[논문]된장에서 프로바이오틱 활성을 가진 유산균의 분리 및 특성 분석

오예은; 옥찬수; 도형기

doi:10.5352/jls.2024.34.12.853

[국내논문] 된장에서 프로바이오틱 활성을 가진 유산균의 분리 및 특성 분석
Isolation and Identification of Lactic Acid Bacteria with Probiotic Activities from Doenjang 원문보기

생명과학회지 = Journal of life science, v.34 no.12, 2024년, pp.853 - 859

오예은 (한동대학교 생명과학과) , 옥찬수 (한동대학교 생명과학과) , 도형기 (한동대학교 생명과학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 가정에서 전통적으로 생산된 된장에서 분리한 두 가지 균주 Weissella cibaria D1 (D1)과 Weissella confusa D2 (D2)를 16S rDNA 염기서열 분석을 통해 동정했다. 분리한 유산균의 효능을 확인하기 위해 exopolysaccharide (EPS) 생성, 산 및 담즙 내성, 항균 활성, 항산화 효과, 효소 생성 등 5가지 기능성 시험을 시행했다. 모든 균주는 gelatinase 효소 및 용혈 시험 결과 안전한 균으로 확인되었다. D1과 D2는 바이오필름을 만들 수 있는 특정 물질인 EPS의 분비, 산과 담즙에 대한 내성을 가지고 있었다. 또한 Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans에 대한 항균 활성, 항산화 활성, protease 및 amylase 생산이 우수하였다. 따라서 D1과 D2는 프로바이오틱스 시장과 발효 식품 산업에서 활용할 수 있음을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, we isolated beneficial lactic acid bacteria from doenjang, traditionally produced at home. Two strains, Weissella cibaria D1(D1) and Weissella confusa D2(D2), were isolated and identified by 16S rDNA sequencing. To determine the probiotic effect of the isolates, five functional tests were performed: exopolysaccharide production, acid/bile tolerance, antibacterial activity, antioxidant effect, and enzyme production. The isolated strains were confirmed to be safe bacteria according to the gelatinase enzyme and hemolysis test results. D1 and D2 are active in the secretion of a particular substance, extracellular polysaccharide, which can make biofilms. In addition, D1 and D2 have high antimicrobial activity against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Streptococcus mutans. D1 and D2 have high antioxidant activity and good production of proteases and amylase. These results suggest that D1 and D2 have a high potential availability in the probiotics market and fermented food industry.

Keyword

표/그림 (8)

표 Table 1. Bacterial Characterization of Wisella cibaria D1 and Wisella confusa D2
표 Table 2. Results of gelatinase assay and hemolysis test for W. cibaria D1 and W. confusa D2
그림 Fig. 1. Phylogenetic tree constructed based on the 16S rRNA gene sequences of Wisella cibaria D1 and Wisella confusa D2. Maximum-likelihood (ML) phylogenetic tree constructed with MEGA7. The number of nodes indicates the percentage of bootstrapping based on 1,000 resampling repeats. Position of isolated (A) Wisella cibaria D1 strain and (B) Wisella confusa D2 strain.
표 Table 3. Survival rates depending on acid and bile acid treat-ments
그림 Fig. 2. EPS production of (A) Wisella cibaria D1 and (B) Wisella confusa D2 when grown on 10% sucrose + MRS agar to identify slimy phenotype. EPS production of (C) Wisella cibaria D1 and (D) Wisella confusa D2 when grown on 10% sucrose + MRS broth to identify ropy phenotype.
그림 Fig. 3. The DPPH radical scavenging activity was 51.52% for Wisella cibaria D1 and 53.13% for Wisella confusa D2. 0.2 mM ascorbic acid used as a positive control, had an activity of 82.6%.
표 Table 4. Antimicrobial activity for Escherichia coli, Staphylo-coccus aureus, and Streptococcus mutans
그림 Fig. 4. Disk diffusion confirmed the presence of amylase activity with a clear zone of (A) ISP 4 agar and (B) skim milk (1.5%) + agar (1.5%).

AI 본문요약
AI-Helper

데이터처리

각 항목에 따른 실험 결과는 평균값과 표준오차는 3회 이상 반복 실험을 수행하여 얻어진 결과로, GraphPad Prism 프로그램 버전 8.0.2를 사용하여 통계 분석을 수행했다.

이론/모형

효소 활성(amylase, protease)을 확인하기 위해 각각의 배지를 만들고 디스크 확산법을 통해 검사를 실시하였다. Protease 측정용 배지로써 skim milk (LPS solution) 1.

참고문헌 (26)

Aguirre, M. and Collins, M. D. 1993. Lactic acid bacteria and human clinical infection. J. Appl. Bacteriol. 75, 95-107.

상세보기
Allameh, S. K., Noaman, V. and Nahavandi, R. 2017. Effects of probiotic bacteria on fish performance. Adv. Tech. Clin. Microbiol. 1, 11.
Angmo, K., Kumari, A. and Bhalla, T. C. 2016. Probiotic characterization of lactic acid bacteria isolated from fermented foods and beverage of Ladakh. Lebensm. Wiss. Technol. 66, 428-435.

상세보기
Bermudez-Brito, M., Plaza-Diaz, J., Munoz-Quezada, S., Gomez-Llorente, C. and Gil, A. 2012. Probiotic mechanisms of action. Ann. Nutr. Metab. 61, 160-174.

상세보기
Chalas, R., Janczarek, M., Bachanek, T., Mazur, E., Cieszko-Buk, M. and Szymanska, J. 2016. Characteristics of oral probiotics－A review. Curr. Issues. Pharm. Med. Sci. 29, 8-10.

상세보기
Jung, S. E. and Kim, S. H. 2015. Probiotic properties of lactic acid bacteria isolated from commercial raw makgeolli. Korean J. Food Sci. Technol. 47, 44-50.

원문보기 상세보기
Kang, H. J., Baick, S. C. and Yu, J. H. 2005. Studies on the properties of the stirred yogurt manufactured by exopolysaccharide producing lactic acid bacteria. Food Sci. Anim. Resour. 25, 84-91.
Kim, D. J. and Lee, S. Y. 2001. Isolation of the exopolysaccharide producing Enterobacter sp. and physicochemical properties of the polysaccharide produced by this strain. KSBB J. 16, 370-375.
Kim, H. J. and Chang, H. C. 2006. Isolation and characterization of exopolysaccharide producing lactic acid bacteria from Kimchi. Korean J. Microbiol. Biotechnol. 34, 196-203.
Kim, J. W., Doo, H. S., Kwon, T. H., Kim, Y. S. and Shin, D. H. 2011. Quality characteristics of doenjang meju fermented with Aspergillus species and Bacillus subtilis during fermentation. Korean J. Food Preserv. 18, 397-406.

원문보기 상세보기
Kim, Y. and Kim, S. H. 2009. Released exopolysaccharide (r-EPS) produced from probiotic bacteria reduce biofilm formation of enterohemorrhagic Escherichia coli O157:H7. Biochem. Biophys. Res. Commun. 379, 324-329.

상세보기
Klaenhammer, T. R. 1988. Bacteriocins of lactic acid bacteria. Biochimie. 70, 337-349.

상세보기
Lee, G. D., Chang, H. G. and Kim, H. K. 1997. Antioxidative and nitrite-scavenging activities of edible mushrooms. Korean J. Food Sci. Technol. 29, 432-436.
Mardani, T., Khiabani, M. S., Mokarram, R. R. and Hamishehkar, H. 2018. Immobilization of α-amylase on chitosan montmorillonite nanocomposite beads. Int. J. Biol. Macromol. 120, 354-360.

상세보기
Moon, C. Y. and Heo, M. S. 2021. Characteristics of probiotics isolated from Korean traditional foods and antibacterial activity of synbiotics. Microbiol. Biotechnol. Lett. 49, 552-558.
Naidu, K. S. 2011. Characterization and purification of protease enzyme. J. Appl. Pharm. Sci. 1, 107-112.
Oerlemans, M. M., Akkerman, R., Ferrari, M., Walvoort, M. T. and de Vos, P. 2021. Benefits of bacteria-derived exopolysaccharides on gastrointestinal microbiota, immunity and health. J. Funct. Foods. 76, 104289.

상세보기
Otero, M. C., Ocana, V. S. and Nader-Macias, M. E. 2004. Bacterial surface characteristics applied to selection of probiotic microorganisms. Methods Mol. Biol. 268, 435-440.

상세보기
Park, S. Y., Hwang, U. S., You, C. B., Lee, E. S. and Park, H. 2021. Quality characteristics of red ginseng yogurt produced with probiotic lactic acid bacteria isolated from Kimchi. Curr. Top. Lact. Acid Bact. Probiotics. 7, 67-76.

상세보기
Seon, Y.K., Park, J. S. and Yang, E. J. 2021. Isolation of microorganism with high protease activity from Doen-jang and production of Doenjang with isolated strain. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 50, 79-87.

상세보기
Shin, D. H. 2010. Globalization trends and prospect of Korean traditional fermented foods. Food Sci. Ind. 43, 69-82.
Sutherland, I. W. 1998. Novel and established applications of microbial polysaccharides. Trends Biotechnol. 16, 41-46.

상세보기
Suzer, C., Coban, D., Kamaci, H. O., Saka, ？., Firat, K., Otgucuo？lu, O. and Kucuksari, H. 2008. Lactobacillus spp. bacteria as probiotics in gilthead sea bream (Sparus aurata, L.) larvae: Effects on growth performance and digestive enzyme activities. Aquac. 280, 140-145.

상세보기
Tokatlı, M., Gulgor, G., Ba？der Elmacı, S., ？？leyen, N. and Ozcelik, F. 2015. In vitro properties of potential probiotic indigenous lactic acid bacteria originating from traditional pickles. Biomed. Res. Int. 2015, 315819.

상세보기
Veron, H. E., Di Risio, H. D., Isla, M. I. and Torres, S. 2017. Isolation and selection of potential probiotic lactic acid bacteria from Opuntia ficus-indica fruits that grow in Northwest Argentina. LWT. 84, 231-240.

상세보기
Wang, X., Shao, C., Liu, L., Guo, X., Xu, Y. and Lu, X. 2017. Optimization, partial characterization and antioxidant activity of an exopolysaccharide from Lactobacillus plantarum KX041. Int. J. Biol. Macromol. 103, 1173-1184.

상세보기

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증