[식품첨가물/식품미생물] 박테리오신이란? / 박테리오신의 분류 / 작용 기작

1. 박테리오신이란?

박테리오신(bacteriocin)은 박테리아에서 분비되는 항미생물 기능을 가지 작은 펩타이드입니다. 박테리오신은 열에 안정한 특징이 있으며 박테리아에 대한 항균성을 가져 식품 산업에서 유통기한 연장 목적으로 박테리오신의 하나인 니신(nisin)을 사용하고 있습니다.

니신 A(nisin A)는 미국 FDA에서 GRAS(Generally recognized as safe)로 인정된 첨가물이며 유럽 등 여러 국가에서 마요네즈, 치즈 등 다양한 식품 유형에 사용되고 있습니다.

우리나라도 니신(nisin)을 식품첨가물로 사용할 수 있도록 지정한 바 있으며, 국내 식품첨가물 공전에서는 니신(nisin)에 대해 "이 품목은 Lancefield group N에 속하는 Lactococcus lactis (Streptococcus Lactis)가 생산한 폴리펩타이드와 염화나트륨이 혼합된 화합물이다." 로 정의하고 있습니다.

다만 국내법에서 니신은 "가공치즈에 0.250g/kg 이하, 두류가공품 : 0.025g/kg 이하"로 제한적인 사용을 제정하고 있습니다.

 

 

2. 박테리오신의 분류

식품에서도 항미생물 목적으로 사용되고 있는 박테리오신(Bacteriocin)은 분자 및 생리학적 특성에 따라 4개의 군(Class)으로 할 수 있으며, 각 군별 특징은 다음과 같습니다.

 

Class I	- lantibiotics 유전자가 번역된 후 PTM 과정을 거쳐 생성 - lanthionine 과 beta-methyllanthionin 함유 - nisin 이 대표적인 Class I
Class II	- 대부분의 bacteriocin이 해당하는 군 - lanthionin 포함되지 않음 - 분자량 작음(13kDa>) - 복잡한 구조 형성를 형성하지 않아 열안정성이 높은편 - 20개 정도의 소수성 a.a로 이루어진 transmembrane helix 분자내에 가짐 - Class II 안에서도 3개의 subclass로 나뉨
Class III	- 큰 분자량(30kDa<) - 열에 불안정
Class IV	- bacteriocin의 활성 부위가 탄수화물 혹은 지방에 결합된 형태 - plantaricin S가 Class IV에 속함 - 아직 연구가 부족한 부분

 

 

3. 박테리오신의 작용 기작

그렇다면 박테리오신은 어떻게 항미생물 작용을 가지게 되는 걸까요?
박테리오신의 작용 기작은 크게 세 가지로 나눠볼 수 있습니다.

 

(1) Bacteriostatic action : 상대 균주의 증식 억제
(2) Bactericidal action : 상대 균주 사멸
(3) Bacteriolytic action : 사멸 및 세포벽 용해

이런 작용을 통해 박테리오신은 다른 미생물에 대해 항미생물(항균성) 효능을 지니게 됩니다. 다만 박테리오신은 진핵세포에 무해하고 단백질 가수분해 효소에 의해 분해되기 때문에 인간이 섭취하더라도 잔류성 없어 안전한 것으로 알려져 있습니다.

 

 

 

 

추가적으로 니신의 식품첨가물 공전 전문이 궁금하신 분은 아래의 링크를 참고 바랍니다.

 

▶Ⅱ. 식품첨가물 및 혼합제제류 ▶4. 품목별 성분규격 ▶가. 식품첨가물 ▶니신
▶Ⅱ. 식품첨가물 및 혼합제제류 ▶5. 품목별 사용기준(식품첨가물) ▶니신