Yeast의 분리 관찰과 배양 및 발효

[행이~]

Yeast의 분리관찰 과 배양 및 발효

1. Introduction

◎발효에 관여하는효모
①자낭균 효모(Endomycetales)
㉠Saccharomyces속 : AUCOSE, SUCROSE, maltose등을 발효하는 효모로 알콜 발효력이 강한 것이 많으며, 각종
주류의 제조, 제빵등 식품과 발효공학에 이용되는 유용 효모가 거의 이속에 들어간다. 세포는 구형, 난형, 타원형
또는 원통형으로 와주출아를 하며, 접합하여 자낭포자를 형성하기도 한다. Sacchuromyces cerevisiae가 기준동
(type strain)으로 glucose, galactose, surose, maltose, fructose manmose, raffinose(⅓)를 발효하며 lactose는
발효하지 않는다. 맥주, 포도주, 탁주 등의 주류, 알콜, 빵 등의 제도에 이용되는 대단히 이용 범위가 넓은 중요한
효모로서 맥주 발효에 있어서 전형적인 상면발효효모로 이 상면발효효모는 생육중에 굳어지며 CO2와 더불어 발
효액 위에 떠오른다.
Carlsbergensis종은 맥주의 하면 발효효모로 발효 중에 균체가 밑으로 가라 앉는다는 점과 raffinose를 완전히 발
효하는 점이 다르다.




상 면 효 모 하 면 효 모

형 태 1) 대개는 원형이다. 1)난형 또는 타원형이다.
2) 소적배양으로 세포가 연결되는 2)연결 세포가 적고, 간혹 아족을 형성하
것이 많고, 아족은 평면에 배열 지만 직접적으로 발생하지는 苛쨈?
된다.
3) 포자낭세포의 비는 50∼90%이며, 3) 포자낭세포의 비는 0.1∼0.01%이며
포자는 균질의 광택을 가진다. 포자는 입상이다.
4) 소량의 효모점질물 polysaccharide 4) 다량의 효모점질물 polysaccharide를
를 함유한다. 함유한다.

배 양 5) 세표가 액면으로 뜨므로, 발효 5) 세포가 저면으로 침강되므로 발효액이
액이 흔탁된다. 투명하다.
6) 소적배양으로 효모의 발육을 시키고 6) 왼편과 같이 처리하여도 효모가 액중으
백금선으로 휘저어도 쉽게 액중으로 로 쉽게 분산되지 않는다.
분산되어 유상으로 된다.
7) 균체가 균막을 형성한다. 7) 균막을 형성하지 않는다.
8) 석고괴상에서는 25℃에서 35시간 8) 25℃에서 30∼40시간 이후에 포자를
이내에 표자를 형성한다. 형성한다.

생 리 9) 발효작용이 빠르다. 9) 발효작용이 늦다.
10) 다량의 glycogen을 함유한다.* 10) 소량의 glycogen을 함유한다.*
11) Raffinose, melibiose를 발효하지 11) Raffinose, melibiose를 발효한다.*
않는다.*
12) 증류수는 건조효모에서 cozymase 12) 증류수로 건조효모에서 cozymase를
를 침출할 수 있다. 쉽게 검출할 수 있다.
13) 최적온도는 10∼25℃이다. 13) 최적온도는 5∼10℃이다.

*이들의 성질은 배양조건에 따라 변화된다.

Table, 상면효모와 하면효모의 비교
fragilis종과 lastis종은 lactose를 분해하는 균으로 Kefir와 우유, 치즈에서 분리되었다.
diastaticus종은 맥주나 포도주의 양조에 혼입되어 불쾌한 냄새를 주는 유해균이다.
coreanus종은 우리나라에서 탁주로부터 불리된 것으로 dextrin이나 전분을 분해 발효하는 성질이 있다. rouxii종과 mallis종은 내 삼투압성 효모로, 전자는 간장에 향미를 주고 후자는 몽밀이나 잼등에 생육하여 변패시킨다.

㉡Schizosaccharomyces 속 : 영양세포는 원통형이며 세균의 경우에서 처럼 분열하여 증식하는 것이 특징이다.
아프리카 토인의 옥수수술인 Pombe에서 분리된 Schizosaccharomyces pombe가 Type Strain으로 , 이 속은 일
반적으로 열대지방의 과일, 당밀, 토양, 벌꿀 등에서 분리되고 생육최적온도는 37℃이다. 세포벽에 함유된 탄수화
물은 glucan밖에 없으며 glucose, maltose, surose 이외에 dextrin과 mulin도 발효하며 알콜 발효능이 강하다.
㉢Endomycopsis 속 : 격벽이 있는 진균사 이외에 출아하는 세포를 갖는 효모로, 세포밖으로 amylase를 분비하여 녹
말을 발효하는 성질이 있다. 이 속의 균주는 강력한 glucoamylase를 분비하므로 효소에 의한 포도주 제도에 이용
된다. Endomycopsis fibuliger가 Type Strain이고, Endonycopsis chodati는 저장된 쌀에서 분비되는데 pectin을
분해하는 성질이 있다.
㉣Pichia 속 : 양조 과정에서 주름이 많은 파막을 형성하는 산막 효모로 유해균의 경우가 많고 다주출아를 하며 위균사
를 형성한다. 구형, 반구형, 모자형, 토성형 등의 포자를 1∼4개 형성한다. 이 속의 기준등이 Pichia
membranaefaciens는 ethanol을 소비하고 당의 발효성은 없으나, 발효성이 있다 하더라도 glucose를 약하게 발효
할 뿐이다. 김치류의 표면에 파막을 형성하고 메주나 포도주의 유해균이다.
Fumaric acid로부터 대량의 malic acid를 생성하는 fumarase활성이 강한 균주도 있다.

【그림1】 【그림2】
Schizosaccharomyces pombe의 영양세포 Pichia membranaefaciens의 영양세포

㉤Hansenule 속 : 산막 효모도 다주출아를 하며 자낭포자는 모자형, 토성형, 반구형이다. 일반적으로 알콜로부터
ester 생성능이 강하다. Hansenule anomala로서 이것을 자연계에 널리 분포하는 야생효모로 양조과정에 혼입되어
피막을 만들고 알콜을 소비하는 유해균이기는 하나, 포도주나 일본 청주의 숙성시 향을 생성하기도 한다. Pichia속
과 다른 점은 질산염을 동화하는 점이다.
㉥Debaryomyoes 속 : 다주출아를 하며 표면에 돌기가 있는 포자를 생성한다. 발효성이 약하며, 내 염생산막 효모가
많고 김치나 소금에 절인 고기에 피막을 형성 하며 내당성도 강하다. Riboflavin을 생성하는 종류도 있다. 기존 종인 Debaryomyces hanseni 는 특히 내연성이 강하며 15∼24%의 식염농도에도 생육하며, 호기적 상태에서 저장된 베
어컨, 소세지 등의 육제품에 점질물을 생성한다.
㉦Hanseniaspore 속 : 세포는 레몬형으로 apiculate효모라 한다. 포도등의 과일에 착생하는 야생 효모로, 포도주 발
효시에 발효초기에 볼 수 있으나 발효가 진행되면 알콜에 약하기 때문에 도태된다.
Hanseniaspora valbyensis가 기존종이다.
㉧Saccharomycodes 속 : 양극에서 분열출아하는 효모도 Saccharomycodes ludwingil 한 종만 포함되어 있다.
Sucrose는 발효하나 maltose는 발효하지 않으므로 이 성질을 이용해 sucrose를 첨가한 맥아즙을 이 효모로 발효시
키면 감미높은 술이 제조된다.
㉨Lipomycoes 속 : 세포가 두텁고 점성이 있는 협막으로 싸여 있는데 오래된 배양세포에 큰 지방구를 함유하고 있어
유지 생산균으로 유망시되고 있다.
㉩Citeromyces 속 : 발효성, 내삼투압성으로 가당연유에서 최초로 분리되었고 때로는 발효과즙에서도 분리된다.
citeromyces matritensis 한 균종만 포함된다.
㉪Kluyveromyces 속 : 당발효성이 강하며 Koumiss나 요구르트, 우유, 치즈에서 분리되는 종이 많다. Lactose를 발효
하여 알콜을 생성하는 특징이 있어 젖당 발효성 효모로 알려져 있다.
㉫Lodderomyces 속 : 다주출아 효모도 glucose발효는 완만하나 청량음료 오염균으로 분리된다.
Lodderomyces elongispores 만이 이 속에 속한다.
㉬Zygosaccharomyces 속 : 다주출아하는 자낭포자 효모로 영양 세포가 주로 반수체이며 자낭을 형성 하기전에 독립
된 두 세포가 접합하는 것이 특징이다. Zygosaccharomyces rouxii는 높은 식염농도에서 생육하는 내염성 효모로,
간장 발효액 중에 반식하여 간장에 독특한 향미를 부여하는 간장의 주된 발효효모이다.

②무포자 효모(Asporegenous yeasts)
㉠Candida 속 : 다주출아도 증식하며 세포는 구형 또는 장타원형이고 위균사, 진균사 및 후막포자를 형성하는 종류도 있다. 세포 내외에서 다당류를 생성하여 요오드를 보라색으로 변화신키는 종류도 있고 알콜 발효능이 있는 것도 있
다. 자연계에 널리 분포하며 균등구가 대단히 많다.
Candida rugosa 와 candida lypolytica는 lipase를 생성하며 마가린, 버터에서 분리되었다. candida mycoderma와 candida krusei는 양조식품의 변패 효모로 액체배지에 건조파막을 형성한다.
Candida 속에서는 저온성이 있는 것이 냉장 쇠고기에서 분리된다. Candida Utilis는 xylose를 자화하므로 아황산
펄프폐액등으로 배양하여 균체를 사료나 inosinic acid제로 원료로 이용한다.
【그림】
Figure, candida utilis 의 영양세포와 위균사
㉡Kloeckera 속 : 레몬형의 apiculate 효모로, 모든 종의 생장에 바타민이 필요하고 기존종인 Kloeckera apiculate는
과실과 꽃에 분포하며 glucose만 발효한다. 이 속은 Hanseniaspora의 무성세대에 해당된다.
㉢Brettanomyces 속 : 다주출아를 하고 위균사를 형성한다. 호기적 조건에서 당으로부터 대량의 acetic aicd를 생산
한다. 산소가 당발효를 촉진하는 역 Pasteur 효과를 나타낸다. 기준종인 Brettanomyces bruxellensis는 상면 발효
맥주의 후발효에 관여하기도 하며 발효맥주, 포도주, 청량음료의 유해균으로 알려져 있다. 이 속은 Dekkera 속의 무
성세대에 해당된다.
㉣Trichosporon 속 : 기준종인 Trichosporon pullulans는 매우 호기적이고 피막을 만들며, 저온애서 잘 자란다. 양조
제품과 저장육류에 분포하는데 lipase를 분비하여 지방효모라고 불리는 Endomyces vernalis와 같은 균이다.

※Reference
식품 미생물학 탐구당 이동식외 4명 1993. 5. 9 p53∼68
식품위생미생물 시험법 신광출판사 박석기외 1명 1996.11. 25 p162∼166
미생물학 실습 고려의학 김선희외 7명 1992. 8. 30 p81∼85