Kang과 Kim은 김치로부터 분리한 Leuconostoc 균주에 돌연변이를 유발하여 내산성 변이주를 선발하고, 이를 이용하여 김치를 제조하며 그 특성 변화를 분석하였다. 또한, Kim은 Saccharomyces 속 효모를 이용하여 김치의 가식기간을 연장하고 향기 성분을 증가시키는 데 효과적이라고 하였으며, 이와 내산성 Leuconostoc 변이주를 함께 사용할 경우 더 큰 효과를 얻을 수 있다고 보고하였다. 현재까지의 김치 발효와 관련된 종균 연구는 김치 적숙기, 산패균 억제, bacteriocin 생산 등 다양한 측면에서 진행되었으며, 그 목표를 상당 부분 달성한 것으로 알려져 있다.
<p>이러한 미생물군집분석 결과를 토대로 Kang 등과 Kim 등은 김치로부터 Leuconostoc 속 균주들을 분리한 다음, 돌연변이를 유발시켜 내산성 변이주를 선발하고, 이들을 종균으로 김치를 제조하여 특성 변화를 검토하였다. 종균의 생장에 의해 유기산의 생성과 Lactobacillus 속의 생장이 지연되어 가식기간이 연장되고 관능이 좋아지는 것으로 보고하였다. 또한 발효 후기에 증가하는 유기산의 생성을 제어하려는 시도는 내산성 효모의 사용으로 발전하였다. Kim 등은 탄소원으로 유산(lactic acid)과 초산(acetic acid)을 이용하는 Saccharomyces 속 효모를 분리하여 종균으로 첨가한 결과, 효모가 유기산의 생성을 감소시켜 김치의 가식기간을 연장하고 향기성분의 생성을 증가시키는 것으로 보고하였다. 또한 내산성 Leuconostoc 변이주를 효모와 함께 종균으로 첨가하는 경우, 그 효과가 커진다고 보고하였다.</p> <p>단백질성 항균물질인 bacteriocin 생성 유산균을 이용한 Lb. plantarum의 생육저해를 통하여 김치의 가식기간을 연장하려는 시도들이 진행되었다. 김치로부터 분리한 bacteriocin 생성 Enterococcus 속 균주를 종균으로 적용한 결과, 가식기간 연장에 유효한 것으로 보고되었다. 그러나 Enterococcus 속은 김치발효에서 차지하는 비중이 높지 않으며, 항생물질 내성에 의한 균주의 안전성이 거론되고 있어 김치발효를 위한 종균으로는 적합하지 않은 것으로 사료된다. 또한 Lb. plantarum의 생육을 억제하는 bacteriocin 생성 Leuconostoc 속 균주가 분리되어 bacteriocin의 특성이 규명되었고, 분리된 균주 중 Lc. citreum GJ7 균주를 김치제조에 적용한 결과, 우수한 관능적 특성과 가식기간 연장, 종균의 발효기간 중 지속적인 우점을 보고하였다.</p> <p>김치의 건강기능성 향상을 목표로 bifidobacteria를 김치제조에 사용하였으나, bifidobacteria의 첨가가 관능적으로 우수하다는 유의성 있는 결과가 도출되지 못하였고, 첨가한 균주가 발효의 진행에 따라 감소한다는 문제점이 제기되었다. Choi 등은 대장균 생육억제 및 가식기간 연장을 위하여 유산을 김치의 절임단계에 소금과 함께 사용하였고, 호염성 Lactobacillus sp.를 김치에 첨가하였으나, 제조법이 김치의 규격과 맞지 않으며 관능성이 고려되지 않아 상업적 적용 가능성은 낮은 것으로 생각된다.</p> <p>현재까지 보고된 김치발효 관련 종균 연구는 1) 김치 적숙기의 우점종을 종균으로 적용한 연구, 2) 내산성 균주를 이용하여 산패균의 생장을 제어하려는 연구, 3) bacteriocin 생산 균주를 이용하여 발효 후기 우점균의 생육을 제어하려는 연구 ,4) 그 외 건강기능성 부여, 관능성 향상, 식품위해 균의 억제능력을 보유한 종균을 적용한 연구 등으로 요약할 수 있으며, 각 연구들은 제시한 목표를 어느 정도 달성한 것으로 사료된다.</p> <p>한편, 16S rRNA 유전자(16S rDNA) 염기서열을 이용한 계통발생학적 분류가 확대됨에 따라 유산균 분류에 변화가 발생하였고, 국내에서 진행된 김치발효 관련 유산균 연구에도 2000년을 기점으로 본격적으로 반영되기 시작했다. 특히 Collins 등이 Lactobacillus 속 일부와 Lc. paramesen-teroides 를 Weissella 속으로 재분류한 연구결과가 김치발효 미생물 연구에 반영되어 Leuconostoc 속뿐만 아니라 Weissella 속이 김치발효 초기와 적숙기에 우점을 차지하고 있으며 적숙기 이후에는 Lb. sake가 우점한다는 연구결과가 보고되었다.</p> <p>이러한 김치발효 관련 미생물군집의 천이 및 우점종에 대한 패러다임의 변화에도 불구하고, 여전히 Lb. plantarum을 생육제어의 대상으로 규정하고 있으며, 새롭게 도출된 김치 발효 관련 미생물 연구결과를 반영하지 못하고 있다. 새로운 결과가 종균 연구에 적용된 예로는 Choi 등이 김치발효 초기의 미생물군집분석을 통하여 Lc. citreum의 우점을 확인하고 내산성 Lc. citreum 균주를 분리하여 김치 발효의 종균으로 사용한 정도에 불과하고, 발효 후기에 생장하는 대표적 유산균 Lb. sakei의 생육을 저해하여 가식기간을 연장하려는 연구는 시도된 바 없다.</p> <p>본 연구자들은 계통발생학적 분류체계와 분자생물학적 방법론의 도입으로 변화된 김치발효 관련 연구결과들을 반영하여, 발효 후기의 우점종으로 알려진 Lb. sakei의 생육을 저해하는 Leuconostoc 및 Weissella 속 균주의 선발을 시도하 여 Lb. sakei 생육저해 균주의 존재를 확인하였다.</p>