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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 가열 가수분해법으로 제조한 저분자 algi- nate인 HAG-10 (평균분자량 약 10, 000), HAG-50 (평균분자량 약 50, 000), HAG-100 (평균분자량 약 100,000)및 alginate를 랫드에 장기간 섭취시켰을 때, 분변 중의 장내 미생물 균총의 변화를 관찰하여 소화 생리의 특성을 개선시키는 최적의 저분자 alginate를 찾고자 실험하여 그 결과를 정리하였다.
- 저분자 alginate인 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate를 랫드에 장기간 섭취시켰을 때, 분변 중의 장내 미생물 균총의 변화를 관찰하여 소화 생리의 특성을 개선시키는 최적의 저분자 alginate를 찾고자 실험하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
- 장내세균의 대표적인 균주 18종과 식중독세균 2종 (Clostridium per加ngens와 Pseudomonas aeruginosa)의 총 20종 (보존표준 균 주)을 한국과학기술원 유전공학연구소 유전자은행에서 분양받아 실험에 사용하였다. GAM당분해용 반유동 배지 (Nissui, Japan)에 0.5% HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate를 각각 첨가한 시험 배지 4mL를 조제하고, 여기에 전 배양한 균 액을 1백 금이 접종하여 37℃에서 72시간 배양하였다. 세균의 증식에 미치는 각 당질의 효과를 600nm에서 측정한 흡광도와 배양액의 pH의 변화로 나타내었다.
- 장내세균의 대표적인 균주 19종과 식중독세균 2종 (Clostridium perfringensSe Pseudomonas aeruginosa)의 총 20종 (보존표준 균 주)에 대하여 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate가 증식에 미치는 영향을 검토하여 Table 2에 나타내었다. Bacteroides ova- & 는 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate# 분해 후 당기 질로 이용하여 현저한 증식을 나타내었고, 또한 이 균주는 HAG- 10, HAG-50, HAG-100 및 alginate의 존재하에 증식이 촉진되었다.
- (1976)의 방법에 준하여 Table 1과 같이 실시하였다. 즉, 3종의 비선 택배 지인 BL (Nissui, Japan), EG (Nissui, Japan) 및 TS (Difco, U.S.A.)와 11종의 선택배지인 BS (Eiken, Japan), ES (Nissui, Japan), LBS (Eiken, Japan), VS (Eiken, Japan), NN (Eiken, Japan), NBGE 1/5 (Eiken, Japan), PO (Eiken, Japan), PEES (Difco, U. SA.), DHL (Eiken, Japan), TATAC (Difco, U.SA.) 및 PD (Di- fco, USA.)에 적정 십진희석한 분변시료를 0.5 mL 도포하고 호기 배양 (TS, PEES, DHL, TATAC, PD)의 경우는 37℃에서 36~ 60시간 및 2℃에서 120시간, 혐기배양 (BL, EG, BS, ES, LBS, VS, NBGT 1/5, NN, PO)의 경우는 GasPak anaerobic system(BBL) 법으로 37℃서 60시간 배양하여 출현 colony에 대하여 colony 형태, 출현 빈도수, 호기적 발육의 유무, gram 염색성 및 세포 형태를 관찰하여 간이 동정하였으며, 균수와 총균수를 계산하여 대수 값으로 나타내었다.
대상 데이터
- 실험에 사용한 원료, 다시마 alginate 및 저분자 alginate(HAG-10, HAG-50, HAG-100)는 전보 (Kim and Cho, 2000)와 같이 제조하여 사용하였다.
- 장내세균의 대표적인 균주 18종과 식중독세균 2종 (Clostridium per加ngens와 Pseudomonas aeruginosa)의 총 20종 (보존표준 균 주)을 한국과학기술원 유전공학연구소 유전자은행에서 분양받아 실험에 사용하였다. GAM당분해용 반유동 배지 (Nissui, Japan)에 0.
데이터처리
- 분석 결과는 SAS (Statistical Analysis System) 통계 패키지로 처리하여 평균 土 표준편차로 나타내었으며, 각 기간별 유의성 검증은 student t-test로 하였다.
이론/모형
- 실험에 사용한 배지 및 배양조건은 Mitsuoka et al. (1976)의 방법에 준하여 Table 1과 같이 실시하였다. 즉, 3종의 비선 택배 지인 BL (Nissui, Japan), EG (Nissui, Japan) 및 TS (Difco, U.
성능/효과
- 01)인 감소를 보였다. 5% HAG-100 (Fig. 4)에서는 Bacteroidaceae는 거의 변화가 없었고 Bifidobacterium 및 Lactobacilllus는 증가하였으며, Megasphaer 처는 오히려려 유의적 (p<0.01)으로 증가하였다. 5% alginate (Fig.
- 5% HAG-10은 Fig. 2와 같이, 무 첨가 구와 유사하였으나 총균수가 점점 증가하였고 (p<0.01), Lactobacillus가 35일 후에는 약간 증가하는 경향을 나타내었다. Fig.
- 01)으로 증가하였다. 5% alginate (Fig. 5)는 총균수, Bacteroidaceae, Bifidobacterium 및 Lactobacillus는 유의적 (p<0.01)으로 감소하였으나, Eubacterium, Veillonella 및 StaphyJococcus는 유의적 (p<0.01, 0.05)으로 증가하였다. 장내 미생물 중 유익한 균인 BiCdobaclerium 과 Lactobacillus의 변화를 각각 Fig.
- 0l)인 현저한 감소를 보였다. Eubaderium과 Peptococcaceae는 급격한 감소를 보였으며, Mega- sphaera, Veillonella, Streptococcus, Staphylococcus 및 Yeast는 거의 변화가 없었으나, Enterobacteriaceae는 유의성 (p<0.01) 있게하였다.
- 01), Lactobacillus가 35일 후에는 약간 증가하는 경향을 나타내었다. Fig. 3에 5% HAG-50의 장내 균총의 변화를 나타내었는데, 총균수, Bacteroidaceae, Bifidobacterium 및 LLactobacillus는 뚜렷한 유의성 (p<0.01)으로 현저히 증가하였고 Eubacterium과 Peptococcaceae 도 유의적 (p<0.01)으로 뚜렷한 증가를 보였으나, Megasphaera, Enterobacteriaceae, Streptococcus 및 Staphylococcus 등은 유의적 (p<0.01)인 감소를 보였다. 5% HAG-100 (Fig.
- In vito에 있어서 대표적인 장내세균에 의한 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate의 기질 이용성을 조사한 결과, Bacteroides ovatus는 기질로 이용하였으며, Megamonas Ziypermegas는 약간의 증식하였으나, 그 외의 대부분의 균주는 기질로써의 이용성을 전혀 나타내지 않았다. 분변중 장내 균총의 변화는 10% HAG-10, 1%, 5% 및 10% HAG-50 그리고 1% alginate에서 Bifidpbacterium과 Lactobacillus 모두 유의적으로 증가하는 경향을 보였으나 유해 미생물들은 현저히 감소하였으며, 5%와 10% alginate에서는 반대로 유익균의 증식이 억제되고 유해균의 증식이 현저히 촉진되었다.
- Bacteroides ova- & 는 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate# 분해 후 당기 질로 이용하여 현저한 증식을 나타내었고, 또한 이 균주는 HAG- 10, HAG-50, HAG-100 및 alginate의 존재하에 증식이 촉진되었다. Megamonas hypermegas는 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate를 이용하여 약간 증식되었으나, 그 외의 균주에서는 기질로서의 이용성을 전혀 나타내지 않았으므로 장내 미생물에 의해 분해되지 않는 식이섬유 원임을 알 수 있었다.
- 01)으로 증가하였으나, 유해 미생물들은 현저히 (p<0.01) 감소하였으며, 5%와 10% alginate에서는 반대로 유익한 균인 Bifidobacte- 과 La기。baciDus는 오히려 급격히 (p<0.01) 감소하였고 유해 미생물들은 현저히 증가하는 경향을 보였다. 이것은 alginate가 장내 세균 주위에 고점성과 점질 물의 피막을 형성하여 운동성을 저하시키고 발육 및 증식에 필요한 에너지원인 영양분의 공급을 차단하기 때문에 증식이 억제되고 오히려 사멸된 것으로 생각된다.
- 따라서, 본 실험의 5%와 10% alginate에서는 고점성으로 인하여 장관 내 발효대사 산물인 단쇄지방산 (유기산)의 생성이 억제되어 pH의 저하가 일어나지 않았기 때문에 유익균의 증식이 억제되었고, 유해 미생물의 증식이 촉진되어 장내 미생물의 균총이 악화되었으며, 유해 미생물의 증식에 의한 변이원성의 부패물질(indole, skaptol, phenol 및 nitrosoamine류 등)이 생성되었다고 생각된다. 또한, 고점성의 alginate가 유익균의 균체 주위를 둘러싸고 피막을 형성하여 발육 및 증식에 필요한 영양분의 공급이 차단되어 유익균의 증식과 발육을 저해하였기 때문에 오히려 사멸된 것으로 사료된다.
- In vito에 있어서 대표적인 장내세균에 의한 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate의 기질 이용성을 조사한 결과, Bacteroides ovatus는 기질로 이용하였으며, Megamonas Ziypermegas는 약간의 증식하였으나, 그 외의 대부분의 균주는 기질로써의 이용성을 전혀 나타내지 않았다. 분변중 장내 균총의 변화는 10% HAG-10, 1%, 5% 및 10% HAG-50 그리고 1% alginate에서 Bifidpbacterium과 Lactobacillus 모두 유의적으로 증가하는 경향을 보였으나 유해 미생물들은 현저히 감소하였으며, 5%와 10% alginate에서는 반대로 유익균의 증식이 억제되고 유해균의 증식이 현저히 촉진되었다.
- 이상의 결과로부터, 저분자 alginate는 대부분의 장내세균에 대한 기질로서의 이용 특성을 나타내지 못하는 전형적인 식이섬유 원 이었으며, 또한 랫드에 있어서 HAG-50의 섭취는 alginate 고유의 기능적 특성을 그대로 유지하면서 장내세균 중 유익균인 Bifidobacteriume Lacfobaai血s의 증식을 촉진시키고 유해 미생물의 증식을 억제하여 장내 미생물 균총을 개선시키는 최적의 저분자 algi- nate임을 알 수 있었다.
- 1에 나타내었다. 총균수의 변화는 사육 기간에 관계없이 거의 변화가 없었으나, Bacteroidaceae-& 이후 증가하였고 Bifidobacterium과 Lactobacilhjs는 유의적 (p<0.05, p<O.0l)인 현저한 감소를 보였다. Eubaderium과 Peptococcaceae는 급격한 감소를 보였으며, Mega- sphaera, Veillonella, Streptococcus, Staphylococcus 및 Yeast는 거의 변화가 없었으나, Enterobacteriaceae는 유의성 (p<0.
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