김치에서 분리한 유산균이 생산하는 박테리오신의 생화학적 특성 연구

Abstract

김치에서 분리한 유산균이 생산하는 억제 활성 물질의 항균 범위를 확인하기 위하여 유산균 18개의 strain을 producer균주로 사용하고 Xanthomonas campestris pv. vesicatoria SDL 833을 비롯한 몇 종의 Xanthomonas속 균주들과 Burkholderia glumae SL2399, Erwinia carotovora, Clavibaeter michiganensis subsp. michiganensis, Acidovorax avenae 등의 8종의 식물 병원균을 indicatior로 사용하여 bacteriocin activity assay를 수행한 결과 대부분의 indicator에 activity를 가지는 강하고 안정적인 bacteriocin을 생산하는 3개의 균주를 선발 할 수 있었다. 선별된 bacteriocin 생산 균주인 유산균 B1-2, B1-14, B1-20의 특성을 알아보기 위해 30 ℃에서 72시간 동안 배양하면서 균주의 생장곡선과 그에 따른 bacteriocin의 생산과 pH 변화 등을 관찰 해 보았다. 세 균주는 배양 후 2시간째부터 exponential phase에 들어가 배양 후 7~10시간이 지나면 stationary phase로 접어들어 거의 유사한 생장곡선을 보여주었으며 pH변화 역시 매우 유사한 양상을 보였으나 bacteriocin의 활성은 유산균 B1-20의 경우 다른 두 균주에 비해 일찍 활성이 감소하는 것을 확인 할 수 있었다. 유산균이 생장함에 따라 변하는 bacteriocin 생산을 관찰 해 본 결과 30 ℃에서 10시간 정도 배양하면 stationary phase로 접어들며 배양 후 약 5시간 후부터 bacteriocin을 생산하기 시작하여 배양한지 약 26시간이 지나면 균주 외부로 bacteriocin을 모두 분비하게 되고 분비된 bacteriocin은 72시간이 되어도 그 활성이 유지된다는 것을 알 수 있었다. 선별된 세 균주가 생산하는 bacteriocin의 생화학적 특성을 규명하기 위하여 bacteriocin의 온도, pH 안정성 test를 수행하였는데 유산균이 생산하는 bacteriocin은 70도 이상 가열하면 활성이 거의 사라지게 되어 열에 약한 편이며 pH 3.0~10.0 범위에서는 활성을 유지하여 pH에는 안정하다는 것을 알 수 있었다. proteolytic enzyme을 처리해 주었을 경우에는 활성을 잃으나 그 이외의 enzyme을 처리할 경우에는 활성을 유지하여 유산균이 생산하는 bacteriocin이 단백질성 물질임을 알 수 있었다. 유산균이 생산하는 단백질들을 size 별로 fractionation 해서 유산균이 생산하는 bacteriocin의 size를 추정해본 결과 5kDa 이하의 fraction에서 activity를 보이는 것으로 보아 유산균이 생산하는 bacteriocin은 5kDa 이하의 작은 크기의 단백질성 물질임을 추정해 볼 수 있었다.