Growth Characteristics and Physiological Properties in Milk of Lactobacillus casei CU2604 Isolated from Adult Feces

Abstract

As a trial for the development of a new starter culture for yogurt products, more than two hundred lactic acid bacteria strains were isolated from raw milk and healthy human feces. The strains that showed excellent growth and acid production ability in the 10% skim milk media were selected and identified as Lactobacillus casei through the API carbohydrate fermentation pattern and 16S rDNA sequence analysis. L. casei CU2604 was further investigated for its physiological characteristics as a starter culture compared with a commercial strain. The CU2604 strain showed good acid production and growth characteristics in milk, which were comparable to those of the L. casei Shirota strain. Despite the fact that both these strains displayed the same sugar fermenting pattern and PFGE band pattern, and had similar growth characteristic in milk, L. casei CU2604 exhibited different fatty acid composition in the cell wall, showed more tolerance to bile and to pH, and presented better growth inhibition activity against pathogenic bacteria. Based on these results, the L. casei CU2604 strain holds great promise for use as a novel and efficient starter culture in the production of yogurt. Additional studies on the probiotic characteristics of this strain are currently being conducted. Key words:Lactobacillus casei, yogurt starter, probiotics, PFGE, fatty acid composition 서 론 많은 소화관 질환이 장 점막 기능의 변화와 연관이 있 고 probiotic 유산균은 장내 균총의 안정화를 위한 새로운 기능성 식품인 것이 밝혀지면서 (Marteau et al., 1993;Salminen et al., 1996;Sanders, 1995) probiotic 유산균이 함유된 발효유 제품이 주는 건강에 유익한 효과에 대한 관심이 증가하고 있다.Probiotics란 장내미생물 균형을 유지시킴으로써 숙주에 게 이로운 작용을 하는 살아있는 미생물을 의미하며 (Fuller, 1989), 충분한 양을 섭취할 경우 면역-염증반응의 억제 (Cebra, 1999), 항암작용(Fuller and Gibson, 1997), 장내균 총의 안정화, 유당불내증 경감, 콜레스테롤 수치 감소 등 과 같은 수요자에게 유익한 효과를 제공한다고 보고되 었다 (Heenan et al., 2004;Sanders, 1993; Schaafsma, 1996a,b). 효과적인 probiotics는 장관을 통과하며 위산과 담즙산에 견뎌야 하고, 장관 내에 부착력이 있어야 하며 (Mishra and Prasad, 2005), 내열성이 뛰어나고 증식이 빨 라야 한다 (Park et al., 1996).Probiotics로 사용되고 있는 미생물로는 Bifidobacterium, Enterococcus, Lactobacillus가 연구되었는데(Gilliland, 1979) Latobacilli의 섭취는 인체의 병원성균에 대한 저항성을 증 가시키며, 이는 probiotic의 선택적인 증가로 인해 병원성 균에 대한 경쟁력이 증가하는 것과 면역조절효과가 있는 것으로 보고되었다 (Havenaar and Spanhaak, 1994). 또한, lactobacilli의 섭취는 macrophages와 lymphocytes, natural killer cells를 증가시키고 γ-interferon의 생산과 IgA 분비 를 증가시킨다고 보고되었다 (Kaila et al., 1992;Perdigon et al., 1990).