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한국전통발효식품에서 분리한 Probiotics의 특징 및 Synbiotics 항균활성 효과
문채윤 ( Chae-yun Moon ),허문수 ( Moon-soo Heo ) 한국미생물 · 생명공학회 2021 한국미생물·생명공학회지 Vol.49 No.4
세계 각국의 민족은 자신의 국토의 삶과 기후 풍토, 지역특산 산물과 식습관 및 식생활 등에 따라 색다른 전통식품이 만들어 진다. 한국은 오랫동안 농경을 중심으로 먹거리를 해오며 쌀과 함께 곁들일 채소류를 중심으로 조미료가 발달되었고, 염절임 기법을 통해 발효식품을 만들었다. 이러한 발효식품에서 주로 찾아볼 수 있는 종은 Lactobacillus sp.과 Pediococcus sp. 및 Bacillus sp. 등과 같은 유산균을 분리할 수 있었고 다양한 방법으로 동정 되어왔다. 본 연구에서는 시장에서 시판되고 있는 한국전통발효식품을 통해 유산균을 분리 및 동정하였고, 유해세균에 대한 항균능력이 우수한 균주를 선별하였다. 그리고 우수 후보 균주의 인공위액 및 담즙액에 대한 내성과 용혈능 등을 검토하여 최종 균주를 선별하였다. 최종 선별된 유산균은 3종의 prebiotics와 혼합한 synbiotics로서의 항균활성 능력을 평가하였다. 1차 항균 활성에서 C13은 인체 및 어류질병세균에서 가장 넓은 항균 스펙트럼을 보였고, β-haemolysis를 생산하지 않고 인공위액과 담즙액의 내성을 지닌 M1, K1 및 C13을 synbiotics의 2차 항균 활성을 수행하였다. Prebiotics 3종(FOS, GOS, Inulin)과 선별된 균주가 혼합된 synbiotics에서는 이전 보다 항균 활성이 증진 또는 저해됨을 알 수 있었다. 16 rDNA 염기서열 결과, K1과 M1은 Bacillus tequiensis 99.72%, Bacillus subtilis 99.65%, Bacillus inaquosorum 99.72%, Bacillus cabrialesii 99.72%, Bacillus stercoris 99.58%, Bacillus spizizenii 99.58%, Bacillus halotolerans 99.58%, Bacillus mojavensis 99.51%로 분석되었다. 그리고 C13은 Bacillus velezensis 99.71%, Bacillus nematocida 99.36%, Bacillus amyloliquefaciens 99.44%, Bacillus atrophaeus 99.22%, Bacillus nakamurai 99.44%로 분석되었다. Traditional foods are manufactured according to the characteristics of each region for the nations of the world. Korea has mainly farmed, and seasonings have developed around rice and vegetables. In fermented foods, lactic acid bacteria such as Lactobacillus sp. and Pediococcus sp. and Bacillus sp. were isolated and identified from fermented foods. In this study, lactic acid bacteria were isolated and identified from commercially available traditional Korean fermented foods, and candidate strains were selected through antibacterial activity tests on human and fish disease bacteria. Thereafter, the final strain was selected by examining the resistance to simulated gastric and intestinal fluids, and hemolysis. The three (M1, K1, C13) final selected latic acid bacteria were miced with prebiotics and the antibacterial activity of synbiotics was evaluated. As for the fist antibacterial activity result, C13 showed high antibacterial acitivity in human diseases and fish diseases. Then, M1, K1 and C13, which did not produce β-haemolysis and were resistant to simulated gastric and intestinal fluids, were subjected to the second antibacterial activity of synbiotics. When the three prebiotics (FOS, GOS, Inulin) and probiotics (M1, K1, C13) were mixed, the antibacterial activity was increased or inhibited. Based on the 16S rRNA gene sequencing results, K1 and M1 were analyzed as Bacillus tequiensis 99.72%, Bacillus subtilis 99.65%, Bacillus inaquosorum 99.72%, Bacillus cabrialesii 99.72%, Bacillus stercoris 99.58%, Bacillus spizizenii 99.58%, Bacillus halotolerans 99.58%, and Bacillus mojavensis 99.51%. And C13 was analyzed as Bacillus velezensis 99.71%, Bacillus nematocida 99.36%, Bacillus amyloliquefaciens 99.44%, Bacillus atrophaeus 99.22%, and Bacillus nakamurai 99.44%.
제주 연안의 가시복(Diodon holoanthus)에서 분리된 세균의 다양성 및 항균활성 효과
문채윤 ( Chae-yun Moon ),고준철 ( Jun-cheol Ko ),김민선 ( Min-seon Kim ),허문수 ( Moon-soo Heo ) 한국미생물 · 생명공학회 2020 한국미생물·생명공학회지 Vol.48 No.1
지구 온난화로 인한 제주도의 해양 생태계는 지난 20년동안 온대에서 아열대로 변화되었다. 이러한 기후 변화는 난대성 어류가 서식할 수 있는 환경이 되며, 최근 제주 연안에서는 가시복(diodon holoanthus)이 발견되고 있다. 본 연구에서는 가시복의 장내미생물의 다양성을 파악하였다. 그리고 다양한 균주 중 어류 또는 인체 유해세균 가능성을 확인하고자 항균 활성 탐색을 수행하였다. Proteobacteria는 분리 된 균주 중 91%를 차지한 우점문으로 γ-proteobacteria강은 11속 142종으로 Vibrio속 35%, Photobacterium속 32%, Shewanella속 6%, Psychrobacter속 4%, Acinetobacter속 3% 및 나머지 Enterovibrio, Moraxella_g2속이 각각 1%를 차지했다. α-proteobactera강은 5속 5종으로 Brevundimonas속, Allorhizobium속, Pseudoceanicola속, Erythrobacter속 및 Methylobacterium 속이 각각 1%로 나타났다. Firmicutes문 Bacilli강은 6속 10종으로 Bacillus속 5%가 가장 높았고 나머지 Terribacillus속, Paenibacillus속, Salinicoccus속, Staphylococcus속 및 Streptococcus속은 1%로 관찰됐다. Actinobacteria문 Actinobacteria강은 3속 3종으로 Janibacter속, Micrococcus속 및 Isoptericola속이 각각 1%를 차지했다. Over the past 20 years, global warming has transformed the marine ecosystem of the Jeju Island into a subtropical zone making it conducive to the production of tropical fishes. Recently, the balloon fish (Diodon holoanthus) has been found off the coast of the Jeju Island. In this study, we analyzed the diversity of its intestinal microorganisms as a representative for the surrounding environment. In addition, the isolates were evaluated for their antibacterial activity. A total of 161 strains of various species were identified and isolated using 16S ribosomal RNA gene sequence analysis. They were separated into three groups, of which Phylum Proteobacteria was found to be the most dominant with 91% sequence similarity. This includes the class γ-proteobacteria that is made up of twelve genera and twenty-four hundred species. The second group comprised strains of the genus Vibrio, made up of 35% Photobacteria, 32% Shewanella, and 6% Psychrobacter. It was also determined that 4% of the isolates were Acinetobacter, 3% were Enterovibrio, while Moraxella_g2 accounted for 1% of the total isolates. Class α-proteobactera includes five genera and five species; Brevundimonas, Allorhizobium, Pseudoceanicola and Erythrobcter, each accounting for 1% of the total isolates. The Firmicute strains belonged to six genera and ten species. 5% of the strains were Terribacillus, while Paenibacillus, Salinicoccus, Staphylococcus and Streptococcus accounted for 1% each of the total isolates. Actinobacteria accounted for the final phylum with strains belonging to three genera and ten species with Janibacter, Micrococcus and Isoptericola each accounting for 1% of the total isolates.