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된장과 간장을 포함하는 한국 전통장류의 발효와 숙성에는 B. pumilus와 B. zhangzhouensis를 포함하는 Bacillus 균주가 발효에 가장 중요한 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 경기도 이천시 모가면 서경리에서 제조한 전통 간장과 된장으로부터 균주를 분리하였고, B. pumilus와 B. zhangzhouensis를 포함하는 다양한 미생물을 분리하였으나, B. pumilus와 B. zhangzhouensis의 16s rRNA 영역의 유사성으로 인해 정확한 구분이 불가능하였다. 따라서 본 연구에서는 16s rRNA 염기서열을 통한 확인을 대신하여 고체 배지에서 자라는 콜로니의 형태학적 성상을 통하여 두 균주를 구분할 수 있는 방법을 연구하였다. 콜로니의 형태적 특성을 파악하기 위해서 BHI, BL, PC, TS의 4가지 배지를 사용하였으며, 육안 및 현미경을 통하여 형태적 특성을 관찰하였다. BHI, PC, TS 배지에서는 두 균주간에 성상 차이가 크게 발생하지 않았으며, BL 배지에서는 두 균주 간에 성상 차이가 크게 발생하는 것을 관찰하였다. 이러한 차이는 BL 배지의 높은 포도당 함량과 트립톤, 망간 이온의 존재로 인한 B. pumilus 균주의 바이오필름의 형성에서 나타나는 현상으로 판단된다. 최종적으로 BL 고체 배지를 통하여 B. pumilus와 B. zhangzhouensis의 신속한 구분이 가능함을 확인하였고, 이를 통하여 이 균주들의 분류에 있어 16s rRNA 영역의 단방향 PCR과 BL 고체 배지에서의 형태학적 성상 구분을 통하여 간편하고 저렴하게 두 균주의 분석이 가능할 것으로 판단하였다. 따라서 유전자 서열만으로는 구분이 단순하지 않았던 두 균주의 신속한 동정법을 제시함으로써 여러 산업에 도움이 될 것으로 예상된다.

Bacillus pumilus and B. zhangzhouensis are two major bacterial strains isolated from Doenjang, a traditional Korean fermented food. However, identification of these species is challenging because of their similarity in the 16s rRNA region. Instead of relying on 16s rRNA sequencing, this study explored the possibility of distinguishing between these two strains based on the morphology of colonies grown on solid media. Four types of media (BHI, BL, PC, and TS) were used to observe the morphological characteristics of colonies. The results showed that it was easy to differentiate B. pumilus and B. zhangzhouensis in BL medium. Therefore, a simple and cost-effective way to analyze these strains was proposed using one-way PCR sequencing of the 16s rRNA region and evaluation of their growth patterns on BL solid medium. In this method, one-way PCR sequencing was useful for distinguishing B. pumilus and B. zhangzhouensis from other Bacillus strains, and the growth pattern in BL medium distinguished B. pumilus from B. zhangzhouensis.
#B. pumilus #B. zhangzhouensis #fermented food #Doenjang

목차

Abstract
서론
재료 및 방법
결과
고찰
요약
References

참고문헌 (31)

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Chaves S, Longo M, Gómez López A, del V Loto F, Mechetti M, Romero CM. Control of microbial biofilm formation as an approach for biomaterials synthesis. Colloids Surf. B. 194: 111201 (2020) google schola Choi JD, Im MH, Chung HC, Lee CW, Kim YH, Choi C, Choi KS. The effects of mashing and maturing conditions on the quality of Korean traditional Kanjang (soysauce). J. Korean Soc. Appl. Bi. 40: 365-368 (1997) google schola Hong SY, Lee DH, Lee JH, Haque MA, Cho KM. Five surfactin isomers produced during Cheonggukjang fermentation by Bacillus. Molecules 26: 4478 (2021) google schola Hussain MS, Kwon M, Oh DH. Impact of manganese and heme on biofilm formation of Bacillus cereus food isolates. PLoS One 13: e0200958 (2018) google schola Hwang CE, Cho KM, Joo OS. Diversity of Bacillus groups isolated from fermented soybean foods (‘Doenjang’ and ‘Kanjang’) and their fermentation characteristics of ‘Cheonggukjang’. Korean J. Food Preserv. 27: 946-958 (2020) google schola

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