• Journal of Life Science
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• v.33 no.6
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• pp.481-489
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• 2023

The taste and quality of soy sauce, a fermented liquid condiment, is greatly influenced by microbial metabolism during fermentation. To investigate the microbiological characteristics of ganjang during the initial fermentation process, we prepared meju (fermented soybean) blocks fermented with starter cultures and solar salts and analyzed the microbial community quantitively using 16S rRNA gene profiling from ganjang that had been fermented over a five-week period. The ganjang samples were collected and analyzed after soaking for week one (1W), three (3W), and five (5W) weeks. We found that Halomonadaceae was significantly higher in the 1W group (89.83%) than the 3W and 5W groups (14.46%, and 13.78%, respectively). At a species level, Chromohalobacter beijerinckii and Chromohalobacter canadensis were the dominant species in the 1W group but several taxa such as Bacillus subtilis, Pediococcus acidilactici, and Enterococcus faecalis were more abundant in the 3W and 5W groups. Pearson correlation analysis of the relative abundance of the bacteria showed a negative correlation between Chromohalobacter and two bacterial genera Bacillus and Enterococcus. Beta-diversity showed a statistical distinction between the 1W and the 3W and 5W groups, while no significance was evident between the 3W and 5W groups. Linear discriminant effect size analysis was used to identify biomarkers and significant differences in the relative abundance of several halophilic bacteria, Bacillus sp. and lactic acid bacteria at 1W, 3W, and 5W, recpectively, which indicates the important role of the bacterial community at these time points.

• Food preservation and processing industry
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• v.7 no.2
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• pp.2-2
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• 2008

발효는 인류의 역사와 함께 해 왔으며 과학 기술발전에 따라 자연 발효에서 관리하는 방법으로 급격히 변하고 있다. 발효는 미생물과 미생물이 생산한 효소의 작용으로 일어나는바 미생물 관리를 통하여 실로 다양한 제품 생산이 가능하고 역할의 범위도 지극히 넓다. 즉 원하는 최종 제품의 종류에 따라 미생물을 선택하거나 발효조건을 관리하여 목적 지향적 완제품 생산이 가능한 경우가 많다. 한국인의 식단을 이루는 기본은 각종 발효 제품을 근간으로 하는 조미료이며, 조미료에 따라 맛의 변화가 온다. 발효를 통하여 소화성의 증대, 비타민 등 새로운 미량물질의 생산, 풍미의 개선 혹은 새롭게 창조하거나 저장기간을 연장하기도 하며, 사용하는 원료와는 완전히 다른 신제품을 만들어 내기도 한다. 근래의 연구 결과들을 살펴보면 여러 기능성 물질이 발효를 통하여 생성되며 이들이 인체 내에서 긍정적 역활을 한다는 것이 밝혀지고 있다. 전통식품 중 발효식품은 가장 큰 비중을 차지하며 곡류 중심의 식단에 맛을 부여하여 먹는 즐거움을 주고 전망있는 다른 산업으로 발전 해 나갈 수 있는 특성이 있다. 발효식품은 다양한 원료를 사용 할 수 있고 원료에 따라 많은 서로 다른 제품생산이 가능하다. 우리나라에서 생산되는 주요 발효식품은 김치를 포함한 절임류, 곡물 또는 과실을 이용한 주류, 어류로 각종 젓갈을 만들 수 있으며 근래 수요가 늘고 있는 요구르트 등도 인기 있는 발효식품이다. 특히 발효식품에 관여하는 미생물들이 probiotic으로 작용하여 장내 미생물의 항산성 유지 및 유해 세균의 증식억제 등 긍정적 역할을 하며 우유 발효균으로 알려진 젖산균류 뿐만 아니라 다른 세균들도 probiotic으로 작용한다는 것이 밝혀지고 있으며, 특히 장류에 많이 관여하는 Bacillus 속 들의 긍정적 역할이 속속 알려지고 있다. 또한 발효를 통하여prebiotic도 만들어지는 것을 알 수 있다. 앞으로 발효식품의 기능성의 과학적 입증 발효의 과학적 관리, 제품의 다양화와 함께 안전성도 검토할 대상이다. 또한 심도있게 발효 관여 미생물을 탐색, 동동하고 발효기반의 이용확대, 맞춤형 특수 미생물의 탐색과 용도 확인 등 노력이 필요하다. 우리나라 전통식품 중 큰 비중을 차지하는 발효식품을 세계화하기 위해서는 건강기능성의 과학적 기반 구축과 전문 학술 활동을 통한 홍보, 현지 식품에 맞는 fusion food의 개발도 필요하다. 발효식품을 포함한 전통식품은 경제적 측면과 함께 문화적 가치가 동시에 고려되어야 하고 다문화 추세에 따라 유연성 있게 변화를 수용 할 필요도 있다. 전통 발효식품을 우리 식문화를 세계에 전파시키는 좋은 매체로 활용 할 수 있을 것이다.

• Journal of Life Science
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• v.34 no.7
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• pp.453-464
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• 2024

The fermentation of ganjang is known to be greatly influenced by the microbial communities derived from its primary ingredients, meju and sea salt. This study investigated the effects of changes in meju size on the distribution and correlation of microbial communities in ganjang fermentation, to enhance its fermentation process. Ganjang was prepared using whole meju and meju divided into thirds, and samples were collected at 7-day intervals over a period of 28 days for microbial community analysis based on 16S rRNA gene sequencing. At the genus level, during fermentation, ganjang made with whole meju exhibited a dominance of Chromohalobacter (day 7), Pediococcus (day 14), Bacillus (day 21), and Pediococcus (day 28), whereas ganjang made with meju divided into thirds consistently showed a Pediococcus predominance over the 28 days. Beta-diversity analysis of microbial communities in ganjang with different meju sizes revealed significant separation of microbial communities at fermentation days 7 and 14 but not at days 21 and 28 across all experimental groups. The linear discriminant analysis effect size (LEfSe) was determined to identify biomarkers contributing to microbial community differences at days 7 and 14, showing that on day 7, potentially halophilic microbes such as Gammaproteobacteria, Firmicutes, Oceanospirillales, Halomonadaceae, Bacilli, and Chromohalobacter were prominent, whereas on day 14, lactic acid bacteria such as Pediococcus acidilactici, Lactobacillaceae, Pediococcus, Bacilli, Leuconostocaceae, and Weissella were predominant. Furthermore, correlation analysis of microbial communities at the genus and species levels revealed differences in correlation patterns between meju sizes, suggesting that meju size may influence microbial interactions within ganjang.

• The Microorganisms and Industry
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• v.16 no.2
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• pp.26-33
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• 1990

유전공학 제품을 생산하기 까지에는 여러 공정개발 단계를 거쳐야 하는데 크게 나누어 유전자 재조합기술 개발단계와 생물공정기술 개발단계로 나눌 수 있다. 유전자 재조합 기술에 의해 얻어진 생산균주로부터 발효및 분리&정제공정을 거쳐 대량생산에 이르기까지 필요한 기술을 생물공정기술이라 일컫고 있는데 본고에서는 유전자재조합 미생물의 발효공정에 촛점을 맞추어 재조합 미생물의 재조합 단백질의 분비기술, 고정화재조합 미생물을 이용한 생산기술 및 고농도 배양기술 등 재조합 미생물 발효공정기술의 최근 연구동향에 대해서도 고찰해 보고자 한다.

• Korean Journal of Microbiology
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• v.48 no.4
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• pp.254-261
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• 2012

The purpose of this research was to optimize electric current production of sediment microbial fuel cells by injecting glucose and to investigate its impact on microbial communities involved. It was shown that injection of proper concentration of glucose could increase electric current generated from sediment microbial fuel cells. When 1,000 mg/L of glucose, as opposed to higher concentrations, was injected, electric current increased up to 3 times. This increase is mainly attributed to the mutual relationship between fermenting bacteria and exoelectrogenic bacteria. Here the organic acids generated by fermenting bacteria could be utilized by exoelectrogenic bacteria, removing feedback inhibition caused by the organic acids. When glucose was injected, the population of Clostridium increased as to ferment injected glucose. Glucose fermentation can have either a positive or negative effect on electric current generation. When exoelectrogenic bacteria may readily utilize the end-product, electric current could increase. However, when the end-product was not readily removed, then detrimental chemical reactions (pH decrease, methane generation, organic acids accumulation) occurred: exoelctrogenic bacteria population declined and non-microbial fuel cell related microorganisms prospered. By injecting a proper concentration of glucose, a mutual relationship between fermenting bacteria, such as Clostridium, and exoelectrogenic bacteria, such as Geobacter, should be fulfilled in order to increase electricity production in mixed cultures of microorganisms collected from the aquatic sediments.

• Journal of Life Science
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• v.32 no.10
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• pp.803-811
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• 2022

Despite the importance of traditional Korean fermented foods, little is known about the microbial communities and diversity of fermented soy products. To gain insight into the unexplored microbial communities of both Doenjang (DJ) and Ganjang (GJ) that may contribute to the fermentation in Korean traditional foods, we carried out next-generation sequencing (NGS) based on the V3-V4 region of 16S rDNA gene analysis. The alpha diversity analysis results revealed that both the Shannon and Simpson diversity indices were significantly different between the two groups, whereas the richness indices, including ACE, CHAO, and Jackknife, were not significant. Firmicutes were the most dominant phylum in both groups, but several taxa were found to be more abundant in DJ than in GJ. The proportions of Bacillus, Kroppenstedtia, Clostridium, and Pseudomonas and most halophiles and halotolerant bacteria, such as Tetragenococcus, Chromohalobacter, Lentibacillus, and Psychrobacter, were lower in DJ than in GJ. Linear discriminant effect size (LEfSe) analysis was carried out to discover discriminative functional biomarkers. Biomarker discovery results showed that Bacillus and Tetragenococcus were identified as the most important features for the classification of subjects to DJ and GJ. Paired-permutational multivariate analysis of variance (PERMANOVA) further revealed that the bacterial community structure between the two groups was statistically different (p=0.001).

• Korean Journal of Microbiology
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• v.53 no.3
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• pp.170-179
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• 2017

Tea is the most popular beverage in the world. In fact, there are mainly three different kinds of tea (Green tea, black tea, and post-fermented tea). Post-fermented tea is produced by the microbial fermentation process using sun-dried green tea leaves (Camellia sinensis) as the raw material. Chungtaejeon was a traditional tea introduced in the age of the ancient three states and is the only "Ddeok-cha or Don-cha" culture in the world that survived on the southwestern shore of Republic of Korea. In this study, the structures of the bacterial community involved in the production of oriental traditional post-fermented tea (Chungtaejeon) were investigated using 16S rRNA gene analysis. The 16S rRNA gene analysis of dominant microbial bacteria in post-fermented tea confirmed the presence of Pantoea sp., and Klebsiella oxytoca. Phylogenetic analysis suggested that the taxonomic affiliation of the dominant species in the post-fermented tea was ${\gamma}$-proteobacteria. As a result of the microbial community size analysis, it was confirmed that the size of the microbial communities of Chungtaejeon was the largest compared to other teas

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
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• 2018.04a
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• pp.10-10
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• 2018

미생물 및 식물 등이 가지고 있는 많은 천연물질은 항균, 항암, 강장작용 등 다양한 생리활성 기능이 있다고 알려져 있으며, 의약품의 원료로도 많이 이용되고 있다. 또한, 미생물을 통한 발효는 거대분자를 낮은 분자량의 물질로 분해하여 인체의 흡수를 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 미생물이 자체적으로 합성하는 다양한 대사산물과 발효과정에서 기존 물질에 다양한 잔기를 가감함으로서 새로운 물질이 만들어질 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 구절초의 추출물을 바탕으로 발효를 진행하여 항산화 활성 및 항비만 활성 등을 발효 전 후로 비교하여 분석하고 이를 통하여 구절초 추출물을 활용한 발효제품 개발을 추진하였다. 구절초 잎과 전초의 항산화활성 측정 결과 전반적으로 구절초 전초보다는 잎 추출물에서 항산화 활성이 높게 나타났으며 구절초 잎을 70% 에탄올로 추출한 추출물에서는 비타민C보다 3.93% 항산화 활성이 높게 나타났다. 구절초 발효액의 항산화 활성 측정 결과 발효하지 않은 시료보다 발효한 시료에서 항산화 활성이 더 높게 나타났다. 더욱이, 항비만 활성과 추출물의 혈중콜레스테롤 저감 활성도 발효추출물에서 유의하게 증가하였다. 이러한 결과는 구절초 발효 추출물이 구절초 추출물에 비하여 기능성 활성이 향상되었음을 나타내고 있으며, 이러한 결과를 바탕으로 건강기능성음료 등 다양한 제품으로의 응용이 가능할 수 있음을 시사한다.

• Food Science and Preservation
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• v.30 no.4
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• pp.691-702
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• 2023

This study aimed to develop high value-added mulberry (Morus alba) vinegar by fermenting mulberry with yeast and acetic acid bacteria, for using it in various foods. To select the optimal strain for mulberry fermentation, different strains were tested and Saccharomyces cerevisiae SRCM101756 and Acetobacter pasteurianus SRCM102419, exhibiting excellent alcohol and acetic acid production ability during mulberry fermentation, were selected for fermentation. Mulberry vinegar was prepared using mulberry wine and the selected acetic acid bacteria, and the physicochemical properties and physiological effects were measured. The pH was 2.98 and total acidity was 4.70% by day 9 of fermentation, establishing the possibility of developing them into vinegars for industrial use. The angiotensin-glucosidase inhibition activity of mulberry vinegar increased from 13.22% to 19.19% in the 100-fold dilution, and from 42.35% to 46.11% in the 50-fold dilution, from before fermentation to after fermentation, respectively. The angiotensin-converting enzyme inhibition activity of mulberry vinegar was found to significantly increase from 44.82% before fermentation to 63.88% after fermentation in the 25-fold dilution. Moreover, a significant increase in pancreatic lipase inhibition activity after fermentation was observed. Thus, mulberry vinegar can be used as a functional material in vinegar and other foods.

• The Microorganisms and Industry
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• v.19 no.3
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• pp.53-56
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• 1993

식물 발효식품은 발효대상이 되는 식물의 기능성에 발효미생물의 기능성, 또는 기타 발효산물의 기능성이 가미된 것으로 그 범위는 대단히 넓다. 그러나, 국내에 소개된 것은 복합야채를 착즙하여 mixed culture한 제품, 알로에즙을 이용한 발효제품, 각종 과육 및 야채의 혼합발효제품 등 10여가지 품목이 유통될 뿐이다. 이러한 시점에서 식물발효식품의 역사, 식물엑기스 발효식품의 영양학적 중요성, 각종 식물엑기스의 유용성분 및 앞으로의 가능성을 예측해 보고자 한다.