The growth stimulation of L-malic acid added to a glucose-containing medium was conformed on six species of lactic acid forming bacteria, Pediococcus cerevisiae, Lactobacillus bulgaricus, L. acidophilus, Streptococcus lactis, S. thermophilus, and Escherichia coli. Among them P. cerevisiae was selected and the mechanism of growth stimulation by L-malic acid was studied.
The stimulatory effect of L-malic acid on the growth rate of P. cerevisiae was shown only when the culture was initiated with acidic condition, particularly, it was striking around initial pH 5.0. When the culture started with low initial pH in the presence of L-malic acid, the pH level in the culture medium was found to be increased slowly reaching to a peak followed by a continuous decrease due to lactic acid produced from glucose. The temporary increase in pH was due to the conversion of added L-malic acid to L-lactic acid mediated by the action of P. cerevisiae. When the culture started with high initial pH such as above 8.0, however, no increase of culture pH and no stimulatory effect of L-malic acid were observed, under such conditions the added L-malic acid remained undegraded until the culture pH decreased.
It was also found that the P. cerevisiae cells could grow best when the culture pH was controlled at 7.0 throughout the period of growth. When the pH levels of culture medium was maintained constantly, the addition of L-malic acid in the medium did not stimulate the growth of this organism.
The synthesis of LDH of P. cerevisiae was not stimulated by the presence of L-malic acid.
From these observations it was concluded that the presence of L-malic acid in the culture medium stimulated growth of P. cerevisiae by increasing the initial low pH to the level favorable for this organism. The increase of pH during the growth was due to the conversion of L-malic acid to L-lactic acid mediated by the activity of P. cerevisiae.
포도당을 탄소원으로 하는 배지에 젖산을 생성하는 여섯 균주, Pediococcus cerevisiae, Lactobacillus bulgaricus, L. acidophilus, Streptococcus lactis, S. thermophilus, Escherica coli 를 각각 배양하면서 L-malic acid 를 15 mM 되도록 첨가한 결과 모든 균주에서 생장촉진 효과가 나타났으며 특히 생장촉진이 뚜렷한 P. cerevisiae 를 택하여 그 촉진 기작에 대해 연구하였다.
P. cerevisiae에 대한 L-malic acid의 생장촉진은 산성조건하 에서만 나타났으며, 초기 pH 5.0 부근에서 그 효과가 크게 나타났다. L-malic acid 존재하에서 초기 농도를 낮게하여 배양하면 배지의 pH 가 서서히 증가하여 최고점에 이르렀다가 다시 감소하는 현상을 보였는데 이와같은 일시적인 pH상승은 P. cerevisiae 의 대사작용으로 L-malic acid 가 젖산으로 됨에 따라 나타난 것이며 계속적인 pH 감소는 포도당으로 부터 생성되는 젖산에 의한 것이다. 그러나 초기 pH 를 8.0 으로 높게 해주면 pH 증가및 생장촉진 현상이 나타나지 않았고 배지의 pH 가 7.0 이하로 낮아지기 전까지는 L-malic acid 가 이용되지 않았다. 배지의 pH 를 일정하게 유지시켜줄 경우엔 모든 pH 에서 L-malic acid에 의한 생장촉진 효과가 나타나지 않았다. 또한 이 실험으로 부터 P. cerevisiae 의 최적 pH 가 7.0 임을 알 수 있었다.
특히, Leuc. oenos의 경우와는 달리 P. cerevisiae에 있어서는 L-malic acid 에 의한 세포내의 LDH수준 증가현상을 볼수 없었다.
이와 같은 사실들로 부터 배지에 첨가된 L-malic acid 가 낮은 pH에서 P. cerevisiae의 생장을 촉진 시키는 것은 L-malic acid 가 P. cerevisiae 의 대사작용에 의해 젖산으로 되면서 낮은 초기 pH 를 최적 pH 7.0 에 가깝게 증가 시켜주기 때문인 것으로 보였다.
