초록 ▼

요구르트의 생산에 사용하는 유산균에는 Streptococcusthernophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp. 등이있다. 유산균외 생리적 성질은 요구르트의 품질에 중요한 영향을 미친다. 우수한 유산균종균을 개발하기 위하여 유산균의 개체확인은 생리적 성질과 분리 근원에 따라 분류가 가능하지만 생리적 성질은 유산균의 유전적 형질의 차이에 의하기도 하지만 성장조건의 영향을받는다. 반면에 유전자 지문분석은 개체와

요구르트의 생산에 사용하는 유산균에는 Streptococcusthernophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp. 등이있다. 유산균외 생리적 성질은 요구르트의 품질에 중요한 영향을 미친다. 우수한 유산균종균을 개발하기 위하여 유산균의 개체확인은 생리적 성질과 분리 근원에 따라 분류가 가능하지만 생리적 성질은 유산균의 유전적 형질의 차이에 의하기도 하지만 성장조건의 영향을받는다. 반면에 유전자 지문분석은 개체와 종간의 DNA의 구조의 차이를 이용하여 환경적 요인의 영향을 받지않고 균주의 개체확인과 연관도를 추정할 수 있다. 요구르트의 제조에 상업적으로 사용되는 균주의 종류가 한정되어 감에 따라 동일한 균주가 여러 제품에동시에 사용되어 다른 종균이나 제품에서 분리된 균주가 동일할 확율이 높아가고 있다.따라서 유산균의 균주체계외 확립과 선발 및 개략을 위하여 개체간의 DNA구조의 차이를이용한 분류방법을 개발할 필요가 있다.유산균을 분류할 수는 유전적 방법으로서 DNA 제한효소 분석, M13 phage DNA의hypervariable minisatellite sequence를 이용한 RFLP, 및 arbitrarilyprimed-potymerasechain reaction(AP-PCR) 등이 있다. 본 연구의 목적은 이러한 방법들을 이용한 유산균의 분류방법을 개발하기 위하여 국산 및 일본산 요구르트에서 분리한 유산균과 실험실 보관 균주의 개체확인 및 연관도를 조사하였다. AP-PCR을 이용하여 유산균의DNA의 다형현상을 조사한 결과 L. bulgaricus의 공통 DNA 절편이 S. thermophilus 보다더 많이 검출되어 연관도가 높았다. 한편 L. acidophilus 균주간에는 공통 DNA 절편이 없었다. 국산 요구르트에 사용되는 L. acidophilus 균주와 동일한 DNA 절편형태를 가지고 있는 실험실 균주가 발견되었다. DNA 제한효소 분석에 있어서 S. thermophilus DNA는HaeIII로 절단하였으며 L. bulgaricus DNA는 EcoRI으로 절단하였다. 다수의 크기가 큰DNA 절편이 전기영동에 의해 분리되어 균주간에 DNA 절편의 분포가 다양하여 근접한 균주간의 차이를 분별할 수 있으나 크기가 작은 DNA 절편은 분리가 안되어 연관도를 결정하는 방법으로서 적절치 않았다. M13 probe를 digoxigenin으로 labeling하기 위하여 PCR 증폭하였다. 증폭된 M13 probe를 S. thermophilus와 L. bulgaricus DNA의 RFLP분석을 위해 사용하였다. S. thrmophilus는 공통 DNA 절편이 없었으나 L. bulgaricus는 많이 검출되었다. S. thermophilus의 개체확인과 분류를 위하여 HaeIII로 절단한 DNA 분포 분석과AP-PCR이 민감도가 좋았으나 HaeIII로 절단한 DNA 분포 분석의 제현도가 우수하였다.이와같은 결과는 유산균 균주의 개체확인 및 연관도를 결정할 수 있는 방법으로서AP-PCR DNA제한효소 분석, 및 M13 probe에 의한 RFLP 방법을 개발하였으며 요구르트유산균의 개체확인과 연관도를 조사할 수 있음을 볼 수 있었다. 각 방법의 인감도, 재현성,및 용이성에 따라 방법을 선택하여 유산균의 선발과 보존에 응용할 수 있을 것이다.

Abstract ▼

The lactic acid bacteria used to manufacture yoghurt areStreptococcus thermophilus,Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus,Bifidobacterium spp, etc. The physiological characteristics affect the quality of yoghurt.The identification of lactic acid bacteria should be do

The lactic acid bacteria used to manufacture yoghurt areStreptococcus thermophilus,Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus acidophilus,Bifidobacterium spp, etc. The physiological characteristics affect the quality of yoghurt.The identification of lactic acid bacteria should be done in order to select lactic acidbacterial strains with goodphysiological charateristics. However, the physiologicalcharacteristics which can beaffected by environmental condition as well as geneticaltraits are not good indicatorsfor identication of strains. The number of lactic acidbacterial strains with desirablequality can be limited and the same bacteria can beincreasingly used in the manufacture of different products. In view of the situationmentioned above DNA fingerprinting technique should be developed for the selection,improvement, and preseration of lactic acid bacteria.The DNA fingerprinting techniques to identify the strain consist of DNA restrictionendonuclease analysis, restriction fragment length polymorphism(RFLP) with M13minisatellite probe, and arbitraily primed-polymerase chain reaction(AP-PCR). Theobjective of this study is to develop the DNA fingerprinting techniques of lactic acidbacteria and to investigate relation among the strains isolated from yoghurt made inKorea and Japan and the strains from a laboratory collection. The aralysis of L.bulgaricus DNA with AP-PCR showed more common DNA fragments than S.thermophilus DNA. However, there was no common DNA fragment in the analysis of L.acidophilus DNA with AP-PCR. The L. acidophilus strain isolated from yoghurt madein Korea and a couple of laboratory strains showed a same DNA fragmentpatternindicating that these bacteria are a same strain. For the DNA restrictionendonucleaseanalysis the DNA preparations from S. thermophilus and L. bulgaricus weretreated withHaeIII and EcoRI, respectively. The resulting DNA fragments with longersize were separated clearly so that the bacterial strains could be distinguished front eachother. Because the DNA fragments with shorter size were not separated the degree ofrelationship could not be determined in the DNA restriction endonuclease analysis.M13 minisatellite probe were labelled with digoxigenin by polymerase chain reaction.The restrictinon fragment length polymorphisms of S. thermophilus DNA and L.bulgaricus DNA with M13 probe indicated that the strains of L. bulgaricus have moreclose relationship than those of S, thermophilus.This study developed DNA fingerprinting techniques, e.g. AP-PCR, DNAendonuclease analysis, and RFLP with M13 probe to identify the strain of lactic acidbacteria and to determine the relationship among bacterial strains. These techniquescan be aplied for selection, improvement, and preservation of lactic acid bacteria.

목차 Contents

• 연구계획서 요약(국문)...3
• 연구결과 요약문(국문)...4
• 연구결과 요약문(영문)...5
• I. 서 론...7
• II. 재료 및 방법...8
• III. 결과 및 고찰...13
• IV. 결 론...24
• V. 인 용 문 헌...25
• 기 타...27
• 1. 연구수행관련 논문발표 목록서...27
• 2. 자체평가서...28