Antimicrobial Activity of Lactobacillus reuteri Against Major Food-Borne Pathogens

Lactobacillus reuteri의 주요 식품 위해 미생물에 대한 항균 효과

Antimicrobial activities of ave different probiotics (Lactobacillus reuteri, L. acidophillus, L. bulgaricus, L. casei and Bifidobacterium longum) against 8 bacterial pathogens were determined on the Mueller Hinton Agar containing supernatant of probiotics obtained from 3 different growth conditions (MRS without glycerol, MRS with 0.5 M glycerol or 0.25 M glycerol solution). Though antimicrobial activity of L. reuteri in the first two conditions was not better than the others', the activity was significantly higher than that of others in 0.25 M glycerol solution. This prominent effect might be attributable to reuterin, produced by L. reuteri using glycerol. We could detect the presence of reuterin in the supernatant of 0.25 M glycerol solution with 500 MHz Nuclear Magnetic Resonance (NMR). The result of minimum bactericidal concentration (dilution fold) has revealed that reuterin showed pan-bactericidal effects against 8 major food-borne pathogens. To examine any changes of antimicrobial activities of the probiotics, the probiotics were treated with different pH conditions, pepsin or trypsin digestion. Antimicrobial activity of reuterin was not entirely affected by any of these treatments, while the activities of the other probiotics were significantly decreased.

본 연구에서는 5종의 유산균들 (Lactobacillus reuteri, L. acidophillus, L. bulgaricus, L. casei and Bifidobacterium longum)의 식중독 균들에 대한 항균력을 조사하였다. 각 유산균들을 3가지 서로 다른 조건 (MRS+glucose, MRS+0.5 M glycerol, 0.25 M glycerol solution)에서 배양한 후 그 상층액이 포함된 Moulter Hinton Agar에 8종의 유해균들을 접종하였다. MRS+glucose, MRS+0.5 M glycero에서의 상층액을 이용한 실험에서는 L. reuteri의 항균력이 다른 유산균들에 비해 높지 않았으나 0.25 M glycerol solution에서는 탁월하게 높은 결과를 나타내었다. (p<0.05). 0.25 M glycerol solution에서 나타난 높은 항균력은 L. reuteri가 glycerol을 이용하여 생산하는 reuterin이란 물질 때문이라 생각되며, 0.25 M glycerol solution의 상층액을 500 MHz Nuclear Magnetic Resonance (NMR)를 통해 분석한 결과 reuterin의 존재를 확인할 수 있었다. 3가지 조건 하에서의 항균력 시험 결과 가장 높은 항균력을 나타낸 3가지 유산균들 (Lactobacillus resuteri, L. bulgaricus, L. casei)을 선발, 각각 최고의 항균력을 나타낸 조건으로 배양하여 최소사멸농도 (minimum bactericidal concentration)를 측정한 결과, L. reuteri가 생산한 reuterin이 광범위 항균물질임을 확인하였다. 또한 pH 적정, pepsin 혹은 trypsin 처리를 한 후 3가지 유산균들의 항균력 변화를 조사한 결과 L. bulgaricus와 L. casei의 항균력은 이러한 조건에서 상당히 감소한 반면 reuterin의 항균력은 아무런 영향을 받지않았다 (p<0.05). 이상의 결과들로 보아 주요 유산균들 중에서 L. reuteri의 항균력이 가장 우수하면서 광범위하였으며 이는 L. reuteri가 분비하는 항균물질인 reuterin에 기인한 것으로 사료된다. 또한 reuterin의 항균력은 타 유산균과는 달리 장관내 pH나 단백질 분해효소에 의해 영향을 받지 않으므로 인체나 동물 장관에서 가장 높은 효력을 가진다고 판단할 수 있다.