세계최초 김치유산균 유전체분석기술 개발

 

 

김치의 다양한 유산균 ‘종’은 물론 ‘아종(subspecies)’수준까지 특성을밝히는 정량분석기술을 개발했다. 또, 김치 유래 ‘락토바실러스 플란타룸’ 유산균을 분석하고 아종별 특성도 밝혔다. 락토바실러스 플란타룸은 요거트·치즈·김치·피클등 발효식품에 쓰이는 유산균으로, 상업용은 물론 연구에도 다양하게 활용된다.

이 유산균은 아토피 완화와 주름 개선, 보습에 도움을주며 몸에서 항균물질을 만들어 포진바이러스를 억제하고, 산과 담즙에의한 파괴가 다른 유산균에비해 비교적적어 장 내 독소를없애는 능력이 매우 뛰어난 것으로 알려져 있다. 이 기술은 락토바실러스 플란타룸 유전체정보를 종합비교하는 방법이며, 종별 생태학적 특성을 한번에 비교하는 분석법으로는 세계최초다.

 

 

이를 ‘락토바실러스 플란타룸 아종 플란타룸(이하 플란타룸)’과 ‘락토바실러스 플란타룸 아종 아르젠토라텐시스(이하 아르젠토라텐시스)’에 적용했더니 각각 특이 DNA정보를 찾아 아종별 생태적 특성을 밝힐수 있었다. 시중에 유통중인 고춧가루 김치와 백김치를 4℃ 냉장고에 12주동안 저온발효한 결과, 두 김치 모두 플란타룸은 60만 마리/mL 내외로 발생했다.

 

 

아르젠토라텐시스는 4℃에서는 전혀 발생하지 않은 반면, 25℃에서는 개체수가 늘었다. 즉, 25℃에 5일 이상 보관한 김치를먹으면 이 유산균 섭취량을 늘리는 데 매우 효과적인것으로 나타났다. 이번 연구 결과는 다양한 락토바실러스 플란타룸 자원을 대량발굴해 원천기술과 산업재산권을 확보하는데 큰 도움이 될 전망이다.

 

 

우수 유산균 자원발굴은 물론, 유산균활용 기능성식품 제조기반 기술로 이용될것으로 기대된다. 이번 연구 결과는 4월 국제 과학저널 네이처의 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 게재돼 학술적으로도 인정받았다.

 

☐ 락토바실러스 플란타룸 아종별 발생 특성 최초 구명

 

□ 락토바실러스 플란타룸 (Lactobacillus plantarum)

ㅇ김치같은 발효식품과 사람, 동물의시료에서 정상적으로 분리되는 세균  ㅇ 사람 몸속에서 항균 물질을 생성해 포진바이러스를 억제하며, 다른 유산균에비해 산과 담즙에의한 파괴가 덜해 장내 독 제거 능력이 매우 우수하며, 김치 유래 ‘락토바실러스 플란타룸’은 아토피완화, 주름개선및 보습효과가 있는 유산균, 과민성대장증후군으로 뱃속가스제거에 긍정적 역할
 

□ 유전체정보 기반 정량분석 기술

ㅇ 분석대상 미생물의 유전체(게놈, Genome) 완전 해독 ㅇ 분석대상 미생물 유전체 정보와 유전적으로 유사한 다른종의 유전체 비교 ㅇ 유전체정보 비교로 대상종 수준이하의 특이 유전자정보 발굴및 선발 ㅇ 종 및 아종 특이 유전자수를 특정환경에 존재하는 총 DNA로부터 계산하여 정량분석.

 

 

 

 

□ 주요 연구 내용

ㅇ 시중에 유통되고있는 고춧가루가 들어있는 김치와 들어있지않은 김치를 4℃ 냉장고에 12주간 발효시켰을 때 ‘락토바실러스 플란타룸의 아종(亞種, subspecies) 별’ 개체수 변화

 

☞ 자료출처/ 농촌진흥청

 

 

□ 논문 게재

ㅇ 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 ‘락토바실러스 플란타룸의 아종별 발생과 천이에 관한 새로운 해석’이란 제목으로 논문게재