L. acidophilus GK20과 L. paracasei GK74를 혼합하여 사용한 요구르트에 FOS를 첨가하면 proteolytic 및 \( \beta \)-galactosidase 활성이 증가하고, 생균수와 총산도가 높아진다. 이로 인해 pH는 낮아지며, 단백질 분해능과 \( \beta \)-galactosidase 활성이 증가하여 유당불내증 완화에 도움을 줄 수 있다. 또한 항균 효과와 항산화 활성도 확인되어, synbiotic 형태의 요구르트는 장내 환경 개선과 건강 기능 향상에 도움이 될 수 있다.
<h2>요구르트 발효 스타터가 생산한 효소활성에 대한 FOS의 영향</h2> <p>요구르트 제조에 이용된 L. acidophilus GK20과 L. para-casei GK74를 단독 혹은 혼합하여 사용했을 때 proteolytic 및 \( \beta \)-galactosidase 활성에 대한 FOS의 영향에 관한 결과는 Table 5와 같다. FOS를 첨가하지 않고 L. acidophilus GK20 단독으로 발효시킨 요구르트에 의한 proteolytic 활성 을 \( 340 \mathrm{~nm} \) 에서 흡광도를 측정한 결과 \( 0.74 \pm 0.02 \) 으로 나타났는데 이는 L. paracasei GK74 단독일 때보다 유의하게 높은 수준이었으나 \( (\mathrm{p}<0.05)\) , FOS 첨가량이 증가함에 따라 proteolytic 활성의 유의한 증가는 나타나지 않았다. 하지만 L. acidophilus GK20과 L. paracasei GK74의 혼합에 의한 proteolytic 활성은 FOS를 첨가하지 않았을 때에는 \( 0.89 \) \( \pm 0.05 \) 이었지만, FOS를 \( 1.0 \% \) 첨가하였을 때에는 \( 1.06 \pm 0.06 \)으로 유의하게 증가되었고 \( (\mathrm{p}<0.05) \), 저장 7 일 후의 활성은 모든 실험구에서 발효직후와 큰 변화없이 유지되었다.</p> <p>한편, L. acidophilus GK20 단독으로 발효시킨 요구르트의 제조직후 \( \beta \)-galactosidase 활성은 \( 3.82 \pm 0.47 \mathrm{unit} \) 으로 나타났으나, FOS의 첨가는 이들 활성에 유의할 만한 영향을 주진 않았다. L. paracasei GK74 단독으로 발효시켰을 때는 L. acidophilus GK20 단독일 때보다 유의하게 높은 \( 10.45 \) \( \pm 0.28 \) unit를 보였으며, FOS \( 0.5 \% \) 이상 첨가했을 때에는 이보다 더 높은 활성을 나타내었다. 또한 L. acidophilus GK20 과 L. paracasei GK74 혼합 스타터로 발효 시 \( \beta \)-galactosidase 활성은 단독일 때보다 유의하게 높은 활성을 보였고, FOS 무첨가구보다 \( 1.0 \% \) 을 첨가했을 때 유의하게 높은 활성을 나타내었고 \( (\mathrm{p}<0.05) \), proteolytic 효소와 마찬가지로 \( \beta- \) galactosidase의 활성도 \( 4^{\circ} \mathrm{C} \) 에서 7 일간 저장하는 동안 비슷한 수준을 유지하였다. 따라서 단독 배양보다 혼합 배양한 경우와 FOS를 첨가하여 발효하는 동안 생균수가 증가됨으로써 효소활성이 높아지고 \( 4^{\circ} \mathrm{C} \) 에 저장하는 동안에도 스타터의 생균수는 거의 일정하게 유지되므로 효소활성도 크게 변화하지 않았다.</p> <p>Inulin에 의해서 L. acidophilus L10과 L. casei L26의 단백질 분해 활성이 증가되었고, Rodrigues 등에 의하면 치즈 제조에 이용된 B. lactis B94, L. casei-01 및 L. acidophilus La-5는 균종에 따라 단백질 분해능에 유의한 차이가 있었고, FOS와 inulin을 1: 1로 혼합한 synbiotic 요구르트는 유의하게 높은 단백질 분해 활성을 나타내었다고 보고 하였다. Ong 등은 cheddar cheese의 casein 가수분해능이 다른 균주에 비해 L. casei와 L. paracase가 월등히 높았으며, 그 결과 유리아미노산의 함량도 증가되었다고 보고한 바 있다. Donker 등은 일반적인 요구르트 제조에 이용되는 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus Lb1466과 S. thermophilus St1342 균주 보다는 probiotic 균주인 L. acido-philus LAFTI L10, B. lactis LAFTI B94 및 L. paracasei LAFTI L26의 단백질 분해 활성이 유의하게 높았고 분해 효소의 활성은 배양 후 최종 pH에 따라 다르다고 하였다. 또한 probiotics 균주는 proteinase나 peptidase와 같은 단백질 분해 효소에 의해 우유 단백질을 분해시켜 아미노산이나 질소원을 생성시킴으로써 L. delbrueckii ssp. bulgaricus Lb1446의 성장을 촉진시키고 그 결과 요구르트의 pH를 낮 춰주며 유기산 생성을 향상시켰다고 보고하였다. 또한 Vasiljevic와 Jelen에 따르면, L. delbrueckii subsp. bulgaricus ATCC 11842는 MRS broth 상에서 성장속도와 생균수가 더 높았으나, \( \beta \)-galactosidase 활성은 skim milk 내 에서 더 높게 나타나 효소활성과 균성장 속도와의 상관관계는 비교적 낮았다고 하였으며, \( \beta \)-galactosidase 활성은 \( 5.491 \) \( \pm 0.116 \) unit로 본 연구의 L. paracasei GK74 보다는 낮았고, L. acidophilus GK20 보다는 높은 값을 나타내었다.</p> <p>이상의 결과를 보면, 갓김치에서 분리된 L. acidophilus GK20과 L. paracasei GK74를 이용하여 요구르트를 제조했을 때 단독보다는 혼합 배양하고 FOS를 첨가했을 때 생균수와 총산도는 더 높았고 pH는 유의하게 더 낮게 나타났다. 또한 혼합 배양시 위산과 담즙산에 대한 저항성도 비교적 높았으며 장관 상피세포에 부착하여 장관 내에서 증식할 수 있을 것으로 보여 probiotic 균주로서의 기본 조건을 충족시켰다. 게다가 L. acidophilus GK20과 L. paracasei GK74 및 FOS의 혼합에 의해 단백질 분해능이 증가되었고, \( \beta \) -galactosidase의 활성이 증가되어 유당불내증의 증상 완화에도 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 또한 E. coli ATCC 11229 와 S. enteritidis ATCC 13076에 대한 항균효과도 나타내었고, DPPH radical 소거능 및 환원력에 의한 항산화 활성이 확인되었으므로 probiotic와 prebiotic을 혼합한 synbiotic 형태의 요구르트는 장내 환경 개선과 건강 기능 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.</p>