곰팡이 균주 중에서 R. oryzae MBF345가 \( 36,724.9 \pm 10.2 \) units/mg protein으로 가장 우수한 \( \alpha \)-amylase 효소 활성을 나타냈으며, MBF333 균주는 \(32,090.8 \pm 527.7 \) \( \mathrm{units} \) /\( \mathrm{mg} \) protein으로 두번째로 높은 \( \alpha \)-amylase 효소 활성을 나타냈다. 선발한 44점의 곰팡이 균주의 glucoamylase 활성을 측정 하였는데 MBF345 균주의 활성이 가장 우수하였고, MBF191, MBF222, MBF257, MBF348, MBF351, MBF354 MBF366 및 MBF372 등의 낮은 glucoamylase 효소 활성을 나타낸 균주들은 대부분 A. oryzae 균주였다. A. oryzae KACC44246 균주는 대조구로 사용했는데 glucoamylase 효소 활성의 경우 비슷한 수준으로 나타났다.
<h2>곰팡이 균주의 전분 분해 효소 활성</h2> <p>본 연구에서 직접 제조한 누룩으로부터 분리된 A. oryzae와 R. oryzase 균주의 \( \alpha \)-amylase와 glucoamylase 효소 활성을 조사하기 위하여 \( 2 \% \)의 가용성 전분을 탄소원으로 함유한 PDB 배지를 사용하여 \( 25^{\circ} \mathrm{C} \)에서 24시간 배양한 후 상등액을 회수하여 효소 활성을 측정하였다. 곰팡이 균주 중에서 R. oryzae MBF345가 \( 36,724.9 \pm 10.2 \) units/mg protein으로 가장 우수한 \( \alpha \)-amylase 효소 활성을 나타냈으며, MBF333 균주는 \(32,090.8 \pm 527.7 \) \( \mathrm{units} \) /\( \mathrm{mg} \) protein으로 두번째로 높은 \( \alpha \)-amylase 효소 활성을 나타냈다. 대조구 균주로 사용한 R. oryzae ATCC10260 균주와 A. oryzae KACC44246 균주는 각각 \( 21,191.0 \pm 621.5 \) units \( / \mathrm{mg} \) protein과 \( 13,832.5 \pm 1,627.4 \) \( \mathrm{units} \) /\( \mathrm{mg} \) protein의 \( \alpha \)-amylase 효소 활성을 나타냈다. R. oryzae MBF345 균주가 대조구와 비교하여 1.7배 높은 효소 활성을 나타냈으며, 상대적으로 낮은 효소 활성을 나타낸 MBF190, MBF191, MBF257 및 MBF363 균주들은 A. oryzae로 확인되었다.</p> <p>선발한 44 점의 곰팡이 균주의 glucoamylase 활성을 측정 하였는데 MBF345 균주의 활성이 \(4,911.8 \pm 48.1\mathrm{SP} \)로 가장 우수하였고, MBF324 \( (4,595.4 \pm 33.3 \mathrm{SP}) \), MBF375 \( (4,556.7 \pm 33.8 \mathrm{SP}) \) 균주의 순서로 나타났다. A. oryzae 균주로 동정된 MBF222 \( (59.7 \pm 0.9 \mathrm{SP}) \) 및 MBF257 \( (152.9 \pm 0.8 \mathrm{SP}) \) 균주는 상대적으로 낮은 glucoamylase 효소 활성을 나타냈다. 대조구로 사용한 R. oryzae ATCC10260 균주와 A. oryzae KACC44246 균주는 각각 \( 3,510.7 \pm 150.9 \) \( \mathrm{SP} \)와 \( 322.9 \pm 18.0 \) (\( \mathrm{SP} \))로 나타났다. MBF191, MBF222, MBF257, MBF348, MBF351, MBF354 MBF366 및 MBF372 등의 낮은 glucoamylase 효소 활성을 나타낸 균주들은 대부분 A. oryzae 균주였으며, 대조구로 사용한 A. oryzae KACC44246 균주도 비슷한 수준의 glucoamylase 효소 활성을 나타냈다.</p> <p>전분분해 활성과 밀접한 연관을 갖는 \( \alpha \)-amylase와 glucoamylase의 활성이 우수한 것으로 나타난 R. oryzae MBF345 균주를 최종 선발하였다. R. oryzae MBF345 균주는 R. oryzae G-195 균주의 ITS 부위(GenBank Accession No. KP172533)와 \( 96.5 \% \)의 상동성을 나타냈으며, 대한민국 미생물자원센터(KCTC)에 R. oryzae KCTC46312 균주로 등록하였다.</p> <p>R. oryzae 는 서양에서는 접합균증(zygomycosis)을 일으키는 병원성 곰팡이로 알려지고 다루어지는 반면 우리나라를 비롯한 동양에서는 발효식품의 제조에 사용되는 산업적으로 중요한 곰팡이 균주이다. 증자하지 않은 생전분을 분해하는 효소를 분비하는 R. oryzae 균주는 특히 누룩 제조 초기에 성장이 우수한 것으로 보고되고 있으며, Shon 등은 Rhizopus 균주를 이용하여 증자하지 않은 생쌀에 접종하면 알코올 함량이 더 높으며 유기산 생성이 빨라진다고 보고하였다. 국내 일부 주류업체에서는 생쌀발효법을 사용하는 주류 제조가 증자 및 냉각에 필요한 에너지가 절감되는 친환경적인 특성과, 제조된 주류의 우수한 영양성분과 숙취 감소의 장점을 가지고 있다는 점을 강조하고 있다. 원료를 찌지 않는 무증자 발효 시 생전분 분해능이 강한 특성을 고려되어 주요 균주로 사용되고 있기도 하다. Choi 등은 R. oryzae N174 균주를 사용하여 5-15\(\%\)의 밀기울 배지를 사용하여 액체종국 제조 조건을 최적화한 바 있으며, Seo 등은 R. oryzae CCS01 균주가 쌀-밀 막걸리 제조 시에 \( 12.0 \% \)의 알코올을 생산한다고 보고하였다.</p> <p>R. oryzae 균주는 A. oryzae 균주와 달리 생전분을 분해하는 활성이 매우 우수하며 우리나라 전통 발효제인 누룩에서 발견되는 산업적으로 이용 가능성이 매우 유망한 균주로서, 향후 유전체, 전사체 및 대사체 차원의 연구가 필요할 것으로 판단된다.</p>