Functionality of Potential Probiotic Bacteria Isolated From Vegetables

인간의 장은 수조 개의 미생물이 살며 음식 소화를 돕고 질병으로부터 몸을 보호하는 활기찬 생태계입니다. 과학자들이 프로바이오틱스를 말할 때, 이는 적절한 양을 섭취했을 때 이 내부 공동체의 균형을 건강한 방향으로 기울게 하는 살아있는 박테리아를 의미합니다. 수십 년 동안 이러한 유익한 미생물의 가장 신뢰할 수 있는 공급원은 요거트나 치즈와 같은 유제품이었으며, 이곳에서는 특정 박테리아가 소화계를 통과하는 여정에서 살아남을 수 있도록 배양됩니다. 하지만 자연계는 이러한 유익한 유기체들이 숨어 있을 수 있는 매우 다양한 다른 환경들을 제공합니다. 채소, 과일, 발효 식물 식품에는 생명력이 넘쳐나지만, 당근이나 상추 잎에 서식하는 특정 박테리아가 새로운 강력한 프로바이오틱스의 잠재적 공급원으로서 탐구된 바는 거의 없습니다. 과제는 친화적일 뿐만 아니라, 위장의 가혹한 산성과 장내 담즙염을 견뎌낼 만큼 강인하면서도 해로운 병원균을 억제할 수 있는 균주를 찾아내는 데 있습니다.

한 연구팀은 신선한 당근, 비트, 고투콜라, 상추 샘플을 수집하여 이 미 අප untapped 된 잠재력을 조사하기 위해 나섰습니다. 그들의 목표는 이 채소들에 서식하는 유산균을 분리하고, 이들 중 프로바이오틱스로 기능하는 데 필요한 특정 특성을 가진 것이 있는지 결정하는 것이었습니다. 그들은 실험실 환경에서 박테리아를 배양하며 서로 다르게 보이는 군락을 세심하게 선택하는 것으로 시작했습니다. 일련의 엄격한 테스트를 통해, 그들은 이 박테리아들이 인간의 장이라는 극한 조건을 얼마나 잘 견딜 수 있는지 조사했습니다. 그들은 배양액을 위산과 유사한 산성 환경에 노출시켰고, 지방을 분해하는 소화액인 담즙에서 살아남는 능력을 테스트했습니다. 또한 박테리아가 가스를 생성하는지(이는 식품에서 종종 바람직하지 않은 특성임) 확인했으며, 살모넬라(Salmonella)나 황색포도상구균(Staphylococcus)과 같은 위험한 병원균에 맞서 싸우는 능력을 측정했습니다.

분리한 열 가지 박테리아 균주 중 하나가 명확한 승자로 두드러졌습니다. 당근에서 발견된 이 특정 분리 균주는 놀라운 회복력을 보여주었습니다. 다른 많은 박테리아가 pH 3의 고산성 환경에 노출되었을 때 사멸한 반면, 이 균주는 매우 적은 개체수 감소만을 보이며 견고함을 유지했습니다. 또한 이 균주는 0.3퍼센트와 심지어 0.7퍼센트 농도의 담즙염에 대해서도 생존력을 잃지 않고 매우 강인함을 입증했습니다. 감염으로부터 보호할 수 있는지 확인하기 위한 테스트에서, 이 동일한 균주는 살모넬라 타이피뮤니엄(Salmonella Typhimurium)에 대해 11.5밀리미터, 황색포도상구균(Staphylococcus aureus)에 대해 10.73밀리미터의 저해대를 형성하여 효과적으로 성장을 차단했습니다. 설탕을 섭취할 때 가스를 생성하는 일부 다른 박테리아와 달리, 이 균주는 조용히 유지되었는데, 이는 식품 적용 시 바람직한 특성입니다. 더욱이, 이 균주는 70도 섭씨의 고온에서도 한 시간 동안 견디는 내열성을 보여주었으며, 이는 다양한 식품 가공 방법을 견뎌낼 수 있음을 시사합니다.

이 회복력 있는 박테리아가 정확히 무엇인지 확인하기 위해, 연구진은 유전자 분석을 실시했습니다. 그들은 16S rRNA 유전자로 알려진 박테리아의 특정 DNA 부위를 시퀀싱하고, 이를 방대한 글로벌 유전자 코드 데이터베이스와 비교했습니다. 결과는 놀라웠습니다. 이 새로운 균주는 잘 알려진 종인 락티카이세이바실러스 람노서스(Lacticaseibacillus rhamnosus)와 유사성을 공유했지만, 정확히 일치하지는 않았습니다. 유전적 유사성은 높았으나, 알려진 균주로 분류하기에는 충분하지 않았습니다. 차이점이 유의미했기에 이것이 이전에 알려지지 않은 변종 박테리아라는 결론을 내릴 수 있었습니다. 연구진은 이 새로운 발견물을 공식적으로 Lacticaseibacillus rhamnosus OUSLNIMADU라고 명명하고, 그 유전자 서열을 국제 데이터베이스에 등록하여 지구상의 생명체에 대한 과학적 기록에 새로운 항목을 추가했습니다.

연구의 마지막 단계는 이 새로운 균주를 잠재적인 식품 제품에 사용할 수 있도록 준비하는 것이었습니다. 프로바이오틱스는 취약하여 제조 또는 저장 중에 종종 사멸하기 때문에, 연구진은 이들을 보호하기 위해 캡슐화 기술을 사용했습니다. 그들은 박테리아를 해조류에서 추출한 용액인 알긴산염과 혼합한 후, 주사기를 통해 혼합물을 밀어 넣어 작은 겔 형태의 구슬을 만들었습니다. 이 과정은 박테리아를 환경으로부터 보호하는 보호 껍질 역할을 했습니다. 이 방법은 91퍼센트의 박테리아가 구슬 안에 성공적으로 갇히는 것으로 나타나 매우 효과적임을 입증했습니다. 이 높은 효율성은 새로운 균주가 안전하게 포장되어 소비자에게 전달될 때까지 건강상의 이점을 유지할 수 있음을 시사합니다. 이 연구는 채소, 특히 당근이 인간의 몸을 통과하는 여정을 견디고 유해한 병원균으로부터 보호를 제공할 수 있는 새롭고 풍부한 프로바이오틱스 박테리아의 유망한 공급원임을 결론지으며, 새로운 식물 기반 건강 식품의 문을 열어줍니다.