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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 Bacillus subtilis의 2차 대사산물인 청국장의 점질물이 생리활성물질임을 확인하기 위하여, 유해 식중독 미생물 및 식품 부패 미생물에 대한 생육 억제 효과를 알아보고, 청국장 점질물의 항미생물 활성을 평가하였다.
제안 방법
- 청국장 점질물을 각각 1%, 2%, 3%씩 배지에 첨가하여 적정 첨가 농도를 즉정하였다. Gram positive · negative, yeast별 대표 균주인 Bacillus cereus, Escherichia coil 0157: H7, Candida albicans의 균액을 6시간과 24시간 배양 후에 항균성을 조사하였다(Table 2). 1%점질물을 첨가하였을 때 청국장 점질물의 항균성은 확인되었으나 그 효과는 2%보다 미약하였고, 청국장 점질물을 3% 첨가하였을 때의 결과는 2% 첨가한 결과와 유의적인 차이가 없었다.
- 청국장 점질물의 적정 첨가 농도를 측정하기 위해 gram positive · negative, yeast별 대표균주를 선택하여 청국장 점질물을 각각 1%, 2%, 3% 농도로 첨가하여 적정 첨가 농도를 정하였고, 청국장 점질물의 항균효과는 배지에 청국장 점질물 분말을 선정된 농도로 첨가하여 멸균한 후 사용하였다. 대조군 시험용 배지는 점질물을 넣지 않은 배지를 사용하였으며, 청국장 점질물 분말 첨가로 인한 시험용 배지와 대조군 배지의 탁도 차이를 없애기 위해 배지의 초기 탁도 값을 blank로 보정하였다.
- 발효 청국장에 3배의 증류수를 첨가하여 30분간 진탕기에서 진탕한 후 여과 및 원심분리(10,000 × g, 10 min)하여 상등액을 동결건조 한 후 분말화하여 시료로 사용하였다.5)
- 1이 되도록 조정하였다. 세균과 효모의 항균활성은 일정농도로 희석된 균액을 각각의 배지에 접종하여 적정배양온도에서 24시간 배양시키면서 3시간 간격으로 흡광도(600 nm)를 측정하여 항균력을 판별하였다15).
- 청국장 점질물을 각각 1%, 2%, 3%씩 배지에 첨가하여 적정 첨가 농도를 즉정하였다. Gram positive · negative, yeast별 대표 균주인 Bacillus cereus, Escherichia coil 0157: H7, Candida albicans의 균액을 6시간과 24시간 배양 후에 항균성을 조사하였다(Table 2).
- 청국장 점질물의 적정 첨가 농도를 측정하기 위해 gram positive · negative, yeast별 대표균주를 선택하여 청국장 점질물을 각각 1%, 2%, 3% 농도로 첨가하여 적정 첨가 농도를 정하였고, 청국장 점질물의 항균효과는 배지에 청국장 점질물 분말을 선정된 농도로 첨가하여 멸균한 후 사용하였다. 대조군 시험용 배지는 점질물을 넣지 않은 배지를 사용하였으며, 청국장 점질물 분말 첨가로 인한 시험용 배지와 대조군 배지의 탁도 차이를 없애기 위해 배지의 초기 탁도 값을 blank로 보정하였다.
- 청국장 제조는 정선한 콩 500g을 10℃에서 5시간 침지 후 물 빼기를 하여 스테인레스 상자에 담아 121℃에서 30분간 증자하였다. 증자 후 50℃로 냉각시키고, 미리 24시간 배양시킨 청국장 공시 균주를 원료 콩에 대해 각각 2% 정도 접종하여 40℃에서 48시간 발효시켰다.
- 항균활성측정을 위하여 액체배양한 균액을 생리식염수로 희석하여 600nm에서 흡광도가 0.1이 되도록 조정하였다. 세균과 효모의 항균활성은 일정농도로 희석된 균액을 각각의 배지에 접종하여 적정배양온도에서 24시간 배양시키면서 3시간 간격으로 흡광도(600 nm)를 측정하여 항균력을 판별하였다15).
대상 데이터
- 항미생물 실험에 사용한 균주는 일반식품류와 발효식품의 품질변화에 관여하는 균주를 선정하여 KCTC에서 분양 받아 실험에 사용하였다12-14)(Table 1).
성능/효과
- Gram positive · negative, yeast별 대표 균주인 Bacillus cereus, Escherichia coil 0157: H7, Candida albicans의 균액을 6시간과 24시간 배양 후에 항균성을 조사하였다(Table 2). 1%점질물을 첨가하였을 때 청국장 점질물의 항균성은 확인되었으나 그 효과는 2%보다 미약하였고, 청국장 점질물을 3% 첨가하였을 때의 결과는 2% 첨가한 결과와 유의적인 차이가 없었다. 따라서 본 실험에 사용한 청국장 점질물의 적정 첨가농도는 2%로 하였다.
- Bacillus cereus 균주에 대한 항균력은 대조군에 비해 청국장 점질물 첨가군이 강력한 억제력을 나타냈으며, 대조군에 비해 CH-1군은 80%, N-1군은 40%, K-1군은 20% 정도억제하였다(Fig. 1). 따라서 청국장 점질물은 Bacillus cereus성장에 대하여 가장 강력한 항균능을 나타내었다.
- Bacillus subtilis 균주에 대한 항균력은 Fig. 1과 같으며, 억제정도는 대조군에 비해 K-1, N-1 군이 25% 정도 억제되었고 CH-1군은 40% 정도의 억제력을 나타내었다. Bacillus subtilis균에 대한 청국장 점질물의 항균력은 CH-1이 높게 나타났다.
- Candida albicans에 대한 항균력은 CH-1, N-1, K-1 순이였으며, 억제 정도는 배양 12시간을 기준으로 대조군에 비해 CH-1군이 40%, N-1군은 30%, K-1군은 25% 정도로 CH-1군이 강력한 항균능을 나타냈다(Fig. 3).
- Escherichia coli O157:H7에 대한 항균력은 대조군에 비해 생육이 억제되었다(Fig. 2). 미생물 생육의 억제 정도는 CH-1, N-1, K-1 순으로 나타났으며, 대조군에 비해 CH-1군은 40%, N-1군은 30%, K-1군은 20% 정도 억제되었다.
- Micrococcus luteus 균주에 대한 항균력 대조군에 비해 CH-1 첨가군의 성장이 40% 정도 억제되었으며, N-1, K-1 첨가군은 20% 정도 억제되었다. 청국장 점질물을 종류별로 Micrococcus luteus 첨가하였을 때 항균능의 차이가 뚜렷하게 확인되었으며, 항균능은 CH-1, N-1, K-1 순서로 항균능이 나타났다(Fig.
- 3). Pichia membranaefaciens 성장에서 청국장 점질물 종류에 따라 항균능의 차이가 뚜렷하였으며, 항균능은 CH-1, N-1, K-1 순서로 나타났다.
- Pichia membranaefaciens에 대한 항균력은 대조군에 비해 CH-1 첨가군의 성장이 40% 정도 억제되었으며, N-1, K-1 첨가군은 20% 정도 억제되었다(Fig. 3). Pichia membranaefaciens 성장에서 청국장 점질물 종류에 따라 항균능의 차이가 뚜렷하였으며, 항균능은 CH-1, N-1, K-1 순서로 나타났다.
- Pseudomonas fluorescens 균주에 대한 항균력은 배양 12시간에 시험군 K-1, N-1은 대조군에 비해 20% 정도 억제되어 다른 미생물과 유사한 억제력을 나타내었으며, CH-1군은 40% 정도 억제되었다(Fig. 2).
- 청국장 점질물 CH-1군은 생육 전 기간 동안 뚜렷하게 성장이 억제되었다. 균 생육의 억제 정도는 배양시간에 따라 다르게 나타났으며, 12시간 배양 기준으로 점질물첨가군 N-1, K-1은 대조군에 비해 5%, CH-1군은 55% 정도 성장을 억제하였다.
- 미생물 생육의 억제 정도는 CH-1, N-1, K-1 순으로 나타났으며, 대조군에 비해 CH-1군은 40%, N-1군은 30%, K-1군은 20% 정도 억제되었다. 다른 병원성 미생물과의 성장곡선을 비교하였을 때, Escherichia coli O157:H7 대조군과 청국장 점질물 첨가군 사이의 생육차이는 작았으며, 이는 청국장 점질물이 다른 병원성 미생물에 비해 Escherichia coli O157:H7에 대한 항균능은 약한 것으로 판단된다.
- 1). 따라서 청국장 점질물은 Bacillus cereus성장에 대하여 가장 강력한 항균능을 나타내었다.
- 2). 미생물 생육의 억제 정도는 CH-1, N-1, K-1 순으로 나타났으며, 대조군에 비해 CH-1군은 40%, N-1군은 30%, K-1군은 20% 정도 억제되었다. 다른 병원성 미생물과의 성장곡선을 비교하였을 때, Escherichia coli O157:H7 대조군과 청국장 점질물 첨가군 사이의 생육차이는 작았으며, 이는 청국장 점질물이 다른 병원성 미생물에 비해 Escherichia coli O157:H7에 대한 항균능은 약한 것으로 판단된다.
- 2). 배양 초기인 배양 12시간 이전까지는 대조군에 비해 청국장 점질물 첨가군의 생육이 더 활발하여 높은 성장 값을 나타내었으며, 배양 12시간 이후 균의 성장이 정지되어 일정한 값을 나타내었다. 점질물 CH-1군은 대조군에 비해 생육 기간 계속 성장이 억제되었고, CH-1 시험군의 억제 정도는 24시간 배양시에 대조군에 비해 약 50% 정도의 항균력을 나타내었다.
- 배양 초기인 배양 12시간 이전까지는 대조군에 비해 청국장 점질물 첨가군의 생육이 더 활발하여 높은 성장 값을 나타내었으며, 배양 12시간 이후 균의 성장이 정지되어 일정한 값을 나타내었다. 점질물 CH-1군은 대조군에 비해 생육 기간 계속 성장이 억제되었고, CH-1 시험군의 억제 정도는 24시간 배양시에 대조군에 비해 약 50% 정도의 항균력을 나타내었다.
- Micrococcus luteus 균주에 대한 항균력 대조군에 비해 CH-1 첨가군의 성장이 40% 정도 억제되었으며, N-1, K-1 첨가군은 20% 정도 억제되었다. 청국장 점질물을 종류별로 Micrococcus luteus 첨가하였을 때 항균능의 차이가 뚜렷하게 확인되었으며, 항균능은 CH-1, N-1, K-1 순서로 항균능이 나타났다(Fig. 1).
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