세계 최초 김치 유산균 생태 지도 나왔다
농진청 연구진, 김치 속 유산균 생태적 특성 종합 분석
[세종=뉴시스]김치 유산균 생태 지도. (자료 = 농촌진흥청 제공)
농촌진흥청은 5일 '김치 유산균 생태 지도'를 작성, 김치의 종류와 저장 기간에 따라 소비자가 원하는 유산균을 섭취할 수 있는 과학적 근거를 제시했다고 밝혔다.
농진청 관계자는 "김치 발효 과정에서 생성되는 유산균의 항암, 항염, 항비만, 항바이러스 효과는 밝혀진 바 있지만, 주요 김치 유산균의 생태적 변화에 대한 연구는 아직 부족한 편"이라며 "생태 지도를 활용하면 주요 김치 유산균 간의 상관관계와 변화, 환경인자와의 상호 작용 등을 종합적으로 분석하고 이해할 수 있다"고 전했다.
연구진은 대표적인 김치 발효 스타터균(최초로 활동하는 균)인 '류코노스톡 메센테로이데스'의 유전체 정보를 비교해 '류코노스톡 메센테로이데스 아종 메센테로이데스'와 '류코노스톡 메센테로이데스 아종 수이오니쿰'의 밀도를 이종 수준에서 정량 조사하고 검출할 수 있는 분석법을 개발했다.
분석 결과 류코노스톡 메센테로이데스 아종 메센테로이데스의 발생 밀도는 백김치보다 고춧가루 김치에서 10배 이상 높았다. 반대로 류코노스톡 메센테로이데스 아종 수이오니쿰은 발효 온도를 15℃와 25℃로 맞춘 후 발효시켰을 때 고춧가루 김치보다 백김치에서 10배 이상 많이 발생했다.
이와 함께 여성과 영유아의 면역력을 높이는 '락토바실러스 퍼멘툼'과 항염·항산화, 아토피 개선 효과가 있는 '락토바실러스 파라카제이 아종 파라카제이'의 생태적 특성을 정량적으로 조사·분석·검출할 수 있는 기술도 세계 최초로 개발했다.
이 기술을 활용해 확인해 보니 락토바실러스 퍼멘툼은 25℃에서 발효시킨 백김치에서 3일째에 약 4만마리가 발생했다. 그러나 4℃, 15℃에서 발효시킨 모든 김치와 25℃에서 발효시킨 고춧가루 김치에선 검출되지 않았다.
락토바실러스 파라카제이 아종 파라카제이는 4℃, 15℃에서는 백김치에서 많이 발생했지만, 25℃에서는 고춧가루 김치에서 약 1.4배 많이 발생했다. 15℃에서 발효시킨 백김치에선 2주 후 약 200배 증가고 고춧가루 김치에선 10배 늘어났다. 25℃에서 발효시킨 고춧가루 김치에선 일주일 동안 약 700배 발생해 11일째부터는 초기 발생의 1000배를 유지했다. 25℃에서 발효시킨 백김치에선 일주일간 250배 발생했고, 8일째 다시 4배 늘어난 후 유지됐다.
이번 연구 결과는 지난해 11월 특허 출원이 완료됐다. 김치 유산균과 바실러스 균들이 생태 정보, 분석 기술 등은 '사이언티픽 리포트'(Scientific Reports)에 2015~2018년 4편의 논문으로 게재돼 학술적으로 인정받기도 했다.
이용범 국립농업과학원장은 "이번 연구는 김치 유래 종균 자원을 대량 발굴할 수 있는 초석을 다진 것"이라며 "김치 유산균과 바실러스 자원의 생태 정보는 식품 관련 바이오 산업에 필요한 종균 개발과 표준화의 기반 기술이 돼 관련 산업의 고도화에 큰 도움이 될 것"이라고 했다.
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