유산균이 생산하는 bacteriocin은 단백질 분해효소에 의해 분해되고 인체에 무해하므로 천연 식품보존제로 활용되고 있다. 김치는 유통과정에서 발효가 진행되는 특성이 있기에 품질 표준화와 가식 기간 연장이 가장 큰 문제로 대두되고 있다. 따라서 방사선 조사, 열처리, 고압처리와 같은 물리적 방법과 천연 추출물, 식품보존제, 유기산 등의 첨가물을 통해 김치발효 제어가 시도되고 있다. 또한, 최근에는 Leuconostoc citreum GJ7 을 첨가하여 제조한 김치의 가식 기간 연장과 발효기간 중 지속적 우점을 분석한 연구가 보고되었다.
<p>유산균이 생산하는 bacteriocin은 분자량 \( 2.5-40 \mathrm{kDa} \) 의 비교적 작은 항균성 단백질로 근연관계에 있는 Gram 양성 세균에 대해 선택적으로 생육저해작용을 하고, pepsin, chymotrypsin, trypsin 등의 단백질 분해효소에 의해서 분해되어 인체에 무해하기 때문에 화학적 첨가물을 지양하는 소비자의 요구를 만족시킬 수 있는 천연 식품보존제로 인식되고 있다. 1953년 Escherichia coli로부터 미생물의 생육을 억제하는 단백질을 분리하여 colicin이라 명명한 이후 다양한 미생물 유래의 bacteriocin이 보고되고 있으며 Lactococcus lactis가 생산하는 nisin은 여러 나라에서 식품보존제로 상용화 되었다.</p> <p>다양한 유산균이 김치발효에 관여하는 것으로 보고됨에 따라 김치는 국내 연구자들에게 새로운 기능성을 보유한 식품용 미생물의 탐색원이 되어왔으며, 새로운 식품보존제 발굴을 목표로 한 다수의 bacteriocin 연구가 진행되었다. \( E \). coli 생육저해능을 보유한 bacteriocin 생성 Lactobacillus brevis가 분리되었고[5], Leuconostoc, Pediococcus, Lactococcus 및 Lactobacillus 속 유산균들로부터 Listeria monocytogenes의 생육을 저해하는 bacteriocin의 존재가 확인되었으며, Enterococcus faecalis, Clostridium perfringens, Helicobacter pylori 등의 위해세균 생육을 저해하는 bacteriocin 생성 김치 유래 유산균이 보고되었다.</p> <p>김치는 살균공정 없이 유통되기 때문에 유통과정에서도 발효가 진행되는 특성을 가지고 있어 일정한 품질의 제품 유통이 어렵다. 따라서 품질 표준화와 함께 가식기간 연장은 상업김치의 상품성 및 유통기한과 연관된 가장 큰 문제점으로 대두되었고[15], 상업적 김치 생산이 본격화되면서 김치 발효에 관여하는 미생물을 효과적으로 제어하여 풍미를 향상시키고 가식기간을 연장시키려는 연구가 진행되고 있다. 방사선 조사, 열처리, 고압처리와 같은 물리적 방법이 적용되었고, 자몽종자 추출물과 같은 천연 추출물과 식품보존제, 유기산 등의 첨가가 시도되었으며, 종균을 이용한 김치발효 제어에 대한 연구도 다수 진행되었다.</p> <p>가식기간 연장을 위해 bacteriocin 생성균을 적용한 초기의 연구에서는 다른 유산균주에 대해 항균활성을 보유하고 있고, 산생성이 낮은 bacteriocin 생성 유산균주를 선발하여 종균으로 적용하였다. 그러나 김치발효에 따른 유산균 천이에 대한 결과가 보고됨에 따라 발효 후기에 우점하여 김치 산패의 원인균으로 인식되었던 Lactobacillus plantarum의 생육저해를 위한 bacteriocin 생산균주의 선발이 진행되었고, Lb. plantarum 생육저해활성을 보유한 bacteriocin 생성 Enterococcus 속 균주가 분리되어 가식기간 연장에 유효한 것으로 보고되었다. 그러나 Enterococcus 속 유산균은 김치발효의 우점종으로 인식되지 않으며, 항생 물질 내성에 의한 균주의 안전성이 논란이 되고 있어 김치발효를 위한 종균으로는 적합하지 않은 것으로 사료된다. 최근에는 Lb. plantarum의 생육을 억제하는 bacteriocin 생성 Leuconostoc 속 균주를 김치로부터 분리하여 bacteriocin 의 특성을 규명한 다음, 우수균주 Leuconostoc citreum GJ7 을 첨가하여 제조한 김치의 관능적 특성, 가식기간 연장, 첨가한 종균의 발효기간 중 지속적인 우점을 검토한 체계적인 연구결과가 보고되었다.</p>