Abstract

The bacteriocin produced by Lactobacillus sp. GM7311 showed strong inhibitory activity against the growth of three Gram positive bacteria, Listeria monocytogenes, Bacillus subtilis, and Staphylococcus aureus. When the bacteriocin was added to the culture at different phases, viable cells of all of the tested strains were decreased, although the most inhibited phase was different. Thereby, when the bacteriocin $(100\;Bu/m{\ell})$ was added to exponential and stationary phase of L. monocytogenes, the rapid reduction of viable cell counts occured. And, in the case of B. subtilis, the highest inhibitory effect occured at lag phase and mid-exponential phase by the addition of the bacteriocin under same condition as mentioned above. Also, we can observe the accelerated reduction of survivors counts for the all of the phase except stationary phase in the S. auresus. Transmission electron microscopic observation of L. monocrogenes and B. subtilis treated with bacteriocin revealed apparent Iysis of the cell wall and excretion of the cell contents, indicating bacteriolysis. Also, the amino acids and fatty acids compositions were different from controls. However, the Iysis of cell wall didn't occur in S. aureus, though the cytoplasmic materials were reduced. This result indicates that the bacteriocin inhibits the synthesis of nuclear materials such as DNA, RNA and proteins.

Lactobacillus sp. GM7311이 생산하는 박테리오신의 Gram 양성균에 대한 작용 형태를 알아보기 위하여, 세가지 시험균주의 TSB 배양액에 일정한 시간 간격별로 $100\;Bu/m{\ell}$ 되도록 박테리오신을 첨가한 후 그 균수 변화와 작용 특성을 살펴보았다. 우선, 시험 균주의 증식 시기별로 박테리오신을 첨가한 경우 Listeria monocytogenes는 대수증식기 후기 이후에 억제작용을 나타낸 반면, Bacillus subtilis의 경우는 대수증식기 중기 이전까지의 시험균에 대해서 강한 억제작용을 보였으며, Staphylococcus aureus는 정지기 이전의 시험균에 대해 큰 항균 효과를 나타냈다 또한 박테리오신을 처리한 세 가지 시험 균주를 전자 현미경으로 관찰했을 때, L. monocpogenes와 B. subtilis는 세포벽 파괴에 의한 세포내 물질의 유출이 관찰되었으나, S. aureus는 다른 두 균주와 달리 박테리오신에 의한 세포벽의 파괴 현상은 없었으며 다만 세포벽이 대조구에 비해 엷어진 것이 관찰되었다. 아미노산 및 지방산 조성의 변화를 조사하여 박테리오신을 처리하지 않은 대조구와 비교하였을 때, 아미노산의 경우는 세 균주 모두에서 대부분의 성분이 감소하는 경향을 보였고 지방산은 큰 조성상의 변화나 공통된 특정지방산 성분의 감소 등은 나타나지 않았으며 각 성분들의 함량이 증감하는 경향을 보였다.

Keywords

• bacteriocin;
• Lactobacillus sp. GM7311;
• Listeria monocrogenes;
• Bacillus subtilis;
• Staphylococcus aureus