유산균 배양체를 이용한 식물 면역 생리활성 연구

유산균 배양체를 이용한 식물 면역 생리활성 연구   분야   기능성 소재   1. 유산균 배양액 생성물질 젖산의 효능   젖산은 카르복시기 ·수산기 ·메틸기 ·수소의 네 원자단이 결합한 비대칭 탄소원자를 가지는 유기화합물로서 μ-히드록시프로피온산 ·락트산 ·유산이라고도 한다. 1780년 K.W.셸레에 의해 산패한 우유 속에서 발견되었으며 동식물계에 널리 젖산은  현재 모두 녹말질 ·당질류를 원료로 하여 발효법에 의해 제조되고 있다. 신맛이 나고 식용으로는 과실엑스 ·시럽 ·청량음료의 산미제(酸味劑)로 이용되며 주류(酒類)의 발효 초기에 가해서 부패균의 번식을 방지하는 데도 사용된다. 공업용으로는 염료의 발염제, 산성 매염제(媒染劑), 피혁의 탈회제, 합성수지의 원료 등으로 사용된다. 젖산칼슘은 식품의 칼슘 강화에, 젖산나트륨은 글리세린의 대용, 담배의 습도조절제로 사용된다. 젖산의 에스테르는 도료의 용제로 사용되는 외에 플라스틱의 성질개량제로 이용된다. 젖산을 마시면 장내에 있는 유해 세균의 발육을 억제하여 장의 기능을 좋게 한다. 천연 유산균 배양액 아질산염 대체 가능   천연 유산균 배양액의 아질산염 대체 물질로 각관을 받고 있다. 현재 아질산염은 식품공전상 착색제로 분류돼 있지만, 착색제 용도외 제품의 부패를 방지하기 위해 보존료로도 사용되고 있다. “100% 천연유산균(자연미생물)의 2차 대사산물로 보존료를 유지함으로 안전한 식품가공과 유통과정에서의 부패를 막을 수 있는 장점이 있다. 즉 유산균의 2차 대사산물은 항생물질이며, 항산회제이고, 황산화기전을 갖고 있다 천연유산균은 스스로의 생명을 보존하기 위해 병원성 미생물에 대한 방어기전 역할을 하는 ‘천연유기산’이라는 신물질을 배출하게 된다. 이 신물질은 항생제 원료인 천연 항산화 물질로 병원미생물의 억제력을 갖게 돼 보존료의 역할을 할 수 있다는 것이다. 따라서 사육부터 제품화까지 천연유산균을 사용한다면 상당한 안전성을 확보할 수 있어 유통기한이 크게 는다는 것이다. 유산균 배양체는 식품 첨가물이나 가축의 사료 첨가제, 혹은 폐수처리 효과, 친환경 농업에의 이용등 천연 항생제로 대체할 수 있는 효과를 지니고 있다. 천연유산균은 천연환경과 실온(25도) 및 낮은 PH환경(PH2.5~2.8)에서 자연의  미생물의 대사원리에 의해 발효된 유산균으로서 유통기한도 실온에서 2-3년 장기간 보존이 가능하다   2. 유산균 배양 균체   1) 락토바실러스속   강한 산성에서도 생육성이 강하며, 젖산, 초산등 강력한 유기산을 생성하여 토양속 미네날은 물론 불용해성인 인산이나 칼슘의 용해력이 강하다. 특히 이속의 락토바실러스 아시도필러스는 병원성 미생물에 대한 길항성이 아주강하다.     2)김치, 젖갈류의 식물성 유산균의 농업적이용 가치 <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%"> <TBODY> <TR> <TD> <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%"> <TBODY> <TR> <TD style="WORD-BREAK: break-all" noWrap></TD> <TD class=v7 align=right width=150></TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR> <TR> <TD background=skin/green_naver_board-shootar2/line.gif height=22> <IMG height=22 src="https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fwww.boikorea.com%2Fzboard%2Fbbs%2Fskin%2Fgreen_naver_board-shootar2%2Ft.gif" border=0></TD></TR> <TR> <TD> <TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%"> <TBODY> <TR> <TD width=150></TD> <TD class=v7 align=right></TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR> <TR> <TD height=3> 1.미래는 식물성 유산균 시대  </TD></TR> <TR> <TD> <TABLE style="TABLE-LAYOUT: fixed" cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0> <COLGROUP> <COL width="100%"></COL> <TBODY> <TR> <TD vAlign=top>  천연 과일 발효 식품이나 김치 절임류에서 식물성 유산균의 이용이 한층 더 증가되고 있는 추세에 있다. 식물성 유산균은 유해균에 대한 항균력이 강하고 인체의 면역력을 향상  시키고 장의 정착안정성과 장을 건강하게 유지한다. 식물성 유산균은 차세대 유산균으로 각광 항균 물질분비 유해균을 무력화시켜 장을 안전하게 보호하는 방패 역할을 하며,  인체 장관에 강하게 흡착(유해균의 경쟁적 배제)을 할 수 있다. 식물성 유산균은  장까지 살아남아 도달하는 능력이 뛰어남을 특징으로 한다. 유해균은 무력화  유익균은 무력화시키지 않는 '우월한' 유산균으로   설사를 완화시키고 장내 총 유산균수 증가 세포성, 체액성, 면역물질 증가시켜  면역 증강을 근간으로 한다. 2. 일반적인 균(우유발효 유산균 )과 식물성 유산균의 차이점  일반적인 균은 보통 유제품인 치즈에서 많이 나오며, 그 균은  pH가 5∼6 정도로  위액의 pH에는 생존하기 어려움이 있으며, 식물성 유산균은 강산 pH2.5~pH2.8의 강한 유산균으로 위산과 담즙 분비에도 견디는 힘이 강하다. 또한 체내에서 생체활성 항산화작용을 가용화시킴으로서, 병원미생물, 설사균,바이러스성균의 활동을 억제하는 능력이 강하다.   뿐만아니라 생체활성기능 및 항산화작용 기전을 갖고 있는 균주만 선택  100% 천연물질로서 항산화작용, 면역력강화, 소화흡수기능 확대 등 자연 순화법칙과, 자연대사원리에 의해 상호 협력하며, 각각의 기능을 완벽하게 수행한다.   3. 식물성 유산균의 기능   - 장 기능 강화  황금변 볼 수 있어 3~5일안에 효과 입증 - 장내 유해균 억제 작용 및 정장작용 - 혈중 저콜레스테롤 감소 기능  -  면역 증강작용 - 영양학적 가치 증진 - 내인성 감염 억제 작간경화 개선작용  - 항암작용 - 노화 억제작용 - 피부미용 효과 - 유당불내증 격감작용  -  생체세포환경을 이용한 바이러스 억제작용 - 소화증진, 생리활성증진 작용 - 지방분 가수분해작용  -기존 유산균과 비교 우위성-  보존성:실온에서 36개월 이상, 최장 60개월.  위산, 담즙 견디는 유산균: PH 2.8±0.3유지 (109 /ml)  4, 식물성 유산균의 농업적 이용   식물성 유산균은 김치나 젖갈류, 과일 통조림등에서 강한 젖산을 생성하는 균으로서 강한 염분이나, 매운맛이나 페놀류나 카로티노이드, 알칼로이드나 사포닌등 다양한 식물 성분에 물질의 분해력이나 견디는 힘이 강하며, 특히 저온에 생장력이 강하여 농업적 이용이 더욱 필요한 것이다.   일반적 우유 유산균은 인체의 온도와 유사한 36-39도에서 생장력이 강하지만 식물성 유산균은 난은 온도에서도 생장력이 강하여 오랫동안 연작을 하여 토양 구조가 악화된 하우스내 환경 개선에 크다란 효과를 거둘 수 있어 앞으로의 연구나 노력이 필요한 시점에 있다.   식물성 유산균은 효모나 바실러스등 유용미생물과의 친화력이 강하여 토양내 미리 선점율이 높아 길항 미생물의 기능을 향상시킬 수 있는 장점을 지니고 있다.   또한 중요한 것은 식물성 유산균이 잦고있는 강한 젖산생성에 의해 식물 근권에서 다양한 미생물과의 친화력과 식물이 분비하는 근산의 보조적인 역활을 하며, 토양중 잔존하는 불용성 인산이나 칼슘, 미네랄을 분해하여 수용성으로 만드는 능력을 발휘하여 식물의 생육을 도와 좋은 품질과 수량성을 높여 농가의 소득을 향상 시킬 수 있다.  </TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR></TBODY></TABLE> 분야   기능성 식품   1) 항 암성 향상 물질 증대 ----   비타민C, tocopherol, carotene, rutin등 향상성 2)항 염증성 향상 물질 증대 ---   cysteine, tocopherol, 비타민C등 향상성 3)항 알러지성 향상 물질 증대--   glycyrrhizin, hesperidin, terpeneol 등 향상성 4)항 산화성 향상 물질 증대----   NDGA, sesamiol, tocopherol, eugenol등 향상성 5)저 콜레스테롤 작용 증대----   gallate, gallocatechin, diaryldisulfide등 향상성   분야   식물 면역 증강 및 질병 예방   1) 유산균 배양액에 의한 토양속 인산의 용해성 향상 2)유산균 배양액에 의한 토양속 칼슘을 젖산칼슘화 작용강화 3)유산균 배양액에 의한 토양 미네랄 성분의 킬레이트화작용 4)유산균 배양체에 의한 진균성 병원균 및 세균성 병원균에 대한 길항 미생물 개발 5)유산균 배양체에 의한 토착 미생물과의 물질 대사 촉진작용 강화   분야   생물 농약 개발   1) 락토 바실러스 아시도필러스를 이용한 식물 병해 방제   락토바실러스 아시도필러스 배양체를 이용한 식물 병해방제   한국인의 성인의 분변에서 분리한 유산균인 락토바실러스 아시도필러스 배양체가 딸기, 토마토, 고추, 수박, 가지등 채소류와 사과, 배, 감귤등 과수류, 국화, 카네이션,  장미등 화훼류의 주용 병해인  병해인 흰가루병, 위조병, 잿빛곰팡이병, 청고병,역병,  탄저병등 식물재배상에 일어나고 있는 병원성 미생물에 대한 길항작용은 아직 초보적인 단계에 있지만 몇가지 적응실험을 통하여 농가 적용실험을 통하여 진보적 단계에 접어들고 있다는 것을 알려드리며 과학적이고 체계적인 절차와 실험 성적이 기대되고 있다.   우리 식물 면역 그룹에서는 몇가지 기본적인 연구 자료에서 락토바실러스 아시도필러스 배양체를 농업적 차원에서 병해실험, 영양실험이 기대되고 있다.   이 배양체는 일반 유용미생물이나 병원성 미생물에 대한 생육억제 능력이 강하고 식물의 흡수력이나 토양의 적응성이 강하여 질소, 인산, 칼슘, 미네랄등의 킬레이트화와 흡수가능한 유기화가 빨라 모든 작물에 유효성이 높고, 농작물의 수량성, 품질 향상성, 식용 완전성이 높다는 것을 밝히고져 한다. 특히 인산칼슘의 용해력이 강하여 토양내 잔존하는 인산의 효율을 놈일 수 있어 우리나라의 하우스내 토양개량에 지대한 역활을 할수 있다는 것을 강조드리는 봐이다.   본래 락토바실러스 아시도필러스는 유산균으로서 요구러트나 의약품,  인체 생균제, 가축 생균제로 개발되어 시판되어 왔다. 그특성을 간략하게 요약하면 내산성이 우수(ph2-3 강산서에서도 생존율이 높다, 50%) 하고, 내담즙성과 병원균에 대한 생육억제능력이 강하여  인체나 가축의 생균제 , 의약품등에 이용율이 높은 유산균으로 알려져 있다.   우리 식물 면역그룹에서는 락토바실러스균에 대해 20 수년간 걸쳐 농업용으로 이용한 사례가 있었으며 이 때의 토양 생균제는 여러가지 복합 생균제로서 일종의 토양개량이나 영양조절 능력에 의존하여 왔지만 최근 유산균 중 항균성이 우수한 미생물을 선택하여 식물의 병원성 미생물에 대한 길항성이 우수한 균주의 개발이 절실히 요구된다.     락토바실러스 아시도필러스 유산균은 대장균이나 칸디다균, 살모넬라균, 포도상구균등 병원성 미생물에 대한 항균력이 강하고 일반적 유산균인 비피더스균이나 락토바실러스균 등 동일한 유산균에 대한 억제 능력도 강하며 일반적인 미생물인 청국장균인 바실러스나 메주균인 아스페르질러스 오리제(황곡균), 라이조푸스, 뮤코속 등 유용미생물에 대한 억균작용도 강하다는 연구보고가 있으며 또한가지 특이한 점은 효모에 대한 친화력이 아주 좋다는 것이다. 효모는 특히 아스페르질러스 니제르나 맥주효모, 빵효모, 포도 효모에도 친화력이 있어 포도나 머루 와인에 이용하면 와인의 품질 향상력을 높일수 있다는 것이 본 식물 면역 센터의 연구 검토에서 확인될 수있다.   우리나라의 포도나 머루 와인의 결점이 여름철 장마에 의한 잿빛 곰팡이에 의한 품질 저하와 아플라톡신에 의한 쓴맛이 와인의 품질저하의 원인이다. 보통 와인 공장에서는 암모니아 처리법을 적용하는 데, 이보다 효과적인 방법이 락토바실러스 에시도필러스 배양체의 처리이며, 프랑스등 외국에서는 이미 이 방법을 적용하고 있는 실정이다.   2) 스트렙토 코크스속의 강한 항균성   스트렙토 코크스속은 호기적 유산균으로서 생육성이 강하고 토양적응성이 우수하여 식물의 권근에서 기생성이 우수하므로 작물 재배시 유용한 미생물군으로 알려져 있다. 강한 산성의 유산을 생성하여 토양 미네랄의 유효화시키며 인산, 칼슘의 유기화와 작물의 뿌리 발육을 활성화시켜 양분의 흡수를 촉진시키며 토양 유기물의 분해력을 촉진시켜 작물의 면역력을 향상시키며 생리활성을 돕는 역활이 기대된다.