J Korean Acad Pediatr Dent 36(3) 2009 유산균발효유가 Streptococcus mutans 의생균수및 biofilm 형성에미치는영향 신혜성 김선미 최남기 양규호 강미선 * 전남대학교치의학전문대학원소아치과학교실, 치의학연구소및 2 단계 BK

Size: px

Start display at page:

Download "J Korean Acad Pediatr Dent 36(3) 2009 유산균발효유가 Streptococcus mutans 의생균수및 biofilm 형성에미치는영향 신혜성 김선미 최남기 양규호 강미선 * 전남대학교치의학전문대학원소아치과학교실, 치의학연구소및 2 단계 BK"

기성 교
5 years ago
Views:

1 유산균발효유가 Streptococcus mutans 의생균수및 biofilm 형성에미치는영향 신혜성 김선미 최남기 양규호 강미선 * 전남대학교치의학전문대학원소아치과학교실, 치의학연구소및 단계 BK, * 의과대학미생물학교실 국문초록 유산균이위장관과구강건강에 probiotics로서긍정적인영향을미치고있음이보고되고있다. 이에시판되는유산균발효유 5종과우유를선택하여우식유발원인균인 S. mutans에대한증식억제및 biofilm 형성에미치는영향을평가하고, 발효유의산도, 완충능, 산생성능, 칼슘과인의함량을측정하였다. 유산균발효유에 S. mutans를주입한후생균수를측정한결과모든발효유의 % 가증가함에따라 S. mutans 수가감소했으나우유에서는변화가없었다. % 유산균발효유에 S. mutans를주입한후 biofilm 형성정도를측정한결과액티브 GG, 불가리스는 biofilm 형성이감소하였고, 이오는유의한변화가없었으며, 투티, 에이스, 우유는증가하였다 (P<.5). 유산균발효유및우유의산도를측정한결과이오 (.8±.), 투티 (.67±.), 에이스 (.7±.), 액티브 GG(.±.), 불가리스 (.9±.) 순으로나타났다. 유산균발효유의산생성능을평가한결과불가리스가가장높은산생성능을보였으며액티브 GG, 에이스, 투티, 이오, 우유순으로산도하강경향을나타냈다. 이상의결과는유산균발효유가초기산도및산생성능측정결과우식유발가능성이있음을나타냈다. 그러나유산균발효유중에서농후발효유가우식유발균인 S. mutans를억제하였고 biofilm 형성을감소시켜긍정적인효과를가지고있음을알수있었다. 주요어 : S. mutans, 유산균발효유, Biofilm Ⅰ. 서론치아우식증은구강내세균이섭취한음식의탄수화물을분해하여유기산을생성하고이것이치아경조직의무기질을탈회시켜발생되는감염성질환으로 ), 치아우식의초기발생에영향을미치는구강내세균으로는 Streptococcus mutans, Streptococcus sobrinus가잘알려져있다. S. mutans는 Gtf(glucosyltransferase) 를분비해자당으로부터비수용성세포외다당류인글루캔 (glucan) 을합성하며이는점착성을나타내어치아평활면에세균부착을도움으로써치태형성에관여하고치아우식증을야기한다,). 따라서 S. mutans에의한치아우식을억제하기위해여러방법이시도되었으며 ), 그중치아우식예방을위해 probiotics 를이용한방법즉, 구강환경은유지하면서병인만을선택적으로제거하는치료법에대한연구가진행되고있다 ). 특정유산균이첨가된치즈나요구르트, 우유등을이용하여 S. mutans 의증식및치태형성을억제하려는여러시도가보고된바있으며 -6), 일부에서긍정적인효과가보고되었다 6,7). 유산균발효유는위장관내에서소화흡수를촉진시키고유해세균을억제하여유익한세균의생육을촉진시킴으로써정장작용과노화방지에효과가있으며 8), 구강건강에도유익한효과가있음이보고되었고최근에는치아건강을위한유산균음료가출시된바있다. 국외연구에서특정유산균이 S. mutans의증식이나치태형성을억제하는효과가보고된바있지만국내유산균발효유에대한연구는발효유의산도가높아치아의탈회를야기하는우식원성식품으로분류하고있다 9,). 또한국내 교신저자 : 김선미광주광역시북구용봉동 번지 / 전남대학교치의학전문대학원소아치과학교실 / / hellopedo@hanmail.net 원고접수일 : 9 년 월 8 일 / 원고최종수정일 : 9 년 6 월 일 / 원고채택일 : 9 년 6 월 일 58

2 대한소아치과학회지 6() 9 발효유에관한연구는대부분유산균발효유의산도와침식능에초점이맞춰져있으며, 시판유산균발효유가 S. mutans의증식이나치태형성에어떠한영향을주는지에대한연구는거의없었다. 이에국내에서시판되는액상발효유 종과농후발효유종등총5종을대상으로유산균발효유가 S. mutans의증식이나 biofilm 형성에미치는영향을평가하여보고자, S. mutans를접종배양하고생균수와 biofilm 형성량을측정하였으며, 또한각유산균발효유의산도와완충능, 산생성능및칼슘과인이온의성분분석을시행하여각제품의우식유발능을비교평가하고자하였다. Ⅱ. 연구재료및방법. 실험음료선정시중에판매되는유산균발효유중유산균수가 ml당 천만마리이상이며무지유고형분함량이.% 이상인액상발효유 종 ( 한국야쿠르트투티, 한국야쿠르트에이스, 남양이오 ) 과유산균수가 ml당 억마리이상이며무지유고형분함량이 8.% 이상인농후발효유 종 ( 남양불가리스, 매일액티브 GG) 을대상으로하였고, 대조군으로는우유 ( 빙그레참맛우유 ) 를사용하였다. 각제품의주요구성성분은표 에표시되어있다. 배지로사용된.5% glucose trypticase soy broth(tsb) 는제조자의지시사항에따라증류수와혼합하여교반한후 C 에서 5분간멸균후사용하였다.. S. mutans 배양동결보관중인 S. mutans serotype c(ingbritt strain) 를이용하였으며 ul를 TSB ml에접종하여 7 C 배양기에서배양하였다.. S. mutans 생균수측정 96 well plate에유산균발효유와우유를각각 %,.5%, 5%, % 가되도록 TSB로희석하여.ml씩첨가하고 S. mutans. ml(5. 6 CFU/ml) 를접종하였다. 7 C 에서 시간배양한후 TSB agar에접종하여 7 C 에서8시간배양하여자란생균수를측정하였다.. Biofilm 형성실험 ) 유산균발효유에대한 S. mutans의 biofilm 형성실험 96 well plate에유산균발효유와우유를최종농도가 %,.5%, 5%, % 가되도록 TSB에희석하여각각. ml씩넣고, S. mutans. ml (5. 6 CFU/ml) 를접종하였다. 7 C 에서 시간배양한후배양액을버리고증류수. ml로 회세척한후 plate를건조시켰다. 이후 5분간실온에서.% crystal violet.5 ml를넣어염색하고. ml 증류수로 회세척한후 99% 에탄올. ml로녹여서 Precision microplate reader(e max, Molecular Device, USA) 를이용해OD 595 에서측정하였다. 또한유산균발효유와우유자체의 biofilm 형성을확인하기위해 S. mutans를넣지않고유산균발효유와우유가 %,.5%, 5%, % 가되도록 TSB에희석하여. ml를넣어같은방법으로실험을시행하였다. ) 자당이첨가된경우유산균발효유에대한 S. mutans의 biofilm 형성실험자당이첨가된경우유산균이 biofilm 형성에미치는영향을조사하기위해유산균발효유와우유에 5% 자당을첨가하여 ) 과같은방법으로시행하였다. Table. Compositions of fermented milks and milk Product name Lactic acid bacteria Composition Tootee Streptococcus thermophilus HY9 Skim milk.5%, Maltitol Syrup %, Isomalt oligosaccharide (Korea Yakult) L. lactis HY99 Ace Lactobacillus casei Skim milk.7679%, Sucrose, Fructooligosaccharide, Crystalline glucose monohydrate (Korea Yakult) Bifidobacterium E5 Bifidobacterium Skim milk 5.59%, High Fructose Corn Syrup, Isomalt oligosaccharide, Dextrose, (Namyang) Lactobacillus casei Cyclodextrin Syrup, Sucralose Lactobacillus paracasei Bulgaris Streptococcus thermophilus Korean cow s milk 79.7%, Skim milk, Apple concentrated juice 6%, (Namyang) Bifidobacterium Isomalt oligosaccharide, Crystalline glucose Lactobacillus acidophilus Active GG Lactobacillus rhamnosus GG Korean cow s milk 5%, High Fructose Corn Syrup, Apple and pear concentrated juice, (Maeil) Lactobacillus bulgaricus Fructooligosaccharide %, Skim milk, Crystalline glucose Streptococcus thermophilus Bifidobacterium Lactobacillus acidophilus Natural taste milk None Korean cow s milk % (Binggrae) 59

5 ml씩멸균된비커 5개에분주하였다. 각용액과동량의멸균된 TSB 용액을혼합하고 7 C 에서 시간배양하였으며 시간마다비커 개씩을꺼내어각용액의 ph를측정하였다. 각유산균발효유의 biofilm 형성량은 Friedman test를이용하여유의성검정을시행하였으며, 각발효유의첨가비율의증가에따른차이검정은 Mann-Whitney U Test를시행하였다. Ⅲ. 연구결과.

3 5. 초기산도및완충능검사 ( 적정산 ) 8. 통계분석 상온의유산균발효유 5 ml를비커에담아초기 ph를 ph meter(digital ph meter, Corning, USA) 로측정하였다. 완충능은각유산균발효유를 ph 7까지변화시키는데필요한 M NaOH의양으로정의하였으며, 5 ml의유산균발효유에 M NaOH를첨가하여혼합용액이 ph 7에도달할때까지주입된 NaOH 부피를측정하였다. 6. 산생성능검사 ) 유산균발효유의산생성능검사 5종의유산균발효유와우유에 M NaOH를첨가하여혼합용액이 ph 7이되도록중화한후각용액을.5 ml씩멸균된비커 5개에분주하였다. 각용액과동량의멸균된 TSB 용액을혼합하고 7 C 에서 시간배양하였으며 시간마다비커 개씩을꺼내어각용액의 ph를측정하였다. 각유산균발효유의 biofilm 형성량은 Friedman test를이용하여유의성검정을시행하였으며, 각발효유의첨가비율의증가에따른차이검정은 Mann-Whitney U Test를시행하였다. Ⅲ. 연구결과. S. mutans 생균수측정결과농도를달리한각유산균발효유에 S. mutans를동량접종하고생균수를측정한결과 S. mutans만을접종한발효유 % 에서와모든농도의우유에균을접종한경우, 생균수의유의한차이가없었다. 그러나모든유산균발효유는농도가증가함에따라 S. mutans의생균수가감소하였으며, 액티브 GG, 에이스, 불가리스, 투티, 이오순으로 S. mutans 감소양상을나타냈다 (Fig. ). ) S. mutans 첨가후유산균발효유의산생성능검사 5종의유산균발효유와우유에 M NaOH를첨가하여혼합용액이 ph 7이되도록중화한후각용액을.5 ml씩멸균된비커 5개에분주하였다. 각용액과동량의멸균된 TSB 용액을혼합하고 S. mutans. ml를첨가하여 초간교반하였다. 이용액을 7 C 에서 시간배양하였으며 시간마다비커 개씩을꺼내어각용액의 ph를측정하였다. 7. 칼슘, 인이온농도측정. Biofilm 형성실험결과 ) 유산균발효유에의한 S. mutans의 biofilm 형성실험각유산균발효유만의 biofilm 형성량은불가리스에서가장높았으며, 에이스, 액티브 GG, 투티, 이오순으로나타났다. 유산균발효유에 S. mutans를첨가한후 biofilm 형성정도를비교측정한결과액티브 GG, 불가리스는 biofilm이감소하였고, 이오는유의한변화가없었으며, 투티, 에이스, 우유는 biofilm 이증가하였다 (P<.5)(Fig. ). 유산균발효유와우유의칼슘과인의농도는 ICP-Atomic Emission Spectrometer(OPTIMA DV, Perkin Elmer) 를이용해측정하였다. ) 자당을첨가한경우유산균발효유의 S. mutans에대한 biofilm 형성억제효과평가 5% 자당이함유된경우, 불가리스, 액티브 GG, 에이스는유 Viable cells of S. mutans(log CFU/ml) %.5% 5% % Tootee Ace E5 Bulgaris Active GG Milk OD Tootee Ace E5 Bulgaris Active Milk GG without S.mutans With S.mutans Fig.. Viable cell count of Streptococcus mutans in fermented milks and milk by concentration of drinks. Fig.. Biofilm formation of % fermented milks and % milk according to presence of Streptoccocus mutans. The optical density was measured at 595nm in the spectrophotometer. 6

대한소아치과학회지 6() 9 산균발효유없이 5% 자당에 S. mutans를접종한것 (%) 보다 biofilm 형성량이감소하였다. 반면우유는농도가증가함에따라 biofilm 형성량이점차증가했다 (Fig. ). 불가리스, 액티브 GG, 에이스, 투티, 이오, 우유순으로나타났다. 자당이첨가되지않은실험과비교하였을때, 모든농도의이오와.

7 ml로가장높았다. 액티브 GG, 투티, 이오, 에이스, 불가리스의순으로나타났다 (Table, Fig. 5).. 산생성능검사. 초기산도및완충능검사실험유산균발효유의산도는이오가 ph.8로가장낮았고, 불가리스가 ph.9로가장높았으며우유는 ph 6.9였다. 액상발효유는평균 ph.6, 농후발효유는평균 ph. 로액상발효유의평균 ph가더낮은것으로나타났다.

5% 5% % Fig.. The ph of fermented milks and milk. Fig.. Inhibitory effect of fermented milks contained 5% sucrose on the biofilm formation of S. mutans by concentration of drinks. ph 8.5.5.5 7 6 5 Tootee Ace E5 Bulgaris Active GG Milk 6 8 hr Fig.

4 대한소아치과학회지 6() 9 산균발효유없이 5% 자당에 S. mutans를접종한것 (%) 보다 biofilm 형성량이감소하였다. 반면우유는농도가증가함에따라 biofilm 형성량이점차증가했다 (Fig. ). 불가리스, 액티브 GG, 에이스, 투티, 이오, 우유순으로나타났다. 자당이첨가되지않은실험과비교하였을때, 모든농도의이오와.5%, 5% 의액티브 GG를제외한나머지유산균발효유및우유는자당첨가시유의하게높은탁도 (optical density) 를나타냈다 (P<.). 이오가가장낮았고투티, 에이스, 액티브 GG, 불가리스순으로높아졌다 (Table, Fig. ). 완충능은 ph 7까지이르는데필요한 M NaOH 양으로정의하였을때, 액티브 GG가. ml로가장낮았으며, 불가리스가.7 ml로가장높았다. 액티브 GG, 투티, 이오, 에이스, 불가리스의순으로나타났다 (Table, Fig. 5).. 산생성능검사. 초기산도및완충능검사실험유산균발효유의산도는이오가 ph.8로가장낮았고, 불가리스가 ph.9로가장높았으며우유는 ph 6.9였다. 액상발효유는평균 ph.6, 농후발효유는평균 ph. 로액상발효유의평균 ph가더낮은것으로나타났다. 산도는 ) 유산균발효유의산생성능검사 ph 7로중화시킨각발효유및우유를 TSB와혼합하여배양한후 시간간격으로산도를측정하였을때 시간경과시 ph 5.5 이하로감소한제품은불가리스였으며, 시간경과시는액티브 GG, 6시간경과시는에이스가 ph 5.5 이하로감소하였다. 우유는변함이없었다 (Fig. 6)..5 OD Tootee Ace E5 Bulgaris Active GG Milk %.5% 5% % Fig.. The ph of fermented milks and milk. Fig.. Inhibitory effect of fermented milks contained 5% sucrose on the biofilm formation of S. mutans by concentration of drinks. ph Tootee Ace E5 Bulgaris Active GG Milk 6 8 hr Fig. 5. Buffering capacity of fermented milks and milk. Fig. 6. ph change of fermented milks and milk by incubation time. Table. The ph and buffering capacity of fermented milks and milk Initial ph Buffer capacity (M NaOH ml)

ph 8 ppm 8 7 7 6 6 5 5 Tootee Ace E5 Bulgaris Active GG Milk ppm 6 5 6 8 hr Fig. 7. ph change of fermented milks and milk with S. mutans by incubation time. Fig. 8. Concentration of Ca and P ions in fermented milks and milk.

5 ph 8 ppm Tootee Ace E5 Bulgaris Active GG Milk ppm hr Fig. 7. ph change of fermented milks and milk with S. mutans by incubation time. Fig. 8. Concentration of Ca and P ions in fermented milks and milk. Table. Concentration of Ca and P ions in fermented milks and milk Concentration(ppm) Ca P ) S. mutans 접종후유산균발효유의산생성능검사 S. mutans와유산균발효유및우유를배양한경우, S. mutans를접종하지않은경우와비슷한양상을나타냈으며, 8 시간이후에는모든제품이 ph 5.5 이하의산도를나타냈다. 우유도시간이경과함에따라 ph가감소하였으며 시간경과후 ph 5.5 이하로감소하였다 (Fig. 7). 5. 칼슘과인의성분분석각발효유와우유의칼슘과인에대한성분분석결과불가리스가가장많은칼슘과인함량을보였으며우유에함유된양보다더많았다 (Table, Fig. 8). 칼슘은불가리스, 우유, 에이스, 액티브 GG, 투티, 이오순으로, 인은불가리스, 우유, 액티브 GG, 에이스, 투티, 이오순으로함유되어있었다. Ⅳ. 고찰 Probiotics는음식에첨가되어숙주에이로운영향을주는살아있는장내미생물을뜻하는것으로이는 세기초에메치니코프가불가리아사람들이장수하는원인을그들이많이섭취하는살아있는균이함유되어있는발효유에있다고제안한것에서인식되기시작하였다 7). 대표적인 probiotics으로는유산균이있으며이는 Lactobacillus, Lactococcus, Streptococcus, Leuconostoc, Bifidobacterium 등으로크게분류된다 7). 이들이장내에서 probiotics으로서의작용을나타내는기전으로는첫째면역을자극하며, 둘째병원성미생물과장내에서제한된영양소를경쟁적으로이용하는영양소경쟁적이용, 셋째병원성미생물이장상피세포나장점막에부착하는것을억제, 넷째장상피세포에침입을억제, 다 6

6 대한소아치과학회지 6() 9 섯째항균물질의생산으로장건강을증진시킨다 ). 또한 probiotics으로사용되는유산균의구강내우식관련균주에미치는영향에대해연구가이루어져왔다. Nikawa 등 ) 은 L. reuteri가 S. mutans의수를감소시켰음을보고하였고, Kang 등 ) 은 Weissella cibaria가 S. mutans에의한치태형성을억제함을보고하였다. 이것은대부분유산균이우식유발균으로널리알려진 S. mutans를억제한긍정적인영향을보고한자료로서장관계에유익한 probiotic 유산균이구강내치아우식원인균을억제하는목적으로이용될수있음을나타내는기본자료가된다. 앞의결과를구강내에서증명하기위한여러연구가진행되었는데이때는우리가일상적으로섭취할수있는식품에유산균을넣거나특정유산균이함유된식품을이용하여그결과를관찰하였다. 요구르트에 Bifidobacterium DN-7 을첨가한실험에서 Caglar 등 ) 은타액내S. mutans의감소를보고하였다. Näse 등 ) 은 Lactobacillus rhamnosus GG(LGG) 를우유에첨가하여 7개월간섭취하게하였을때, 우식활성도와타액과치태내의 S. mutans 수가감소했으며, 이때 LGG 는자당이나유당분해를못하므로치아에유해효과가없음을설명하였다. Ahola 등 5) 은역시 LGG를첨가한치즈를 주간섭취하였을때통계적유의성은없으나상당한 S. mutans의감소를보고하였고특히구강내에 S. mutans가많은사람에서더효과가있었음을보고했다. 홍등 ) 은 Lactococcus lactis 7을함유한유산균양치액을멸균한우유에함유하여양치하게했을때, 일후유의한수준의치태형성억제율을보였음을보고하였다. 또한일부연구자들은 Lactobacillus가당섭취에영향을받으며우식과관련이있다고주장하나몇몇연구자들은 Lactobacillus가치아우식의개시에거의관여하지않으며, 모든 Lactobacillus가우식을유발하는것은아니며, 유산균발효유의완충능에의해세균의산생성이완충되므로우식진행에영향을준다할수없다고주장하였다 5). 한편유산균을포함한대표적식품으로는유산균발효유가있는데이에대한국내연구는발효유의산도나침식능에초점이맞춰져있었고 9,6-8), 우식유발균억제에대한영향은거의논의되지않았다. 따라서본논문에서는국내시판되는유산균발효유의우식유발능평가차원에서발효유가우식유발원인균인 S. mutans의억제및 biofilm 형성억제작용을하는지평가하였다. 유산균발효유및우유의산도를측정한결과이들모두 ph 5 이하의값을나타내어 Stephan curve에서나타난우식발생가능범주에해당되었다 9). 그러나최와신 ) 은 ph와치아의침식이직접비례하지는않는다고알려져있는데이는음료가구강내에섭취되면음료의산도가적정산도로변화되기때문이라하였으며, 치아를탈회시키는요인은다양하여산도뿐만아니라적정산, 구강내완충작용, 음이온등이관여한다고하였다. 완충능은중성의 ph를만들기위해필요한수산화나트륨의부피로액티브 GG, 투티가좋은결과를나타냈고불가리스가가장높은값을나타내어결과적으로산성환경이구강내에서오래유지되고중화되기어려움을나타냈다. 산생성능을평가한결과모든유산균발효유가균을접종하지않았을때에도시간이경과됨에따라산도가증가되었는데, 시간경과시불가리스는 ph 5.5 이하를나타냈고, 배양 시간후우유는산도의변화가없었으며투티와이오는 ph가낮아졌으나탈회임계점 (ph 5.5) 까지미치지않았고, 유산균의수가많은에이스, 불가리스, 액티브 GG는탈회임계점이하로감소되었다. 이는유산균자체가유산을생성하기때문으로생각된다 ). 그러나유산균은또한 bacteriocin과 H O 등을생성하며 ), 이는감수성세균에대해살균작용을하여장내유해균의억제작용을함이보고된바있다,). 따라서이와같은기전으로유산균에의해이번실험에서 S. mutans가억제된것으로추정된다. 한편유산균발효유에 S. mutans를접종후시간배양한결과접종하지않은실험과비교시우유가큰폭의 ph 감소를나타내었으며 시간후모든발효유및우유의산도가 ph 5 이하로감소되어치아의탈회임계점을넘어섰다. 그러나균접종전에도낮은 ph 값을보였던농후발효유와에이스의산도는크게변하지않았으며투티, 이오, 우유의 ph가감소하였다. 이는유산균에의한 S. mutans 생균수감소가컸던농후발효유와에이스는 S. mutans에의한추가산생성에따른산도의변화가없었으나 S. mutans 감소효과가낮았던투티와이오는유산균의산생성과더불어 S. mutans 또한자당을분해하여산을생성한것으로생각된다. 우유는 S. mutans를접종하기전에는산생성을하지않다가균접종후유당의분해로인한산생성을한것으로생각된다. 유산균발효유의산성환경은다수의연구에서논의되었는데심등 9) 은이러한산성환경이치아에좋지못하여유산균발효유에 시간동안침잠시켰을때치아에상당한침식을일으키고이러한침식이발효유의칼슘, 인, 불소의농도와상관관계가있음을보고하였다. 그러나유산균발효유의침식효과에대해 Wongkhantee 등 6) 과 Lussi 등 7), 그리고 Kargul 등 8) 은어떤종류의요구르트도치아에침식을일으키지않으며이는칼슘과인의영향때문임을인공타액순환실험으로증명하였다. 유산균의산생성이치아의탈회에부정적인영향을미칠수있으나유산균이우식원균억제효과를나타낼수있는복잡한관계가되므로유산균발효유의산도가우식유발에미치는영향및유산균과우식유발균과의상호작용기전은더연구가필요하다. S. mutans에의한 biofilm 형성량을비교하기위해 crystal violet으로염색후탁도 (optical density) 를측정하였다. % 유산균발효유자체와균접종후의 biofilm 형성량을비교한결과, 투티와에이스는균접종후탁도가증가했고, 이오는유의한변화가없었다. 반면에액티브 GG와불가리스는균접종 6

7 후 biofilm이오히려감소하였는데이는유산균이 S. mutans 를억제한결과로생각된다. 또한농후발효유에서만이러한효과가나타난것으로보아농후발효유가액상발효유보다 S. mutans를더많이억제하기때문으로생각된다. 또한 5% 자당을첨가한실험에서대부분의발효유가자당이포함되지않은경우보다더많은 biofilm이형성되었으나각각의발효유는농도가높아짐에따라유산균의 S. mutans 억제작용에의해 biofilm 형성량이감소하였다. 반면에유산균이함유되지않은우유는 biofilm이증가하였다. 각발효유에 S. mutans를접종한후 S. mutans의생균수를측정한실험에서우유와발효유의 % 가증가함에따라우유에서는생균수의변화가없었으나, 5종의발효유에서는 S. mutans 생균수가감소하였다. 역시액티브 GG, 에이스, 불가리스, 투티, 이오순으로감소되어유산균함량이많은농후발효유가액상발효유보다 S. mutans를더억제하는것으로생각되었다. 이번연구는구강건강을증진시킬수있음을광고하는 종의유산균발효유 ( 투티 ) 와위장관에유익함을내세우는제품 종을선택하였는데, 모든제품이여러종의유산균을함유한시판제품이고, 또한여러합성물이첨가되어있어변수가있었을가능성이있다. 향후치태형성및우식발생에대한유산균발효유의영향을조사하는생체내연구가필요할것으로생각된다. 또한유산균발효유는건강증진을추구하는현대에그소비량이증가하고있고치아맹출단계의어린이가많이섭취하는음료이므로칼슘과인등치아탈회를막는무기질의함량을개선하고, 우식유발균에대한억제효과가분명한유산균을이용하여위장관뿐만아니라구강건강까지고려한제품을개발해나가야할것으로생각된다. Ⅴ. 결론시판되는유산균발효유 5종 ( 투티, 에이스, 이오, 불가리스, 액티브 GG) 과우유를선택하여우식유발원인균인 S. mutans 에대한증식억제및 biofilm 형성에미치는영향을평가하고, 발효유의산도및완충능, 산생성능, 칼슘과인의함량을측정하여다음과같은결과를얻었다. 유산균발효유및우유의산도를측정한결과이오 (.8±.) 가가장낮았으며, 불가리스 (.9±.) 가가장높았다. 액상발효유는평균 ph.6, 농후발효유는평균 ph. 로액상발효유의평균 ph가더낮은것으로나타났다. 완충능을측정한결과불가리스 (.7±.5) 가가장높아산도를중성으로만들기가어려우며액티브 GG(.±.) 가유산균발효유중완충능이가장낮아중성으로만들기가쉬운것으로나타났다. 발효유및우유의성분중치질을탈회로부터보호하는무기질인칼슘은불가리스에가장많이함유되어있었고우유, 에이스, 액티브 GG, 투티, 이오순으로함유되었으며, 인은불가리 스에가장많이함유되었고, 우유, 액티브 GG, 에이스, 투티, 이오순으로함유되어있었다. 유산균발효유의산생성능을평가하기위해 ph 7로중화시킨후S. mutans를접종하여배양하고 시간간격으로산도를측정한결과불가리스가가장높은산생성능을보였으며액티브 GG, 에이스, 투티, 이오, 우유순으로산도하강경향을나타냈다. S. mutans의생균수를측정한결과우유는변함이없었으나모든발효유에서발효유의 % 가증가함에따라 S. mutans 수가감소했다. 또한 % 유산균발효유의 S. mutans 포함여부에따른 biofilm 형성정도를측정한결과 S. mutans를포함한경우액티브 GG, 불가리스는 biofilm 형성이감소하였고, 이오는유의한변화가없었으며, 투티, 에이스, 우유는 biofilm 형성이증가하였다 (P<.5). 이상의결과는유산균발효유가초기산도및산생성능측정결과우식유발가능성이있음을나타냈다. 그러나유산균발효유중에서농후발효유가우식유발균인 S. mutans를억제하였고 biofilm 형성을감소시켜긍정적인효과를가지고있음을알수있었다. 참고문헌. 홍석진, 오종석, 이상대등 : 치태형성억제세균이구강내치태형성에미치는영향. 대한구강보건학회지, :8-9, 김태근, 양규호, 오종석 : Streptococcus mutans의치태형성에대한 Leuconostoc lactis 5의영향. 대한소아치과학회지, 7:59-556,.. Anderson MH, Shi W : A probiotic approach to caries management. Pediatr Dent, 8:5-5, 6.. Näse L, Hatakka K, Savilahti E, et al. : Effect of long-term consumption of a probiotic bacterium, Lactobacillus rhamnosus GG, in milk on Dental caries and caries risk in children. Caries Res, 5:-,. 5. Ahola AJ, Yli-Knuuttila H, Suomalainen T, et al. : Short-term consumption of probiotic-containing cheese and its effect on dental caries risk factors. Arch Oral Biol, 7:799-8,. 6. Meurman JH, Stamatova I : Probiotics: contributions to oral health. Oral Diseases, :-5, Twetman S, Stechsen-Blicks C : Probiotics and oral health effects in children. Int J Pediatr Dent, 8:-, 8. 6

8 대한소아치과학회지 6() 9 8. 이정열, 허철성, 백영진 : 유산균발효유의이용과건강증진. Korean Dairy Techno, 7:58-7, 심정호, 정태성, 김신 : 수종유산균발효유의법랑질침식효과에대한연구. 대한소아치과학회지, :555-56,.. 박영남 : Streptococcus mutans를접종한수종의어린이음료의우식활성능에관한연구. 8년전남대학교대학원석사학위논문.. Rolfe RD : Probiotics and gastrointestinal health. J Korean Public Health Assoc, 7:8-9,.. Nikawa H, Makihira S, Fukushima H, et al. : Lactobacillus reuteri in bovine milk fermented decreases the oral carriage of mutans streptococci. Int J Food Microbiology, 95:9-,.. Kang MS, Chung J, Kim SM, et al. : Effect of Weisella cibaria isolates on the formation of Streptococcus mutans biofilm. Caries res, :8-5, 6.. Caglar E, Sandalli N, Twetman S, et al. : Effect of yogurt with Bifidobacterium DN-7 on salivary mutans streptococci and lactobacilli in young adults. Acta Odontologica Scandinavica, 6:7-, Caufield PW, Li Y, Dasanayake A, et al. : Diversity of Lactobacilli in the oral cavities of young women with dental caries. Caries Res, :-8, Wongkhantee S, Patanapiradej V, Maneenut C, et al. : Effect of acidic food and drinks on surface hardness of enamel, dentine, and tooth-coloured filling materials. J Dent, :-, Lussi A, Kohler N, Zero D, et al. : A comparison of the erosive potential of different beverages in primary and permanent teeth using an in vitro model. Eur J Oral Sci, 8:-,. 8. Kargul B, Caglar E, Lussi A : Erosive and buffering capacities of yogurt. Quintessence Int, 8:8-85, 김종배, 백대일, 문혁수등 : 임상예방치학. 고문사, 서울, 7,.. 최대영, 신승철 : 우리나라시판식음료의수소이온농도지수측정실험. 대한구강보건학회지, :99-, Meurman JH : Probiotics: do they have a role in oral medicine and dentistry? Eur J Oral Sci, :88-96, 5.. Vuyst LD, Leroy F : Bacteriocins from Lactic Acid Bacteria: Production, Purification, and Food Applications. J Mol Microbiol Biotechnol, :9-99, 7.. 김상현, 이명숙, 장동석 : Lactobacillus plantarum LMC 795가생산하는 bacteriocin의항균력과그특성. J Fd Hyg Safety, :65-7,

9 Abstract THE EFFECT OF FERMENTED MILK ON VIABLE CELL COUNT AND BIOFILM FORMATION OF STREPTOCOCCUS MUTANS Hye-Sung Shin, Seon-Mi Kim, Nam-Ki Choi, Kyu-Ho Yang, Mi-Sun Kang* Department of pediatric dentistry, Chonnam national university school of dentistry, Dental Research Institute and Second stage of BK *Department of Microbiology, Collge of Medicine Lactic acid bacteria worked positively on gastrointestinal tract and oral environment. So I selected commercial five fermented milks and milk, and then I evaluated their effect of growth inhibition and biofilm formation of cariogenic bacteria, Streptococcus mutans. And also calculated the acidity, buffering capacity, concentration of Ca and P ion and ph change of those drinks. After adding S. mutans to fermented milks viable cell count of S. mutans in milk was not statistically different but those in all fermented milks were decreased as concentration of fermented milk increased. When I measured the amount of formed biofilm in % fermented milks and milk with S. mutans and compared with those without S. mutans, the amount was decreased in Active GG and Bulgaris while being increased in Tootee, Ace and milk(p<.5). The fermented milk with the lowest ph value was E5(.8±.), and the highest was Bulgaris(.9±.). ph change of the fermented milks and milk with S. mutans was measured. The highest acid producing fermented milk was Bulgaris, and followed by Active GG, Ace, Tootee, E5, Milk. These results indicated that fermented milks had caries activity due to the value of initial acidity and acid producing capacity. But, concentrated fermented milks had the inhibitory effect against S. mutans, and also had high volume of Ca and P ion that protected teeth. So I suggest that they have positive effect on teeth. Key words : S. mutans, Fermented milk, Biofilm 66

DBPIA-NURIMEDIA

DBPIA-NURIMEDIA The e-business Studies Volume 17, Number 4, August, 30, 2016:319~332 Received: 2016/07/28, Accepted: 2016/08/28 Revised: 2016/08/27, Published: 2016/08/30 [ABSTRACT] This paper examined what determina