Selection of Biogenic Amine-reducing Microorganisms from a Traditional Korean-style Fermented Food, Cheonggukjang
전통 발효 청국장으로부터 biogenic amine 저생성 미생물의 선발
Jae-Young Choi, Sung-Wook Hong, Kun-Sub Chung
2012
Korean Journal of Food Science and Technology
Microorganisms, having the lower decarboxylase activity, among the isolated strains from cheonggukjang and rice-straw in this study were selected by using biogenic amine (BA) media. The selected strains were identified as Bacillus subtilis HH12, B. subtilis HR254, and Paenibacillus barcinonensis KR97, by using 16S rRNA analysis. PCR analysis showed that the histidine decarboxylase (hdc) gene was absent in the HH12, HR254, and KR97 strains. However, PCR analysis showed that the tyrosine
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... lase (tdc) gene was present in the HH12, HR254, and KR97 strains. Quantitative analysis of the selected strains by using high-performance liquid chromatography showed that histamine was absent in the HH12, HR254, and KR97 strains. However, these 3 strains showed tyramine concentrations of 6.09, 3.68, and 6.30 mg/L, respectively. These strains produced lower concentrations of amines (approximately 7.9, 0, and 9.3% amines in the HH12, HR254, and KR97 strains, respectively) than the B. subtilis MC138 strain, which showed the higher protease activity. 서 론 대두 발효식품인 청국장(cheonggukjang)은 콩을 삶은 후, 볏짚 을 가하여 Bacillus 균에 의해 40 o C에서 2-3일간 발효시켜 만드는 우리나라의 고유한 전통 발효식품이다. 청국장에 존재하는 주요 미생물로는 Bacillus subtilis(1), B. licheniformis(2), B. pumilus(3), B. amyloliquefaciens(4) 등이 알려져 있다. 또한 청국장의 기능성 에 대해서 항돌연변이(5), 혈전용해(6), 항고혈압(7), 콜레스테롤저 하(8), 항산화(9), 면역증강활성(10) 등에 관한 연구결과가 활발하 게 발표되고 있다. 최근에는 식품의 안전성 측면에서 단백질을 함유한 발효식품 중에 biogenic amines(BAs)의 분포 및 함량조사 연구가 수행되고 있다(11). 우리나라의 전통 발효식품 중에서 청국장이나 된장은 단백질이 풍부한 콩을 원료로 만들고 식품에 존재하는 미생물들 은 protease 활성이 우수하기 때문에 유리아미노산이 원인이 되 는 BAs의 생성에도 관여하게 되어 장류와 발효식품에 있어 BAs 문제가 대두되고 있다. BAs은 일반적으로 동물, 식물 및 미생물 에서 아미노산의 효소적 탈탄산 반응에 의해 형성되는 저분자량 의 함질소 유독 화합물(amine)을 의미하며, 탈탄산효소(decarbox-ylase) 생산 미생물에 의해 고단백질성 식품이 부패하거나 발효 와 숙성과정에서 주로 많이 생성되며, 인체 및 동물체내에서 중 추신경의 신경전달물질 또는 간접적인 혈관계 조절에 관여한다 (12). 또한 BAs는 N-nitrosamine과 같은 발암물질로 전환될 수 있 는 잠재적인 위험성이 있으며(13), 다량섭취 또는 amine 대사과 정이 저해 또는 결핍된 경우에는 동물이나 사람의 몸에서 독성 을 나타내기도 한다(14). BAs류는 지방족화합물(putrescine, cadaverine, spermine, spermidine), 방향족화합물(tyramine, phenylethylamine), 헤테로고리화합물(histamine, tryptamine)을 가진 형태로 되어 있다(15). 대두 발효식품인 청국장과 나또(natto)에서는 biogenic amines 중에서 특히 histamine과 tyramine 함량이 높은 것으 로 연구 보고되었다(16). 발효식품의 BAs 생성 저감화 연구로는 감마선 조사(17), pH, 온도 및 NaCl 농도에 따른 영향(18) 등이 이루어지고 있으나 BAs 생성 저감을 위한 탈탄산효소 활성이 낮은 미생물에 대한 연구 는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 청국장의 BAs 저감 화를 목표로 청국장으로부터 분리한 미생물로부터 BAs 생성이 낮은 미생물을 탐색하고자 한다. 재료 및 방법 실험재료 및 시약 본 실험에서 사용된 청국장과 볏짚 시료들은 한국 전통식 방 법으로 제조하고 있는 풀목산농원(경기도 여주군 북내면), 미륵 산농원(강원도 원주시 귀래면), 흥업토속된장(강원도 원주시 흥업 면), 원조 김점례할머니(전라북도 순창군 순창읍), 서일농원(경기 도 안성시 일죽면)에서 각각 구입하여 실험에 사용하였다.
doi:10.9721/kjfst.2012.44.2.196
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