Three lactic acid bacteria (C-1 K-3 and T-1 strain) were isolated from Nuruk and characterized subsequently. They were useful strains for production of lactic acid and their growth was inhibited at 10% ethanol pH 4 These strains were identified as lactococcus lactis subsp. lactis NR C-1 Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenterides NR K-3 and pediococcus pentosaceus NR T-1 respectively by morphological physiological and biochemical characterization Lac lactis subsp lactis NR C-1 showed the highest lactic acid productivity. Leu measenteroides subsp mesenteroides NR K-3 showed stable lactic acid productivity and its growth was inhibited at pH 4. P pentosaceus NR T-1 had lower lactic acid productivity than the other two bacteria but it could not grow at 10% ethanol pH 4 The lactic acid productivity of these three strains in MRS broth were higher than that in Skim milk media the optimum pH and temperature for the lactic acid production of the three strains were 30-32$^{\circ}C$ and pH 6.0∼6.8 Glucose was the optimal carbon souorce for the lactic acid production. In terms of antagonism lac lactis subsp lactis NR c-1 showed somewhat inhibitory efects against some Gram positive rod and cocci such as Lactobacillus brevis and Streptococcus mitis. And Leu mesenteroides subsp mesenteroides NR K-3 showed the inhibitory effects against Streptococcus mitis but P. pentosaceus NR T-1 didn't show any inhibitory effects against tested strains.
깍두기 숙성 중에는 초기와 후기에 산 생성이 활발하고 그 사이에 비교적 신도의 변화가 없는 시기가 관찰되었다. 세균들은 담금 직후에는 Enterobacter가 90% 이상 차지하고 있었으며 적숙기인 숙성 8일 후에는 Lactobacillus 종류가 53%, Leuconostoc 종류가 43% 그리고 과숙기인 숙성 40일 후에는 Lactobacillus 종류가 63%, Leuconostoc 종류가 37%로서 중요한 종류로 분리되었다. 젖산 구균의 대부분은 Leuconostoc mesenteroides subsp. paramesenteroides로서 적숙기에 분리된 균주들은 과숙기에 분리된 균주들에 비하여 요구하는 아미노산이 다소 증가되었으나 비타민 요구성에서는 차이가 없었다. 이들은 이와 같은 생리특성에서 시험한 9종의 Leuconostoc속 표준균주와는 다른 성질을 보이고 있었다.
전국 각지에서 수집한 누룩 27개 시료에 대해서 젖산균수 및 총균수를 조사하고 젖산균을 분리, 동정하였다. 젖산균수 및 총균수의 평균치는 각각 $2.12{\times}10^7$ cfu 및 $2.08{\times}10^8\;cfu/g$이었으며 시료에 따라 젖산균수는 큰 차이가 없으나 총균수에 있어서는 큰 차이를 나타내었다. 젖산균 중 구균이 $70{\sim}95%$를 차지하였으며 분리된 32균주는 Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides (11균주), Pediococcus (7균주), Lactobacillus plantarum (3균주), L. murinus (7균주) 및 Enterococcus (4균주)로 동정하였다(1995년 1월 19일 접수, 1995년 2월 16일 수리).
해조류의 발효가 가능하고 probiotic 특성이 우수한 유산균을 분리 선발한 후 이들의 미역과 다시마 발효능을 검토하였다. 미역 및 다시마 발효가 가능한 균주를 김치 젓갈, 된장으로부터 331 균주를 순수 분리하여 해조류 구성 다당(alginate, cellulose) 분해능, 균의 생육, 항균 활성 등을 비교 검토한 결과 4균주(stain No. 162, 164, 192, 196)가 우수하였다. 선발 균주 모두 인공위액, 인공담즙액, NaCl에 높은 생존율을 나타내었고 이들 4균주 중 No. 192가 가장 우수하였으며 Enterococcus faecium으로 동정되었다. 미역과 다시마를 이용하여 선발 유산균을 배양한 결과 No. 192 균주가 발효특성이 가장 양호하였으며, No. 162, 164, 196 균주도 양호하였다. 선발 유산균을 이용한 미역과 다시마에서 성장이 가능하였으며 발효 후 미역과 다시마 발효물의 항산화 활성이 증진되었다.
젓갈 미생물 계수용 배지의 소금농도를 결정하기 위한 실험에서는 NaCl을 5% 첨가한 배지에서 가장 많은 수의 미생물이 계수되었고, 시료를 보존하기 위한 동결보호제는 glycerol 15%를 사용하였을 때 $-170^{\circ}C$에서 30일 보존 후 총균수는 75.5%, 젖산균수는 61.3%로 가장 높은 생존율을 나타내었다. 조개젓의 숙성과정 중 pH는 초기 6.8에서 5.0으로 낮아졌고, 숙성 후 단백질 함량은 조개젓은 10%, 멸치액젓은 $6{\sim}7%$이었다. 조개젓의 미생물수는 멸치액젓의 미생물수보다 많았고, 조개젓의 경우는 숙성기간에 따라 미생물수가 증가했다가 감소하는 경향을 보여주었으나 멸치액젓은 서서히 감소하는 경향을 보여주었다. 조개젓의 경우 숙성 4주까지 그램 양성, 카탈라아제 음성 세균들의 비율이 크게 증가하는 전형적인 젖산 발효 형태를 보여주었다. 젓갈을 $-170^{\circ}C$의 액체질소 탱크에서 2년간 보존 후 미생물수는 전체적으로 90% 이상 사멸하였고, 균총 변화를 보면 조개젓의 경우에는 그램 음성 세균과 간균의 생존율이 더 높았으나 거제 멸치액젓의 경우는 간균의 비율이 구균에 비해 감소하였다. 두 가지 젓갈에서 모두 효모의 비율은 크게 떨어졌다.
사람 분변으로부터 대식세포 활성 증강효능이 있는 유산균을 선별하여 이를 동정한 결과 P. pentosaceus 동정되었으며, 이 균주를 P. pentosaceus EROM101로 명명하였다. P. pentosaceus EROM101의 면역증강 및 항암활성을 알아보기 위하여 실험동물에게 3주간 생균 및 파쇄액을 경구 투여한 뒤 대식세포와 비장세포의 활성화를 측정하였으며, 동시에 소장점막상피세포에서 생산되는 IgA의 함량을 측정하였다. P. pentosaceus EROM101의 경구 투여는 대식세포 및 비장세포의 분열을 촉진하여 면역증강 기능이 있는 것으로 나타났다. 특히, 생균보다 파쇄액에서 활성이 더 뛰어난 것으로 나타나, P. pentosaceus EROM101은 장내에서 생균으로 서식하여 지속적으로 면역증강 기능을 나타내는 것이 아닌 세포 구성물에서 면역증강활성이 있는 것으로 사료되었다. 또한, 소장점막상피세포에서 IgA의 분비량에서도 대조군보다 약 4배이상의 IgA 생산량을 증가시켜 장관면역 활성화 기능이 있는 것으로 판단되었다. 또한 P. pentosaceus EROM101 파쇄액이 Sarcoma 180 복수암세포를 이식해 준 실험동물 내에서 복수암성장을 억제하였으나, Sarcoma 180 세포열에 대한 세포독성을 나타내지 않아 면역증강에 의해서 항암 활성이 나타난 것으로 추측되었다. 이상의 연구결과에서 P. pentosaceus EROM101은 면역증강 능력이 있으며, 동시에 항암 활성을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.
케피어그레인을 이용하여 제조한 요쿠르트로부터 젖산균 OA18을 분리하여 그 특성을 조사하였다. 분리된 균주는 그람양성, 구균이었으며, 혐기적 조건에서 이산화탄소를 생성하였다. 균주는 MRS 배지에서 $30-37^{\circ}C$ 온도 범위와 pH 7.0-9.0범위에서 잘 자랐으며, 성장을 위한 최적 온도와 pH는 각각 $37^{\circ}C$와 pH 7.0이었다. 분리된 젖산균은 리보오스, D-글루코오스, cellobiose, D-trehalose 등을 분해하여 산을 생성하였고, L-xylose, D-melibiose, inositol은 분해하지 못하였다. 16S rRNA gene 염기서열 분석을 통해 OA18 균주는 유전자은행(NCBI)에 등재되어 있는 Enterococcus faecalis (AB012212)의 염기서열과 99.8% 동질성이 있음을 확인하였다. 이와 같은 생화학적 특성과 염기서열 분석 결과를 토대로 분리된 균주를 Enterococcus faecalis OA18로 명명하였다. E. faecalis OA18균주는 오르니틴 생성능력과 Streptomyces coelicolor subsp. Flavus, S. coeruleorubidus, S. coeruleoaurantiacus, S. coelicolor, S. coeruleoprunus 대한 항균 활성을 보유하고 있었으며, 0-7% NaCl을 함유하는 MRS 배지에서 증식이 가능한 것으로 조사되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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