김치에서 분리한 유산균 Lactobacillus plantarum의 이화학적 특성 및 ${\beta}-galactosidase$ 활성

Physico-chemical characteristics and ${\beta}-galactosidase$ activity of Lactobacillus plantarum from kimchi

김치에서 분리한 유산균 중에서 Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli(ATCC33694) 그리고 Bacillus substilis(ATCC 6633) 등 5종의 미생물에 대한 항균성이 우수한 3주(No. 49, No. 61, No. 75)를 최종 선발하여 동정한 결과 Lactobacillus plantarum으로 동정 되었다. 이들 3 균주를 starter로 사용하여 요구르트 등 여러 발효식품에 응용할 수 있는지 검토하기 위하여, 이들 균주로 요구르트를 제조한 후 요구르트의 ${\beta}-galactosidase$ 활성도를 균주 첨가 후 24시간 부터 72시간 동안 경시적으로 조사하였다. 그 결과 48시간 후에 효소활성은 최고에 도달하였으며 그 후 시간이 경과함에 따라 감소하였다. 또한 2시간 동안 경시적으로 요구르트 고유의 pH값보다 낮은 산성조건에서 ${\beta}-galactosidase$ 활성도와 생존율을 측정한 결과 pH 3.5에서 2시간 후에는 3균주 모두 50% 정도 활성이 감소하였으나 pH 2.5와 pH 1.5에서 ${\beta}-galactosidase$ 활성은 거의 없었다. 유산균의 생존율은 pH 3.5에서 2시간 후 거의 변화가 없었고, pH 2.5에서는 각각 $0.12%{\sim}0.75%$ 그리고 pH 1.5에서는 생존율이 거의 없었다. 한편, 제조 요구르트의 이화학적 성질을 조사한 결과 요구르트 고유의 pH 값은 4.08 부터 4.30사이이었으며, 적정산도는 $1.05{\sim}l.25%$ 점도는 $1,818{\sim}2,124\;cps$, 생균수는 $7.3{\times}10^8{\sim}3.0{\times}10^9\;cfu/m{\ell}$였다. 유산균이 살아있는 상태로 장내에 도달할 수 있는지의 여부를 간접적으로 나타내는 완충능을 측정하기 위하여 1.0N HCl로 요구르트 $100\;m{\ell}$를 고유의 pH값에서 2단위 낮은 pH값까지 적정한 결과 소모된 HCl량은 $11.98{\sim}13.02\;m{\ell}$이었고 1.0 N NaOH로 4단위 높은 pH값까지 적정하는데 소모된 NaOH량은 $10.82{\sim}12.86\;m{\ell}$로 시판 요구르트 보다 높은 완충능을 보여 주었다.

Three strains of inhibitory lactic acid bacteria (No. 49, No. 61, No. 75) against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella pneumoniae, Escheirchia coli(ATCC33694) and Bacillus subtilis(ATCC6633) were isolated from kimchi, and then, identified to be Lactobacillus plantarum after examinations of their biological and physiological characteristics. To investigate a possible application of these three lactobacilli in milk fermentation industry, we made yogurts and then evaluated their ${\beta}-galactosidase$ activities at various; incubation time(from 24 hrs to 72 hrs). The result of experiment was that ${\beta}-galactosidase$ activities were reached maximum at 48 hrs and that reduced gradually with the lapse of time. And the ${\beta}-galactosidase$ activity of lactobacilli, and their viable cell counts at $37^{\circ}C$ for 2 hrs under various pH conditions were investigated. ${\beta}-galactosidase$ activities of 3 strains were reduced 50% at pH 3.5, but there were no remaining activities at pH 2.5, and pH 1.5, respectively. The frequency of the survival cell of lactobacilli in yogurt were $0.12{\sim}0.75%$ at pH 2.5, $$6.3{\times}10^{-5}{\sim}2.7{\times}10^{-3}% at pH 1.5, respectively, but there was no significant difference at pH 3.5. The values of original pH, titratable acidity as lactic acid, viscosity, and viable cells of yogurts were $4.08{\sim}4.30,\;1.05{\sim}1.25%,\;1,818{\sim}2,124\;cps\;and\;7.3{\times}10^8{\sim}3.0{\times}10^9\;cfu/m{\ell}$, respectively. To estimate buffer capacity of yogurt, the volume of 1.0 N HCl to 2 unit below original pH of yogurt($100\;m{\ell}$) was $11.98{\sim}13.02\;m{\ell}$ and the volume of 1.0N NaOH to 4 unit above original pH of yogurt($100\;m{\ell}$) was $10.82{\sim}12.86\;m{\ell}.