Weissella 속 균들이 생산하는 효소와 그 기능성에 대해 알아보았는데, 천연 시료들의 탐색을 통해서 다양한 생전환 능력을 지닌 Weissella이 여러 활용 용도로 사용이 가능할 것이라 기대된다. 생전환에 관련된 효소들과 해당 유전자들이 확보된다면 단백질 공학 및 대사공학의 첨단 기술을 사용해서 변이를 유도하고, 이 변이주들을 식품발효에 종균으로 사용하여 발효식품 제조로 활용될 것으로 보인다.
<h1>Weissella 속 균들이 생산하는 효소와 그 기능성</h1> <p>Weissella 속 균주들을 sucrose 함유 배지에서 배양할 경우 흔히 dextran같은 고분자 물질을 생성한다. Kim 등(2008)은 김치에서 분리한 W. hellenica 균주가 sucrose 함유 MRS 배지에서 분자량 203,000 의 매우 큰 glucan을 생성하며 최적 생성조건은 \( \mathrm{pH} 5 \)와 \( 20^{\circ} \mathrm{C} \)임을 확인하였다. 또 중합체 구조분석을 통해서 glucose 단위들이 \( \beta \)-1,3 결합으로 연결된 것으로 추정하였다. Weissella 속 균들 중에는 \( \alpha- \) galactosidase \( (\alpha-\mathrm{Gal}) \)나 \( \beta \)-glucosidase \( (\beta-\mathrm{Glu}) \) 같은 산업적 응용성을 지닌 효소들을 생산하는 균주들이 있다. \( \alpha \)-Gal는 대두에 많이 존재하는 소당류인 stachyose나 raffinose의 \( \alpha \)-1,6결합을 끊어준다. 이들 당은 두유를 섭취할 경우 흔히 일어나는 소화불량이나 복통의 원인이 되기에 이들을 끊어주는 \( \alpha \)-Gal 역가를 지닌 유산균은 두유발효에서 종균으로 바람직하다. 한편 \( \beta \)-Glu는 대두에 존재하는 이소플라본 배당체들(isoflavone glycosides)을 생리활성이 더 높은 비배당체들 (aglycones)로 전환시켜서 발효대두제품들의 기능성을 증진 시킨다. 비배당체들은 소화관에서 흡수율이 배당체들 보다 높아서 기능성 측면에서 배당체들 보다 우수하다고 알려져 있다.</p> <p>Chun 등(2008)은 인체에서 분리한, \( \beta \)-Glu 역가를 지닌 Weissella 균주들을 두유발효에 종균으로 사용하였다. 분리균 W. confusa 31을 접종한 두유의 경우 \( 37^{\circ} \mathrm{C} \)에서 발효시 9시간 이내에 이소플라본 배당체들인 daidzin과 genistin 함량은 급격히 감소하였고 대신 비배당체인 daidzein과 genistein 농도는 증가하였다. \( \beta \)-Glu 역가를 지닌 Weissella들은 대두 이소플라본뿐 아니라 다른 식품소재들의 기능성 개선에도 활용될 수 있다. Chi 등(2005)이 보고한 인삼 ginsenoside들의 생전환이 좋은 예로서 비록 Weissella는 아니지만, Lactobacillus 속 등의 식용미생물 추출물에 있는 효소역가를 이용해 다양한 인삼 사포닌 배당체들을 비배당체로 전환시켰다. 이처럼 Weissella들이 지닌 \( \beta \)-Glu 역가를 활용한다면 식품중 배당체들의 전환을 통해서 기능성이 개선된 화합물을 얻을 수 있다. 최근 Liang 등(2010)은 \( \beta \)-Glu 역가를 지닌 새로운 종인 Lactobacillus kimchicus 를 김치에서 분리하였다. Lactobacilli만 아니라 Weissella 속 중에도 \( \beta \)-Glu 역가를 가진 종이 많이 존재할 것으로 생각되며, 이를 김치 등의 종균으로 이용할 경우 유용할 것이다.</p> <p>발효식품을 포함한 천연 시료들의 탐색을 통해서 다양한 생전환 능력을 지닌 Weissella 들이 확보된다면 이들을 여러 용도로 활용하는 것이 가능할 것이다. 생전환에 관련된 효소들과 해당 유전자들이 확보된다면 단백질 공학 및 대사공학의 첨단 기술을 사용해서 변이를 유도하고 결과적으로 생전환 능력이 향상된 변이주들을 얻을 수 있을 것이다. 변이주들을 식품발효에 종균으로 사용한다면 고농도의 생리활성 물질들을 지닌 발효식품 제조도 가능할 것이다. Table 2에 위의 예들을 포함하여 몇가지 보고된 생전환 예를 정리하였다. 대부분은 두유발효중 이소플라본 배당체들의 비 배당체로의 전환에 관련된 보고들이다.</p>