Among different types of spoilage, microbial contamination can cause feed decomposition, which results in decreases in feed intake and productivity, infection, and breeding disorder. During the storage time, various microbes have a chance to inoculate with depreciation of feed and to infect the animals. We investigated bacteria that inhabit diverse feed ingredients and complete feed which have been stored for a few months. We isolated and identified 30 genera and 62 species of bacteria. Among these 62 species, 21 species were of non-pathogenic bacteria, 18 species were of pathogenic bacteria, 9 species were of opportunistic pathogens, and 14 species were of unknown bacteria. Pantoea allii and 24 species showed proteolytic enzyme activity. We also confirmed that 6 species including Pseudomonas psychrotolerans showed ${\alpha}$-amylase activity, and 29 species including Burkholderia vietnamiensis showed cellulase activity. Microbacterium testaceum and 3 species showed resistance to Ampicillin, Kanamycin, Streptomycin, Gentamicin, Carbenicillin, and Erythromycin ($50{\mu}g/mL$). Using mealworm larvae (Tenebrio molitor L.) as a model for pathogenicity, we confirmed that 8 species including Staphylococcus xylosus had pathogenicity for mealworm larvae. Especially, Enterobacter hormaechei, Staphylococcus xylosus, and Staphylococcus hominis were reported as being pathogenic for humans. This research suggests that hygienic management of animal feed is essential because beneficial and harmful bacteria can inhabit animal feed differently during storage and distribution.
가축의 배합사료는 가축의 성장을 유지하기 위한 충분한 영양소를 함유하고 있어 적절한 온도와 습도하에서 부패되기 쉽다. 착유우 사료를 여름철 고온 다습한 환경 조건인 수분 33%, 온도 30℃에서 15일 동안 부패시키면서 일어나는 미생물 및 화학적 변화를 조사하였다. pH는 최초 6.29에서 4.66으로, 수분활성은 0.99에서 0.95으로 각각 감소하였다. 세균은 6.2×106~1.6×107 CFU/g에서 5일째에 최대 2.1×109 CFU/g까지 증가하였으며 이후 108 CFU/g수준을 유지하였다. 곰팡이는 약 103에서 8.0×104 CFU/g으로 증가하였다. 세균은 Acinetobacter oleivorans, Pediococcus acidilactici, Acinetobacter oleivorans, Weissella cibaria 및 Methylobacterium komagatae이 성장하였고, 곰팡이는 Fusarium속과 Mucor속이 분리되었다. 10일까지는 수분 함량은 증가하였고(p<0.01), 조단백질 함량은 큰 변화가 없었으나 조지방은 약 6.0%에서 5.5%로 감소하였다(p<0.01). 조섬유와 조회분은 각각 2.0~3.0%, 4.5~4.8%의 범위에서 변화되었으나 유의적인 차이는 없었다. 총에너지는 4,400 kcal/kg로 거의 변화가 없었다. 사료가 부패되면서 젖산과 프로피온산은 증가하였고 아세트산은 검출되지 않았다(p<0.01). 제랄레논은 59.2 μg/kg에서 623.8 μg/kg으로 약 10.5배가 증가하였다. 결론적으로 사료부패가 일어나는 동안은 pH 감소, 생균수의 증가 및 다양한 화학적 변화가 관찰되었다.
A bacteriocin-producing lactic acid bacterium, which strongly inhibited the Lactobacillus plantarum recognized as an important acid spoilage microorganism in kimchi fermentation, was isolated from kimchi. From morphological, physiological, sugar fermentation, biochemical tests, and l6S rDNA sequencing results, the isolate was identified as an Enterococcus sp. and designated as Enterococcus sp. K25. The bacteriocin produced by Enterococcus sp. K25 inhibited several Gram-positive bacteria, including Lb. plantarum, whereas it did not inhibit Gram-negative bacteria and yeasts. Optimal temperature and pH for the bacteriocin production were $25^\circ{C}$ and 5.5, respectively. Enterococcus sp. K25 was applied to kimchi manufacturing alone and together with other preservatives (i.e., chitosan and fumaric acid). In addition, growth of lactic acid bacteria, pH, and titratable acidity (TA) were measured during aging at $5^\circ{C}$ and $10^\circ{C}$. Inoculation of Enterococcus sp. K25 together with fumaric acid showed the most synergistic effect on extension of kimchi shelf-life. Compared to control (no addition), the treatment prolonged the kimchi shelf-life up to 6 days, whereupon the eight-point TA value recognized as the edible limit was reached.
Heat treatment is the most popular processing technique in the dairy industry. Its main purpose is to destroy the pathogenic and spoilage bacteria in order to ensure that the milk is safe throughout its shelf life. The protease and lipase that are present in raw milk might reduce the quality of milk. Plasmin and protease, which are produced by psychrotrophic bacteria, are recognized as the main causes of the deterioration in milk flavor and taste during storage. The enzymes in raw milk can be inactivated by heat treatment. However, the temperature of inactivation varies according to the type of enzyme. For example, some Pseudomonas spp. produce heat-resistant proteolytic and lipolytic enzymes that may not be fully inactivated by the low temperature and long time (LTLT) treatment. These types of enzymes are inhibited only by the high temperature and short time (HTST) or ultra-high temperature (UHT) treatment of milk.
채소류가 소비되기까지 약 10~30%에 이르는 양이 부패에 의해 버려지고 있다. 채소류는 수확 후 수많은 세균이나 곰팡이와 같은 다양한 미생물들에 의해 부패가 이루어진다. 채소류의 부패와 세균과의 관계를 알아보고자 세균의 다양성에 관한 조사를 하였다. 신선한 상추와 깻잎, 치커리에서의 총 호기성 균 수는 각각 $2.6{\sim}2.7{\times}10^6$, $4.6{\times}10^5$, $1.2{\times}10^6\;CFU/g$ of fresh weight이었으며, Pseudomonas spp., Alysiella spp., Burkholderia spp.와 그 외의 18개의 다양한 속들이 확인되었다. 신선한 채소류를 $28^{\circ}C$에서 일주일 동안 배양하였을 때 세균 다양성에 변화가 생겼다. 총 호기성 균의 수는 상추와 깻잎, 치커리에 대하여 각각 $1.1{\sim}4.6{\times}10^8$, $4.9{\times}10^7$, $7.6{\times}10^8\;CFU/g$ of fresh weight로 나타났으며, 이는 약 $10^2$배 정도 증가한 수치이다. 하지만 세균 다양성은 단순해져서 보다 적은 수의 세균이 분리, 동정되었다. Pseudomonas spp.가 대부분을 차지하였으며(~48%), Arthrobacter sp., Bacillus sp.가 그 뒤를 이었다. 동정된 세균 각각의 부패능을 검정하고자 무균배양한 상추에 접종하였으며, 그 결과 Pseudomonas fluorescence와 Pantoea agglomerans가 상당한 부패를 야기하였다.
Molds are eucaryotic, multicellular, multinucleate, filamentous organisms that reproduce by forming asexual and sexual spores. The spores are readily spread through the air and because they are very light-weight and tend to behave like dust particles, they are easily disseminated on air currents. Molds therefore are ubiquitous organisms that are found everywhere, throughout the environment. The natural habitat of most molds is the soil where they grow on and break down decaying vegetable matter. Thus, where there is decaying organic matter in an area, there are often high numbers of mold spores in the atmosphere of the environment. Molds are common contaminants of plant materials, including grains and seeds, and therefore readily contaminate human foods and animal feeds. Molds can tolerate relatively harsh environments and adapt to more severe stresses than most microorganisms. They require less available moisture for growth than bacteria and yeasts and can grow on substrates containing concentrations of sugar or salt that bacteria can not tolerate. Most molds are highly aerobic, requiring oxygen for growth. Molds grow over a wide temperature range, but few can grow at extremely high temperatures. Molds have simple nutritional requirements, requiring primarily a source of carbon and simple organic nitrogen. Because of this, molds can grow on many foods and feed materials and cause spoilage and deterioration. Some molds ran produce toxic substances known as mycotoxins, which are toxic to humans and animals. Mold growth in foods can be controlled by manipulating factors such as atmosphere, moisture content, water activity, relative humidity and temperature. The presence of other microorganisms tends to restrict mold growth, especially if conditions are favorable for growth of bacteria or yeasts. Certain chemicals in the substrate may also inhibit mold growth. These may be naturally occurring or added for the purpose of preservation. Only a relatively few of the approximately 100,000 different species of fungi are involved in the deterioration of food and agricultural commodities and production of mycotoxins. Deteriorative and toxic mold species are found primarily in the genera Aspergillus, Penicillium, Fusarium, Alternaria, Trichothecium, Trichoderma, Rhizopus, Mucor and Cladosporium. While many molds can be observed as surface growth on foods, they also often occur as internal contaminants of nuts, seeds and grains. Mold deterioration of foods and agricultural commodities is a serious problem world-wide. However, molds also pose hazards to human and animal health in the form of mycotoxins, as infectious agents and as respiratory irritants and allergens. Thus, molds are involved in a number of human and animal diseases with serious implication for health.
본 연구에서는 묵은지로부터 분리된 박테리오신을 생산하는 이상발효 유산균 및 내산성 효모가 사워도우의 저장 기간 연장과 품질 개선에 미치는 영향을 조사하였다. 유전자 염기서열 분석 결과 빵 부패세균인 Bacillus 속에 대한 항균활성을 나타낸 이상발효 유산균은 Leuconostoc mesenteroides LAS112, Lactobacillus brevis LAS129 및 L. mesenteroides subsp. dextranicum LAB137으로 동정되었고, 산성 pH 하에서 증식 가능한 효모는 Pichia membranifaciens YS05, Pichia fermentans YS19 및 Pichia anomala YS26으로 확인되었다. 사워도우 발효에 사용된 L. brevis LAS129는 L. mesenteroides LAS112 및 L. mesenteroides subsp. dextranicum LAS 137 보다 더많은 양의 초산과 박테리오신 활성을 나타내었으나, LAS112는 가장 많은 양의 유산을 생산하였다. Bacillus subtilis ATCC 35421에 대한 최대의 박테리오신 활성(640 AU/g)은 L. brevis LAS129와 P. membranifaciens YS05 혹은 P. anomala YS26으로 혼합 발효시킨 사워도우 내에서 관찰되었다. $30^{\circ}C$에서 24시간 발효 후 사워도우 내 LAS129의 균수($10^9CFU/g$)는 YS05 혹은 YS26의 효모 균수($10^7CFU/g$)보다 높게 검출되었다. 한편, 이들 균주들을 이용하여 발효시킨 사워도우 내에 존재하는 빵 부패균의 균수는 대조구 보다 유의하게(P < 0.05) 낮은 수준으로 나타났다.
본 연구는 건강한 식이에 대한 관심이 늘어나면서 그 수요량이 증가하고 있는 녹즙에 대한 미생물학적 품질평가를 목적으로 실시되었다. 또한 날것으로 섭취하는 과채류의 장출혈성 대장균의 오염으로 인한 집단식중독 사고가 많이 보고되고 있는 상황에서 E. coli O157:H7이 녹즙에 오염되었을 경우 보관온도, 보관 시간별 미생물 커뮤니티의 변화를 정량 분석법과 DGGE분석을 통해 확인하여 잠재적인 식중독 위험성을 확인해 보고자 하였다. 정량 분석 결과 초기부터 총 호기성 세균수가 식품위생법상 기준치($1.0{\times}10^5CFU/mL$)를 초과한 결과를 보였으며, E. coli O157:H7에 대한 세균수 측정결과를 보면 $5^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$에서 균수가 감소하다가 증가하는 경향을 보였다. DGGE결과를 보면 보관시간이 길고 보관온도가 높을수록 더 많은 미생물 분포도를 보였고, 저장시간이 후반으로 갈수록 부패균인 젖산균이 다수 출현하는 것을 확인할 수 있었다. 이 외에 Rahnella aquatilis와 Citrobacter, Pseudomonas 등의 기회감염성 세균이 검출되었다. 이에, 위 녹즙시료는 잠재적인 식중독의 위험성을 보이므로 제품의 생산, 유통에 더욱 주의를 기울일 필요가 있다고 생각된다. 또한, 제품 구입 후 냉장저장을 하더라도 가능한 한 빠른 섭취가 권장되는 바이다. E. coli O157:H7에 위 제품이 오염되었을 경우 냉장과 실온조건 모두에서 세균수가 증가하였고, 특히 실온에 방치하였을 경우 그 증가폭이 크므로, 이에 특히 주의를 기울일 필요가 있다고 생각된다.
한국에서 자생하는 125종의 식물에서 추출한 141가지 메탄을 추출물들에서 식품부패미생물인 Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Enterobacter aerogenes 그리고 Pseudomonas aeruginosa에 대한 항균 활성도를 조사하였다. Bacillus subtilis에 대해 가장 강한 항균력을 보인 것은 오미자였으며 Staphylococcus aureus에 대해서 대황이, Pseudomonas aeruginosa에 대해서는 산사가 가장 강한 항균력을 나타냈다. 금은화는 Bacillus subtilis를, 산사는 Staphylococcus aureus를, 모과와 황금은 Pseudomonas aeruginosa를, 모감주나무꽃, 밤나무꽃, 장미꽃과 파꽃은 Enterobacter aerogenes를, 오미자는 Escherichia coli를 제외한 나머지 4가지 균주에 모두 항균력이 있었다.
This study was conducted to determine the effects of microorganism inactivation using 3 ppm of aqueous ozone (AO), 1% citric acid, 1% lactic acid, and 1% acetic acid alone, as well as the combinations of AO and organic acid, for washing the raw materials of saengsik (carrot, cabbage, glutinous rice, barley) with or without agitation. The combination of AO and 1% of each organic acid significantly inactivated spoilage bacteria in both the vegetables and the grains (p<0.05). However, in the glutinous rice, no inhibitory effects were shown for total aerobic bacteria by using water, ozone, or the combination of AO with citric acid or lactic acid, without agitation. Microbial inactivation was enhanced with agitation in the grains, whereas dipping (no agitation) treatments showed better inhibitory effects in the vegetables than in the barley, suggesting that washing processes should take into account the type of food material.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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