Growth Factors and ${\alpha},\;{\beta}$ Galactosidase Activities of Bifidobacterium longum ATCC 15707 in Milk and Soymilk

우유와 두유에서 Bifidobacterium longum ATCC 15707의 성장촉진인자 및 ${\alpha},\;{\beta}$ Galactosidase의 활성에 관한 연구

This study was attempted to prepare milk and soymilk containing high number of viable cells of bifidobacteria during the fermentation as well as to establish the optimum condition for bacteria growth. Activity of ${\alpha}$- and ${\beta}-galactosidase$ produced by bifidobacteria was also determined. Milk and soymilk inoculated with Bifidobacterium longum ATCC 15707 were incubated in a nitrogen-carbon dioxide atmosphere at $37^{\circ}C$ for two days. and time courses of pH, acidity, viable cells and effect of growth factors were determined. After two days, pH of milk gradually decreased from 6.81 to 4.84 and pH of soymilk changed from 7.02 to 3.89. The viable cell numbers of bifidobacteria increased constantly in soymilk, while bacterial growth in milk appeared to be delayed after storage of two days. Both of ${\alpha}$- and ${\beta}-galactosidase$ activities were detected in soymilk, but activity of ${\beta}-galactosidase$ was predominant in milk. Fucosyllactose appeared to be a good growth factor in soymilk. During the fermentation of milk, L-cysteine HCl enhanced growth of bifidobacteria at the early stage and fucosyllactose was a good growth factor in the propagations of bifidobacteria from middle stage.

본 연구에서는 Bifidobacterium을 우유와 두유에 접종하여 $37^{\circ}C$에서 발효 특성, 적정 발효 기간 및 효율적인 증식을 위한 생육 인자를 찾고자 하였다. 이를 위하여 pH, 산도, glucose함량, 생균수, ${\alpha}-galactosidase$활성 그리고 ${\beta}-galactosidase$활성 변화를 조사하였다. $37^{\circ}C$에서 일반 발효 특성을 측정했을 때 48시간동안 우유의 발효는 pH의 감소와 산 생성의 증가는 현저한 반면, 세포 증식을 24시간동안 증가하였으나 남은 24시간동안은 감소를 보였다. 또한 효소 반응은 ${\beta}-galactosidase$ 활성이 높은 반면, ${\alpha}-galactosidase$는 비교적 낮았으며 glucose 함량은 세포 증식기에 높았다. 두유의 경우는 우유에 비해 pH의 감소가 큰 반면 적정산도 증가는 비슷하였다. 세포 증식은 발효 2일동안 이루어졌으며, ${\alpha}-,\;{\beta}-galactosidase$ 모두 활성이 높게 나타났고, glucose 함량도 1일 동안 지속적인 증가를 나타냈다. 또한 적정 발효기간은 발효유는 24-36시간, 발효 두유는 약 24시간이 바람직한 것으로 나타났다. Bifidobacterium의 성장 촉진 인자의 영향을 발효 시간에 따른 pH와 생균수 변화로 조사한 결과, 두유에서는 fucosyllactose, 그리고 우유에서는 발효 초기에 L-cysteine·HCl, 발효 진행중에는 fucosyllactose가 효과적인 생육 인자로 작용하였다.