Isolation and Characterization of Lactobacillus Strains Isolated from Korean Feces

한국인에서 분리된 Lactobacillus 속 젖산균의 동정 및 생리적 특성

Lactobacilli have been generally recognized as an important lactic acid bacteria present in the normal human intestinal flora. Fifty two Lactobacillus isolates were recovered from the feces of healthy Koreans whose age ranged from thirteen days after birth to 37 years. Among the isolates above, 17 isolates were tentatively identified as strains of Lactobacillus acidophilus and 3 isolates as strains of Lactobacillus casei. For their characterization, these twenty isolates were subjected to the experiments for the resistance to the artificial gastric juice, pH2.5 and bile salt. Interestingly, 3 strains survived pH 2.5 after 3 hour incubation in the artificial gastric juice with more than 75% of survival rate. L. acidophilus a-4 had the highest survival rate of 100%. Four strains including L. acidophilus a-3 grew gradually in MRS broth in the presence of the artificial bile salt. Cholesterol assimilation was also tested for the 20 isolates. The result showed that cholesterol concentration of the medium was reduced by 10 Lactobacillus isolates with more than 60%, as compared to the control. L. acidophilus a-2 had the highest reduction rate of 77%. Judging from these data obtained in vitro, some isolates ware likely to reach the lower small intestine after consumption without a significant loss of viability, suggesting that they had the potential to be developed as a probiotic culture which might lower the cholesterol level in human.

본 연구에서는 한국인 분변으로 부터 분리, 동정된 Lactobacillus 속 균주의 종별 출현빈도, 산 생성능, 인공 위액 및 인공 담즙에 대한 내성, cholesterol 저하능력 등이 검토되었다. 생후3일부터 37세까지의 총 13명의 남·여의 분변으로부터 총 52균주의 Lactobacilli가 분리되었고 이 중 L. acidophilus가 19주로 가장 많았으며 다음으로 L. plantarum 순이었다. 분리주 중 L. acidophilus로 동정된 17주와 L. casei로 동정된 3주에 대해서 생리적 특성을 검토한 바 각각 다음과 같은 결과가 얻어졌다. 인공위액에 대한 내성 실험결과 L. acidophilus a-4는 pH 2.5에서 3시간 경과 후에도 전혀 사멸하지 않고 100% 생존하는 것으로 나타났으며, L. acidophilus a-2와 L. casei b-3도 75%이상의 높은 생존율을 나타내었다. 나머지 13주는 40%이하의 생존율을 나타내어, 균주 별로 인공위액에 대한 내성은 큰 차이를 나타났다. 내 담즙성을 측정한 결과 L. acidophilus a-3를 포함한 4주는 성장에 지장을 받지 않았으나 대부분의 분리 균주는 생균수가 처리전 보다 $54{\sim}99%$ 정도로 감소되는 것으로 나타나 인공위액 내성과 마찬가지로 균주에 따라 편차가 큰 것으로 나타났다. 환원 탈지유를 이용한 산생성능에 있어서는 두 L. acidophilus 균주 (a-2 및 a-16)가 60시간 경과 후 $2.1{\sim}2.3%$의 적정 산도까지 도달하였고 이때 pH는 $3.5{\sim}3.6%$이었다 60시간 배양 후 적정 산도가 0.8%에 도달하지 못한 것은 총 20주중 10주였다. 한편 cholesterol 저하능을 측정한 결과 공시한 20개 분리주 중에서 L. acidophilus a-2 주와 a-6 주가 70% 이상의 우수한 저하능력을 나타냈고, 12균주가 60% 이상의 저하능을 나타냈다. cholesterol 저하능은 동일 균종이라 하더라도 분리원(사람)은 물론 동일 분리원에서 유래된 균주 간에도 큰 차이가 나타났다. 담즙산에 대한 내성과 cholesterol 저하능력과의 관련성은 상호간의 유의적인 관계가 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 본 실험에서 얻은 몇 균주는 인체에 섭취될 경우 사멸하지 않고 소화관 하부까지 도달할 수 있는 잠재성이 있었으며, 따라서 이들 분리주는 정장제로 이용될 수 있다고 생각되었다.