The Identification and Physiological Properties of Lactobacillus plantarum JK-01 Isolated from Kimchi

김치로부터 분리한 Lactobacillus plantarum JK-01의 동정 및 생리적 특성

In order to identify probiotic microorganisms, 25 isolates of Lactobacillus sp. were selected from kimchi based on their growth rates, lactic acid production and salt tolerance. The isolate JK-01 was identified as Lactobacillus plantarum by the API kit and 16S rDNA analysis (99.9% of homology), and named as L. plantarum JK-01. The maximum number of L. plantarum JK-01 was reached at 18 hr fermentation in MRS broth and the pH gradually decreased to 4.5. L. plantarum JK-01 showed high enzyme activities for xylanase, amylase, protease, and phytase on MRS agar plates containing each substrate. L. plantarum JK-01 showed high resistance to acidic pH and bile salts, and grew well even at pH 2.0 and 1.0% bile salt. In particular, L. plantarum JK-01 showed high heat stability as shown by $3.3{\times}10^3$ CFU/mL at $60^{\circ}C$. The isolate showed remarkable antimicrobial activity against E. coli in MRS broth based on its disappearance after 18 hr and clear zone formation using a paper disk assay. These results suggest that L. plantarum JK-01 may be probiotic in nature.

김치의 L. plantarum의 생균제적 특성을 조사하기 위하여 김치에서 산생산과 성장능력 등이 우수한 25종의 Lactobacillus sp.를 분리하였고, API kit 분석에 의하여 L. plantarum을 동정하고 재차 16S rDNA 염기서열(99.9% 상동성)을 비교한 후 L. plantarum JK-01로 표기하였다. L. plantarum JK-01은 MRS broth에서 배양시 18시간 후 $2.9{\times}10^{10}CFU/ml$로 최대로 증식하는 빠른 성장특성을 나타냈으며 pH도 4.5로 조속히 하강하였다. 효소활성은 xylanase, amylase, protease, phytase의 순으로 높은 활성을 포함하고 있는 것으로 예측되었다. L. plantarum JK-01은 pH 2에서도 $1.36{\times}10^5CFU/mL$가 생존하였고, 1%의 담즙산에서도 약 $10^6CFU/mL$이상이 생존하여 내산성과 내담즙산성이 강한 것으로 나타났다. 또, $60^{\circ}C$에서도 $3.3{\times}10^3$ CFU/mL 정도로 생존하는 내열성이 있었으며, 대장균과 함께 배양시 18시간 후 대장균을 사멸시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 분리한 L. plantarum JK-01은 생균제로서 충분히 이용가치가 있는 것으로 사료되었다.