Cultural Conditions of Lactobacillus sp. GM7311 for the Production of Bacteriocin

Lactobacillus sp. GM7311에 의한 박테리오신의 생산 조건

A lactic acid bacteria which showed antimicrobial activity was isolated from dairy products and identified as Lactobacillus sp. according to the morphological, physiological and biochemical properties, which was named Lactobacillus sp. SH 7311. The bacteriocin of Lactobacillus sp. GM 7311 showed a broad range of inhibitory spectrum against some gram positive and negative bacteria. Especially, Proteus mirabilis was highly sensitive to bacteriocin and used as indicator strain for further investigation. The optimal condition for the production of bacteriocin was showed on MRS broth at $37^{\circ}C$ and pM 6.0. Bacteriocin production of this strain cultured under optimal condition was increased late logarithmic phase to early stationary phase. This bacteriocin was fully active at the pH range $2.0\~5.0$, also was stable at $100^{\circ}C$ for 60 min. at pH 5.0, But about $40\%$ of bacteriocin activity was diminished by the treatment of acetone, ethanol, iso-butanol and ethyl ether during 2 hours at $4^{\circ}C$.

항균성 물질인 박테리오신을 생산하는 젖산균을 시판유제품에서 분리하여 그의 형태적, 생리 생화학적 특성을 실험한 결과, Lactobacillus sp. 와 유사한 성질을 나타내어 이를 Lactobacillus sp. GM7311로 명명하여 본 실험의 공시 균주로 사용하였다. 본 균이 생산한 박테리오신은 Gram 양성과 음성균에 고른 항균력을 나타내었고 그중 Proteus mirabilis에 대해 강한 항균력을 나타내어 이를 항균 지표세균으로 선정하여 실험하였다. Lactobacillus sp. GM7311은 초기 pH를 6.0으로 조정한 MRS broth에서 $37^{\circ}C$ 배양한 경우가 박테리오신 생산 최적조건이었고, 이 조건에서 박테리오신은 대수기 말기부터 정상기 초기에 걸쳐 최대로 생산되었고 그 이후에는 약간씩 감소하는 경향을 나타내었다. 생산된 박테리오신의 활성은 산성측 $(pH 2.0\~5.0)$에서는 안정하였으나, pH 6.0 이상에서는 활성이 급격히 감소되는 경향을 나타내었다. 열에 대한 안정성은, pH 5.0의 sodium acetate buffer에 녹인 박테리오신은 $100^{\circ}C$에서 60분 가열에도 활성 변화가 없었으나, 0.02N-HCl(pH 2.3)에 녹인 박테리오신은 $60\~121^{\circ}C$의 가열로 초기 15분 동안 활성이 $40\~50\%$ 정도 감소하였고, 그 이후 $100^{\circ}C$ 이하의 온도에서는 가열시간의 증가에도 활성 변화는 거의 나타나지 않았다. 그리고 유기용매에 대해서는 대체로 불안정하여 acetone, ethanol, iso-butanol, 그리고 ethyl ether을 박테리오신과 동량 혼합하여 $4^{\circ}C$에서 2시간 방치한 결과 초기 활성의 약 $40\%$가 감소하였다.