량식 간장의 발효 초기 단계에서의 미생물 다양성 및 천이에 관한 연구 (Diversity and Succession of the Bacterial Community during the Initial Fermentation Period in Modernized Soy Sauce (Ganjang))

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 33권 / 6호 / 481 ~ 489페이지
· 저자명 : 정호진, 하광수, 이정미, 송예지, 정도연, 양희종

초록

콩을 주원료로 발효하여 제조되는 조미료인 간장의 맛과 품질은 발효 중 미생물의 대사에 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 개량식 간장의 초기 발효과정에서 미생물학적 특성을 분석하기 위해 본 연구원 보유 미생물을 스타터로 활용한 메주와 염수를 이용하여 간장을 제조하였으며, 5주간의 발효과정에서 발효 1주차, 3주차, 5주차 간장 시료의 16S rRNA 유전자를 정량적으로 분석하였다. 발효기간에 따른 미생물의 분포를 분석한 결과 발효 1주차 간장에서는 Halomonadaceae과 미생물이 89.83%를 차지하였으며, 3주차 간장과 5주차 간장에서는 각각 14.46%, 13.78%로 나타나 매우 유의한 수준으로 높은 것으로 나타났다. 종 수준에서 미생물 분포를 분석한 결과 발효 1주차 간장에서는 Chromohalobacter beijerinckii와 Chromohalobacter canadensis가 가장 우점하는 미생물로 나타났으나, 발효 3주차와 5주차 간장에서는 Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici, Enterococcus faecalis가 상대적으로 높은 비율로 우점하는 것으로 나타났다. 또한, 발효과정 중 우점 미생물의 분포 상관관계를 분석한 결과 Chromohalobacter는 Bacillus, Enterococcus와 음의 상관관계를 나타냈다. Beta-diversity 분석 결과 발효 1주차 간장의 미생물 군집은 발효 3주차, 5주차 간장의 미생물 군집과 통계적으로 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났으나, 발효 3주차 간장과 5주차 간장의 미생물 군집 사이에는 유의한 차이가 없는 것으로 나타났다. 간장 발효기간별 바이오마커를 분석하기 위해 선형 판별 효과 크기 분석을 수행한 결과 호염성 미생물, Bacillus 속 미생물, 유산균의 상대적인 풍부도가 발효기간에 따른 미생물 군집 구조 차이에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

영어초록

The taste and quality of soy sauce, a fermented liquid condiment, is greatly influenced by microbial metabolism during fermentation. To investigate the microbiological characteristics of ganjang during the initial fermentation process, we prepared meju (fermented soybean) blocks fermented with starter cultures and solar salts and analyzed the microbial community quantitively using 16S rRNA gene profiling from ganjang that had been fermented over a five-week period. The ganjang samples were collected and analyzed after soaking for week one (1W), three (3W), and five (5W) weeks. We found that Halomonadaceae was significantly higher in the 1W group (89.83%) than the 3W and 5W groups (14.46%, and 13.78%, respectively). At a species level, Chromohalobacter beijerinckii and Chromohalobacter canadensis were the dominant species in the 1W group but several taxa such as Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici, and Enterococcus faecalis were more abundant in the 3W and 5W groups. Pearson correlation analysis of the relative abundance of the bacteria showed a negative correlation between Chromohalobacter and two bacterial genera Bacillus and Enterococcus. Beta-diversity showed a statistical distinction between the 1W and the 3W and 5W groups, while no significance was evident between the 3W and 5W groups. Linear discriminant effect size analysis was used to identify biomarkers and significant differences in the relative abundance of several halophilic bacteria, Bacillus sp. and lactic acid bacteria at 1W, 3W, and 5W, recpectively, which indicates the important role of the bacterial community at these time points.

참고자료

· 없음