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영어

Selection of oxygen-tolerant strains and elucidation of their oxygen tolerance mechanism were crucial for effective use of bifidobacteria. Oxygen-tolerant bifidobacteria were able to significantly remove environmental oxygen (oxygen removal activity) as compared to oxygen-sensitive strains. Most oxygen removal activity was inhibited by heat treatment and exposure to extreme pH (2.0) of bifidobacterial cell. NADH oxidase was major enzyme related to oxygen removal activity. Oxygen-tolerant bifidobacteria possessed high NADH peroxidase activity level to detoxify H2O2 formed from reaction of NADH oxidase. Addition of oxygen to anaerobic culture broth significantly increased activities of HADH oxidase and NADH peroxidase within 1hr and rapid increment of oxygen concentration was prevented. Results showed NADH oxidase and NADH peroxidase of oxygen-tolerant bifidobacteria played important roles in elimination of oxygen and oxygen metabolite (H2O2).

한국어

Bifidobacteria의 효과적인 이용을 위해서는 산소에 내성을 갖는 균주를 선발하는 연구 외에도 산소 스트레스에 대한 방어 기작에 대한 기초적인 연구가 필요하다. 인체로부터 분리된 산소 내성 bifidobacteria는 산소제거활성을 가지고 있었으며 이는 열처리 및 극단적인 pH(pH 2.0)하에서 산소제거활성이 소실되는 것으로 보아 효소가 관여 할 가능성을 확인하였다. 또한 산소제거활성을 보이는 주된 효소를 탐색해본 결과 NADH를 공급하였을 때만 산소제거활성을 보여 NADH oxidase가 주된 역할을 하는 효소임을 알 수 있었다. 또한 산소 내성 균주는 높은 NADH peroxidase 활성을 보유한 것으로 보아 NADH oxidase의 작용에 의해 생성되는 H2O2는 NADH peroxidase에 의해 무독화 되는 것으로 판단되었다. 배양 중 산소를 공급하여 산소스트레스를 주었을 경우 NADH oxidase와 NADH peroxidase 활성이 1시간 이내에 급격히 증가하였고 산소 공급 후 2시간 동안 배양액 중 용존 산소가 크게 증가하지 않았다. 산소공급 후 2시간 이상이 경과하면 NADH oxidase와 NADH peroxidase활성이 감소하고 용존 산소가 급격히 증가하였고 산소스트레스에 대한 방어 체계가 붕괴되는 현상이 관찰되었다. 즉, 산소 내성 bifidobacteria는 일정 한계까지는 환경중의 산소를 NADH oxidase로 제거하고 생성되는 H2O2는 NADH peroxidase에 의해 제거시키는 방어 체계를 갖고 있음을 알 수 있었다.