(주)에스씨아이 대표이사/이학박사 구동환
서론
국내․외의 시중에 유통되고 있는 생균제 제품들이 많이 있지만, 그 제품들에 대한 정확한 정보를 알지 못하는 것이 사실이다. 또한 이러한 제품들을 이용하여 미강이나 기타 곡물의 배양 종균으로 사용하는 사례가 많아 정확한 정보를 드리고자 본 원고를 집필하게 되었다. 혹여 이 글을 보시는 독자여러분들 중 자기네 회사의 제품이 빠졌다고 의심의 눈을 가지고 보는 눈이 없었어면 하는 바램을 가지고 있다.
제조사에서 생균제에 사용하고 는 균주
현재 많이 이용하고 있는 프로바이오틱스 유산균의 종류는 다음과 같다. : Lactobacillus 균종중 L. delbreuckii subsp. bulgaricus(일명 불가리쿠스 균), L. acidophillus(일명 유산균), L. casei, L. fermentum, L. plantarum(일명 김치유산균), L. brevis, L. cellobiosus, L. lactis와 L. reuteri(루테리균)등이 있다. 그리고 비피더스 균종 중 Bif. adolescentis 와 Bif. animalis, Bif. bifidum, Bifi. infantis, Bif. longum rhk Bif, thermohilum등이 있으며, Streptococci는 S. salivarium subsi. thermohilus, L. lactis, S. ceremoris, S. diacetilactis, S. intermedius와 Cl. butylicum등이 있고, Leuconostoc, Pediococcus, Propionibacterium과 B. coagulans등이 있다.
현재의 제품은 단독 균종 혹은 여러 가지의 균종을 혼합하여 국내(표 1)과 국외(표 2)와 같이 제조 판매되고 있으며, 이러한 제품들은 파우더 형태, 펠렛 형태, 그래뉼 형태, 알약 형태, 반죽형태로 가축에게 직접경구 투여하거나 사료 혹은 물에 혼합하여 급여하고 있으며, 최근에는 갓 깨어난 병아리에게 공중 분사를 통하여 유산균을 급여한다.
유산균의 항균 활성 및 면역작용
유산균은 탄수화물을 다량 소비하여 유산을 많이 생성한다. 이 균은 일반적으로 식품이나 사료에서 부패를 막고, 맛을 개선하며, 사람과 가축의 장내에서 영양분의 흡수 촉진, 변비 개선, 항암 작용, 면역 기능 강화, 다당류와 올리고당을 생성하기 때문에 식품 제조의 Start나 생균제로서 널리 이용되고있다.
유산균의 중요한 기능 중의 하나는 항균성 물질인 박테리오신 생성하여 유해 세균을 억제하는 것이다. Mattick과 Hisch(1947)는 일찍이 Str. diacetilacitis로부터 폴리펩타이드 구조를 가진 Nisin이라는 항균물질을 분리하였고, Zajadl(1985)도 Str. cremoris에 의해서 생성되는 항균성 물질을 분리하였다. Dubois등(1979)은 각종 유산균을 사용하여 육류로부터 분리한 잡균들의 생육에 미치는 영향을 조사하였는데, Pediococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Streptoccos등의 유산균이 육류에서 분리된 103개의 균주에 대하여 억제 작용을 나타낸다고 보고하였다. 또한 Gilliland와 Speck(1977)은 유산균인 Lac. acidophillus와 유방염 원인균인 S. aureus, 사람의 식중독 원인균인 S, thypimurim, 장내 병원성균인 E. coli와 Cl. perfringens등을 혼합 배양하면 이러한 병원성 세균의 생육이 억제된다고 보고하였다. 유산균이 다른 균의 생육을 억제하는 이유는 젖산, 박테리오신, 과산화수소와 다른 유기산등이 관여하는 것으로 생각되며, 각 균종의 특성에 따라서 생성물도 달라진다. 각종 유기산에 의해서 생성되는 박테리오신은 점차 그 작용성과 특성이 밝혀지고 있으며, 지금까지 명명된 것을 보면 Str. lactis가 생성하는 Nisin, L. bulgaricus에 의한 불가리칸, L. brevis에 의한 Acidophilin, Acidolin, Lactobacillin, Lactocidin 그리고 Bif. bifidum에의한 Bif. longum이 생성하는 Bifilong, Str. cremoris에의한 Diplococin등이 보고되고 있다. 이외에도 Str. thermophilus, Str. diacetylactis, Leu. citrovorum, Leu. cremoris, Str. faecalis var. lequefaciens, Str. faecalis var zymogenes, Str. faecium, L. plantarum, Pe. cerevisiae등에 의해서 생성되는 Baceriocin은 악직 그 물질명이 명명되어있지않다.
유산균으로서 또 다른 중요한 기능중의 하나는 면역작용이다. 혈액 림프 배양액에 첨가된 소량의 유산균은 감마 인터페론의 생성을 촉진시키며, 싸이토카인네이저의 항감염, 항종양과 면역 조절에 관여하고, 호중구 킬러 세포를 생성하여 항체 생산을 조절하며, 마크로파지의 활력을 증가시켜 항원 특이적 헬퍼T셀을 자극한다.
손(1993)은 스위스 쥐에 유산균인 L. acidophilus와 Str. thermophilus를 경구와 복막으로 투여한 결과 이들 두가지 유효균은 모두 대조구에 비하여 복막 탐식 세포의 효소 작용과 탐식 작용을 증강 시켰고, 제 2위 내피 세포의 탐식 기능을 촉진시켰으며, 유효균의 경구 또는 복막 내 투여로 인한 활성 탐식 세포와 릴프절의 멱역 반응을 똑같이 증강 시켰다고 보고하였다. Pollman(1980)등은 L. acidophilus를 무균 돼지와 일반 돼지에게 경구 투여한 결과 종 혈청 단백질과 알부민보다는 글로부린의 양을 증가시켰고, 백혈구 수를 증가시켰다고 보고하였지만, 돼지에게 Lactobacillus는 작용하는 멱역 방어계의 범위가 다르며, 정도에 따라서 달라진다. 학계에서도 가축에 있어서의 유산균 제품이 면역계에 어느정도 영향을 미치는 지에 대해서 아직 논의 되고 있는 중이다.
제품에서 바실러스 균의 분리 방법
바실러스 균을 분리하기 위한 방법으로는 시료를 미리 열처리하는 등 분리하기 전에 전 처리를 하여야한다. 이를테면 시료 10g을 물 100ml에 넣어 80~100℃에서 5~30분간 가열 처리하면 다른 균은 사멸되고 바실러스나 포자를 형성하고 있는 미야리산균만 살아남아 훌륭한 종자균으로 역할을 할 수 있게 된다. 이때 사용되는 시료는 반드시 유효한 바실러스균이나 다른 유용미생물이 들어있는 제품을 이용해야한다. 혹여 다른 병원성 바실러스균이나 클로스트리디움 균이 배양되면 오히려 큰 역효과를 낼 수 있다.
