Saccharomyces속의 효모는 알코올 발효균주로 활용되며, 풍부한 단백질과 비타민을 함유하고 있다. 세포막 투과 특성 때문에 저분자 물질로의 전환을 필요로 하는데, 현재까지는 전통주 발효에 이를 융합한 효모융합체를 개발한 경우가 없다. 이에 따라, 본 연구에서는 알코올 발효능과 전분분해능이 뛰어난 효모를 원형질체 융합방법으로 통합하여 새로운 효모 융합체를 개발하고자 한다. 이 융합체는 누룩대체 효과의 가능성을 포함한 다양한 특성 변화를 검토할 예정이다.
<h1>서 론</h1> <p>Saccharomyces 속에 속하는 효모들은 매우 유용한 알코올 발효균주로 이용되어 왔으며, 단백질과 비타민을 풍부하게 함유하고 있기 때문에 야용, 식용 및 사료용으로 널리 사용되고 있다. 효모는 세포막을 투과하여 세포 안으로 흡수된 영양성분을 이용하는 단세포생물로서 효모의 세포막은 전분이나 단백질과 같은 고분자물질은 투과시키지 못하기 때문에 포도당과 같은 단당류나 아미노산, 암모니아와 같은 저분자 물질로의 전환을 필요로 한다.</p> <p>전분질인 곡류를 기질로 이용하는 전통주 발효공정에서는 누룩을 첨가하는 당화공정이 반드시 필요하다. 그러나 누룩의 생산 설비와 비용문제, 그리고 누룩취로 인하여 제품의 기호성이 낮아지는 단점이 있다.</p> <p>원형질체 융합방법은 산업적으로 유용한 실용균주의 육종이 가능하고 생물학 및 분자생물학 분야에 중요한 연구방법으로 유전자 재조합 방법보다 훨씬 빠르고 많은 유전자를 도입할 수 있기 때문에, 알코올 발효와 같이 많은 유전자가 관여하는 대사계의 개량에 유리한 방법이다. 또한 원형질체융합으로 육종한 균주는 genetically modified organism(GMO)의 법적규제를 받지 않고 사용이 가능하므로 실용효모의 육종에 적합하다고 보고된 바 있다.</p> <p>지금까지 전통발효주에 관한 연구로는 미생물 및 효소, 성분변화, 약재를 첨가한 발효주의 품질평가, 누룩에 의한 전통주의 품질과 성분변화, 전통주의 기능성 등이 보고되었고 이는 전통 발효주의 과학화에 기여해 왔다. 그러나, 현재까지 전통주 발효에 원형질체 융합방법을 이용하여 전분분해활성과 알코올 발효능을 동시에 보유하는 효모융합체를 개발하고 이를 응용한 산업화는 아직 되어있지 않다. 따라서, 본 연구에서는 알코올 발효능이 우수한 효모와 전분분해능이 우수한 효모를 원형질체 융합방법을 이용하여 새로운 효모 융합체를 개발하고 그 중에서 두 가지 특성이 모두 우수한 융합체를 선발하여 관능적인 특성 변화 및 누룩대체 효과 가능성 등을 검토하고자 한다.</p> <h1>재료 및 방법</h1> <h2>사용균주</h2> <p>본 실험에 사용된 전분분해능이 우수한 Saccharomyces diastaticus KCTC 1804 균주는 한국유전자은행에서 분양받았고, 알코올 발효능이 우수한 Saccharomyces cerevisiae KOY-1 균주는 (주)국순당에서 분양받아 사용하였다.</p> <h2>사용배지 및 균주배양</h2> <p>효모의 성장배지로 사용한 YPD 배지는 \( 1 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \) yeast extract, \( 2 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \) peptone, \( 2 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \) dextrose로 제조하였다. 전분분해능 측정을 위한 YPS 배지는 YPD 배지에서 dextrose를 제거하고 \( 2 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \) soluble starch를 첨가하여 제조하였다. 알코올 발효능 측정을 위한 YPD24 배지는 dextrose 함량을 \( 24 \%( \mathrm { w } / \mathrm { v } ) \)로 제조하였다.</p>