• Title/Summary/Keyword: 분변 발효

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유용 박테리오신을 생산하는 유산균의 분리와 동정 (Isolation and Identification of Bacteriocin-Producing Lactic Acid Bacteria)

  • 홍성욱;배효주;장진희;김소영;최은영;박범영;정건섭;오미화
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제31권2호
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    • pp.153-159
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    • 2013
  • 유아 분변, 우분, 염소 분변, 개 분변, 돼지 분변, vaginal tract 채취물, 채소류, 부패한 과일류, 김치, 젓갈, 발효 소세지, 원유, 치즈, 발효유, 청국장, 메주, 막걸리 등 다양한 시료로부터 3,000주의 미생물을 분리하였다. 분리미생물은 L. monocytogenes, E. coli O157:H7, S. enterica serovar Enteritidis에 대해 항균활성을 측정하여 박테리오신 생산 미생물 26주를 최종 선발하였다. 16S rDNA gene sequencing 분석을 통하여 동정한 결과, Enterococcus faecalis(7주), E. faecium(8주), E. hirae(5주), Lactobacillus acidophilus(1주), L. amylovorus(1주), L. curvatus(2주), L. plantarum(1주), Pediococcus acidilactici(1주)와 같이 8종의 미생물이 박테리오신을 생산하는 것으로 확인되었다. 미생물이 생산한 박테리오신은 대부분이 단백질 또는 펩타이드성 물질이어서 인간 또는 동물의 소화효소에 의해 분해되므로 식품에서 안전한 천연보존제로 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

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백년초 분말을 첨가한 발효유 제조 및 관능적 특성 (Preparation of Fermented Milk Added with Powder of Opuntia ficus-indica var. saboten and Its Sensory Characteristics)

  • 이조윤;배형철
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.967-974
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    • 2009
  • 백년초 분말을 첨가한 발효유 제조의 기초 자료를 얻기 위하여 백년초 분말이 유산균의 생육에 미치는 영향을 조사하였으며, 또한 백년초 발효유를 저장하는 동안 유산균의 변화를 관찰하였다. 백년초 분말 0.1, 0.2, 0.5와 1.0%를 발효유에 첨가하여 배양하였고, 백년초 분말 첨가량이 증가할수록 발효유 지표가 되는 pH 4.5에 도달하는 배양 시간이 빨라졌으며, 대조구의 경우 배양 6시간 이후에 적정 산도 1.0%와 유산균수 $10^8\;CFU/mL$ 이상 되었고, 백년초 분말을 첨가한 발효유는 모두 6시간 전에 적정 산도 1.0%와 유산균수 $10^8\;CFU/mL$ 이상 도달하였다. 발효유의 점도는 백년초 분말의 첨가량이 증가할수록 증가하여 대조구가 620 cp인데 비하여 1.0% 첨가 발효유는 980 cp로서 상당한 차이를 볼 수 있었다. 백년초 발효유의 저장 중 유산균수는 대조구가 저장 20일 이후에 급속히 저하하여 $10^8\;CFU/mL$에서 $10^{6{\sim}7}\;CFU/mL$ 이하로 급격히 감소한 반면 모든 백년초 발효유에서는 저장 30일까지도 $10^8\;CFU/mL$이상의 유산균수를 유지하였다. 백년초를 첨가하여 제조한 발효유를 급여한 처리구는 대조구에 비해 월등히 높아 증체율이 대조구에 비하여 110% 이상 유의성 있는 증가 효과가 나타났다(p<0.05). 이유자돈의 분변 중 암모니아 가스 발생량은 발효유와 백년초를 첨가한 발효유를 급여한 처리구가 7.5 ppm 이하로 대조구에 비하여 80% 이상 감소하였다. 그러나 증체율, 사료 요구율 및 분변 중 암모니아 가스의 농도에서 발효유와 백년초 분말 발효유를 급여한 처리간의 유의성은 없었다(p<0.05). 백년초 분말을 첨가한 발효유의 관능검사 결과는 전반적으로 0.1과 0.2% 첨가구에서 대조구와 유사한 결과를 보여주었으나, 0.5%와 1.0% 첨가구에서는 낮은 관능검사 결과를 보여주었다. 이상의 결과에서 나타난 것처럼 백년초 분말을 첨가하여 발효유를 제조할 경우, 발효시간의 단축과 더불어 저장 기간을 상당히 연장할 수 있을 것으로 보여지며, 장내 환경 개선에도 효과적일 것으로 보여진다. 하지만 백년초 분말 첨가량을 증가할수록 관능에 따른 품질이 떨어지므로 향후 이를 개선하는 연구가 필요할 것으로 여겨진다.

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영아분변 유래 Lacticaseibacillus rhamnosus L22-FR28(KACC 92513P) 균주와 미나리 발효물의 항염증 효능 평가 (Evaluation of anti-inflammatory efficacy of Lacticaseibacillus rhamnosus L22-FR28 (KACC 92513P) isolated from infant feces and its Oenanthe javanica ferments)

  • 곽서연;권희민;여수환;김소영
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.474-485
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    • 2024
  • 본 연구는 6개월 미만의 4명의 영아 분변에서 생육이 용이한 우점균을 분리하였고, 이들 중 Lactobacillus속의 유용한 균주를 발굴, 이를 이용하여 발효시켜 제조한 미나리 배양물에 대한 기능적 특성을 살펴보았다. 8주의 분리균주들 중 항생제 내성, 용혈성 등의 안전성을 확인한 후, L. rhamnosus L28과 L. reuteri 11-2 등 2주를 항염증 효능 평가를 위해 선발하였다. 선발한 시험균주 단독과 이들로 미나리를 발효시켜 제조한 미나리발효물 등의 시료들을 각각 처리하여 병원성 세균 4종에 대한 생육 억제능을 살펴본 결과, L. rhamnosus L28 균주 단독처리만으로도 양성대조구인 L. rhamnosus LGG균에 비해 B. cereus와 Sta. aureus 등에 대한 높은 항균활성을 나타내었고, 이 균주를 이용하여 발효시킨 미나리배양물(Oj+L28) 역시도 동일한 병원균들에 대해 25.03±0.00-36.14±0.00 mm의 범위로 억제환을 나타내어 높은 유해균 생육 억제능을 보였다. 또한, LPS로 자극시켜 대식세포 RAW cell에서 분비된 NF-kB/AP-1 전사인자, 활성산소(NO) 및 염증성 매개물질(TNF-α와 IL-6)의 활성 또는 생성량 억제 정도를 살펴본 결과, 양성대조구(LGG) 대비 시험균주 L. rhamnosus L28 단독 처리와 이 균으로 제조한 미나리 발효물(Oj+L28) 처리구는 항염증 효능을 나타내는 모든 지표에서 통계적 유의수준(p<0.05)으로 높은 억제 활성을 나타내었다. 특히, 사이토카인 IL-6 항목에서 L. rhamnosus L28 단독 처리의 억제율이 처리량별로 83, 96 및 99%로 L. reuteri 11-2균주보다 높은 억제 효과를 보였으며, Oj+L28 발효물 역시도 59-72%로 Oj 원액 및 Oj+LGG 배양물보다 낮은 생성량을 보였다. 또한 염증성 매개물질인 TNF-α와 IL-6의 생성량 역시도 L. rhamnosus L28 단독 처리 시 통계적 유의수준(p<0.05)으로 가장 낮은 값을 보여, LPS와 같은 항원 제시에 의해 자극된 면역세포의 기능조절에 도움을 줄 것으로 사료된다. 따라서, 본 연구에서 처음으로 발굴한 L. rhamnosus L28 균주와 이 균주로 발효시켜 제조한 미나리발효물의 높은 항염증 효과를 확인하여, 향후 동물시험 수준의 효능검증 및 기전 구명 등 심화연구를 통해 건강기능성 소재로서의 활용성을 높이고자 한다.

말분변 미생물을 이용한 주스박 사료의 발효 특성 (Fermentation Characteristics of Juice Pomace Feed by Horse Feces Microbes)

  • 황원욱;김겸헌;우개민;임정호;우제훈;채현석;박남건;김수기
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.290-300
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    • 2017
  • 본 연구에서는 주스박에 토착하고 있는 미생물을 분리하고 이를 발효에 이용하여 사료적 가치를 평가하고자 하였다. 주스박과 대두박을 원료로 하여 바실러스, 효모 그리고 유산균을 혼합 접종하여 수분 60%에서 고체발효 후의 pH변화, 총 균수의 변화와 같은 발효특성과 원료의 시간대별 일반성분의 변화를 확인하고자 하였다. 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박에서 발효에 이용하기 위한 토착균주들을 분리, 동정하였으며 분리균 중 Lactobacillus plantarum, Weissella cibaria 및 Bacillus subtilis를 선택하여 농산부산물 고체발효에 이용하였다. 발효 주스박의 원료로는 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박과 각 박을 동일비율로 혼합한 혼합박을 이용하여 5개의 시험구를 구성하였다. 위의 박들을 대두박과 2:3의 비율로 혼합하였으며 수분은 60%로 하여 발효 출발점에 바실러스, 12시간대에 효모 그리고 24시간에 유산균을 단계적으로 접종하여 $35^{\circ}C$에서 총 48시간 동안 발효하였다. 발효에 의한 pH변화는 발효 전후에서 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박 그리고 혼합박에서 각각 $6.25{\rightarrow}4.47$, $6.23{\rightarrow}4.41$, $6.12{\rightarrow}4.66$, $5.49{\rightarrow}4.56$ 그리고 $5.45{\rightarrow}4.40$로 낮아지는 변화를 보였다. 발효 시간에 따른 생균수를 조사한 결과 발효 최초 접종시 초기 균수인 $10^7$에 비해 12, 24 그리고 48시간 발효 후에 모든 처리구에서 $10^8{\sim}10^9$로 증식되면서 발효가 지속적으로 진행되어 선별한 균주와 단계별 균주의 접종조건이 주스박을 발효함에 있어 적합한 것으로 판단되었다. 발효 초기인 12시간까지 젖산의 생성이 급격히 진행되었으며 사과박, 당근박, 포도박, 감귤박 그리고 혼합박에서 각각 632.40, 726.74, 674.29, 647.39 그리고 748.77 mMol/g으로 생성되었다. 발효 시간에 따른 건물함량은 초기 건물함량인 60%에서 12, 24시간 발효 후 당근박의 건물함량이 각각 54.84%, 56.66%로 다른 처리구들보다 유의적으로 높은 값을 보였으며(p<0.05), 포도박은 45.3%, 44.15%로 낮은 건물량을 보였다(p<0.05). 전반적으로 건물함량은 원물의 20%정도가 감소되었으며, 발효 시간에 따라서는 크게 변하지 않았다. 발효 시간대별 NDF는 발효 12시간째 모든 주스박에서 많은 감소를 보였으며 24시간부터 서서히 감소 또는 유지를 하였으며, 24시간대에는 포도박과 사과박이 가장 높은 경향을 보였다(p<0.10). ADF는 전반적으로 발효 시간에 따라 큰 변화를 보이지 않았으나, 사과박은 발효초기에 비해 12시간 때부터 급격히 감소하는 경향을 보였다 (p<0.10). 발효 시간에 따른 조회분은 쥬스박 별로 차이를 보이지 않았으나 (p<0.05), 전체적으로 감소되는 경향을 보였다. 주스박을 이용한 말용 사료를 개발하기 위해 사과박, 당근박, 포도박 그리고 말분변을 접종하였을 때 이들을 이용하는 우점 균주를 분리할 수 있었다. 이들 균주 중에서 발효에 유용하게 사용할 수 있는 바실러스와 유산균을 선별하였다. 바실러스, 효모 그리고 유산균을 3단계로 12시간 간격으로 각각 순서에 따라 접종하였다. 각 균주의 접종이후 12시간부터는 총 균수가 각각 $10^8$ 이상으로 유지하였다. 48시간 배양 후는 바실러스, 효모 그리고 유산균이 거의 균등하게 성장하였으며 이러한 주스박 발효물을 이용하여 말 사료로 이용하면 식품부산물을 사료자원으로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 말을 위한 생균제의 급여로 말의 장내에서 유익한 균총의 유지에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

신생아 분변 및 동치미에서 분리한 젖산균 대사산물의 항균특성 (Antimicrobial Characteristics of Metabolites of Lactic Acid Bacteria Isolated from Feces of Newborn Baby and from Dongchimi)

  • 이지영;박영수;김용석;신동화
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.472-479
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    • 2002
  • 식중독 미생물의 증식을 억제하며, probiotic으로 작용할 수 있는 균주로서 가능성이 있는 젖산균을 신생아 분변과 동치미서 젖산균을 분리(0.15%의 담즙산염과 pH 3.0인 산성조건)하였고, 항균활성이 우수한 젖산균을 선발하였다. D2와 F35-2 균주는 Lactobacillus plantarum, F20-3 균주는 L. fermentum으로 동정되었다. 젖산균 대사산물의 특성과 항균 기작을 알아보기 위해 몇 종의 식중독 미생물(Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Salmonlla Typhimurium, Escherichia, coli O157:H7, Salmonella Enteritdis)을 사용하였으며, 항균활성 Bioscreen C로 측정하였다. 젖산균의 대사산물의 특성을 확인한 결과 pH가 중성으로 갈수록 항균효과가 감소하는 경향을 나타내었다. Catalase 효소처리 후에는 F20-3 균주만 항균활성이 소실되어 항균활성의 원인으로 $H_2O_2$의 영향이 있을 것으로 추정되었다. 단백질 분해 효소(trypsin, pepsin)처리에는 항균활성에 영향이 없었고, $121^{\circ}C$ 15분간 열처리에도 안정한 물질로 추정되었다. 분리균주 대사산물은 유사한 pH와 젖산 농도보다 식중독 미생물의 증식 억제가 우수하여 분리된 균주의 증식억제 물질은 유기산 및 대사산물과 관계가 있을 것으로 추정되었다. 분리균주가 생성하는 유기산을 HPLC로 정량 한 결과, D2와 F35-2는 발효 24시간에 각각 1.84, 1.85%의 젖산만이 생성되었고, F20-3은 발효 24시간에 0.91%의 젖산과 0.22%의 초산을 생성하였다. 이것으로 볼 때 젖산발효형태는 D2와 F35-2는 homo형이고, F20-3은 hetero형의 발효를 하는 것으로 확인되었다.

신생아분변 유래 Lactobacillus acidophilus의 프로바이오틱으로서의 특성 (The Probiotic Characteristics of Lactobacillus acidophilus Isolated from Infant Feces)

  • 김은아;이동희
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제51권2호
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    • pp.93-101
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    • 2008
  • 본 연구는 내산성과 담즙산 내성이 뛰어나고 건강증진 효과가 우사한 L. acidophilus를 신생아의 분변에서 분리 및 선발하고 이들에 의한 장내 유해미생물 생육억제, 혈중 cholesterol 저하 및 과산화수소에 대한 저항성과 탈지유 발효를 통한 풍미성분 형성, ACE 저해활성, 철분가용성 증진 등에 관한 기초 지식을 확보하여 다양한 생리활성 기능을 가진 유산균을 개발하고자 실시하였다. 실험 결과 신생아(생후 2주 이내)에서 분리된 5종의 L. acidophilus 중 특히 L. acidophilus SD 105는 Listeria sp.에 대한 항균활성, 복합담증산염 분해활성 및 항산화효과가 다른 시험 균주에 비해 모두 높게 나타나 그 이용성이 매우 다양할 것으로 생각된다. 또한 L. acidophilus SD 102는 ACE활성 억제효과가 18%로 시험균주 중에 가장 높았으며 L. acidophilus SD 103은 유단백질 유래 철분가용화 펩타이트 생성능이 높아 철분흡수율 증가와 연관된 probiotic 유산균으로서의 활용가능성이 있는 것으로 사료된다.

발효초유 급여가 Holstein 송아지의 성장과 설사발생에 미치는 효과 (Effects of Supplementation of Fermented Colostrum on Growth and Occurrence of Diarrhea in Holstein Calves)

  • 안종호;박정길
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제52권4호
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    • pp.281-286
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    • 2010
  • 본 연구에서는 초유를 장기간 보관하는 동시에 유산균의 함량을 증진시킨 발효초유를 Holstein 송아지의 성장 및 설사발생에 미치는 효과를 조사하였다. 발효초유를 제조하기에 적합한 균주를 선택하기 위한 실험으로 L. rhamnosus와 E. faecium을 혼합하여 사용한 경우 풍미가 좋았고 대장균군의 억제가 우수하였으며 유산균의 증식도 활발하여 이 두 균을 혼합하여 사용하는 것이 초유발효에 적합하다고 판단되었다. 송아지 사양 실험 결과로서 분변 중의 대장균과 젖산균수의 조사 결과 대장균은 발효초유 20% 첨가구에서 시간 경과 후 가장 많이 감소하는 경향을 보였으며 분내 유산균은 급여 28일째 대조구에 비하여 20% 급여수준에서 균수가 유의하게 증가하였다. 발효초유 급여 후 체중변화는 28일 후 20% 첨가구의 경우 1.4 kg (7.8%)으로 가장 높은 증체효과를 보였다. 기간별 증체효과를 살펴보면 20% 첨가구의 경우 0~14일은 0.41 kg으로 각각의 실험구 중 가장 증체량이 낮게 나타났고 14~28일의 증체량은 0.87 kg으로 이 기간 중에는 일당증체량이 가장 높게 나타나 장기 급여가 효과가 있을 것으로 추정되었다. 그러나 발효초유 급여 수준에 따른 설사 지속 일수는 무첨가구는 2.7일, 5% 첨가구 2.4일, 10% 첨가구 4일, 20% 첨가구는 2.4일로서 무첨가구, 5% 첨가구, 20% 첨가구는 3일 이내에 설사가 멈추었으나 10% 첨가구의 경우 3일 이상 지속되어 발효 초유첨가에 따른 설사 방지효과는 분명히 나타나지 않는 것으로 보였다. 이상의 결과에서 발효초유 첨가가 증체에 미치는 영향은 14일 이후 발효초유첨가 수준이 높을수록 또는 급여기간이 길수록 증체효과에 영향을 끼친다고 볼 수 있고 설사방지 효과의 경우 발효초유 첨가 수준에 의해서는 별 영향을 미치지 못하는 것을 알 수 있었다.

밤 용액의 젖산발효 (Lactic Acid Fermentation of Chestnut Broth)

  • 진효상
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.162-168
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    • 2001
  • 분변과 요구르트에서 10주의 젖산균을 분리하여 이중 6주는 Bifidobactria로 4주는 Lactobacilli로 동정하였다. 이들은 이용하여 8% 증숙밤용액을 발효시켰을 때 발효액의 산도는 요구르트보다는 낮았으나 두유를 비롯한 식물성 요구르트보다는 2배이상 높았다. 산도를 증가시키기 위해 Yeast extract 와 tryptone peptone를 첨가할 때 0.2%와 0.4%의농도에서 가장 높았다. 포도당을 0.5-0.8% 범위의 첨가하였을 때 lactobacilli에 의한 발효액에서는 산생성이 촉진되었으나. bifidobacteria 에서는 그렇지 않았다. 시험된 과일과 채소즙 중에서는 당근즙의 첨가가 가장 큰 촉진 효과를 나타내었다. 25% 밤용액에서는 고지추출액에 의한 가수분해는 젖산생성을 크게 촉진하였으나 가수분해하지 않은 8% 밤용액에서는 젖산생성량과 비교하였을 때 산생성 순증가량은 그다지 크지 않았다.

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CKDHC 0801과 CKDHC 0802 균주를 이용한 홍삼발효 (Fermentation of Red Ginseng using CKDHC 0801 and CKDHC 0802)

  • 신용서
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.469-474
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    • 2010
  • 김치와 사람의 분변에서 ginsenoside 전환이 높은 균주 2종을 분리하였다. 분리된 균주는 형태학적, 생화학적 특성 조사와 16S rRNA 염기서열 결정을 통한 균주 동정 결과 Lactobacillus plantarum과 Lactobacillus sakei로 밝혀졌고 이를 각각 CKDHC 0801 및 CKDHC 0802로 명명하였다. 두 균주의 홍삼배지에서의 생육도를 관찰한 결과 CKDHC 0801은 24시간에 CKDHC 0802는 48시간에 최고 성장도를 보였다. 특히 두 균주를 혼합하여 홍삼배지에 배양시 더욱 높은 성장률을 나타냄으로써 홍삼을 발효하기에 적합한 균주임을 확인하였다. 당 이용율을 살펴본 결과 CKDHC 0801이 더 높게 나타났다. pH변화 측정결과 CKDHC 0801과 두 개의 균주를 혼합 배양한 경우에는 배양 후 24시간에서 48시간사이에 5.2에서 4.2로 낮아졌으나, CKDHC 0802는 배양 후 3일후에야 pH 4.2 수준으로 낮아졌다. 이 균주들을 이용한 홍삼발효는 ginsenoside의 조성이 고분자인 Rg1, Rb1 등에서 저분자인 Rg3, Rg5+Rk1 등으로 전환되어지는 것을 확인하였다. 이를 통해서 이 두 가지의 균주를 이용한 발효홍삼은 홍삼의 효능을 증진시킬 수 있는 좋은 사용예가 될 것으로 사료된다.

Bifidobacterium longum BO-11을 이용한 김치의 제조 (Preparation of Kimchi Containing Bifidobacterium longum BO-11)

  • 채명희;박은진;오태광;전덕영
    • 한국식품과학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.232-236
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    • 2006
  • 건강한 성인의 분변에서 분리한 내산성 및 내담즙성이 우수한 B. longum BO-11을 김치 제조용 스타터로 이용하여 그 생존 능력과 김치 발효에 미치는 영향에 대해 조사하였다. 발효과정 중 bifidobacteria의 계수는 BS 배지를 사용하였으며 20일의 저장 기간 동안 균수가 약간 증가하였다. 일반 미생물은 bifidobacteria 비첨가군과 비슷하였으며 bifidobacteria 첨가군의 경우 산의 생산이 더 많았다. 김치 맛은 일반 김치보다 bifidobacteria 첨가 김치가 더 우수하였다. 이러한 결과는 bifidobacteria를 이용한 기능성 김치의 상업화 가능성을 보여준다.