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유산균 bacteriocin과 그 이용(Bacteriocins Produced by Lactic Acid Bacteria and their Applications)

전문가 제언: □ Bacteriocin은 여러 종류의 미생물이 생산하는 천연항균성 단백질로 생산균과 유사한 균종에 대하여 살균 작용을 갖는다. 일반 항생물질과는 달리 자신의 유전자로부터 직접 생합성되기 때문에 유전자 조작이 가능하다. 따라서 bacteriocin의 생산조건을 최적화하여 생산량을 최대화하거나 유전자조작을 통하여 더 우수한 기능의 bacteriocin을 생합성 할 수 있다. 항생물질은 2차 대사산물로 사람에게 투여할 경우 부작용을 일으킬 수 있으나 bacteriocin은 인체에 섭취되면 소화기관에서 가수분해되어 잔류성이 없기 때문에 생물보존제(biopreservatives)나 생물조절제(bioregulator)로 이용할 수 있다.

□ 최근 국내에서 bacteriocin 생산균주의 탐색, 유산균 bacteriocin의 정제, 특성조사 등 많은 기초연구가 추진되었다. 김치류와 젓갈류를 비롯해서 전통 발효식품으로부터 다양한 bacteriocin 생산균주 (Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Streptococcus, Enterococcus, Pediococcus)를 분리하였으며, 이들 유산균으로부터 새로운 bacteriocin인 lacticin NK24, JW3, SA72, A164(Lactococcus lactis), leucocin LHJ2(Leuconostoc sp.) pediocin K1(Pediococcus sp. K1)을 탐색하였다. Bacteriocin의 효능으로는 항균 및 항암활성, 충치예방 및 여드름 또는 염증억제 등이, 응용연구로는 항균성 미강단백질 제조, bacteriocin 코팅필름 개발, 김치의 보존 연구가 수행되었다.

□ 지금까지 주로 연구되어온 bacteriocin은 nisin이며 미국에서는 1988년 이래 FDA에서 GRAS 식품첨가물로 인정하여 세계 50여개 국가에서 실제 식품에 사용하고 있으나 우리나라에서는 아직 nisin을 식품첨가물로 허용하지 않고 있다. 최근 일본이나 구미 각국에서는 bacteriocin의 산업화 연구가 활발히 이루어지고 있으며 식품보존제로서의 활용연구뿐만 아니고 항생물질 내성균의 억제, 충치예방, 항염증억제 등 의약분야의 연구에 박차를 가하고 있다.

□ Bacteriocin은 발효유제품, 장류, 김치류 등 전통발효식품, 두부, 과실 및 야채류, 어패류 등의 냉장냉동제품, 통조림제품의 저장성 향상, 산패 및 변질 방지에 응용할 수 있는 매우 유망한 물질이다. 국내에서는 이미 bacteriocin에 관한 많은 연구결과가 축적되어 있으며, 새로운 bacteriocin을 탐색할 수 있는 전통 발효식품 자원이 풍부할 뿐만 아니라 연구 인력도 충분히 확보되어 있다. 앞으로 새로운 bacteriocin을 집중적으로 탐색하여 새로운 항균성 천연보존제 또는 생물조절제로 개발하면 세계시장으로 진출할 가능성은 매우 높다.

저자: Koji FUJITA ; Takeshi ZENDO ; Jiro NAKAYAMA ; Kenji SONOMOTO
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