메주 흰곰팡이를 찿습니다
곰팡이 이야기 26
메주 흰곰팡이를 찾습니다.
- 이름: 흰아스페 곰팡이 (Aspergillus candidus)
- 외모: 메주와 누룩에서 흰알갱이 모양으로 자람
- 특징: 단백질분해효소(프로테아제) 생산 우수. 항산화, 항암, 항세균 작용 물질 생산
- 찾는 이유: 장류 제조 특성을 평가한 후에 산업체의 장류 생산에 종균으로 사용하고자 함
메주 표면의 흰아스페 곰팡이 (흰색 알갱이로 소복하게 자란다)전통(傳統)장류와 양산(量産)장류(용어 정의 참조)는 많은 차이점이 있습니다. 특히 된장의 경우에는 아직 양산된장이 전통된장의 깊은 맛을 따라가지 못하는 것에 일반적으로 동의합니다. 따라서 간장과 고추장은 양산된장이 시장의 80% 이상(?)을 차지하는 반면, 된장은 아직도 양산된장이 50%를 차지하지 못하는 것으로 압니다. 즉 간장과 고추장은 슈퍼에서 사먹더라도 된장은 아직 시골집에서 가져다 먹는 경우가 많다는 이야기죠.
그러나 전통된장(장류) 역시 단점을 가지고 있습니다. 먼저 재현성, 올해 장을 만들던 그 미생물이 내년에 다시 올지 장담할 수가 없습니다. 이어서 안전성, 장을 만드는 곰팡이 중에서 극소수이지만 곰팡이독소를 생성할 수도 있습니다.
위의 문제점을 해결하기 위한 방법 중의 하나는 검증된 미생물을 종균(용어정의 참고)으로 사용하는 것입니다. 즉 전통장에서 분리하여 안전성이 검증된 미생물을 장류 생산에 활용하여 전통장 맛에 가깝고 안전한 장을 대량생산하자는 것입니다. 메주 토종곰팡이를 활용한 양산장류 생산 프로젝트(과제)라고 하면 될까요.
저도 이 프로젝트에 관여합니다. 먼저 전통메주에서 흔하게 발견되는 곰팡이, 단백질분해효소를 많이 생산하는 곰팡이, 감칠맛을 내는 아미노산인 글루탐산을 많이 생산하는 곰팡이를 다수 선발하였습니다. 이들로 메주를 만들고 이어 속성 장을 만들었습니다.
메주발효* 시에 곰팡이가 생성한 단백질분해효소(프로테아제 등 7종)와 탄수화물분해효소(아밀라아제) 생성량을 측정하였습니다. 장(醬)을 만든 후에는(숙성발효* 후에는) 생성된 각 아미노산 함량, 총유리아미노산 함량, 총질소함량을 측정하였습니다. 아미노산 중에서는 감칠맛을 내는 글루탐산, 아스파탐산, 류신 등에 주목하였습니다. 생산 효소, 생산 아미노산을 바탕으로 종균 후보 종(種, species)를 선발하고는 이 후보 종에 대하여는 좀 더 세밀하게 조사하고자 합니다.
오늘 찾고자 하는 곰팡이는 위에서 선발된 후보 중의 한 종(種)입니다. Aspergillus candidus (흰아스페 곰팡이)라고 하는데 단백질분해효소인 프로테아제 생성량이 실험에 사용한 종 중에서 최고로 높았습니다. 현재 시판하고 있는 황국균보다도 1.26배나 높았습니다.
이 곰팡이는 메주 발효 후기에 나타납니다. 건조한 환경에서도 잘 자라기 때문에 메주 표면에서도 자라는데, 주로 메주 표면에 원형으로 흰색으로 소복하게 자랍니다. 같은 흰색을 뛰는 유사한 곰팡이로 분곰팡이(Scopulariopsis)가 있는데 분곰팡이가 넓게 퍼져서 자라고 알갱이 모양을 나타내지 않기에 서로 구분이 됩니다.
메주 표면에 핀 분곰팡이(Scopulariopsis)흰아스페 곰팡이를 찾고자 하는 이유는 제가 이때까지 이 종을 3균주 만을 확보하였습니다. 더 많은 수의 흰아스페 곰팡이를 모아서 분석하여 장류제조에 더 우수한 곰팡이를 찾고자 함입니다.
이 곰팡이에 대한 프로필입니다. 아래 곰팡이를 보신 분은 이 글에 댓글 또는 010 9992 2915로 연락바랍니다.
Aspergillus candidus Link 1809
□ 분류
○ 국명: 흰아스페 곰팡이
- 흰은 종명 candidus에서 아스페는 속명 아스페길루스에서 유래. 종명 candidus는 흰색을 의미하는 라틴어 중성명사인 candidum의 남성형용사.
○ 소속: Aspergillus section Candidi
- 섹션 Candidi에는 현재 7개의 종이 있다(Hubka 등, 2018). 하지만 이들 7개 종은 정확한 구분없이 Asp. candidus로 취급되다가 Varga 등(2007), Hubka 등(2018)에 의하여 명확하게 구분되었다. 즉 2007년 이전의 Asp. candidu에 대한 설명은 이들 7종 모두를 포함한 것이라고 할 수 있다.
○ 다른종과 차별성: 같은 섹션에 속하는 Aspergillus tritici는 37도씨에서 자라나 A. candidus는 37도씨에서 자라지 않는다.
□ 주요 분리 및 생장 환경
○ 주요 분리원: 토양(작물재배지), 저장 곡물(종자, 밀가루 등 가루), 건조 과일, 실내 공기
* 국내에서는 저장쌀, 누룩, 메주에서 분리가 보고됨
○ 생장 환경
- 온도: 최저온도(11-13), 생육적온(25-28), 최고온도(36)
- 수분: 호건성, 15% 수분량에서도 자람 (최저 수분활성도 조사 후 추가 예정)
- 산소량: 낮은 산소량에도 자람. 적정산소량(0.016 atm)
□ 산업적 중요성
○ 식품제조 과정(보완 필요)
○ 효소(세포외 분비) (보완 필요)
- 지방분해효소
- 단백질분해효소
○ 생물작용물질 생산
- 항산화작용물질 : chlorfalvonins, terphenyllin, candidusins.
* 멜라닌을 생성하지 못하기 때문에 빛으로부터 포자를 보호하기 위하여 생산.
- 세포독성물질 :
- 항암물질 : 3-hydroxyterphenyllin
- 항세균물질 : barceloneic acid C,
- 항바이러스 물질 : aspergilazine A
□ 인체병원성
○ 다양한 인체 발병이 보고되었으나 Asp. candidus는 37도씨에서 생장하지 못하기 때문에 대부분 유사 종에 의한 것으로 여겨진다. 추가 재분석이 필요하다.
○ 기존 보고 인체병
- 감염질병: aspergillosis(아스페 곰팡이병), otomycosis(귀곰팡이병), onychomycosis (손발톱곰팡이병) * 유사 곰팡이에 의한 발병으로 여겨짐
- 과민반응(hypersensitivity disease): 알레르기, 천식 등
□ 한국 연구 논문 [국가디지털과학도서관(NDSL) 검색 결과]
○ 국내논문 총 17편
- 미곡저장 등 벼 관련(11), 누룩(1), 메주(1), 사료(1), 기타(3)
○ 학위논문 5편
- 옥수수 사료(2), 메주(1), 저장미(1), 기타(1)
용어정의
- 양산(量産)장류 : 산업체에서 대량생산되는 장류. 가정 또는 소규모 장류업체에서 만드는 장류와 대비된다.
- 종균(種菌) : 씨앗으로 사용하는 미생물. 장류와 주류 생산의 경우에는 메주와 누룩의 제조 시에 특정한 미생물을 넣어서 발효를 시키는 경우가 있는데 이때에 넣어 주는 균을 종균이라고 한다. 종균은 메주와 누룩에 자연적으로 발생하는 균에 대비되는 개념이다.
- 메주 발효 : 콩을 삶은 후부터 소금물에 침지하기 전까지의 발효. 덩이메주의 경우에는 일반적으로 콩을 삶고, 찧고, 성형하고, 1차발효(건조), 2차발효(띄움), 건조의 과정을 거친다.
- 숙성 발효 : 메주발효 이후의 먹기 전까지의 발효로 소금물 침지, 장가르기, 된장・간장 숙성의 과정을 거친다.
참고문헌
Hubka et al. 2018. Plolyphasic data support the splitting of Aspergillus candidus into two species; proposal of Aspergillus dobrogensis sp. nov. IJSEM 68: 995-1011.
Varga et al. 2007. Polyphasic taxonomy of Aspergillus section Candidi based on molecular, morphological and physiological data. Studies in Mycology. 59: 75-88.
Yen et al. 2003. Antioxidant activity and active compounds of rice koji fermented with Aspergillus candidus. Food chemistry 83: 49-54.
민태익 등. 1982. 저장미곡 중의 균류에 관한 연구 (Studies on the fungi in stroed rice). Kor. J. Appl. Microbiol. Bioen. 10: 191-196.
박정웅 등. 1995. 한국전통누룩에 존재하는 사상균의 분리 동정 및 Amylolytic 효소 활성. Kor. J. Appl. Microbiol. Bioen. 23: 737-746.
오지연. 2008. 저장미에 발생하는 미생물의 밀도와 Aspergillus flavus의 aflatoxin 생산에 관한 연구. 고려대학교 대학원 석사 논문.
정유정. 2013. 재래식 메주로부터 분리된 곰팡이의 동정 및 Aflatoxin 생성능 탐색연구. 공주대학교 대학원 박사 논문.
