The Destruction of Bacterial Spores Upon Compressional Pressure

타정 압력에 의한 세균포자의 파괴현상

The tolerance of useful bacterial spores to the conditions of tablet making, specifically, the destruction of bacterial spores upon compressional pressure was investigated. The damage of bacterial spores occurred mainly during the tabletting. The bacterial spores obeyed a logarithmic destruction rate upon compressional pressure. The spore destruction rate was dependent upon the strains of microorganism. The Decimal Reduction Pressure, designated as P-value, were $2.9\;ton/cm^2$, $2.6\;ton/cm^2$ and $2.1\;ton/cm^2$ for the spores of Bacillus subtilis, Bacilus coagulans and Clostridium butyricum, respectively, and $1.7\;ton/cm^2$ for the vegetative cell of Streptococcus faecalis. The spore destruction upon compressional pressure was influenced by the type of filler. The P-value of the spore of B. coagulans was $2.8\;ton/cm^2$ in the lactose filler, but $2.0\;ton/cm^2$ in the starch filler. The number of viable spores was inversely proportional to the hardness and density of tablet, in case that the same type of filler was used. The starch filler, which resulted in the lower hardness and lower density of tablet, caused higher spore destruction rate compared with the lactose filler.

본 연구는 유용 세균의 포자를 정제화(tabletting)하는 과정에서 포자의 내구성 특히 타정 압력에 대한 세균 포자의 파괴율을 규명하려 하였다. Bacillus coagulans, Bacillus subtilis 및 Clostridium butyricum의 세가지 포자 형성균의 포자와 포자를 형성하지 않는 세균인 Streptococcus faecalis의 영양세포에 대하여 시험하였다. 정제제조 과정에서 포자의 파괴는 주로 타정과정에서 일어나며 세균의 포자는 타정압력에 대하여 대수적 파괴율을 나타내었다. 세균포자의 압력에 의한 파괴율은 세균의 종류에 따라 달라지며 이것을 정량적으로 나타내기 위하여 Decimal Reduction Pressure라는 개념을 도입하여 P-value라 칭하고 각 세균 포자의 P-value를 구하였든 바 B. subtilis의 포자는 $2.9\;ton/cm^2$, B. coagulans의 포자는 $2.6\;ton/cm^2$, Cl. butyricum의 포자는 $2.1\;ton/cm^2$의 값을 각각 나타내었다. 반면, Str. faecalis의 영양세포는 $1.7\;ton/cm^2$의 낮은 값을 나타내었다. 세균포자의 파괴율은 사용하는 부형제에 따라 영향을 받았으며 동일한 B. coagulans의 포자라도 lactose filler에서는 그 P-value가 $2.8\;ton/cm^2$이었으며 starch filler에서는 $2.0\;ton/cm^2$이었다. 동일한 부형제를 사용하였을 때 생존 포자수는 정제의 경도와 밀도에 역비례하였다. 그러나 경도와 밀도가 낮은 starch filler에서는 lactose filler에 비교하여 더 높은 포자 파괴율을 보였다. 결론적으로 부형제의 종류는 정제 형성뿐만 아니라 세균 포자의 생존에도 중요한 요인이며, 물리적 성질이 서로 다른 부형제를 알맞게 혼합함으로서 타정시 유용세균포자의 생존율을 크게 향상시킬 수 있다.