유아의 장내 균총 정상화에 유용한 새로운 발효유제품을 개발하고자 본 실험을 수행하였다. 신생아 분변시료에서 2,200균주를 분리하고 348 균주의 16S rRNA를 분석한 결과, 유산균의 37.8%가 E. faecalis로 확인되었다. 가장 많은 유전자형을 나타낸 E. faecalis 중에서 MRS 액체배지에서 가장 생장이 우수한 E. faecalis KACC 91532를 선발하였다. 선발 유산균을 이용하여 전통식품인 타락죽을 발효하고 이화학적, 관능적 특성을 분석하였다. 타락죽의 발효시 E. faecalis KACC 91532는 $6.14{\pm}0.19$에서 $7.36{\pm}0.13$ Log CFU/mL로 증가하여, 섭취량과 E. faecalis가 건강기능식품기준 및 규격에 고시되어 있는 점을 고려시 건강기능식품으로 판매가 가능하며, 특히 유아의 장내 균 총 정상화에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
유아의 장내 균총 정상화에 유용한 새로운 발효유제품을 개발하고자 본 실험을 수행하였다. 신생아 분변시료에서 2,200균주를 분리하고 348 균주의 16S rRNA를 분석한 결과, 유산균의 37.8%가 E. faecalis로 확인되었다. 가장 많은 유전자형을 나타낸 E. faecalis 중에서 MRS 액체배지에서 가장 생장이 우수한 E. faecalis KACC 91532를 선발하였다. 선발 유산균을 이용하여 전통식품인 타락죽을 발효하고 이화학적, 관능적 특성을 분석하였다. 타락죽의 발효시 E. faecalis KACC 91532는 $6.14{\pm}0.19$에서 $7.36{\pm}0.13$ Log CFU/mL로 증가하여, 섭취량과 E. faecalis가 건강기능식품기준 및 규격에 고시되어 있는 점을 고려시 건강기능식품으로 판매가 가능하며, 특히 유아의 장내 균 총 정상화에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
This study was conducted to develop an effective probiotic dairy product to normalize the microbial flora in Korean infants. A total of 2,200 colonies were isolated from 25 Korean neonates, and 16S rRNA of 348 isolates was analyzed. Approximately 40% of the lactic-acid producing bacterial isolates w...
This study was conducted to develop an effective probiotic dairy product to normalize the microbial flora in Korean infants. A total of 2,200 colonies were isolated from 25 Korean neonates, and 16S rRNA of 348 isolates was analyzed. Approximately 40% of the lactic-acid producing bacterial isolates were Enterococcus faecalis, and 34.2% of them were strains similar to XR7 in the GenBank database. The fastest growing strain in MRS broth was registered as 91532 by the KACC. The selected strain was freeze-dried and utilized to ferment a milk-containing rice soup, tarakjuk. Microbiological, physico-chemical, and sensory characteristics of the fermented tarakjuk were compared with fermented milk and tarakjuk. E. faecalis KACC 91532 increased from $6.14{\pm}0.19$ to $7.36{\pm}0.13$ Log CFU/mL, and can be useful as a probiotic, as described in the Standards for Functional Health Foods.
This study was conducted to develop an effective probiotic dairy product to normalize the microbial flora in Korean infants. A total of 2,200 colonies were isolated from 25 Korean neonates, and 16S rRNA of 348 isolates was analyzed. Approximately 40% of the lactic-acid producing bacterial isolates were Enterococcus faecalis, and 34.2% of them were strains similar to XR7 in the GenBank database. The fastest growing strain in MRS broth was registered as 91532 by the KACC. The selected strain was freeze-dried and utilized to ferment a milk-containing rice soup, tarakjuk. Microbiological, physico-chemical, and sensory characteristics of the fermented tarakjuk were compared with fermented milk and tarakjuk. E. faecalis KACC 91532 increased from $6.14{\pm}0.19$ to $7.36{\pm}0.13$ Log CFU/mL, and can be useful as a probiotic, as described in the Standards for Functional Health Foods.
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문제 정의
본 연구에서는 장내 균총 정상화에 효과적인 기능성 유산균을 선발하기 위해 전국적으로 신생아 분변을 채취하여 가장 많이 분포하는 균종과 유전자형을 도출하고 가장 생장이 우수한 균주를 선발하였다. 또한, 선발된 유산균을 상업용 스타터 컬쳐와 함께 접종하여 타락죽을 발효하였으며, 미생물적, 이화학적 및 관능적 특성을 비교하였다.
유아의 장내 균총 정상화에 유용한 새로운 발효유제품을 개발하고자 본 실험을 수행하였다. 신생아 분변시료에서 2,200균주를 분리하고 348 균주의 16S rRNA를 분석한 결과, 유산균의 37.
제안 방법
BCP agar와 TOS agar의 최고 희석 배수에 형성된 콜로니 총 2,200균주를 분리하여 ‘지역-배지-시료-번호’로 표시하였으며, 지역별로 수집한 균주 수는 Table 3과 같다.
BCP 한천배지의 최고 희석 배수에 형성된 노랑색 콜로니를 취하여 MRS 한천배지(Difco, USA)에 계대배양하였고, TOS한천배지(Eiken, Japan)에서 혐기배양시 최고 희석 배수에 형성된 콜로니를 취하여 MRS 한천배지에 혐기 계대배양하여 형성된 콜로니를 동결바이알(Key Scientific Products, USA)에 넣어−70℃에 보존하였다.
PCR 증폭산물은 QIAquick gel extraction kit(Quiagen, Germany)로 정제하였으며 pSTBlue-1 vector (Novagen, USA)에 결합하여 Escherichia coli DH5α에 형질전환하였다.
관능적 품질평가는 국립축산과학원 연구원을 대상으로 10명의 패널요원을 선발하여 시료에 대한 충분한 지식과 용어, 평가기준 등을 숙지시킨 후 실시하였다. 관능평가는 색상, 풍미, 조직감, 맛 전반적인 기호도에 대하여 9점 채점법으로 실시하였으며 9점은 대단히 좋다, 1점은 대단히 나쁘다로 나타내었다.
균주를 동정하기 위해 16S rRNA 유전자 염기서열을 분석하였다. 염색체 DNA는 genomic DNA extraction kit (Quiagen, Germany)으로 분리하였으며, polymerase chain reaction (PCR)은 50 mL reaction mixture (Takara, Japan; primers 50 pmole, template DNA 50 ng, 10×Taq DNA polymerase buffer 5 mL, 2.
요구르트 배양 전후 시료를 십진 희석법으로 희석하여 평판배양법으로 BCP 한천배지에 1 mL씩 분주하고 37℃에서 48시간 동안 배양하여 노랑색 콜로니를 계수하여 유산균수로 표시하였다. 또한, 발효 전후 Enterococcus 수는 Enterococcosel agar(BD, France)로 계수하였다.
본 연구에서는 장내 균총 정상화에 효과적인 기능성 유산균을 선발하기 위해 전국적으로 신생아 분변을 채취하여 가장 많이 분포하는 균종과 유전자형을 도출하고 가장 생장이 우수한 균주를 선발하였다. 또한, 선발된 유산균을 상업용 스타터 컬쳐와 함께 접종하여 타락죽을 발효하였으며, 미생물적, 이화학적 및 관능적 특성을 비교하였다.
6g 첨가하고 40℃에서 5시간 동안 발효시켰다. 발효 타락죽은 2회 제조하였으며 제품의 특성을 원유로 제조한 발효유(상업용 스타터 1.2 g), 타락죽, 상업용 균주로 발효시킨 타락죽(상업용 스타터 1.2 g)과 비교하였다.
faecalis KACC 91532를 선발하였다. 선발 유산균을 이용하여 전통식품인 타락죽을 발효하고 이화학적, 관능적 특성을 분석하였다. 타락죽의 발효시 E.
신생아 분변 균총의 확인을 위해 국립축산과학원 인근의 산부인과 병원에서 제왕절개 수술로 태어난 신생아의 분변을 수집하여 10진 희석 후 총세균(Plate Count Agar, Difco, USA) 및 BCP 한천배지에 배양하고 최고 희석 배수에 형성된 콜로니를 취하여 BioTyper (Bruker Daltonics, Germany)로 동정하였다.
염색체 DNA는 genomic DNA extraction kit (Quiagen, Germany)으로 분리하였으며, polymerase chain reaction (PCR)은 50 mL reaction mixture (Takara, Japan; primers 50 pmole, template DNA 50 ng, 10×Taq DNA polymerase buffer 5 mL, 2.5 mM dNTP 4 mL, 그리고 Taq DNA polymerase 1 U)를 사용하였으며, universal primers 를 사용하였다.
요구르트 배양 전후 시료를 십진 희석법으로 희석하여 평판배양법으로 BCP 한천배지에 1 mL씩 분주하고 37℃에서 48시간 동안 배양하여 노랑색 콜로니를 계수하여 유산균수로 표시하였다. 또한, 발효 전후 Enterococcus 수는 Enterococcosel agar(BD, France)로 계수하였다.
요구르트의 단백질, 지방, 유당, 총고형분 함량은 FoodScan(Foss, Denmark)으로 측정하였다.
PCR 증폭산물은 QIAquick gel extraction kit(Quiagen, Germany)로 정제하였으며 pSTBlue-1 vector (Novagen, USA)에 결합하여 Escherichia coli DH5α에 형질전환하였다. 재조합 플라즈미드는 DNA purification kit (Quiagen, Germany)로 정제하였으며 ABI PRISM 377 (Perkin-Elmer, USA)로 염기서열을 분석하였다. 분석된 염기서열은 GenBank database로 동일성을 검색하였다.
타락죽의 제조를 위하여 시중에서 판매되는 쌀가루 8 kg에 물 20 L를 넣고 교반하면서 5분간 가열(92℃)한 후 흰죽이 퍼지면 우유 40 kg을 넣으면서 가열(92℃, 10분) 하였다. 40℃로 냉각한 타락죽 30 kg에 상업용 요구르트 스타터(ABT-5, Chr.
대상 데이터
faecalis로 확인되었다. 가장 많은 유전자형을 나타낸 E. faecalis 중에서 MRS 액체 배지에서 가장 생장이 우수한 E. faecalis KACC 91532를 선발하였다. 선발 유산균을 이용하여 전통식품인 타락죽을 발효하고 이화학적, 관능적 특성을 분석하였다.
경기(서울, 인천), 강원, 충청, 전라, 경상도의 산부인과에서 생후 5일 이내의 신생아 25명(남 16, 여 9; 자연분만 12, 제왕절개 13)의 분변을 채취(Table 1)하여 혐기 및 냉장 상태로 국립축산과학원 실험실로 운반하였다.
데이터처리
결과는 SAS EG 프로그램의 일원분산분석으로 분석하였고, 처리구간의 평균간 비교는 Duncan의 다중검정을 통하여 유의성 검정(α=0.05)을 실시하였다.
이론/모형
신생아 분변 시료를 십진 희석법으로 희석하여 평판배양법으로 BCP 한천배지(Eiken, Japan)에 1 mL씩 분주하고 37℃에서 48시간 동안 배양하여 노랑색 콜로니를 계수하여 유산균수로 표시하였다. BCP 한천배지의 최고 희석 배수에 형성된 노랑색 콜로니를 취하여 MRS 한천배지(Difco, USA)에 계대배양하였고, TOS한천배지(Eiken, Japan)에서 혐기배양시 최고 희석 배수에 형성된 콜로니를 취하여 MRS 한천배지에 혐기 계대배양하여 형성된 콜로니를 동결바이알(Key Scientific Products, USA)에 넣어−70℃에 보존하였다.
성능/효과
4) Means within the same column with different superscript are significantly different at 5% level by the Duncan test.
그런데, 타락죽은 발효에 의해 관능적 특성이 유의적으로 개선되었으며, 발효타락죽은 우유로 제조한 발효유와 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 따라서, 발효타락죽은 발효유제품의 소비 시장 확대에 기여할 수 있을 것으로 생각되며, Enterococcus faecalis KACC 91532첨가한 발효타락죽은 장내 균총 정상화를 위한 기능성 유아식으로 활용 시 유아의 건강 증진에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
상업용 스타터 유산균과 함께 첨가한 E. faecalis KACC 91532는 6.14±0.19에서 7.36±0.13 Log CFU/mL로 증가하여 상업용 유산균보다 생장능력이 다소 떨어지는 것으로 나타났으나 제품 mL 당 107 CFU 이상 함유되어, 100 mL 섭취 시 E. faecalis를 109 CFU 이상 섭취 가능하므로 프로바이오틱의 기능성을 제공하는데 충분할 것으로 생각된다.
수집한 균주 중에서 번호가 5의 배수인 348 균주의 16S rRNA를 분석하여 동정한 결과 201 균주가 유산균이었으며, 유산균의 37.8%인 76균주는 E. faecalis로 나타났다 (Table 4). E.
신생아 25명 분변시료의 유산균수는 7.74±0.45에서 9.98±0.02 Log CFU/g 을 나타내었으며 평균 8.54±0.22 Log CFU/g이었다(Table 2).
유아의 장내 균총 정상화에 유용한 새로운 발효유제품을 개발하고자 본 실험을 수행하였다. 신생아 분변시료에서 2,200균주를 분리하고 348 균주의 16S rRNA를 분석한 결과, 유산균의 37.8%가 E. faecalis로 확인되었다. 가장 많은 유전자형을 나타낸 E.
95로 감소하였다. 우유로 제조한 발효유와 발효타락죽 간에는 이화학적으로 많은 차이를 나타내었으나, 상업용 유산균과 E. faecalis 첨가 유산균의 발효에 의한 차이는 관찰되지 않았다. 이는 관능적 특성에서도 동일한 결과를 나타내었다(Table 7).
발효타락죽의 이화학적 특성은 Table 6에 표시하였다. 우유로 제조한 발효유의 지방함량은 평균 3.87% 이었으나 타락죽은 2.50%, 단백질 함량도 각각 3.55%와 2.44%로 타락죽에서 낮게 나타났으나, 총고형분은 타락죽이 18.22%로 우유로 제조한 발효유 13.94% 보다 높게 나타났다. 한편, 타락죽의 pH는 6.
2에 표시하였다. 제왕절개 분만아의 출생 1일 후 총 세균 중에서 E. faecalis가 차지하는 비율이 94%에서 12일 후에는 72%로 감소하였다. 이는 산을 생성하는 균(BCP agar에서 노랑색 콜로니) 중에서도 유사한 경향을 나타내어 호기배양시에는 76%, 혐기배양시에는 60%를 차지하여 E.
한편, 비피더스의 측정법으로 사용 되는 TOS agar에서는 5.93±1.46에서 9.64±0.17 Log CFU/g, 평균 7.85±0.38 Log CFU/g로 나타났다(결과 미 제시).
후속연구
타락죽의 발효시 E. faecalis KACC 91532는 6.14±0.19에서 7.36±0.13 Log CFU/mL로 증가하여, 섭취량과 E. faecalis가 건강기능식품기준 및 규격에 고시되어 있는 점을 고려시 건강기능식품으로 판매가 가능하며, 특히 유아의 장내 균총 정상화에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
발효유의 효능은 무엇인가?
발효유의 건강증진 효과는 널리 알려져 있으며, 설사 예방 및 치료, 병원균 및 암에 대한 면역 활성화, 알러지 예방, 위장관 기능 강화, 그리고 유당 소화장애 및 고혈압 완화(McKinley, 2005) 등이 보고되었다. 또한, 발효유 제조에 사용되는 대부분의 유산균은 건강기능식품기준및규격(KFDA, 2008)에 프로바이오틱스로 공시되어 있으며, 최종 제품의 요건 중 일일 섭취량은 108-1010 CFU로 규정되어 있어 발효유의 경우 100 mL 정도 섭취한다고 가정할때 mL 당 106 CFU 이상이면 요건을 충족한다고 할 수 있다.
찹쌀을 맷돌에 갈아서 우유를 넣고 끓인 죽을 유산균으로 발효시키면 어떤 효능이 있을 것인가?
타락은 우유를 말하며 임금이 병이 나거나 몸이 약할 때 보양식으로 올렸으며, 어린이나 환자에게 영양식으로 좋은 음식으로 알려져 있다. 완전식품으로 알려진 우유와 우리의 전통적인 주식인 쌀을 결합시킨 타락죽은 영양적으로 상보 효과를 나타낼 것으로 생각되며, 타락죽을 유산균으로 발효시키면 배탈, 설사가 잦은 유아나 항생제 투여 환자 등의 장내 균총 정상화에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.
발효유 제조에 사용되는 대부분의 유산균은 어디에 프로바이오틱스로 공시되어 있는가?
발효유의 건강증진 효과는 널리 알려져 있으며, 설사 예방 및 치료, 병원균 및 암에 대한 면역 활성화, 알러지 예방, 위장관 기능 강화, 그리고 유당 소화장애 및 고혈압 완화(McKinley, 2005) 등이 보고되었다. 또한, 발효유 제조에 사용되는 대부분의 유산균은 건강기능식품기준및규격(KFDA, 2008)에 프로바이오틱스로 공시되어 있으며, 최종 제품의 요건 중 일일 섭취량은 108-1010 CFU로 규정되어 있어 발효유의 경우 100 mL 정도 섭취한다고 가정할때 mL 당 106 CFU 이상이면 요건을 충족한다고 할 수 있다. 건강에 유익하다는 인식을 바탕으로 우리나라 발효유 시장규모는 연간 1조2천8백억원에 달하고 있으나 소비량은 1997년에 65만 톤을 정점으로 2009년에는 44만 톤으로 감소되어(KIDA, 2008) 소비 확대를 위한 신제품 개발이 필요한 실정이다.
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