선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구는 정치배양 식초의 발효과정, 숙성과정에서 오염되거나 식초를 사용하는 도중에 오염되어 식초 표면에 균막을 형성시키고, 식초를 혼탁하게 만들며 침전을 발생시켜 제품의 품질을 저하시키는 초산균의 생육특성과 셀룰로오스 생산능력을 밝히고자 하였다.
제안 방법
- Acetobacter속 균주들은 진탕배양에서 전단력에 의하여 셀룰로오스의 생산성이 정치배양하는 경우보다 낮게 나타나기 때문에 본 배양실험은 삼각 flask에서 14일간 정치배양하면서 배양시간에 따른 셀룰로오스의 생산과 pH의 변화, 균체의 생육, 셀룰로오스의 생산을 위한 탄소원으로서 glucose의 변화 및 glucose로부터 전환된 gluconic acid의 변화 등을 조사하였으며 그 결과를 Fig. 2에 나타내었다. 초산균은 48시간까지 glucose의 농도를 급격히 감소시켰으며, 이후 완만한 추세를 보였고, 또한 셀룰로오스의 생산량도 이와 같은 경향을 나타내어 점차 증가하다가 9~10일 경과하였을 때 2.
- 5%와 에탄올 5~10%를 각각 첨가한 배지에 분리 균주를 접종하여 7일간 정치배양시킨 후 관찰하였다. GYC 고체배지에 균을 접종하여 7일간 배양시킨 후 brown pigment 형성 유무를 확인하였으며, D-glucose의 농도에 따른 내성 실험은 yeast extract 0.5%에 20- 30%의 D-glucose를 각각 첨가한 배지에 균을 접종하여 관찰하였다. Glucose 3%와 fructose 5%를 각각 함유한 YPC배지(0.
- 5%에 20- 30%의 D-glucose를 각각 첨가한 배지에 균을 접종하여 관찰하였다. Glucose 3%와 fructose 5%를 각각 함유한 YPC배지(0.5% yeast extract, 0.5% peptone, 0.5% CaCO)에 균을 접종한 후 7일간 배양한 다음 Ferric chloride 5% 용액을 떨어뜨려 보라색으로 변하면 glucose와 fructose를 이용하여 y- pyrone을 생성하는 양성반응으로 결정하였다. 초산 저항성 실험은 초산 농도를 4~10%로 조절한 GYP배지(3% fucose, 0.
- Glycerol로부터 ketogenesis가 일어나는지를 알아보기 위해 YEG 고체배지(1% yeast extract, 3% glycerol, 2% agar)에 균을 접종한 후 3~5일간 30℃에서 배양시킨 다음 Fehlings용액을 배지 위에 몇 방울 떨어뜨린 후 오렌지색으로의 변색유무로 glycerol이 dihydroxyacetone으로 전환되는지를 결정하였다. 에탄올과 NaCl에 대한 내성 실험은 SM배지(0.
- 최종적으로 회수한 균막을 105P의 dry oven에서 항량이 될 때까지 건조하였다. 건조된 균막을 데시케이터에서 방냉한 후, 건조하여 그 중량을 측정하여 셀룰로오스의 생산량으로 나타내었다
- 균주를 분리하여 실험에 사용하였다. 균막이 형성된 현미식초 ImL을 HS배지 500 mL에 접종하여 30℃에서 7일간 정치배양한 후 혼탁도가 증가한 배지를 동일 조성의 새로운배지에 접종하는 과정을 수차례 반복하였다. 그 후 지시약으로 bromocresol-green이 첨가된 고체배지에 streaking하여 30℃에서 3~4일간 배양하고 녹색에서 노란색으로 그리고 다시 녹색으로 환원되는지를 관찰한 다음 여기에서 나타난 콜로니를 동일 조성의 고체배지에 계대 배양하는 방법으로 단일 콜로니를 순수 분리하여 GYC agar slant에 접종하여 보관하였다.
- 균막이 형성된 현미식초 ImL을 HS배지 500 mL에 접종하여 30℃에서 7일간 정치배양한 후 혼탁도가 증가한 배지를 동일 조성의 새로운배지에 접종하는 과정을 수차례 반복하였다. 그 후 지시약으로 bromocresol-green이 첨가된 고체배지에 streaking하여 30℃에서 3~4일간 배양하고 녹색에서 노란색으로 그리고 다시 녹색으로 환원되는지를 관찰한 다음 여기에서 나타난 콜로니를 동일 조성의 고체배지에 계대 배양하는 방법으로 단일 콜로니를 순수 분리하여 GYC agar slant에 접종하여 보관하였다. 이렇게 순수 분리된 균주를 HS배지 플라스크에서 정치배양하면서 계대 배양하여 사용하였다.
- , Germany)를 사용하여 여과한 후 HPLC(Agilent HOOseries, USA)로 분석하였다. 먼저 glucose의 분석은 zorbax column(4.6x 150 mm, 30℃)을 사용하여 이동상은 75% acetonitrile을 1.4mL/min의 유속으로 용출하였으며, 검출은 RI detector(Refractometer Differential, Agilent, USA)로 분석하였다. Gluconic acid는 zorbax eclipse XDB-C18 column(4.
- 배양액 중의 잔존 glucose 및 gluconic acid의 즉정은 배양상등액을 0.2μm syringe filter(Sartorius Co., Germany)를 사용하여 여과한 후 HPLC(Agilent HOOseries, USA)로 분석하였다. 먼저 glucose의 분석은 zorbax column(4.
- 5% agar)에 균을 접종한 다음 7일간 배양한 후 조사하였으며, 기타 생리학적 실험은 API 20NE Kit(Bio-Merieux, France)를 이용하여 catalase, oxidase, citrate utilization, hydrolysis of urea and lactose, arginine dehydrolase, F&S와 indole의 형성, sodium lactate에서 acetyl-methylcarbinol의 형성, nitrate 환원, gelatin liquefaction 등을 실험하였다. 실험균주의 셀룰로오스 합성 여부를 형광성으로 확인하기 위해서 Wiliams와 Cannon(9)의 방법에 따라 0.01% Tinopal이 포함된 H and S 고체배지에 획선접종하여 배양한 후 UV를 조사하여 형광성 유무를 판정, 그에 따라 셀룰로오스 합성여부를 결정하였다,
- 에탄올과 NaCl에 대한 내성 실험은 SM배지(0.5% yeast extract, 5% glucose) 에 NaCl 0.5~1.5%와 에탄올 5~10%를 각각 첨가한 배지에 분리 균주를 접종하여 7일간 정치배양시킨 후 관찰하였다. GYC 고체배지에 균을 접종하여 7일간 배양시킨 후 brown pigment 형성 유무를 확인하였으며, D-glucose의 농도에 따른 내성 실험은 yeast extract 0.
-
셀룰로오스의 생산량 측정
정치배양액내에 형성된 균막을 증류수로 세척하여 배양액 성분을 제거하였다. 세척된 균막을 100mL의 0.
- 식초공장에서 Acetobacter pasteruianusS. 정치배양중인 현미 식초와 숙성과정에서 균에 오염되어 균막이 형성된 현미 식초 1 mL을 HS배지 500 mL에 접종하여 3CTC에서 7일간 정치 배양한 후 균막을 형성하는 플라스크로부터 동일 조성의 새로운 배지에 접종하는 과정을 수차례 반복하여 균주를 순수 분리하여 RVX로 명명하였다.
- 5% CaCO)에 균을 접종한 후 7일간 배양한 다음 Ferric chloride 5% 용액을 떨어뜨려 보라색으로 변하면 glucose와 fructose를 이용하여 y- pyrone을 생성하는 양성반응으로 결정하였다. 초산 저항성 실험은 초산 농도를 4~10%로 조절한 GYP배지(3% fucose, 0.5% yeast extract, 0.2% peptone, 1.5% agar)에 균을 접종한 다음 7일간 배양한 후 조사하였으며, 기타 생리학적 실험은 API 20NE Kit(Bio-Merieux, France)를 이용하여 catalase, oxidase, citrate utilization, hydrolysis of urea and lactose, arginine dehydrolase, F&S와 indole의 형성, sodium lactate에서 acetyl-methylcarbinol의 형성, nitrate 환원, gelatin liquefaction 등을 실험하였다. 실험균주의 셀룰로오스 합성 여부를 형광성으로 확인하기 위해서 Wiliams와 Cannon(9)의 방법에 따라 0.
- 초산균의 pH의 영향에 대한 실험은 배지를 pH 2에서 pH 10까지 각각 조절한 후 초산균을 접종하고 3(TC에서 14일간 배양하였으며, 배양 온도의 영향은 UTC에서 35℃까지 5℃ 간격으로 14일간 정치배양한 후 셀룰로오스의 생성량을 측정하여 Fig. 1에 나타내었다. 먼저 초기 pH의 영향으로 배지 pH 8.
대상 데이터
- 본 실험에 사용한 초산균은 식초공장에서 Acetobacter pasteruianus로 정치배양중인 현미식초와 숙성과정에 오염되어 균막이 형성된 초산균을 분리하여 실험에 사용하였다.
- 식초공장에서 Acetobacter pasteridanns로 정치배양중인 현미식초와 숙성과정에서 오염되어 균막이 형성된 현미식초로부터 균주를 분리하여 실험에 사용하였다. 균막이 형성된 현미식초 ImL을 HS배지 500 mL에 접종하여 30℃에서 7일간 정치배양한 후 혼탁도가 증가한 배지를 동일 조성의 새로운배지에 접종하는 과정을 수차례 반복하였다.
- 초산균의 분리 배지로는 Carr 배지를, 셀룰로오스 합성여부를 확인하기 위한 배지로는 H and S 배지를, 콜로니 관찰을 위한 배지는 GYC 배지를, 에탄올의 산화능을 확인하기 위한 배지로는 Frateur 배지를 사용하였으며, 그 조성은 Table 1에 정리하였다. 이때 모든 배양은 30℃에서 실시하였으며 혼탁도가 증가한 배지를 동일 조성의 새로운 배지에 접종하는 과정을 수차례 반복하였고 정치배양은 배지 200mL이 담긴 500 mL Erlenmeyer flask를 이용하여 30℃, 7일간 배양하였다.
성능/효과
- 분리한 균주 RVX는 에탄올을 초산으로 산화시키고 다시 이산화탄소와 물로 재산화시키는 산화 경로를 가지고 있는 것으로 판단된다. 또한 pH 지시제로서 bromocresol green0] 첨가된 Carr medium에서 분리한 균주의 콜로니 주변부는 배양시간 경과에 따라 green에서 yellow로 다시 green으로 색깔변화를 나타내어 상기의 결과를 다시 한번 확인할 수 있었으며, 이에 따라 분리한 균주 RVX는 Acetobacter속에 속하는 것으로 추정되었다. 문헌에 기재되어 있는 Acetobacter속과 Gluconobcicter속의 대표적인 생리학적 특성을 분리한 균주 RVX와 비교한 결과는 Table 3에서 보는 바와 같다.
- 1에 나타내었다. 먼저 초기 pH의 영향으로 배지 pH 8.0 이상과 pH 4.0이하에서는 리터당 1g 미만의 적은 양의 셀룰로오스가 생성되었으며, 초기 pH 5.0이었을 때 셀룰로오스 생산량이 가장 많았고 pH 4.0-7.0 사이에서도 비교적 높은 셀룰로오스 생산성을 보였다. 이것은 Ko 등이 pH 5.
- 위의 실험을 바탕으로 식초공장에서 정치배양중인 현미 식초 생산과정과 숙성과정에서 식초제품을 오염시키는 초산균의 특성을 검토하여 본 결과, 셀룰로오스 생산량이 많은 Acetobacter xylinum의 유연균으로 분류할 수 있었다.
- 즉 분리한 균주 RVX는 ethanol, acetate를 과산화할 수 있었으며, glucose와 #ctose로부터 γ-pyrone을 생성할 수 없었고, glycerol로부터 dihydroxyacetone 을 생성하는 ketogenesis반응에서는 양성을 나타내었다. 이상과 같은 실험결과를 토대로 분리한 균주 RVX는 Aceobacter 속에 포함됨을 알 수 있었다.
후속연구
- 이와 같이 식초 제품을 오염시키는 초산균의 생육에 관하여 배양조건 및 생육억제 방법을 검토하여 공장에서 식초 제품을 생산하거나 가정에서 식초 제품을 사용할 경우에 오염초산균으로 인해 제품의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있으리라 사료된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.