Listeria monocytogenes (L. monocytogenes) is one of gram-positive foodborne pathogens with a very high fatality rate. Unlike most foodborne pathogens, L. monocytogenes is capable of growing at low temperatures, such as in refrigerated foods. Thus, various physical and chemical prevention methods are used in the manufacturing, processing and distribution of food. However, there are limitations to the methods such as possible changes to the food quality and the consumer awareness of synthetic preservatives. Thus, the aim of this study was to evaluate the anti-listeria activity of lactic acid bacteria (LAB) isolated from kimchi and characterize the bacteriocin produced by Lactococcus lactis which is one of isolated strains from kimchi. The analysis on the anti-listeria activity of a total of 36 species (Lactobacillus, Weissella, Lactobacillus, and Lactococcus) isolated from kimchi by the agar overlay method revealed that L. lactis NJ 1-10 and NJ 1-16 had the highest anti-listeria activity. For quantitatively analysis on the anti-listeria activity, NJ 1-10 and NJ 1-16 were co-cultured with L. monocytogenes in Brain Heat Infusion (BHI) broth, respectively. As a result, L. monocytogenes was reduced by 3.0 log CFU/mL in 20 h, lowering the number of bacteria to below the detection limit. Both LAB strains showed anti-listeria activity against 24 serotypes of L. monocytogenes, although the sizes of clear zone was slightly different. No clear zone was observed when the supernatants of both LAB cultures were treated with proteinase- K, indicating that their anti-listerial activities might be due to the production of bacteriocins. Heat stability of the partially purified bacteriocins of NJ 1-10 and NJ 1-16 was relatively stable at 60oC and 80oC. Yet, their anti-listeria activities were completely lost by 60 min of treatment at 100oC and 15 min of treatment at 121oC. The analysis on the pH stability showed that their anti-listeria activities were the most stable at pH 4.01, and decreased with the increasing pH value, yet, was not completely lost. Partially purified bacteriocins showed relatively stable anti-listeria activities in acetone, ethanol, and methanol, but their activities were reduced after chloroform treatment, yet was not completely lost. Conclusively, this study revealed that the bacteriocins produced by NJ 1-10 and NJ 1-16 effectively reduced L. monocytogenes, and that they were relatively stable against heat, pH, and organic solvents, therefore implying their potential as a natural antibacterial substance for controlling L. monocytogenes in food.
본 연구에서는 대추 열수추출물에 대한 유산균 발효를 통해 기능성 소재로서의 가능성을 알아보고자 하여 열수추출물에 L. plantarum 을 접종하여 유산균 발효물을 제조하였으며, 열수추출물과 유산균 발효물의 영양성분 및 항산화능을 비교 ․ 분석하였다. 대추 열수추 출물에 접종한 유산균은 초기 12시간 만에 증가하였으며, 이후 72 시간까지 큰 증감없이 그 수를 유지하여 대추 열수추출물은 유산균 의 생육에 큰 영향을 미치지 않았다. 열수추출물과 유산균 발효물 의 당도, pH 및 총산도를 측정한 결과, 당도는 유산균 발효 여부와 관계없이 열수추출횟수가 증가할수록 높아졌으며, pH는 유산균 발 효 이후 현저히 감소하였고, 총산도는 2차 열수추출물의 발효물에 서만 유의적으로 증가하였다. 2차 열수추출물의 유산균 발효 여부 에 따른 일반영양성분 분석 결과, 모든 성분에서 유의적 차이를 보 이지 않았으며, DPPH 및 ABTS free radical 소거활성능은 유산 균 발효 여부에 관계없이 열수 추출횟수에 비례하여 증가하여 2차 열수추출물과 그의 발효물에서 가장 높은 결과를 나타내었다. 총폴 리페놀 함량 또한 유산균 발효여부에 관계없이 1차 열수추출물에 서 가장 높은 값이 관찰되었다. 본 연구를 통해 대추 열수추출물은 유산균 생육에 전혀 영향을 미치지 않아 유산균 발효물 제조 가능 성을 확인했으며, 또한 항산화능과 총폴리페놀 함량은 열수추출횟 수에 의해 영향을 받는다는 사실을 알 수 있었다. 하지만, 열수추출 물과 유산균 발효물 사이에 일반영양성분 및 항산화능에 큰 차이 는 없었으며, 이는 L. plantarum 단일 균주로만 연구를 진행했기 때문으로 여겨진다. 따라서 추후에 다양한 유산균주를 사용하여 대추 열수추출물의 발효를 시도해 항산화능을 비롯한 다양한 기능 성을 증가시킬 수 있는 유산균주를 탐색할 필요가 있을 것으로 사 료된다.