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생선 내장으로부터 분리된 프로바이오틱 유산균에 의한 히스타민 생산균의 제어
Control of histamine-forming bacteria by probiotic lactic acid bacteria isolated from fish intestine 원문보기

Korean journal of microbiology = 미생물학회지, v.52 no.3, 2016년, pp.352 - 364  

임은서 (동명대학교 식품영양학과) ,  이남걸 (동명대학교 식품영양학과)

초록
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본 연구에서는 생선 내장으로부터 분리된 유산균의 프로바이오틱 특성과 아민 산화효소(diamine oxidase, DAO) 및 박테리오신 생산을 통한 히스타민 분해능을 조사하였다. 조기, 가자미, 명태 및 우럭 내장으로부터 분리된 총 97종의 유산균 중에서 CIL08, CIL16, FIL20, FIL31, PIL45, PIL49, PIL52 및 RIL60 균주는 인공 소화액에 대한 저항성이 강하고, HT-29 상피세포에 대해서도 높은 부착력을 보였으며, 항생제(amoxicillin, ampicillin, erythromycin, penicillin G, streptomycin, tetracyclinevancomycin)에 대한 내성도 강한 것으로 나타났다. 게다가 이들 균주들은 히스티딘이 함유된 탈카르복시화 액체배지 내에서 히스타민을 생산하지 않았다. 특히 DAO를 생산하는 것으로 추정되는 CIL08, FIL20, PIL52 및 RIL60 등의 4균주는 히스타민 분해능이 유의하게 높았다. FIL20, FIL31 및 PIL52 유산균이 생산한 박테리오신에 의해선 Enterococcus aerogenes CIH05, Serratia marcescens CIH09, Enterococcus faecalis FIH11, Pediococcus halophilus FIH15, Lactobacillus sakei PIH16, Enterococcus faecium PIH19, Leuconostoc mesenteroides RIH25 혹은 Aeromonas hydrophilia RIH28의 증식과 히스타민 생성량이 유의하게 감소되었다. 또한 생선 내장에서 분리된 히스타민 생성균과 히스타민 분해능 혹은 박테리오신 생산능을 가진 CIL08, FIL20, PIL52 및 RIL60 유산균과 혼합 배양에 의해 히스타민 축적량이 감소되었다. 히스타민 생성을 억제하는 프로바이오틱 유산균의 배양학적 특성과 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 Pediococcus pentosaceus CIL08, Lactobacillus plantarum FIL20, Lactobacillus paracasei FIL31, Lactobacillus sakei PIL52 및 Leuconostoc mesenteroides RIL60으로 동정되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we examined in vitro the potential probiotic properties of lactic acid bacteria (LAB) obtained from the fish intestine and their ability to degrade histamine through the production of diamine oxidase (DAO) enzymes and bacteriocin. Among 97 LAB strains isolated from the intestine of cr...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 생선 내장으로부터 분리된 유산균 중 프로바이오틱 균주로서 적합하고 히스타민 분해능이 있는 균주를 선발하여 히스타민 생성균에 대한 제어 효과를 확인하였다.
  • 본 연구에서는 생선 내장으로부터 분리된 유산균의 프로바이오틱 특성과 아민 산화효소(diamine oxidase, DAO) 및 박테리오신 생산을 통한 히스타민 분해능을 조사하였다. 조기, 가자미, 명태 및 우럭 내장으로부터 분리된 총 97종의 유산균 중에서 CIL08, CIL16, FIL20, FIL31, PIL45, PIL49, PIL52 및 RIL60 균주는 인공 소화액에 대한 저항성이 강하고, HT-29 상피세포에 대해서도 높은 부착력을 보였으며, 항생제(amoxicillin, ampicillin, erythromycin, penicillin G, streptomycin, tetracycline 및 vancomycin)에 대한 내성도 강한 것으로 나타났다.
  • 생선은 단백질 함량이 높아서 부패 발생 가능성이 높고 특히 히스티딘은 표피나 내장에 분포하는 아미노산 탈탄산 효소생산균에 의해 과량의 히스타민으로 분해되어 이를 섭취한 경우 알레르기 식중독을 유발하게 되므로 본 연구에서는 프로바이오틱 유산균이 생산한 항균물질과 히스타민 분해능에 의한 유해 아민 축적량 감소 효과를 살펴보았다. 프로바이오틱 유산균은 강산이나 담즙산 등의 소화액에 대한 저항성으로 인체 소화기관을 통과하는 동안 생존하여 장에 도달한 후 장 점막상피세포에 부착하고 항생제에 대한 내성으로 인해 장관 내에서 증식하는 동안 항균물질을 생산하여 장내에 유입된 유해균의 증식을 억제시킨다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
바이오제닉 아민은 무엇인가? 바이오제닉 아민(biogenic amine)은 알데히드나 케톤의 아미노화와 아미노기 전이화 및 아미노산의 탈탄산반응에 의해 주로 형성되는 염기성 질소 화합물이다. 이는 저분자의 유기 염기로서 화학 구조에 따라 지방족 화합물(putrescine, cadaverine, spermine, spermidine), 방향족 화합물(tyramine, phenylethylamine) 및 헤테로 고리 화합물(histamine, tryptamine)등으로 분류된다.
식품에 존재하는 바이오제닉 아민이 인체에 미치는 영향은 무엇인가? 바이오제닉 아민은 어육이나 식육 가공품, 유제품, 와인, 맥주, 과일 뿐만 아니라 땅콩이나 초콜릿 등 다양한 식품에서 검출되는데 이는 식품 내에 함유된 Bacillus, Citrobacter, Clostridium, Klebsiella, Escherichia, Proteus, Pseudomonas, Salmonella, Shigella, Photobacterium, Lactobacillus, Pediococcus 및 Streptococcus 등의 미생물이나 동식물의 대사과정에 의해 주로 합성된다(Santos, 1996). 적당한 양의 히스타민, 트립타민, 베타-페닐에틸아민 및 티라민 등은 향정신성 약물이나 혈관 수축 효과 등으로 인체에 중요한 생리학적 효과를 나타내는 활성 아민으로 작용하지만, 식품 내에 함유된 과량의 일부 아민은 고혈압, 두통, 설사, 발진, 염증 등을 비롯하여 히스타민 중독이나 티라민 독성과 같은 식이성 질환의 원인이 되기도 한다. 게다가 유해 아민은 암을 유발하는 전구체로서 알려져 있다(Shalaby, 1996).
바이오제닉 아민은 식품내에서 주로 어떻게 합성되는가? 이는 저분자의 유기 염기로서 화학 구조에 따라 지방족 화합물(putrescine, cadaverine, spermine, spermidine), 방향족 화합물(tyramine, phenylethylamine) 및 헤테로 고리 화합물(histamine, tryptamine)등으로 분류된다. 바이오제닉 아민은 어육이나 식육 가공품, 유제품, 와인, 맥주, 과일 뿐만 아니라 땅콩이나 초콜릿 등 다양한 식품에서 검출되는데 이는 식품 내에 함유된 Bacillus, Citrobacter, Clostridium, Klebsiella, Escherichia, Proteus, Pseudomonas, Salmonella, Shigella, Photobacterium, Lactobacillus, Pediococcus 및 Streptococcus 등의 미생물이나 동식물의 대사과정에 의해 주로 합성된다(Santos, 1996). 적당한 양의 히스타민, 트립타민, 베타-페닐에틸아민 및 티라민 등은 향정신성 약물이나 혈관 수축 효과 등으로 인체에 중요한 생리학적 효과를 나타내는 활성 아민으로 작용하지만, 식품 내에 함유된 과량의 일부 아민은 고혈압, 두통, 설사, 발진, 염증 등을 비롯하여 히스타민 중독이나 티라민 독성과 같은 식이성 질환의 원인이 되기도 한다.
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