Characteristics and Purification of Bacteriocin Produced by Lactobacillus acidophilus GP4A

Lactobacillus acidophilus GP4A가 생산하는 박테리오신의 특성 및 정제

A bacteriocin produced by Lab. acidophilus GP4A isolated from fecal contents of pig was characterized. Lab. acidophilus GP4A produced a heat-stable and pH-resistant bacteriocin, which was hydrolyzed by trypsin and pepsin and active against various microorganisms. Lab. acidophilus GP4A produced bacteriocin at maximum rate when grown in MRS broth(pH 6.5${\sim}$7.5) at$37^{\cric}C$ or $40^{\cric}C$. The bacteriocin produced by Lab. acidophilus GP4A inhibited the growth of Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis 4794 in early logarithmic phase. The bacteriocin was purified by ammonium sulfate precipitation and Octyl sepharose CL-4B column chromatography. The purification resulted in a final yield of 21.7% and a 13.6-fold increase in the specific activity.

돼지의 장에서 분리된 Lαb. acidophilus GP4A가 생산하는 박테리오신은 typsin과 pepsin에 민감한 단백질성 물질이며 조사되어진 총 17종의균주들 중 Lactobacillus, Acinetobacter, Bacillus, Klebsiella, Streptococcus, Staphylococcus, Yersinia 속 등에 대하여 항균작용을 나타내었다. 또한 넓은 pH 조건에서도 안정하였으며 $65^{\circ}C$에서 20분가열시에는 어떠한 활성의 변화도 보이지 않았고 특히 $121^{\circ}C$에서 60분 가열시에도 완전하게 활성이 소실되지 않았다. 최대 활성의 박테리오신을 생산하기 위하여 적정 배양온도와 배지 pH를 조사한 결과 $37^{\circ}C$ 및 $40^{\circ}C$에서 그리고 MRS 배지 pH가 6.5${\sim}$7.5 사이 인 경우, 가장 높은 활성의 박테리오신이 생산되었다. 또한 Lab. delbrueckiisubsp. lactis 4797이 접종된 배지에 접종 초기와 2시간 후에 5% 농도로 cell free spent broth를 첨가시 18시간까지 성장을 억제할 수 있었으며$2{\times}10^8$ CFU/ml로 지시균이 접종된 배지에 5%와 10%로 첨가시에는 4시간 후 지시균의 생균수가 각각 약 10배 및 100배 정도 감소됨을 알 수 있었다. 그리고, 박테리오신은 cell free spent broth에서 냉장온도에 저장시 약 30일까지 활성이 유지 되었으며 (p<0.05) ammonium sulfate를 50%농도로 처리하고 침전물을 회수하여 Octyl sepharose CL-4B column chromatography를 실시한 결과 21.7%의 활성 회수율과 13.6배의 정제도를 보여주었다.