• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제33권2호
• /
• pp.119-127
• /
• 2015

낙농 미생물학에서 사용하는 주요 분석 방법들에 대한 지속적인 개정이 요구되어지고 있는 것이 사실이다. 현재 이용 가능한 자료들을 바탕으로 균주의 생리 및 대사 특성을 더 깊이 이해할 수 있으며, LAB와 probiotic 생리적 상태를 측정할 수 있는 기술을 개발할 수 있다. 예를 들어, 고유 균주의 생화학 반응으로부터 얻은 생물학적 생리학적 지식을 바탕으로 발색형광배지(chromogenic media)의 개발이 가능하다. 이 기술은 오랫동안 사용되어온 한천 배지보다 사용법이 간단하며, 미생물을 제어할 수 있다. 유망한 유동세포계수법(flow cytometry, FC) 기술은 우유, 요구르트, 그 외 발효 유제품의 혼합 배양의 분석에 뛰어나다. 이 기술은 공정 과정 중에 또는 생산품의 유통 기한 관리에 사용될 수 있지만, 이 기술을 사용하기 위해서는 우유 단백질에 의해서 생성되는 인공 산물을 방지하기 위해 최적화 되어야 한다. 또한 유동세포계수법(flow cytometry, FC)은 정량 한계가 높기 때문에, 현재 사용하고 있는 탐침(probe)은 종 또는 속이 아닌 표적 세포 구성을 분석한다. 따라서 유동세포계수법(flow cytometry, FC)은 특정 물질의 계수보다는 생리적 상태를 측정에 더 적합한 기술이라고 볼 수 있다. Omics 자료를 통해 생리적 상태를 더 신속하게 측정할 수 있는 핵심적인 생체지표 확인이 가능해졌다. PCR은 이미 식품매개 병원균 및 부패균의 검출에 일상적으로 사용되고 있다. 이 기술은 더욱 나아가 발효균 및 probiotic 박테리아 검출에도 사용되어 핵산 추출, PCR 과정, 자료 해석을 표준화 시킬 수 있으며, 또한 다른 기술에 비해 PCR은 표적 발효 균주를 더 신속하게 선택하며, 공정 과정을 최적상태로 유지시킬 수 있을 것이다. LAB와 probiotic의 적응성 및 생리적 상태의 연구에 필요한 기준, 특허품, 상업화된 신속분석장치(kit)는 아직까지 개발되지 않았다. 본 총설 논문에서는 여러 가지 기술을 검토함으로써 이 모든 기술에는 2가지 주요한 요인이 있다. 첫 번째는 낙농업 산업의 특정 요구에 따른 방법의 평가이며, 두 번째는 공식적인 기준에 따른 검증이다. 사실상 식품매개 병원균의 특성 분석에 사용될 수 있는 표준법이 개발되고 검증되었지만, LAB, probiotic 등의 박테리아 분석에 있어서 표준화된 방법과 진단산업과의 연관성이 부족한 것이 사실이다. 낙농 업계에 의해서 수행되어진 품질관리의 양을 고려해 볼 때 이것은 매우 중요하게 인식되어야 할 부분이다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.359-366
• /
• 2002

B. polyfermenticus SCD와 상업적으로 사용되는 생균제들의 pH 2.0, 3.0에서 내산성을 비교한 결과, 2시간에서의 생존율은 pH 2.0, 3.0에서 각각 85.6과 92.6%의 생존율을 나타내었으며 4시간에서도 각각 62.8%와 81.2%의 높은 생존율을 나타내었다. B. polyfermenticus SCD의 인공담즙산에 대한 내성을 확인한 결과, 인공담즙산이 함유되지 않은 대조구($3.2$\times$10^{7}$ CFU/ml)보다 균수($6.5$\times$10^{7$ CFU/ml)가 더 많이 증식되었다. 또한 B. polyfermenticus SCD는 비타민 $B_1$, $B_2$를 생산하고 장내유해균웨 의한 비타민 B군의 분해를 억제하여 영양을 공급한다. 게다가 비타민 C를 다량 생산하여 공급하므로 비타민 C의 항산화작용에 의한 피부노화 방지 및 항암작용 등의 여러 가지 효능들도 기대할 수 있다. B. polyfermenticus SCD의 소화력을 다른 Bacillus sp.과 비교했을 때 지방소화력은 비슷한 활성을 나타내었으나, 전분 소화력은 약 2배, 단백소화력은 약 25배의 높은 소화력을 가지고 있었다. B. polyfermenticus SCD는 낮은 pH에서도 안정성이 확보되었으며 저장온도는 가혹조건($40^{\circ}C$, RH 70%)에서 26.8%거 비교적 낮은 안정성을 나타내었을 뿐 저온 및 실온에서는 매우 안정하였다. 그리고 수중에서와 5% glucose용액, 고농도의 NaCl 에서도 매우 높은 안정성을 나타내어 식품을 포함한 다양한 형태의 제품에 적용했을 때에도 그 안정성이 탁월하여 응용성이 크다고 할 수 있겠다. B. polyfermenticus SCD복용에 따른 장내균총의 변화에서는 Salmonella, E. coli, Staphylococcus등 유해균의 유의성 있는 감소효과를 나타내었으며, 유익균과의 공생작용과 유익균에 대한 생육촉진작용을 나타내었다. 장내 암모니아의 변화에서는 복용 중에 유의성 있는 감소효과를 보였다. 이상의 결과로서 B. polyfermenticus SCD의 생균제로서의 특성은 기능성 식품의 개발 등 산업적으로 매우 유용하다고 판단된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.196-203
• /
• 2006

김치로부터 3종의 EPS 생성 유산균을 분리하였다. 분리균주는 Leuconostoc kimchii, Leuconostoc citreum, Leuconostoc mesenteroides로 동정되었으며, 각각 Leuconostoc kimchii GJ2, Leuconostoc citreum C3, Leuconostoc mesenteroides C11로 명명하였다. EPS생성 김치유산균의 장내 정착성 여부 확인 결과 pH 3.0의 0.05 M sodium phosphate buffer와 인공위액에서 2시간 처리한 후에도 3균주 모두 초기균수($10^8\;CFU/ml$)를 유지하였으며 인공담즙에서 24시간 처리한 후에도 3균주 모두 초기균수($10^8\;CFU/ml$)를 유지하며 3종의 EPS생성 김치유산균 Leu. kimchii GJ2, Leu. citreum C3, Leu. mesenteroides C11이 장내 정착하면서 probiotics로서 작용할 수 있을 것임을 확인하였다. 반면, 대조군으로서 분리균주가 EPS를 생성하지 않았을 때의 경우에는 내산성, 인공위액, 인공담즙에서 처리 후 생균수가 $10^{1-2}\;CFU/ml$ 감소현상을 보여 균체의 EPS생성 여부가 probiotics로서 기능할 수 있는데 결정적 요인임을 보여주었다. 특히 Leu. kimchii GJ2의 경우 E. coli, Pseudomonas, Listeria, Micrococcus, Salmonella, Staphylococcus, Streptococcus속 등의 유해 균주에서 항균활성을 나타내었으며, 생산 항균물질은 단백질성 물질로 확인되었다. 김치유산균 Leu. kimchii GJ2, Leu. citreum C3, Leu. mesenteroides C11로부터의 EPS 생성량은 sucrose(5%) 배지에서 각각 21.49 g/l, 16.46 g/l, 22.98 g/l 였으며, 정제 시에도 각각 14.61 g/l, 7.73 g/l, 4.77 g/l로 기존의 EPS 생성 유산균에서의 생산량에 비해 10배 이상의 높은 생산량을 나타내었다. TLC 및 HPLC를 이용한 EPS 구성 당 확인 결과 3균주 모두 glucose로만 구성된 homopolysaccharides로 확인되었다. EPS 생성량이 가장 좋은 Leu. kimchii GJ2의 평균 분자량은 360,606 Da이었으며, 나머지 두 균주에 대해서는 생성 EPS 형태와 점도의 차이로 미루어 보아 생성 EPS의 분자구조와 분자량이 서로 다른 것으로 판단하였다.

• KSBB Journal
• /
• 제20권5호
• /
• pp.359-362
• /
• 2005

Bacillus licheniformis는 장내 균총을 개선하는데 유용한 물질이다. 본 연구의 목포는 B. licheniformis의 낮은 pH (pH 2, 3, 4, 6, 7), 인공 담즙산, 높은 농도의 염 (0. 5, 10, 20, $30\%$) 그리고 에탄올 (0, 4, 3, 16, $32\%$)에 대한 안정성을 확인하려고 한다. B. licheniformis는 pH 3, 4, 6, 7에서 안정적인 생존율을 보였다. B. llicheniformis의 담즙 내에서의 최종 생존율은 $25\%$ 이하로 확인되었다. 높은 농도의 염에서는 B. licheniformis는 $10\%$의 염에서 최적 생존율을 보였다. licheniformis의 에탄올이 포함되지 않은 것에 비해 에탄올이 4, 8, 16, $32\%$ 포함된 것에서 $95\%$ 이상의 생존율을 보였다. 그러므로 B. licheniformis가 pH 3, 4, 6, 7, 높은 농도의 염, 에탄올에서 안정하나 pH 2와 담즙산에서 불안정하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제43권7호
• /
• pp.1009-1016
• /
• 2014

묵은지 스타터로 개발된 Lb. curvatus ML17의 생균제적 특성 및 기능성 조사를 통하여 기능성 소재로서의 개발 가능성을 검토하였다. Lb. curvatus ML17은 용혈현상을 일으키지 않았으며 ${\beta}$-glucosidase와 ${\beta}$-glucuronidase의 발암효소 활성이 없는 것으로 나타나 균주에 대한 안전성을 확인하였다. 장내 생존성 확인 실험에서는 인공위액에서 2시간 처리한 다음 인공담즙에서 24시간 처리한 결과 초기 균수 대비 12.30%의 생존율을 나타내었다. Caco-2 cell에 대한 부착율은 초기 접종균수가 많을수록 높게 나타났으며, $5.66{\times}10^9$ CFU/mL로 처리 시 17.31%의 부착율을 나타냈는데 20.78%의 부착율을 나타낸 양성 대조군 Lb. rhamnosus GG에 근접하게 높은 부착율을 나타내어 장내환경에서 바람직한 작용을 할 수 있음을 보여주었다. 유해균주에 대한 생육저해 활성 측정에서는 Micrococcus luteus, Bacillus cereus, Salmonella enterica subsp. enterica, Pseudomonas aeruginosa에 대하여 우수한 항균 활성을 나타내었다. DPPH radical 소거능을 이용한 항산화 활성 측정 결과 72.88%로 양성 대조군인 0.1 mg/mL ascorbic acid보다 높은 free radical 소거능을 나타내었다. AGS 위암세포 및 HT-29 결장암세포에 대한 성장 억제 효과에서는 Lb. curvatus ML17의 배양 상등액 $80{\mu}L/mL$ 처리 시 각각 82.91% 및 79.35%의 암세포 성장 억제 효과를 나타내었다. 이와 같은 결과로 Lb. curvatus ML17이 묵은지를 포함한 발효스타터로 사용되었을 경우 식품의 보존성 향상과 품질 유지 및 균주에 의한 건강 기능성을 부여할 수 있으며 식품, 사료, 의약 분야의 다양한 산업적 활용이 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.308-314
• /
• 2010

축산 악취물질인 암모니아가스를 대상으로 하여 환경개선제 사용시 자돈의 돈분뇨에서 발생되는 암모니아가스의 발생특성에 대한 연구를 수행하였다. 이 실험을 위하여 96 L의 부피를 가지는 아크릴 악취발생기를 제작하였다. 돈분으로부터 악취를 발생한지 한시간이 경과되면, 대략 평균 24.3ppmv의 암모니아가 발생되고, 범위는 16~40 ppmv였다. 실험결과 분무용 제제의 경우 분무 직후에 50~90%의 저감효과를 보였고, 1차 분무 시 지속성은 약 2일 정도로 나타났다. 천연탈취제의 지속성이 타 제품과 비교할 때 가장 우수하였다. 본 연구에서는 6구획의 실험구를 설정하였고, 5종류의 사료용 제제 첨가구와 일반 사료구에서 모두 항생제를 제외한 사료를 자돈에 급이하였다. 실험구엔 자돈($6.3{\pm}0.2\;kg$) 60마리를 대상으로 하여 각 구획당 10마리였으며, 총 35일간 실험이 진행되어 각 제제가 암모니아 방출에 미치는 영향을 일주일에 한번씩 살펴보았다. 사료용 제제를 급여한 자돈의 돈분에서의 암모니아 발생량은 일반사료만을 먹은 자돈의 돈분에서의 암모니아 발생량보다 낮았다. 사료용 제품중 효율이 우수한 제품은 7주 전 기간에 걸쳐 71~99%의 지속적 암모니아 저감효율을 보여주었으며, 일부 제품의 경우 초기 저감효율이 일시적이고 전기간에 걸쳐 전혀 암모니아 저감효율을 보여주지 않은 제품도 있었다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
• /
• 한국축산식품학회 2004년도 정기총회 및 제33차 춘계 학술대회
• /
• pp.89-119
• /
• 2004

This study was conducted to isolate lactobacilli having probiotic characteristics to be used as health adjuncts with fermented milk products. Acid tolerant strains were selected in Lactobacilli MRS broth adjusted to pH 4.0 from 80 healthy persons (infants, children and adults). And bile tolerant strains were examined in Lactobacilli MRS broth in which 1.0% bile salt was added. By estimation above characteristics, the strains No. 27, which was isolated from adult feces, was selected and identified as Lactobacillus salivarius subsp. salivarius based on carbohydrate fermentation and 16S rDNA sequencing. It was used as a probiotic strain in fermented milk products. The pH of fermented milk decreased from pH 6.7 to 5.0 and titratable acidity increased from 0.3% to 1.0% by L. salivarius subsp. salivarius (isolation strain 20, 35, and 37), when incubated for 36 h at $37^{\circ}C$. The number of viable cell counts of fermented milk was maximized at this incubation condition. The SDS-PAGE evidenced no significant change of casein but distinct changes of whey protein were observed by isolated L. salivarius subsp. salivarius for titratable acidity being incubated by $0.9{\sim}1.0%$ at $37^{\circ}C$. All of the strains produced 83.43 to 131.96 mM of lactic acid and 5.39 to 26.85 mM of isobutyric acid in fermented products. The in vitro culture experiment was performed to evaluate ability to reduce cholesterol levels and antimicrobial activity in the growth medium. The selected L. salivarius subsp. salivarius reduced $23{\sim}38%$ of cholesterol content in lactobacilli MRS broth during bacterial growth for 24 hours at $37^{\circ}C$. All of the isolated L. salivarius subsp. salivarius had an excellent antibacterial activity with $15{\sim}25$ mm of inhibition zone to E. coli KCTC1039, S. enteritidis KCCM3313, S. typhimurium M-15, and S. typhimurium KCCM40253 when its pH had not been adjusted. Also, all of the isolated L. salivarius subsp. salivarius had partial inhibition zone to E. coli KCTC1039, E. coli KCTC0115 and S. enteritidis KCCM3313 when it had been adjusted to pH 5.7. The selected strains were determined to have resistances of twelve antibiotic. Strains 27 and 35 among the L. salivarius subsp. salivarius showed the highest resistance to the antibiotics. Purified ${\alpha}$-galactosidase was obtained by DEAE-Sephadex A-50 ion exchange chromatography, Mono-Q ion exchange chromatography and HPLC column chromatography from L. salivarius subsp. salivarius 27. The specific activity of the purified enzyme was 8,994 units/mg protein, representing an 17.09 folds purification of the original cell crude extract. The molecular weight of enzyme was identified about 53,000 dalton by 12% SDS-PAGE. Optimal temperature and pH for activity of this enzyme were $40^{\circ}C$ and 7.0 respectively. The enzyme was found to be stable between 25 and $50^{\circ}C$. ${\alpha}$-galactosidase activity was lost rapidly below pH 5.0 and above pH 9.0. This enzyme was liberated galactose from melibiose, raffinose, and stachyose, and also the hydrolysis rate of substrate was compound by HPLC. These results indicated that some of the L. salivarius subsp. salivarius (strain 27 and 35) are considered as effective probiotic strains with a potential for industrial applications, but the further study is needed to establish their use as probiotics in vivo.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.551-556
• /
• 2015

The aim of this study was to evaluate the functional properties of lactic acid bacteria from various sources and to identify strains for use as probiotics. Ten Lactobacillus strains were selected and their properties such as bile tolerance, acid resistance, cholesterol assimilation activity, and adherence to HT-29 cells were assessed to determine their potential as probiotics. Lactobacillus sp. JNU 8829, L. casei MB3, L. sakei MA9, L. sakei CH8, and L. acidophilus M23 were found to show full tolerance to the 0.3% bile acid. All strains without L. acidophilus M23 were the most acid-tolerant strains. After incubating the strains at pH 2.5 for 2 h, their viability decreased by 3 Log cells. Some strains survived at pH 2.5 in the presence of pepsin and 0.3% bile acid. Lactobacillus sp. JNU 8829, L. acidophilus KU41, L. acidophilus M23, L. fermentum NS2, L. plantarum M13, and L. plantarum NS3 were found to reduce cholesterol levels by ＞50% in vitro. In the adhesion assay, Lactobacillus sp. JNU 8829, L. casei MB3, L. sakei MA9, and L. sakei CH8 showed higher adhesion activities after 2 h of co-incubation with the intestinal cells. The results of this comprehensive analysis shows that this new probiotic strain named, Lactobacillus sp. JNU 8829 could be a promising candidate for dairy products.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제44권2호
• /
• pp.201-207
• /
• 2016

건강한 닭의 맹장에서 분리한 Lactobacillus sakei LAB 2와 LAB 8의 생균제로 이용을 알아보기 위해 기본적인 특성과 면역활성을 시험하였다. LAB 2와 LAB 8은 높은 내산성과 내담즙성을 가지고 있으며, 1차 대사산물인 유기산에 기인한 항균활성을 보였다. Salmonella 종을 병원성균으로 이용하여 최대 항균력을 나타내는 시간을 시험한 결과 48시간으로 나타났으며, 생성된 유기산 중 젖산의 생산량은 다른 Lactobacillus 균주보다 높게 조사되었다. In vitro 모델로 알아본 면역증진효과는 면역관련 세포의 증식과 사이토카인의 생산량 증가로 확인하였다. 이에 Lactobacillus sakei LAB 2와 LAB 8은 유용한 생균제로 개발할 수 있는 균으로 생각된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제15권12호
• /
• pp.1790-1797
• /
• 2002

Lactic acid bacteria were isolated from piglets and chicken and characterized. Lactic acid bacteria showing resistance to low pH and bile, adhesion to intestinal epithelium cells, and the inhibition of Escherichia coli and Salmonella spp. were identified as Lactobacillus acidophilus. L. acidophilus PF01 survived for 2 h in MRS broth adjusted to pH 2. L. acidophilus CF07 was less resistant than L. acidophilus PF01 to pH 2, but survived at pH 2.5 for 2 h. Both of isolates were able to grow in MRS broth containing 0.3% (w/v) bile, with L. acidophilus CF07 being more tolerant to bile than L. acidophilus PF01. L. acidophilus PF01 and CF07 adhered specifically to the duodenal and jejunal epithelium cells of piglet, and the cecal and duodenal epithelium cells of chicken, respectively. Both of isolates did not adhere to the epithelium cells of the various animal intestines from which they were isolated. When L. acidophilus was cultured with E. coli and Salmonella spp. in MRS broth, MRS broth containing 2% skim milk powder or modified tryptic soy broth at $37^{\circ}C$, L. acidophilus PF01 and CF07 inhibited the growths of E. coli K88 and K99, and S. enteritidis and S. typhimurium, respectively. Both of isolates were found to possess the essential characteristics of probiotic lactic acid bacteria for piglet and chicken.