Re: 락토바실러스 발효 글루텐 완전분해 ? 가능하기는 한데, 어렵다!! 2019년 논문

[문형철]

https://llufb.llu.lv/conference/foodbalt/2019/Bradauskiene_et_al_N131_FoodBalt2019.pdf

Recently there is an increase in the number of consumers with gluten intolerance that causes expanding of the demand for gluten-free products. Gluten-free diet is unbalanced and usually has a higher percentage of calories from fat, less of carbohydrates, as well as low intake of non-starch polysaccharides. To solve this problem, new strategies are looked for to eliminate gluten in products of wheat and other cereals and to make them more balanced. Fermentation with lactic cultures and/or enzymes enables to reduce the gluten content in wheat flour. However, this process takes a long time, it is complicated to control, and hydrolysed gluten loses its technological properties. The purpose of this work was to find another way of removing gluten residues: first remove gluten from wheat by wet fractionation, then hydrolyse gluten residues in the remaining fractions by using biotechnological measures. The fractions of starch, fiber and bran had an initial gluten concentration of 85–33750 mg kg-1 . For eliminating the gluten residues, they were fermented with four probiotic strains separately: Lactobacillus plantarum P-1, Lactobacillus brevis R-1, Lactobacillus acidophilus 308, Lactobacillus acidophilus 336. Short (12 hours) and long fermentation (24 hours) at 30 and 37 °C was used. Gluten was degraded in wheat starch to below 20 mg kg-1 using Lactobacillus plantarum in short time, other strains performed better using long fermentation. In conclusion, it could be stated that sourdough-based biotechnology could eliminate the immunogenicity of wheat by-products and to improve the quality of life of celiac patients.

최근 글루텐 불내증 환자의 수가 증가함에 따라 

글루텐 프리 제품에 대한 수요가 확대되고 있습니다. 

글루텐 프리 식단은 영양 균형이 맞지 않으며, 

일반적으로 지방에서 오는 칼로리 비율이 높고 탄수화물 함량이 적으며, 

비전분 다당류 섭취량이 낮은 특징을 보입니다. 

이 문제를 해결하기 위해 밀과 다른 곡물 제품에서 

글루텐을 제거하고 영양 균형을 개선하기 위한 새로운 전략이 모색되고 있습니다. 

젖산균 및/또는 효소를 이용한 발효는 

밀 가루의 글루텐 함량을 감소시킬 수 있습니다. 

그러나 이 과정은 

시간이 오래 걸리며 제어하기 어렵고, 

가수분해된 글루텐은 기술적 특성을 상실합니다. 

본 연구의 목적은 

글루텐 잔여물을 제거하는 다른 방법을 찾는 것이었습니다: 

먼저 습식 분획을 통해 밀에서 글루텐을 제거한 후, 

남은 분획에 남아 있는 글루텐 잔여물을 생물공학 기술을 활용해 가수분해하는 방법입니다. 

전분, 식이섬유, 껍질 분획의 초기 글루텐 농도는 

85–33,750 mg kg-1이었습니다. 

글루텐 잔여물을 제거하기 위해 

가지 프로바이오틱 균주(Lactobacillus plantarum P-1, Lactobacillus brevis R-1, Lactobacillus acidophilus 308, Lactobacillus acidophilus 336)로 각각 발효시켰습니다.

0°C와 37°C에서

단기 발효(12시간)와 장기 발효(24시간)를 실시했습니다.

Lactobacillus plantarum은 단기 발효에서 밀 전분 내 글루텐을 20 mg kg-1 미만으로 분해했으며,

다른 균주는 장기 발효에서 더 우수한 성능을 보였습니다.

결론적으로, 사워도우 기반의 생명 공학은

밀 부산물의 면역 원성을 제거하고

셀리악병 환자의 삶의 질을 향상시킬 수 있다고 할 수 있습니다.

Conclusions

The role of a fermentation process for improving the quality of GF products and developing a new concept of GF products is very important, however, this method is not suitable to completely degrade gluten, when its initial amount in the raw material is high. Gluten could be degraded in wheat starch to levels below 20 mg kg-1 by application of Lactobacillus plantarum P-1 in a short time period, and L. acidophilus 308 after a long fermentation. These selected LAB strains may be applied as the specific starter cultures to prepare bakery products of special nutritional use from wheat starch, but do not reduce the amount of gluten in fiber and bran to a safe limit for gluten-free diet.

GF 제품의 품질을 개선하고 새로운 GF 제품 개념을 개발하는 데 발효 공정이 중요한 역할을 하지만, 원료에 글루텐이 다량 함유되어 있는 경우 이 공법으로는 글루텐을 완전히 분해할 수 없습니다. 

Lactobacillus plantarum P-1을 적용하면 

밀 전분에서 글루텐을 20 mg kg-1 미만으로 분해할 수 있으며, 

L. acidophilus 308은 장시간 발효 후에도 동일한 효과를 나타냈습니다. 

이 선정된 LAB 균주는 

밀 전분으로 특수 영양 목적의 제과 제품을 제조하기 위한 특정 스타터 문화로 적용될 수 있지만, 

글루텐 프리 식단에 안전한 수준으로 글루텐의 양을 감소시키지 않습니다.