최근에 화장품 광고에 등장하는 발효식품이 있어 오늘 이를 소개하는 포스트를 올려보도록 하겠다.
필자가 좋아하는 '소녀시대' 맴버중의 하나인 '서현'이 최근에 '김현중'과 함께 등장하는 모 화장품 회사의 광고인데(아래 동영상), 여기에 등장하는 발효식품은 케피어 (캐피어, Kefir)이다.


 
그런데 광고중에 '티벳버섯'이라는 문구가 나온다. '티벳버섯'이라는 문구로 검색을 해보니 우리나라에서는 케피어라는 이름보다 티벳버섯이라는 이름으로 더 알려진 모양이다. 
'케피어'는 코카서스 북부지역의 유목민들로의 전통 발효유이다. 우유 혹은 염소젖, 소젖을 사용하여 발효를 하는데 요구르트와 다른점은 요구르트는 우유에 포함된 젖당을 이용한 유산균의 젖산 발효에만 의존하는 발효유이나, '케피어'는 유산균 뿐만 아니라 효모도 같이 자라서 알코올 발효도 동시에 일어난다는 점이다. '케피어'와 유사한 발효유로는 '쿠미스(kumis)'가 있는데 쿠미스는 말젖을 사용한다는 특징이 있다. 말젖은 젖당함량이 높기 때문에 최종적으로 알코올 함량이 '케피어'보다는 다소 높은 발효유가 만들어진다고 한다.

흔히들 '티벳버섯'이라고 부르는 것은 케피어 그레인(kefir grain)이라고 부르는 것이 발효유에 생기기 때문인데(아래 사진 참조), 버섯과 비슷한 모양에서 유래 된 듯 하다. 케피어 그레인을 제외한 액체 부분을 케피어 밀크(kefir milk)라고 부른다. 케피어 발효중에 케피어 그레인이 형성되는 원인은 유산균과 효모 그리고 경우에 따라서는 초산균과 함께 단백질-지방-탄수화물이 결합체를 형성하기 때문이다[각주:1]. 따라서 버섯과는 실제로 상관없다. 
 

File:Kefirpilze.jpg
 <케피어 그레인(Kefir grain) from Wikipedia>  

 최근 아일랜드에서 생산되는 케피어의 박테리아 종류에 대해서 조사한 연구 결과를 살펴보면 아래 그림과 같이 케피어 그레인의 내부와 외부는  Lactobacillaceae 과(family)가 대부분을 차지하고 케피어 밀크에는 Streptococcaceae 과와 Lactobacillaceae 과에 해당하는 유산균들 대부분을 차지한다는 것을 알 수 있다[각주:2]Lactobacillaceae 과(family)에는 LactobacillusPediococcus 속(genus)이 해당되며, Streptococcaceae 과에는 StreptococcusLactococcus 속이 여기에 해당된다. 물론 아일랜드의 케피어는 북코카서스 지방의 케피어와는 다소 차이가 있을 것으로 예상되지만 큰 차이는 없을 것으로 생각된다. 

 <Dobson et al., 2011>


 
일부 인터넷에 떠도는 이야기에는 티벳버섯이 아주 여러가지면에서 건강에 매우 좋다고 알려져 있으나 과학적으로 밝혀진 것은 그렇게 많지 않다[각주:3]. 쥐를 대상으로 한 실험에서 혈압강하와 콜레스테롤 저하 효과가 있다는 것[각주:4] 정도가 알려져 있다.
현재 우리나라에서 상업적으로 케피어가 제조되어 판매되는 것은 없는 것으로 안다 (뒤에 찾아보니 판매하고 있는 벤처기업이 있네요..). 일부 동호회 위주로 가정에서 제조하여 음용하고 있는 것이 전부인 것으로 보인다. 가정에서 직접 우유를 발효하여 케피어를 먹는 것이 안전한가에 대한 의문이 생길 수 있을 것이다. 이란의 케피어를 대상으로 병원성 세균의 오염에 대한 조사 결과를 보면 식중독 세균인 Bacillus cereus 가 오염되는 경우가 많은 것으로 보고되었다[각주:5]. 따라서 집에서 살균처리 없이 케피어를 제조하여 음용하는 것은 식중독의 위험에 노출될 수 있으니 조심하는 것이 좋을 듯 하다.
다음에 기회가 되면 케피어에 대해서 또 살펴보도록 하겠다. 

 
  1. Lopitz-Otsoa F, Rementeria A, Elguezabal N & Garaizar J (2006) Kefir: a symbiotic yeasts-bacteria community with alleged healthy capabilities. Rev Iberoamericana Micol 23: 67–74. [본문으로]
  2. Alleson Dobson, Orla O’Sullivan, Paul D. Cotter, Paul Ross & Colin Hill (2011) High-throughput sequence-based analysis of the bacterial composition of kefir and an associated kefir grain. FEMS Microbiol Lett 320 (2011) 56–62 [본문으로]
  3. 이 부분에 대해서는 좀 더 조사를 해 봐야겠다. [본문으로]
  4. Maeda, H; Zhu, X; Omura, K; Suzuki, S; Kitamura, S (2004-12-30). "Effects of an exopolysaccharide (kefiran) on lipids, blood pressure, blood glucose, and constipation". BioFactors (IOS Press) 22 (1-4): 197–200. doi:10.1002/biof.5520220141. PMID 15630283. Retrieved 2007-06-10. [본문으로]
  5. Hedayat Hosseini, Berit Hippe, Ewald Denner, Edith Kollegger, Alexander Haslberger 2012 Isolation, identification and monitoring of contaminant bacteria in Iranian Kefir type drink by 16S rDNA sequencing. Food Control. Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.foodcont.2011.12.017 [본문으로]
Posted by 김치유산균

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Posted by 김치유산균
언제부터인가 우리는 ‘화석연료의 고갈’ ‘지구온난화’ ‘저탄소 녹색성장’과 같은 단어들을 주위에서 자주 듣게 되었다. 어느 날 갑자기 석유 생산이 중단 된다면 어떤 일이 벌어질까? 대부분의 교통수단이 멈출 것이며, 전기생산량의 상당 부분도 줄어들게 될 것이다. 교통수단과 전기가 절대적으로 부족한 상황은 문명화된 현대사회를 살아가는 우리로서는 감당하기 어려운 문제 일 것이다.

미생물자원을 이용하여 인류에게 닥친 문제를 극복하기 위한 연구들 중 에너지 문제를 극복하기 위해 현재 가장 각광받고 있는 분야 의 하나인 Single Cell Oil에 대해서 이야기 해보자.
Single Cell Oil보다 먼저 연구가 이루어졌던 분야 중에 Single Cell Protein(단세포 단백질)에 대한 연구가 있는데, 저렴한 비용으로 단백질을 생산하여 기아 문제를 해결하고, 미래의 식량문제를 대비하기 위한 연구이다. 이 분야에서의 주 연구대상은 효모나 클로렐라(Chlorella)였다. 클로렐라는 50% 이상의 단백질 뿐만 아니라 여러 가지 비타민과 미네랄이 풍부하여 건강보조식품으로 가공되어 판매되고 있기 때문에 우리에게 친숙하다. 이 클로렐라는 생물분류상 Algae(미세조류)에 속하는데, 광합성을 통해 에너지를 생산, 저장하기 때문에 햇빛과 이산화탄소의 공급만으로도 생산이 가능하다. 어항에 끼는 푸른 이끼인 녹색의 식물성 플랑크톤이 Algae에 속한다.
Algae 중에서는 광합성으로 얻은 에너지를 유지의 형태로 저장 할 수 있는 것들이 있는데, 총 균체량의 40% 정도까지 유지로 저장될 수 있다. 이렇게 생산된 유지는 추출과 가공을 거쳐 석유를 대체 할 수 있는 바이오디젤(Biodiesel)로 전환 시킬 수 있어서 화석연료의 고갈을 대비 할 수 있는 유용한 생물자원이 되고 있다.

<바이오디젤 생산을 위해 배양된 Algae가 파이프라인을 통해 옮겨지는 모습>

3세대 바이오 연료로 불리는 Algae로부터 생산되는 바이오디젤은 사탕수수나 옥수수 등을 이용하여 생산되는 1세대 바이오 연료나 목재, 작물의 비가식부 등의 셀룰로오스를 분해한 뒤 에탄올 발효를 통해서 얻는 2세대 바이오 연료에 비해서 생산비와 수율면에서 유리하기 때문에 미래 대체 에너지로 각광받고 있다. 바이오디젤의 생산비용을 더 낮춰서 석유의 생산단가보다 저렴하게 바이오디젤을 생산할 수 있도록 하기 위해서 세계 각국에서 연구를 진행 중에 있기 때문에 상용화가 되는데 그리 오랜 시간이 걸리지 않을 것으로 보인다. Single Cell Oil을 이용하는 분야는 바이오디젤 이외에도 유아식 조제분유에 첨가되는 DHA와 같은 기능성 지방산 생산에도 이용되고 있을 뿐만 아니라, 식물성 유지의 대체품으로도 이용 될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

우리 주위의 어느 곳에나 존재하는 미생물들은 식중독이나 전염병 같은 각종 질병을 일으키기도 하고, 여러 가지 독소를 생산하기도 하며, 항생제 내성균주의 확산 같은 여러 가지 문제들로 인류를 위협하기도 하지만, 여러 가지 발효식품, 유전공학을 통한 유용 물질 생산, 대체 에너지 생산 등에 이용할 수 있는 인간에게 유익한 존재이기도 하다. 이러한 미생물들은 어떻게 인간이 사용하느냐에 따라서 인간을 파멸 시킬 수도 있고, 밝은 미래를 가져다 줄 수도 있을 것이다.
앞으로 인류가 또 다른 큰 문제에 직면했을 때 그 해결책을 또다시 미생물을 통해서 얻어 낼 수 있을 확률은 매우 높다. 이를 위해서는 거시적이고 모험적인 기초연구에 대한 정부의 투자가 필요하며, 눈앞에 보이는 경제적 성과를 얻는 연구결과에만 환호를 보내는 우리 자신들도 되돌아 볼 필요가 있을 것이다.

iPhone 에서 작성된 글입니다.


본문은 대구가톨릭대학신문에 김치유산균이 투고한 글임을 밝힙니다.
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Posted by 김치유산균
로그 만들고 처음 김치에 관련해서 올린 글이 김치에서 분리된 신종 유산균들이었는데, 최근에 새로운 유산균 발견 소식을 들려서 또 포스팅을 해야겠다고 마음먹고 있었습니다만 차일피일 미루다가 오늘에야 포스팅을 합니다.

1. Tetragenococcus koreensis (테트라제노코커스 코리네시스)
Teteragenococcus속은 Enterococcaceae과에 속하는데, 유산균의 범위에 넣을수 있을지는 좀 생각해 봐야 할 문제입니다. 요즘은 Enterococcus(엔테로코커스; 일반적으로 장구균이라고 부릅니다.)속 세균들도 유산균이 아니라고 보는 경향이 많아지고 있기 때문입니다. Enterococcus속 세균들이 항생제 내성 슈퍼박테리아를 생성하는데 큰 역할을 하는 것으로 보여지기 때문에, 항생제 내성문제로 Probiotics(프로바이오틱스)에서 제외하고 있고, 정장제제로서의 사용도 거의 되지 않게 되었기 때문입니다. 뭐 이문제에 대해서는 다음에 항생제 내성 '슈퍼박테리아'에 대해서 한번 포스팅을 하기로 하고 넘어가겠습니다.
Teragenococcus koreensis 는 신종미생물 분야에 권위자인 KAIST 이성택 교수님 팀이 발견했습니다(한국에 이쪽 분야가 아주 활발하기 때문에 더 유명한 분들도 계심). 이 세균은 당지질중의 하나인 rhamnolipid(람노리피드)를 생산하는 특징이 있습니다.

Rhamnolipid는 6탄당인 Rhamnose(람노스) 하나 혹은 두개와 지방산이 결합되어 있는 형태로 되어 있는 화합물인데, 천연 계면활성제, 유화제, 곰팡이 살균제, 항생제, 음이온 착화합물로써 작용할 수 있다고 합니다.

2. Lactobacillus kimchicus (락토바실러스 김치쿠스)
Lactobacillus kimchicus는 경희대 양덕춘 교수팀에서 발견한 균주로, β-glucosidase(베타-글루코시데아제)라는 효소를 생성하는 유산균입니다. β-glucosidase는 인산의 약리성분인 ginsenoside(진세노사이드: 인삼 사포닌을 통틀어 부르는 명칭)들 중 당이 붙어 있는 형태인 배당체(glycoside)를 비배당체(aglycone)으로 분해할 수 있는 효소이기 때문에 인삼연구를 하시는 약덕춘 교수님 연구팀에서 발견하게 된 것입니다. 
우리가 흔히 '인삼이 잘받는 체질'이 있는 반면, 인삼을 먹어도 잘 받지 않는 체질이 있다고 알고 있는데요.. 이것은 우리의 장에 살고 있는 미생물의 종류에 의해서 많이 좌우 됩니다. 장에 살고 있는 미생물들 중에 β-glucosidase 효소 활성이 높은 미생물들이 있어서, 인삼의 ginsenoside를 비배당체로 분해할 수 있는 사람들이 주로 인삼의 효능을 더 보게 되는데요. 비배당체 형태의 ginsenoside들이 더 약리효과가 뛰어난 것으로 알려져 있습니다. 그래서 β-glucosidase 활성이 높은 미생물로 인삼을 발효하면, 비배당체의 ginsenoside가 증가하여 장내에 그런 미생물이 별로 없더라하더라도 인삼의 효과를 볼 수 있게 하기 위한 제품을 만들 수 있기 때문에  훨씬 β-glucosidase 활성이 높은 세균을 분리한 것입니다.


 <β-glucosidease에 의한 배당체 Ginsenoside Rb1의 비배당체 ginsenoside Rd으로의 전환> 


<Lactobacillus kimchicus의 투과전자현미경 사진>


3. Lactobacillus koreensis (락토바실러스 코리네시스)
Lactobacillus koreensis 또한 Lactobacillus kimchicus와 마찬가지로 경희대 양덕춘 교수팀에서 발견하였고, 발표도 같은 시기에 발표되었습니다. 특징적인 물질을 생산한다던가 하는 것에 대한 언급은 논문에 없습니다만, 대부분의 김치에서 발견되는 Lactobacillus 속 유산균들이 그렀듯이, 이상젖산발효(발효산물로 젖산 이외에 다른 발효산물도 같이 만드는 발효)를 하는 Lactobacillus속 유산균입니다.


<Lactobacillus koreensis 주사전자현미경 사진>

참고문헌
1. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2005), 55: 1409–1413
2. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2010), doi:10.1099/ijs.0.017418-0
2-1. Journal of Microbiology (2005) 43: 456-462
3. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2010), doi:10.1099/ijs.0.021386-0
Posted by 김치유산균

미생물의 마술 - 발효

 

특이한 세계의 발효식품들

 

음식의 맛이라는 것은 문화적인 차이에 의해 좌우되기도 하기때문에 그것을 즐기는 사람들에게는 너무나도 좋은 맛과 향을 느끼게 하지만, 다른 사람들에게는 거부감을주는 경우도 꽤 많은 편이다. 단적인 예가 태국의 과일 ‘두리안’인데,두리안의 냄새를 아주 싫어하는 서양인들도 강한 향의 치즈는 즐겨 먹는다. 놀라운 사실은 두리안이나 강한 향의 치즈나 동일한 향기를 가지고 있다는 사실인데, 이 두 음식은 공통적으로 배설물의 냄새를 가지고 있다. 즉 비슷한 냄새이지만 익숙한 음식의 향기는 맛있는 냄새로 느껴지고, 익숙하지 않은 음식의 냄새는 악취로 느껴지는 것이다.

일본의 모야시몬(もやしもん)이라는 미생물을 주제로 한 애니메이션에서 악명 높은 냄새를 가진 세계 3대발효식품에 대한 이야기가 나오는데, 오늘은 이 세 가지 발효식품에 대해서 살펴볼까 한다. 악취로 악명 높은 발효식품이지만 익숙한 사람들에게는 그 향기가 매우 맛있는 냄새라는 것을 잊지 말자.

 

악취 나는 발효식품 3: 키비악(kiviak)

키비악은 캐나다의 에스키모인 이뉴잇(innuit)족의 발효식품으로 바다표범의 배를 가르고 내장을 제거한 후 바다쇠오리나 북극뇌조 같은 새들을 잡아서넣은 후 다시 배를 실로 묶어서 이글루의 천정에 매달아 두었다가 겨울동안 삭혀서 먹는 음식인데, 이뉴잇족의부족한 비타민 보충을 위해 꼭 필요한 음식이었다. 이 키비악을 먹는 방법은 바다표범의 뱃속에서 새를꺼내 새의 항문을 빨아서 먹는다고 하니 신기할 따름이다. 현재는 캐나다 현지에서도 매우 구하기 힘든것으로 알려져 있다.

 
왼쪽사진-키비악의 사진(바다표범의 사체안에 가득 들어 있는 바다새)
오른쪽 위-바다표범의 사체에서 꺼낸 발효된 바다새
오른쪽 아래-키비악을 먹는 모습
 

악취 나는 발효식품 2: 삭힌 홍어회

전라도 지방의 잔칫집에 가면 빠지지 않고 등장하는 것이 삭힌 홍어회이다. 키비악보다 다섯 배나 강한 냄새와 먹었을 때 콧구멍이 뻥 뚫리는 듯한 느낌으로 사람들에따라 호불호가 명확하게 갈리는 음식이다. 홍어를 삭혔을 때 다른 생선들과 다르게 썩지 않고, 발효가 되는 이유는 홍어에는 다른 생선들과 다르게 요소 성분이 많이 들어 있어, 미생물의 분해에 의해 암모니아가 많이 형성되어 pH가 증가하여 부패균들이 자랄 수 없게 되기 때문이다. 덕분에 암모니아에 의한 강한 향을 갖게 되었지만, 돼지고기 삼겹살과 잘 익은 김치, 그리고 삭힌 홍어회를 곁들여 먹는홍어삼합은 홍어 마니아들에게는 막걸리와 함께 먹을 수 있는 최고의 안주일 것이다.

 

악취 나는 발효식품 1: 스르스트뢰밍(Surstrőmming)

스웨덴 북부지방의 발효식품인 스르스트뢰밍은 삭인 홍어회보다 그 냄새가 약 100배 정도 강한것으로 알려져 있어, 세계 최고의 악취를 자랑하는 발효식품으로 그 명성이 자자하다. 소금에 절인 청어를 통조림으로 만든 것인데, 일반 통조림과 다른것은 살균을 하지 않는다는 것이다. 따라서 통조림 내부에서 계속적으로 발효가 진행되기 때문에 통조림이점점 부풀어 오르게 되는데, 터질 정도로 빵빵하게 부푼 스르스트뢰밍은 개봉 시에도 무척이나 조심해야한다고 한다. 통조림의 폭발 위험성 때문에 항공기내에 화물로 싣는 것이 금지되어 있어서인지, 국내에 수입이 되지 않는다. 스웨덴에 여행을 갈 기회가 생기면 한번도전해 볼만한 음식이 아닐까.



















본문은 대구가톨릭대학신문에 김치유산균이 투고한 글임을 밝힙니다.
기사원문은 아래 링크를 통해서 보실 수 있습니다.

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스르스트뢰밍을 시식하는 동영상이 있어서 퍼왔습니다.
간접적으로나마 스르스트뢰밍의 '향기'를 느껴보시기 바랍니다.

Posted by 김치유산균

미생물의 마술 -발효

막걸리와 유산균

재작년부터 불기 시작한 우리술 막걸리의 열풍이 2년이 지난 현재까지도 뜨겁다. 이러한 막걸리에 대한 폭발적인 반응은 막걸리가 유산균이 풍부해서 건강에 유익한 술이라고 알려지게 된 것이 가장 큰 이유 중에 하나인데, 일부 인터넷에 떠도는 이야기들 중에는 ‘막걸리 1병의 유산균과 요구르트 100병의 유산균이 맞먹는다’라는 막걸리 예찬론이 퍼지기도 하였다. 오늘은 막걸리의 유산균에 대해서 살펴볼까 한다.

막걸리도 술이기 때문에 막걸리의 발효에서 가장 중요한 역할을 하는 것은 효모이다. 그러나 효모는 막걸리의 원료로 사용되는 쌀, 밀 등의 전분질 원료를 이용하여 알코올을 만들어 낼 수 없는데, 효모는 포도당이나 설탕과 같은 작은 크기의 탄수화물들만 이용할 수 있기 때문이다. 우리조상들은 누룩을 사용한 병행복발효를 통해 이 문제를 해결했는데, 이는 전분의 당화와 알코올 발효가 동시에 진행되도록 하는 방법이다. 누룩에는 효모와 유산균, 그리고 전분을 분해할 수 있는 국균이라 불리는 곰팡이가 포함되어 있다. 발효과정에서 국균에 의해 전분은 포도당으로 분해되고, 이 포도당을 이용하여 효모는 알코올을 만들어 낸다. 그렇다면 유산균의 역할은 무엇일까? 일반적으로 포도주나 일본청주(사케)의 양조에서 유산균은 유해균으로 여겨지는데, 술을 쉬게 해 품질을 떨어뜨리는 원인이기 때문이다. 막걸리의 양조에서는 유산균을 유해균으로 여기지는 않으나 유통기한이 길지 못한 이유가 된다.


정말 막걸리에 요구르트 100병에 해당하는 수의 유산균들이 들어있을까? 국순당에서 판매하고 있는 ‘우국생’을 기준으로 살펴보면 출고시에는 한 병에 약 300만 마리 정도가 존재하여 요구르트에 비해 훨씬 적은수의 유산균이 존재하나, 10℃에서 음용 한계 시점인 30일이 경과하였을 때는 약 250억 마리까지 증가 할 수 있어 일반 발효유 38병, 농후 발효유 약 2병 정도에 해당되는 수가 존재 할 수 있다. 농후 발효유 중에는 한 병에 400억 마리 이상의 유산균이 포함된 제품도 있기 때문에 막걸리에 요구르트보다 훨씬 많은 유산균이 존재한다는 주장은 타당성이 없어 보인다. 그러나 다른 주류보다는 훨씬 많은 수의 유산균이 들어있기 때문에 다른 술보다는 우리 장에 유익한 기능을 할 것으로 기대 할 수 있을 것이다.


막걸리에 존재하는 유산균들은 요구르트에 존재하는 유산균들과 어떤 차이가 있을까? 분자생물학적 방법으로 충남대학교 한남수 교수팀이 분석한 결과에 따르면 검출된 유산균 모두 락토바실러스(Lactobacillus)속이었다. 요구르트 발효에서는 빠른 발효를 위해 유산만을 만들어내는 유산균을 주로 사용하는 반면, 막걸리에서는 발효과정에서 젖산뿐만 아니라 이산화탄소를 생성하는 유산균이 많았다. 이러한 차이점 때문에 막걸리는 특유의 톡 쏘는 청량감을 가진다.


막걸리에 들어있는 유산균들이 특별히 다른 유산발효식품에 존재하는 유산균보다 건강에 유익하다는 증거는 없다. 실험적으로 증명이 필요하겠지만, 필자의 개인적인 추측으로는 막걸리의 유산균들이 다른 유산균들보다는 알코올에 대한 저항성이 클 것이라고 예상해 볼 수 있다. 그렇다면 막걸리의 유산균들이 우리 장에 잘 정착한다면 과음을 하더라도 장에서 오랫동안 유지 될 수 있을지도 모를 것이다. 막걸리 산업에 뛰어든 대기업들은 과장된 정보에 기대 막걸리의 열풍을 이어가려 하지 말고, 이런 분야의 연구에 투자하는 것이 더 중요할 것이다.




본문은 대구가톨릭대학신문에 김치유산균이 투고한 글임을 밝힙니다.
기사원문은 아래 링크를 통해서 보실 수 있습니다.

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위의 내용은 컬럼으로 학교 신문에 나온 내용이고, 막걸리의 유산균수에 대해서 국순당 우국순의 유산균과 효모 숫자에 대한 고시내용을 바탕으로 좀 상세하게 풀어보면 아래에서 알 수 있듯이 유산균수는 출고 당시(0일)에 3.50E+03 CFU/ml 즉, mL당 3500 마리 정도의 유산균이 있다고 보고하고 있고, 따라서 750 ml의 용량을 고려하면 한병에 2,625,000 마리 정도이니 좀 많게 봐도 300만 마리 정도에 불과하다. 
음용한계 시점인 30일이 경과하였을 때도 10℃에서 냉장 유통하였을 때, 3.30E+07 CFU/ml 즉, mL당 3천3백만 마리 정도이므로 한병에 24750000000 (약 250억 마리) 정도이다. 그러나, 사실 5℃에서 냉장 유통하는 경우가 더 많기 때문에 음용한계 시기에 도달하더라도 5백25만 마리 (5℃: 7,000 CFU/ml, 750 ml)에서 약 250억 마리 사이라고 할 수 있다. 그러나 음용한계 시기에 도달한 막걸리는 그 품질이 떨어지기 때문에 주로 음용하게 되는 출고 후 2주 내에는 훨씬 적은 수의 유산균이 존재할 것이다. 또한 비교 대상인 요구르트의 경우도 위의 컬럼에서 계산한 양은 법규상 최소기준에 해당하는 일반 발효유(mL당 천만마리 이상), 농후발효유(mL당 1억마리 이상)의 유산균 수를 기준으로 계산 한 것이므로 실제보다는 적게 계산되었을 것이다. 

따라서 실제 막걸리 한병의 유산균양은 요구르트 한병보다 적은 경우가 훨씬 더 많을 것으로 생각된다. 제가 이러한 컬럼을 쓴 것은 우리술 막걸리를 깍아내리기 위한 것이 아니라, 사실에 근거하지 않은 근거없는 소문들이 너무 나돌고 있기 때문이다. 아직 우리술 막걸리에 존재하는 유산균들에 대한 연구는 요구르트에 사용되는 낙농유산균들 보다 연구역사가 짧은 김치유산균보다도 부족하기 때문에 우리가 아직 모르는 건강에 유익하다는 증거들을 앞으로 찾아 낼 수 있을 가능성이 높다. 막걸리를 제조 판매하는 기업들이 그리고 여러 식품미생물학자들이 이 부분에 좀 더 연구를 하여 건강 증진에 도움에 되는 막걸리 유산균의 작용을 찾는 것이 막걸리 산업을 더 발전시키는 데 도움이 될 것이라고 본다. 


    <국순당 홈페이지 자료>


Posted by 김치유산균

발효란 좁은 의미로 효모에 의해 포도당과 같은 당류가 알코올로 변환되는 것을 의미하나, 일반적으로는 미생물에 의해 바람직한 방향으로 물질의 전환이 일어나는 현상을 모두 일컫는 말이다. 웰빙(well-being)이라는 단어가 우리의 생활에 깊은 영향을 미치기 시작하면서, 건강증진에 도움이 되는 식품들에 대한 관심이 증가하게 되었다. 특히 전통발효식품이 웰빙 건강식으로 인기를 끌면서 이에 대한 관심은 폭발적이라고 할 수 있을 정도로 높아졌다. 전통발효식품이 만들어지는 과정 즉, 마술사와 같은 미생물이 일으키는 놀라운 변화인 ‘발효’에 대해서 몇 차례에 걸쳐서 본 지면을 통해 소개 하고자 한다.

< 발효와 부패 >

“부패는 썩는 것이고 발효는 익는 것이다. 어느 쪽을 선택하든지 그대의 인품이 그대로 드러난다는 사실을 명심하라”
작가 이외수씨가 트위터에 남긴 유명한 명언 중의 하나이다. 사람은 인품을 어떻게 갈고 닦느냐에 따라서 냄새나는 썩은 인품을 보유할 수도 있고, 잘 익어서 좋은 향기가 나는 인품을 가질 수도 있다는 이야기일 것이다. 또한 이외수씨가 미생물학적인 교양도 풍부하다는 사실을 알 수 있는데, 발효와 부패가 비슷한 현상이라는 과학적 사실을 그는 이미 알고 있는 것으로 보인다.

발효와 부패는 모두 미생물들이 일으키는 분해 작용을 일컫는 말로 단백질, 지방, 탄수화물 같은 크기가 큰 식품 구성성분을 작은 단위의 아미노산, 지방산, 당류로 변환시키는 반응에 기초하고 있다. 이 과정에서 부가적으로 이루어지는 반응들이 인간의 입장에서 유익한 방향으로 진행이 되느냐 그렇지 않느냐에 따라 발효와 부패로 구분이 된다.

발효와 부패는 이렇듯 기본적으로 비슷한 현상이지만 어떤 미생물이 작용하느냐에 따라서 발효가 일어나기도 하고 부패가 일어나기도 하는데, 부패가 일어날 때는 주로 아민이나 황화수소 같은 악취를 내는 물질들을 생성하는 미생물들이 자라서 음식을 먹을 수 없는 상태로 만들게 된다. 즉, 같은 음식재료라 할지라도 어떤 미생물들이 자라느냐에 따라 부패가 일어날 수도 있고 발효가 일어날 수도 있는 것이다. 그렇기 때문에 품질 좋은 발효식품을 생산하기 위해서는 미생물을 잘 관리하는 기술이 중요하다. 우수한 맛과 향을 제공하는 물질 혹은 건강을 증진시켜주는 효과가 있는 기능성 물질을 생산하는 미생물이 아닌 다른 종류의 미생물이 자라거나, 부패를 일으키는 미생물이 증가하게 되면 원하는 방향으로 발효가 진행되지 않기 때문이다.

부패나 발효는 인간의 관점에서 구분을 한 것에 불과할지도 모른다. 부패를 일으키는 미생물들이나 발효를 일으키는 미생물들은 공통적으로 자신들이 필요한 영양성분을 얻기 위해, 다시 말해 살기 위해서 식품의 성분들을 분해하는 것일 뿐이다. 지구상에 60억 이상의 개체가 번성하고 있는 우리 인간들은 지구의 입장에서 봤을 때 발효를 하고 있는지 부패를 일으키고 있는지도 한번 생각해 볼 필요가 있지 않을까?




본문은 대구가톨릭대학신문에 김치유산균이 투고한 글임을 밝힙니다.
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Posted by 김치유산균

김치과학 이야기 라는 블로그를 만들어 놓고 거의 2주동안 포스팅을 하나도 하지 않았네요..김치에 관한 과학적 사실을 대중에게 알린다는 거대한 계획을 세워두고는 바쁘다는 핑계로 포스팅을 하지 않으니, 블로그가 아직 찾아오는 사람 하나 없는 것이겠지요..
아무튼 오늘부터 한 2주 동안은 조금 시간이 한가하니 집중적으로 여려개의 글을 포스팅 할까 합니다. 그 첫번째가 김치에서 새로 발견된 신종 유산균들에 대해서 입니다.

 

김치는 한국의 독특한 채소발효식품으로 다른 지역의 발효식품과는 구분되는 독특한 특징들을

김치과학 이야기 라는 블로그를 만들어 놓고 거의 2주 동안 포스팅을 하나도 하지 않았네요..김치에 관한 과학적 사실을 대중에게 알린다는 거대한 계획을 세워두고는 바쁘다는 핑계로 포스팅을 하지 않으니, 블로그가 아직 찾아오는 사람 하나 없는 것이겠지요..
아무튼 오늘부터 한 2주 동안은 조금 시간이 한가하니 집중적으로 여러 개의 글을 포스팅 할까 합니다. 그 첫 번째가 김치에서 새로 발견된 신종 유산균들에 대해서 입니다.

 

김치는 한국의 독특한 채소발효식품으로 다른 지역의 발효식품과는 구분되는 독특한 특징들을 많이 가지고 있습니다. 따라서 많은 김치연구자들은 김치발효에 관여하는 미생물 중에 김치에서만 발견되는 고유의 미생물이 있을 것으로 오래 전부터 생각해 왔었죠. 그러나 2000년대 이전에는 김치에서 새로운 미생물의 발견되었다는 보고가 한 건도 없었습니다. 이유는 미생물을 분류하는 연구방법 때문이었습니다. 1990년대 말까지 김치연구자들은 김치에서 분리한 미생물들을 주로 생화학적인 특징을 가지고 동정(어떤 세균인지 알아내는 일)을 했었습니다. 무슨 말이냐 하면요, 분리된 세균이 어떤 영양소를 이용할 수 있고, 어떤 온도 범위에서 자랄 수 있고, 어떤 pH 범위에서 자랄 수 있는지 등에 관해서 조사를 해서 분류하는 방법을 사용했습니다. 이러한 겉으로 드러나는 특징들을 표현형이라고 합니다. 그런데 이런 표현형을 통해서 분류하는 방법들을 사용한 연구는 많은 노동력이 필요했을 뿐만 아니라, 결과에 대한 신뢰도도 많이 떨어져서 정확한 동정을 하기가 매우 어려웠습니다. 같은 세균임에도 어떤때는 그 온도에서 자라기도 하고, 어떤 때는 안 자라거나 어떤 영양소가 없이도 자랄 때도 있고, 그 영양소가 없으면 못 자랄 때도 있는 등 들쭉날쭉한 결과들을 나타내는 현상들을 보이기 때문이죠.
그러다 보니, 당시의 연구자들은 김치에서 분리된 세균들이 신종이라 하더라도, 신종인지 기존에 발견된 세균과 같은 종인지 구별하는 할 수가 없었습니다.


하지만 2000년대 이후 김치의 미생물을 연구하는 미생물학자들은 세균의 유전자를 분석하는 방법을 통해서 동정을 하기 시작했습니다. 미생물의 전체 DNA 서열가운데 특정 부분을 PCR이라는 복사방법을 사용해서 무수히 많은 양을 얻어내어, 그 부분의 DNA A, T, G, C 순서에 따라서 분류하는 방법을 쓰기 시작한 것입니다. 이러한 방법은 일리노이 주립대의 워즈 교수가 처음 시도한 방법인데요, 현재 가장 신뢰할 수 있는 세균의 동정방법으로 사용되고 있습니다. 아무튼 이러한 유전자 분석 방법으로 기존에 알려지지 않았던 세균들이 김치에서 속속 발견이 되는데요. 오늘 이들 새로운 김치 유산균에 대해서 소개를 해 보도록 하겠습니다.

1. Lactobacillus kimchii (
락토바실러스 김치아이)

가장 먼저 발견된 신종 김치유산균은 락토바실러스 김치아이입니다. 2000년에 생명공학연구원의 박용하 박사팀과 성균관대학교 강국희 교수팀의 공동 연구로 국제 미생물 분류학의 권위지인 International Journal of Systematic and Evolutionary MicrobiologyLactobacillus kimchii sp. nov., a new species from kimchi”라는 제목의 논문이 실리게 됩니다. 김치에서 신종 유산균이 발견을 보고한 역사적인 논문이죠. 사진을 하나 보여드렸으면 좋겠는데, 현미경사진을 찾을 수 가 없네요. ‘락토바실러스라는 이름을 갖는 유산균들은 간균이라고 불리는 막대기 모양의 세균이니까 모양은 막대기 모양입니다. 물론 김치에서 발견되는 모든 막대기 모양 세균이 락토바실러스 김치아이가 아니라는 사실은 잊지 마세요. 사실 락토바실러스 김치아이는 그렇게 높은 빈도로 발견되는 김치유산균은 아니랍니다.

 

2. Leuconostoc kimchii (류코노스톡 김치아이)

락토바실러스 김치아이와 비슷한 시기에 발표된 류코노스톡 김치아이라는 유산균도 있습니다. 사실 거의 비슷한 시기에 발표가 되었기 때문에 어떤 게 실제로 먼저 발견된 것인지는 확실치는 않습니다. 류코노스톡 김치아이를 발견한 연구팀은 인하대학교 김정호 교수님, 한홍의 교수님 그리고 미생물자원센터에 근무하시던 천종식 박사님(현재 서울대학교 교수)이 공동으로 International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology에 발표를 하게 됩니다. 이 류코노스톡 김치아이에 대한 연구는 지속적으로 이루어져 최근까지 많은 연구결과들이 발표되고 있습니다. 이것들에 대해서는 차차 다른 포스트를 통해서 말씀 드리도록 하겠습니다.

 

3. Weissella kimchii (웨이셀라 김치아이)

세번째로 발견된 웨이셀라 김치아이 또한 International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology에 발표되었으나 아쉽게도 조금 일찍 일본에서 발견되어 논문으로 발표된 Weissella cibaria (웨이셀라 시바리아)와 같은 세균으로 밝혀져 현재는 와이셀라 시바리아로 불려지고 있습니다.


Weissella cibaria로 이름이 바뀐 Weissella kimchii 의 주사전자현미경 사진

International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2002), 52, 507–511

 


4. Weissella koreensis (
웨이셀라 코린시스)

자랑스런 한국 Korea를 이름으로 넣은 웨이셀라 코린시스는 2002년 한국생명과학연구원과 연세대의 공동연구로 발견되어 International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology에 발표되었습니다. 이전까지 김치의 주요 미생물들은 류코노스톡과 락토바실러스라고 알려졌었는데, 웨이셀라 시바리아와 웨이셀라 코린시스가 발견된 이후 웨이셀라, 류코노스톡, 락토바실러스 속 유산균들이 김치 발효의 주요 미생물인 것으로 보고가 많이 되었습니다(참고문헌이 기억이 안 나서 일단은 참고문헌 없이 올립니다. 나중에 문헌을 찾아서 붙이겠습니다).

 

5. Leuconostoc inhae (류코노스톡 인해)

류코노스톡 김치아이를 발견했던 인하대 한홍의 교수님과 김정호 교수님 팀이 2003년도에 또 하나의 새로운 류코노스톡 속의 유산균을 김치에서 새로이 발견합니다. 학교의 이름을 따서 류코토스톡 인해라고 명명된 이 유산균은 현재까지 마지막으로 발견된 김치유산균 입니다.




Leuconosotc inhae
의 주사전자현미경사진

International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2003), 53, 1123–1126

 

이후에 새로 발견된 유산균들에 대한 포스트를 보시려면 클릭  


 

참고문헌

1.     International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2000), 50, 1789–1795

2.     International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2000), 50, 1915–1919

3.     International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2002), 52, 507–511

4.     International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2002), 52, 1257–1261

5.     International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2003), 53, 1123–1126

Posted by 김치유산균


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