키토산 및 키토산 올리고당의 김치 관련 미생물에 대한 항균 특성

Antimicrobial Characteristics of Chitosan and Chitosan Oligosaccharides on the Microorganism related to Kimchi

키토산 및 키토산 올리고당의 김치관련 미생물에 대한 항균특성을 검토하였다. 분자량 및 탈아세틸화도가 다른 5종의 키토산을 조제하여 김치에 첨가한 후, 관능검사, pH 및 산도를 검토한 결과, C-4 및 C-5(탈아세틸화도 $92{\sim}99%$, 분자량 $16,700{\sim}32,000)$가 우수한 조직감을 나타내었고 숙성적기로 평가된 대조구의 pH 4.1, 산도 0.50% 시점에서 pH 4.9 및 산도 0.35%를 나타내었다. 한편, C-4 키토산(분자량: 16,000, 탈아세틸화도: 99%)으로부터 $5{\sim}7$량체의 함량이 높은 키토산 올리고당을 조제하고 B. subtilis, B. cereus, Pse. fluorescens, E. coli, Lac. plantarum, Leu. mesenteroides, Lac. brevis, Ent. faecalis에 대하여 항균력을 측정한 바, 3.0% (w/v) 키토산은 $9{\sim}20mm$, 5.0% (w/v) 키토산 올리고당은 $8{\sim}24mm$의 성장억제환을 나타내었으며 키토산의 MIC는 $0.01{\sim}0.05%$ (w/v), 키토산 올리고당의 MIC는 $0.05{\sim}0.2%$로 나타났다. C-4 키토산 및 키토산 올리고당은 또한 초기, 적기 및 후기의 김치 유래 총 microflora에 대해서도 항균력을 나타내었고 특히 적숙기의 microflora에 대해서 가장 강한 항균력을 보였다. 따라서 C-4 및 키토산 올리고당은 김치의 저장성 개선제로서 응용이 가능할 것으로 기대되었다.

Antimicrobial activity of chitosan and chitosan oligosaccharides on the microorganism related to Kimchi was investigated. 5 kinds of chitosan, which have different deacetylation degrees and molecular weights were prepared and its effect on the organoleptic characteristics, pH and titrable acidity of Kimchi in the storage time were examined. C-4 and C-5 chitosan (D.A.:$92{\sim}99%$, M.W.: $16,000{\sim}32,000)$ recorded high score in the texture and showed pH 4.9 and titrable acidity 0.35%, compared with control (pH 4.1, titrarable acidity 0.50 %) evaluated to optimal ripening time. The chitosan oligosaccharides containing relatively large amount of $pentamer{\sim}heptamer$ were chosen from C-4 chitosan hydrolyzates. Antimicrobial activity of C-4 and chitosan oligosaccharides against B. subtilis, B. cereus, Pse. fluorescens, E. coli, Lac. plantarum, Leu. mesenteroides, Lac. brevis, Ent. faecalis and 3 kinds of microflora from Kimchi were examined. The clear zone against microorganism were $9{\sim}20mm$ at 3.0% C-4 chitosan and $8{\sim}24mm$ at 5.0% chitosan oligosaccharides, and MIC of chitosan and chitosan oligosaccharides was shown $0.01{\sim}0.05%$ and $0.05{\sim}0.2%$, respectively. The antimicrobial effect of chitosan and chitosan oligosaccharides was also observed in 3 kinds of total microflora from Kimchi and was most strong in the microflora from the ripening stage of Kimchi, suggesting C-4 chitosan and chitosan oligosaccharides could be applicable to extending shelf-life of Kimchi.