바이오제닉 아민 비생성 Bacillus subtilis의 선별 및 반응표면 분석법에 의한 균체량 증가를 위한 배지 최적화 Screening of Non-Biogenic-Amine-Producing Bacillus subtilis and Medium Optimization for Improving Biomass by the Response Surface Methodology원문보기
바이오제닉 아민은 주로 발효식품에 존재하는 미생물에 의해 발생하며, 종종 사람의 체내에서 심각한 독성을 나타내기도 한다. 따라서 바이오제닉 아민 비생성 균주의 선별을 위하여 순창군에서 제조된 전통 장류 200여 종으로부터 620종의 다양한 미생물을 분리하였고, 이중에서 다양한 생리활성 분석 및 바이오제닉 아민 생성여부를 조사하여 최종적으로 바이오제닉 아민 비생성 균주로써 Bacillus subtilis SCJ1을 선별하였다. 최종 선별한 SCJ1의 생화학적 특성과 16S rRNA 염기서열 분석을 통하여 Bacillus subtilis SCJ1로 명명하였다. Bacillus subtilis SCJ1의 산업적 적용이 가능한 최적배지 조성을 확립하기 위해 먼저 SCJ1균체 성장을 조사하였으며, 이를 기반으로 통계학적 방법인 반응표면 분석법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 실험계획법은 배지 조성 성분의 선별을 위해 Plackett-Burman design을 사용하여 모델을 설정하였다. 실험 모델을 통하여 선별된 배지 성분으로는 molasses, yeast extract, peptone으로 예측되었으며, 배지조성에 대한 최적 농도를 설정하기 위해 중심합성계획법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 최종적으로 예측된 배지 성분의 농도는 molasses 27.5 g/l, yeast extract 7.5 g/l, peptone 17.5 g/l로 예측되었고, 이때의 최대 균체량은 2.03704 g/l로 예측되어 모델의 검증실험을 통한 예측 모델과 실제 결과가 동일함을 확인하였다. 또한, 기본 배지와 균체량을 비교하였을 때 1.32 g/l에서 1.9722 g/l로 약 49.4% 증가하였고, 효소활성과 항균활성 또한 증가함을 확인하였다.
바이오제닉 아민은 주로 발효식품에 존재하는 미생물에 의해 발생하며, 종종 사람의 체내에서 심각한 독성을 나타내기도 한다. 따라서 바이오제닉 아민 비생성 균주의 선별을 위하여 순창군에서 제조된 전통 장류 200여 종으로부터 620종의 다양한 미생물을 분리하였고, 이중에서 다양한 생리활성 분석 및 바이오제닉 아민 생성여부를 조사하여 최종적으로 바이오제닉 아민 비생성 균주로써 Bacillus subtilis SCJ1을 선별하였다. 최종 선별한 SCJ1의 생화학적 특성과 16S rRNA 염기서열 분석을 통하여 Bacillus subtilis SCJ1로 명명하였다. Bacillus subtilis SCJ1의 산업적 적용이 가능한 최적배지 조성을 확립하기 위해 먼저 SCJ1균체 성장을 조사하였으며, 이를 기반으로 통계학적 방법인 반응표면 분석법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 실험계획법은 배지 조성 성분의 선별을 위해 Plackett-Burman design을 사용하여 모델을 설정하였다. 실험 모델을 통하여 선별된 배지 성분으로는 molasses, yeast extract, peptone으로 예측되었으며, 배지조성에 대한 최적 농도를 설정하기 위해 중심합성계획법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 최종적으로 예측된 배지 성분의 농도는 molasses 27.5 g/l, yeast extract 7.5 g/l, peptone 17.5 g/l로 예측되었고, 이때의 최대 균체량은 2.03704 g/l로 예측되어 모델의 검증실험을 통한 예측 모델과 실제 결과가 동일함을 확인하였다. 또한, 기본 배지와 균체량을 비교하였을 때 1.32 g/l에서 1.9722 g/l로 약 49.4% 증가하였고, 효소활성과 항균활성 또한 증가함을 확인하였다.
Biogenic amines are produced primarily by microorganisms found in fermented foods and are often implicated in poisoning incidents in humans. In this study, 620 strains of microorganisms were isolated from traditional Korean fermented food in Sunchang in order to screen for non-biogenicamine-producin...
Biogenic amines are produced primarily by microorganisms found in fermented foods and are often implicated in poisoning incidents in humans. In this study, 620 strains of microorganisms were isolated from traditional Korean fermented food in Sunchang in order to screen for non-biogenicamine-producing microorganisms present in these foods. One strain was identified and named Bacillus subtilis SCJ1, by using 16S rRNA sequencing and biochemical characterization. We investigated the cell growth of this organism in order to understand its potential for industrial application. To this end, we optimized the culture medium constituents by using the response surface methodology. The Plackett-Burman experimental design was used for screening of the medium constituents, such as molasses, yeast extract and peptone, for improving cell growth. In order to determine the optimal concentration of each constituent, we used a central composite design. Consequently, the optimized concentrations of molasses, yeast extract and peptone were predicted to be 27.5 g/l, 7.5 g/l and 17.5 g/l, respectively. By model verification, we confirmed that a 1.49-fold increase in dry cell weight compared to the basal medium-from 1.32 g/l, to 1.9722 g/l-was achieved.
Biogenic amines are produced primarily by microorganisms found in fermented foods and are often implicated in poisoning incidents in humans. In this study, 620 strains of microorganisms were isolated from traditional Korean fermented food in Sunchang in order to screen for non-biogenicamine-producing microorganisms present in these foods. One strain was identified and named Bacillus subtilis SCJ1, by using 16S rRNA sequencing and biochemical characterization. We investigated the cell growth of this organism in order to understand its potential for industrial application. To this end, we optimized the culture medium constituents by using the response surface methodology. The Plackett-Burman experimental design was used for screening of the medium constituents, such as molasses, yeast extract and peptone, for improving cell growth. In order to determine the optimal concentration of each constituent, we used a central composite design. Consequently, the optimized concentrations of molasses, yeast extract and peptone were predicted to be 27.5 g/l, 7.5 g/l and 17.5 g/l, respectively. By model verification, we confirmed that a 1.49-fold increase in dry cell weight compared to the basal medium-from 1.32 g/l, to 1.9722 g/l-was achieved.
따라서, 본 연구에서는 순창군 전통 발효식품으로부터 다양한 기능성을 가지며, 인체에 유해한 물질인 생체 아민을 생성하지 않는 토종발효 미생물을 선별하고, 특성을 조사하며, 통계학적 기법인 반응표면분석법을 이용하여 선별 분리주의 산업화를 위한 최적의 배지조성을 확립하고자 하였다.
제안 방법
SCJ1의 장류와 같은 전통발효식품 및 기능성 식품 제조, 사료첨가제 등 다양한 산업적 분야에 적용을 위해 1차적으로 스타터나 종균으로 제조하여 사용할 경우 값싼 배지 조성의 사용과 높은 균체량 생산 수율은 가장 중요한 요소 중 하나이며, 이를 위해 균체의 배양 조건 최적화를 수행하였다. 산업화를 위한 배지 성분의 선별을 위해 Plackett-Burman design을 사용하였으며, Plackett-Burman design에 의한 방법은 적은 실험횟수로 각 요인이 결과에 미치는 영향을 예측할 수 있는 방법으로 시간과 비용을 감소시킬 수 있어 중요한 변수 선별 시 매우 유용한 장점을 가지고 있다[33].
앞선 연구를 통해 선별된 독립변수로는 molasses (g/l, X1), yeast extract (g/l. X2), peptone (g/l, X3)을 설정하였으며, PBD 실험계획을 기반으로 중심값과 실험범위를 각각 -2, -1, 0, 1, 2로 설정하여 5단계로 부호화하고 17개의 실험계획으로 이루어진 중심합성계획법을 실시하였다. 또한, 독립변수의 영향을 받는 종속변수(Y, 균체량)를 측정하여 그 값을 회귀분석에 사용하였다.
중심합성계획법을 통해 확립한 최적 배지에서 B. subtilis SCJ1의 균체 성장을 검증하기 위해 예측된 최적 배지에 SCJ1을 접종하여 건조 균체량을 조사하였다. 대조구로는 최적화를 실시하기 이전의 기본 LB 액체 배지를 사용하였으며, 최적 배지에서 배양한 결과 SCJ1의 건조 균체량은 1.
B. subtilis SCJ1의 생장 곡선을 조사하기 위해 LB 액체배지에 접종하여 30℃에서 72시간 동안 배양하였으며, 4시간 간격으로 흡광도와 건조 균체량을 측정하였다. 0~8시간 까지 균체가 급속도로 성장하는 대수기를 나타냈으며, 8~28시간까지 증식이 점차 느려져 28시간 이후에는 정지기에 들어갔다.
0) 배지를 제조하여 사용하였다. 균체는 멸균 증류수로 3회 세척하여 8 mm ADVANTEC paper disc (Toyo Roshi Kaisha Ltd., Tokyo, Japan)에 10 μl씩 분주한 후 37℃에서 24시간 배양한 후 대조구인 일반 LB 배지와 발색정도에 따라 생체 아민의 생성여부를 확인하였다. 또한, 선별 분리주를 대상으로 생체 아민 정량 실험은 LB 액체 배지에 각 분리 미생물을 접종한 후 30℃ shaking incubator (VS-1203P3V, Vision Scientific Co.
또한 반응값에 대한 각 변수의 영향, 모델 계수, F-value, P-value와 신뢰 수준에 대한 분석결과는 Table 5에 나타내었으며, 균체 성장을 위한 최적의 결과값을 얻기 위해 신뢰수준이 80% 이상의 변수를 중요한 인자로 선정하였다. 따라서 앞선 실험 변수 수준과 균체량에 대한 plot 결과와 신뢰수준의 결과를 기반으로 하여 molasses, yeast extract, peptone을 균체 성장을 위한 최적의 변수로 선정하였다. 이러한 결과는 B.
, Minneapolis, USA)을 사용하여 회귀분석에 의한 모델식을 예측하였으며, 분산분석(ANOVA, analysis of variance)을 통해 유의성을 검토하였다. 또한, 각 배지 성분 간의 상호영향을 분석하고, 이 결과를 바탕으로 하여 최대 균체 생산을 위한 각 배지성분의 최적농도를 결정하였다.
본 연구에서 사용한 균원시료(고추장, 된장, 메주, 간장 시료)는 전라북도 순창군 11개 면의 일반 가정집에서 2014년도에 제조된 장류 200여 종을 수집하여 사용하였고, 수집한 시료 1 g을 0.85% 멸균 NaCl용액 9 ml에 현탁하여 각 단계별로 희석한 후 Luria-bertani agar (LB, DifcoTM, MI, USA)배지에 100 μl 도말하여 30℃에서 24시간 배양하였다. 배양한 미생물의 형태적 차이를 이용하여 콜로니를 1차 선별하였고, 다시 순수 배양하여 미생물을 선별하였다.
토종 발효 미생물의 분리를 위하여 사용한 균원 시료로는 순창군의 일반 가정집에서 제조한 장류 약 200여 종을 수집하여 사용하였다. Bacillus 속 미생물은 주로 메주, 청국장의 발효에 이용되는 미생물로 알려져 있으며, 그 유용성과 안전성이 이미 널리 알려져 있고, 다수의 Bacillus 속 미생물의 특징 중 하나로 넓은 항균 스펙트럼을 가지고 있어[25], 다양한 장류로부터 Bacillus 계열의 미생물을 분리하기 위하여 먼저 수집한 각 시료를 취해 균질화한 후 1 g을 취하여 멸균 증류수에 현탁하고 단계 희석법을 이용하여 균주를 배양한 후 육안으로 colony의 형태, 크기 등의 형태학적 특징에 따라 620여 종의 미생물을 분리하였다.
데이터처리
X2), peptone (g/l, X3)을 설정하였으며, PBD 실험계획을 기반으로 중심값과 실험범위를 각각 -2, -1, 0, 1, 2로 설정하여 5단계로 부호화하고 17개의 실험계획으로 이루어진 중심합성계획법을 실시하였다. 또한, 독립변수의 영향을 받는 종속변수(Y, 균체량)를 측정하여 그 값을 회귀분석에 사용하였다. 중심점 3회를 포함한 3회 반복실험을 실시하여 평균값을 회귀분석에 사용하였으며, 이때의 독립변수와 종속변수에 대한 2차 회귀 모형식은 다음과 같다.
모든 실험구는 3회 반복 측정을 통하여 수행하였고, 실험 계획, 데이터 분석과 최적화 분석은 Design expert 9.0 (Version 9.0.3.1, Stat-Ease Inc., Minneapolis, USA) 프로그램을 사용하였다.
여기에서 Y는 종속변수이며, X1, X2, X3은 독립변수, β0은 절편, βX는 회계계수이다. 실험을 통해 얻은 결과는 Design Expert 9.0 (Version 9.0.3.1, Stat-Ease Inc., Minneapolis, USA)을 사용하여 회귀분석에 의한 모델식을 예측하였으며, 분산분석(ANOVA, analysis of variance)을 통해 유의성을 검토하였다. 또한, 각 배지 성분 간의 상호영향을 분석하고, 이 결과를 바탕으로 하여 최대 균체 생산을 위한 각 배지성분의 최적농도를 결정하였다.
이론/모형
5로 설정하였으며, Gap penalty 5, K-tuple size 2, Top diagonals 4, window size 4로 설정하여 sequence alignment 분석을 실시하였다. 16S rRNA 염기서열을 토대로 하여 phylogenetic tree를 작성하기 위한 evolutionary distances의 추론은 maximum composite Likehood 방법을 nucleotide substitution 모델로 사용하였다 (Fig. 1).
Plackett-Burman design을 통하여 선별된 배지성분의 최적 농도를 결정하기 위해 배지 성분의 각각의 농도 변화가 균체 생산에 미치는 영향을 중심합성계획법(CCD, central composite design)을 이용하여 분석하였다. 앞선 연구를 통해 선별된 독립변수로는 molasses (g/l, X1), yeast extract (g/l.
45 μm syringe filter (Sartorius, Frankfurt, Germany)로 제균한 뒤 100 μl씩을 8 mm의 준비한 well에 접종하여 25℃에서 24시간 반응시킨 후 억제환을 측정하였다. Protease 분비능은 Vermelho 등의 방법[36]에 따라 2% skim milk (DifcoTM, MI, USA)에 1.5% agar (Junsei Chemical Co. Ltd.
SCJ1의 균체 성장 증가를 위한 배양 조건의 최적화를 수행하기 위해 반응표면분석법(RSM, response surface methodology)를 실시하였다
spizizenii ATCC 6633T (NR118486), B. subtilis DSM 10T(AJ276351)과 각각 97%의 유사성을 나타내었으며, Sequence alignment 분석에 사용한 parameter 및 option 값으로는 protein weight matrix로 Gonnet series를 사용하였으며, GAP (Gap opening) 15. GEP (Gap extension 6.
계통도의 작성은 염기서열의 정렬에서 정보량을 가장 간단한 형태로 만들어 데이터 분석 및 다루기가 쉽고 빠른 Neighbor-joining 알고리즘[29]을 사용하였고 1,000회 반복으로 bootstrapping 하여 계통도의 견고성을 확인하였다.
균체량 증가를 위하여 Plackett-Burman design을 통해 최종 선별된 배지 성분의 최적 농도를 결정하기 위하여 반응표면 분석법 중 중심합성계획법을 사용하여 최적화를 수행하였다. 독립변수로는 앞서 선정한 molasses (X1), yeast extract (X2), peptone (X3)을 3개의 요인 변수로 설정하였으며, 5개의 수준에서 실험계획을 수립하여 건조 균체량을 측정하였다.
먼저 다양한 배지 조성 성분 중 SCJ1의 균체 성장에 가장 영향력이 있는 성분을 선별하기 위하여 선행 연구를 통해 선별한 11개의 배지 성분 중 주 효과가 있는 3개의 성분을 선별하기 위한 방법으로 2수준 일부 실시 실험 계획법 중 하나인 Plackett-Burman design (PBD)을 이용하였다
분리한 미생물에 대하여 생체 아민의 생성여부는 Chang과 Chang의 방법[3]에 준하여 측정하였으며, 검출용 고체 배지는 0.25% glycerol (Junsei Chemical Co. Ltd.
45 μm syringe filter (Sartorius, Frankfurt, Germany)로 여과한 것을 분석에 사용하였다. 생체 아민의 분석을 위한 기기 분석 조건은 Jakszyn와 Gonzalez의 방법[13]을 따라 조사하였다.
전통식품 유래 미생물이 균체외(exo-type)로 방출하는 효소 중 protease와 cellulase의 활성 검증은 각 효소와 특이적으로 반응하는 기질이 포함된 고체 선별배지를 이용하여 well diffusion 방법으로 조사하였다. 분리한 미생물의 각 배양 상등액을 0.
회수한 상등액을 0.45 μm syringe filter (Sartorius, Frankfurt, Germany)로 여과시킨 후 0.8% soft agar plate를 이용한 well diffusion 방법[24]에 준하여 100 μl씩을 8 mm의 준비한 well에 접종한 후 30℃에서 24시간 배양하여 well 주변에 억제환의 형성유무를 확인하였다
성능/효과
ivanovii subsp. ivanovii KCTC 3444와 같은 Listeria에 강한 항균활성을 나타내었고, 따라서 저온성 병원 미생물의 성장 억제에도 효과적일 것으로 예상되었다. 전통 장류 발효 및 식품 제조에 다양한 항균 spectrum을 갖는 미생물의 사용은 식품 제조업체에서의 오염에 대한 문제 해결에 유용할 것으로 보이며, 천연 식품 보존제나 사료보존제로서 뿐만 아니라 새로운 항생제 대체 의약소재로의 응용이 가능함을 보여주었다.
0%의 유사율로 B. subtilis로 동정되어 앞선 16S rRNA 염기서열 분석결과와 일치함을 확인하였으며, 최종적으로 Bacillus subtilis SCJ1로 명명하였다. SCJ1은 한국 미생물보존센터(KCCM, Korean Culture Center of Microorganisms)에 Bacillus subtilis KCCM 11568P로 기탁하였다.
cereus 3624에 대한 저해 활성과 Gram 음성균인 S. typhimurium KCTC 1926 7종의 병원성 미생물에 대하여 가장 많은 종류의 분리주에서 활성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 분리주 중에서도 SCJ1, SCJ3, SCJ34, SCJ123, SCJ287, SCJ305, SCJ520, SCJ555, SCJ587 등 9종이 다양한 항균 spectrum을 지니고 있었으며, 저해 효과 또한 우수하였다.
subtilis SCJ1의 균체 성장을 검증하기 위해 예측된 최적 배지에 SCJ1을 접종하여 건조 균체량을 조사하였다. 대조구로는 최적화를 실시하기 이전의 기본 LB 액체 배지를 사용하였으며, 최적 배지에서 배양한 결과 SCJ1의 건조 균체량은 1.9722±0.0194 g/l로 예측된 2.03704±0.210283 g/l의 오차범위 내에 존재하여 실험모델의 예측값이 신뢰할 수 있음을 확인하였다. 또한, 최적화를 수행하기 이전의 배지 대조구 균체량 1.
선별한 9종의 균주 대부분 앞선 정성분석 결과와 동일하게 생체 아민을 생성하지 않는 것으로 분석되었고, 일부 균주에서는 생체 아민이 검출이 되었으나 정량이 되지 않는 매우 낮은 수준의 검출로 인체에 유해하지 않은 수준을 나타내었다. 따라서 앞선 결과들을 바탕으로 세포외 효소활성, 항균활성, 생체 아민의 생성능 모두에서 가장 우수한 결과를 보여준 SCJ1 균주를 최종선별 하였다.
05보다 작아 가정된 실험 모형이 결과에 적합함을 확인하였다. 또한 변동계수(CV, Coffecient of variation)는 13.37로 균체량 생산에 변수들의 독립적인 영향뿐만 아니라 변수들 간의 상호작용도 매우 높음을 확인할 수 있었다(Table 6). Fig.
210283 g/l의 오차범위 내에 존재하여 실험모델의 예측값이 신뢰할 수 있음을 확인하였다. 또한, 최적화를 수행하기 이전의 배지 대조구 균체량 1.32±0.0265 g/l와 비교하면 0.6522 g/l 증가하여 49.4%의 균체량이 증가하는 결과를 얻을 수 있었다(Fig. 5).
특히 앞선 9종의 분리주 대부분의 항균활성이 Gram 양성균에 집중되어 있으므로 세균이 생산하는 항균 물질인 subtilin, subtilosin A와 같은 bacteriocin이 근연 관계의 종에 저해 활성을 나타내는 특성과 유사함을 확인하였다[1, 12]. 분리주 중 SCJ1은 7종의 병원성 미생물에 대하여 가장 우수한 활성을 보였으며, L. monocytogenes KCCM 40307, KCTC 3710과 L.
typhimurium KCTC 1926 7종의 병원성 미생물에 대하여 가장 많은 종류의 분리주에서 활성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 분리주 중에서도 SCJ1, SCJ3, SCJ34, SCJ123, SCJ287, SCJ305, SCJ520, SCJ555, SCJ587 등 9종이 다양한 항균 spectrum을 지니고 있었으며, 저해 효과 또한 우수하였다. 특히 앞선 9종의 분리주 대부분의 항균활성이 Gram 양성균에 집중되어 있으므로 세균이 생산하는 항균 물질인 subtilin, subtilosin A와 같은 bacteriocin이 근연 관계의 종에 저해 활성을 나타내는 특성과 유사함을 확인하였다[1, 12].
분산 분석을 실시한 결과 R-square (결정계수)는 0.9111으로 1에 가까운 값을 나타내어 매우 높은 유의성을 보였으며, 전체 모델에 대한 유의확률이 0.0061로 0.05보다 작아 가정된 실험 모형이 결과에 적합함을 확인하였다. 또한 변동계수(CV, Coffecient of variation)는 13.
따라서 선별한 균주를 생체 아민의 전구체인 histidine, tyrosine이 함유된 액체배지에 배양하여 해당 아미노산에 대한 탈탄산 활성능과 균주가 생성한 histamine, tyramine의 함량을 측정하여 Table 3에 나타내었다. 선별한 9종의 균주 대부분 앞선 정성분석 결과와 동일하게 생체 아민을 생성하지 않는 것으로 분석되었고, 일부 균주에서는 생체 아민이 검출이 되었으나 정량이 되지 않는 매우 낮은 수준의 검출로 인체에 유해하지 않은 수준을 나타내었다. 따라서 앞선 결과들을 바탕으로 세포외 효소활성, 항균활성, 생체 아민의 생성능 모두에서 가장 우수한 결과를 보여준 SCJ1 균주를 최종선별 하였다.
Bacillus 속 미생물은 주로 메주, 청국장의 발효에 이용되는 미생물로 알려져 있으며, 그 유용성과 안전성이 이미 널리 알려져 있고, 다수의 Bacillus 속 미생물의 특징 중 하나로 넓은 항균 스펙트럼을 가지고 있어[25], 다양한 장류로부터 Bacillus 계열의 미생물을 분리하기 위하여 먼저 수집한 각 시료를 취해 균질화한 후 1 g을 취하여 멸균 증류수에 현탁하고 단계 희석법을 이용하여 균주를 배양한 후 육안으로 colony의 형태, 크기 등의 형태학적 특징에 따라 620여 종의 미생물을 분리하였다. 정성 실험을 통한 생체 아민 비생성 균주의 1차 선별을 위하여 생체 아민 검출용 고체배지를 이용하여 진행하였고, 그 결과 620여 종의 분리주 중 203종의 분리주가 생체 아민을 생성하지 않음을 확인하였다(data not shown). 따라서 203종의 분리주를 대상으로 LB 액체배지에 접종하여 2일간 배양한 후 균체를 다음 연구를 위해 4℃에서 보관하여 사용하였다.
앞서 선별한 분리주 86종을 대상으로 병원성 미생물에 대한 항균활성을 Gram 양성균 7종과 음성균 6종을 대상으로 조사하였다. 총 13종의 병원성 미생물에 대하여 항균 활성을 측정한 결과 대부분 1종 이상의 유해 미생물에 대하여 항균활성을 지니고 있었으며, 특히 Table 3에 제시된 Gram 양성균인 L. monocytogenes KCCM 40307, L.
5). 최적 조건에서 배양한 후 세포 외 효소 활성은 조성의 변화에 큰 영향 없이 동일한 활성능을 얻을 수 있어 배지의 조성의 변화에 따라 효소활성이 큰 차이를 보인다는 Kim 등의 보고[15]와는 다르게 SCJ1 균주는 산업화 적용 가능한 배지 조성에서도 변화를 나타내지 않음을 확인하였다. 병원성 미생물에 대한 항균활성은 S.
최종 선별한 SCJ1 균주의 동정을 위해 16S rRNA 유전자 염기서열을 분석하였으며, 결과를 기반으로 BLAST search 결과 SCJ1은 Bacillus subtilis로 판명되었으며, 염기서열을 이용하여 Eztaxon serve에서 표준 균주와 상동성을 분석한 결과 SCJ1 (1262 bp)는 B. subtilis subsp.
4는 각 변수가 미치는 영향을 쉽게 확인하기 위하여 3개의 변수 중 하나의 독립변수를 최적점에 고정한 후 나머지 2개의 변수를 이용하여 3차원의 형태로 교호작용을 확인한 결과이며, 실험 범위 내에서 molasses와 peptone은 첨가량이 증가할수록 균체량은 더욱더 증가하는 경향을 보였으나, yeast extract는 첨가량이 증가함에 따라 균체량이 감소하는 경향을 보였다. 최종적으로 중심합성계획법을 통하여 예측된 최대 건조 균체량은 2.03704±0.210283 g/l로 예측되었고, 이때의 각 변수의 농도는 molasses 27.5 g/l. yeast extract 7.
후속연구
ivanovii KCTC 3444와 같은 Listeria에 강한 항균활성을 나타내었고, 따라서 저온성 병원 미생물의 성장 억제에도 효과적일 것으로 예상되었다. 전통 장류 발효 및 식품 제조에 다양한 항균 spectrum을 갖는 미생물의 사용은 식품 제조업체에서의 오염에 대한 문제 해결에 유용할 것으로 보이며, 천연 식품 보존제나 사료보존제로서 뿐만 아니라 새로운 항생제 대체 의약소재로의 응용이 가능함을 보여주었다.
cereus KCTC 1661에서는 2배 이상 활성능이 증가함을 확인할 수 있었다. 추후 안전성 및 기능성 부분에 대한 세부적인 추가 연구가 필요하지만 다양한 기능성을 갖는 산업적 적용이 가능한 B. subtilis로의 가능성 및 산업화 적용 가능 배지 조성을 확립하였다.
참고문헌 (38)
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