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Leuconostoc citreum GJ7이 생산하는 박테리오신과 그 유도물질의 특성 규명 및 이의 김치발효에서의 응용

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Author(s)
張志允
Issued Date
2005
Abstract
A new bacteriocin producing lactic acid bacteria with broad inhibition spectrum, including lactic acid bacteria, other gram-positive and gram-negative bacteria, was isolated from Kimchi. It was identified as Leuconostoc citreum, and accordingly designated as Leuconostoc citreum GJ7. The bacteriocin GJ7 from Leu. citreum GJ7 was stable in the pH range between 2.5∼9.5. Bacteriocin GJ7 was active at wide temperature range from 4℃ to 121℃. It was inactivated by proteinase K, trypsin, α-chymotrypsin and protease treatments, indicating its proteinous nature. Analysis of the purified bacteriocin GJ7 on Tricin-SDS-PAGE suggested a molecular mass of approximately 3,500 daltons.
Mixed culture of Leuconostoc citreum GJ7 and an indicator strain, Lactobacillus plantarum KFRI 464, Lactobacillus delbruekii KFRI 347 or Leuconostoc mesenteroides KCTC 1628, increased the production of bacteriocin GJ7. This result suggested an inducing factor(IF) of the bacteriocin GJ7 might be present in the indicator strain. The IF was characterized and purified from Lb. plantarum KFRI 464, which showed the maximum enhancement of bacteriocin GJ7 activity. The IF of bacteriocin GJ7 was very stable at pH 2.5∼9.5 range and 4∼70℃. Moreover pre-heat treatment of IF induced more bacteriocin GJ7. Treatment of IF at 100℃ for 30 min or 121℃ for 15 min was more efficient for bacteriocin GJ7 induction than those of at 4∼70℃ for 24 hr. Treatment of the IF with proteinase K, trypsin, α-chymotrypsin destroyed the inducing activity. The IF was purified by using DEAE-sephacel column and HPLC. The purified IF yielded a single band on a Tricin-SDS-PAGE gel, having a molecular mass of about 6,500 daltons. N-terminal 16 amino acid residues were sequenced and the first amino acid residue was identified as methionine. Artifical peptide with the 16 amino acid residues was synthesized in vitro and the inducing activity of synthetic peptide was analyzed. The synthetic peptide with 16 amino acids showed inducing activity but slightly lower than whole complete IF. This result strongly suggested that bacteriocin GJ7 could be induced by inducing agent, which was originated from sensitive strains such as Lb. plantarum KFRI 464. Molecular weight of inducing agent was 6,500 daltons.
Production of bacteriocin GJ7 was enhanced by using bacteriocin GJ7-sensitive strains, Lb. plantarum KFRI 464, and Kimchi was made by using this as starter(named as GJ7 starter Kimchi). Various microorganisms were controlled by starter(Leu. citreum GJ7) in GJ7-starter Kimchi, and Leu. citreum GJ7 was counted to more than 80%, as the most dominant species whereas various microorganisms(bacteria, yeast, fungi) were detected along with lactic acid bacteria in the control(non-starter Kimchi). Tastes of GJ7-starter Kimchi was characterized by soft sweetness, and refreshed, clear and crisp freshness. Control without starter tasted very sour and smelled bad. It was surely recognized that in Kimchi using Leu. citreum GJ7 as starter, controlled microbial growth or fermentations occurred.
Alternative Title
Characterization of bacteriocin GJ7 from Leuconostoc citreum GJ7 and the inducing factor that influence the bacteriocin production, and its application to the Kimchi fermentations
Alternative Author(s)
Chang, Ji-Yoon
Affiliation
朝鮮大學校 大學院
Department
일반대학원 식품영양학과
Advisor
張海春
Awarded Date
2005-08
Table Of Contents
목차
ABSTRACT = Ⅹ
LIST OF FIGURE = Ⅴ
LIST OF TABLE = Ⅶ
제 1 장 서론 = 1
제 2 장 실험재료 및 방법 = 11
제 1 절 항균물질 생산균주의 분리 및 특성 규명 = 11
1. 항균물질 생산균주의 분리 = 11
2. 항균물질 생산균주의 동정 = 12
3. 조항균물질의 제조 = 14
4. 항균 spectrum = 14
5. 항균물질의 생성조건 = 15
1) 배양시간에 따른 영향 = 15
2) 배지의 초기 pH에 따른 영향 = 16
3) 배지의 NaCl 농도에 따른 영향 = 16
6. 항균물질의 안정성 = 17
1) 온도의 영향 = 17
2) pH의 영향 = 17
3) 효소의 영향 = 17
7. 항균물질의 정제 및 분자량 산출 = 18
제 2 절 박테리오신 생산 유도물질의 분리 및 특성 규명 = 20
1. 감수성균주와의 공동배양 = 20
2. 박테리오신 생산 유도물질의 세포내 위치 및 유도효과 = 21
3. 박테리오신 생산 유도물질의 특성 = 22
1) pH의 영향 = 22
2) 온도의 영향 = 22
3) 효소의 영향 = 23
4. 박테리오신 유도물질의 정제 = 23
5. 박테리오신 생산 유도물질의 분자량과 N-말단 아미노산 서열분석 = 24
6. 합성 inducing factor의 유도효과 = 25
제 3 절 박테리오신 생산 강화균주를 이용한 종균김치의 발효특성 = 26
1. 종균김치의 제조 = 26
1) 사용 균주 = 26
2) 김치의 제조 = 27
2. 일반분석 = 27
1) pH 및 산도의 측정 = 27
2) 염농도의 측정 = 28
3. 미생물균수의 측정 = 28
4. 종균김치의 및 종균비첨가김치의 발효 pattern 분석 = 28
5. GJ7-종균김치의 관능조사 = 29
제 3 장 결과 및 고찰 = 31
제 1 절 항균물질 생산균주의 분리 및 특성 규명 = 31
1. 항균물질 생산균주의 분리 및 항균물질 생성능 = 31
2. 분리균주의 분류 및 특성 = 31
1) 형태 및 배양학적 동정 = 32
2) 당 대사능 = 32
3) 16S rDNA 염기서열 분석 = 32
3. 항균 spectrum = 40
4. Leu. citreum GJ7으로부터 항균물질의 생산 = 43
1) 생육시기에 따른 항균물질의 활성 = 43
2) 배지의 초기 pH의 영향 = 43
3) NaCl에 따른 영향 = 47
5. 항균물질의 안정성 = 47
1) 온도의 영향 = 47
2) pH의 영향 = 51
3) 각종 효소의 영향 = 54
6. 박테리오신의 GJ7 정제 = 54
제 2 절 박테리오신 생산 유도물질의 분리 및 특성 규명 = 59
1. 감수성균주에 의한 박테리오신 생산의 유도효과 = 59
1) 감수성균주와의 공동배양 = 59
2) 박테리오신 생산 유도물질의 세포내 위치 및 유도효과 = 65
2. 박테리오신 생산유도물질의 특성 = 68
1) pH의 영향 = 68
2) 온도의 영향 = 68
3) 단백분해효소의 영향 = 69
3. Inducing factor의 정제 및 분자량 산출 = 73
4. Inducing factor의 N-말단 아미노산 서열분석 = 74
5. 합성 inducing factor에 의한 박테리오신 GJ7의 유도효과 = 74
제 3 절 박테리오신 생산 강화균주를 이용한 종균김치의 발효특성 = 83
1. GJ7-종균김치의 발효특성 = 83
2. 종균비첨가김치의 발효특성 = 85
3. GJ7-종균김치의 관능조사 = 89
4. 종균 Leuconostoc kimchii GJ3에 의한 발효 특성 = 91
제 4 장 결론 = 93
제 5 장 참고문헌 = 98
Degree
Doctor
Publisher
朝鮮大學校 大學院
Citation
張志允. (2005). Leuconostoc citreum GJ7이 생산하는 박테리오신과 그 유도물질의 특성 규명 및 이의 김치발효에서의 응용.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/5899
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000234535
Appears in Collections:
General Graduate School > 4. Theses(Ph.D)
Authorize & License
  • AuthorizeOpen
  • Embargo2005-10-21
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