• 제목/요약/키워드: $\gamma$-aminobutyric acid (GABA)

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Bacillus subtilis MC31와 Lactobacillus sakei 383의 혼합배양으로 향상된 풍미와 GABA 함량을 지닌 청국장의 품질 특성 (Characteristics of Chungkookjang that Enhance the Flavor and GABA Content in a Mixed Culture of Bacillus subtilis MC31 and Lactobacillus sakei 383)

  • 이가영;김수인;정민기;성종환;이영근;김한수;정헌식;이병원;김동섭
    • 생명과학회지
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    • 제24권10호
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    • pp.1102-1109
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    • 2014
  • 청국장은 혈전용해능효과, 항산화효과, 항암효과 등의 여러 가지 기능성을 가지고 있으나 특유의 불쾌취로 인해 어린이들은 좋아하지 않는다. 청국장의 GABA함량과 풍미를 증진시키기 위하여 B. subtilis MC31과 L. sakei 383을 이용하여 혼합배양조건을 연구하였다. 두 균주의 비율이 1:1일 때 불쾌취가 크게 감소되었으며 점질물의 양과 점도는 일반 청국장과 비슷하였다. B. subtilis MC31과 L. sakei 383으로 $37^{\circ}C$에서 72시간동안 발효하여 얻어진 청국장의 GABA함량이 가장 높게 나타났다. 한편, 청국장 발효 기간 동안 혼합 발효 청국장의 생균수는 B. subtilis MC31가 6일째에 최대치(log 9.13 CFU/g)를 나타냈으며 L. sakei 383은 2일째에 최대치(log 6.78 CFU/g)를 나타내었다. 혼합 발효 청국장의 일반성분으로 수분은 61.71%, 조회분은 2.05%, 조단백은 17.54%, 조지방은 8.36%, 조섬유는 1.95% 의 함량을 나타내었다. 아미노태질소는 혼합 발효한 청국장이 B. subtilis MC31을 단일 발효한 청국장보다 함량이 낮았으며 암모니아태 질소와 환원당은 혼합 발효한 청국장이 일반 삶은 콩보다 함량이 높았다. 아미노산 분석기로 측정된 Glutamic acid와 GABA의 함량은 각각 1.40 mg/g 과 0.47 mg/g 이었다.이러한 결과를 보아 단일발효보다 B. subtilis MC31과 L. sakei383를 1:1 혼합발효시 불쾌취가 줄고 발효가 진행됨에 따라 GABA함량이 가장 높게 증가하는 것을 알 수 있었다.

황칠나무 추출물의 고초균 발효물로 제조된 가쓰오부시 단백가수분해물의 Lactobacillus plantarum 발효를 통한 고농도 GABA 생산 (Production of highly enriched GABA through Lactobacillus plantarum fermentation of katsuobushi protein hydrolyzate made from Dendropanax morbiferus extract fermented by Bacillus subtilis )

  • 안유정;성낙주;이삼빈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.146-154
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    • 2023
  • 참치액 소스를 가공할 때 가쓰오부시(가다랑어 훈연 숙성) 열수 추출물을 주원료로 사용하며, 이때 부산물로 생산되는 가쓰오부시 단백질을 이용하여 가수 분해산물인 peptide 강화소재를 제조하며 이를 젖산발효를 통한 기능성 물질 GABA가 증진된 기능성 발효소재를 개발하였다. 황칠나무 추출물 25%에 glucose 2%, skim milk 1%를 첨가한 제한배지에서 1차 고초균 발효 1일 동안 B. subtilis HA의 생균수는 8.83 log CFU/mL로 크게 증가하였고, pH 7.53과 산도 0.06%를 나타내었다. 고초균 발효물의 protease 활성은 발효 전 1.55 unit/mL에서 발효 후 102.22 unit/mL로 크게 증가하였고, 이에 가쓰오부시 부산물을 10% 첨가하여 60℃에서 3시간 동안 단백질 분해한 결과 tyrosine 함량이 분해 전 72.94 mg%에서 분해 3시간 후 156.85 mg%로 2배 이상 증가하였다. 고초균 발효물을 이용하여 가수분해시킨 가쓰오부시 단백질 분해물에 추가적으로 MSG 10%, glucose 3%, yeast extract 0.5%를 첨가하여 정치배양으로 젖산균 발효를 수행하였다. L. plantarum KS2020의 생균수는 0일 차 7.65 log CFU/mL에서 발효 7일 차 9.33 log CFU/mL까지 크게 증가하였고, B. subtilis HA의 생균수는 0일 차 5.98 log CFU/mL에서 1일 차부터 생균수가 검출되지 않았다. 젖산균 발효물의 pH 및 산도의 변화는 0일 차 pH 7.14, 산도 0.19%에서 1일 차에 pH는 5.77로 감소하고 산도는 1.92%로 증가한 후 발효 3일 차에 산도는 0% 및 pH 8.00 이상을 나타내었다. 젖산발효 1일 차부터 GABA의 전환이 보이면서 발효 3일 차에 고농도 GABA 생성을 나타내었다. GABA 및 glutamic acid의 함량을 HPLC로 분석한 결과, GABA의 함량은 3,139.58 mg/100 g으로 매우 높은 값을 나타냈으며, glutamic acid의 함량은 83.44 mg/100 g이었다. 결과적으로 황칠나무 추출물을 이용한 고초균 발효물을 효소원으로 이용하여 가쓰오부시 부산물의 단백질을 효과적으로 고온에서 단기간에 분해하여 peptide를 생성시켰으며, 연속적으로 젖산발효를 통해 약 3.1%의 GABA가 생성되었다. 최종 가쓰오부시 단백질의 가수분해물을 이용한 젖산균 발효물은 산도가 0%이며 풍미, probiotics, peptides, 고농도 GABA를 함유한 복합 기능성 발효소재로써 소스 등 다양한 식품의 건강소재로 활용이 기대된다.

ADHD (주의력결핍 과잉행동장애) 생쥐 모델에서의 별아교세포 유래 신경전달물질 분석 (Analysis of Gliotransmitters in ADHD Mice)

  • 김가연;박재원;윤보은
    • 생명과학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.597-604
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    • 2018
  • ADHD (Attention Deficit/Hyperactivity Disorder)은 4-17세의 아동 및 청소년의 약 10%가 겪는 흔한 신경 발달 장애이지만 그 핵심 기전이 알려져 있지 않은 가운데 관련한 여러 단백질들이 보고되어왔다. 이중 GIT1 (G-protein coupled-receptor kinase interacting protein-1)은 중추신경계에서 dendritic spine formation와 growth에 영향을 미치는 multifunctional adaptor protein으로, GIT1이 제거된 생쥐는 과잉행동, 주의력결핍 그리고 충동성을 보이는 ADHD 증상을 보이게 된다. 이 논문에서는 GIT1 유전자 변형 생쥐를 이용하여 genotype별로 신경교세포의 전달물질(gliotransmitter)을 비교 분석하는 실험을 진행하였다. 그 결과 주요 흥분성 전달물질인 glutamate는 HE (hetero)와 KO (knock-out)의 세포 내에서 WT (wildtype)보다 더 높은 농도로 존재했다. 한편, 억제성 신경전달물질인 GABA와 glycine의 경우 전반적으로 HE에서 가장 많은 함유량을 보였지만 소뇌 세포내의 경우, KO이 WT보다 많은 양을 함유한 것에 비해 대뇌 세포 내에서는 KO보다 WT의 억제성 전달물질 함유량이 높았다. 또한, glutamate와 GABA를 기준으로 흥분성/억제성 비율(excitation/inhibition ratio)을 보았을 때, 소뇌 세포 내/외 모두에서 KO이 가장 높은 수치를 보였고, 대뇌에서는 세포 내/외 모두 HE에서 가장 높은 수치를 보였다. 억제성 신경전달물질인 GABA가 KO의 대뇌 세포 외에서 가장 많은 것으로 보아 GIT1 결손을 보완하기 위해 억제성 물질을 더 많이 분비하거나 또는 과도하게 분비된 GABA를 재흡수하지 못하는 것이라 사료된다. 이는 ADHD 병리기전으로써 기능할 가능성을 제시하며 후속 연구를 통해 해당 기전에 대한 규명이 필요할 것으로 보인다.

Achyranthes japonica Nakai-Rice Pilsner 맥주박 열수 추출물의 영양성 및 기능성 (Nutritional and Functional Properties of Water Extracts from Achyranthes japonica Nakai-Rice Pilsner Byproducts)

  • 오소형;정범균;천지연
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.185-195
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    • 2017
  • 본 연구는 지역특산자원인 우슬과 발아벼를 이용하여 Achyranthes japonica Nakai-Rice Pilsner(ARP) 맥주를 제조하고 얻어지는 맥주박의 활용가치를 평가하여 소규모 맥주 제조사의 부가가치 생산과 제품개발을 위한 기초자료로 활용하고자 수행되었다. ARP 맥주 제조 시 당화 및 농축공정에서 얻어지는 맥주박 brewer's spent grain(BSG, 맥아와 미아)와 brewer's spent material(BSM, 우슬)의 $25^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, 그리고 $100^{\circ}C$ 열수 추출액을 제조하고 이들의 영양성 및 기능성을 평가하였다. ARP 맥주박 BSG와 BSM의 열수 추출액의 유용성분 추출량은 추출온도와 시간에 따라 차이를 나타내었으며 ${\gamma}-aminobutyric$ acid(GABA), 사포닌, 나이아신 성분은 $60^{\circ}C$에서 3시간 이상의 추출에서 함량이 높게 나타났지만, 총폴리페놀 성분과 항산화능[1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH) 라디칼 소거능 및 환원력]의 경우 $100^{\circ}C$에서 1시간 추출 시 가장 높은 값을 나타내었다. 엽산의 경우 BSG는 $100^{\circ}C$에서, BSM은 $60^{\circ}C$에서 추출된 시료가 높은 함량을 나타내었다. 전체적으로 영양성과 기능성을 모두 고려해볼 때 $60^{\circ}C$에서 3시간의 열수 추출조건이 바람직한 조건으로 보인다. 이 조건하에서 BSG 추출액의 경우 GABA $186.1{\mu}g/100mL$, 나이아신 $67.9{\mu}g/100mL$, 엽산 $80.9{\mu}g/100mL$, 총폴리페놀 $198.8{\mu}g$ gallic acid equivalent(GAE)/100mL, DPPH 라디칼 소거능 $90.0{\mu}g\;GAE/100mL$, 환원력 $8.4{\mu}g\;GAE/100mL$, BSM 추출액의 경우 사포닌 $300.2{\mu}g$ diosgenin equivalents/100 mL, 나이아신 $1,209.7{\mu}g\;GAE/100mL$, 엽산 $18.0{\mu}g\;GAE/100mL$, 총폴리페놀 $270.4{\mu}g\;GAE/100mL$, DPPH 라디칼 소거능 $1,049.9{\mu}g\;GAE/100mL$, 환원력 $505.5{\mu}g\;GAE/100mL$를 보이는 것으로 나타났다. BSM의 열수 추출액은 BSG 추출액에 비하여 수용성 비타민의 경우 약 4~18배, 총폴리페놀 함량은 1.4배, 항산화능은 약 11~60배 높게 나타나 영양성 및 기능성 모두 우수한 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 볼 때 ARP 맥주박은 영양성 및 기능성 면에서 우수한 자원으로 $60^{\circ}C$에서 3시간 열수 추출물을 향후 제품 개발에 활용 가능할 것으로 판단된다.

GABA 고함유 흑찰거대배아미의 투여가 C57BL/6형 생쥐의 알코올 섭취량에 미치는 영향 (Effect of Feeding with High γ-Aminobutyric Acid (GABA) Containing Giant Embryo Black Sticky Rice (Oryza sativa L.) on Alcohol Intake in C57BL/6 Mice)

  • 김현경;김성곤;이진성;이상신;정우영;한상익;김병주
    • 생명과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.698-702
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    • 2013
  • 본 실험은 일반미보다 GABA 함량이 많은 흑찰거대배아미(밀양263호) 및 거대배아미와 일반미를 C57BL/6 생쥐에게 16일 동안 자유 섭취시키면서 2시간 알코올 섭취량, 22시간 물 섭취량 및 체중의 변화 등을 조사하였다. 그 결과 흑찰거대배아미 및 거대배아미와 일반미 3군과 2시간 알코올 섭취량의 일변화에 대해 repeated measure ANOVA를 실시하였을 때, 유의한 차이가 관찰되었다(df=16, F=3.109, p=0.004). 일별 2시간 알코올 섭취량에 대하여 흑찰거대배아미군과 일반미군의 양군간 비교시 일반미군에 비하여 흑찰거대배아미군에서 자유 섭취 후 2일째부터 16일째까지 지속적으로 유의하게 감소하였다. 또한 흑찰거대배아미군과 일반미군 2군을 각각 군내 비교를 하였을 때, 일반미 섭취군의 경우에는 섭취전과 유의한 차이가 없었으나, 흑찰거대배아미 군에서는 섭취 전에 비하여 섭취 후 4일째부터 16일째까지 유의하게 감소하였다. 한편 22시간 물 섭취량의 일변화와 체중의 일변화에 대해서 repeated measure ANOVA를 실시하였을 때에도 유의한 교차가 없었다. 그러나 쌀 섭취량의 일변화에 대한 repeated measure ANOVA를 실시하였을 때에 유의한 차이가 관찰되었다(df=16, F=7.145, p=0.001). 이러한 2시간 알코올 섭취량의 변화의 결과는 일반미와의 성분비교에서 흑찰거대배아미에 많이 함유되어 있는 GABA 등에 의한 것으로 추정할 수 있다.

Effect of γ-Aminobutyric Acid (GABA) Producing Bacteria on In vitro Rumen Fermentation, Biogenic Amine Production and Anti-oxidation Using Corn Meal as Substrate

  • Ku, Bum Seung;Mamuad, Lovelia L.;Kim, Seon-Ho;Jeong, Chang Dae;Soriano, Alvin P.;Lee, Ho-Il;Nam, Ki-Chang;Ha, Jong K.;Lee, Sang Suk
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권6호
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    • pp.804-811
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    • 2013
  • The effects and significance of ${\gamma}$-amino butyric acid (GABA) producing bacteria (GPB) on in vitro rumen fermentation and reduction of biogenic amines (histamine, methylamine, ethylamine, and tyramine) using corn meal as a substrate were determined. Ruminal samples collected from ruminally fistulated Holstein cows served as inoculum and corn was used as substrate at 2% dry matter (DM). Different inclusion rates of GPB and GABA were evaluated. After incubation, addition of GPB had no significant effect on in vitro fermentation pH and total gas production, but significantly increased the ammonia nitrogen ($NH_3$-N) concentration and reduced the total biogenic amines production (p<0.05). Furthermore, antioxidation activity was improved as indicated by the significantly higher concentration of superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GSH-Px) among treated samples when compared to the control (p<0.05). Additionally, 0.2% GPB was established as the optimum inclusion level. Taken together, these results suggest the potential of utilizing GPB as feed additives to improve growth performance in ruminants by reducing biogenic amines and increasing anti-oxidation.

GABAergic neuronal development in the embryonic mesencephalon of mice

  • Kim, Mun-Ki;Lee, Si-Joon;Vasudevan, Anju;Won, Chung-Kil
    • 대한수의학회지
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    • 제59권4호
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    • pp.201-205
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    • 2019
  • This study presents neurogenesis and neuronal migration patterns of gamma-aminobutyric acid-ergic (GABAergic) neurons during mesencephalic development of mouse. After neurons from embryonic day (E) 10-16 were labelled by a single injection of 5-bromo-2'-deoxyuridine (BrdU), immunohistochemistry was performed. Neurogenesis were mainly generated in the mesencephalic region at E10 to E13. After E14, BrdU positive cells were observed only in the dorsal mesencephalon. GABAergic neurons were mainly originated in the ventrolateral region of the mesencephalon at the early embryonic stage, especially at E11 to E13. E10-labeled cells showed positive for GABAergic neuron in the basal plate of the mesencephalon at E13. At E15, GABAergic neurons were observed in the entire basal plate and some regions of the ventral and dorsal mesencephalon. They were present in the whole basal plate, the ventral and dorsal mesencephalon of E17, spreading more outward of the mesencephalon at P0. Our study demonstrates that major neurogenesis of GABAergic neurons occurs at E11 to E13. However, neuronal migration continues until neonatal period during mesencephalic development.

당뇨환자에서 비케톤성 고혈당에 동반하여 나타난 전신성 무도병 1예 (Generalized Chorea-Ballismus Associated with Nonketotic Hyperglycemia in Diabetes Mellitus -A Case Report-)

  • 신현란;김지훈;박미영
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제19권2호
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    • pp.136-143
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    • 2002
  • 저자들은 고령의 여성 당뇨 환자에서 비케톤성 고혈당과 동반되어 나타난 전신성 무도병과 그 특징적인 방사선학적 소견을 보이는 1예를 경험하였기에 문헌고찰과 함께 보고하는 바이다.

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Morus Nigra Extract Attenuates Cognition Impairment and GABAergic Interneuron Degeneration in Aged Rat Brain

  • Lee, Joo Hee;Kim, Yoonju;Song, Min Kyung;Kim, Youn-Jung
    • Journal of Korean Biological Nursing Science
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    • 제24권2호
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    • pp.77-85
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    • 2022
  • Purpose: Aging process comes with cognitive impairment due to decreased neuronal cell number, activity, and neuronal circuit. Alteration of inhibitory neurons contributes to cognitive impairment in normal aging and is responsible for disrupting the excitation/inhibition balance by reducing the synthesis of gamma-aminobutyric acid (GABA). Morus nigra (Mulberry) is a natural physiologically active substance that has been proven to have anti-oxidant, anti-diabetic, and anti-inflammatory effects through many studies. This study aimed to evaluate the effects of the mulberry extract (ME) on cognitive function through anti-oxidant enzyme and GABAergic neuronal activity in aged rat brain. Methods: Sprague Dawley rats were randomly assigned as the young group (8 weeks, n= 8), aging group (67 weeks, n= 8), and aging+ mulberry extract group (67 weeks, n= 8). The aging+ mulberry extract group was orally administered 500 mg/kg/d mulberry extract for 6 weeks. Results: The aging+ mulberry extract group improved spatial and short-term memory. The antioxidant potential of ME increased the expression of superoxide dismutase-1 (SOD-1) and decreased inducible nitric oxide synthase (iNOS). Also, the aging+ mulberry extract group significantly increased the expression of GABAergic interneuron in hippocampus cornu ammonis1 (CA1) compared to the aging group. Conclusion: The number of GABAergic inhibitory interneurons was deceased and memory functions in the aging process, but those symptoms were improved and restored by mulberry extract administration.

게르마늄 처리가 쌀 품질에 미치는 영향 (Effect of Ge(Germanium) Treatment on Rice Quality)

  • 김덕희;김광옥
    • 한국식품영양학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.701-707
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    • 2009
  • This study was conducted to investigate the effects of Ge(germanium) treatment on rice quality. Rice samples were divided into the following treatment groups: control(CON: cultivated without Ge), Ge-1(cultivated with 200 kg of rough stone powder containing 1.6 mg/kg germanium per 10 ha), and Ge-2(cultivated with 500 kg of rough stone powder containing 1.6 mg/kg germanium per 10 ha). The mean total Ge level in the Ge-2 sample was 20.47 ppb. The levels of Ca and Na in the Ge-2 rice increased by 65.12 and 110.28%, respectively, when compared to the control, whereas the Zn, Mn, Fe, Mg and K content decreased by 11.44~30.50%. No significant difference in the percentage weight of C and O was observed among samples. The order of the percentage weight of P, S, and Cl was Ge-2>Ge-1>CON. The free amino acids were higher in samples from the Ge-1 and Ge-2 groups than in samples from the control. The GABA($\gamma$-aminobutyric acid) amount in the Ge-2 products was significantly high compared to other groups. The micro structure of Ge-2 showed a firmer network than the control and had a macroporous structure. Conversely, the Ge-2 products had higher scores for stickiness, hardness and overall taste when compared to the other groups. These results suggest that rice treated with rough stone powder containing germanium can be used in the production of commercially-desired functional rice.