공액리놀레산 (conjugated linoleic acid, CLA)은 리놀레산 (Linoleic acid, LA)의 이중결합이 공액상태로 존재하는 형태이며 항암, 항당뇨, 항동맥경화, 성장촉진, 체지방감소, 면역증강 등의 생리활성을 갖고 있는 기능성물질로 기능성식품 및 사료분야에서 매우 중요한 소재중 하나이다. 본 연구에서는 이러한 CLA를 고생산하는 유산균을 한국전통발효식품인 젓갈에서 분리하여 이들의 프로바이오틱스로서의 가능성을 평가하고자 하였다. 전라북도 부안지역에서 수집된 5종의 젓갈로부터 유산균을 분리하였고, LA의 존재 하에 생육 가능한 유산균을 1차 선발한 뒤, CLA를 고생산할 수 있는 유산균을 최종 선택하기 위하여 CLA의 생산여부를 정성적으로 분석할 수 있는 특이적 흡수파장을 이용한 흡광도법 (...
공액리놀레산 (conjugated linoleic acid, CLA)은 리놀레산 (Linoleic acid, LA)의 이중결합이 공액상태로 존재하는 형태이며 항암, 항당뇨, 항동맥경화, 성장촉진, 체지방감소, 면역증강 등의 생리활성을 갖고 있는 기능성물질로 기능성식품 및 사료분야에서 매우 중요한 소재중 하나이다. 본 연구에서는 이러한 CLA를 고생산하는 유산균을 한국전통발효식품인 젓갈에서 분리하여 이들의 프로바이오틱스로서의 가능성을 평가하고자 하였다. 전라북도 부안지역에서 수집된 5종의 젓갈로부터 유산균을 분리하였고, LA의 존재 하에 생육 가능한 유산균을 1차 선발한 뒤, CLA를 고생산할 수 있는 유산균을 최종 선택하기 위하여 CLA의 생산여부를 정성적으로 분석할 수 있는 특이적 흡수파장을 이용한 흡광도법 (OD = 228–235 nm)을 적용하였다. CLA 고생산 유산균의 동정은 API 50 CHL kit을 이용한 생화학적인 방법과 보다 정확한 동정을 위하여 16S rDNA sequence를 이용한 분자생물학적인 방법을 이용하였다. 최종 선별된 균주가 생산하는 CLA의 생산량과 전환율, CLA 이성질체의 비율 분석을 위해 spectrophotometer와 gas chromatography (GC) 분석을 실시하였고, 효과적인 메틸에스터화 방법을 설정하기 위하여 Thin layer chromatography (TLC) 분석을 실시하였다. 또한 젓갈로부터 분리된 CLA 고생산 유산균의 프로바이오틱스로써의 잠재적 특성을 확인하기 위하여 내산성, 내담즙성, 항생제 감수성 및 항균 활성을 검토하였다. 시료로 사용된 5종의 젓갈로부터 총 균주 190종이 분리되었으며, 이 중 LA에 내성을 가지는 63종을 1차 선별하였고, 최종적으로 228–235 nm에서 특이적 흡수 peak를 보이는 10종의 유산균 (JBCC105611, JBCC105117, JBCC105675, JBCC105634, JBCC105676, JBCC105674, JBCC105683, JBCC105655, JBCC105645, JBCC105686)에서 각각 86.0–125.5 μg/mL의 고농도 CLA가 생산됨을 확인하였다. 특히, 분리된 균주 중 JBCC105611에서 가장 높은 125.5 μg/mL의 CLA의 생산을 확인하였다. 젓갈에서 분리된 CLA 고생산 10종의 유산균의 동정결과, JBCC105611 (100%), JBCC105634 (99%), JBCC105655 (99%) 균주는 Lb. paraplantarum과, JBCC105675 (99%), JBCC105683 (99%), JBCC105645 (100%) 균주는 Lb. plantarum와, JBCC105676 (98%), JBCC105674 (99%) 균주는 Lb. pentosus와, JBCC105117 균주는 Pediococcus acidilactici와 99%, JBCC105686 균주는 Leuconostoc mesenteroides와 100%의 상동성을 보여 생화학적인 동정결과와 유사한 결과를 나타내었다. 최종적으로 10종의 CLA 고생산 유산균은 LA로부터 135–748 μg/mL의 CLA를 생산하였다. Lb. plantarum JBCC105683 균주와 Lb. pentosus JBCC105676 균주는 기질 600 μg/mL을 제공하였을 때 100% 이상의 전환율을 보이면서 각각 약 748.8 μg/mL과 726.9 μg/mL의 CLA를 생산하였다. 특히, 일반적으로 건강상 이점을 보이는 cis9, trans11–CLA와 trans10, cis12-CLA의 생산비율을 검토한 결과, Lb. paraplantarum JBCC105611, JBCC105634, Lb. plantarum JBCC105645와 P. acidilactici JBCC105117 균주는 균일한 비율 (약 50:50)을 생산한 반면, Lb. paraplantarum JBCC105655, Lb. plantarum JBCC105675, JBCC105683, Lb. pentosus JBCC105676, JBCC105674와 L. mesenteroides JBCC105686의 경우, 특히 항암효과에 활성이 높은 것으로 여겨지는 cis9, trans11–CLA가 상대적으로 높게 생산됨을 확인하였다 (약 80:20). 더욱이 모든 유산균이 5%의 담즙산의 존재하에 72–96%의 높은 생존률을 보였고, JBCC105634 (Lb. paraplantarum), JBCC105674 (Lb. pentosus), JBCC105655 (Lb. paraplantarum) 균주의 경우, 강산성 조건 하 50% 이상의 생존율을 나타냄으로써 우수한 내산성 및 내담즙성을 보였다. 또한 조사된 4가지 항생제에 대해 모두 민감한 특성을 보인 L. mesenteroides JBCC105686를 제외한 9종의 균주가 ampicillin과 chlorampenicol에 감수성을 나타냄으로써, 일반적으로 널리 사용되고 있는 프로바이오틱스 균주인 Lb. rhamnosus GG와 유사한 결과를 보였다. 특히, 10종의 병원성 균주에 대하여 CLA 고생산 균주가 억제능력에는 다소 차이가 있으나 그람 음성과 양성의 병원성 균주의 생육을 모두 억제함을 확인하였다. 결론적으로 한국 전통발효식품인 젓갈로부터 분리된 10종의 CLA 고생산 유산균은 특이적인 이성질체로부터 유발되어지는 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료되며, 위장관내에서의 높은 생존률과 이동가능한 항생제 내성 유전자의 부재, 항균물질의 생산 등의 잠재적인 프로바이오틱스로서의 가능성을 보유하여 앞으로 기능성이 강화된 다양한 발효식품을 제조하는데 좋은 균주로써 그 활용이 기대된다.
공액리놀레산 (conjugated linoleic acid, CLA)은 리놀레산 (Linoleic acid, LA)의 이중결합이 공액상태로 존재하는 형태이며 항암, 항당뇨, 항동맥경화, 성장촉진, 체지방감소, 면역증강 등의 생리활성을 갖고 있는 기능성물질로 기능성식품 및 사료분야에서 매우 중요한 소재중 하나이다. 본 연구에서는 이러한 CLA를 고생산하는 유산균을 한국전통발효식품인 젓갈에서 분리하여 이들의 프로바이오틱스로서의 가능성을 평가하고자 하였다. 전라북도 부안지역에서 수집된 5종의 젓갈로부터 유산균을 분리하였고, LA의 존재 하에 생육 가능한 유산균을 1차 선발한 뒤, CLA를 고생산할 수 있는 유산균을 최종 선택하기 위하여 CLA의 생산여부를 정성적으로 분석할 수 있는 특이적 흡수파장을 이용한 흡광도법 (OD = 228–235 nm)을 적용하였다. CLA 고생산 유산균의 동정은 API 50 CHL kit을 이용한 생화학적인 방법과 보다 정확한 동정을 위하여 16S rDNA sequence를 이용한 분자생물학적인 방법을 이용하였다. 최종 선별된 균주가 생산하는 CLA의 생산량과 전환율, CLA 이성질체의 비율 분석을 위해 spectrophotometer와 gas chromatography (GC) 분석을 실시하였고, 효과적인 메틸에스터화 방법을 설정하기 위하여 Thin layer chromatography (TLC) 분석을 실시하였다. 또한 젓갈로부터 분리된 CLA 고생산 유산균의 프로바이오틱스로써의 잠재적 특성을 확인하기 위하여 내산성, 내담즙성, 항생제 감수성 및 항균 활성을 검토하였다. 시료로 사용된 5종의 젓갈로부터 총 균주 190종이 분리되었으며, 이 중 LA에 내성을 가지는 63종을 1차 선별하였고, 최종적으로 228–235 nm에서 특이적 흡수 peak를 보이는 10종의 유산균 (JBCC105611, JBCC105117, JBCC105675, JBCC105634, JBCC105676, JBCC105674, JBCC105683, JBCC105655, JBCC105645, JBCC105686)에서 각각 86.0–125.5 μg/mL의 고농도 CLA가 생산됨을 확인하였다. 특히, 분리된 균주 중 JBCC105611에서 가장 높은 125.5 μg/mL의 CLA의 생산을 확인하였다. 젓갈에서 분리된 CLA 고생산 10종의 유산균의 동정결과, JBCC105611 (100%), JBCC105634 (99%), JBCC105655 (99%) 균주는 Lb. paraplantarum과, JBCC105675 (99%), JBCC105683 (99%), JBCC105645 (100%) 균주는 Lb. plantarum와, JBCC105676 (98%), JBCC105674 (99%) 균주는 Lb. pentosus와, JBCC105117 균주는 Pediococcus acidilactici와 99%, JBCC105686 균주는 Leuconostoc mesenteroides와 100%의 상동성을 보여 생화학적인 동정결과와 유사한 결과를 나타내었다. 최종적으로 10종의 CLA 고생산 유산균은 LA로부터 135–748 μg/mL의 CLA를 생산하였다. Lb. plantarum JBCC105683 균주와 Lb. pentosus JBCC105676 균주는 기질 600 μg/mL을 제공하였을 때 100% 이상의 전환율을 보이면서 각각 약 748.8 μg/mL과 726.9 μg/mL의 CLA를 생산하였다. 특히, 일반적으로 건강상 이점을 보이는 cis9, trans11–CLA와 trans10, cis12-CLA의 생산비율을 검토한 결과, Lb. paraplantarum JBCC105611, JBCC105634, Lb. plantarum JBCC105645와 P. acidilactici JBCC105117 균주는 균일한 비율 (약 50:50)을 생산한 반면, Lb. paraplantarum JBCC105655, Lb. plantarum JBCC105675, JBCC105683, Lb. pentosus JBCC105676, JBCC105674와 L. mesenteroides JBCC105686의 경우, 특히 항암효과에 활성이 높은 것으로 여겨지는 cis9, trans11–CLA가 상대적으로 높게 생산됨을 확인하였다 (약 80:20). 더욱이 모든 유산균이 5%의 담즙산의 존재하에 72–96%의 높은 생존률을 보였고, JBCC105634 (Lb. paraplantarum), JBCC105674 (Lb. pentosus), JBCC105655 (Lb. paraplantarum) 균주의 경우, 강산성 조건 하 50% 이상의 생존율을 나타냄으로써 우수한 내산성 및 내담즙성을 보였다. 또한 조사된 4가지 항생제에 대해 모두 민감한 특성을 보인 L. mesenteroides JBCC105686를 제외한 9종의 균주가 ampicillin과 chlorampenicol에 감수성을 나타냄으로써, 일반적으로 널리 사용되고 있는 프로바이오틱스 균주인 Lb. rhamnosus GG와 유사한 결과를 보였다. 특히, 10종의 병원성 균주에 대하여 CLA 고생산 균주가 억제능력에는 다소 차이가 있으나 그람 음성과 양성의 병원성 균주의 생육을 모두 억제함을 확인하였다. 결론적으로 한국 전통발효식품인 젓갈로부터 분리된 10종의 CLA 고생산 유산균은 특이적인 이성질체로부터 유발되어지는 효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료되며, 위장관내에서의 높은 생존률과 이동가능한 항생제 내성 유전자의 부재, 항균물질의 생산 등의 잠재적인 프로바이오틱스로서의 가능성을 보유하여 앞으로 기능성이 강화된 다양한 발효식품을 제조하는데 좋은 균주로써 그 활용이 기대된다.
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