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문제 정의
- fermentum SK152는 병원성 세균에 대한 항균력을 가지고 있을 뿐만 아니라, 다양한 스트레스에 대한 저항성 유전자를 보유하고 있기 때문에[11], 산업적 응용가치가 높다고 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 동결보호제의 첨가가 L. fermentum SK152의 동결건조 과정 및 저장기간 동안에 생존률에 미치는 영향을 조사하고자 하였다.
제안 방법
- L. fermentum SK152의 동결건조에 의한 생균수 감소에 동결보호제가 미치는 영향을 조사하기 위해 단당류(glucose), 이당류(trehalose), 다당류(dextrin hydrate) 및 skim milk powder 10% 용액과 SK152 균체를 각각 현탁한 후에 동결건조하였다. 동결건조한 후의 생존률을 비교한 결과, 각각 5.
- L. fermentum SK152의 동결건조에 의한 생균수 감소에 동결보호제가 미치는 영향을 조사하기 위해, 균체를 dextrin, skim milk powder, glucose, trehalose 10% 용액에 각각 현탁한 후에 동결건조하였다. 동결건조 후의 생존율은 각각 5.
- 동결건조한 L. fermentum SK152를 냉장(4℃) 및 상온(20℃)에 7–8주간 저장하면서 동결보호제의 종류에 따른 생존률을 조사하였다.
- 05 torr 조건에서 48시간 동안 건조하였다. 동결건조한 후에 시료를 골고루 분쇄하여 분말화하였으며, 저온(4℃) 및 상온(20℃)에 보관하면서 저장기간에 따른 생존률(%)을 측정하였다.
- 시료를 0.85%(w/v) 생리식염수에 현탁한 후에, 십진희석법을 사용하여 희석한 시료를 MRS 고체배지에 도말하였으며, 37℃에서 24–48시간 배양한 후에 형성된 colony 수를 측정하여 CFU(colony forming unit)로 표시하였다.
- 원심분리하여 회수한 SK152 균체를 skimmed milk powder, sucrose, trehalose, dextrin hydrate 10%(w/v) 용액에 각각 첨가하고 골고루 현탁하였다. —60℃에서 24시간 동안 동결한 후에 동결건조기(EYELA Co.
- : PRJNA318540)를 37℃에서 3회 계대배양한 후에 본 실험에 사용하였다. 이후 활성이 유지된 균주를 MRS 액체배지에 0.1%(v/v) 접종하고 24시간 동안 배양하였으며, 5,000 g, 4℃에서 10분 동안 원심분리하여 균체를 회수하였다. 회수된 균체를 0.
대상 데이터
- Skim milk powder(BD, USA), glucose(Duksan, Korea), trehalose(대정화금, Korea), dextrin hydrate(대정화금, Korea) 등을 동결보호제 실험에 사용하였다. 유산균의 배양을 위해 Lactobacilli MRS broth(BD, USA)와 BactoTM Agar(BD, USA)를 사용하였다.
- 김치에서 분리한 Lactobacillus fermentum SK152(NCBI Accession No.: PRJNA318540)를 37℃에서 3회 계대배양한 후에 본 실험에 사용하였다. 이후 활성이 유지된 균주를 MRS 액체배지에 0.
- Skim milk powder(BD, USA), glucose(Duksan, Korea), trehalose(대정화금, Korea), dextrin hydrate(대정화금, Korea) 등을 동결보호제 실험에 사용하였다. 유산균의 배양을 위해 Lactobacilli MRS broth(BD, USA)와 BactoTM Agar(BD, USA)를 사용하였다.
성능/효과
- fermentum SK152를 냉장(4℃) 및 상온(20℃)에 7–8주간 저장하면서 동결보호제의 종류에 따른 생존률을 조사하였다. 4℃ 보관 시, 동결보호제의 종류에 상관없이 저장기간이 길어져도 생존률이 서서히 감소하는 경향을 나타내었다. 저장 8주 후의 생존률은 37%(dextrin)–90%(skim milk powder)에 이르렀으며, skim milk powder 첨가시에 가장 높은 생존률을 나타내었다(Table 2, Fig.
- 이상과 같이 이전의 연구사례에 비추어 볼 때, Latobacillus 속의 저장안정성에는 대체적으로 skim milk powder와 trehalose가 우수한 경향을 나타내었으며, 본 연구결과에서도 유사한 결과를 나타내었다. 그러나, 동결건조 후의 생존률은 균주 특이적인데다가 동결보호제의 종류에 따라 달라지기 때문에[11,18,26], 사용하는 균주에 따라 최적의 동결건조 조건 및 동결보호제를 선택하는 것이 바람직할 것으로 사료되었다.
- fermentum SK152의 동결건조에 의한 생균수 감소에 동결보호제가 미치는 영향을 조사하기 위해, 균체를 dextrin, skim milk powder, glucose, trehalose 10% 용액에 각각 현탁한 후에 동결건조하였다. 동결건조 후의 생존율은 각각 5.6%(dextrin), 2.2%(skim milk powder), 1.7%(glucose), 1.5%(trehalose)로서, dextrin을 첨가한 경우에 생존률이 가장 높게 나타났다. 동결건조한 L.
- 동결건조한 L.fermentum SK152를 냉장(4℃) 및 상온(20℃)에 7–8주간 저장하면서 동결보호제의 종류에 따른 생존률을 조사한 결과, 4℃ 보관 시에는 동결보호제의 종류에 상관없이 저장기간이 길어져도 생존률이 서서히 감소하는 경향을 나타내었다.
- fermentum SK152의 동결건조에 의한 생균수 감소에 동결보호제가 미치는 영향을 조사하기 위해 단당류(glucose), 이당류(trehalose), 다당류(dextrin hydrate) 및 skim milk powder 10% 용액과 SK152 균체를 각각 현탁한 후에 동결건조하였다. 동결건조한 후의 생존률을 비교한 결과, 각각 5.6%(dextrin), 2.2%(skim milk powder), 1.7%(glucose), 1.5%(trehalose) 로서, dextrin을 첨가한 경우의 생존률이 가장 높게 나타났다(Table 1, Fig. 1). Kang 등[10]에 의하면, L.
- 이 외에도, skim milk powder와 sucrose가 유산균의 세포막을 안정화시킴으로써 세포손상을 방지할 수 있다고 보고된 바 있으며[15], trehalose가 유산균의 동결건조에 효과적인 보호제로 보고된 바 있다[16,17]. 이상과 같이 기존의 연구사례에 비추어볼 때, 같은 Lactobacillus 속이나 종에 속하더라도 strain에 따라 저장안정성에 미치는 동결보호제의 효과가 서로 다를 수 있을 것으로 추정되었다.
- 이상과 같이 이전의 연구사례에 비추어 볼 때, Latobacillus 속의 저장안정성에는 대체적으로 skim milk powder와 trehalose가 우수한 경향을 나타내었으며, 본 연구결과에서도 유사한 결과를 나타내었다. 그러나, 동결건조 후의 생존률은 균주 특이적인데다가 동결보호제의 종류에 따라 달라지기 때문에[11,18,26], 사용하는 균주에 따라 최적의 동결건조 조건 및 동결보호제를 선택하는 것이 바람직할 것으로 사료되었다.
- 저장 7주 후의 생존률은 4%(dextrin)–12%(skim milk powder)에 이르렀으며, 이중 가장 높은 생존률을 나타낸 동결보호제는 skim milk powder이었다(Table 3, Fig. 2).
- 저장 7주 후의 생존률은 4%(dextrin)–12%(skim milk powder)에 이르렀으며, 이중 가장 높은 생존률을 나타낸 동결보호제는 skim milk powder이었다.
- 저장 8주 후의 생존률은 37%(dextrin)–90%(skim milk powder)에 이르렀으며, skim milk powder 첨가시에 가장 높은 생존률을 나타내었다(Table 2, Fig. 2).
- 저장 8주 후의 생존률은 37%(dextrin)–90%(skim milk powder)에 이르렀으며, skim milk powder 첨가시에 가장 높은 생존률을 나타내었다.
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