효소 활성화를 10배 가량 빠르게 만드는 미생물이 개발됐다. 된장·청국장 등 장류 식품 발효 세균으로 알려진 고초균을 개량했다.
한국식품연구원(원장 백형희)은 식품융합연구본부 전통식품연구단의 최재웅 박사팀이 적응진화(생존이나 증식 능력 향상하는 성질을 얻거나 개선하는 방향으로 이뤄지는 진화) 기술을 이용해 전통 장류에 든 고초균 효소 활성·발효 속도를 높이는데 성공했다고 16일 밝혔다.
고초균은 효소 활성과 향미 성분 생산능력이 큰 발효 세균이다. 우리나라 장류 문화에 매우 중요하다. 하지만 고초균으로 전통 장류, 양조 간장을 제조하려면 6개월 이상 발효 과정이 필요하다.
연구팀은 콩 내 단당류인 갈락토스를 빠르게 소모할 수 있는 고초균을 탐색했다. 10년 이상 장기 숙성한 장류에서 얻은 고초균(J46)에 유전자 변형이 아닌 적응진화 방식을 적용해 발효속도가 약 10배 빨라진 고초균(BSGA14)을 얻었다.
고초균이 이용하기 어려웠던 갈락토스를 이용하도록 스트레스를 줘 5000세대 동안 계대배양한 결과 갈락토스 고이용 변이 균주를 발생시켜 신종 고초균을 수득했다.
BSGA14는 기존 고초균인 J46대비 10배 가량 빨라진 발효속도 덕분에 효소(프로테아제, 갈락토시데이즈) 활성을 각각 19.2배, 15.6배 높였다.
역설계(핵심 돌연변이를 원래 미생물에 주입하는 기술) 방식으로 만든 또다른 고초균 BSGALE4도 BSGA14와 비슷한 효소 활성 증가를 나타냈다.
최재웅 박사는 “이번 연구 결과는 새로운 식품 고부가가치 산물을 얻을 수 있는 정밀발효 균주 개발 초석을 다졌다”며 “이로 인해 고초균을 이용한 전통장류나 양조간장의 제조 기간을 크게 단축할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
한편 이번 연구결과는 산업 미생물 분야 국제학술지 'AMB 익스프레스' 최신호에 실렸다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
