서론

효모는 예로부터 식품을 발효하는데 이용되어 왔으며, 현대에는 식품뿐 아니라 향장소재, 바이오 에너지, 환경개선제 등 다양한 분야에서 활용되며 미생물 산업화에 기여하고 있다. 예를 들어, 대표적인 자낭균문 효모인 Starmerella cerevisiae는 버려지는 감껍질을 발효시켜 바이오에탄올 생산이 가능하게 하고, Candida tropicalis는 바이오필터에 적용 시 인체에 유해한 톨루엔 제거 성능을 증가시키며, S. exiguous는 돈분뇨에 첨가 시 악취를 제거할 뿐 아니라 대장균 증식 억제를 통해 환경개선제로서 이용할 수 있다고 밝혀진 바 있다. 따라서, 야생 효모 발굴은 단순 미생물의 발굴을 넘어 효모의 융복합적 활용을 통해 산업화에 기여할 수 있다[1-3].

포도밭과 포도나무 주변 환경은 효모가 많이 분포하는 장소 중 하나로 알려져 있으며, 전 세계적으로 포도밭 등에서 발견되는 효모는 Rhodotorula graminis, Sporidiobolus pararoseus, Saturnispora divera, Starmerella bacillaris 및 Hanseniaspora uvarum 등과 같이 발효성을 가지거나 산화성을 가지는 효모로 알려져 있다[4].

Cyberlindnera 속은 Phaffomycetaceae 과의 효모이다. 그 이름은 ’음식’과 ’생계’를 의미하는 “Cibus”에서 유래한 라틴어 “Ciber”를 사용하였고, Saccharomyces 및 Pichia 속 발굴에 기여한 독일의 미생물 분류학자 Paul Linder의 이름에서 유래한 “-lindnera”를 사용하였다. 이 속은 다양한 방식으로 다른 유기체와 상호작용하며, 전세계 각지의 여러 환경에서 발견되고 있다[5].

Starmerella 속은 1998년에 Rosa > Lachance에 의해 분류된 효모 속으로, Candida stellata가 재분류 되었다. 이 속은 C. bombicola와 유성생식이 가능한 것으로 알려져있다[6]. Starmerella 속에 속하는 S. basillaris 종은 Saccharomyces cerevisae 종과 함께 발효에 사용될 경우 와인의 향과 구성에 긍정적인 영향을 미친다고 알려져 있다[7].

본 연구에서는 국내 포도밭의 포도나무 밑 흙에서 분리된 야생 효모 중 국내 미기록종을 선별하여 위상차 현미경을 통해 형태학적 특징을 관찰하고, 20C AUX를 실시하여 탄소원 활성을 측정하였다. 미기록종 효모의 정확한 분자생물학적 유연관계를 확인하기 위하여 26S rDNA의 D1/ D2 region을 분석하였다.

재료 및 방법

결과

고찰

국내 포도밭의 포도나무 주변 흙에서 야생 효모를 분리, 동정하였다. 토양 샘플에서 총 20개의 야생 효모가 분리되었다. 26S rRNA 유전자의 D1/D2 영역 서열을 분석한 결과 국내에서 보고되지 않은 효모 2 균주를 선별하였다. 국내 미기록종 효모인 Cyberlindnera mrakii VG-21-10C와 Starmerella bacillaris GR9 균주는 위상차 현미경과 API 20C AUX kit를 통해 표현형적 특성을 조사하였다. VG-21-10C 균주와 GR9 균주의 세포 모양은 타원형이며, 집락은 볼록하고, 부드러운 질감을 가지는 것으로 관찰되었다. 탄소원 활성 측정 결과, VG-21-10C 균주는 glucose, glycerol, D-xylose, D-cellobiose, D-saccharose, D-raffinose을 탄소원으로 사용할 수 있었고, GR9 균주는 glucose, D-saccharose, D-raffinose을 탄소원으로 사용할 수 있음을 확인하였다.

균주 VG-21-10C는 C. mrakii CBS 1707T 균주와 유전적으로 매우 유사한 특성이 확인되었다. 두 균주는 D-lactose (bovine origin) assimilation 실험 결과에서 차이를 보였지만 집락이 볼록하고, 부드러운 형태를 가졌으며 위상차 현미경 하에서 관찰한 형태적 특징도 일치하였다[13]. 계통수 상에서도 균주 VG-21-10C는 C. mrakii CBS 1707T 균주와 동일한 종임을 알 수 있었다. C. mrakii 종은 지금까지 국내에서 보고된 바 없으므로, 균주 VG-21-10C는 미기록종으로 판단된다(Table 1).

균주 GR9는 유전적으로 매우 유사한 S. bacillaris CBS 844T 균주와 유사한 특성이 확인되었다. 하지만 S. bacillaris CBS 844T 균주와 D-lactose (bovine origin) assimilation 실험 결과에서 차이를 보였지만 집락이 볼록하고 부드러운 형태를 가지며 위상차 현미경 하에서 관찰한 형태적 특징이 일치하였다[14]. 계통수 상에서도 S. bacillaris CBS 844T 균주와 동일한 종임을 알 수 있다. S. bacillaris 종은 아직까지 국내에서 보고된 바 없는 미기록종이므로 균주 GR9는 국내 미기록종으로 판단된다.