유산균의 상징, 요구르트 속의 미생물

안녕하세요? 만덕여사입니다. 이번에는 유산균의 상징, 요구르트 속의 미생물을 알아보려고 합니다. 우리가 자주 접하는 식품이기에 재밌는 이야기가 될 것 같습니다.

 

 

유산균이라 불리는 균 군은 당류를 발효하여 다량의 유산을 생성하고, 부패에 의하여 단백질을 분해하지 않는 세균의 총칭이라고 말할 수 있습니다. 이 같은 발효를 유산발효라고 말하고 이는 동형유산 발효와 이형 유산발효로 구분할 수 있습니다. 동형유산 발효는 포도당으로부터 주로 유산균을 85% 또는 그 이상 생성하는 발효로서 이 같은 발효를 행하는 유산균을 동형유산 발효 젖산균이라고 부릅니다. 한편 이형 유산발효는 포도당으로부터 유산과 그 이외 물질을 생성하는 발효로서 2가지 형태인데 하나는 포도당을 발효하여 유산, 알코올을 생성하는 발효 형식이고 또 하나는 포도당 1몰에서 유산 1몰과 초산 1.5몰을 생성하는 발효 형식을 취하여 전자의 이형 발효 형식을 취하는 것이 류코노스톡(Leuconostoc)과 이형 발효 락토바실루스(Lactobacillus)고 후자의 발효 형식을 취하는 것이 비피도박테리움(Vifidobacterium)입니다. 여담으로 일반적으로 시중에서 판매되고 있는 야쿠르트, 실제로 우리가 먹는 야쿠르트에는 많은 살아있는 유산균이 포함되어 있습니다. 유산균은 균 형태, 발효 형식, 호기성 발육 등의 성상에 따라 다음과 같이 5균 속으로 분류할 수 있습니다.

 

 

한국에서 생성되는 발효유의 대부분은 한 두 회사를 제외한 거의 모든 업체가 외국의 유산균 스타터를 수입하여 사용하고 있습니다. 따라서 국제적으로 널리 사용되는 락토바실루스 불가리쿠스와 스트렙토코쿠스 서모필루스가 한국에서도 사용되고 있습니다. 아울러 건강증진 효과가 더 인정되고 있는 락토바실루스 아시도필루스를 사용하고 있으며 비피도박테리아도 사용되고 있습니다.

 

 

발효유의 제조에 이용되고 있는 유산균 중에서 간균은 산생성능이 좋으며, 구균은 풍미 물질을 생산합니다. 통상 요구르트 제조에는 락토바실루스 불가리쿠스와 스트렙토코쿠스 써필러스의 혼합 스타터가 이용되며 락토바실루스 불가리쿠스와 스트렙토코쿠스 서모필루스를 병용하거나 락토바실루스 불가리쿠스를 단용할 때도 있습니다. 최근에 비피도박테리움 비피두스를 병용하기도 합니다.

 

 

요구르트는 살아있는 미생물을 이용한 발효식품이기 때문에 멸균된 제품으로 나오는 것이 아닙니다. 흔히들 요구르트는 유산균으로만 이루어져 있다고 생각하지만 실제로 요구르트에는 유산균이 아닌 다른 미생물들도 많이 포함되어 있습니다. 우선 호기적 조건에 요구르트를 접종해서 배양해 보면 많은 종류가 발견되는 것은 아니지만, 꽤 많은 수의 세균들이 발견되고 있다는 사실을 알 수 있습니다. 대체로 바실러스 속의 세균들이 발견됩니다.

 

 

이렇게 발견된 세균의 실제 모양은 여러 가지 세균을 염색할 수 있는 염색법을 통하여 관찰할 수 있습니다. 가장 보편적으로 사용되는 그람염색법과 아크리딘 오렌지와 에티디움 브로마이드로 염색한 후 형광현미경을 통하여 세균의 모양을 관찰하였을 때 요구르트에 존재하는 호기성 세균들은 대체로 그람 양성 세균이며 대체로 간균이 많이 존재하고 있음을 알 수 있습니다. 콜로니와 세균 모양으로 추측해 보면 바실러스 속이 우점종이라는 사실을 알 수 있습니다. 요구르트 속에 존재하는 세균들을 그람 염색법을 통하여 염색한 후에 관찰한 사진을 보면 전형적인 간균의 모양이며 그람 양성균으로서 보라색으로 염색되는 것을 볼 수 있습니다. 포자를 형성하는 모습이 관찰되지 않기 때문에 유산균 발효와 연관된 세균임을 추측할 수 있으며 사슬형 형태를 가지거나 단 간균형태로도 존재합니다.

 

 

요구르트를 혐기적 조건에서 배양해 보면 호기적 조건에서 배양 후 관찰할 수 있는 것과는 확연한 차이를 관찰할 수 있습니다. 혐기적 조건에서 자라는 균들은 한 종류의 균이라는 사실을 콜로니의 모양과 염색된 사진을 통해서 알 수 있습니다. 이것은 요구르트를 제조할 때 한종류의 특별한 유산균을 접종하기 때문입니다. 요구르트를 혐기적 평판배지에 접종한 후 24시간 배양한 배지를 확대한 사진을 보면 매우 균일하게 한 종류의 세균들이 자라고 있다는 사실을 알 수 있습니다. 콜로니의 모양을 관찰하기가 곤란할 정도로 작은 집락으로 발달하여 있습니다. 콜로니의 모양은 둥글고 중앙은 두툼하며 균일한 형태입니다.