• 제목/요약/키워드: Bacteriocin activity

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Antimicrobial Edible Film Developed from Defatted Corn Germ Meal Fermented by Bacillus subtilis

  • Kim Hyung-Wook;Roh I-Woo;Kim Kyung-Mi;Jang In-Suk;Ha Sang-Do;Song Kyung-Bin;Park Sang-Kyu;Lee Won-Young;Youn Kwang-Sup;Bae Dong-Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권4호
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    • pp.597-604
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    • 2006
  • In order to extend the shelf-life of packaged or coated foods, an antibacterial edible film containing 1.8% of BLS was developed from the defatted corn germ meal, which had been fermented with Bacillus subtilis under the optimum condition of pH 7.0-7.5 and $33^{\circ}C$ for 33 h. Water vapor permeability of the fermented film $(88.3mg/cm^2\;h)$ was higher than those of the normal corn germ films $(75.8mg/cm^2\;h)$. Protein solubility of the fermented film was also higher than ordinary corn germ film at the pH range of 3-10. The fermented corn germ film had higher tensile strength and lower % elongation (elongation rate) than the ordinary corn germ film. The antimicrobial activity of the film was more than 50% of the maximum activity after film production with heat treatment at $90^{\circ}C$ and pH adjustment to 9. When the corn germ protein film with bacteriocin-like substance was applied on the mashed sausage media containing E. coli, the bacterial growth inhibition was higher than the ordinary corn protein film.

Bacillus subtilis MJP1이 생산하는 항세균 물질의 분리.정제 및 특성규명 (Purification and Characterization of Antibacterial Compound Produced by Bacillus subtilis MJP1)

  • 임은정;양은주;장해춘
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.84-92
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    • 2010
  • B. subtilis MJP1이 생산하는 항균물질을 분리 정제하기 위하여 SPE, IEC, GFC를 통한 정제를 수행하였다. 정제된 항세균 물질은 tricine SDS-PAGE에서 하나의 band임을 확인 한 후 N-말단 아미노산 서열분석을 하였으나 N-말단이 blocking 되어 그 서열을 분석할 수 없였다. 이에 그 내부서열을 알아보기 위한 LC를 이용한 ESI-MS/MS를 시행하였으나 내부서열도 확인할 수 없었고, UPLC를 이용한 ESI-MS/MS를 시행한 결과 항세균 활성 물질은 분자량이 매우 유사한 2개의 peptide(3356.54 Da, 3400.5244 Da)가 존재함을 확인하였다. 정제된 항세균 물질의 항균 spectrum을 조사한 결과, L. monocytogenes에 가장 강한 항균활성을 나타내며 이외에 B. subtilis, S. aureus subsp. aureus, E. faecalis 등의 Gram 양성균에서 항균활성을 나타내였다. 정제된 B. subtilis 항세균 물질은 pH 3.0부터 pH 9.0 범위에서는 안정하였으며 $4^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $50^{\circ}C$에서 24시간, $100^{\circ}C$에서 5분 동안 매우 안정하였고, $70^{\circ}C$에서 24 시간, $100^{\circ}C$에서 30분 동안 처리한 구간부터 역가가 감소하여 $121^{\circ}C$에서 15분 동안 처리한 구간에서는 역가가 완전히 소실되었다. 효소 안정성 실험에서 정제된 항세균 물질은 일부 단백분해효소에 의해 분해되어 역가를 상실하였으며, lipase나 $\alpha$-amylase에서는 안정함을 나타냈다. 이로부터 정제된 항세균 물질이 넓은 pH 범위에서 안정하고, 비교적 높은 온도에서도 활성을 유지한다는 점을 관찰할 수 있었으며, 단백분해효소에 의해 분해되므로 bacteriocin임을 확인하였다. 본 연구를 통하여 B. subtilis MJP1으로부터 분리 정제된 bacteriocin은 class IIa군의 특성과 유사하며, B. subtilis MJP1은 본 분리 bacteriocin 이외에도 다른 항세균 물질과 항진균 물질을 생산하는 균주임을 알 수 있었다.

형질 전환된 Saccharomyces cerevisiae의 leucocin A항균 활성도에 대한 탄소원의 영향 (Effects of Carbon Source on Production of Leucocin A from Transformed Saccharomyces cerevisiae)

  • 이성일;박진용;정종근;이동근;이상현;하종명;하배진;이재화
    • 생명과학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.847-850
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    • 2005
  • B. subtilis에 대한 항균 활성을 파악하기 위하여 bacteriocin의 일종인 leucocin A로 형질전환된 효모를 배양 시간별로 채취하여 광학밀도, 총 분비 단백질량, 단백질 분해효소 그리고 향균활성을 측정했다. Sucrose > glycerol > glucose > fructose 순으로 세포 증식이 높게 확인되었고, glyceroldmf 제외한 탄소원에서 총분비 단백질은 배양 15 시간까지 증가되었다. Leucocin A의 향균활성(antibacterial activity)은 성장양상, 총 분비 단백질과 비례 하였으며 배양 15 시간에 glucose와 sucrose에서 배양한 상등액이 B. subtilis 성장을 가각 $65.5\%$, $72.6\%$ 감소하는 것으로 나타났다. 정지기 이후에는 향균활성이 급속히 감소하였는데, 이는 항균활성을 보이는 leucocin A가 단백질이고, 단백질 분해효소가 정지기 이후 증가한 것에 의한 것으로 사료된다. 본 연구는 향후 식품산업뿐만 아니라 항생제 생산 사용되기 위한 산업적 기초 자료로써 이용 될 것이다.

Anti-Helicobacter pylori Activity of Bifidobacterium spp.

  • Bae, Eun-Ah;Kim, Dong-Hyun;Han, Myung-Joo
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제10권4호
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    • pp.532-534
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    • 2000
  • The inhibitory effects of different Bifidobacterium spp. on the growth of Helicobacter pylori (HP) were investigated. A significant suppression of HP growth occurred only when HP was inoculated onto a petri dish containing 0.1 mg/ml of Bifidobacterium spp. When HP was separately cultured with B. breve K-110, B. catenulatum K-309, B magnum K-311, B. magnum K-321, and B. cuniculi K-513, the urease activity was also inhibited by these Bifidobacterium spp. Therefore, it appears that these Bifidobacterium spp. excrete a heat-labile inhibitory component for HP growth into the culture medium. Although most organic acids produced by the Bifidobacterium spp. inhibited the growth of HP, the HP growth was not inhibited by the physiological concentrations of organic acids produced in bifidobacteria-cultured media. Accordingly, these results suggest that some Bifidobacterium spp. may produce antibiotic-like compounds (bacteriocins).

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누룩과 입국을 달리한 막걸리에서 항균활성을 가진 미생물의 분리동정 (Isolation and Identification of Microorganisms with Antimicrobial Activity in Makgeolli of Different Kinds Koji and Nuruk)

  • 이준기;조현주;윤진아;정강현;송병춘;김경임;안정희
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.577-583
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    • 2014
  • 누룩군과 입국군을 달리 첨가하여 제조한 막걸리의 발효 중의 이화학적 특성과 항균활성을 조사하였고 발효 과정 중 항균활성이 있는 미생물을 동정하였다. 발효 3일째 pH 결과는 누룩군이 입국군에 비해서 낮았다. 그러나 산도와 알코올의 함량은 발효 15일째에서 누룩군이 입국군에 비해서 유의적으로 높았다. 총당과 총균수는 입국으로 만든 막걸리가 누룩으로 만든 막걸리보다 더 높게 나타났다. 관능검사 평가 결과, 색, 단맛, 향, 목넘김, 전반적 기호도는 입국군(DKB)이 가장 우수하게 나타났다. 항균활성 결과 누룩 샘플 GND, ANF에서 Salmonella enterica, Bacillus subtilis, Escherichia coli, Bacillus cereus에서 항균력이 나타난 미생물을 동정하였다. 균주 ST-1은 GND에서 분리하여 16S rRNA 염기서열에 기초하여 동정한 결과 Paenibacillus polymyxa strain RCP6과 99%의 상동성을 보였다. 따라서 P. polymyxa ST-1은 항진균활성과 항세균활성을 가진 bacteriocin-like substances를 생산함을 알 수 있고 이와 같은 새로운 항미생물 물질은 천연식품보존제 및 사료보존제뿐만 아니라 항생제 대체 의약품으로도 활용이 기대되며, 이를 위하여 향후 이 물질들의 보다 정확한 구조 및 특성을 규명하는 연구가 필요하다.

Lactobacillus acidophilus BK13 and Lactobacillus paracasei BK57 균주가 생산한 항균물질의 anti-Helicobacter pylori 활성 및 위장상피세포에 대한 세포독성 평가 (Evaluation of the anti-Helicobacter pylori and cytotoxic properties of the antimicrobial substances from Lactobacillus acidophilus BK13 and Lactobacillus paracasei BK57)

  • 임은서
    • 미생물학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.156-168
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    • 2015
  • Lactobacillus acidophilus BK13과 Lactobacillus paracasei BK57 균주로부터 얻은 세포, 배양상등액 및 박테리오신 용액의 anti-Helicobacter pylori 활성과 위장상피세포에 대한 세포독성을 평가하였다. 실험균주를 MRS 배지 상에서 30시간 배양한 결과, L. acidophilus BK57 ($126.8{\pm}7.9mM$) 보다 L. paracasei BK57 ($155.9{\pm}7.9mM$)가 더 많은 양의 유산을 생산하였다. 또한, BK13 균주의 최대 박테리오신 활성(128 AU/ml)은 $37^{\circ}C$에서 30시간 배양 후 관찰되었으나, 이는 BK57의 활성(256 AU/ml) 보다는 낮았다. BK13 및 BK57 균주의 살아있는 세포를 H. pylori와 혼합 배양한 결과, 유산균의 초기균수에 의존하여 H. pylori의 저해효과가 나타났다. 게다가 BK13과 BK57로부터 얻은 배양상등액과 박테리오신은 H. pylori의 성장을 억제할 뿐만 아니라 위장상피세포에 대한 부착력과 urease 활성도 저해하였다. 한편, 이러한 균주들이 생산한 유산은 위암세포에 대한 세포독성 효과가 대조구보다 유의한 수준으로 높게 나타났다. 따라서 BK13과 BK57 균주의 항균물질은 위장질환의 원인균인 H. pylori를 저해시키는데 효과적이므로 이들 유산균은 H. pylori 감염으로부터 위장을 보호하는데 유용할 것으로 사료된다.

신생아 태변에서 젖산세균인 Lactococcus lactis HK-9의 분리 및 항균활성 (Antibacterial Effects of Lactococcus lactis HK-9 Isolated from Feces of a New Born Infant)

  • 백현;안혜란;조윤석;오계헌
    • 미생물학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.127-133
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    • 2010
  • 본 연구는 신생아 태변에서 분리된 Lactococcus lactis HK-9의 다양한 생리적 특성과 항균활성을 조사하기 위하여 실시하였다. 균주 HK-9을 MRS 배지에서 배양하였고, 형태 및 생리학적 특성에 대하여 조사하였으며, BIOLOG 시험과 16SrRNA 염기서열 분석을 통해 균주를 동정하였다. 그 결과 Lactococcus lactis으로 동정되었고, L. lactis HK-9로 명명하였으며, 이 균주의 계통수 분석을 통해 GenBank에 [GU936712]로 등록하였다. 배양기간에 따른 L. lactis HK-9의 생장과 중간 대사산물로서 lactic acid와 acetic acid의 생산 및 pH의 변화를 조사하였으며, 이들 유기산의 생성은 HPLC를 통하여 확인하였다. 유기산의 생성은 L. lactis HK-9의 생장에 따라 증가하는 것을 확인하였으며, 배양 60시간이 지난 후 생성된 lactic acid와 acetic acid의 농도는 각각 495.6 mM, 104.3 mM이었다. 배양 초기의 pH는 7.0이었으며 배양 기간 동안 4.1로 감소하였다. 다양한 그람양성 세균과 그람음성 세균을 대상으로 농축된 HK-9 배양상등액의 항균력을 조사하였으며, 그 결과 항균범위가 그람양성 세균에서만 나타나는 것이 관찰되었다. 농축된 배양상등액을 protease를 처리한 후 항균활성은 소멸하였으며, 상등액의 박테리오신 추정 분자의 분자량은 tricine-SDS-PAGE를 통하여 약 4 kDa으로 확인되었다.

Escherichia coli-Derived Uracil Increases the Antibacterial Activity and Growth Rate of Lactobacillus plantarum

  • Ha, Eun-Mi
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권5호
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    • pp.975-987
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    • 2016
  • Lactobacillus plantarum (L. plantarum) is a representative probiotic. In particular, L. plantarum is the first commensal bacterium to colonize the intestine of infants. For this reason, the initial settlement of L. plantarum can play an important role in determining an infant's health as well as their eventual health status as an adult. In addition, L. plantarum combats pathogenic infections (such as Escherichia coli (E. coli), one of the early pathogenic colonizers in an unhealthy infant gut) by secreting antimicrobial substances. The aim of this research was to determine how L. plantarum combats E. coli infection and why it is a representative probiotic in the intestine. Consequently, this research observed that E. coli releases uracil. L. plantarum specifically recognizes E. coli-derived uracil, which increases the growth rate and production of antimicrobial substance of L. plantarum. In addition, through the inhibitory activity test, this study postulates that the antimicrobial substance is a protein and can be considered a bacteriocin-like substance. Therefore, this research assumes that L. plantarum exerts its antibacterial ability by recognizing E. coli and increasing its growth rate as a result, and this phenomenon could be one of the reasons for L. plantarum settling in the intestine of infants as a beneficial bacterium.

Screening and Characterization of Pro biotic Lactic Acid Bacteria Isolated from Korean Fermented Foods

  • Lim, Sung-Mee;Im, Dong-Soon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권2호
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    • pp.178-186
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    • 2009
  • To examine their potential as probiotics, acid and bile tolerance, antibiotics resistance, adhesion capacity to Caco-2 and HT-29, and antibacterial activity, of LAB isolated from Korean fermented foods such. as dongchimi, kimchi, Meju, and doenjang were assayed against foodborne pathogenic bacteria. DC 55, DC 136, DC 222, KC 21, KC 24, KC 34, KC 43, KC 117, MJ 54, MJ 301, SP 33, and SP 170 strains were resistant to acid and bile conditions. In particular, DC 55, DC 136, KC 24, KC 43, and MJ 301 strains were highly resistant to higher than 20 ${\mu}g/ml$ concentrations of vancomycin, streptomycin sulfate, or amoxicillin, whereas, DC 222, KC 21, KC 34, KC 117, MJ 54, and SP 33 strains were susceptible to lower than 2 ${\mu}g/ml$ concentrations of those antibiotics. The adhesion to HT-29 and Caco-2 cells varied with the strains tested in a strain-dependent manner. The highest level of adhesion was observed with DC 55, KC 21, KC 24, and MJ 301 strains, having higher than 50% of adhesion to HT-29 or Caco-2 cells. In addition, Staphylococcus aureus was the most sensitive to KC 21, showing an inhibition of about 70%, and the antibacterial activity of KC 21 against S. aureus resulted most likely from both organic acids and bacteriocin. Based on its phenotypic characteristics and utilization of various sugars, the KC 21 strain was identified as Lactobacillus plantarum.

Bacteriocin ("Vulnificin") Typing of Vibrio vulnificus

  • Ha, Tai-You;Lee, Jeong-Ho;Lee, Hern-Ku;Whang, Hee-Sung;Park, Jae-Seung
    • 대한미생물학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.225-237
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    • 2000
  • Vibrio vulnificus, a halophilic vibrio is an estuarine gram-negative bacteria that is associated with severe and frequently fatal wound infections and life-threatening septicemia. Bacteriocins are defined as antibacterial substance produced by various species of bacteria which are usually active against closely related organisms. Bacteriocins have found widespread application in epidemiological studies as specific markers of bacteria. It was proposed by Ha et al. (1990. J. Korean. Soc. Microbiol. 25: 586.) to give the bacteriocins produced by V. vulnificus the name "vulnificins". In the present study, a total of 72 strains of V. vulnificus isolated from patients and oysters were subjected to screen potential producers and indicators of vulnificin, applying ultraviolet induction method. Sensitivity of several strains of Serratia marcesans, Pseudomonas aeruginosa, Shigella flexneri, Salmonella typhi and Yersinia enterocolitica to vulnificins were also examined out. All the tested strains of V. vulnificus produced vulnificins active against indicator strains with various different inhibitory patterns. The spectrum of vulnificin activity and sensitive spectrum of indicator strains were considerably broad. Interestingly, almost all strains of S. marcescens, P. aeruginosa, Salmonella sp., Shigella sp. and Y. enterocolitica tested were sensitive to 1-7 vulnificin(s). Taken together, the present study demonstrated that all of the isolates of V. vulnificus produced vulnificins and that 8 good vulnificin producers and 10 good indicators were detected. These strains can be employed efficiently for establishing vulnificin typing scheme of V. vulnificus and for the detection of bacteriocinogeny and sensitivity in V. vulnificus. Biological role of vulnificin remains to be further elucidated.

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