[논문]제주 전통 발효식품 쉰다리에서 분리한 세균의 군집 조사 및 어류질병세균과 인체유해세균에 대한 항균활성효과

유영수; 허문수

doi:10.5352/jls.2021.31.1.73

제주 전통 발효식품 쉰다리에서 분리한 세균의 군집 조사 및 어류질병세균과 인체유해세균에 대한 항균활성효과
Phylogenetic Diversity and Antibacterial Activity of Bacteria from Shindari of Jeju Traditional Fermented Food 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.31 no.1, 2021년, pp.73 - 82

유영수 (제주대학교 해양과학대학 수산생명의학과) , 허문수 (제주대학교 해양과학대학 수산생명의학과)

초록
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옛날부터 제주도는 지형적인 특징으로 인하여 보리를 주식으로 사용하였다. 식은 보리밥을 누룩과 함께 단기간 발효시켜 그대로 음용 또는 단맛을 첨가하여 단술 또는 쉰다리라 불리는 제주 발효음료를 만들어 먹었다. 막걸리와 비슷한 원료로 짧은 시간 발효하여 만들어지는 쉰다리는 막걸리의 연구에 비해 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 제주 전통 막걸리인 쉰다리에 군집되어있는 세균을 파악하였다. 또한, 분리 균주로부터 어류와 인체 유해 세균에 대한 항균 활성을 확인하였다. 분리 균주에서 Firmicutes 73%와 Proteobacteria 27%로 Firmicutes문이 우점문으로 나타났다. 또한, Pediococcus속, Bacillus속이 각각 25%로 가장 우세하였고, 다음으로 Cronobacter속 22%, Enterococcus속 16%, Aneurinibacillus속 5%, Klebsiella속 4%, Paenibacillus속이 2% 순으로 나타났다. 항균 활성 결과에서는 어류질병 세균 P. Damselae와 인체 유해세균 S.mutans를 제외한 모든 균에 대해서 생육저해 환을 나타냈다.

Abstract ▼ AI-Helper

Throughout history, barley was the typical crop of the soils of Jeju Island due to its topographical features. People in Jeju eat Shindari or Dansul. Shindari or Dansul is a fermented drink of Jeju, made from the leftovers of cooked barely and nuruk of short fermentation periods. Although Makgeolli and Shindari share a similar fermentation period and materials, research on Shindari or Dansul is still in its early stages. In this study, we examined major bacterial species of Shindari or Dansul. In addition, we confirmed the antibacterial activities of an isolated strain against fish and human-harmful bacteria. Among the isolates, Firmicutes consisted of 73% and the Proteobacteria of 27%, indicating that the Firmicutes phylum was the dominant one. In addition, the Pediococcus genus and the Bacillus genus were the most prevalent consisting of 25%, followed by the Cronobacter genus (25%), the Enterococcus genus (16%), the Aneurinibacillus genus (5%), the Klebsiella genus (4%), and the Paenibacillus genus (2%). We conclude that the Lactobacillus genus predominated in Makgeolli, but the Pediococcus genus predominated in Shindari. In a study of the antibacterial activity, growth inhibition was observed for all bacteria, except for the fish disease bacterium Photobacterium damselae subsp. piscicida and the human-harmful bacterium Streptococcus mutans.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. List of strains used for antibacterial activity of Shindari
표 Table 2. Counts of the viable cells isolated from the Shindari
그림 Fig. 1. Neighbour-joining phylogenetic tree determined from the 16S rDNA sequences of bacteria from the Shindari. GenBank accession numbers given in parentheses. Boostrap values (>50%) based on 1,000 replications are shown.
표 Table. 3. Bacterial diversity associated with Shindari
표 Table 4. Origin and direct antibacterial activity against various fish pathogens of selected strains isolated from Shindari
표 Table 5. Origin and direct antibacterial activity against various human pathogens of selected strains isolated from fermented foods

AI 본문요약
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문제 정의

이에 따라 본 연구에서는 제주 발효 식품인 쉰다리를 이용하여 쉰다리 내의 세균을 파악하고자 하였고, 이들 그룹 중 어류 질병 세균들이나 인체 유해세균들을 억제하는 항균 활성을 지닌 군들을 확인하고자 하였다. 또한, 추후 질병에 대한 예방 및 치료의 활용에 있어서 필요한 기초 자료를 제시하고자 하였다.
이에 따라 본 연구에서는 제주 발효 식품인 쉰다리를 이용하여 쉰다리 내의 세균을 파악하고자 하였고, 이들 그룹 중 어류 질병 세균들이나 인체 유해세균들을 억제하는 항균 활성을 지닌 군들을 확인하고자 하였다. 또한, 추후 질병에 대한 예방 및 치료의 활용에 있어서 필요한 기초 자료를 제시하고자 하였다.

제안 방법

Bacillus 속은 bacteriocin을 포함한 다양한 항균물질들의 생산함으로써 항균 활성이 뛰어나다는 것과 함께 이미 전반적인 분야의 생균제로써 박테리오신의 활용에 관한 연구가 진행되고 있다[1, 12, 22, 25, 41]. 추후 양식장에서의 쉰다리 균주가 생균제로서의 사용 가능성을 알아보기 위하여 Bacillus 종과 함께 항균 활성을 보인 균주를 가지고 2차 항균 실험을 진행하였다.

대상 데이터

본 연구에 사용된 쉰다리 막걸리는 제주도 제주시 민속 오일장에서 구매하여 사용하였다. pH는 pH meter (HM-30V, Toa, Japan)를 사용하여 측정하였고, 산도는 phenolphthalein 지시약을 5배 희석한 시료 20 ml에 2-3방울 떨어뜨리고, 0.

이론/모형

쉰다리 분리 균주의 항균 활성은 2종의 그람양성균 Strepto- coccus iniae, Streptococcus parauberis와 6종의 그람음성균 Vibrio alginolyticus, Vibrio harveyi 및 Edwardsiella tarda 등 어류 질병 세균과 2종의 그람음성균 Escherichia coli, Salmonella en- terica와 3종의 그람양성균 Micrococcus luteus, Streptococcus mutans, Listeria monocytogenes 균에 대한 디스크 확산 법 (paper disc diffusion)을 이용하여 측정하였다.

성능/효과

9%의 상동성으로 전체의 22%를 차지하였다. 따라서, 염기서열 분석 결과 Pediococcus 속, Bacillus 속이 각각 25%로 가장 우세함을 알 수 있었고, 다음으로 Cronobacter 속 25%, Enterococcus 속 16%, Aneurinibacillus 속 5%, Klebsiella 속 4%, Paenibacillus 속이 2% 순으로 구성되어 있는 것으로 나타나 있는 것을 알 수 있었다. 가장 우세했던 Pediococcus 속에서는 Pediococcus acidilactici (GL397069) , Pediococcus pen- tosaceus (JQBF01000022), Pediococcus argentinicus (JQCQ010 00064), Pediococcus stilesii (AJ973157)등 중에서 Pediococcus acidilactici (GL397069) 종이 40%를 차지했다.
본 연구 결과에서 또한 Bacillus velezensis와 Bacillus sia- mensis는 가장 다양하고 큰 항균 활성을 보였다. 따라서 면역증강제, 대체 항생제 및 프로바이오틱스로의 제주 전통 식품인 쉰다리의 이용 가능성에 대한 추가 연구가 이루어져야 할 것이며, 그 이후에 다양한 방면에서의 쉰다리의 활용 가능성을 기대해 볼 수 있을 것으로 사료된다.
쉰다리에서 분리한 균의 16S ribosomal RNA 유전자의 염기서열을 NCBI와 EZbiocloud를 이용하여 분석한 결과 2문 (Phylum) 2강(Class) 3목(Order) 5과(Family) 7속(Genus)으로 총 112 균주로 분석되었다(Table 3). 그리고 염기서열을 분석하여 가장 가까운 속, 종의 계통수를 작성하였다(Fig.

후속연구

본 연구 결과에서 또한 Bacillus velezensis와 Bacillus sia- mensis는 가장 다양하고 큰 항균 활성을 보였다. 따라서 면역증강제, 대체 항생제 및 프로바이오틱스로의 제주 전통 식품인 쉰다리의 이용 가능성에 대한 추가 연구가 이루어져야 할 것이며, 그 이후에 다양한 방면에서의 쉰다리의 활용 가능성을 기대해 볼 수 있을 것으로 사료된다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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