• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.97-106
• /
• 2022

L. monocytogenes는 그람양성의 대표적인 식중독균 중 하나로 치명률이 대단히 높으며 대부분의 식중독균과 달리 저온에서도 생육 가능하여 냉장 보관된 식품에서도 식중독을 발생시킬 수 있다. 이에 따라 식품의 제조, 가공 및 유통과정에서 다양한 물리, 화학적 방법이 사용되고 있지만, 이러한 방법은 식품의 품질 변화를 초래하고 합성보존제에 대한 소비자의 인식 등으로 적용에 한계가 있을 수 있다. 따라서 본 연구에서는 식품의 미생물적 안전성 향상을 위해 김치에서 분리된 LAB의 항리스테리아 활성을 분석하여 천연항균제로서 활용 가능성을 평가하였다. Agar overlay 방법으로 김치에서 분리된 총 36종(Lactobacillus속, Weissella속, Lactobacillus속, Lactococcus속)의 유산균에 대한 항리스테리아 활성을 분석한 결과 L. lactis NJ 1-10과 NJ 1-16이 가장 항리스테리아 활성이 높은 것으로 나타났다. 항리스테리아 활성을 정량적으로 분석하기 위해 NJ 1-10과 NJ 1-16을 각각 L. monocytogenes와 BHI broth에서 공동 배양한 결과, 20시간 만에 L. monocytogenes를 3.0 log CFU/mL 감소시켜 검출한계 이하까지 균수가 감소하였다. 두 LAB균주 모두 24개의 L. monocytogenes 혈청형에 대해 저해환의 크기는 조금씩 다르지만 모두 항리스테리아 활성을 보였다. NJ 1-10과 NJ 1-16의 부분 정제된 박테리오신 모두 proteinase-K 처리에서 항리스테리아 활성이 소실되어 항균물질이 단백질의 박테리오신임을 확인하였다. 부분 정제된 박테리오신의 열에 대한 안정성은 NJ 1-10과 NJ 1-16 모두 60℃ 및 80℃에서 비교적 안정했지만, 100℃에서 60분과 121℃에서 15분 처리로 활성이 완전히 소실되었다. pH의 안정성의 경우, pH 4.01에서 활성이 가장 안정하였고 pH가 높아질수록 그 활성이 감소하는 경향을 나타내었으나, 활성이 완전하게 소실되지는 않았고, 유기용매 안정성은 acetone, ethanol, methanol에 비교적 안정한 활성을 보였으나 chloroform 처리 시 활성의 정도가 감소하였지만 완전히 소실되지는 않았다. 따라서 본 연구의 결과, NJ 1-10과 NJ 1-16이 생산하는 박테리오신은 L. monocytogenes를 효과적으로 저감시켰으며, 열, pH, 유기용매에 대해 비교적 안정하여 식품에 존재하는 리스테리아균 제어를 위한 천연항균제로서의 잠재적인 가능성이 있음을 확인하였다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제21권10호
• /
• pp.1495-1500
• /
• 2008

In an attempt to develop a probiotic formulation for poultry feed, a number of lactic acid bacteria (LAB) were isolated from chicken intestinal specimens and a series of in vitro experiments were performed to evaluate their efficacy as a potential probiotic candidate. A total of 650 LAB strains were isolated and screened for their antagonistic potential against each other. Among all the isolates only three isolates (TMU121, 094 and 457) demonstrated a wide spectrum of inhibition and were thus selected for detailed investigations. All three selected isolates were able to inhibit the growth of E. coli and Salmonella species, although to variable extent. The nature of the inhibitory substance produced by the isolates TMU121 and 094 appeared to be associated with bacteriocin, as their activity was completely lost after treatment with proteolytic enzymes, while pH neutralization and catalase enzyme had no effect on the residual activity. In contrast, isolate TMU457 was able to resist the effect of proteolytic enzymes while pH neutralization completely destroyed its activity. Attempts were made to study the acid, bile tolerance and cell surface hydrophobicity of these isolates. TMU121 showed high bile salt tolerance (0.3%) and high cell surface hydrophobicity compared to the other two strains studied, while TMU094 appeared the most pH resistant strain. Based on these results, the three selected LAB isolates were considered as potential ingredients for a chicken probiotic feed formulation and were identified to species level based on their carbohydrate fermentation pattern by using API 50CH test kits. The three strains were identified as Lactobacillus fermentum TMU121, Lactobacillus rhamnosus TMU094, and Pediococcus pentosaceous TMU457.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제16권11호
• /
• pp.1706-1712
• /
• 2006

Because of the need for new antimicrobial substances with novel mechanisms of action, we report here the use of an Acinetobacter reporter system for high-throughput screening of active antimicrobial agents. The bioreporter Acinetobacter strain DF4/PUTK2 carrying luciferase genes luxCDABE was chosen because of its ecological importance and it is widespread in nature. This bioreporter is genetically engineered to emit light constitutively that can be measured in real time by luminometry. Hence, this reporter system was employed to determine the bacteriostatic actions of spent-culture supernatants derived from twelve bacterial isolates. Out of the results, the strongest bioluminescence inhibitory effect of the supernatants was recorded with Bacillus cereus strain BAC (S5). Subsequently, ethyl acetate extracts of extracellular products of strain BAC (S5) were separated by a thin-layer chromatography (TLC). Based on the bioluminescence inhibitory assay, three fractions were found to have antimicrobial activity. One fraction (C) having the strongest antimicrobial activity was further purified using TLC and characterized by IR, $^1H$ NMR, mass spectrometry, SDS-PAGE, and amino acid composition analysis. The results predicted the presence of 2-pyrrolidone-S-carboxylic acid (PCA) and the octadeconic-acid-like fatty acid. Fraction C also demonstrated a broad inhibitory activity on several Gram-negative and Gram-positive bacteria. In conclusion, the Acinetobacter reporter system shows great potential to be a reliable, sensitive, and real-time indicator of the bacteriostatic actions of the antimicrobial agents.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.804-819
• /
• 2019

Ezine cheese is a non-starter and long-ripened cheese produced in the Mount of Ida region of Canakkale, Turkey, with a protected designation of origin status. Non-starter lactic acid bacteria (NSLAB) have a substantial effect on the quality and final sensorial characteristics of long-ripened cheeses. The dominance of NSLAB can be attributed to their high tolerance to the hostile environment in cheese during ripening relative to many other microbial groups and to its ability to inhibit undesired microorganisms. These qualities promote the microbiological stability of long-ripened cheeses. In this study, 144 samples were collected from three dairies during the ripening period of Ezine cheese. Physicochemical composition and NSLAB identification analyses were performed using both conventional and molecular methods. According to the results of a 16S rRNA gene sequence analysis, 13 different species belonging to seven genera were identified. Enterococcus faecium (38.42%) and E. faecalis (18.94%) were dominant species during the cheese manufacturing process, surviving 12 months of ripening together with Lactobacillus paracasei (13.68%) and Lb. plantarum (11.05%). The results indicate that NSLAB contributes to the microbiological stability of Ezine cheese over 12 months of ripening. The isolation of NSLAB with antimicrobial activity, potential bacteriocin producers, yielded defined collections of natural NSLAB isolates from Ezine cheese that can be used to generate specific starter cultures for the production of Ezine cheese (PDO).

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.143-151
• /
• 1994

In the course of the study on strain inprovement by protoplast fusion, Lactobacillus acidophilus 88 protoplasts production and regeneration conditions were investigated. This strain produced a bacteriocin that revealed strong inhibitory activity against various indicator strains, especially L. helveticus CNRZ 1096. Protoplasts of L. acidophilus 88 strains were very efficiently obtained by treatment with 125 $\mu $g/ml lysozyme in a protoplast forming buffer containing 20 mM N-2 hydroxy-ethtl-piperazine-N'-2-ethane-sulfonic acid(HEPES, pH 7.0) and 1M sucrose at 37$\circ $C for 30 min. Hovever, treatment with mutanolysin was not effective for the production of L. acidophilus 88 protoplasts under the same conditions. High protoplast yield was obtained form the cells at the middle to late logarithmic growth phase in the de Man, Rogosa and Sharpe(MRS) medium. Regeneration was efficiently accomplished with the MRS medium containing 10% sucrose.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제18권11호
• /
• pp.1836-1840
• /
• 2008

Bacteriocins are antimicrobial peptides that are produced by bacteria and toxic to bacterial strains closely related to the producer strain. It has previously been reported that Bacillus thuringiensis strain NEB17 and Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki BUPM4 produce the bacteriocins thuricin 17 (3,162 Da) and bacthuricin F4 (3,160.05 Da), respectively. Here, we demonstrate that these bacteriocins have functional similarities and show a similar spectrum of antimicrobial activities against indicator strains. We also studied the effects of sterilization methods on the recovery and biological activities of these bacteriocins. They were completely degraded by autoclaving and the two were similarly affected by the tested filter membranes. Polyvinylidene fluoride (PVDF), polyestersulfone (PES), and cellulose acetate (CA) are suitable for filter sterilization of these bacteriocins. The two bacteriocins were stable across a range of storage conditions. These data will facilitate their utilization in food preservation or agricultural applications.

• Preventive Nutrition and Food Science
• /
• 제12권4호
• /
• pp.259-266
• /
• 2007

It has been proposed that the mode of action of nisin against vegetative cells and spores of Clostridium botulinum is different. However, clear explanation is not available. Therefore, nisin action against vegetative cells and spores of C. botulinum was investigated in this study. Nisin was added at various stages of spore-to-vegetative cell transition and changes to sensitivity to the bacteriocin were observed. Different nisin preparation (Nisaplin or pure nisin) was compared for their activity against different stages of spore transformation of C. botulinum ATCC 25763. Germination was measured by determining loss of heat resistance and observing phase darkening of spores under phase-contrast microscope. Nisin acted bactericidally against vegetative cells, but acted sporostatically against spores of C. botulinum under the same concentration. This bactericidal and sporostatic action of nisin was dependent on the concentration of nisin used. Presence of nisin during spore activation by heat increased subsequent phase darkening and germination rates. However, nisin inhibited the germination and the outgrowth, when it was added after heat activation stage. Findings from this study suggest that the time of addition of nisin is very important for the effective control of spores during the heating process of foods. In addition, it may be possible to apply nisin at the stage of processing that coincides with the most sensitive stage of spore transformation.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제38권3호
• /
• pp.154-160
• /
• 2020

본 연구에서는 박테리오신을 생성하는 P. acidilactici를 적용한 기능성 요거트를 제조하여 항균활성과 프로바이오틱스로서의 품질을 평가하였다. Yogurt starter로는 시판되는 요거트에서 분리한 혼합 균주 3종(S. thermophilus, Lb. bulgaricus, Lb. rhamnosus GG)을 사용하였으며, 혼합 균주와 P. acidilactici HW01, P. acidilactici JM01, P. acidilactici K10을 각각 혼합 접종하여 각각의 요거트를 제조한 다음 유산균의 생균수, pH, brix를 측정한 결과, 유산균의 생균수는 모두 8.0 Log CFU/mL 이상의 생균수가 검출되어 유산균 발효유로서 기준에 적합하였다. 또한 pH와 brix를 측정한 결과, 발효 후 시간이 지남에 따라 모두 감소하였다. 우유나 유제품의 오염에 있어서 유의해야 할 병원성 균인 L. monocytogenes를 통해 병원성 저해능을 측정하였으며 L. monocytogenes가 발효 후 3일째부터 모두 저해되는 것이 확인되었다. 본 연구 결과를 통해 박테리오신 생성 균주인 P. acidilactici HW01, P. acidilactici JM01, P. acidilactici K10이 발효유제품 제조에 있어서 요거트 제품의 변화 없이 프로바이오틱 효과를 지닌 균주로 기대되며, 식품안정성 및 새로운 프로바이오틱스 유제품 개발에 도움을 줄 것이라 예상된다. 그리고 L. monocytogenes 외의 다른 병원성 균의 저해효과에 대한 연구 및 요거트의 저장온도에 따른 병원성 저해효과 차이에 대한 연구도 기대된다. 따라서 박테리오신 생성 균주를 활용한 기능성 식품을 실제 식품산업에 적용한다면 안전성 및 신제품 개발에 대한 연구가 더 이루어져야 될 것으로 보인다.

• 대한소아치과학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.626-636
• /
• 2003

치태형성을 억제하는 유산균 K1270을 김치로부터 분리한 후 배양적, 생화학적 특징 및 16S rDNA염기서열 분석에 의해 Pediococcus pentosaceus K1270으로 동정하였다. K1270 균주는 5% 자당이 함유된 배지에서 Streptococcus mutans Ingbritt에 의한 인공치태 형성을 대조군에 비해 94.6 % 억제하였으며, 비수용성 글루캔의 합성을 89.6 % 억제하였다. S. mutans Ingbritt의 증식은 대조군에 비해 100배 정도 억제하였다. K1270균주는 TMB와 peroxidase가 첨가된 MRS 한천배지에서 과산화수소를 생산하였으며, 인공치태 형성에 대한 K1270균주의 억제 효과는 catalase 첨가에 의해 일부 감소되었다. K1270 균주의 배양 상청액을 10% 자당이 함유된 $2{\times}M17$ broth에 동량 가한 경우 인공치태 형성 및 Streptococcus mutans Ingbritt의 증식이 억제되었으며, 이 억제효과는 catalase첨가에 의해 일부 감소되었고, 열처리, 또는 trypsin 처치에 의해 완전히 소실되었다. 따라서, 본 연구에서 분리, 동정된 P. pentosaceus K1270은 과산화 수소와 bacteriocin 유사물질을 분비하여 S. mutans Ingbritt의 증식을 억제함으로써 인공치태 형성을 억제하는 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.91-101
• /
• 2023

박테리오신은 리보솜에서 합성된 항균 펩타이드로, 박테리아에 의해 생성되어 유사하거나 밀접한 관련이 있는 박테리아 균주의 성장을 억제한다. 니신이 처음 발견된 이래로, 독특한 구조와 다양한 항균활성 방식을 가진 많은 박테리오신들이 기술되었고, 생산, 분비, 면역을 암호화하는 유전자들이 보고되었다. 니신은 치즈와 액체 달걀, 소스, 통조림 식품에 적용되는 박테리오신 중 하나이다. 많은 Bacillus 속 박테리오신들은 변역 후 변형된 펩타이드인 란티바이오틱스에 속한다. 다른 속의 Bacillus는 또한 많은 다른 비-란티바이오틱스 박테리오신을 생산한다. Bacillus 속 박테리오신은 때때로 더 넓은 항균 스펙트럼 때문에 더욱 중요해지고 있다. 박테리오신은 식품 및 제약 산업에서 식품 부패 및 병원성 세균 증식을 방지하기 위한 매력적인 화합물로 간주된다.박테리오신은 식품계에서 다양한 방식으로 생물학적 방부제로 사용될 수 있다. 생물 보존은 미생물 및/또는 그 대사산물을 사용하는 식품의 유통기한 연장 및 안전성 향상을 의미한다. 새로운 항균 화합물에 대한 수요는 식품 미생물학적 안전성을 향상시킬 수 있는 새로운 기술에 대한 큰 관심을 가져왔다. 박테리오신의 응용은 식품에서 인간의 건강으로 확대되고 있다. 오늘날 많은 연구자들은 박테리오신에 대한 관심을 식품보존에서 감염과 항생제 내성 질병을 유발하는 박테리아의 처리로 전환하고 있는 추세이다. 박테리오신 연구의 이 흥미로운 새로운 시대는 의심할 여지없이 새로운 발명과 새로운 응용으로 이어질 것이다. 이 리뷰에서 우리는 Bacillus 속에 의해 생산되는 박테리오신의 다양한 특성과 응용을 요약한다.