Biochemical Characteristics of Lactobacillus acidophilus Isolated from a Breast-Fed Infant

모유 섭취 신생아 유래 Lactobacillus acidophilus의 생리적 특성

Lactobacillus acidophilus isolated from the feces of a 7-day-old breast-fed infant was characterized to examine the scope of its commercial use. Forty-three Lactobacillus strains, which could grow at pH 5.5, were isolated. From these Lactobacillus isolates, 14 Lactobacillus strains were selected, which demonstrated more than 80% viability and homofermentative lactic fermentation. Finally, 9 L. acidophilus strains (NB 201~NB 209) were identified as candidate strains based upon biochemical properties, carbohydrate utilization, and cellular fatty acid composition. L. acidophilus isolates demonstrated a survival rate of more than 80% when exposed to pH 2.5 for 2 h. In particular, L. acidophilus NB 204 showed a strong acid tolerance, with a 71% survival rate even at pH 2.0. L. acidophilus isolates also manifested high bile acid tolerance; more than 87% of the cells survived on agar containing 1% bile extract, except for L. acidophilus NB 206, which showed a 73% survival rate. All L. acidophilus isolates were confirmed to have proteolytic activity; L. acidophilus NB 204 and NB 209 yielded higher levels of TCA-soluble peptides and free amino acids. The ${\beta}$-galactosidase activity of the L. acidophilus isolates was in the range of 1.97~2.45 units/mL.

본 연구는 모유를 섭취하고 있는 생후 7일째 신생아의 분변으로부터 L. acidophilus를 분리 및 동정하고, 이들의 생리적 특성을 규명하여 상업적 이용가능성을 검토하고자 실시하였다. 이를 위해 pH 5.5에서 생장하는 lactobacilli 43균주를 분리하고, 그 중 pH 2.5에서 생존율이 약 80% 이상이고, homo 젖산 발효를 하는 lactobacilli 14균주를 1차 분리하였으며, 분리된 lactobacilli 14균주의 생화학적 특성, 당 이용성 및 균체 지방산 조성의 확인을 통해 동정된 L. acidophilus 9균주(NB 201~NB 209)를 시험 균주로 선발하였다. 내산성 실험 결과, 시험 균주를 pH 2.5에서 2시간 배양하였을 때 모든 시험 균주가 80% 이상의 생존율을 나타내었으며, L. acidophilus NB 204는 pH 2.0에서도 71%의 생존율을 보여 내산성이 높은 것으로 나타났다. 담즙산 내성은 73%의 생존율을 보인 L. acidophilus NB 206을 제외한 8균주가 bile extract가 1%의 농도로 첨가된 배지에서 생존율이 85% 이상으로 담즙산 내성이 매우 우수한 것으로 확인되었다. 또한 시험 균주 모두가 단백질 분해 활력이 있는 것으로 확인되었으며, yeast extract 0.1% 첨가한 것과 비교하여 0.2% 첨가 시 또는 24시간 배양과 비교하여 48시간 배양 시 TCA 가용성 펩타이드 및 유리 아미노산 생성량이 높았으며, 특히 L. acidophilus NB 204와 NB 209가 높은 생성량을 보였다(또는, yeast extract의 첨가량 및 배양시간이 증가함에 따라 TCA 가용성 펩타이드 및 유리 아미노산 생성량이 증가하였으며, 특히 L. acidophilus NB 204와 NB 209가 높은 생성량을 보였다). 시험 균주들의 ${\beta}$-galactosidase 활성은 1.97~2.45 unit/mL의 범위를 나타내었다.