논문 요약

자몽종자추출물(Grapefruit seed extract, GSE)은 이미 항균활성이 널리 알려져 있어 보존료로 사용되고 있지만, 식중독균에 대한 항바이오필름 효과는 연구되지 않았다. 식중독균 중 몇몇 균들은 바이오필름을 형성할 수 있어 제거가 어렵고, 이를 안전하게 제거하기 위해 천연 항균물질에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 대표적인 식중독균이며, 바이오필름을 형성하는 Staphylococcus aureus와 Escherichia coli에 대한 자몽종자추출물의 항바이오필름 효과를 조사하였다. 그 결과 최소 저해 농도(MIC)보다 낮은 농도에서도 바이오필름 저해 효과가 나타났으며, 1/2×MIC에서 초기 바이오필름 형성능은 4개 균주(S. aureus 7, S. aureus 8, E. coli ATCC 25922, E. coli O157:H4 FRIK 125)에 대해 각각 44.2%, 29.8%, 44.6%, 79.4%로 나타났다. 자몽종자추출물에 의한 바이오필름 저해 기작은 S. aureus에서는 세포 외 다당류 생산량과 운동성의 저하로 확인되었고, E. coli에서는 세포표면 소수성, 세포 외 다당류 생산량, 운동성의 저하로 확인되었다. S. aureus 와 E. coli 모두에서 자가응집성의 변화는 확인되지 않았다. 또한 식품공정에서 많이 사용되는 stainless-steel를 이용하여 주사전자현미경(SEM)을 통해 바이오필름이 저해되는 것을 이미지로 확인하였다. 본 연구는 이러한 결과를 통해 GSE가 항균효과 뿐만 아니라 S. aureus와 E. coli에 대해 항바이오필름 효과를 가지는 것을 최초로 확인하였으며, 식품산업에서 사용이 안전한 항바이오필름 제제로서의 가능성을 보여주었다.

교신저자

제1저자

연구실 소개

건국대학교 생물공학실험실에서는 식품미생물학 및 생물공학 분야에서 전통발효식품 등으로부터 분리한 유용 프로바이오틱스(유산균, 바실러스균, 효모 등)의 프로바이오틱 특성 및 기능성 연구, 약용식물을 활용한 기초 및 고부가가치 상품화 기술 개발 연구, 천연 유래 성분을 활용한 항균활성 및 항바이오필름 활성 연구, 축산식품(유제품 및 육제품)에서의 위생 및 안전성 확보기술 연구, 계란 유래 단백질 및 기능성 펩타이드 기초 및 응용 연구, 홍삼/인삼을 활용한 생물전환 및 고부가가치 기능성 연구 등을 수행하고 있다.