유산균(LAB) 배양액의 품질관리 평가는 발효 절차를 위한 LAB 균주의 생존력과 기능성을 향상시키는 효과적인 방법으로 확인되었습니다. 이 주장을 뒷받침하기 위해 우리는 발효 및 바이오 프로세싱 절차를 위해 LAB 배양이 어떻게 활성화되고 배양되는지 설명하는 프로토콜을 개발했습니다.
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이 논문에서
요약
초록
유산균(LAB)은 요구르트 및 치즈와 같은 발효 유제품 제조에 크게 사용되는 필수 유제품 스타터 배양입니다. LAB는 주로 발효의 주요 최종 생성물인 젖산을 생산하며, 발효식품의 관능적 특성을 부여하는 중요한 대사산물을 합성합니다. LAB는 적절한 영양 요구 사항이 충족되면 많은 환경에서 번성하는 까다로운 박테리아입니다. 식품 및 유제품 산업의 발효 응용 분야를 위한 우수한 LAB 유제품 스타터 배양에 대한 수요로 인해 모든 바이오프로세싱 작업에 실행 가능하고 활동적인 배양을 제공해야 할 필요성이 대두되었습니다. 따라서 실험실 및 유제품 가공 환경에서 LAB 배양의 실행 가능성과 향상된 기능을 보장하기 위한 표준 프로토콜의 개발은 매우 중요합니다. 약하고 스트레스를 받고 손상된 LAB 배양 세포의 소생과 관련된 문제를 해결하기 위해 LAB 균주의 회복, 세포 재생 향상 및 대사 기능 개선을 위한 두드러진 단계를 생생하게 설명하는 프로토콜이 가장 중요합니다. LAB 스타터 배양의 배양 순도, 기능 및 생존력 유지도 마찬가지로 중요합니다. 따라서 고유한 프로토콜 지침을 준수하면 발효 및 생명공학 공정에 전념하는 많은 LAB 균주의 발효 성능이 향상될 것입니다. 그 결과, 노스캐롤라이나 농업 기술 주립 대학의 식품 미생물학 및 생명공학 연구소는 선택된 LAB 균주의 활성화 및 품질 관리를 위한 표준 프로토콜을 개발하여 발효 연구에 사용되는 고기능 및 실행 가능한 LAB 배양 균주를 탄생시켰습니다. 유제품 및 식품 산업에서 사용하기 위해 이와 같은 프로토콜을 조정하고 권장하면 많은 응용 분야에서 LAB 실행 가능성과 기능을 보장하는 데 도움이 될 것입니다.
서론
유산균(LAB)은 산업적 잠재력을 가진 독특하고 다양한 박테리아의 그룹입니다. 락토바실러스 델브루키에 속하는 균주 불가리쿠스와 스트렙토코커스 써모필러스는 주로 요구르트1과 같은 발효 유제품의 유제품 스타터 배양으로 사용됩니다. 선택된 LAB 균주는 복용량이적절하게 투여될 때 인간에게 건강상의 이점을 제공하기 때문에 프로바이오틱스로 분류됩니다2. 유산균은 또한 그람 양성, 포자 형성이 아닌, 호흡이 없지만 일반적으로 주요 발효 생성물로서 젖산의 생산을 특징으로 하는 공기내성 미생물입니다. LAB는 또한 광범위한 식품 매개 병원체4를 억제할 수 있는 유기산, 박테리오신 및 기타 항균 화합물3과 같은 필수 대사산물을 합성합니다. 탄수화물 이화 작용의 주요 최종 생성물이자 LAB 발효의 부산물인 젖산은 항균 특성을 가지고 있으며 식품 생물 보존 응용 분야에 잠재적으로 유용한 유기 대사 산물입니다 3,5,6. 또한 LA....
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프로토콜
1. 일반 재료 및 방법
- 락토바실러스 델브루에키 아종의 출처 불가리쿠스
- 신뢰할 수있는 출처에서 L. 불가리쿠스 균주를 얻으십시오.
참고: 이 연구에서는 총 5개의 L. 불가리쿠스 균주가 품질 관리 연구에 사용되었습니다(표 1). 발효유 제품의 산업 생산을위한 동결 건조 L. bulgaricus 의 두 가지 균주는 불가리아 플 로브 디프에있는 식품 기술 대학의 생명 공학과 인 Albert Krastanov 박사에 의해 제공되었습니다. 미국 시장에서 이용 가능한 상업용 요구르트 제품에서 분리 된 2 개의 균주는 노스 캐롤라이나 A & T 주립 대학의 식품 미생물학 및 생명 공학 실험실의 -80 ° C 재고에서 얻었으며 동결 건조 된 균주는 공급 업체 C에 의해 공급되었습니다. 모든 LAB 균주는 추가 사용이 될 때까지 -80°C에서 유지하였다. 또 다른 박테리아 균주 (Limosilactobacillus reuteri)는 노스 캐롤라이나 A & T 주립 대학의 식품 미생물학 및 생명 공학 실험실의 -80 ° C 재고로부터 얻어졌으며 또한 평가되었다.
- 신뢰할 수있는 출처에서 L. 불가리쿠스 균주를 얻으십시오.
- 표준 L. M....
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결과
품질 관리 프로토콜로 배양된 평가된 LAB 균주의 세포 성장은 이 표준 프로토콜 없이 배양된 균주와 유의하게 달랐습니다(P < 0.05). L. bulgaricus와 L. reuteri 모두에 대한 QC 프로토콜은 다중 계류 배양 접근법 (한천 플레이트에 줄무늬를 짓기 전에 3 번 계대 배양)을 사용하는 반면, 제어 절차는 다른 모든 조건이 일정하게 유지되는 상태에서 한 번만 계대 배양을 수행했습니다. 콜로니 성장은 또한 이 표준 QC 프로토콜을 사용하여 재배된 성장 배지 플레이트에서 더 높고 잘 정의되었습니다. 이것은 발효액에서 세포 분열을 통해 향상된 LAB 성장을 보장하는 프로토콜의 효과를 확인했으며, 따라서 LAB 균주에서 향상된 세포 대사를 돕습니다. 개발된 품질 관리 프로토콜의 유무에 관계없이 배양된 두 균주의 성장은 그림 2에 나와 있습니다. 균주를 한천 플레이트 상에 줄무늬를 표시한 후 강렬한 성장(OD610 nm<.......
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토론
품질 관리 프로토콜로 평가 된 모든 균주의 결과와 프로토콜을 사용하지 않은 결과는 동일했기 때문에 균주 (S9 및 LB6)에만 연결된 결과가 제시되었습니다. 활성화된 LAB 균주는 높은 강도의 세포 바이오매스를 특징으로 하는 우수한 세포 성장을 가졌고, 따라서, 시험관(11)에서 MRS 발효액의 혼탁한 외관을 야기하였다. 배양 활성화 후 관찰된 세포 성장은 42°C의 혐기성 발효 온도에서 12시간 및 16시간 사이에 분명했습니다. 또한, 이 프로토콜에 기초하여 활성화된 LAB 균주는 연속적으로 그들의 콜로니 형태가 다중 계대배양 절차(12 )의 결과로서 변형된 것을 확인하였고, 스트리킹 라인을 따라 가시적인 콜로니를 갖는 것으로 확인되었다. 대조 실험은 이 표준 프로토콜을 사용하지 않았으며 한 번만 계대배양되었습니다. 그러나 OD610 nm에서 성장이 여전히 허용 범위 인 0.7-0.9 내에 있었지만 발효액에서 강렬한 탁도.......
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공개 사항
저자는 공개 할 것이 없습니다.
감사의 글
이 출판물은 보조금 번호 NC에 의해 가능해졌습니다. X-267-5-12-170-1 국립 식량 농업 연구소 (NIFA) 및 NIZO 식품 연구 BV, 네덜란드, Jarrow Formulas, 미국, 노스 캐롤라이나 농업 및 기술 주립 대학의 가족 및 소비자 과학부 및 농업 연구소 (Greensboro, NC, USA 27411). 이 작업은 1890 년 역량 강화 프로그램 보조금 번호 (2020-38821-31113 / 프로젝트 등록 번호 021765)에 의해 부분적으로 지원되었습니다. 이 연구는 또한 DCM # 577 / 17.08.2018에 의해 승인 된 국가 연구 프로그램 '강력한 바이오 경제와 삶의 질을위한 건강 식품'에 따라 불가리아 교육 과학부에 의해 부분적으로 지원되었습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 아닐린 블루 | Thermo Scientific | R21526 | 25g |
| 쇠고기 추출물 | Research Products International | 50-197-7509 | 500g |
| 효모 추출물 | Fisher Scientific | BP1422-500 | 500g |
| 염화칼슘 이수화물 | Fisher Scientific | C79-500 | 500g |
| 포도당 무수 | Fisher Scientific | BP350500 | 500 지 |
| D-Fructose | ACROS Organics | AC161355000 | 500 g |
| Difco 한천 분말 | Difco | DF0812-07-1 | 2 kg |
| TPY 한천 | Difco | 211921 | 500 g |
| Eppendorf microcentrifuge tube (Snap-Cap microcentrifuge Safe-Lock) | Fisher Scientific | 05-402-12 | 2 mL |
| Glycerol | Thermo Scientific | PI17904 | 500 mL |
| 적외선 CO2 인큐베이터 | Forma Scientific | ||
| Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus | American Type Culture Collection (ATCC)ATCC | 11842 | |
| Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus | 불가리아 | S9 | |
| Lactobacillus delbrueckii subsp. 불가리쿠 | 스 | 불가리아 LB6 | |
| 락토바실러스 델브루에키 subsp. 불가리쿠스 | 식품 미생물학 및 생명공학 연구실(NCATSU) | DAW | |
| 락토바실러스 델브루에키(Lactobacillus delbrueckii) subsp. 불가리쿠 | 식품 미생물학 및 생명공학 연구실(NCATSU) | E22 | |
| 리모실락토바실러스 루테리 | Biogai, Raleigh / 식품 미생물학 및 생명공학 연구실(NCATSU) | RD2 | |
| L-시스테인 염산염 일수화물 | 시그마-알드리치 | C6852-25G | |
| 맥아당 일수화물 | Fisher Scientific | M75-100 | 100g |
| MRS 육수 | Neogen | 50-201-5691 | 5kg |
| 펩톤 No. 3 | Hach | 50-199-6719 | 500g |
| 인산칼륨이염기성(K2HPO4) | Research Products International | 50-712-761 | 500g |
| 아세트산나트륨 삼수화물 | Fisher Scientific | S220-1 | 1의 kg |
| 염화나트륨 | Fisher Scientific | BP358-1 | 1kg |
| 피루브산 나트륨 | Fisher Scientific | BP356-100 | 100g |
| 테스트 튜브 | Fisher Scientific | FB70125150 | 25 x 150mm |
| 트윈 80 | Fisher Scientific | T164-500 | 500mL |
| 초저온 냉동고 | So-Low | ||
| Uracil | ACROS Organics | AC157301000 | 100g |
| UV 가시광선 분광 광도계 | Thermo Fisher Scientific | Evolution 201 | |
| Vortex Genie 2 | Fisher Scientific | ||
| 효모 추출물 | Fisher Scientific | BP1422-500 | 500g |
| 에탄올 | Fisher Scientific | T08204K7 | 4L |
| 염산(6N(인증), Fisher Chemical) | 피셔 사이언티픽 | SA56-500 | 500 밀리리터 |
참고문헌
- Karakas-Sen, A., Karakas, E. Isolation, identification and technological properties of lactic acid bacteria from raw cow milk. Bioscience Journal. 34 (2), 385-399 (2018).
- Martin, R., Langella, P. Emerging health concepts....
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재인쇄 및 허가
