Microsoft Word - in_0807.doc

Transcription

1 1 유산균의효능과이용 강태진 BH-BIO To whom correspondence should be addressed. tjkang156@naver.com 목차 Ⅰ. 서론 Ⅱ. 유산균의인체에대한효능 Ⅱ.1. 장내유산균의억제작용및정장작용 Ⅱ.2. 면역증강작용 Ⅱ.3. 영양학적가치증진 Ⅱ.4. 간경화개선작용 Ⅱ.5. 항암작용 Ⅱ.6. 혈청콜레스테롤저하기능 Ⅱ.7. 피부미용효과 Ⅲ. Bacteriocin Ⅲ.1. 정의와특성 Ⅲ.2. Bacteriocin 의분류 Ⅲ.3. Bacteriocin 의작용기작 Ⅲ.4. Bacteriocin 의식품이용 Ⅳ. Probiotics Ⅳ.1. Probiotics 의정의와특성 Ⅳ.2. Probiotics 조성 Ⅳ.3. Probiotics 의효능과안전성 Ⅴ. 유산균의산업적이용 Ⅴ.1. 발효식품및기능성식품 Ⅴ.2. 의약품 Ⅴ.3. 화장품 Ⅴ.4. 화학제품 Ⅵ. 인용문헌

2 2 Ⅰ. 서론 미생물중에는생육하면서유산을대사산물로서많이생성하는것이있는데, 이러한세균들을총칭하여유산균 (lactic acid bacteria) 이라고한다. 현대과학이발달하기오래전부터인류는유산균이가지고있는독특한성질들을의식적, 또는무의식적으로사용하여왔다. 유산균은인간이이용할수있는가장유익한미생물의한종류로서오랜역사를두고발효유제품을중심으로하여각종발효식품, 장류, 김치, 발효소시지, 의약품및가축의사료첨가제등에이르기까지인류생활에광범위하게활용되어오고있다. 또한유산균은사람이나포유동물의소화관, 구강, 질, 각종발효식품과토양등자연계에널리분포되어있으며, 이들유산균은인류의생활에직 간접적으로밀접한관계를맺고있는유익한공생체의하나임을알수있다. 유산균이라는명칭은개념적인것이며세균의분류학적학술명은아니다. 보통소비하는당에대하여약 50% 이상의유산을대사생산물로생성하는세균을유산균이라고한다. 대장균도유산을생성하지만유산균이라고하지않는이유는유산외에여러가지부패산물을생성하기때문이다. 따라서 glucose 로부터다량의유산을생성하면서식품이나, 사람과동물의장내에서인체에해로운물질, 즉 indole, skatole, phenol, amine, 암모니아등을생성하지않고부패를방지하는등의유익한작용을하는세균을개념적으로유산균이라한다. 통상적인개념의유산균은 Gram 양성구균또는간균이며, catalase 음성 ( 혐기성발효 ), spore 를형성하지않으며, 대체적으로운동성이없다. 현재유산균은 12 개속 (Lactobacillus, Carnobacterium, Atopobium, Lactococcus, Pediococcus, Tetragenococcus, Leuconostoc, Weisella, Oenococcus, Enterococcus, Streptococcus, Vagococcus) 으로분류된다. 일반적으로우리가사용하고있는유산균은크게 5 가지의속으로나눌수있다. 즉, 간균인 Lactobacillus 속, 구균인 Lactococcus 속, Streptococcus 속, Leuconostoc 속, 그리고 Pediococcus 속등이다. 이들유산균의이용은첫째, 유산발효에의한식품보존성의향상, 둘째, 유산을비롯한대산산물에의한풍미증진, 셋째, 길항물질등의생성으로인체유해미생물의억제에의한건강증진, 넷째, 비타민과같은인체유용물질의합성에의한영양및건강증진효과를목적으로광범위하게이용하여오고있다. 요구르트나치즈등유발효제품에대한소비자의기호가다양화되면서우수한맛과향기를주는새로운균주의개발은더욱중요시되고있다. 과거에는시행오차를거쳐균주가선발 이용되었지만, 이제유가공산업은분석생화학이나발효기술을포함해첨단미생물학을이용하고있다. 분자생물학및유전자기술의등장은발효유나치즈생산에있어유산균의역할을이해하고연구하는데큰역할을담당하게되었다. 발효와저장조건, 맛과 texture 에대한영향, 영양과건강효과등에있어서유산균의역할이더욱분자수준으로이해되고있다. 분자생물학기술은수많은유산균들중에서선택적으로원하는조건을갖춘균주를효율적으로 screening 할수있는기술및도구의발달을가져왔고, 나아가원하는유전자를분리하고, 수정하여다른균주에삽입할수있게되었다. 이러한

3 3 기술의진보는발효능력이뛰어나면서도관능특성이우수한제품을생산해주는균주로정확하게개량하는것을가능하게하여주었다. 우리나라는유산균발효유의종균을대부분일본, 미국, 프랑스, 독일, 덴마크등외국선진낙농국으로부터수입하고있는실정이다. 국내업체로는한국야쿠르트가국내종균수급구조개선을위해 1986 년부터비피더스종균의국산화를추진하기시작하여순수한국인에게서분리한비피더스균을배양, 제품화에성공한예가있으나 ( 특허제 호, 한국인유아의분변에서분리해낸내산성및콜레스테롤분해능력이우수한새로운유산균및그사용방법 ), 현재우리나라의유산균발효유시장규모에비해서유산균주개량기술수준은선진국에비해크게뒤떨어져있는것으로판단된다. Ⅱ. 유산균의인체에대한효능 유산균은사람의장관내, 구강, 질등에상재균으로서존재하고있다. 이들균을장내세균이라부르고, 균들의집단을장내균총이라부른다. 사람이태아로있을당시인체내는무균상태이나, 분만시산도, 질, 공기등을통하여세균에감염되게된다. 출생후하루가지나면서부터나오는변에는대장균, 장구균, 클로스트리움균같은부패균, 포도상구균, 유산간균등이나타나기시작하며, 인체내는본격적인유해균과유익균의전쟁이시작되게된다. 유해균이많아지면각종질병에노출되게되고, 유익균이많으면건강을유지할수있게된다. 발효유, 유산균음료의영양생리기능에관계되는요인은 (1) 발효기질로되는유조성성분 ( 단백질, 지방질, 탄수화물, 비타민, 무기질등 ), (2) 함유되는유산균의세포벽성분, 세포질성분, 효소등의균체구성성분 (3) 유산등의유기산이외에유산균으로생산되는다당류, 항균성물질등의대사산물그리고 (4) 소화관내에있어서살아있는유산균그리고그생산효소에의하여소화관내용물에서생산되는물질로생각되는이들의요인이복합적으로작용하여생체에좋은여러가지효과를하는것으로생각된다. 이들의기능을중심으로살아있는유산균이있게된다. Ⅱ.1. 정장작용 장관에는 100 종류 100 조개의장내세균이서식하고있고음식물의소화, 흡수를돕고감염을방어하여건강유지에역할을하고있는균종 ( 유산간균, 비피더스균등 ) 이나부패물질, 발암물질그리고독소를생산하여노화를촉진하는균종이나각종질병을야기하는균종 ( 대장균, Welchii 균, Clostridium 등 ) 이상재하고있다. 장내에정착한유산균은병원성세균이소화관상피에부착하는것을방해하여질병발생을막아주며, 유산균에의해생성된항생물질이설사를일으키는병원성미생물이나장내유해균을죽이거나증식을억제한다. 유산균이장내상피세포에부착하여대사활동을하여유산, 지방산, 항생물질, H 2 O 2 등을분비하여유해균을억제한다. 여성의내분비계는대장의운동과기능을조절하여

4 4 남성과비교해볼때더쉽게여성이변비에걸린다. 생리전에여성은설사증상이있고, 생리후에변비증상이있는것도이러한이유때문이며, 이러한현상은반복적으로일어난다. 사람이나이가들면, 침과위액의분비량이줄어들고, 위장의운동이약해진다. 이런이유로유산균의수는감소하고유해균의수는증가하여노인들이변비에걸린다. 비피더스는건강한사람의분변에서는분리되지만, 변비가있는사람에서는분리되는양이건강한사람의절반밖에되지않는다. 유산균이만든유산과초산이장운동을증가시켜이러한변비를치료한다. 변비는사람에게있어서가장흔하면서가장위험한증상중의하나라고정의할수있지만많은사람들이변비로인한숙변의부패로장내독성물질때문에많은병이생긴다는것을알지못하고있다. Ⅱ.2. 면역증강작용 유산균이면역계에서병원균이감지하는마이크로파아지활성화를통한세균과바이러스의신속한감지, 임파구분열촉진으로인한암세포증식방지, 혈액내의항체인 IgA 의생산을증가시키고감마인터페론생성으로면역력을증진하여질병에대항한다. 실험동물과배양세포를중심으로유산균의 allergy 억제효과의기능이나타나고있고특히아토피성피부염을중심으로그의효과가입증되었다 (Hayashi et al. 2009). 또한 Kalliomäki 등 (2001) 은유산균의 allergy 에대한예방효과에관하여도보고한바있다. 출산전부터모친에게 Lactobacillus CG 를투여하며또한출산후에도신생아에게급여시킨결과유산균투여군에서는 2 세까지는아토피성피부염의발증빈도는유의적으로감소했다. 그후 4 세때에도투여군에서아토피성피부염의발증빈도는유의적으로낮다는것을보고하였다. Lactobacillus GG 는 rotavirus 에대한효과적인경구백신으로사용된바있다 (Isolauri et al., 1995). Ⅱ.3. 영양학적가치증진 유산간균들은발육증식하면서유산을생성하며부산물로 amylase, cellulase, lipase, protease 와같은소화효소를생성하여음식의소화흡수를돕는다. 많은유산균균주는성장하는데 vitamin B 를필요로하는반면에몇가지균은비타민을합성할수있다. 유산균은비타민 B1, B2, B6, B12 (Hatanaka et al., 1988) 등을합성할뿐만아니라비타민 B1 을파괴하는효소생산균의생육을저해하여비타민 B 군을안정화시킨다. 유산균으로우유를발효시키면요구르트에서 folic acid 를증가시키고, 치즈에서 biotin 과 B6 를증가시키는것으로나타났다. 이외에도 nicotinic acid, inositol, Vitamin K, E 등을생성한다. Ⅱ.4. 간경화개선작용 간은우리몸에서독성물질해독 ( 분해 ) 공장으로서매우중요한기관이다.

5 5 체내에서단백질을필요한아미노산으로분해를하면간은해독할필요가없다. 그러나장내유해균이아미노산을암모니아같은독성물질로분해하면간은이를해독하여야한다. 장내유해균의활동으로암모니아의생성량이증가하면간에서다분해하지못하여간에쌓이게되고이것이간경화로발전한다. 또한과도한음주가간에영향을준다는것이익히알려진사실이다. 이것의치료를위해서는장관을세척하여유해물질을배출하거나세균이많은결장을잘라내거나암모니아생성균의제거를위해비피더스증식인자인 lactose 를투여하여독성물질의생성을줄여야한다. Aflatoxin B1 은간의발암성물질로알려져있다. 이러한 aflatoxin 은유산균인 Lactobacillus plantarum YO 에의하여억제되는것으로보고되었다 (Onilude et al., 2005). Ⅱ.5. 항암작용 장내에는발암물질을생성하는많은유해균들이있다. 지방소화시다량의즙이분비되면, 남은담즙이체외로배출이안되고장내에남아서발암물질로전환된다. 유산균은장내에서발암물질을생성하는유해균의생육억제및사멸을유도하여항암작용을한다 (Kim et al., 2007). 즉장내유산균은사람몸에서합성되어암을유도하는효소의일종인 β-glucosidase, β-glucuronidase, Neteroreductase, 7-α-dehydrogenase, azoreductase 등과같은발암성유도효소의생성을억제하며, 발암물질을유산균자신에게부착시켜체외로배설하거나발암물질을분해하는기능이있다. Ⅱ.6. 혈청콜레스테롤저하기능 유산균섭취시유산균발효로생성되는유기산인 HMG(Hydroxy Methyl Glutarate), Orotic acid, Uric acid 등에의한콜레스테롤생성이저해된다. 특히 Bifidobacterium longum (Lee et al., 2009) 과 Lactobacillus acidophilus (Kim et al., 2008) 는콜레스테롤을감소시키는활성을가지고있는것으로보고되었다. 현대인의 3 대사망원인중의하나인혈관질환으로인한심장병, 동맥경화, 고혈압및뇌졸중예방에유산균의섭취는매우유익하다. Ⅱ.7. 피부미용효과 모든사람은장내에서 2-5kg 의숙변을가지고있으며이숙변에서유해세균이내는독성물질이혈액속으로들어가상대적으로혈관의노출이많은얼굴에서그독성이나타나피부트러블이생긴다. 이러한원인을제거하기위하여유산균을섭취하면숙변제거에의해숙변속에존재하는유해세균제거및독성물질의배출로피부미용효과가있다. 또한유산균대사물질중에서 bacteriocin 이라는천연항생제가피부의여드름균, 잡균을억제하여얼굴의잡균, 여드름균의제거에도움이된다. 즉유산균의대사물질이모낭충과여드름균의생장을억제한다. 인간분변으로부터분리된유산균 (Enterococcus

6 6 faecalis SL-5) 은여드름균인 Propionibacterium acnes 를강하게억제하여여드름치료를위한목적으로사용할수있는가능성이있는것으로나타났다 (Kang et al., 2009). Ⅲ. Bacteriocin 유산균은열에안정한작은 peptide 로서항미생물작용을하는 bacteriocin 을생산한다 (Cotter et al., 2005). 상온에안정한약간의가공처리한식품의요구도가증가함에따라 bacteriocin 은세균성장을억제하여식품을보존하는식품성분으로첨가될수있었다. 건강의관점에서 L. salivarius UCC118 에의하여생산되는 bacteriocin Abp118 은실험용생쥐에서 L. monocytogens 감염을감소하는데에있어서효과적이었는데, 이것은 bacteriocin 의항감염성역할을암시하여준다 (Corr et al., 2007). Bacteriocin 생산능력의발견은 genomics 에의하여촉진되었으나, bacteriocin 생산에관련된 ORF 의 annotation 은 peptide 크기가작고염기서열이대단히다양하므로어려운작업으로여겨진다. 이러한 bacteriocin 은조절과수송에관련된다른유전자와함께 genome 에속해있기때문에 genome-context analysis 는그들을동정하는데필수적이다. 그러므로 genome 을발굴하는도구가 bacteriocin cluster 에대한 genome 을조사하기위하여개발되었다 (de Jong et al., 2006). Bacteriocin gene cluster 가 7 개의유산균 genome 에서동정되었는데, 이들중 non-bacteriocin 생산자로부터불완전 bacteriocin 경로의발견도포함된다 (Chaillou et al., 2005). Pediococcus pentosaceus 의불완전체계가결핍요소를대체하도록변형되었을때, bacteriocin 생산이복구되었다. 생산된 bacteriocin 은 Clostridium 과 Listeria 등의식품병원균을억제하였다 (Diep et al., 2006). Ⅲ.1. 정의와특성 유산균의특징중의하나는항균물질의생성이다. Bacteriocin 은여러종의미생물이생산하는천연의항균성단백질또는단백질계의물질로서일반적으로 bacteriocin 을생산하는미생물과형태, 계통학적으로유사한균종에대하여살균기작을가지는물질을말한다. 그러나위와같은정의에예외적인 bacteriocin 이많이분리, 보고되고있으므로 Konisky(1982) 는 bacteriocin 이란단백질계물질이며, 생산하는모균주가면역에관계되는단백질을합성하여그것에의해사멸되지않는물질로다시정의하였다. 식품미생물의제어는일반적으로가열처리에의해이루어지고있으나소비자들은자연식품이나안전식품을요구하고있기때문에안정성을유지하면서보다온화한살균기술이요구되고있다. 이요구를만족시키기위해서식품보존제를사용할수있으나화학합성된보존제는건강에악영향을미칠가능성이있다. 따라서이러한화학합성보존제를대체하는방법으로 biopreservative 를사용한 biopreservation 이주목되고있다. Biopreservative 는동물, 식물, 미생물기원의항균작용을가지는유기산, 에탄올, 항균성단백질,

7 7 향신료성분등이있으며, 유산균이생산하는여러가지항균물질도좋은 biopreservative 가된다. 일반적인항생제와 bacteriocin 의차이점은항생제가 2 차대사산물인데반하여 bacteriocin 은자신의유전자로부터직접생합성되는것이다. 따라서 bacteriocin 의경우유전자분석및조작을통하여분자적수준에서의생산량을최대화하는데용이할뿐만아니라분자적변이를통하여특성이더욱우수한 bacteriocin 을합성할수있다. 또한항생제의경우사람에게투여시부작용이있다는단점이있으나 bacteriocin 은단백질로이루어져있어인체에섭취되는즉시소화기관의단백질가수분해효소에의해분해됨으로서인체에무독성이고잔류성이없기때문에새로운생물학적보존제 (biopreservative) 내지는발효식품의생물제어제 (bioregulator) 로그효용이기대되고있다. Ⅲ.2. Bacteriocin 의분류 젖산균이생산하는 bacteriocin 에관한연구는 cheese starter 균주인 Lactococcus lactis subsp. lactis 가생산하는 nisin 이 Taylor 등 (1949) 에의하여보고되면서부터젖산균속으로알려진 Lactococcus, Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc 및 Carnobacterium 속에서많은 bacteriocin 이분리보고되었다. 이들 bacteriocin 은정제기술과분자생물학이급속히발전함에따라분자적해명이부분적으로이루어졌다. 이를토대로하여 Klaenhammer(1993) 는젖산균이생산하는 bacteriocin 을분자및생리학적특성에따라다음과같이 4 개의군으로분류하였다. Class I 은 lantibiotics 로유전자가단백질로 translation 된이후의 post-translational modification 에의하여생성되는독특한아미노산인 lanthionine 과 beta-methyllanthionine 을함유하는 bacteriocin 이며, 대표적 bacteriocin 인 nisin 이이군에속한다. Class Ⅱ 는지금까지보고된많은 bacteriocin 들이속하는 class 로 lanthionin 을함유하지않는 bacteriocin 으로분자량이작고 (<13 kda), 작은분자량으로인하여복잡한 3 차구조를형성하지않으므로비교적열에안정하며, 보통 20 개정도의소수성아미노산으로이루어진 transmembrane helix 를분자내에가지고있는특성을나타내며, 다시 3 가지작은 class 로나뉜다. 첫번째 subclass 로는 Listeria 에대하여강한항균활성을나타내며, N- 말단아미노산서열에 -Tyr-Gly-Asn-Gly-Xaa-Cys 와같은상동부위를가진다. 두번째 subclass 는항균작용이두가지의 peptide 가서로상보적인작용을통해나타나는 bacteriocin 이다. 최근까지 class Ⅱ bacteriocin 의경우 N- 말단아미노산앞쪽의서열에 Gly-Gly motif 를가진것으로알려져있으며, 이는 bacteriocin 의세포외분지시 ATP-binding cassette(abc) transport system 에관여하는것으로보고되었다. 그러나 divergicin A 와 acidocin B 의경우 Gly-Gly motif 를가지지않으며 E. coli 의단백질분지 system 인 sec 의존성분비와유사한 sec 의존성신호서열 (sec-dependent signal sequence) 을갖는것이보고됨에따라이두 bacteriocin 을세번째 subclass 로분류하였다. Class Ⅲ 는분자량이 30kDa 이상인열에불안정한 bacteriocin 이며, Class Ⅳ 는 bacteriocin 의

8 8 활성부위가단백질에탄수화물또는지방이결합된 bacteriocin 으로 plantaricin S 등이여기에속한다. 그러나지금까지여기에속하는 bacteriocin 의분자적해명은불충분한상태이며, plantarcin S 의경우정제를통하여오로지 peptide 로만구성된 bacteriocin 임을확인함에따라 Nes 등 (1996) 은 Class Ⅳ bacteriocin 의경우분류에있어재검토가있어야한다고지적하였다. Ⅲ.3. Bacteriocin 의작용기작 Bacteriocin 의작용은크게세종류로분류할수있다. 상대균주의증식만을억제하는 bacteriostatic action 과상대균주를사멸시키는 bactericidal action, 그리고상대균주의사멸뿐아니라세포벽을용해시키는 bacteriolytic action 등이있는데, 지금까지보고된대부분의 bacteriocin 은 bacteriocidal action 을가지는것으로보고되고있다 (Tagg et al., 1976). 따라서 bacteriocin 의 bacteriocidal 혹은 bacteriostatic action 은상대균주의세포막에이러한 hydrophobic molecule 이작용하여그생리적기능을파괴함으로서세포의에너지대사와물질이동을저해하여이루어진다. 또한 bacteriocin 은 specific binding site 를가지고있어특정 susceptible cell 에대한 bacteriocin specificity 를가지므로, 이러한 narrow spectrum 은다른 broad spectrum 의 antimicrobial substances( 예, antibiotics) 와구별이되는특징이다. 단백질로서자신의유전자를가지고있는 bacteriocin 은대부분 plsmid genetic characteristics 를나타내나 helviticin J 처럼유전자들이 chromosome 에존재하는경우도알려져있으며, 이러한특성은분자구조및기능을변화시킬수있는장점을가지게된다. Ⅲ.4. Bacteriocin 의식품이용 현재연구가가장많이진행되고있는유산균 bacteriocin 은 nisin 이다. 또한 nisin A 는미국 FDA 에서 generally recognized as safe(gras) 로인정되었고유럽을중심으로세계 50 개국이상에서통조림, 치즈, 마요네즈등의식품보존제로서이용되고있다. 한편최근들어식품에대한소비자의욕구는신선하고천연그대로이며방부제와같은화학물질을지양하는방향으로향하고있다. 수년전까지만해도이러한것들은오직저온저장을통한식품유통에의하여해결될수있었으나, 저온성병원균인 Listeria monocytogenes 와같은미생물이검출됨으로서이방법만으로는식품의안정성을보장할수없게되었다. 천연단백질인 bacteriocin 은식품에있어서최소의열처리와저온유통으로안정성을확보할수있는수단으로인식되고있다. 따라서국내및국외의많은연구진들이천연발효식품으로부터광범위한항균범위를가지는 bacteriocin 을생산하는젖산균주의탐색, bacteriocin 의생산성향상및응용성의확대등에대한연구를지속적으로수행해오고있다. 국외연구개발기술의시작은 1947 년 Mattick 과 Hirsch 가 nisin 을보고하면서시작되어이후구미각국에서실제이용되어왔다.

9 9 Nisin 이상품화된후산업적으로가장먼저응용한것은 cheese process 이며살균우유나냉장이아닌상태에서장거리수송을해야할경우첨가를허가하고있는나라도있다. 특히자체독성이없고장내세균이나소화효소에의해분해되며생리적 ph 에서는불용성인점등의안전성으로인해식품에안전하게사용할수있기때문에통조림식품, alcohol 음료등여러분야에널리응용되고있다. Ⅳ. Probiotics Ⅳ.1. Probiotics 의정의와특성 어떤유산균은발효를유도하기위한목적이아니고건강증진을위하여식품에첨가되기도한다. Probiotics 미생물 ( 생균활성제 ) 이란일반적으로동물이나사람에게투여되어여러가지건강증진효과를가져올수있는미생물로정의되고있는데, 이들미생물이 probiotics 미생물로자격요건을갖추기위해서는여러가지건강효과를가지는것이전에동물이나사람과같은숙주에게해를끼치지않아야한다. 숙주에게해를끼치지않는안전한미생물로보통유산균을들고있다. 인체에유용한기능을가지는 probiotics 는엄격한선발기준을거쳐서산업화후보균주가된다. 일반적으로 probiotics 의선발기준은크게적합성, 기술적적응성, 경쟁성, 성능과기능성의 4 가지로구분된다. 이중에서성능과기능성에관한기준을보면적어도한가지이상은임상적으로건강효능, 병원성또는암발생원인균에대한길항작용, bacteriocin 과같은항미생물성물질의생산, 면역자극능력, 항변이원성및항암성이있어야하며그밖에효소, vaccine, peptide 같은 bioactive 한화합물을생성하여야한다. Probiotics 가지녀야할부가적특성으로는내산성, 내담즙성, 내열성및내동내성등이있고생리활성기능으로는병원성미생물의생육억제, 콜레스테롤함량저하, 면역기능조절, 항암작용이있으면더욱좋다. Probiotics 미생물 ( 특히 lactobacillus) 은위장내의산또는담즙과같은혹독한조건, 그리고다른미생물과경쟁에서생존하게하는독특한특징을가진다. L. acidophilus, L. casei, L. johnsonii, L. plantarum 과 L. salivarius 등의 genome 염기서열분석은이러한특성을이해할수있게하였다. 이러한종들은생합성능력이결핍되어있어서, 그들의풍부한단백질가수분해시스템과고분자를취하는능력으로서이를보충한다 (Pridmore et al., 2004; Altermann et al., 2005). 몇가지종은인간효소또는다른미생물군체에의하여소화될수없는복합탄수화물을신진대사시킬수있다. 이러한 prebiotics 는장에서 lactobacillus 의성장을선택적으로촉진시킬수있다. L. acidophilus 와 L. plantarum 의탄수화물대사특징으로서소당류의특정 transporter 와가수분해효소를알아내었다 (Barrangou et al., 2003; Barrangou et al., 2006; Saulnier et al., 2007). 몇가지유산균은면역체계를자극하는능력이있기때문에장점막

10 10 부위에백신과다른생물치료제를전달을위한 live vector 로서 lactobacillus 를이용하는데에연구가되어왔다. 예를들면, L. gasseri, L. johnsonii 와 L. reuteri 는 cytokine profile 을바꾸어서성숙한수지상세포를유도한다 (Mohamadzadeh et al., 2005). Probiotics 는여러가지질환의치료에사용되고있지만아직그작용기작의이해부족으로공통적으로널리사용되지못하고있다. 유산균은새로운변종을만들기위해서전통적인균주개량법과유전공학적인방법으로개량되어오고있다. 현대의분자생물학적기술은 probiotics 유산균의동정을촉진시킨바있으나현재유럽에는소비자의재조합균주의시장진입에대한저항때문에불과몇균주만재조합 -DNA 기술에의해서개량되어왔다 (Ahmed, 2003). Hanniffy 등 (2004) 은인체건강과재조합유산균의이용에관한리뷰에서재조합유산균의감염질환예방, 백신운반체로서의재조합유산균의이용, 재조합유산균을사용한 Type I 알레르기면역조절및염증성장질환치료의가능성을제시한바있다. Ⅳ.2. Probiotics 조성 가장흔하게사용되는 probiotics 미생물은유산균이다 ( 표 1). 이들은건강한동물들의장에서많이존재하며이들은 FDA 에서 generally recognized as safe(gras) 로인정되었다. 유산균이외의 probiotics 에해당되는생물체는효모 ( 예, Saccahromyces cerevisiae 와 Saccharomyces boulardii) 와사상균 ( 예, Aspergillus oryzae) 등이있다. 일반적으로많이사용되고있는제품은 L. acidophilus with FOS, L. acidophilus and Bifidus longum with FOS, 그리고 Bifidus infantis and L. acidophilus with FOS 등을이용하여생산한다. 이러한 probiotic 제품들은분말, 타블렛, 캡슐, 연고또는스프레이형태로제조한다. 표 1. Probiotics 에서가장흔하게사용되는유산균 Lactobacillus sp. Bifidobacterium sp. Enterococcus sp. Streptococcus sp. L. acidophilus, L. casei, L. delbrueckii, L. cellobiosus, L. curvatus, L. fermentum, L. lactis, L. plantarum, L. reuteri, L. brevis B. bifidum, B. adolescentis, B. animalis, B. infantis, B. thermophilum, B. longum Ent. faecalis, Ent. faecium S. cernoris, S. salivarium, S. diacetylactis, S. intermedius Ⅳ.3. Probiotics 의효능과안전성 Probiotics 란숙주에게건강효과를나타내는살아있는미생물또는

11 11 살아있는미생물이함유된식품을말하며인체의정상적인장내미생물총을유지하고조절하는중요한기능을가지고있다. 대표적인 probiotics 로는유산균과비피더스균이있다. 현재과학적으로기능이입증되어건강표시를할수있는내용은 1) 로타바이러스설사개선, 2) 항생제관련설사개선, 3) 유당불내증경감, 4) 유아의식이성알러지증상경감, 5) 정장작용등이며, 동물실험이나인체임상실험수준에서효과가인정되나체계적인임상시험이필요로하는내용들은 1) 발암위험저감, 2) 면역기능조절, 3) 알러지저감, 4) 혈압강하, 5) 위내 H. pylori 균억제, 6) 장내환경개선, 7) 과민성대장염, 코론병, 궤양성대장염경감, 8) Clostridium dificile 설사저감, 9) 식이성콜레스테롤저감, 10) 유아및아동의호흡기감염증억제, 11) 구강내감염증저감등이있다. Probiotics 를섭취하면대식세포의 NK 세포로대표되는자연면역및항체생산과관계있는획득면역이활성화된다. Probiotics 는장관에도달한후그작용이시작되지만면역계의활성화는몸전체에미치는효과로작용한다. Probiotics 와같이생균을사용할때에는약제내성유전자의전달및확산이문제가된다. 특히사료용 probiotics 는인체에전달될수있는약제내성유전자의저장소가될수있으며그유전자가동물병원균에전달되고다시식품을통해서인체에감염될수있다. 결국분변으로환경에배출되어축적되거나선택압력없이생존할수있는약제내성유전자로되는것이다. 또한인체용 probiotics 는일부국가에서항생제보조제로처방되어판매되고있다. 사람이나돼지와같이후장발효동물에서생균이나세균포자는위장관내에서생물막을형성한다른미생물집단과상호작용을한다. 이와같은환경에서각종의항생제에노출되면내성균이출현하고그내성균과유전자교환이일어날수있다. 따라서인체와동물용사료의안전성을위하여각 probiotics 균주는항생제내성양상을명확하게밝혀야하며이내성이전달되지않도록강력한규제가만들어져야한다. (Mathur and Singh, 2005) Ⅴ. 유산균의산업적이용 유산균은 1858 년포도주산패의원인을연구하는과정에서 Pasteur 에의하여그정체가처음밝혀졌지만인류에의한이용은고대의농경목축시대로거슬러올라간다. 유산발효를이용한농축산물의보존가공법의발전은인류의식생활개선에큰변혁을가져왔을것으로생각된다. 유산균은그이용에있어서식품, 화장품, 의약품그리고화학용품의 4 가지주요한카테고리가있다. Ⅴ.1. 발효식품및기능성식품 유산균은미국의 FDA 에서식품첨가제로서사용에대하여 GRAS 로인정이되므로 (Datta et al., 1995) 거의모든식품산업분야에폭넓게이용이되고있어서맛, ph 조절, 미네랄성분강화등에이용이되고있다. 유산균은식품의발효소재로서광범위하게이용되는반면, 사람이나각종

12 12 동물의장내 Microflora 의일원으로이들의우수한생리적기능이인정되어건강및기능성식품의소재로널리이용되고있다. 유산균은오래전부터요구르트, 버터, 치즈와같은유가공식품에서중요한역할을담당하고있을뿐만아니라간장, 김치, 된장등과같은발효식품에서도주요구성균종으로존재한다. 유산균을이용한발효식품은특유의풍미와생성된유산에의한우수한보존성, 단백질의부분분해에의한소화흡수성향상등기호적, 영양적인우수성을나타내며전세계를통하여엄청난시장규모를형성하고있다. 최근에는특히 Bifidus 균 (Bifidobacterium) 을함유하고있는유가공제품개발이여러나라에서활발하다. 요구르트, 치즈뿐만아니라 Sour cream, Butter milk, Bifidus 가첨가된분유, 과자, Ice cream 등이개발되어좋은반응을얻고있다. 일본에서는 Bifidus 균함유제품이매우보편화되어유가공업체거의모두가취급하고있으며그신장률이매우높다. 이와같은경향은프랑스에서도마찬가지여서 Bifidus 함유제품이 300% 이상증가하였으며, 독일의경우 45 개유제품회사에서 Bifidus 함유제품을생산하며유럽시장에서급속한신장을하고있다. Bifidus 함유제품은캐나다, 이태리, 폴란드, 체코, 영국, 브라질등에서도생산되고있으나미국에서는아직큰관심을끌지못하고있다. Ⅴ.1.1. 치즈 현재, 세계에서만들어지고있는치즈의종류는 100 종류이상으로원료유의차이에의해독특한맛과풍미가생성되며, 각종미생물들이관여하고있다. 치즈의제조에사용되고있는유산균으로서는 Lac. lactis subsp. lactis, Lac. Lactis subsp. cremoris, Leuc. mesenteroides subsp. mesenteroides, Leuc. mesenteroides subsp. cremoris, Str. salivarius subsp. thermophilus 와 Lb. delbrueckii subsp. 의 delbrueckii, lactis, bulgricus 등이사용되고있다. 이러한유산균의역할로서는유산생성에의한우유중 casein 의 rennet 의응고, curd 로부터 whey 의배출촉진과함께제조공정과숙성기간중에있어서의오염균의생육억제, 향미성분의생성및숙성기간중에있어서단백질과지방의분해등이다. 그러나치즈 starter 로서사용되고있는 Lactococci 에서는 lactose 자화성, protease 생성등의중요성질등이 plasmid 상에존재하고있는관계로불안정한형질을나타내므로이러한형질을유전적으로개량해서치즈제조에응용하려는움직임이시도되고있다. Ⅴ.1.2. 발효유 발효유는유산발효또는알코올발효성미생물을 starter 로하여여러종류의동물의젖을발효시켜만드는것으로서, 발효유의법적규정은국가에따라다양하게설정되어있으며, 우리나라에서는무지고형분 3.0% 이상, 생균유산균으로 1,000 만 /ml 이상으로규정하고있다. 한편, 발효유의제조에있어서중요한것은 starter culture 의선택과제품보존중의산도상승억제라할수있다. 특히, 우유유래의성분만을사용하고있는 plain type 의제품제조에

13 13 있어서는 starter culture 의특성에의해제품의풍미및물성이결정되어지기때문에자연계로부터목적에맞는균주의 screening 에막대한시간과노동력을소모하고있다. 근년에들어서는유전자재조합기술의진보에따라, starter 균주의육종개량에의한유전자재조합기술을사용한분자육종이시도되고있다 (Sybesma et al., 2006). 또한제품보존중에생균수의저하와풍미에영향을미치는발효유의산도상승의방지를위하여 1) 저온감수성균주및 ph 감수성균주의사용을위한 starter 균주의육종개량, 2) 유산균이사멸하지않을정도의가열처리, 3) lactoperoxidase 에의한산생성억제, 4) 고압처리등과같은방법이시도되고있다. Ⅴ.1.3. 김치 우리의김치는유산균식품의꽃이다. 특별한스타터를첨가하지않아도김치재료를섞어서담구어놓으면틀림없이유산균이무럭무럭생육하여맛있는김치로된다. 생야채의모든영양가를그대로살려서유산균발효시킨제품이세계적으로김치외에는없다. 이제김치는미국 Health 지가선정한세계 5 대건강식품일뿐아니라국제올림픽공식메뉴로지정되어김치의세계화로서더욱애용될것이다. 김치는사계절의재료에따라서무엇이든지제조가능하며독특한맛이기호성을높인다. 김치유산균은발효초기에는 Pedidococcus 가우점균이지만발효가진행될수록 Leuconostoc, Lactobacillus 가우점균으로변한다. 정부에서도김치젖산균에대한연구를지속적으로지원하고있어서김치발효에관여하는유산균분포가점차밝혀지고있다. 김치제조에서스타터는불필요하지만앞으로공업화의대량생산쪽으로발전하게될경우에는품질의균일화를위하여스타터의사용이필요하게될지도모른다. 그러한미래의산업적용도를위하여김치스타터의개발은필요할것으로여겨진다. 지금까지의유산균연구는우유젖에서유래한것이며서양에서연구축적된배경을가지고있지만우리의입장에서전통식품으로서의김치유산균을볼때, 우유젖산균과는다른독특한대사생성물의측면을가지고있기때문에좀더연구가진행되어봐야결론을내릴수있겠지만지금도전문가들사이에서는젖유래의유산균이라는말보다야채유래의채산균이라고하는것이김치유래의유산균을대변하는말이된다고주장하는민태익박사의설명 (1998) 도타당성이있다고느껴진다. 지금까지김치유산균의연구는주로유산균의분포조사, 그리고숙성된김치가더이상발효가진행되지않고맛이좋은상태에서유통기간을늘일수있는방법에대한연구에초점이맞추어져왔다. 김치의생명은신선도에있다. 싱싱한생야채를먹는대신에김치를먹는것이므로김치의신선도와 shelf-life 문제는지속적으로연구되어야할과제이다. Ⅴ.1.4. 사일리지 사일리지는젖소의겨울김치라고부른다. 가을에옥수수를잘게절단하여거대한사일로에다져서저장해놓으면노랗게맛있는사일리지가만들어진다.

14 14 이것을푸른풀이적은겨울에젖소에게사료로서급여한다. 유산균이없으면사일리지가썩어버린다. 김치가유산균에의하여숙성되는것과같이사일리지도유산발효의결과물이다. 사일리지의발효를촉진시키고양질의품질을위하여유산균을뿌려주기도한다. Ⅴ.1.5. 제빵 빵의품질개량제를이용하는방법으로화학적인방법이선행되었으나, 현재천연물질을선호하는소비자가증가하는추세이고박테리아종균을이용한천연물질에대한관심이제빵분야에서도높아지고있어이를사용한품질개선연구가활발히진행되고있다. 빵의품질을향상시키는미생물인유산균을분리동정하여사용하는젖산발효법에대한연구가활발히진행되었다. 그결과향미증진 (Korakli, 2001), 구조형성및반죽물성의향상 (Kirchhoff, 1989) 효과등이보고되었다. Streptococcus thermophilus, Propionibacterium shermanii 등이이용되고있으며빵의고급화에기여하고있다. Ⅴ.1.6. 가축사양과 probiotics 가축의사료첨가제로서유산균이이용되고있다. 단위동물의경우에 probiotics 로서의유산균은장내세균개선, 설사방지등의효능을나타내고있다. Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium 등이이용되고있다. 또한최근에음식물찌꺼기의사료화에대한관심이높아지면서음식잔반의액화사료제조시에 Lactobacillus acidophilus 를첨가발효시켜급여하는연구가성공적이다. Ⅴ.1.7. 사람의 probiotics 인간의소장과대장은단순히음식을소화흡수하는기능에그치는것이아니라면역기능의중요한기능을담당하고있다. 그래서장내유익한세균이장내에우세하면장내부패가방지될뿐만아니라면역기능이활성화되어감염성질환의예방, 노화억제, 기타각종건강상태를호전시킨다. 이러한목적으로사용되고있는생균제 probiotics 는현재다양하게제품화되어건강보조식품으로판매되고있으며그균종은 Clostridium butyricum, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus casei 등여러가지균종을단독혹은혼합균으로사용하고있다. 이러한균들을섭취하여위액에접촉하면손상을받으므로그것을방지하기위하여마이크로캡슐화하는방법도개발되어있다. Ⅴ.2. 의약품 유산균은식품의발효소재로서광범위하게이용되고있을뿐만아니라

15 15 각종동물의장관내에서식하며여러가지유익한생리작용을나타내기때문에의약품및동물약품으로이용되고있다. 널리이용되고있는유산균정장제는장내정상세균총의유지, 장내이상발효의개선, 장내부패균에의해생성되는독성물질의무독화작용, 칼슘의체내흡수촉진등여러가지약리효능이보고되고있으며식욕부진, 변비, 고혈압, 피부염, 구내염, 위장염등의제증상에효과가있음이밝혀졌다. 유산균정장제에는주로장관내에서정착, 번식력이우수한유산균종을사용하고있으며특히 Bifidobacterium 속의균종을많이이용하는경향을나타내고있다. Bifidobacterium 은장내세균총에서우점종으로존재하며여러가지우수한약리효과가알려져있다. 최근에는유산균이갖는혈중 Cholesterol 저하작용, 면역기능부활효과가밝혀져새로운종류의의약품개발이기대되고있다. 특히유산균의면역기능부활작용은병원성세균에대한감염방어효과, 항암효과의약리효능을갖는다. 이러한유산균의면역기능부활작용은 Interferon 유도, Mitogen 활성, 항체생성및세포성면역의활성화중의 Mechanism 에의한것으로밝혀졌다. 이와같은새로운유산균의약리효능에대한연구와이를이용한의약품개발은인간의건강에대한유산균의역할이더욱강조되어야한다는사실을시사해주고있다. 보다유용한유산균주의분리, 유전공학기법을이용한균주개량, 유산균체중약효성분의분리정제, 이를 Lead compound 로한 Chemical modification 등보다폭넓은연구가진척되어야할것이다. 축산계에서는가축에대하여생장촉진제로서또는치료약으로서과다한항생물질이사용되고있다. 하지만항생제잔류문제등여러가지부작용이심각하여항생물질로바꾸는물질로서 probiotics 가주목되고있다. 유산균의약리효능을이용한제제는가축, 가금및양식어류를위한동물약품또는사료첨가제로도개발되어있다. 최근에는 Probiotics 로유산균제제가권장되고있으며성장촉진, 번식력증강, 체중증가, 사료효율개선등의효과가밝혀져있다. Ⅴ.3. 화장품 식품이나의약품에있어서유산균의이용은주로균체를이용하는데대하여화장품에있어서는발효에의한배양후의제균한여액을이용하는것이다. 현재실제로제품으로사용되는유산균 (Streptococcus thermophilus) 의배양여액은탈지유를중심으로한배지로배양후불용성분을제거한것이다. 주된구성성분은유산, 유당, peptide 아미노산그리고인산염등의무기염균이고, 이것은피부의각질중의성분과유사하여피부에잘융합되는특징을가진다. 상기이외에유산간균이나 bifidus 균등도그배양여액의화장품에응용이시도되고있다. 피부의각질층에는 natural moisturizing factor(nmf) 이라는수분보유능이높은물질군이존재하고있다. 유산균배양여액은이 NMF 의구성성분의몇가지 ( 유산, peptide 아미노산, 무기염류 ) 를함유하고화장품으로서이것을밖에서보호함으로서각질층의보습력을높일수가있다. 유산균배양여액은얇은

16 16 피막을형성하는성질을가져보습성분과함께피부에도포되는경우촉촉한윤택을가지며바래진감촉을가진산성피막을형성하는역할을하고있다. 유산균이화장품산업에서이용되는또다른예는 Hyaluronic acid 의발효생산이다. Hyaluronic acid 는높은보습성, 피부친화성을갖는 Gum 다당류로고가의화장품소재이다. Streptococcus 속의특정유산균종은 Hyaluronic acid 의생산능이우수하며, 최근에는발효에의한공업적생산이실용화되었다. 사람의피부중에는여러가지불포화지방산이존재하고있다. 이들지방산은자외선, 공기나색소등에접촉하여산화를받아일부과산화지질로변한다. 이렇게생성된과산화지질은피부트러블이나색소침착등의원인물질로서알려져있다. 또피부의노화에관련된주름, 검버섯등의여러증상의생성과의관련도논의되고있다. 유산균배양여액은항산화작용을가지며피부에도포할때과산화지질의생성을억제하여피부노화를방지한다. 사람의피부의 ph 는약 로약산성이고유산은약산성영역에속한다. 보통의비누세정을하면피부의 ph 는상승하고그후서서히저하하지만그앞값으로되돌아가지않는높은 ph 가지속된다. 하지만세정직후유산균배양여액을도포하면높은 ph 의지속은억제되고곧바로앞값으로복귀된다. Ⅴ.4. 화학제품 현재유산은두가지반응성기능기인카르복실기와수산기를가지고있기때문에화학적전환이가능한가장잠재력이있는공급원료 monomer 로서간주된다. 유산은 propylene oxide(hydrogenation 으로서 ), acetaldehyde(decarboxylation 으로서 ), acrylic acid(dehydration 으로서 ), propanoic acid(reduction 으로서 ), 그리고 dilactide(esterification 으로서 ) 와같은다양한화학물질로전환한다 (Varadarajan and Miller, 1999). 유산은최근생물분해성이있는플라스틱으로서역할을하는 PLA 생산을위한공급원료 monomer 로서큰관심을끌었다. 순수한유산은 polycondensation, depolymerization 과 ring-opening polymerization 의일련의반응을통하여고분자 PLA 로중합된다 (Sodergard and Stolt, 2002). 이러한결과로생성되는중합체인 PLA 는의류, 식품포장, 제초필름, 쓰레기봉지, 컨테이너, 수축포장용피막등에사용된다 (Drumright et al., 2000; Vink et al., 2003). 최근 PLA 시장의큰성장은유산에대한수요를상당히자극할것으로여겨진다 (Datta et al., 1995; Lunt et al., 1998). Ⅵ. 인용문헌 1. Ahmed FE (2003) Genetically modified probiotics in foods. Trends Biotechnol. 21: Altermann E, Russell WM, Azcarate-Peril MA, Barrangou R, Buck BL, McAuliffe O, Souther N, Dobson A, Duong T, Callanan M, Lick S, Hamrick A, Cano R, Klaenhammer

17 17 TR. (2005) Complete genome sequence of the probiotic lactic acid bacterium Lactobacillus acidophilus NCFM. Proc. Natl.Acad. Sci. U. S. A. 102: Barrangou R, Altermann E, Hutkins R, Cano R, Klaenhammer TR (2003) Functional and comparative genomic analyses of an operon involved in fructooligosaccharide utilization by Lactobacillus acidophilus. Proc. Natl. Acad. Sci.U. S. A. 100: Barrangou R, Azcarate-Peril MA, Duong T, Conners SB, Kelly RM, Klaenhammer TR (2006) Global analysis of carbohydrate utilization by Lactobacillus acidophilus using cdna microarrays. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 103: Chaillou S, Champomier-Vergès MC, Cornet M, Crutz-Le Coq AM, Dudez AM, Martin V, Beaufils S, Darbon-Rongère E, Bossy R, Loux V, Zagorec M (2005) The complete genome sequence of the meatborne lactic acid bacterium Lactobacillus sakei 23K. Nat. Biotechnol. 23: Corr SC, Li Y, Riedel CU, O'Toole PW, Hill C, Gahan CGM (2007) Bacteriocin production as a mechanism for the antiinfective activity of Lactobacillus salivarius UCC118. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 104: Cotter PD, Hill C, Ross RP (2005) Bacteriocins: developing innate immunity for food. Nat. Rev. Microbiol. 3: Datta R, Tsai SP, Bonsignore P, Moon SH, Frank JR (1995) Technological and economic potential of poly(lactic acid) and lactic acid derivatives. FEMS Microbiol. Rev. 16: de Jong A, van Hijum SA, Bijlsma JJ, Kok J, Kuipers OP (2006) BAGEL: a web-based bacteriocin genome mining tool. Nucleic Acids Res. 34: W273-W Diep DB, Godager L, Brede D, Nes IF (2006) Data mining and characterization of a novel pediocin-like bacteriocin system from the genome of Pediococcus pentosaceus ATCC Microbiology 152: Drumright RE, Gruber PR, Henton DE (2000) Polylactic acid technology, Adv. Mater. 12: Hanniffy S, Wiedermann U, Repa A, Mercenier A, Daniel C, Fioramonti J, Tlaskolova H, Kozakova H, Israelsen H, Madsen S, Vrang A, Hols P, Delcour J,

18 18 Bron P, Kleerebezem M, Wells J (2004) Potential and opportunities for use of recombinant lactic acid bacteria in human health. Advanced Applied Microbiol. 56: Hatanaka H, Wang E, Taniguchi M, Iijima S, Kobayashi T (1988) Production of vitamin B12 by a fermentor with a hollow-fiber module. Appl. Microbiol. Biotechnol. 27: Hayashi A, Kimura M, Nakamura Y, Yasui H (2009) Anti-atopic dermatitis effects and the mechanism of lactic acid bacteria isolated from Mongolian fermented milk. J. Dairy Res. 76: Isolauri E, Joensuu J, Suomalainen H, Luomala M, Vesikari T (1995) Improved immunogenicity of oral DxRRV reassortant rotavirus vaccine by Lactobacillus casei GG. Vaccine 13: Kalliomäki M, Salminen S, Arvilommi H, Kero P, Koskinen P, Isolauri E. (2001) Probiotics in primary prevention of atopic disease: a randomised placebo-controlled trial. 357: Kang BS, Seo JG, Lee GS, Kim JH, Kim SY, Han YW, Kang H, Kim HO, Rhee JH, Chung MJ, Park YM (2009) Antimicrobial activity of enterocins from Enterococcus faecalis SL-5 against Propionibacterium acnes, the causative agent in acne vulgaris, and its therapeutic effect. J. Microbiol. 47: Kim JE, Kim JY, Lee KW, Lee HJ (2007) Cancer chemopreventive effects of lactic acid bacteria. J. Microbiol. Biotechnol. 17: Kim Y, Whang JY, Whang KY, Oh S, Kim SH (2008) Characterization of the cholesterol-reducing activity in a cell-free supernatant of Lactobacillus acidophilus ATCC Biosci. Biotechnol. Biochem. 72: Kirchhoff PM, Biehl B, Ziegeler-Berghausen H, Hammoor M, Lieberei R (1989) Kinetics of the formation of free amino acids in cocoa seeds during fermentation. Food Chem. 34: Klaenhammer TR, Fremaux C, Ahn C, Milton K (1993) Molecular Biology of bacteriocins produced by Lactobacillus. In: Bacteriocins of Lactic Acid Bacteria. Hoover DG and Steenson LR (eds). Academic Press, Inc. NY, pp Konisky J (1982) Colicins and other bacteriocins with established modes of

19 19 action. Annu. Rev. Microbiol. 36: Korakli M, Rossman A, Gänzle MG, Vogel RF (2001) Sucrose metabolism and exopolysaccharide production in wheat and rye sourdoughs by L. sanfranciscensis. J. Agri. Food Chem. 49: Lee Do K, Jang S, Baek EH, Kim MJ, Lee KS, Shin HS, Chung MJ, Kim JE, Lee KO, Ha NJ (2009) Lactic acid bacteria affect serum cholesterol levels, harmful fecal enzyme activity, and fecal water content. Lipids Health Dis. 11: Lunt J (1998) Large-scale production, properties and commercial applications of polylactic acid polymers. Polym. Degrad. Stabil. 59: Mathur M, Singh R (2005) Antibiotic resistance in foood lactic acid bacteria. Int. J. Food Microbiology 105(3): Mattick ATR, Hirsch A (1947) Further observations on an inhibitory substance (nisin) from lactic streptococci. Lancet 2: Mohamadzadeh M, Olson S, Kalina WV, Ruthel G, Demmin GL, Warfield KL, Bavari S, Klaenhammer TR (2005) Lactobacilli activate human dendritic cells that skew T cells toward T helper 1 polarization. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 102: Nes IF, Bao Diep D, Havarstein LS, Brurberg MB, Eijsink V, Holo H (1996) Biosynthesis of bacteriocins of lactic acid bacteria. Antonie van Leeuwenhoek 70: Onilude AA, Fagade OE, Bello MM, Fadahunsi IF (2005) Inhibition of aflatoxin-producing aspergilli by lactic acid bacteria isolates from indigenously fermented cereal gruels. African J. Biotechnol. 4: Pridmore RD, Berger B, Desiere F, Vilanova D, Barretto C, Pittet AC, Zwahlen MC, Rouvet M, Altermann E, Barrangou R, Mollet B, Mercenier A, Klaenhammer T, Arigoni F, Schell MA (2004) The genome sequence of the probiotic intestinal bacterium Lactobacillus johnsonii NCC 533. Proc. Natl.Acad. Sci. U. S. A. 101: Saulnier DMA, Molenaar D, de Vos WM, Gibson GR, Kolida S (2007) Identification of prebiotic fructooligosaccharide metabolism in Lactobacillus plantarum WCFS1 through microarrays. Appl. Environ. Microbiol. 73:

20 Sybesma W, Hugenholtz J, Smid EJ (2006) Safe use of genetically modified lactic acid bacteria in food. Bridging the gap between consumers, green groups, and industry. Electronic J. Biotechnol. 9: Sodergard A, Stolt M (2002) Properties of lactic acid based polymers and their correlation with composition, Prog. Polym. Sci. 27: Tagg JR, Dajani AS, Wannamaker LW (1976) Bacteriocin of Gram-positive bacteria. Bacteriol. Rev. 40: Taylor J, Hirsch A, Mattick ATR (1949) The treatment of bovine streptococcal and staphylococcal mastitis with nisin. Vet. Rec. 61: Varadarajan S, Miller DJ (1999) Catalytic upgrading of fermentation-derived organic acids, Biotechnol. Progr. 15: Vink ETH, Rabago KR, Glassner DA, Gruber PR (2003) Applications of life cycle assessment to NatureWorksTM polylactide (PLA) production. Polym. Degrad. Stabil. 80: Keyword : 유산균 (lactic acid bacteria), 박테리오신 (bacteriocin), 프로바이오틱 (probiotics), 발효 (fermentation), 락토바실러스 (Lactobacillus), 비피더스 (Bifidus) Disclaimer: "BioWave" is not political. The views and opinions expressed by its writers do not necessarily reflect those of the Biological Research Information Center(BRIC). c Copyright 2009, the Biological Research Information Center(BRIC), Pohang , Korea. 본글의저작권은 " 생물학연구정보센터 BioWave" 에있습니다. 일부내용인용시 " 생물학연구정보센터 BioWave ( Vol. 11 No. 7" 으로정보출처를밝혀야합니다. 전체내용에대한인용시생물학연구정보센터의사전허락 (mail: biowave@bric.postech.ac.kr Tel: ~8) 을받으신후전재가가능합니다. ( 단. 원저작자의경우는정보출처만밝히시면됩니다.)