• 한국식품과학회지
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• 제46권2호
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• pp.165-172
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• 2014

시판 우유를 이용하여 고초균과 젖산균의 혼합발효에 의한 호상 요구르트 제조에 미치는 영향을 관찰하였다. 우유 원료를 6시간 동안 고초균 발효를 통해서 고초균 생균수가 초기 $6.0{\times}10^6$ CFU/mL에서 $2.5{\times}10^8$ CFU/mL로 증가되었다. 2차 젖산균 발효시에 생균수 증가 및 산 생성능이 촉진되었으며, 발효 1일 후에 젖산균 생균수 $3.03{\times}10^9$ CFU/mL을 나타내었으며, 고초균은 $4.67{\times}10^5$ CFU/mL로 감소하였다. 단백질 카제인은 1시간 동안 1차 고초균 발효에 의해서 급격하게 가수분해되어 저분자 펩타이드로 전환되었으며, 2차 젖산균 발효시에 유청분리가 최소화되면서 커드형성이 우수하였다. 초기 3시간까지 고초균 발효시에 젖산균에 의해 커드형성능이 양호하였으며, 그 이상의 고초균 발효는 우유의 커드형성을 지연시켰다. 특히 4시간 발효물은 심한 유청분리 현상과 함께 tyrosine 함량이 급격히 증가되어 80 mg% 수준을 나타내었다. 1차 고초균 발효를 수행한 경우에 2차 젖산균 발효에 의한 GABA 생산이 증진되었다. 호상 요구르트 커드의 표면구조는 1차 고초균 발효가 진행될수록 거친 표면적을 나타내었으며, 결론적으로 1차 고초균 발효 3시간, 2차 젖산발효 3일 동안 수행한 경우에 산도 0.92%, pH 4.34, tyrosine 함량 47.39 mg%, GABA 함량이 0.07%로 생성되었다. 우유에 고초균 발효를 단기간 수행함으로서 우유 단백질의 부분 가수분해에 의해서 2차 젖산균 발효시에 균의 생육을 촉진하여 산생성능이 우수하여 호상 요구르트 제조가 용이하였으며, 펩타이드, GABA, probiotics 등이 강화된 호상 요구르트를 제조할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권3호
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• pp.357-363
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• 2000

고추장의 품질을 향상시키고 재래식 전통 고추장과 유사한 맛을 지닌 고추장을 만들기 위해 재래식 전통 고추장에서 분리한 B.licheniformis 균주와 공장에서 대량 생산을 위해 개량해온 A. oryzae와, 비교적 호염성이며 알콜 발효 능력이 우수한 S.rouxii를 혼용하여 고추장을 담근 후 180일까지의 각 고추장의 이화학적 특성 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 단도는 모든 구에서 숙성 30일 까지 급격히 증가한 후 180일까지 거의 일정한 수준을 유지하였으며, 곰팡이 단용구에 비해 고초균과 효모 혼용구에서 숙성 기간 동안 높은 적정산도 값을 보였다. 조단백질은 숙성 기간 동안 대조구에서는 숙성 60일까지 약간 증가한 후 숙성 120일까지 급격히 감소하였으며 고초균 혼용구와 효모 첨가구는 숙성 90일 이후 감소한 후 숙성 120일 이후부터는 거의 변화가 없었다. 숙성 90일 이후부터는 B. licheniformis와 효모 혼용구에서 A. oryzae 단용구보다 조단백질 함량이 높았다. 환원당은 세 구간 모두 숙성 60일 경까지는 증가하는 추세를 보였으며, A. oryzae 단용구보다 B.licheniformis 균주와의 혼용구에서 높은 수치를 보여주었다. 비휘발성 유기산은 숙성 기간이 경과하면서 증가하였고 가장 많이 검출된 유기산은 pyroglutamic acid와 citric acid의 순이었다. 따라서 고추장의 숙성 과정 중 이화학적 특성 변화의 측면에서 볼 때 고초균과 효모 혼용구로 제조된 고추장이 구수한 맛의 생성면에서 유용한 담금법인 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제36권3호
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• pp.203-208
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• 2000

재조합 플라스미드 pAL850에 함유된 Bacillus circulans KCTC3004 $\alpha$-amylase 유 전자를 pUB110을 이용하여 shuttle 플라스미드 pALS111을 만들어 Bacillus 세포에 이동. 발현시켰다. Bacillus subtilis(고초균)와 Bacillus megaterium(거대균)으로 형질전환된 pALS111로부터 $\alpha$-amylase는 세포증식과 비례하여 생산되었다. 형질전화주가 생산하는 $\alpha$ -amylase의 최대활성을 유전자 공여 균주인 B. circulans와 비교했을 때 고초균은 약 95배, 거대균은 약 34배 정도의 높은 활성을 나타내었다. 그리고 대장균 형질전환주는 분비율이 10% 정도인데 반하여 고초균 형질전화주는 생산된 효소전부를 , 거대균 형질전환주는 약 98%를 세포외로 분비함을 보임으로써 고초균과 거대균은 실용적인 면에서 대장균보다 우월 함을 나타내었다, pALS111의 각 숙주 내에서의 안정성을 살펴본 결과 거대균에서는 92%, 고초균에서는 76%, 대장균에서는 38% 로 나타났다. SDS-PAGE와 zymogram을 통해 추정 된 대장균과 고초균, 거대균에서 발현된 효소의 분자량은 약 55,000으로 확인되었다. 이들 형질전환주가 생산하는 $\alpha$-amylase는 starch 에 작용하여 주된산물로서 maltotriose 이상의 다양한 maltooligosaccharide들을 생산함이 확인 되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제32권2호
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• pp.410-416
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• 2000

고초균과 효모를 혼용 첨가한 고추장을 6개월간 숙성시키면서 pH, 미생물 및 효소활성도의 변화를 조사한 결과는 다음과 같이 요약할 수 있다. pH 변화는 담금 직후에는 $5.29{\sim}5.35$에서 숙성 60일 경에는 $4.71{\sim}4.84$로 낮아졌으며 효모 첨가구에서는 숙성 초기에 pH 강하가 심한 것으로 나타났으나 유의적인 차이는 없었다. 호기성 세균 수는 고초균 첨가시 담금 초기에는 $3.9{\sim}4.2{\times}10^6$ 생균 수였던 것이 숙성 30일 경까지 급속히 증가하였고 그후 서서히 감소되어 숙성 90일 이후에는 일정 수준을 유지하였다. 곰팡이 수는 숙성 30일까지 현저히 증가한 후 감소되어 숙성 60일 이후에는 완만한 수준을 보였고, 고추장 숙성 기간 중 효모 무첨가구에서는 고추장 숙성 30일경을 전후하여 효모를 발견할 수 있었으며 숙성 60일까지 급격히 증가한 후 감소하였다. 효모 첨가구에서는 30일 이후부터 효모 수가 증가하였으며 숙성 60일 이후부터는 감소하였다. ${\alpha}-amylase$와 ${\beta}-amylase$ 활성도는 곰팡이와 고초균을 혼합한 시험구가 비교적 높은 활성을 보여 주었고 효모첨가구에서는 활성이 감소되었다. Acidic protease 활성도는 숙성 30일 이후 급격히 증가하는 경향이 나타났으며 특히 곰팡이와 고초균 혼용구에서 보다 높은 활성도를 보여주었다. 따라서 곰팡이 단용구에 비해 고초균을 혼용 첨가한 고추장이 숙성 중 미생물 수도 많았고 효소 활성도가 높은 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권4호
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• pp.524-535
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• 2018

본 연구에서는 에멀젼 자기조립틀을 활용하여 거대기공을 갖는 타이타니아 분말을 합성하였으며, 자외선 조사를 활용한 광촉매 실험을 통해 상용화된 타이타니아 나노입자와 다공질 타이타니아 분말을 이용한 고초균의 살균 효과를 비교하였다. 다공질 분말의 기공 크기를 달리하여 자외선 조사 시간에 따른 고초균 수의 감소를 측정하였으며, 살균 실험의 최적 조건을 도출하기 위하여 기공 크기에 따른 다공질 타이타니아 분말의 살균력을 비교하였다. 기공 크기가 작아질수록 살균 효과는 증대됨을 관찰하였으며, 광촉매의 활용 및 자외선 조사에 의해 1시간 동안 50% 이상의 고초균이 제거되는 효과를 확인하였다. 또한 활성 화학종의 발생을 촉진하기 위하여 과산화수소의 희석 용액을 광촉매 살균 방식과 결합하였으며, 1시간 동안의 자외선 조사에 의해 균주의 거의 대부분이 사멸되는 등 고초균에 대한 살균 효과를 증진시킬 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권11호
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• pp.1119-1126
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• 2012

세균의 집단 행동은 생물막의 형성에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 대장균(E. coli) 및 고초균(B. subtilis) 군집에서 형성된 유동성 생물막의 유체역학적 특성을 비교하고자 초기에 아가 플레이트 내에서 층을 이루다가 성장하는 군집 표면 위로 자발적으로 분포되는 200 nm의 형광입자를 가시화 하였다. 대장균 군집에서는 유동하지 않는 200 nm 크기의 형광입자를 이용하여 성장하는 세균 군집의 3차원 형상 프로파일을 측정하였다. 고초균 군집의 경계에서 나타나는 와류 패턴은 고초균이 분비하는 계면활성제 내에서 유동하는 형광입자를 추적하여 가시화하였다. 본 연구는 세균의 생리 기능을 조절하는 새로운 물리적인 요소를 밝혀내고 세균의 증식 및 군집 이동에 영향을 미치는 유동성 생물막의 효과를 파악하는 첫걸음이 될 것이다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제54권6호
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• pp.618-630
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• 2021

본 연구에서는 생강을 효소처리하여 수용화율을 높인 후 고초균을 이용하여 발효시킨 생강발효물 (FGEs)을 제조하고, 이를 SH-SY5Y에 6-OHDA와 함께 처리하여 세포 보호 효과 및 AChE 저해 활성을 평가하였다. 그 결과, 6-OHDA로 자극된 신경세포에서 FGE를 처리한 모든 실험군에서 세포 생존율이 증가하고 LDH 농도가 감소하였다. 6-OHDA로 유발된 세포자멸사를 억제할 수 있는지 확인하기 위해 핵의 형태학적인 변화 및 caspase-3 활성을 확인하였다. FGE를 처리한 모든 실험군에서 핵의 손상 및 apoptotic body의 감소와 caspase-3 억제 활성을 확인할 수 있었다. 또한 FGE는 AChE의 활성을 유의적으로 감소시켰다. 시료 간의 활성 차이를 비교하였을 때, 생강에 효소 처리 후 고초균으로 발효한 추출물군 (E/BKG와 E/BCG)의 신경세포 보호 활성이 효소 처리하지 않은 발효생강군 (BKG와 BCG) 보다 유의적으로 크게 나타났다. 그러나 발효에 사용된 고초균 2종 간의 활성은 유사하였으며 처리군 간 유의적인 차이를 보이지 않았다. 본 연구 결과로부터 효소처리하여 수용화율을 높여 고초균으로 발효한 FGE는 신경세포 보호 및 AChE 저해 효과를 나타내어 향후 신경질환 연구를 위한 기초자료 제공 및 고부가가치 식품소재 개발에 이용 가능할 것으로 판단된다.

• 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.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권6호
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• pp.904-909
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• 2005

일본 청국장에서 분리된 Bacillus firmus NA-1를 이용하여 비지의 수분함량, 생대두미세분말첨가 및 발효시간에 따른 비지 발효물의 혈전용해효소, 점질물, 펩타이드생산 및 풍미 개선 효과를 알아보았다. 비살균 D-비지는 30시간 이상부터 청국장 발효가 진행되는 반면, 살균 D-비지는 18시간부터 고초균 발효에 의하여 pH가 증가하였으며 혈전분해효소, 펩타이드 함량이 비살균 D-비지보다 높은 값을 보였다 P-비지의 경우는 18시간 발효시에 가장 높은 pH, tyrisone 함량과 혈전용해효소활성을 나타냈다. 또한 P-비지를 건조하여 초기수분함량을 $60\%$로 낮추었을 때 발효비지물의 펩타이드 함량과 혈전용해분해효소활성이 증가하였다. p-비지에 전지활성 생대두미세분말을 $10\%$수준으로 첨가함으로써 혈전분해효소 및 펩타이드 함량이 증가되는 효과를 보였으며, 점질물의 생성에 따른 점조도 값의 증가를 나타내었다. 특히, 콩미세분말을 $20\%$ 수준으로 첨가하여 발효시킨 비지는 고유한 청국장의 풍미를 나타내었으며, 건조시킨 발효비지물의 조단백질함량은 $27.3\%$를 나타내었다. 따라서 비지의 고초균 발효시에 전지활성 생대두미세분말의 첨가는 비지의 초기수분함량을 낮추면서, 고초균 발효의 촉진을 통한 콩 펩타이드 및 혈전용해효소의 증가, 점질물 생산, 풍미 개선을 비롯하여 발효비지의 단백질 보강이 가능하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.23-33
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• 1998

고초균 유전체 전체 염기서열을 밝히는 연구가 1997년 5월에 종료되어 전체 4,214,810bp의 염기서열이 SubtiList 데이터베이스에 공식적으로 입력되었다. 과제의 진행은 약 8년 동안 국제적인 협력에 의하여 이루어져 왔으며, 유럽의 25개 연구팀, 일본의 7개 연구팀, 두 개의 회사 연구팀 그리고 한국의 본 연구팀이 참여했다. 고초균 유전체 염기서열 해독을 위한 국제협력과제의 일환으로 본 연구팀은 odhA 유전자(181 $^{\circ}$) 상류지역 53, 289bp 부위의 염기서열을 해독하였다. 할당된 부위의 양 끝 부분에 위치한 sspC와 odhA 유전자의 알려진 염기 서열을 시점으로하여, plasmid rescue와 long-range PCR 방법을 써서 염색체 DNA 단편을 획득하였다. 본 연구팀이 염기서열을 밝힌 염색체 DNA 부위에는 이미 보고된 9개 유전자(sspC, cge cluster, orfE5, orfRMl 및 odhA)를 포함하여 모두 65개의 ORF가 들어 있음이 밝혀졌다. 이 부위에서 얻은 흥미로운 결과 중 하나는 인트론으로 여겨지는 한 ORF의 발견인데 세균의 염색체 상에서 인트론이 발견된 예는 흔치 않다. DNA복제 종결 단백질의 결합이 예상되는 염기서열이 세 곳에서 새로이 발견되었는데 이 역시 흥미로운 결과이다. 한편 이 부위 전체의 염기서열 해독을 통하여 기존의 유전자 지도상에 실제와는 매우 다르게 표시되어 온 여러 유전자들의 위치를 바로잡을 수 있었다.