• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제48권4호
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• pp.213-217
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• 2005

Microbial hydrogel was prepared with poly(${\gamma}$-glutamic acid) produced from Bacillus subtilis BS62 using crosslinking reagent, ethylene glycol diglycidyl ether (EGDE), and its physico-chemical characteristics were examined. Hydrogel which prepared from 10 grams of 10% PGA solution with $600\;{\mu}l$ of EGDE at $50^{\circ}C$ for 17 h swelled 4,320 times its dry weight, and time to reach swelling equilibrium in deionized water at 4 to $45^{\circ}C$ range was about 20 h. Swollen hydrogel shrunk in ionic solutions, and rate of shrinkage was higher in calcium chloride solution than sodium chloride solution. Swelling rate of hydrogel increased 1.3-fold of initial swelling rate for 30 min at $80^{\circ}C$.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제31권1호
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• pp.138-148
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• 2024

황칠나무 추출물의 순차적 복합발효를 통한 복합 기능성 물질들을 강화시킨 발효소재를 개발하였다. 황칠 추출물에 MSG와 glucose를 첨가한 후 1차 B. subtillis HA 발효를 통해 γ-PGA와 단백질 분해효소를 생성시켰다. 이후 skim milk와 glucose, yeast extract를 추가적으로 첨가하여 30℃에서 L. plantarum KS2020에 의한 2차 복합 발효를 통해서 기능성 물질인 GABA를 생산하였다. 황칠 추출물의 고초균 발효에서 생성된 점질물 및 점조도은 발효 2일 4.21±0.04 Pa·s, 4.1%±0.48%로 높은 점조도 값과 점질물을 함량을 보였다. pH 및 산도는 각각 8.9±0.01, 0.00±0.00이었으며 생균수는 7.27 log CFU/mL에서 발효 2일에 9.50 log CFU/mL로 높은 생균수를 보였다. 순차적 복합 발효가 진행되면서 고초균의 생균수는 4.30 log CFU/mL로 크게 감소하였으며 젖산균은 9.12 log CFU/mL로 증가하였다. Protease 활성 및 tyrosine 함량은 각각 0.8 unit/g, 57 mg%로 측정되었다. 이후 연속적 복합 발효 과정에서 발효 5일 차 106 mg% 정도로 증가되었으며, SDS-PAGE를 이용하여 casein 단백질이 분해된 것을 확인하였다. GABA 정성분석 결과 skim milk 5%만을 첨가한 조건을 제외하고 glucose, yeast extract가 추가로 첨가된 모든 조건에서 전구물질 MSG가 소진되면서 GABA로 전환되었다. 이중 최적 조건을 골라 정량분석을 진행하였으며 18.29 mg/mL의 GABA 함량을 나타내었다. 최종 황칠 복합 발효물은 γ-PGA, peptides, 고농도 GABA를 함유한 발효소재로써 다양한 식품의 원료 활용이 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제13권5호
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• pp.554-560
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• 1998

Biopolymer from alkaline-tolerant Bacillus so. was purified, and its physico-chemical and structural properties were investigated. Crude biopolymer, precipitated by acetone from culture broth was fractionated into two fractions by gel chromatography on Sephadex G-200. Among two fractions, one fraction(PS I), which an acidic biopolymer precipitated by the CPC(cetylpyridinium chloride) treatment was studied further. PS I fraction had carboxyl groups and was positive at color reaction of sugar. PS I fraction also showed UV absorbance at 190-225nm. The purified acidic biopolymer was composed of 4% glucose, 8% glucosamine and 88% glutamic acid. Sugar components of the purified acidic biopolymer seemed to be linked to PGA(polyglutamic acid) which existed in the from of ${\gamma}$-peptide bond. By the results of Smith degradation of sugar components, glucose and glucosamine was bound by 1,3 glocosidic linkage. Therefore, this biopolymer was a glycopeptide, oligosaccaride ${\gamma}$-PGA. We concluded that the equivalent weight and the molecular weight of this biopolymer were estimated as about 171 and 5x105 dalton, respectively.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권11호
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• pp.1510-1517
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• 2012

To evaluate the probiotic potential of Bacillus polyfermenticus CJ6 isolated from meju, a Korean traditional soybean fermentation starter, its functionality and safety were investigated. B. polyfermenticus CJ6 was sensitive to all antibiotics listed by the European Food Safety Authority. The strain was also non-hemolytic, carried no emetic toxin or enterotoxin genes, and produced no enterotoxins. The resistance of B. polyfermenticus CJ6 vegetative cells and spores to simulated gastrointestinal conditions was high (60-100% survival rate). B. polyfermenticus CJ6 produced high amounts (0.36 g as a purified lyophilized form) of ${\gamma}$-polyglutamic acid (PGA). We speculate that the improved cell viability and the production of ${\gamma}$-PGA have a significant correlation. Adhesion of the strain to Caco-2 and HT-29 cells was weaker than that of the reference strain (Lb. rhamnosus GG), but it was comparable to or stronger than those of reported Bacillus spp. When B. polyfermenticus CJ6 spores were given orally to mice, the number of cells excreted in the feces was 4-fold higher than the original inocula. This suggests the inoculated spores propagated within the intestinal tract of the mice. This idea was confirmed by field emission scanning electron microscopy, which revealed directly that B. polyfermenticus CJ6 cells germinated and adhered within the gastrointestinal tract of mice. Taken together, these findings suggest that B. polyfermenticus CJ6 has probiotic potential for both human consumption and use in animal feeds.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권3호
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• pp.173-177
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• 1997

Bacillus licheniformis 9945a는 액체배양시 ${\gamma}-poly(glutamic\;acid)$를 균체외로 분비하며, 한천배지에 고체 배양시는 점액질의 군락을 나타낸다. 점액질의 Bacillus속 세균의 형질전환은 그리 순하지 않은 것으로 알려져 있으며, B. licheniformis에서의 trasposon Tn10의 활성여부도 알려져 있지 않다. 그래서 점액질을 분비하지 않는, B. licheniformis의 자연발생적 변이주를 우선 분리하였다. Mini-Tn10을 함유한 plasmid pHV1248을 protoplast transformation법에 준해서 이 변이주에 도입하여 형질전환체를 분리하였다. pHV1248을 함유한 형질전환체를 점액성의 야생형질로 복귀시킨 후에, 가열처리함으로써 무작위 돌연변이를 유도하였다. Arginine, lysine 또는 tryptohan을 생육인자로 요구하는 돌연변이주들이 replica plating method에 의해서 분리되었고, 이 들 영양요구성 변이주는 mini-Tn10이 염색체 DNA상에 삽입됨으로써 생겨났음이 Southern blotting과 DNA-DNA 혼성화 실험으로 증명되었다. 이러한 pHV1248을 이용한 형질전환 및 돌연변이 유도방법은 Bacillus licheniformis 9945a의 다양한 변이체를 얻는데 유용할 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제39권9호
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• pp.1391-1398
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• 2010

홍삼 추출액 제조 후 생산되는 부산물인 홍삼박의 식품 소재화를 위해서 열풍 건조시킨 후 초미세 분말화 하였으며, 쑥 분말 첨가에 따른 고초균 발효 특성을 조사하였다. 홍삼박 분말에 탈지대두분말 3%와 monosodium glutamate(MSG) 2%, 쑥을 농도별(0~3%)로 첨가하여 발효하여 분석하였다. 홍삼박 발효물의 tyrosine 함량은 쑥 3% 첨가 시 581.3 mg% 로 가장 높은 함량을 나타낸 반면 protease 활성은 쑥을 첨가할수록 감소하는 경향을 나타냈으며 쑥을 첨가하지 않은 구에서 277.5 unit/g으로 가장 높은 활성을 나타냈다. 점조도 측정 결과 쑥 3% 첨가 시 $8.8\;Pa{\cdot}s^n$으로 가장 높게 나타났고, 점질물 함량은 쑥을 첨가하지 않은 구에서 11.5%로 가장 높은 함량을 나타냈다. 고분자 점질물인 PGA함량을 GPC를 이용하여 측정한 결과 쑥을 첨가하지 않은 구에서 15.9 g/kg 이었으며 분자량은 1,100 kDa으로 나타났다. 첨가된 MSG 전환율을 약 80% 정도로 나타냈으며, 쑥 첨가에 따른 전환율에 효과는 볼 수 없었다. DPPH radical 소거활성은 쑥 3% 첨가된 발효물에서 물과 70% 주정 추출물 각각 $IC_{50}$값이 0.62 mg/mL, 0.57 mg/mL로 나타났다. ABTS radical 소거 활성은 쑥 3% 첨가 시 물 과 70% 주정 추출물에서 각각 $IC_{50}$값은 1.24 mg/mL, 1.34 mg/mL로 나타났다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제14권4호
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• pp.335-342
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• 2009

Bioactive compounds were produced from carrot pomace by solid-state fermentation using Bacillus subtilis HA and Leuconostoc mesenteroides. The carrot pomace (CP) fermented by B. subtilis HA with 3% monosodium glutamate (MSG) showed higher production of various bioactive compounds, with 1.64 Pa·sn of consistency, 2.31% of mucilage content, 16.95 unit/g of fibrinolytic enzyme activity, 35.3 unit/g of proteolytic activity and 37.5 mg% of tyrosine content. The mucilage production was greatly dependent upon the concentration of MSG added. Most MSG added in CP was converted into mucilage (2.3%) including 0.83% poly-$gamma$-glutamic acid (PGA) with 1,505 kDa of molecular weight. The CP fermented secondly by Leuc. mesenteroides showed acidic pH and lower consistency. However, the fibrinolytic and proteolytic activities were increased. The secondly fermented CP showed the viable cell counts with $2.5{\time}108$ CFU/g of B. subtilis HA and $3.7{\time}109$ CFU/g of Leuc. mesenteroides, respectively. The freeze-dried fermented CP showed 2.88 Pa·sn of consistency, 24% of mucilage content and 104.9 unit/g of fibrinolytic enzyme activity, respectively. Also, the powder of fermented CP indicated viable cell counts of $8.0{\time}107$ CFU/g of B. subtilis and $4.0{\time}108$ CFU/g of Leuc. mesenteroides. Therefore, the fermented CP that was fortified with dietary fibers, fibrinolytic enzyme and probiotics could be utilized as valuable ingredients of functional foods in food or cosmetic industries.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제24권8호
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• pp.1168-1179
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• 2017

본 연구에서는 전통발효 식품에서 균주를 분리하고 상업적으로 이용 가능하며 프로바이오틱스 특성, 우수한 발효특성 및 전통발효식품에서 문제시 되고 있는 부분을 통제하여 안전성을 갖는 Bacillus 속 균주를 선발하고자 하였다. 전통발효식품 100종에서 400종의 균주를 분리 후 선택배지를 이용하여 Bacillus 속 균주 100 종을 1차 선별하였다. 분리주를 대상으로 세포외 효소, 항균활성 등 기본 균주 특성 분석을 수행하였고, biogenic amine 생성능, 용혈성 및 유해 대사산물과 효소 생성능을 조사하여 안전성을 확인하였다. 또한 독소유전자, biogenic amine 생성 관련 유전자, 항균 펩타이드 유전자에 대한 보유 여부 조사를 통해 가장 우수한 5종의 균주를 2차 선별하였다. 5종의 선별 분리주를 대상으로 프로바이오틱스 활용 가능성을 확인하기 위해 내산성 및 내담즙성, 세포표면 소수성 분석을 실시하였다. 5종의 선별 균주 중 SRCM 100730은 pH 2.0 조건에서 4.24 log CFU/mL, 0.6% oxgall 조건에서 5.81 log CFU/mL로 높은 생존율을 나타내었고, 세포 표면 소수성 분석 결과 72.2%로 가장 높은 소수성을 지니고 있어, 잠재적 프로바이오틱스 특성이 우수한 SRCM 100730을 최종 균주로 선정하였다. 최종 선발 균주는 16S rRNA 염기서열 분석을 통해 B. amyloliquefaciens로 확인되어 B. amyloliquefaciens SRCM 100730(KCCM 11966P)로 명명하였으며, 이를 이용한 청국장을 제조하여 대두를 이용한 발효 특성을 확인하였다. 제조 청국장은 B. cereus가 검출되지 않았으며, ${\gamma}$-PGA와 세포외 효소 활성이 시판 청국장과 비교해 우수함을 확인하였다. 또한 아미노태 질소 함량은 544.02 mg%, 유리 아미노산은 26종이 검출되었고, 쓴맛을 내는 leucine, isoleucine, valine, methionine, phenylalanine이 시판 제품보다 낮으며, 중추신경계에 작용하는 억제 신경전달물질인 GABA는 시판 청국장에 비해 약 3배 높은 것을 확인하였다. 연구 결과를 토대로 SRCM 100730은 세포외 효소 및 항균활성이 우수하고, 내산성 및 내담즙성 등의 프로바이오틱스 특성이 우수하며, 청국장 발효와 같은 발효식품 산업에 활용 가능성이 높은 프로바이오틱스 소재로 기대된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권12호
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• pp.1576-1582
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• 2008

기존 칼슘보충용식품의 성장촉진효능을 증진시키기 위하여 칼슘흡수 관여 물질인 $\gamma$-PGA를 다량 생산하는 Bacillus subtilis SE4 균주를 선발하였다. 선발된 B. subtilis SE4의 발효대사물을 기존 칼슘보충용식품에 첨가하여 성장기 수컷 흰쥐에 28일간 경구투여 한 결과 발효대사물이 첨가된 신규칼슘보충용식품군에서 혈청 내 IGF-I 함량이 대조군이나 기존칼슘보충용식품군에 비해 유의적으로 높게 나타났다(p<0.05). 일일증체량, 일일사료섭취량, 장골길이, 장골 무게, 장골폭 등의 성장관련 지표에서도 장골의 길이와 일부 부위별 두께에서의 유의적 결과를 포함하여 전반적으로 신규칼슘보충용식품군이 대조군과 기존칼슘보충용식품군에 비해 양호한 성적을 나타내었다. 이러한 결과는 기존칼슘 보충용 식품에 발효대사물을 첨가함으로써 나타난 칼슘의 생체흡수율 증대 및 성장호르몬의 분비활성화 등 여러 성장 관련요인들이 흰쥐 성장에 긍정적으로 작용한 때문으로 생각되어진다.

• 대한약리학회지
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• 제32권1호
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• pp.13-21
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• 1996

세포내 칼슘농도는 신경세포의 다양한 기능에 매우 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 일차배양한 마우스 소뇌과립세포에서 니코틴성 아세틸콜린 수용체가 특정 발생단계에 발현되고 세포내 칼슘의 농도조절에 관여하는 것을 관찰하였다. 니코틴에 의한 세포내 칼슘농도의 변화는 $^{45}Ca^{2+}$나 fura-2를 사용하여 형광법으로 측정하였다. 니코틴은 마우스 소뇌과립세포내 칼슘의 농도를 최대한 증가시키는 것으로 보인다. 반면에 일차배양한 Glia 세포들에서는 $^{45}Ca^{2+}$ 농도를 증가시키지 않았다. 세포내 칼슘농도에 미치는 니코틴의 효과는 NMDA 수용체에 대한 길항제에 의하여 억제되었다. 또한 Glutamate pyruvate transminase (GPT)를 사용하여 배양액의 글루타민산을 제거하면 니코틴효과가 소실되는 것이 관찰되었다. 이러한 결과는 니코틴에 의한 세포내 칼슘농도의 변화가 세포에서 유리된 글루타민산에 의한 간접적인 효과임을 암시한다. Fura-2를 사용한 형광법으로 실험한 결과 니코틴은 two phase로 세포내 칼슘농도를 증가시키는 것을 보여주었다. NMDA 수용체 길항제와 GPT는 단지 후기 plateau상만 억제하였다. 따라서 본 연구결과는 니코틴이 직접 니코틴성 아세틸콜린 수용체를 자극하여 일시적으로 세포내 칼슘농도를 증가시키고 글루타민산을 유리하여 NMDA 수용체를 활성화시킴으로써 세포내 칼슘농도를 지속적으로 증가시키는 것으로 보여진다. 이러한 결과는 니코틴성 아세틸콜린 수용체가 특정한 발생과정에 발현되어 세포내 칼슘농도 조절에 관여함으로써 신경발생과정에서 중요한 역할을 할 수 있음을 보여주고 있다. state를 나타내는 것을 알 수 있다. 또한 $[^3H]DPCPX$를 이용한 competitive binding assay에서 0.1 mM GTP는 효현제인 PIA의 apparent affinity를 감소시켰으며, DPCPX의 apparent affinity는 증가시키고, CGS-15943에는 아무런 영향을 미치지 않았다. 이것은 상기의 $[^{35}S]GTP_{\gamma}S$ binding의 결과를 뒤받침해 주는 결과라고 생각된다.요한 역할을 할 수 있으리라 사료된다.X>$Ca^{2+}$에 의하여 활성화되는 $K^+$ 통로를 개방시킴으로 세포내 $Ca^{2+}$을 감소시켜 뇌 기저동맥의 이완반응을 매개하는 것으로 사료된다. 함량을 조정하므로, 흉선세포의 apoptosis에 억제적으로 작용할 수 있음을 시사하는 것으로 사료된다. 영양액에 의하여는 회복됨을 볼 수 있었으며 $Mg^{++}$ 증가 영양액에서는 억제, TTX 동시 투여시에는 완전히 소실되었다. 이상의 실험결과로 흰쥐 해마에서 $A_1-adenosine$ 수용체를 통한 adenosine의 NE 유리 감소는 TEA 및 4AP에 예민한 $K^+$-통로가 관여하고 여기에는 세포외액의 Ca^{++}의 농도가 중요한 인자의 하나로 관여 하는 것으로 사료된다. 영상의 질을 크게 향상 시켜 줌으로 비가역 3구획모델에서의 PGA방법을 대체할 새로운 파라메터 영상구성방법으로 적합할 것이다.관계되며, YH439는 중금속으로 유도된 조직독성에 방어효과가 있음을 지지한다.총 아미노산의 순은