Changes in Acidity and Distributions of the Vancomycin-Resistant Lactic Acid Bacteria in the Kimchi Fermented at Different Temperatures

Chinese cabbage ('Baechu') Kimchi was fermented at the three different temperatures right after it was prepared. Samples were taken everyday for measuring bacterial populations, pH, and titratable acidity through the whole periods of fermentation up to 50 days. pH values and developed acidity were significantly affected by the fermenting temperatures of 4, 10, and $20^{\circ}C$, suggesting that different bacterial flora has been established by the temperatures exposed. The modified MRS agar containing vancomycin (300 $\mu$g/mL) was used for isolating the vancomycin-resistant LAB strains and 127 isolates were finally obtained. Of the LAB isolates, 13 isolates were subjected to the identification experiments based on the biochemical characteristics and the molecular-typing approach, an ITS-PCR, whether they belong to the genus Leuconostoc or not. The data obtained from API 50 CHL kit resulted that six isolates were identified as the members of Leuconostoc and six as Lactobacillus brevis strains except for a single isolate YKI 30-0401, which was not able to be identified because its biochemical traits were not matched to the database of API 50 CHL kit. It was noted that some isolates were distinct in a couple of some biochemical characteristics compared with those of the reference Leuconostoc species. To overcome the limitations experienced in the commercial identification products above, an ITS-PCR experiment was also conducted for the isolates, resulting that eight isolates belong to Leu. mesenteroides ssp. mesenteroides or dextranicum with a single band of 564 bp, and four to L. brevis strains. The ITS-PCR profiles clearly differentiated the closely-related LAB isolates for which same results were obtained by the biochemical method. This molecular approach, however, failed to produce the amplicons for the YKI 20-1003, leaving the strain unidentified. Judging from the identification data obtained in the Kimchi fermented at $4^{\circ}C$ or $10^{\circ}C$, Leuconostoc spp. including Leu. mesenteroides/dextranicum were likely predominant species in the earlier stage and L. brevis occurred at the high level through the whole period. By contrast, L. brevis, as one of the major flora, possibly lead the fermentation from the beginning in the Kimchi fermented at $20^{\circ}C$.}C$.

발효 온도에 따른 김치의 산도 변화와 Vancomycin 내성 젖산균의 분포

배추김치를 담근 직후 $4^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, 그리고 $20^{\circ}C$에서 최고 50일까지 발효시키면서 매일 시료를 취하여 pH 및 적정산도의 변화를 경시적으로 관찰하였다. pH 와 산도는 발효온도에 따라서 크게 영향을 받은 것으로 나타났으며 이러한 결과는 발효 김치중의 미생물학적 성상이 발효 온도에 따라서 상당하게 달라진다는 점을 암시하였다. 각 발효 온도별로 숙성 김치의 상미범위로 알려진 적정산도 0.6～0.8%(pH 4.2)에 도달하여 유지되는 시간을 보면 $4^{\circ}C$에서는 20～30일, 1$0^{\circ}C$에서는 3～5일 그리고 $20^{\circ}C$에서는 1～2일이 소요되었다. 각 김치 시료로부터 vancomycin(300$\mu$g/m1)이 함유된 modified Lactobacilli MRS agar를 이용하여 vancomycin에 대한 내성을 나타내는 127주를 분리하였다. 이 중에서 저온에서 분리한 균주를 중심으로 13개를 선택하여 생화학적 동정(API 50 CHL kit)을 실시함으로서 분리균 중 Leuconostoc 속 균주가 차지하는 비율을 검토한 결과 Leuconostoc 속과 Lactobacillus 속은 각각 6 균주로 나타났으며, 한 균주는 생화학적 동정이 불가능하여 아직 보고되지 않은 새로운 균종으로 추정되었다. 생화학적 방법의 재현성이 문제가 되어 다시 ITS-PCR법을 사용하여 동정하였다. 그 결과 8 균주는 크기가 564 bp인 1개의 DNA 밴드를 형성하였으며, Leuconostoc mesenteroides ssp. mesenteroides/dextraniucm로 동정되었다. 또 3개의 DNA밴드를 나타낸 4개의 균주는 L. brevis로 동정 되었으나 1 균주는 ITS-PCR법으로도 동정할 수 없었다. 본 연구의 결과로 미루어 볼 때 4～$10^{\circ}C$ 발효초기에는 Leuconostoc 속이 우점 세균으로 지목되었고 발효기간이 경과 할수록 L. brevis도 김치의 균총에서 상당한 부분을 차지할 것으로 추정된다. 이에 반해서 $20^{\circ}C$에서는 Leuconostoc속 균주가 우세하게 출현할 것이라는 예상과는 달리 발효 초기부터 L. brevis와 같은 세균이 발효를 주도하는 균종으로 생각되었다.