Electrostatic Spray 기술을 이용한 GABA 생성 유산균 함유 곡류 제품 개발

Development of Cereal Product Containing γ-Aminobutyric Acid Producing Lactic Acid Bacteria Using Electrostatic Spray Technology

본 연구는 유산균에 의한 gamma aminobutyric acid(GABA)의 생산 및 쌀겨 추출물을 이용한 최적 배지의 제조를 목표로 하고 electrostatic spray는 곡물에 GABA 함량을 증진시키기 위해 사용하였다. 분리한 Lactobacillus brevis CFM11을 MRS 배지를 이용하여 최적 조건($37^{\circ}C$, 24시간, pH 6.5)에서 배양시킨 결과, $600.12{\mu}g/mL$의 GABA 생성량을 나타냈고 0.8% MSG를 함유한 MRS 배지에서 배양시켰을 때 $2,002.93{\mu}g/mL$의 GABA 생성량을 나타냈다. 미강 추출물 배지에 MSG 0.4%, sucrose 2%, skim milk 1%, magnesium sulfate 0.2%를 첨가했을 때 GABA 생산량은 $585.80{\mu}g/mL$로 나타났다. 최적화 배지에 L. brevis CFM11을 배양시켜 얻은 GABA를 쌀 표면에 electrostatic spray 처리 후 GABA량은 $228.10{\mu}g/g$으로 나타난 반면, 아무것도 처리하지 않은 곡류에서의 GABA량은 $32.23{\mu}g/g$이었다. 이러한 결과로 보아 미강 추출물은 GABA 생산을 위한 MRS 배지의 대체물로서 산업적인 가치를 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

This study was carried out to investigate the production of ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) by lactic acid bacteria and to manufacture GABA using rice bran extract-based optimum medium. Electrostatic spraying technology was used to add GABA into the cereals. The isolated Lactobacillus brevis CFM11 produced the highest GABA production up to a concentration of $2,002.93{\mu}g/mL$ when cultivated in MRS broth containing 0.8% monosodium glutamate (MSG). The production level of GABA was $585.80{\mu}g/mL$ in rice bran extract containing 0.4% MSG, 2% sucrose, 1% skim milk, and 0.2% magnesium sulfate. After electrostatic spraying of the cultured suspension onto rice, GABA concentration reached $228.10{\mu}g/g$ while untreated rice reached $32.23{\mu}g/g$. These results demonstrate that rice bran extract can be an economic commercial medium for GABA production as a substitute for MRS broth. This study demonstrates the novel application of electrostatic spraying of GABA into cereal products for the first time.