We have screened Paenibacillus sp. strains from various environments for probiotics which can be survived in the presence of acid and bile salts, and inhibit human pathogens. The Paenibacillus sp. isolated were gram-positive, gelatinase-negative, urese- negative and rod. On the basis of the result of 16S rDNA sequence comparison, it was found that Paenibacillus sp. isolates are phylogenetically most closely related to Paenibacillus polymyxa. Paenibacillus sp. isolates showed the highest degree of relatedness to the type ...
We have screened Paenibacillus sp. strains from various environments for probiotics which can be survived in the presence of acid and bile salts, and inhibit human pathogens. The Paenibacillus sp. isolated were gram-positive, gelatinase-negative, urese- negative and rod. On the basis of the result of 16S rDNA sequence comparison, it was found that Paenibacillus sp. isolates are phylogenetically most closely related to Paenibacillus polymyxa. Paenibacillus sp. isolates showed the highest degree of relatedness to the type strain of Paenibacillus polymyxa, sharing 99% 16S rDNA similarity. When Paenibacillus sp. BCNU 5011 was subjected to acid tolerance test, it was found to survive up 91.22% after 2hr culture to in pH 2.5 and 91.84% after 2h culture in pH 3.0. Paenibacillus sp. BCNU 5011 also showed excellent bile acid tolerance. Other Paenibacillus sp. isolated expressed same pattern of aicd and bile acid tolerance. In the inhibition test toward pathogeenic microorganisms, Paenibacillus sp. isolates showed strong antimicrobial activity toward various kinds of bacteria and fungi. In particular, Paenibacillus sp. BCNU 5011 showed an excellent activity inhibiting the growth of P.aeruginosa and MRSA. On the basis of the data presented above, Paenibacillus sp. isolates were found to have the most excellent potential as the probiotics./ 본 연구에서 사용한 Paenibacillus sp. BCNU 5010, 5011, 5012, 5013은 토양으로부터 분리되었고 그람 양성 세균이며 주사 전자 현미경 관찰 결과 균체 모양은 막대형의 간균(rod)이었고, 균체의 길이는 2~2.2 ㎛이고, 직경은 0.7~0.8 ㎛이었다. 분리 균주들은 16S 리보좀DNA 분자계통분류학적 분석에서 Paenibacillus polymyxa의 표준 균주에 99%의 높은 16S 리보좀DNA 염기서열상동성을 보여주었다. 분리균주들은 probiotics 후보 균주로서 안전성을 입증하기 위해 용혈성 검사를 실시한 결과 용혈 반응이 일어나지 않았다. 또한 병원성 세균의 능력으로 간주되는 단백질 분해력을 확인하는 젤라틴 액화 검사에서 역시 음성으로 나와 그 안전성을 입증하였다. 또한 probiotics로 섭취 하였을 때 잠정적으로 생산할 수 있는 유해대사 산물 생성 유무를 검사 하였다. 결과 ammonia, indole, phenylpyruvic acid 검사에서 음성으로 판별되었다. Probiotics로서 갖추어야 할 또 하나의 요건으로 안정성을 조사하였다. 장까지 안전히 도착하기 위해 산성인 환경에서 견딜 수 있어야 한다. 이를 검사하기 위해 내산성 실험을 하였고 Paenibacillus sp. BCNU 5011의 경우 pH 2.0에서 2시간 배양 후에도 생존률이 91.22%정도로 떨어지지 않아 강한 내산성력을 보였다. 또한 Paenibacillus sp. BCNU 5011은 내 담즙성 검사에서도 oxgall의 농도가 0.3%일 때 16시간 배양 후에도 OD값 0.739로 균의 생장을 확인 할 수 있었다. 다른 3균주도 동일한 양상을 나타내었다. 분리균주의 probiotics로서 효능을 조사하기 위해 병원성 그람 음성세균, 그람 양성세균, MRSA균주 및 인체 병원성 진균에 대해 항균력을 측정한 결과 분리균주는 거의 모든 균주에 대하여 항균력을 보였으며 특히 소화기성 질병의 원인이 되는 병원성 세균인 E.coli와 같은 그람 음성세균에서 큰 항균력을 보였다. 또한 장내 유해균인 Salmonella typhimurium과 Shigella sonnei를 분리균주와 동시에 배양하였을 때 상당수의 분리균이 분리균의 첨가 비율이 증가함에 따라 유해균의 증식을 억제 하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 바탕으로 분리된 4균주는 유용한 가치를 가진 probiotics로서의 가능성을 가진 것으로 사료된다. Probiotics 균은 장내까지 생존하여 정장작용, 생존성과 정착성, 안전성도 중요하지만 다른 유해세균과의 영양성분에 의한 경쟁적 이용, 실제 장세포에서 생존 가능성 또한 중요하다. 앞으로의 연구는 Helicobacte pylori와 같은 다른 병원균과의 항균활성이나, 장세포에서의 정착성 등에 대한 추가적인 연구수행이 요구된다. 또한 앞으로의 연구를 통하여 분리된 분리균주의 어떤 작용에 의해서 병원성 세균들에 대한 억제기작을 밝히고 그 물질을 규명해야 할 것이다. 더불어 Paenibacillus가 생산하는 항균물질인 polymyxin, fusaricidin, 및 tridecaptin을 조사하여 새로운 생물자원으로서의 활용하여야 할 것으로 생각되어진다.
We have screened Paenibacillus sp. strains from various environments for probiotics which can be survived in the presence of acid and bile salts, and inhibit human pathogens. The Paenibacillus sp. isolated were gram-positive, gelatinase-negative, urese- negative and rod. On the basis of the result of 16S rDNA sequence comparison, it was found that Paenibacillus sp. isolates are phylogenetically most closely related to Paenibacillus polymyxa. Paenibacillus sp. isolates showed the highest degree of relatedness to the type strain of Paenibacillus polymyxa, sharing 99% 16S rDNA similarity. When Paenibacillus sp. BCNU 5011 was subjected to acid tolerance test, it was found to survive up 91.22% after 2hr culture to in pH 2.5 and 91.84% after 2h culture in pH 3.0. Paenibacillus sp. BCNU 5011 also showed excellent bile acid tolerance. Other Paenibacillus sp. isolated expressed same pattern of aicd and bile acid tolerance. In the inhibition test toward pathogeenic microorganisms, Paenibacillus sp. isolates showed strong antimicrobial activity toward various kinds of bacteria and fungi. In particular, Paenibacillus sp. BCNU 5011 showed an excellent activity inhibiting the growth of P.aeruginosa and MRSA. On the basis of the data presented above, Paenibacillus sp. isolates were found to have the most excellent potential as the probiotics./ 본 연구에서 사용한 Paenibacillus sp. BCNU 5010, 5011, 5012, 5013은 토양으로부터 분리되었고 그람 양성 세균이며 주사 전자 현미경 관찰 결과 균체 모양은 막대형의 간균(rod)이었고, 균체의 길이는 2~2.2 ㎛이고, 직경은 0.7~0.8 ㎛이었다. 분리 균주들은 16S 리보좀DNA 분자계통분류학적 분석에서 Paenibacillus polymyxa의 표준 균주에 99%의 높은 16S 리보좀DNA 염기서열 상동성을 보여주었다. 분리균주들은 probiotics 후보 균주로서 안전성을 입증하기 위해 용혈성 검사를 실시한 결과 용혈 반응이 일어나지 않았다. 또한 병원성 세균의 능력으로 간주되는 단백질 분해력을 확인하는 젤라틴 액화 검사에서 역시 음성으로 나와 그 안전성을 입증하였다. 또한 probiotics로 섭취 하였을 때 잠정적으로 생산할 수 있는 유해대사 산물 생성 유무를 검사 하였다. 결과 ammonia, indole, phenylpyruvic acid 검사에서 음성으로 판별되었다. Probiotics로서 갖추어야 할 또 하나의 요건으로 안정성을 조사하였다. 장까지 안전히 도착하기 위해 산성인 환경에서 견딜 수 있어야 한다. 이를 검사하기 위해 내산성 실험을 하였고 Paenibacillus sp. BCNU 5011의 경우 pH 2.0에서 2시간 배양 후에도 생존률이 91.22%정도로 떨어지지 않아 강한 내산성력을 보였다. 또한 Paenibacillus sp. BCNU 5011은 내 담즙성 검사에서도 oxgall의 농도가 0.3%일 때 16시간 배양 후에도 OD값 0.739로 균의 생장을 확인 할 수 있었다. 다른 3균주도 동일한 양상을 나타내었다. 분리균주의 probiotics로서 효능을 조사하기 위해 병원성 그람 음성세균, 그람 양성세균, MRSA균주 및 인체 병원성 진균에 대해 항균력을 측정한 결과 분리균주는 거의 모든 균주에 대하여 항균력을 보였으며 특히 소화기성 질병의 원인이 되는 병원성 세균인 E.coli와 같은 그람 음성세균에서 큰 항균력을 보였다. 또한 장내 유해균인 Salmonella typhimurium과 Shigella sonnei를 분리균주와 동시에 배양하였을 때 상당수의 분리균이 분리균의 첨가 비율이 증가함에 따라 유해균의 증식을 억제 하는 것으로 나타났다. 이러한 결과들을 바탕으로 분리된 4균주는 유용한 가치를 가진 probiotics로서의 가능성을 가진 것으로 사료된다. Probiotics 균은 장내까지 생존하여 정장작용, 생존성과 정착성, 안전성도 중요하지만 다른 유해세균과의 영양성분에 의한 경쟁적 이용, 실제 장세포에서 생존 가능성 또한 중요하다. 앞으로의 연구는 Helicobacte pylori와 같은 다른 병원균과의 항균활성이나, 장세포에서의 정착성 등에 대한 추가적인 연구수행이 요구된다. 또한 앞으로의 연구를 통하여 분리된 분리균주의 어떤 작용에 의해서 병원성 세균들에 대한 억제기작을 밝히고 그 물질을 규명해야 할 것이다. 더불어 Paenibacillus가 생산하는 항균물질인 polymyxin, fusaricidin, 및 tridecaptin을 조사하여 새로운 생물자원으로서의 활용하여야 할 것으로 생각되어진다.
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