Optimization of Freeze-drying Conditions for Probiotics Production with Animal Blood Proteins Added Medium.

도축 폐혈액 단백질을 이용한 Probiotics생산에서의 동결건조 조건

A probiotic-strain of Lactobacillus sp. was cultured in bovine blood plasma-based (BBPB) medium and freeze-dried to prepare a probiotic product as an animal feed additive. The cell mass produced in the medium, $5.2{\times}10^9$ CFU/ml, was high enough to be commercialized and was 74% of that in MRS medium. The survival rate of tactobacillus sp. against freeze-drying was affected by the conditions for treatment of cultured BBPB broth before freeze-drying such as pH adjustment, volume reduction and freezing rate. It was also found that the blood protein hydrolysate remaining in broth also enhanced the survival rate. Among various protective substances, sucrose showed a high stabilizing effect with 10% (w/v) addition, by which the maximum survival rate (48.3%) and viable cell count ($3.0{\times}10^{10}$ CFU/g) were obtained.

본 연구는 도축 폐기물인 가축혈액의 이용을 위해 사료첨가제로서 혈분 성분이 함유된 유산균 probiotics의 생산을 목적으로 하여 수행되었다. 혈액으로부터 얻은 혈장을 질소원으로 이용한 BBPB 배지에, 시판 중인 미생물 사료첨가제로부터 분리된 probiotics용 Lactobacillus sp.를 배양하여 대조구인 MRS배지의 74%에 이르는 높은 생균수를 얻을 수 있었다. 얻어진 배양액의 동결 건조는 배양시간, 배양액의 pH보정, 배양액의 농축, 급속동결 등의 조건에 의해 균체의 생존율이 영향을 받았으며, 24시간 배양한 배양액을 pH 6.4로 보정한 뒤 10배로 농축하여 -5$0^{\circ}C$에서 3시간 동안 동결한 후 건조하는 조건으로 최적화되었다. BBPB 배지에 잔여하는 혈장 단백질 성분은 유산균의 동결건조 안정화 효과도 가지고 있는 것으로 나타났고 그 수준은 MRS와 유사하였다. 제제화를 위한 동결건조 안정제로는 Sucrose가 높은 효과를 나타내었고 10%첨가시 48.3%의 생존율로 $3.0{\times}^{10}$ CFU/g의 유산균 제제를 얻을 수 있었다. 본 연구에서의 동결건조조건을 이용하면 도축 폐혈액을 이용한 problotics의 산업적 생산이 가능할 것으로 사료된다.