KR920005049B1

KR920005049B1 - 바실루스 세레우스균의 증식 억제제

Info

Publication number: KR920005049B1
Application number: KR1019870013842A
Authority: KR
Inventors: 류조 오에노; 야스까 후지따; 무네미쓰 야마모또; 히로시 고자까이
Original assignee: 가부시끼가이샤 우에노세이야꾸 오오요 겡꾸죠; 우에노 류조
Priority date: 1986-12-04
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1992-06-26
Also published as: US4954358A; DE3773875D1; EP0273606B1; KR880007090A; CA1297790C; EP0273606A1

Abstract

내용 없음.

Description

바실루스 세레우스균의 증식 억제제

제1도는 바실루스 세레우스로 오염된 쌀밥을 이용한 시험에서 시간에 따른 30℃에서의 바실루스 세레우스(Bacillus cereus)의 균수 변화를 도식적으로 나타낸 것이다.

제2도는 바실루스 세레우스로 오염되지 않은 쌀밥을 이용한 시험에서 시간에 따른 30℃에서의 일반적으로 활동하는 균수를 마찬가지로 나타낸 것이다.

본 발명은 세균성 식중독을 유발하는 식중독균의 일종인 바실루스 세레우스(Bacillus cereus)에 대한 증식 억제제에 관한 것이다.

현재 인류는 수송 방법의 발달, 분배 시스템의 혁명적 개발외에도 보존용의 팩킹 및 식품가공 기술에서의 진보에 따라, 소비자가 생선묵 제품, 가공육, 및 대두제품(미소 및 간장)과 같은 전통적인 가공 식품외에도 포장 도시락, 샌드위치, 핫도그, 및 조리식품과 같은 수없이 많은 종류의 잘구비된 가공 식품을 제공받으므로써 식품의 세균성 식중독으로 인해 점차로 크게 위협받고 있다. 최근에는 바실루스 세레우스로 인해 발생하는 잦은 식중독 사고가 표면화 되고 있다. 따라서, 상술한 식중독 세균이 새롭게 식중독 병원체로서 공식적으로 제안되었지만, 관련된 식중독의 발생을 방지할 수 있는 효과적인 방법이 아직까지 발견되지 않았었다.

전통적 가공식품을 위한 통상적인 합성 방부제는 구색을 갖춘 가공식품에 적용되도록 허가되지 않았으며, 일반적인 세균에 의한 식품의 질저하를 방지하고 질보존을 개량하는 것이 아미노산, 지방산 에스테르, 인산염, 유기산, 알콜 등의 첨가에 의해 실현되었다. 그러나, 그러한 첨가물은 식품에 실제적으로 적용할 때 바실루스 세레우스의 생장 및 증식을 억제하는데 있어서 효과적이라고는 거의 인식되어 오지 않았다.

한편, 식품의 외형에서 바실루스 세레우스의 영향은 일반적인 부패균과 비교할때 현저하지 못하다. 부패작용을 외견상으로 나타내지 않는 한조각의 식품이라도 바실루스 세레우스를 번식시킬 수 있고, 식품을 심하게 오염시킬 수 있으며, 이렇게 부패된 식품과 접촉하여 식중독에 이르게 된다.

본 발명의 목적은 활성 성분으로서 프로타민 또는 그의 염을 함유하는 바실루스 세레우스에 대한 신규의 억제제를 제공하는 것이다.

본 발명은 활성 성분으로서 프로타민 또는 그의 염을 함유하는 바실루스 세레우스에 대한 증식 억제제에 관한 것이다.

본 발명에 사용되는 프로타민은 아르기닌의 함량이 높고, 비교적 저분자량을 갖는 강한 염기성 단백질이고, 그 원은 생선(예, 연어, 송어, 청어 및 고등어) 또는 수탉과 같은 척추동물의 핵에 데옥시리보핵산과 결합되어 있는 뉴클레오프로타민이다. 이 프로타민은 이전의 어떤 방법으로도 수득될 수 있다(참고, 예, 일본국 특허 공개 제320/1980호, 일본국 특허 공고 제31518/1984호, 일본국 특허 출원 제29748/1986호, 제29746/1986호, 제29747/1986호 및 제29745/1986호).

본 발명에서 다루는 프로타민은 예를들어, 전술된 일본국 특허 공개 제320/1980호 및 일본국 특허 공고 제31518/1984호에 기재된 바와 같은 이전의 기술에 의해 수득될 수 있다. 물고기의 백자등은 무기산으로 처리하고, 그안에 포함된 뉴클레오프로타민은 추출을 위해 가수분해한다. 그러한 방법으로 수득된 프로타민은 무기산(황산, 염산 등)의 염이다. 그러한 무기산염은 그자체로 본 발명에서 사용되거나 또는 무기산을 제거함으로써 수득될 수 있는 프로타민 염기가 또한 사용될 수 있다. 프로타민을 중화하는데 사용되는 산은 예를들면, 황산, 염산 및 인산과 같은 무기산 그리고 아세트산, 락트산 및 메틸히드로젠 술페이트와 같은 유기산이다. 효과는 어떤 프로타민이 사용되었건 거의 동일하다. 유리프로타민 및 그의 염은 다른 언급이 없는한 이후로 간단히 프로타민으로 언급한다.

프로타민 사용시에, 그의 염기적 특성이 사용된 식품의 종류등과 관련하여 고려되어져야 한다. 예를들면, 매질의 pH의 알칼리성으로 나타난 경우에 프로타민의 항균 효과는 더 현저하다 ; 프로타민의 항균 효과는 매질의 성분에 따라 달라진다; 프로타민은 열에 비교적 안정하고, 열에 의한 변성에 대해 높은 내성을 갖는다.

본 발명의 실행에서, 예를들면 식용 유화제, 유기산과 그의 염, 알콜, 인산, 라이소자임, 아미노산, 소르빈산과 그의 염, 및 벤조산과 그의 에스테르, 항균성 감초추출물, 키토산과 그의 약간 분해된 물질중에서 요망되는대로 선택된 일종 이상의 기타 다른 첨가물을 바실루스 세레우스에 대한 증식억제제가 함유하는 것이 실용적이다. 상기의 첨가물에 더하여, 감미료, 조미료, 향료, 색소, 항산화제, 영양촉진제, 품질향상제 등과 같은 기타 다른 식품-첨가물을 함유할 수 있다.

본 발명에서 상기의 식용 유화제로는 예를들면, 글리세롤 지방산 에스테르, 사카로오즈 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르, 프로필렌글리콜 지방산 에스테르, 및 레시틴이 유용하다.

상기의 유기산 또는 그의 염으로는 예를들면, 시트르산, 글루콘산, 아세트산, 타르타르산, 락트산, 푸마르산, 숙신산, 말산, 아디프산 및 아스코르빈산, 그외에도 그의 나트륨염, 칼슘염 및 제2/제1철염이 유용하다.

상기의 알콜로는 예를들면, 에틸알콜, 글리세롤, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 및 벤질알콜이 유용하다.

상기의 인산으로 예를들면, 인산, 피로인산, 폴리인산, 및 헥사메타인산, 그외에도 그의 나트륨염 및 칼륨염이 유용하다.

상기의 아미노산으로는 예를들면, 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 페닐알라닌, 프롤린, 세린, 트레오닌, 시스테인, 미스틴, 메티오닌, 트립토판, 티로신, 히드록시프롤린, 아스파라긴, 및 글루타민과 같은 중성아미노산 ; 리진, 아르기닌, 및 히스티딘과 같은 염기성 아미노산 ; 그리고 아스파르트산 및 글르탐산과 같은 산성 아미노산이 유용하다. 특히 바람직한 것은 글리신, 알라닌, 발린, 류신, 페닐알라닌, 메티오닌, 트립토판, 아스파라긴, 글루타민, 리진, 및 아르기닌과 같은 중성 아미노산과 염기성 아미노산이다.

상기의 항균성 감초 추출물로는 예를들면, 일본국 특허 공개 제172928/1985호에 기재된 바와 같은 방법을 따라 제조된 항균제가 유용하다.

상기의 키토산 및 그의 약간 분해된 물질로는 일본국 특허 공개 제 83877/1987호에 기재된 바를 따라 제조죈 것이 유용하다.

전술된 첨가물중에서, 유화제, 유기산 또는 그의 염, 알콜, 인산, 라이소자임, 아미노산, 소르빈산 또는 그의 염, 벤조산 또는 그의 에스테르는 프로타민을 단독으로 사용한 경우와 비교할때, 프로타민의 효과를 강화시킨다. 따라서 이들 첨가물들은 바실루스 세레우스에 대한 증식 억제제로서 바람직하게 프로타민과 공동-사용된다.

본 발명은 곡류, 채소, 및 과일로부터 일차적으로 제조된 가공식품 뿐만아니라, 동물성 단백질, 어류제품, 및 육류의 가공식품을 포함하는 일반적인 가공식품에 광범위하게 적용시키기에 유용하다. 프로타민의 첨가량에 어떤 특별한 제한은 없지만, 항균 효과, 식품기호에 대한 영향 등을 고려하여, 프로타민을 0.001%∼2% 첨가하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.003%∼0.5% 첨가한다. 아미노산이 프로타민과 혼합되어 사용되는 경우에, 항균 효과를 고려하여 프로타민을 0.001%∼2% 첨가하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.01%∼0.5% 첨가한다. 아미노산은 식품의 맛과 풍미에 영향을 미치지 않는 양으로 제한없이 가할 수 있다. 따라서, 아미노산은 프로타민의 1중량부에 대하여, 0.001∼1000중량부, 또는 바람직하게는 0.02∼200중량부의 비율로 사용한다. 식품이 항균 처리이전에 실질적으로 다량의 아미노산을 함유하는 경우에, 아미노산의 첨가는 비례적으로 감소될 수 있다.

식용 유화제가 프로타민과 혼합되어 사용되는 경우에, 아미노산이 첨가될 때의 조건이 동일하게 프로타민의 첨가에 적용된다. 식용 유화제는 식품의 맛, 풍미 등에 영향을 주지 않는 양으로 제한없이 첨가될 수 있다. 식용 유화제는 프로타민의 1중량부에 대하여, 0.0001∼500중량부, 또는 바람직하게는 0.002∼50중량부의 비율로 사용될 수 있다.

상기와 동일한 이유로서, 유기산 또는 그의 염은 프로타민의 1중량부에 대해서, 0.001∼1000중량부, 또는 바람직하게는 0.02∼100중량부의 비율로서 프로타민에 첨가된다. 식품이 유기산 또는 그의 염을 이미 함유하는 경우에, 유기산 또는 그의 염의 첨가는 비례적으로 감소될 수 있다.

라이소자임이 프로타민과 혼합되어 사용되는 경우에, 라이소자임은 프로타민의 1중량부에 대해서 0.001∼1000중량부로서, 또는 바람직하게 0.02∼200중량부의 비율로서 첨가된다. 상기와 동일한 원인이 적용된다.

인산염이 프로타민과 혼합되어 사용되는 경우에 인산염은 프로타민의 1중량부에 대해서, 0.001∼500중량부로서, 또는 바람직하게 0.02∼50중량부로서 사용된다. 상기와 동일한 원인이 적용된다.

알콜이 프로타민과 혼합되어 사용되는 경우에, 알콜은 프로타민의 1중량부에 대해서 0.01∼1000중량부로서, 또는 바람직하게 0.2∼200중량부의 비율로서 사용된다. 상기와 동일한 원인이 적용된다.

식품이 알콜을 이미 함유하는 경우에, 이 알콜의 양은 가해진 알콜의 양에 더해질 수 있다.

소르빈산, 벤조산 등이 프로타민과 혼합되어 사용되는 경우에, 그러한 산은 유리산으로 프로타민의 1중량부에 대하여, 0.001∼100중량부로서 또는 바람직하게는 0.01∼50중량부의 비율로서 사용된다. 상기와 동일한 원인이 적용된다.

본 발명의 실행에서, 혼합되어 사용된 첨가물뿐만 아니라, 프로타민도 식품 제조방법의 어떠한 단계에서든 식품에 가해질 수 있다. 첨가는 가공식품의 제조에서 혼합시킴, 또는 분무시킴, 또는 식품, 식품용기, 팩킹물질 등을 그 용액에 침지시킴으로써 단독으로 또는 동시에 이루어질 수 있다. 프로타민 및 첨가물의 혼합물은 첨가시의 작업성 및 식품내로의 분산성에 역효과를 주지않는 약제 형태로 제한없이 제조될 수 있다. 프로타민은 유화제, 유기산 또는 그의 염, 알콜, 인산, 라이소자임, 아미노산, 소르빈산 또는 그의 염, 벤조산 및 그의 염을 전술된 비로서 포함하는 군에서 선택된 하나 이상의 첨가물과 바람직하게 혼합될 수 있다. 분말 약제의 경우에 덱스트린, 락토오즈, 녹말, 소맥 등이 식품에 대해 첨가된 프로타민의 양을 조절하기 위해 부가적으로 혼합될 수 있다. 또한 액체 약제인 경우에, 프로타민은 물 또는 에탄올 수용액(예. 5∼85%)에 1∼10% 농도로서 바람직하게 용해될 수 있다.

[실시예 1]

백비 200g을 물에서 세척하고, 물 240ml를 더하여 일반용으로 사용되는 종류의 전기밥솥에서 약 15분간 조리한다. 쌀밥을 10분동안 뜨거운 증기에 방치해둔후, 실온으로 냉각되도록 방치한다. 한편 바실루스 세레우스의 포지 현탁액을 제조하여, 냉각된 쌀밥에 최종 시료 1g에 대한 n×10²의 비율로서 가한다. 시료는 포자를 첨가하여 쌀과 고르게 혼합되게 함으로써 제조한다.

시험에 사용된 바실루스 세레우스는 테일로(Tailor) 등에 의해 분별된 H 혈청 형에서의 GH. 1형이다(참고 : J. Med. Microbiol. Vol 3, p 543, 1975).

쌀밥을 각각 120g씩 플라스틱 용기에 넣고, 온도를 30℃로 유지하면서, 생존 가능한 세균의 총수 및 바실루스 세레우스의 수를 표준 한천 배지(37℃, 48시간) 및 5% 황난을 갖는 폴리믹신 BCW 한천 배지(37℃, 24시간)를 사용하여 각 시료에 대해 주기적으로 측정한다. 세균수 측정과 병행하여, 외관 및 가능한 부패취에 관하여 시료를 측정한다.

측정의 결과는 표 1에 나타낸다.

[표 1]

결과에 따르면, 바실루스 세레우스가 접종되지 않은 경우에, 30분 동안의 보존후 세균수가 3.2×10⁶에 이를때, 부패취가 나고 외관이 연화되면서 시료의 부패가 분명하게 지각된다.

바실루스 세레우스가 접종된 경우에, 12시간 후에 세균수가 6.1×10⁶에 이르고, 식중독의 가능성이 생긴다. 시료는 초기부터 30시간 후에 부패취가 나기 시작하고 외관이 연화되며, 세균수는 8.9×10⁷에 이른다. 바실루스 세레우스가 접종 되었을때, 상기의 사실로부터, 바실루스 세레우스는 부패이전에 식중독의 발생 가능한 상태에 이른다는 것이 분명하다.

시험의 결과는 식중독의 발생 메카니즘을 명료하게 하고, 거기에서 식품이 바실루스 세레우스에 의해 오염되었을때, 식중독이 발생 가능한 상태에 이른 식품에서도 외관 및 가능한 부패취에 관해서는 변화가 지각되지 않고, 부패 세균수가 10⁶이상에 이를때까지 부패가 관찰되지 않는다.

[실시예 2]

40℃에서 데운 우유 970ml에 잘교반된 전란 550g 및 잘 용해된 설탕 220g을 가한다. 우유는 이어서 균일하게 거르고 혼합한다. 액체 혼합물을 깊은 용기(용량 : 250ml)에 붓고 열접착하고, 30분간 90℃의 증기-보일링으로 커스터드 푸딩을 제조한다.

한편, 시료는 최종 시료 1g마다 n×10²의 세균 수를 형성하기 위해 바실루스 세레우스의 포자 현탁액을 그안에 접종함으로써 제조한다(시험 1에서 사용한 바실루스 세레우스와 동일한 것을 사용).

그와 같이 제조된 시료를 30분간 유수에서 냉각하고, 30℃로 보존하고, 시험 1에서와 같이 전체 생균수 및 바실루스 세레우스의 균수에 대해 주기적으로 측정한다.

그러한 측정과 병행하여, 시료를 열접착 제거시의 외관 및 가능한 부패취에 대해 조사한다.

결과는 표 2에 나타낸다.

[표 2]

실시예 1에서와 같이 결과는 바실루스 세레우스에 의해 발생하는 식중독의 메카니즘을 명료하게 한다.

[실시예 3]

바실루스 세레우스 및 기타 다른 일반적인 부패 세균에 대한 여러가지의 항균물질의 최소 생장 억제 농도(MIC)를 표준영양 한천(Difco Corp가 제조)을 사용하고 한천 평판 희석법을 도입함으로써 측정한다.

화학제가 계단식 희석계로 배치된 평평한 배지위에 바실루스 속 균주에 대한 것은 액체 포자 현탁액(×10⁸/ml)을 바르고, 기타 다른 균주에 대한 것은 브레인 할트 인퓨존 브로쓰(Brain heart Infusion Broth)에 의해 제공되는 각각의 전-배지(37℃, 24시간)를 바른다.

상기의 세균액을 바른 후 37℃로 24시간 동안 배양하고, 육안으로 세균의 생장 여부를 판단함으로써 MIC를 결정한다.

결과는 표 3에 나타낸다.

[표 3]

[실시예 4]

표 4에 나타낸 각각의 화학제를 물 20ml에 용해하여 정해진 농도의 수용액을 제조한다. 각각의 수용액을 실시예 1에서와 같은 방법으로 조리되고 실온에서 냉각된 쌀밥에 가한다. 쌀과 화학제가 고르게 혼합된다는 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법을 따라 세균수를 측정하고, 쌀이 상하지 않고 보존된 기간을 결정한다(30℃).

결과는 표 4에 나타낸다. 표에 있는 유효한 보존 기간은 바실루스 세레우스로 오염되지 않은 시료가 부패취나 외관상의 변화없이 잘 보존되는 기간(표 4에서의 각 화학제의 상부 칸은 이 기간을 나타낸다.)을 의미하며, 반면에 바실루스 세레우스로 오염된 시료는 10⁶/g 이상의 바실루스 세레우스 세균수를 나타낸 이후의 기간을 의미한다(표 4에서의 각 화학제의 하부 칸은 이 기간을 나타낸다).

주 : 바실루스 세레우스에 의한 식중독의 과거 사례에서 바실루스 세레우스의 세균수는 10⁶∼10⁸/g의 범위라고 보고되었다.

제1도는 바실루스 세레우스로 오염된 쌀밥의 시료를 이용하여, 30℃에서 시간이 지남에 따른 바실루스 세레우스의 균수 변화를 도식적으로 나타낸 것이다.

제2도는 바실루스 세레우스로 오염되지 않은 쌀밥의 시료를 이용하여 30℃에서 시간이 지남에 따른 전체 생균수의 변화를 마찬가지로 나타낸 것이다.

(1) 유리 프로타민을 0.1%의 양으로 가한다.

(2) 글리신을 1%의 양으로 가한다.

(3) 화학제는 가하지 않는다.

[표 4]

[실시예 5]

감자 샐러드를 하기의 조리법에 따라 조리한다.

재료 비율(g)

감자(끊인 후에 거칠게 분쇄) 300

당근(절단후 끓임) 50

오이(얇게 썬후 소금절임) 70

양파(얇게 썬후 소금절임) 30

식탁염 2

상기 재료에 대해 10중량%의 비율로 마요네즈를 표 5에 기재된 처방 농도의 여러가지 화학제와 혼합하고 이것을 상기 식품재료와 고루게 혼합한다. 혼합 시료를 최종 시료의 1g마다 n×10²의 세균수로 되도록한 포자 현탁액의 형태인 바실루스 세레우스를 접종함으로써 제조한다.

실시예 1에서와 동일한 바실루스 세레우스를 이 실시예에 사용한다.

그와 같이 제조한 감자 샐러드를 플라스틱 용기에 담고 30℃로 보존해둔다. 생존하는 활동적 세균의 전체수 및 바실루스 세레우스의 수를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 시간이 지남에 따라 변화에 대해 측정한다.

결과는 표 5에 나타낸다. 목록에 있는 각 화학제의 유효 보존 기간 및 상부칸과 하부칸의 숫자는 실시예 4에서와 동일한 의미를 나타낸다.

[표 5]

(1) 시료의 전체중량에 대한 중량 퍼센트

바실루스 세레우스에 대한 여러가지 첨가물의 생장 억제 효과의 시험에서, 프로타민외에도 표준영양한천, 카프릴산 모노글리세라이드, 카프린산 모노글리세라이드 및 라우린산 모노글리세라이드와 같은 식용 유화제 및 폴리인산나트륨 및 헥사메타인산나트륨과 같은 인산이 효과를 나타낸다. 그러나 실시예 4에 나타난바와 같이, 실제 식품과 실시예의 쌀밥으로 하는 시험에서, 단지 프로타민만이 유효한 것으로 증명된다. 상술된 물질은 실험실 기준상의 시험에서 유효한 것으로 증명된다. 상술된 물질은 실험실 기준상의 시험에서 유효한 것으로 인식되지만 그들중 대부분은 실제식품으로한 시험에서는 효과를 나타내지 못한다. 아세트산나트륨 및 글리신은 상술된 물질보다 오히려 효과적으로 증명되지만 그 효과는 전혀 실용적 가치를 나타내는 것은 아니다. 실제의 식품이 생장-억제효과에 대해 불리하게 작용하는 몇가지 물질을 함유하는 것으로 나타난다. 아세트산나트륨 및 글리신은 이 불리한 영향에 대해 대단히 안정한 것으로 생각된다. 한편, 프로타민은 실제 식품으로 하는 시험에서 바실루스 세레우스의 생작 억제에 우수한 효과를 나타낸다.

실시예 5에서(감자 샐러드를 사용), 프로타민과 혼합하여 글리신, 아세트산나트륨, 라우린산 모노글리세라이드, 에탄올, 소르빈산, 벤조산나트륨 등을 부가적으로 사용하는 것은 바실루스 세레우스에 대한 프로타민의 생장 억제 효과를 현저하게 개선한다는 것이 발견된다.

본 발명에 따라 제공된 증식 억제제는 바실루스 세레우스에 의한 식중독을 그와 같이 현저한 효과로 방지할 수 있고, 산업상 그의 도입은 매우 높은 가치를 지닐 것이다.

Claims

활성 성분으로서 프로타민 또는 그의 염을 함유함을 특징으로 하는 바실루스 세레우스의 증식 억제제.
제1항에 있어서, 식용으로 사용되는 증식 억제제.
제2항에 있어서, 식용 첨가물을 부가적으로 함유하는 증식 억제제.
제3항에 있어서, 첨가물이 식용 유화제, 유기산과 그의 염, 인산, 라이소자임, 아미노산, 소르빈산과 그의 염 및 벤조산과 그의 에스테르로 구성된 군에서 선택된 것인 증식 억제제.
제1항에 있어서, 프로타민의 수용액 또는 알콜용액인 증식 억제제.
프로타민 또는 그의 염을 식품 중량의 0.001 내지 2중량%로 식품에 가함을 특징으로 하는 바실루스 세레우스의 증식 억제방법.
제6항에 있어서, 프로타민 또는 그의 염이 알칼리성 조건하에 식품에 직접적으로 사용되는 방법.
프로타민 또는 그의 염을 식품용기에 사용함을 특징으로 하는 바실루스 세레우스의 증식 억제방법.
식품을 프로타민 또는 그의 염을 함유하는 용액에 침지시킴을 특징으로 하는 바실루스 세레우스의 증식 억제방법.