제목

Identification of 2-hydroxyisocaproic acid production in lactic acid bacteria and evaluation of microbial dynamics during kimchi ripening

(김치 발효 중 기능성 물질 히카(HICA) 신규 발견)

요약

본 연구는 김치 발효 메커니즘을 구명하기 위해 김치 발효대사산물을 액체 크로마토그래피-질량분석기(LC-MS)를 이용하여 분석하였다. 김치 발효 전후의 물질 분석을 통해, 김치 발효 산물로 히카(HICA)가 생성되는 것을 확인하였으며, 유산균에 의해 필수 아미노산인 류신(leucine)이 키카(KICA)로 전환되고, 키카(KICA)는 다시 탈수소효소 중 하나인 HicDs에 의해 류신(leucine) 대사 최종 산물인 히카(HICA)로 전환되는 것을 확인했다.

즉, 발효가 진행됨에 따라 유기산의 생성량이 증가하여 pH는 낮아지게 되고, pH가 낮아짐에 따라 히카(HICA) 생성 관련 효소(HicDs)와 관련된 유전자(hicD) 발현이 증가하였다. 이를 토대로 발효가 진행됨에 따라 히카(HICA)의 전구체인 키카(KICA)를 히카(HICA)로 전환시키는데 관여하는 효소(HicDs)의 활성이 높아져서 최종적으로 히카(HICA)의 생성량이 늘어나는 것으로 추정된다.

또한, 김치 발효 초기에 김치 대표 유산균인 류코노스톡(Leuconostoc)과 락토바실러스(Lactobacillus) 함량에 따라 히카(HICA)의 농도가 결정되며 김치에 유산균을 첨가하면 김치의 히카(HICA)양이 증가해서 김치의 히카(HICA)양은 유산균 조성에 영향을 받는다는 것을 확인했다.