유산균 배양산물이 동물의 소화에 미치는 효과

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Lactic acid bacteria (LAB) are a group of related bacteria that produce lactic acid as a result of carbohydrate fermentation. LAB has been used in a wide range from food industry and characterized by the prevention of digestion-related problems. Although the study on LAB has been investigated in food industry fields, the research on the characteristics of LAB products was incomplete so far. In this study, we demonstrated the in vivo efficacy of LAB product as a functional food using soil nematode Caenorhabditis elegans model organism. These LAB products were fed C. elegans together with their food, E. coli to evaluate whether the products were able to increase the digestion efficiency, body growth, life span and reproduction of worms. LAB products significantly improved the digestion ability of C. elegans by reducing the number of undigested E. coli in intestine and excrement. Moreover, the digestion-promoting effect subsequently resulted in the increase of adult body size, survival ratio in middle-aged adults, and reproduction rate. In particular, the products exerted antioxidant activity, which scavenged DPPH free radicals and reduced production of reactive oxygen species in animals’ bodies. Moreover, LAB products showed a strong antibacterial activity killing other bacterial strains including E. coli.

국문 초록 (Abstract)

유산균은 포도당과 같은 탄수화물을 분해해 에너지를 얻고 유기산을 생성하는 균으로서 식품 전반에서 사용하고 있다. 유산균은 장에서 다양한 활성을 나타내 소화기적인 질병을 억제하는 특징이 있다. 하지만 현재 산업에는 유산균의 균체에 초점이 맞춰져 있는 실정이고, 유산균 생산물질에 대한 연구가 미비해 유산균 배양산물의 특성에 대한 연구를 하게 되었다. 유산균 배양산물의 효과를 확인하기 위해 토양 선충인 Caenorhabditis elegans 동물 모델을 통해 다양한 생리활성을 관찰했다. C. elegans 의 먹이인 대장균과 유산균 배양산물을 섞어 섭취시킨 후 동물모델의 소화 능력, 성장, 수명, 생식력을 관찰하였다. 결과적으로 유산균 배양산물이 C. elegans 의 소화 능력을 증진시키는 효과를 갖는 다는 것을 확인하였고 성장, 수명, 생식력에도 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이러한 영향에 대한 원인을 규명하기 위해서 유산균 배양산물의 특성을 확인하는 연구를 진행하였다. 우선 활성산소종을 억제하는 항산화 역할을 확인하기 위해서 DPPH 자유라디칼 소거능, DCF-H2 형광 염색법을 이용한 C. elegans 체내 활성산소종을 측정하여 항산화 능력을 확인하였다. 또한 유산균 배양산물의 항균작용을 측정하여 항균효과를 갖고 있는 것을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 1.1. 유산균 1
• 1.1.1. 유산균의 유래 1
• 1.1.2. 유산균의 효능 2
• 1.1.3. 유산균 대사물질 5
• 1.2. In vivo 실험 모델로서의 Caenorhabditis elegans 6
• 1.3. 항산화 9
• 1.4. 연구목적 10
• 제 2 장 실험 재료 및 방법 11
• 2.1. Strains 11
• 2.2. 유산균 배양산물 11
• 2.3. C. elegans 배양 12
• 2.4. 소화되지 않은 장내 잔류 먹이 확인 12
• 2.5. 소화되지 않은 배출 된 먹이 확인 13
• 2.6. 성장, 수명, 생식능력에 미치는 영향 14
• 2.7. 항산화 능력 14
• 2.7.1. DPPH assay 15
• 2.7.2. H2DCF-DA staining 15
• 2.8. 유산균 배양산물의 항균 효과 18
• 2.9. Statistical analysis 19
• 제 3 장 결과 및 고찰 20
• 3.1. 유산균 배양산물이 C. elegans 장내 소화되지 않은 OP50 에 미치는 영향 20
• 3.2. 유산균 배양산물이 C. elegans 의 소화 되지 못한 OP50 배출에 미치는 영향 24
• 3.3. 유산균 배양산물이 C. elegans 의 성장에 대한 영향 29
• 3.4. 유산균 배양산물이 C. elegans 의 수명에 대한 영향 31
• 3.5. 유산균 배양산물이 C. elegans 의 생식능력에 미치는 영향 33
• 3.6. 유산균 배양산물의 항산화 능력 33
• 3.6.1. In vitro 항산화 능력 평가 35
• 3.6.2. In vivo 항산화 능력 평가 35
• 3.7. 유산균 배양산물의 항균작용 39
• 제 4 장 결 론 42
• 참고문헌 44
• ABSTRACT 58