한국전통식품 김치로부터 분리한 유산균주의 항산화 활성 = Antioxidant Activity of Lactic Acid Bacteria Isolated from Korean Traditional Food Kimchi

국문 초록 (Abstract)

본 연구의 목적은 한국 전통 음식 김치에서 분리한 유산균의 특성을 연구하기 위해 형태학적, 생화학적 특성을 조사하였다. 한국의 전통 발효 식품에서 젖산균을 확인하기 위해 분리된 균주의 그람염색을 수행한 후 Macrogen에서 16S rRNA 분석 결과, DKGF9(Lactobacillus plantarum), DKGF1(Lactobacillus paracasei ), DKGF8(Lactobacillus casei ), DK207(Lactobacillus casei ), DK211(Lactobacillus casei )이 확인되었다. 우리는 한국의 전통 발효 식품인 김치에서 분리된 5가지 LAB의 기본 생물학적 활성에 대한 실험을 수행했다. 37℃, 55℃, 65℃, 75℃에서 각각 5분, 15분 5균주의 내열성 확인 결과, 상업 균주인 Lactobacillus acidophilus LA-5의 내열성과 유사하거나 더 높음을 보여주었다. 장내부착능에서는 선발균주 모두 상용균주와 비교했을 때 10⁷ CFU/mL 이상으로 우수한 결합능을 보여주었고, KCTC(한국생명공학연구원 생물자원센터)에서 분양받은 Escherichia coli KCTC1682, Salmonella enterica KCTC2054, Bacillus cereus KCTC3624 3종을 활용한 항균활성 결과, 모든 균주는 상업용 균주인 L. acidophilus LA-5와 비교하여 유사하거나 더 높은 항균 활성을 나타냈다. 단백질분해능력 실험에서, 5개의 균주는 clear-zone의 직경이 24시간에서 72시간으로 갈수록 점차 증가하고, L. paracasei DKGF1이 가장 큰 직경을 갖고 있어 단백질분해능력이 가장 우수한 것으로 나타났다. 5개의 균주로부터 선택된 3개의 균주는 ABTS, DPPH, FRAP, Hydroxyl radical scanenging 활성을 포함하여 다양한 항산화활성 효과를 나타냈다. 결과적으로, 5가지 균주 중에서 우수한 기능성을 갖는 L. paracasei DKGF1이 잠재적인 프로바이오틱스 활성을 나타내며, 건강 관련 제품의 개발에 유용한 균주라고 판단된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to investigate the probiotic properties of lactic acid bacteria (LAB) isolated from a Korean traditional food kimchi. Gram staining was performed by Macrogen (Macrogen, Inc.) for identification of the LAB. Five strains of LAB were identified, including DKGF9 (Lactobacillus plantarum), DKGF1 (L. paracasei ), DKGF8 (L. casei ), DK207 (L. casei ), and DK211 (L. casei ). The biological activities of the isolated strains were assessed. The results showed that heat resistance of the strains was similar to or higher than the commercial strain L. acidophilus LA-5. Indirect testing of the ability of the strains to attach to the mucin layer revealed that DKGF9, DKGF1, and DKGF8 have high binding affinities for the mucous layer. All strains showed antimicrobial activity similar to or higher than the commercial strain LA-5. In proteolysis experiments, the diameters of proteolysis zones of the five strains increased in the period of 24-72 h, with DKGF1 exhibiting the largest zone diameter. Three strains were selected based on their antioxidant activities. Among the five isolated strains, L. paracasei DKGF1 showed potential probiotic activity, and thus, it may be useful for the development of health-promoting products.