In the present study, acidocin 1B, a bacteriocin produced by Lactobacillus acidophilus GP 1B, exhibited profound inhibitory activity against a variety of LAB and pathogens, including Gram-negative bacteria, and its mode of action was to destabilize the cell wall, thereby resulting in bactericidal lysis. Acidocin 1B was found to be heat stable, because it lost no activity when it was heated up to $95^{\circ}C$ for 60 min. It retained approximately 67% of the initial activity after storage for 30 days at $4^{\circ}C$, and 50% of its initial activity after 30 days at $25^{\circ}C$ and $37^{\circ}C$. The molecular mass of acidocin 1B was estimated to be 4,214.65 Da by mass spectrometry. Plasmid curing results indicated that a plasmid, designated as pLA1B, seemed to be responsible for both acidocin 1B production and host immunity, and that the pLA1B could be transformed into competent cells of L. acidophilus ATCC 43121 by electroporation. Our findings indicate that the acidocin 1B and its producer strain may have potential value as a biopreservative in food systems.
From the previous study, Enterococcus faecium SH01 was isolated from mukeunji, an over-ripened kimchi, and it produced bacteriocin SH01. Bacteriocin SH01 showed an inhibitory effect against Listeria monocytogenes ATCC 19111, a bacterial strain causing human listeriosis. Crude bacteriocin SH01 was purified by ammonium sulfate precipitation and its inhibitory activity at two concentrations (500 and 1,000 AU/g) against Listeria monocytogenes ATCC 19111 was investigated in ground beef at increasing temperatures (5, 10, 15, and 20℃) for 8 d. The number of Listeria monocytogenes ATCC 19111 significantly decreased (p<0.05) as the concentration of bacteriocin increased from 500 to 1,000 AU/g. Intrinsic crude protease activities in ground beef were examined and increased as the temperature increased. Experiments varying both the concentrations of added bacteriocin SH01 and temperature demonstrated a maximum inhibition (2.33 log reduction of bacteria) in samples containing 1,000 AU/g of bacteriocin SH01 incubated at 20℃. When the crude bacteriocin SH01 solution (1,280 AU/mL) was incubated with crude protease solutions at different temperatures, its activity decreased by only half (640 AU/mL), as assessed in an agar well diffusion assay. The finding that the antilisterial activity of bacteriocin SH01 increased with temperature can be explained by the fact that higher temperatures increase bacterial membrane fluidity, thereby promoting the cellular penetration of bacteriocin SH01 into L. monocytogenes. Bacteriocin SH01 may be an excellent candidate as a biopreservative for controlling L. monocytogenes growth in ground beef.
향미가 우수한 100년 묵은 재래 간장에서 부터 강력한 항진균 활성(antifungal)균주를 분리 동정하여 Bacillus velelzensis SSH100-10으로 명명하였다. B. velezensis SSH100-10은 식품 위해 및 식품 변패곰팡이에 대한 항곰팡이 활성과 장류에 이취를 주는 산막효모 등에 대한 항효모 활성이 동시에 있으며, 강력한 단백분해활성을 나타내었다. NaCl 내염성도 우수하여 12% NaCl 농도하에서도 생육 48시간에 $A_{600}$에서 3.51의 생육도를 나타내었다. 또한 최근 Bacillus subtilis group 중 일부 균주에서 설사형 독소인 enterotixon을 나타내는 균주들에 대한 보고가 증가함에 따라, 안전성검증의 일환으로 enterotoxin 생성 여부를 조사하였을 때, 본 분리 균주는 enterotoxin 검지반응에서 음성을 나타내었다. B. velezensis SSH100-10이 생산하는 항진균 활성물질을 SPE, preparative HPLC, reverse phase-HPLC로 정제 후, MALDI-TOF-MS와 아미노산 조성 분석을 통하여 그 항진균 원인 물질이 $C_{14}$ iturin A와 $C_{15}$ iturin A 임을 구명하였다. 또한 B. velezensis SSH100-10의 배양상징액과 분리 정제된 항진균 물질 $C_{14}$ iturin A와 $C_{15}$ iturin A와 대조구로 시판되는 $C_{14{\sim}15}$ iturin A의 pH, 온도, 효소 안정성 실험을 통하여 B. velezensis SSH100-10은 pH, 열, 효소처리에 매우 안정한 iturin A 이외에도 pH에 불안정한 또 다른 구명되지 않은 항진균 물질을 생산함을 보고하였다. 본 연구에서 보고된 강력한 항진균 활성을 지니는 B. velezensis SSH100-10은 맛있는 발효과정의 종균으로서의 작용과 더불어 콩발효식품에서 유해요소가 될 수 있는 바람직하지 못한 미생물을 제어함으로서 콩발효식품의 안전과 위생수준을 개선할 수 있는 우수한 종균으로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구는 백김치로부터 분리된 Lactobacillus paracasei BK57의 항균물질 생산을 위한 최적의 배양 조건을 검색하고, BK57 유산균으로 프레쉬 치즈를 제조한 후 균주의 활성과 유산 및 박테리오신 생산량을 측정하여 Listeria monocytogenes KCTC 3569에 대한 항균 활성을 조사하였다. 최대의 균 증식과 항균 물질 생산량은 pH 6.0으로 조정한 MRS broth에서 $37^{\circ}C$, 24시간 동안 호기적인 조건으로 배양했을 때 나타났다. 하지만, 효모추출물(2.0%)을 첨가한 전유 내에서 생성된 항균물질의 양과 유산균의 증식률은 MRS broth에서 보다는 다소 낮았다. 우유 내에서 L. monocytogenes의 저해율은 BK57 균주의 생균과 배양 상등액에 의해 높게 나타났으나, 유산균이 생산한 박테리오신에 의한 저해율은 우유 보다는 BHI broth 내에서 더 높게 나타났다. BK57 균주로 발효시킨 프레쉬 치즈를 $4^{\circ}C$와 $15^{\circ}C$에서 6일간 저장하는 동안 유산균수, 유산 생성량 및 박테리오신 활성은 유의한 변화가 없었다. 제조 직 후 프레쉬 치즈에 인위적으로 접종한 L. monocytogenes ($10^5CFU/ml$)의 균수는 각각의 온도대에서 6일 이내에 최소 15% 이상 감소되는 효과가 나타났으므로 BK57 균주를 발효유제품 제조에 이용할 경우 리스테리아균을 제어할 수 있는 생물학적 보존제로서의 가치를 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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