전통적인 단백질 공급원은 동물성 원료이다. 그러나 세계 인구 증가 추세를 고려할 때 동물성 원료는 충분하지 않으며 이미 많은 환경 문제를 일으키고 있다. 단세포 단백질(SCP)은 대표적인 대체 단백질 식품이다. SCP는 단백질 함량이 높은 건조된 미생물 세포에서 생산된다. 이 연구는 국내 발효 식품에서 효모를 분리하고 SCP 생산을 위한 대체 단백질 공급원을 개발하기 위한 것이다. 그런 다음 대체 단백질 식품으로의 적용 가능성을 검증하고자 하였다.
효모 균주는 SCP 생산을 위해 발효 식품에서 분리되었다. 그런 다음 독성이 없고 생산 수율이 더 높은 분리 효모를 선택했다. 또한, 생산 수율을 높이기 위해 발효 배지를 개발하고 최적 발효 조건을 선정했다. SCP는 효모 Biomass를 건조하여 생산된다. Biomass를 완전히 건조시켜 SCP를 생산하였고 각각 S. cerevisiae SMFM2021-MAK3와 S. cerevisiae SMFM2021-MAK4에서 생산된 SCP를 MAK3와 MAK4로 명명했다.
26s rRNA 염기서열분석을 통해 총 43개의 발효식품에서 34개의 효모 균주가 동정되었다. 식용이 가능한 균주는 23종으로 나타났다. 이들은 용혈성, 세포독성, β-glucuronidase 및 β-glucosidase 활성에 대해 분석되었다. 그 결과 식품 원료로 사용할 수 있는 안전한 균주로 5개의 균주가 확인되었다. 2% 설탕과 1% 효모 추출물을 함유한 증류수 (S2Y1 medium)는 SCP의 생산을 증가시키기 위해 이 연구에서 개발되었다. 또한 본 연구에서는 최적발효조건을 설정하기 위해 30℃, 200 rpm, pH 6의 조건을 선정하였다. 이러한 조건에서 높은 Biomass 생산수율을 갖는 S. cerevisiae SMFM2021-MAK3 및 S. cerevisiae SMFM2021-MAK4가 선택되었다. MAK3 및 MAK4에 대해 대체 단백질 공급원으로서의 특성 및 기능에 대해 분석하였다. SCP의 조단백질 함량 및 단백질 분해율 연구에서 높은 단백질 함량과 우수유사한 단백질 분해율을 확인하였다. 항산화능 및 lipase 활성 억제 확인을 통해 SCP를 단백질 공급원으로 선택함으로써 식품의 기능성 향상에 도움이 될 것으로 사료된다.