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문제 정의
- 미생물에 의한 식품의 부패와 변질을 방지하고 식중독 사고를 예방하기 위하여 여러 종류의 인공 합성 보존료를 사용하고 있으나 식품 첨가물의 안전성 에 대한 소비자 인식이 증대됨에 따라 보존료를 비롯한 식품 첨가물들을 화학 합성 물질에서 천연물로 대체하려는 연구가 진행되고 있다18,19). 따라서 본 연구는 매실을 천연 식품보존제로서의 이용 가능성을 검토하기 위하여 식중독유발균에 대한 항균력 및 생육 억제 효과를 조사하였다
제안 방법
- 매실 착즙액에 의한 식중독 현상을 일으키는 세균 5종(Escherichia coli, Salmonella enteritidis, Staphylo coccus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus) 에 대한 항균력을 검토하였다. 매실 착즙액의 항균성을 paper disc agar diffixion법으로 생육 저해환의 생성유무로 관찰한 결과 매실 착즙액은 시험 균주 모두에 대해 항균 효과를 나타내었는데, 가장 뚜렷한 생육 저해환을 형성한 매실 착즙액의 농도는 Sal.
- 0%)에 분주한 후 실온에서 1시간 방치하여 굳혔다. 멸균된 paper disc(∅10㎜, Ad- ventec Co.)에 매실 착즙액을 농도별(0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%)로 80µl씩 흡수시킨 것을 시험균이함유된 평판 배지 위에 놓아 실온에서 30분간 방치한후 37℃(Esc. coli, Sal. enteritidis, Sta. aureus)와 30℃ (Lis. monocytogenes, Bac. cerez/s)에서 24~48시간 배양후 disc 주위에 생성되는 clear zone의 유무와 크기를측정하였다.
- 매실 착즙액의 첨가 농도 수준(0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%)을 달리하여 TSB배지에 가한 다음 멸균하였다. 계대 배양한 각 시험 균주 l%(v/v)를 매실 착즙액이 함유된 멸균 배지 에 접종하여 Esc.
- cereus는 30℃에서 48시간 동안 배양하면서 일정한 시간 간격으로 생균수를 측정하였다. 생균수의 측정은 시료를 희석수로 적정 희석한 후 TSA 평판 배지에 0.1ml 도말하여 35℃에서 48시간 배양한 후 형성된 colony수를 계측하였다.
대상 데이터
- 매실은 전남에 위치한 (주)보해 매실 농원에서 2001년 6월 중순에 수확한 것을 냉동 저장하여 사용하였다. 냉동된 매실은 4℃에서 24시간 해동한 후 세척, 제핵하여 과육을 분쇄기(한일분쇄기, 한일산업)로 약 30초 동안 2번 분쇄한 후 거즈로 짜서 착즙액을 만들었다.
- 매실 착즙액의 항균성 실험에 사용한 식중독 유발균은 Gram 음성 세균으로는 식품 위생 오염의 지표균이며 부패 세균인 Escherchia coli O157:H7 ATCC 933과 인수 공통 전염병의 병원체인 Salmonella enteritidis, Gram 양성 세균으로는 저온에서도 생육하여 냉동, 냉장 식품에서 부패의 원인이 되는 Listeria monocytogenes ATCC 15313, enterotoxin을 생성하여 식중독의원인이 되는 Staphylococcus aureus와 자연계에 널리 분포하여 식품의 변질을 일으키는 Bacillus cereus 등을 국립보건원에서 분양 받아 사용하였다. 평판 배지에 배양된 각 균주를 1 백금이 취해서 tryptic soy broth (TSB, Difco, USA) 배지 10ml에 접종한 후 Esc.
이론/모형
- 매실 착즙액의 항균 활성 은 paper disc agar diffusion법20)에 따라 배양한 각 시험 균주를 103~5cfu/ml로 희석하여 5ml의 중층용 배지(agar 0.4%)에 0.1ml씩 접종하고 평판 배지(agar 2.0%)에 분주한 후 실온에서 1시간 방치하여 굳혔다. 멸균된 paper disc(∅10㎜, Ad- ventec Co.
성능/효과
- coli의 경우는 모두 36시간에 균 증식 억제 효과가 나타났다. 이상의 결과를 보면 매실 착즙액의 식중독 유발균에 대한 생육 억제 효과는 Sal. enteritidis, Bac.
- 34를 나타내었다. 따라서 본 실험의 매실 착즙액이 각종 실험 균주에 대해 항균력을 가지는 것은 낮은 pH와 더불어 citric acid가 영향을 미쳤을 것으로 생각되었다. 이상의 결과를 볼 때 매실 착즙액이 식중독 유발균에 대해 강한 항균 활성을 가지고 있으므로 인공 합성 보존료를 대체할 수 있는 천연 보존료로서 식품에의 이용이 가능하다고 사료되었다.
- 따라서 본 실험의 매실 착즙액이 각종 실험 균주에 대해 항균력을 가지는 것은 낮은 pH와 더불어 citric acid가 영향을 미쳤을 것으로 생각되었다. 이상의 결과를 볼 때 매실 착즙액이 식중독 유발균에 대해 강한 항균 활성을 가지고 있으므로 인공 합성 보존료를 대체할 수 있는 천연 보존료로서 식품에의 이용이 가능하다고 사료되었다.
- Sal. enteritidis는 매실 착즙액 3%와 4% 첨가에 의해 각각 24시간과 6시간에서 성장이 완전히 억제되어 매실 착즙액 첨가에 의한 가장 강력한 항균력을 나타내었다. 이는 Sal.
- 3과 같았다. 매실착즙액의 농도가 증가할수록 증식 정도는 크게 영향을 받는 것으로 나타났는데, 매실 착즙액을 첨가하지않은 대조구와 비교할 때 2% 첨가구에 있어서 6시간이후 급속히 생육이 억제되어 12시간에는 대조구에 비해서 3.39의 log cycle의 감소 현상을 보였고 24시간에는 균의 증식을 전연 나타내지 않았다. 3%와 4% 첨가구는 유사한 증식 곡선을 나타내었으며, 6시간에는대조구에 비해 각각 4.
- 39의 log cycle의 감소 현상을 보였고 24시간에는 균의 증식을 전연 나타내지 않았다. 3%와 4% 첨가구는 유사한 증식 곡선을 나타내었으며, 6시간에는대조구에 비해 각각 4.05와 3.57의 log cycle이 감소되었고, 12시간에는 완전히 발육을 정지시키는 뚜렷한 항균 활성을 나타내었다. 임14)과 임과 이1)도 매실의ethylacetate 획분과 butanol 획분이 Bac.
- Sta. aureus에 대한 항균력을 비교한 결과(Fig. 4)를 보면 매실 착즙액 0.5%와 1% 첨가에 의해 대조구에 비해서 뚜렷한 증식 억제 효과가 나타나지 않았으나, 3%와 4% 첨가구에서는 배양 이후 급격한 생육 억제를 보여 6시간에는 대조구에 비해 각각 5.35, 5.43의 log cycle이 감소되는 현상을 나타내었고, 24시간에는 성장이 완전히 저해되었다. 서 등3)은 매실 methanol 추출물의 Sta.
- Lis. monocy-togenes는 0.5%와 1% 첨가시 대조구와 비슷한 경향을 나타내었으며, 2% 첨가시에도 아주 미약한 증식 억제현상을 보였다. 그리고 매실 착즙액 3%와 4%를 함유한 배지 상에서 각각 48시간과 24시간에 균 증식 억제효과가 나타났다.
- 5%와 1% 첨가시 대조구와 비슷한 경향을 나타내었으며, 2% 첨가시에도 아주 미약한 증식 억제현상을 보였다. 그리고 매실 착즙액 3%와 4%를 함유한 배지 상에서 각각 48시간과 24시간에 균 증식 억제효과가 나타났다.
- 6에 나타내었다. 매실 착즙액 0.5%와 1% 첨가에서는 생육 억제 효과가 나타나지 않았으나 2% 첨가에서는 24시간 이후부터 대조구에 비해 2.89의 log cycle이 감소되면서 뚜렷한 억제 작용을 보였으며 48시간에 완전히 증식을 억제하였다. 그리고 3%와 4% 첨가 수준에서는 완전 증식 억제 현상을 보이는것은 배양 후 36시간이었다.
- 2에 나타내었다. 매실 착즙액 0.5% 첨가시 대조구와 거의 비슷한 증식 경향을 보였으나 1% 첨가시는 12시간 이후부터 약간의 증식 감소가 나타나 24시간에는 대조구에 비해서 2.39의 log cycle이 감소되었고, 2% 첨가시에는 12시간 이후부터 뚜렷한 증식 억제를 보였다. Sal.
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