Lactobacillus casei와 Lactobacillus delbrueckii간의 Protoplast 융합에 관한 연구 = Studies on the Protoplast Fusion between Lactobacillus casei and Lactobacillus delbrueckii

국문 초록 (Abstract)

유산균주의 균주개량방법의 일환으로 protoplast fusion 방법을 사용하여 lincomycin에 내성을 나타내는 Lactobacillus casei KCTC 1121과 rifampicin에 내성을 나타내는 Lactobacillus delbrueckii JK-414의 protoplast 형성과 재생, 융합에 대한 조건 및 융합주의 생리학적 성질 등을 검토하였다. Lactobacillus casei와 Lactobacillus delbrueckii JK-414는 삼투압 안정제로 sucrose가 함유된 protoplast forming buffer에서 5㎍/㎖의 mutanolysin으로 42℃, 15분간 처리했을 때 protoplast 형성율이 높게 나타났다. L. casei와 L. delbrueckii는 대수 증식기 중반에서 protoplast가 가장 잘 형성되었으며, MRS 배지에 삼투압 안정제로 sucrose 10%, MgCl_2 6 mM, CaCl_2 6 mM, gelatin 2.5%를 첨가하여 만든 재생배지에서 재생효율이 가장 좋았다. 한편, L. casei와 L. delbrueckii 사이의 protoplast 융합은 40%의 PEG 4,000을 처리하였을 때 가장 양호하였으며, 그 융합 효율은 3.2×10^-4이었다. L. casei가 L. delbrueckii보다 높은 산 생성능을 보였으며 융합주 중 특히 F23, F35의 산 생성능이 우수하였다. 융합주 중 F23, F24의 protease 활성이 모균주의 protense 활성보다 높았으며, 이들 융합주의 DNA 함량은 모균주의 2배였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Protoplast fusion between lincomycin resistant Lactobacillus cαsei KCTC 1121 and rifampicin resistant Lactobacillus delbrueckii JK-414 was attempted to obtain the improved strains. Protoplasts of L. casei and L. delbrueckii were produced by mutanolysin digestion at 42℃ for 15 min. L. casei cells were converted to protoplasts by treating with 5㎍/㎖ of mutanolysin in 20 mM HEPES buffer (pH 7.0) containing 0.75 M sucrose at the middle logarithmic growth phase. In case of L. delbrueckii 1.0 M sucrose was used osmotic stabilizer. Regeneration of protoplast in both strains was efficiently accomplished on the regeneration medium containing 10% sucrose, 6 mM MgCl_2, 6 mM CaCl_2, and 2.5% gelatin. Protoplast fusion between L. casei and L. delbrueckii was carried out in the presence of 40% of PEG 4,000. The frequency of protoplast fusion was found to be about 3.2×10_-4. Acid production of L. casei was better than that of L. delbrueckii. Among fusants, F23 and F35 exhibited excellent lactic acid production. F23 and F24 exhibited the improved proteolysis compared to that of the parent strains and they had twice as much as DNA content of the parents.