• 생명과학회지
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• 제31권10호
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• pp.905-912
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• 2021

본 연구에서는 4가지 일반적인 식중독 병원균인 Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis에 대해 270 nm UV C-LED, 365 nm UV A-LED, 465~475, 620~630 nm visible-LED, 850, 5,000~7,000 nm infrared-LED를 조사하여 각 세균의 성장에 미치는 영향을 조사 하였다. 270 nm UV C-LED의 경우, 10 min 또는 30 min 조사 시 4가지 균주 모두 대조구에 비해 억제 효과를 나타냈다. 또한 365 nm UV A-LED를 1시간 또는 3시간 조사한 경우 B. subtilis의 100% 생장 억제를 보였다. 465~475 nm visible-LED를 1시간 조사한 경우, 4 종류 균주 모두 대조구과 유의 한 차이가 없었으며, 3시간 조사 시 유의한 성장 억제를 보였다. 620~630 nm visible-LED를 처리한 S. aureus와 B. subtilis, 850 nm infrared-LED를 처리한 S. typhimurium과 S. aureus, 5,000~7,000 nm infrared-LED를 처리한 E. coli, S. typhimurium 및 S. aureus는 각각 대조구에 비해 증식되는 것으로 확인되었다. 이에 따라 다양한 LED 광원의 사용을 통해 식중독 미생물의 억제 및 증식 효과를 확인한 바, 다양한 LED 광원의 파장 특성을 이용한 식품 보존과 응용 기술로서의 잠재력이 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제31권1호
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• pp.10-16
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• 2021

건강에 대한 관심 증대와 1인 가구 증가라는 사회구조적인 변화로 이용하기 편리한 농산물에 대한 소비가 증가하고 있다. 대부분의 신선 농산물은 가열하지 않고 섭취하는 경우가 많기 때문에 식품 매개 병원체에 쉽게 노출될 수 있어 세계적으로 과채류가 원인인 식중독 사고의 보고가 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 신선 농산물의 미생물학적 품질을 평가하고 식중독균 검출 방법을 비교 분석하고자 하였다. 신선 농산물 중 채소류 129건을 구입하여 배양기반 방법으로 식중독균을 분석한 결과, non-pathogenic Escherichia coli (3.9%), Bacillus cereus (31.8%), Clostridium perfringens (5.4%), Yersinia enterocolitica (0.8%), enterohemorrhagic E. coli (0.8%)가 검출되었다. 이러한 식중독균의 분석에는 증균 배양과정이 중요하게 작용을 하며 균주의 순수 분리 및 확인 동정에까지 상대적으로 많은 시간과 노력이 요구된다. 따라서 증균 배양의 과정 없이 식중독균을 신속하게 검출 할 수 있는 PCR-DGGE를 수행하여 배양 기반의 분석법과 비교하였다. 비병원성 대장균은 배양 기반 방법에서 검출되지 않았음에도 PCR-DGGE에서는 검출된 경우가 2건이 있었다. 본 연구에서 사용한 대장균 정량 분석방법은 시료를 10배 희석한 후 배양하는 과정에서 시료의 손실 가능성과 검출 한계가 높은 단점으로 PCR-DGGE가 균종의 확인에 더욱 용이할 것으로 보였다. 저위해성 식중독균은 배양 기반 방법보다 PCR-DGGE에서 검출 한계가 높은 것으로 보였다. 고위해성 식중독균은 배양 기반 방법보다 PCR-DGGE (10 CFU/g)에서 검출 한계가 낮아 균종 확인과 검출에 용이하다고 판단되었고 이를 통해 채소류에서 고위해성 식중독균의 잠재적 위험성을 확인하였다. 본 연구의 결과는 신선 농산물의 미생물 위해 평가와 기준 설정을 위한 기초 자료로 활용될 수 있으며 신선 농산물 관련 식중독균 검출 방법의 개선과 식중독 발생 예방에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제8권2호
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• pp.136-149
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• 2023

우리나라 여러 해양환경 지역으로부터 확보한 370주의 해양세균, 균류, 미세조류로부터 기초생리활성(항산화, 항염, 항균, 항암, 항바이러스)을 조사하여 채집지, 분리원, 종(種) 수준에서의 활성결과를 비교하였다. 해양세균의 경우, 일반적으로 유용성이 많이 알려진 Streptomyces 속과 Bacillus 속에 속하는 균주들이 두드러진 강한 효능이 관찰되었고, 주로 해양퇴적물로부터 유용한 자원을 분리할 수 있었다. 해양균류와 미세조류의 경우에도 종 특이적으로 활성이 강하게 나타나는 결과를 확인할 수 있었고, 효능 특이적으로 활성을 보이는 결과도 얻을 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 추후 특정질병에 선택적으로 효능을 보이는 화학물질 연구 또는 자원 기반 연구 수행 시 유용성을 전제로 한 자원 확보 전략 수립과 산업 활성화를 위한 전략소재로 우선적 접근이 용이할 수 있는 연구결과라 생각된다. 또한, 이들 결과를 해양바이오 뱅크를 통한 분양소재로 활용함으로써 학계, 산업계에서 활용하여 해양바이오산업 활성화에 좀 더 빠른 접근을 도울 수 있다고 생각한다.

• 식물병연구
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• 제21권4호
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• pp.297-308
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• 2015

참깨 종자전염성 병해를 방제하기 위하여 다양한 유용미생물을 함유하는 김치, 고추장, 된장, 간장, 막걸리를 채집하여 식품 추출물을 조제하고 종자전염성병원균에 대한 억제 효과를 조사하였다. 추가로 식품유래 미생물의 참깨 종자전염성 병해 억제 효과를 in vitro 및 in vivo 조건하에서 조사하였다. 50개 식품추출물에 처리한 참깨 종자를 샤레상에 처리하였을 때 20개 식품추출물이 유묘썩음증상을 92% 이상 감소시켰고, 7개 식품 추출물 처리는 온실조건에서 지상부 출현율을 58.3-66.8% 향상시키는 것으로 나타났다. 여러 발효식품으로부터 얻은 218종의 발효미생물 중 7종의 종자전염성 병원균에 대하여 높은 항균활성을 보였던 29균주를 처리하여 종자소독효과를 검정한 결과, 20균주가 병 억제 효과가 있는 것으로 나타났다. 20균주 중 13균주는 모썩음 증상을 유의성 있게 감소시켜 건전주율을 향상시키는 것으로 나타났다. 16S rDNA region의 염기서열분석을 통해 in vitro 및 in vivo에서 항균활성 및 종자소독 효과를 보인 식품유래 유용미생물 16종에 대한 동정을 수행하였다. 그 결과 14균주는 Bacillus 속 세균으로, 막걸리로부터 분리된 2균주는 Saccharomyces 속으로 동정되었다. 발효식품에서 분리된 선발 균주는 대부분 B. amyloliquifaciens인 것으로 나타났다. 선발 균주 중 B. amyloliquefaciens Gcj2-1와 B. amyloliquefaciens Gcj3-1를 코팅제로 bentonite, kaolin, talc 및 zeolite를 첨가 혼화하여 제제화하였을 때 두 균주 공히 talc와 kaolin 제형이 억제 효과가 우수하였고 그 다음이 zeolite 제형이었다. 그러나 bentonite 제형의 경우에는 타 제형에 비해 억제 효과가 낮게 나타났다. 선발된 발효식품유래 미생물은 in vitro와 온실조건에서 참깨 종자전염성병 방제에 있어서 효과적인 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 근거로 국내산 발효식품 추출물 및 발효식품 유래 미생물은 참깨 종자소독용 방제제로서 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권4호
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• pp.319-325
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• 2020

신선편이채소는 주로 가열하지 않은 채로 많이 섭취되는 식품으로, 신선편이채소 섭취로 인한 식중독 사고의 위험이 지속적으로 발생하고 있다. 특히, 바실러스 세레우스는 전 세계적으로 신선편이채소에서 검출되고 있는 주요 병원성 세균이다. 본 연구에서는 신선편이채소에서 바실러스 세레우스를 신속하게 검출하기 위해 증균배양과 PCR 분석법을 조합하여 반정량 신속검출법을 개발하였다. 신선편이 양상추와 어린잎채소를 대상으로, 바실러스 세레우스 균주(KCTC1013, KCTC1014, KCTC1092, KCTC1094, KCTC3624)의 최종농도가 1, 2, 3, 4, 5 log CFU/g이 되도록 접종시킨 후 0.15% polymyxin B를 포함한 TSB 배지를 이용하여 42℃에서 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7 시간 동안 증균배양하였다. 증균배양액 1 mL을 취하여 mannitol-egg yolk-polymyxin agar에 배양한 후 균수를 정량하였고, 1 mL의 증균배양액에서 DNA를 추출한 후 PCR 분석을 진행하였다. 또한, 신선편이채소 시료(sample)에 대한 바실러스 세레우스 검출결과를 정확하게 판단하기 위해 신선편이채소 시료(sample)의 최소분석 sub-sample수를 확인하고자, 5개의 sub-sample을 이용하여 분석하였다. 증균배양과 PCR 분석법을 이용하여 확인한 연구결과, 신선편이 양상추에 접종되어 있는 5, 4, 3, 2, 1 log CFU/g의 바실러스 세레우스는 3, 4, 5, 6, 7 시간 증균배양 후에 검출되었고, 신선편이 어린잎채소에 접종되어 있는 5, 4, 3, 2, 1 log CFU/g의 바실러스 세레우스는 2, 3, 4, 5 시간동안 증균 배양한 후에 검출되었다. 또한, 신선편이채소 시료(sample)의 최소분석 sub-sample수는 3개로 확인되었다. 본 연구결과는 신선편이채소에 오염되어 있는 바실러스 세레우스의 반정량 신속검출법으로 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권2호
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• pp.263-268
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• 2002

본 연구에서는 프로바이오틱 생균인 비스루트균의 최적 배지 탐색을 위해 탄소원, 질소원 그리고 아포형성의 극대화를 위한 인산염의 최적 농도를 검토하였다. 500 mL baffle flask 에서 배양을 실시한 결과, 탄소원 영향 실험에서는 포도당 2%(w/v)와 전분 2%(w/v)가 첨가되었을 때 최대 총균수$(4.7{\times}10^9\;CFU/mL)$와 활성아포수$(4.3{\times}10^9\;CFU/mL)$를 보였으며 아포형성율은 91%이었다. 질소원 영향 실험에서는 대두분이 5%(w/v) 첨가되었을 때 최대 총균수$(5.9{\times}10^9\;CFU/mL)$와 활성아포수$(5.7{\times}10^9\;CFU/mL)$를 나타내었다. 그리고, 인산염 실험에서는 최대 총균수$(6.3{\times}10^9\;CFU/mL)$와 활성아포수$(6.0{\times}10^9\;CFU/mL)$를 $KH_2PO_4$를 1%(w/v) 첨가되었을 때 얻을 수 있었으며 아포형성율은 95%를 보였다. 5L 발효조에서 최적 배지인 KH5 배지를 이용하여 $32^{\circ}C$의 온도에서 통기량 1 vvm, 교반속도 450 rpm, pH $7.0{\pm}0.1$로 맞추어 회분식 배양을 실시한 결과 최대 총균수는 $3.3{\times}10^{10}\;CFU/mL$을 보였으며 최대 활성아포수는 $3.0{\times}10^{10}\;CFU/mL$을 나타내었고, 아포형성율은 94%를 나타내었다. 이때 아포 생산성은 $5{\times}10^8\;spores/mL/h$이었다.

• 미생물학회지
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• 제28권3호
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• pp.210-218
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• 1990

Bacillus subtilis를 재료로 하여 아미노산 합성에 관련된 유전자와 항생제 내성에 관련된 유전자를 균주들 간의 토양환경에서의 생존기간과 유전자전이 빈도를 측정하였다. 손수배양시 각 균주의 vegetative cell의 수는 일주일 내에 $10^{-1}$-$10^{-1.5}$배로 감소하였으나 각 포자의 수는 이보다 적게 감소하였다. 멸균된 토양에서는 각 균주의 vegetative cell과 포자의 감소는 2-4일 이내에 최초 접종할 균체수의 $10^{-15}$ - $10^{-3}$배 수준까지는 감소하였으나 그 이후로는 뚜렷한 감소 경향을 나타내지 않았다. In vitro에서 각 아미노산 합성에 관련된 두 개의 아미노산에 관련된 유전자들의 transformation frequency(형질전환빈도)는 각각 $1.3{\pm}0.6{\times}10^{-6}$ - $6.0{\pm}2.36{\times}10^{-6}$, $8.53{\pm}0.2{\times}10^{-8}$ - $1.4{\pm}0.4{\times}10^{-5}$의 범주에서 변화하였으며, 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 $1.5{\pm}0.2{\times}10^{-7}$ - $1.4{\pm}0.4{\times}10^{-5}$ 범주에서 변화하였다. 멸균된 토양에서는 각 아미노산 합성에 관련된 유전자들가 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 각각 $2.0{\times}10^{-7}$ - $2.0{\times}10^{-5}$, $2.0{\times}10^{-7}$ - $9.4{\pm}4.7{\times}10^{-6}$ 이었다 한편 두 개의 아미노산에 관련된 유전자들의 형질전환 빈도는 $2.0{\times}10^{-6}$ - $4.5{\times}10^{-6}$의 범주에서 측정되었다. 멸균되지 않는 토양에서의 항생제 내성에 관련된 유전자들의 형질변환 빈도는 멸균된 토양에서와 유사하였다. 이상의 결과로 토양에서의 유전자 전이는 transformation에 의해 이루어질 수 있음을 보여준다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권3호
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• pp.334-340
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• 2014

즉석섭취 편의식품은 일반적으로 소비자가 별도의 조리과정 없이 직접 신선한 상태로 섭취하기 때문에 병원성 미생물에 오염되어 있을 경우 식중독을 일으킬 수 있다. 특히 B. cereus는 자연계에 널리 분포하여 대부분의 식품에 쉽게 오염되어 식중독을 유발 시킬 수 있는 독소형 식중독균 중의 하나이다. 이에 본 연구는 유통 판매중인 즉석섭취 편의식품류 및 식중독이 발생하여 의뢰된 보존식에서 B. cereus의 분리율 및 독소 종류의 분포형태를 파악하였다. 식품 총 619건 중 263건(42.5%)의 B. cereus를 분리하였지만, 식품의약품안전처의 식품공전에서 즉석섭취 편의식품류에 대한 B. cereus에 대한 규격기준이 1,000 CFU/g 이하로, 본 실험에서는 규정 범위를 초과한 식품은 없었다. B. cereus 총 263개 분리균주에 대한 9종류의 장내독소 및 1종류의 구토독소를 분석한 결과, NHE complex (nheA, nheB, nheC)중 3개의 nhe 유전자를 모두 보유한 B. cereus는 236개 균주(89.7%), 1개만의 독소를 가지고 있는 균주는 2개(0.8%)뿐이었다. 또한, HBL complex (hblA, hblB, hblD) 중 3개의 hbl 유전자를 보유한 균주는 175개 균주(66.5%), 그리고 한개 혹은 두 개의 hbl 유전자를 가진 균주는 59개 균주(21.7%), 3개 유전자를 모두 가지고 있지 않은 균주는 29개 분리균주(11.0%)로 나타났다. NHE complex 유전자의 빈도가 HBL complex 유전자 보다 더 높게 나타나는 특징을 확인할 수 있었다. 장내독소 entFM, $cytK_2$, bceT 유전자의 보유율은 각각 100, 100, 43.0% 순으로 확인되었다. B. cereus의 구토 독소인 CER 유전자는 평균 50.2%를 보유하고 있었으며, 식품유형에 따라 식중독 보존식, 즉석섭취 식품, 편의식품에서 각각 100, 59.4, 35.6% 순으로 나타났다. 식품 중 분리한 B. cereus가 산생하는 구토독소를 가지고 있는 B. cereus 균주 중 29.4%에서 8개의 장내독소를 보유하고 있었으며, 나머지 균주들도 대부분 5-8개의 장내독소를 가지고 있는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구 결과를 종합해보면, 식품에서 분리한 B. cereus는 대부분의 균주가 설사형 및 구토형 독소를 보유하고 있어, 즉석 섭취 편의식품의 미생물 오염 요인들은 계절에 관계없이 지속적으로 위생적인 관리가 필요할 것으로 사료된다. 또한, 식품의 미생물적 안전성 확보를 위해서는 업체의 생산단계부터 저장 및 운반을 포함한 유통단계 등에서 식중독을 유발 할 수 있는 오염원들이 내재되어 있기 때문에 철저한 개인 및 환경 위생관리가 필요할 것으로 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제15권2호
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• pp.93-109
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• 1972

우리나라 고유식품(固有食品)의 일종(一種)인 청국장(淸國醬)의 질소화합물의 변화를 연구하기 위하여 필자(筆者)가 분리동정한 2가지 청국장(淸國醬)메주발효균(醱酵菌)(K-27, S-16)과 보존 납두균(納頭菌)으로 청국장(淸國醬)메주를 발효(醱酵)시키면서 경시적(經時的)으로 채취(採取)한 시료(試料)에 대(對)하여 총질소(總窒素), pH, 단백질(蛋白質) 분리효소역가(分解酵素力價), 불용성단백태질소(不溶性蛋白態窒素), 수용성단백태질소(水溶性蛋白態窒素), 펩타이드태질소(態窒素), 아미노태질소(態窒素), 암모니아태질소(態窒素), 및 각종유리(各種遊離)아미노산(酸) 등을 조사분석(調査分析)하는 동시에 cross linkage가 각각 다른 Dowex-50을 사용하여 분자식별(分子篩別)한 각(各) fraction에 대하여 total-N, amino-N을 측정하고 average peptide length를 계산하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 총질소(總窒素): 발효가 진행함에 따라 세가지의 시험구의 총질소가 다같이 약간(若干) 증가(增加)되었다. 2. 불용성단백태질소(不溶性蛋白態窒素): 불용성단백태질소(不溶性蛋白態窒素)는 증숙공정(蒸熟工程)에서 일단현저(一旦顯著)하게 증가(增加)되었다가 3종시료(三種試料)가 다 같이 경시적(經時的)으로 감소(減少)되는 경향(傾向)이였으나 보존균주구에 비(比)하여 분리균주구(分離菌株區)의 감소(減少)가 더욱 심(甚)하며, 그중에서도 K-27 균주접종구(菌株接種區)가 특(特)히 현저(顯著)한 감소경향(減少傾向)을 보였다. 3. 가용성단백태질소(可溶性蛋白態窒素): 가용성단백태질소(可溶性蛋白態窒素)는 증숙공정(蒸熟工程)에서 일단(一但) 대폭(大幅) 감소(減少)되었다가 기후(其後)부터는 세가지 청국장(淸國醬)메주가 다 같이 약간(若干)씩 감소(減少)되는 경향(傾向)이었으나 그 중에시 K-27 균주구(菌株區讀)의 감소율(減少率)이 컸다. 4. Peptide 태(態), 아미노태(態) 및 암모니아태질소(態窒素)는 증가(增加)되고 아미노태질소(態窒素)는 약간(若干)씩 감소(減少)되었다가 발효과정(醱酵過程)에서 세가지구(區)가 모두 계속(繼續)하여 현저하게 증가하였다. 기중(其中) 펩타이드태질소(態窒素)만은 각구(各區)에 따라 각각 다른 일정시간(一定時間)에 최고치(最高値)를 이루었다가 그후 점차 감소되었다. 그리고 세가지 시험구중 특히 K-27 균주접종구의 질소화합물변화가 다른 것에 비하여 현저하게 컸다. 5. pH와 Protease activity: 세가지 시험구(試驗區)의 PH 변화(變化)는 증숙대두(蒸熟大豆)의 6.65에서 계속상승(繼續上昇)하여 73시간(時間) 발효시(醱酵時)에는 $7.5{\sim}7.85$까지 이르렸으며 Protease activity는 발효(醱酵)가 진행(進行)됨에 따라 현저(顯著)하게 높아졌다가 pH가 7.3 내외(內外)가 되는 $48{\sim}60$ 시간발효(時間醱酵)를 한계점(限界點)으로 하여 점차감소(漸次減少)되었다. 6. 유리(遊離)아미노산(酸): 유리(遊離)아미노산(酸)은 발효(醱酵)가 진행(進行)됨에 따라 세가지 시험구(試驗區)가 다같이 수십배(數拾倍) 내지 수백배(數百倍)로 현저(顯著)하게 증가(增加)되었으며 그후 K-27균주구(菌株區)의 유리(遊離)아미노산(酸)의 증가(增加)가 훨씬 높았다. 7. 분자사별(分子篩別) fraction의 총질소(總窒素), 아미노태질소(態窒素) 및 APL: K-27 균주구(菌株區)의 시료(試料)를 분자사별(分子篩別)하여 얻은 각(各) fraction의 총질소(總窒素)와 아미노태질소(態窒素)는 발효(醱酵)가 진행(進行)함에 따라 X-16, X-12 및 X-8 fraction은 대체적(大體的)으로 증가(增加)되었으나 X-4, X-2 및 effluent fraction은 일정(一定)한 발효시간(醱騎時間)까지 증가(增加)되었다가 그후(後) 감소(減少)되었다. effluent를 제외(除外)한 전(全) fraction의 APL은 증숙대두(蒸熟大豆)에서 가장 크고 발효시간(醱騎時間)이 경과(經過)함에 따라 점차감소(漸次減少)되었다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제37권2호
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• pp.115-128
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• 2019

본 연구는 전통 김치로부터 유단백질 분해능과 lactose 분해능을 가지는 유산균을 선발하고, 프로바이오틱 활성을 측정하여 발효유용 스타터로서의 이용가능성을 조사하였다. BCP agar에서 젖산생성력이 우수한 32 colony를 선발한 후 내산성 및 내담즙성 모두에서 90% 이상으로 내성이 우수한 2 colony(KC23, KF26)를 2차로 선발하였다. 이들을 대상으로 API 50CHL 탄수화물 이용성 테스트 및 16S rRNA 염기서열을 분석한 결과, L. plantarum KC23과 L. paracasei KF26으로 동정되었다. 이들 중 lactose와 raffinose를 포함하여 당분해능을 가진 L. plantarum KC23을 최종 선발하고 프로바이오틱 활성을 조사하였다. 우유단백질 분해능을 10% 환원탈지유 배양 중의 유리 tyrosine 함량으로 측정한 결과, 배양 8시간 후에는 $24.1{\mu}g/mL$에서 배양 16시간 후에는 $43.9{\mu}g/mL$로 급격하게 증가되었으며, 또한 clear zone형성 크기를 비교한 결과 12 mm로 상업균주인 L. acidophilus CSLA의 9 mm보다 우수한 특성을 보였다. 온도별 생장특성을 확인한 결과는 $45^{\circ}C$에서 보다 $35^{\circ}C$에서 잘 증식하는 중온균의 특성을 나타내었고, $37^{\circ}C$에서 12시간 동안 배양한 결과 배양 6-10시간 사이에 대수증식기를 보였으며, 배양 12시간 후 생균수는 $8.9{\times}10^8CFU/mL$와 pH 4.25 수준을 나타내었다. 항균활성을 측정한 결과는 5개 병원성균에 대하여 8-13 mm의 clear zone을 형성하여 우수한 저해특성을 보였으며, 그중 Salmonella typhimurium과 Bacillus cereus에 대한 항균활성이 가장 우수하였다. 장내부착능을 측정한 결과는 비교균주인 LGG에 비하여 2.23배의 우수한 결과를 보였으며, 10% 환원탈지유를 이용한 $37^{\circ}C$ 배양에서 젖산생성능을 확인한 결과는 대조군인 L. acidophilus CSLA에 비하여 다소 낮은 경향을 보였지만, 적정산도가 0.74% 수준으로서 저산성 발효유 제조를 위한 스타터로 활용 가능할 것으로 판단되었다.