일반기술

비피도박테리움의 배양방법

칼슘 카보네이트를 첨가한 새로운 버퍼 시스템은 유기산을 생성하는 혐기성 균주인 Bifidobacterium을 배양할 경우 배지에 첨가하는 칼슘 카보네이트의 양이 조절됨으로써 배지내의 pH를 특정 pH로 지속적으로 유지시킬 수 있고 혐기배양 장치 없이도 산과의 반응 중 발생하는 이산화탄소에 의해 혐기상태를 유지시킬 수 있어 Bifidobacterium을 고농도로 배양할 수 있는 방법이다. Bifidobacterium은 요구르트를 비롯한 여러 낙농 유제품에 종균으로 사용되고 있고 인공 영양아를 위한 조제분유의 제조와 생균제제, Bifidobacterium 함유 아이스크림이나 샐러드 드레싱 등의 식품에 첨가되고 있다. 또 사람 및 가축에 대한 치료제 및 예방제로서 사용되기도 하고 보습제 등의 제조에 이용되기도 한다. Bifidobacterium은 혐기성 미생물로서 배양 시 배지내의 산소분압을 떨어뜨리기 위한 혐기배양장치가 필요하며 배지내에 산소가 있을 때 세포내에 생성되는 과산화수소를 분해하는 효소인 카탈라제가 없어서 생성되는 과산화수소에 의해 생장이 저해를 받게 된다. 이는 혐기성 세균의 배양을 위해 이산화탄소나 질소 가스를 배지에 공급해주거나 가스 팩(gas pack) 등을 이용하는 방법이 이용되어왔으나 산업적으로 대량 생산할 경우 그 장치도 대형화되어야 하는 문제점이 있다. 또한 Bifidobacterium은 다른 유산균들과 달리 자신이 생성한 산에 의해 조성되는 낮은 pH 환경에 생장이 크게 저해받기 때문에 배양시 문제점이 되고, 균종에 따라 차이가 있으나 대개 pH 5-4.5 이하에서 생장이 멈추어 급속히 사멸하게 된다. 따라서 Bifidobacterium을 배양하기 위해 배지내의 pH를 일정수준 이하로 떨어지지 않게 하기 위한 알칼리를 첨가하여 일정 pH를 유지하거나 신선한 배지로 계속 치환해 주는 방법이 있으나 대량생산 체제에서는 여러 문제점이 있다. 이에 종래의 Bifidobacterium의 고농도 배양에서의 문제점을 해결하기 위해 새로운 버퍼시스템으로 칼슘 카보네이트의 비드 형태를 제공하고 혐기성 장치 없이 Bifidobacterium을 배양할 수 있는 배양방법을 규명하게 되었다.유기산을 생성하는 혐기성 박테리아인 Bifidobacterium을 pH 조절장치 및 혐기배양장치 없이 배양할 수 있는 Bifidobacterium의 배양방법이다. Bifidobacterium이 생장할 수 있는 영양소와 칼슘 카보네이트를 포함하는 배지에 Bifidobacterium를 접종하여 배양하는 공정을 제공하며, 또 영양소와 칼슘 카보네이트를 포함하는 Bifidobacterium 배양용 배지를 제공한다. 배지의 이온 강도 증가에 따른 Bifidobacterium의 생장저해 방지에 의해 칼슘 카보네이트 버퍼 시스템이 유용하였고, 칼슘 카보네이트는 비드의 형태로 첨가하고, 비드를 첨가한 배지에서의 Bifidobacterium의 생장은 당의 %가 증가할수록 Bifidobacterium의 배양사대수기의 지속시간이 길어지고 2.5%포도당을 첨가한 배지에 비드를 30% 첨가했을 때 고농도의 배양이 가능하다. Bifidobacterium의 고농도 배양에서의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 자신이 생성되는 산에 의해 형성되는 낮은 pH 환경에서 생장하지 못하는 Bifidobacterium의 배양을 위한 새로운 버퍼 시스템과, 또 혐기성 장치 없이 Bifidobacterium을 배 양할 수 있는 방법을 제공한다.80년대 들어 그 생산과 소비가 증대되고 있으며 건강에 대한 사회적 관심이 증대되면서 치료 및 예방 측면에서 장내 균총과 건강과의 관련성이 폭넓게 연구되면서 전세계적으로 Bifidobacterium을 함유한 유제품 및 생균제제 등이 계속 개발되고 그 사용 분야가 점차 늘고 있다.