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세포외 다당질의 생산 방법 document_id A220623062533

분류
의약학
라벨 상태 (label_status)
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문맥 (context)
오늘날 식품 산업에 이용되는 대부분의 천연증점제(biothickener)들은 식물(예컨대, 녹말, 펙틴, 로커스트빈검, 구아검 등) 또는 해초(예컨대, 카라기난, 알지네이트 등)로부터 나오는 다당류이다. 또한 젤라틴이나 카세인과 같은 동물성 천염증점제도 식품 산업에 이용된다. 그러나, 이러한 다당류들은 요구되는 품질로 항상 쉽게 이용할 수는 없으며 정확한 유동학적 특성을 갖지 않을 수 있다(Roller S, Dea, ICM. Crit. Rev. Biotechnol. 12: 261-277 (1992)). 식품 산업에 이용되는 대부분의 식물 탄수화물들은 그들의 구조 향상과 유동학적 특성을 위해 화학적으로 변형된 것들이다(Tomb M, Harding SE. London185-205(1998)). 따라서 이들의 이용은 매우 제한적이다. 유제품 산업, 특히 유럽의 요구르트 산업에서 안정화제(stabilizer)의 첨가가 금지되었고, 음식물은 E-number로 표시되어야 한다. 그러므로 미생물의 세포외다당류는 천연증점제의 대체물로서 고려될 수 있을 것이다. 최근 젖산균(lactic acid bacteria, LAB)의 일차 대사물 중 하나인 세포외다당류(exopolysaccharide, EPS)에 대한 관심이 높아지고 있다(Welman AD, Maddox IS. Trends in Biotechnology 21: 269-274 (2003)). EPS는 증점 특성을 갖고 있고, 또한 씹히는 느낌과 입맛을 향상시키는 것으로 나타났다. 게다가 LAB으로부터 생산된 EPS의 건강상 이점과 관련된 몇몇 연구들이 있다. Kitazawa 등은 EPS가 인간에게 생리학적으로 유익한 다양한 효과들이 있다고 주장했다(Kitazawa H, et al., J. Dairy Sci. 76: 1514-1519 (1993)). 이러한 특성들에 기초하여, 몇몇 LAB에서 유래한 EPS는 음식물의 천연 첨가제로서 실제 이용되며, 안정화제, 증점제, 겔화제, 수결합제(De Vuyst L, Degeest B. Appl. Environ. Microbiol. 65: 2863-2870 (1999), Kim JU, et al., J. Microbiol. Biotechnol. 16: 939-945 (2006))로서 화학적, 식물성, 동물성 첨가제의 대체물이 되고 있다. 그러나 불행히도 LAB으로부터 생산되는 EPS의 양은 일반적으로 매우 적다. 최근, LAB 균주의 선택과 EPS 생산을 높이기 위한 최적의 배양조건을 찾으려는 많은 노력이 있다. 또한 다른 배양 환경을 적용하거나 새로운 박테리아 균주를 이용하여, 특정 용도에 적합하거나 산업적 이용에 적절한 새로운 EPS를 찾는 데에 상당한 관심이 있다. 성장 배지의의 조작은 탄소원, 배지 조성, 온도, pH를 바꾸는 것을 통해 이루어질 것이다(Degeest B, de Vuyst L. Appl. Environ. Microbiol. 66: 3519-3527 (2000)). 이러한 인자들 중에 카세인 가수분해물의 존재, 공-배양 시스템, 글루코스의 양이 고려되고 있다.(Cerning J, et al., J. Dairy Sci. 75: 692-699 (1992)) 락토바실러스 람노서스를 포함하는 락토바실러스 균주(L.casei group에 속함)는 발효 식품 생산을 위한 부가 배양물로서 최근 중요해지고 있다.(Lee NK, et al., Food Sci. Biotechnol. 15: 227-231 (2006), Lee JH, et al. Food Sci. Biotechnol. 15: 877-883 (2006), Park KB, Oh SH. Food Sci. Biotechnol. 15: 86-90 (2006)) 그러나 다른 LAB들과의 비교를 포함하여, 이러한 균주들에 의한 EPS 생산에 대한 연구가 거의 없다. 최근, 본 발명자들은 높은 수준의 EPS 생산 LAB 중의 하나인 L. rhamnosus ATCC 9595에 의해 생산된 EPS의 특성화와 정제에 대하여 보고한 바 있다(Kim JU, et al., J. Microbiol. Biotechnol. 16: 939-945 (2006)).
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
미생물의 세포외다당류(EPS) 생산을 높이기 위해 조작할 수 있는 성장 배지의 구성 인자에는 무엇이 있는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    EPS 생산을 높이기 위해 조작 가능한 성장 배지의 구성 요소(인자)를 찾는 질문이다.

  2. 2정보 추출information_extraction

    성장 배지의 조작과 관련된 인자들이 언급된 문장을 탐색한다.

    • 성장 배지의의 조작은 탄소원, 배지 조성, 온도, pH를 바꾸는 것을 통해 이루어질 것이다
  3. 3근거 선택evidence_selection

    배지 조작의 구체적인 인자로 명시된 항목들을 선별한다.

    • 탄소원, 배지 조성, 온도, pH
    • 카세인 가수분해물의 존재, 공-배양 시스템, 글루코스의 양
  4. 4논리 통합logical_integration

    일반적인 조작 인자와 구체적으로 고려되고 있는 인자들을 통합한다.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    문맥에서 제시된 탄소원, 배지 조성, 온도, pH 및 고려되고 있는 인자인 카세인 가수분해물의 존재, 공-배양 시스템, 글루코스의 양을 정리한다.

  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대해 나열 형식으로 최종 답변을 작성한다.

    • 탄소원, 배지 조성, 온도, pH
    • 카세인 가수분해물의 존재, 공-배양 시스템, 글루코스의 양
최종 답변 (final_answer)
성장 배지의 조작을 통해 EPS 생산을 높이기 위해 바꿀 수 있는 인자로는 탄소원, 배지 조성, 온도, pH가 있으며, 이 중 카세인 가수분해물의 존재, 공-배양 시스템, 글루코스의 양이 고려되고 있다.
핵심 해석 (core_interpretation)
미생물의 세포외다당류(EPS) 생산을 높이기 위해 탄소원, 배지 조성, 온도, pH 등의 성장 배지 구성 인자를 조작할 수 있다.