 27.1%, 검성(잘 뭉치는 정도) 58.5%, 씹힘성은 62.7% 더 높아 조직감이 향상됐다. 경도, 응집성, 검성, 씹힘성이 높다는 것은 조직감이 단단하다는  의미로, 품질 좋은 발효 소시지는 단단한 조직감을 지닌다. 발효 소시지는 유럽 등 축산 선진국에서 즐겨 먹는 육제품이다. 짧게는 1개월 미만에서 길게는 몇 달씩 온도와 습도를 조절하면서 발효․건조해 완성한다. 해외에서는 이탈리안 살라미, 게르마닉 살라미, 제노아, 페퍼로니 등 다양한 제품이 유통되고 있다. 우리나라에서는 일부 업체가 수입 살라미와 한국형 살라미를 판매하고 있다. 이번 연구는 국립축산과학원과 국립농업과학원, 충북대학교(이완규 교수팀)의 협업으로 이뤄졌다. 국립농업과학원에서는 김치에서 유산균을 분리해 증식이 잘 되는 식물성 소재와 최적의 배양조건을 개발했고, 충북대학교는 세포와 동물실험을