식품산업기사 기타 대사생성물 — 아미노산·항생물질·효소

바이오제닉 아민은 단백질이 풍부한 식품이 발효되거나 부패할 때 만들어진다. 주로 아미노산이 미생물 효소의 작용으로 탈카르복실화 반응을 겪으면서 생성된다. 아르기닌 같은 아미노산이 분해되면 히스타민 같은 아민이 된다. 우레아와 에탄올의 반응은 아민 생성의 주요 경로가 아니며, 우레아는 요소대사 산물일 뿐 아민의 직접 원료가 되지 않는다.

히스타민은 히스티딘이 탈카복실화되면서 생성되며, 모르겔라 모건니가 대표적인 생성 균주다. 이 균주는 그람음성 간균이다. 바실러스나 아스페르길루스는 히스타민 생성보다 다른 대사산물 생성과 관련이 깊다.

곰팡이가 만들어내는 독소를 마이코톡신이라고 한다. 아플라톡신, 시트리닌, 파툴린이 대표적이며 각각 간손상, 신장손상, 위장장애를 일으킨다. 반면 사크시톡신은 적조를 일으키는 플랑크톤이 생성하는 신경독소로, 곰팡이 대사산물이 아니다. 황변미 식중독은 시트룰린, 이슬란디톡신, 루테오스카린 같은 푸른곰팡이 독소가 원인이며, 아플라톡신은 주로 옥수수와 땅콩에서 발생하는 독소다.

구연산은 산업 발효에서 흑곰팡이인 아스퍼질러스 니거로 대량 생산한다. 이 곰팡이는 당분을 구연산으로 매우 효율적으로 전환한다. 아스퍼질러스 오리자는 전통 발효식품용이고, 아스퍼질러스 플라브스는 독소 생성 우려가 있으며, 아스퍼질러스 아와모리는 니거보다 생산성이 낮다.

박테리오파아지는 세균을 감염시켜 파괴하는 바이러스이므로 세균을 이용하는 발효 공정이 피해를 입는다. 식초 제조는 아세트산균을, 요구르트 제조는 유산균을 쓰므로 파아지 오염에 취약하다. 식혜, 청주, 항생물질, SCP, 헥산 제조는 효모나 곰팡이 등 진핵생물을 이용하므로 파아지의 직접 감염 피해가 없다.

메주는 곰팡이가 분비하는 프로테아제 등이 콩 단백질을 아미노산으로 분해하여 간장과 된장의 맛과 향을 내도록 하는 것이 사용 목적이다. 부패 방지나 착색은 부수적 효과일 뿐이다.