• 제목/요약/키워드: 세균 대사물질

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식물 유용 방선균 2종의 배양 및 포자생성 최적화 조건 탐색 (Optimization of Culture and Sporulation for Two Plant Beneficial Streptomyces Strains)

  • 김다란;곽연식
    • 식물병연구
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    • 제29권2호
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    • pp.174-183
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    • 2023
  • 관행적 화학농약의 식물병 관리 및 치료의 한계적인 효과는 유익한 세균이나 미생물을 이용한 식물병 제어 방법 개발의 필요성을 나타낸다. 지속 가능한 농업은 특히 다양한 항생물질과 이차 대사 생성물을 생산하는 방선균의 농업적 중요성을 시사하며, Streptomyces globiosporus SP6C4균주와 Streptomyces sp. S8은 강력한 항균 작용을 가지고 있으며, 지속가능한 농업에서 작물 생장을 개선하기 위한 우수한 균주로 인정되고 있다. 본 연구에서는 다양한 질소원과 탄소원을 활용하여 대상 미생물 Streptomyces 두 균주의 생장을 촉진시키는 방법을 조사하였다. L-글루타민과 L-시스테인이 첨가된 조건에서 S. globiosporus SP6C4와 Streptomyces sp. S8 균주의 포자 생성 능력이 증가하였으며, 각 균주의 생장이 촉진되었다. 이러한 결과는 유용 미생물의 대량배양 기술의 범위 확장과 농업미생물의 실용화에 기여할 것으로 생각된다.

조록나무 잎 에틸 아세테이트 분획물의 아데노바이러스 36에 대한 항바이러스 효과 (Antiviral Effects of Ethyl Acetate Fraction of Distylium racemosum Leaf Extract on Adenovirus 36)

  • 김혜란;양은주;장정현;장경수
    • 생명과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.221-229
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    • 2020
  • 비만의 원인은 유전적, 대사적 및 환경적 요인 등 다양한 가운데 특정 세균 및 바이러스 감염에 의해 비만이 유도되는 것이 확인되며 이러한 비만은 감염성 비만이라고 한다. 또한 감염성 비만을 유발하는 병원체 가운데 아데노바이러스 36이 밝혀졌다. 현재 비만 예방 및 치료제 개발에 대한 연구가 활발히 진행되는 가운데 감염성 비만의 예방 및 치료제 개발에 대한 연구는 불충불한 실정이다. 이와 관련하여 본 연구에서는 제주에 자생하는 조록나무 잎을 이용하여 분획물을 제조하고, 비만을 유도하는 사람아데노바이러스 36 증식에 미치는 영향을 평가하고자 한다. A549세포에 사람아데노바이러스 36을 감염시키고, 조록나무 잎 에틸 아세테이트 분획물을 처리하여 바이러스 역가를 측정하였다. 그 결과, 조록나무 잎 에틸 아세테이트 분획물을 처리한군에서 농도 의존적으로 바이러스 증식 억제능을 확인하였다. 또한 조록나무 에틸 아세테이트 분획물의 물질 분리를 한 결과, quercitrin이 확인되었으며, 표준물질 quercitrin의 사람아데노바이러스 36에 대한 증식 억제능을 확인하였다. 이러한 결과 조록나무 잎 에틸 아세테이트 분획물은 감염성 비만 치료제 개발을 위한 효과적인 후보 물질로 사료되며, 본 연구는 감염성 비만 치료제 개발을 위한 기초 자료로 유용할 것으로 보인다.

Vibrio Parahaemolyticus KCTC 2471에 대한 항산화 천연산물의 성장 억제 효과 (The Growth Inhibiting Effect of Vibrio parahaemolyticus KCTC 2471 by the Natural Products Bearing Antioxidative Capacity)

  • 김종덕
    • 생명과학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.731-739
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    • 2002
  • V. parahaemolyticus의 성장은 선택되어진 천연산물의 한 종류 단독으로서도 저해되었으며, 또한 이 들의 조합에 의해서도 특징적으로 성장이 저해되었으며, 이것은 항산화력이 강한 천연산물들을 free radical의 제거와 동시에 V. parnhaemolyticus의 성장 억제 물질로 사용할 수 있고 이를 이용하여 기능성 항산화 제재의 제조가 가능하리라 사료된다. V. parahaemuzyticus 는 한 종류의 천연산물 황백 및 황련에 의하여 100% 제어됨을 보이고 있으며, 녹차는 90%, 오배자는 75%, 백작약은 52%의 제어 효과를 보여 이 세균의 대사를 제어하는 성분이 있거나, 세포막의 수송 환경의 변화에 의한 물질의 전달이 제어되는 것으로 추정된다. 그리고 두 종류 천연산물의 조합인 황백과 오미자의 조합은 68.7%의 제어율을, 오가피와 오미자(상백피) 및 황금과 황기의 조합은 53%의 제어 효과를 보였다. 세 종류의 천연산물 조합인 황백과 오미자 및 오가피, 황백과 오가피 및 황금, 오미자와 오가피 및 황금 등의 황백, 오가피 등을 공통조합으로 한 배합에서 모두 95%의 제어율을 보였다. 네 종류 천연산물의 조합, 오가피, 황기와 황백 및 황련의 조합, 오가피, 황기와 황백 및 백작약의 조합, 황기, 황백과 황련 및 황금의 조합, 황기, 황백과 황련 및 백작약의 조합 등에 의하여 성장이 95%의 저해율을 보였다. 이 조합들의 항산화력은 황기, 황백과 황련 및 백작약 조합의 AUC가 625.46으로써 가장 높았으며, 대조군보다 5.4배 정도 강한 것으로 나타났고, 항산화력이 큰 조합에서 제어가 잘 됨을 보였다. hydroxyl radical의 소거활성은 황기, 황백과 황련 및 백작약의 조합에서 95% 이상의 소거율을 보였다. 또한, 방향족의 함량 및 총 phenol 함량은 가공된 녹차들보다 30배 이상 높은 것으로 나타났다. 이것은 항산화력이 강한 천연산물들을 이용하여 free radical의 제거와 동시에 V. parnhaemofyticus의 성장 저해 물질로 사용할 수 있으며, 생체의 기능을 향상시킬 수 있는 기능성 제재로의 응용 가능성을 보였다.

형광 Peptide를 이용한 Streptomyces griseus IFO 13350의 인산화 단백질 동정 (Identification of a Protein Kinase using a FITC-labelled Synthetic Peptide in Streptomyces griseus IFO 13350)

  • 허진행;정용훈;김종희;신수경;현창구;홍순광
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.235-240
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    • 2002
  • 방선균은 토양속에 서식하는 그람 양성 세균으로 세포성 장의 어느 시기에 영양세포가 이어져 연쇄상의 기균사를 형성하고 그 끝에 포자를 형성하는 동시에 생리학적 분화로 표현되는 다양한 이차대사물질을 생산한다. 이들의 복잡한 생활사에 따른 분화에는 진핵생물의 ser/thr protein kinase와 원핵생물의 his/asp acid protein kinase 등과 같은 다양한 신호전달 단백질들이 조절을 담당하고 있다. Akt kinase는 진핵생물에서 보고된 ser/thr kinase로.세포내의 다양한 신호전달기구를 조절하고 있으며, 세포내의 Akt kinase의 활성화 또는 불활성화가 세포 증식, 분화, 생존, 세포사등의 신호전달에 결정적인 역할을 담당한다. 방선균으로부터 Akt kinase와 유사한 기능을 갖는 신호전달 단백질을 규명하기 위하여, Akt kinae의 target단백질들의 인산화 부위 보존영역으로부터 나타나는 아미노산의 consensus sequence를 기초로 하여 형광물질로 라벨시킨 합성 peptide(FITC-TRRSRfESIT)를 제작하였다 제작한 기질 peptide에 인산화가 일어나면 아가 로스 전기영동상에서의 운동성에 차이가 나타나고, 이를 자외선하에서 형광 peptide를 관찰하는 방법으로 인산화 assay를 실시하였다. S. griseus IFO 13350을 배양한 cell-free extract로부터 ammonium sulfate fractionation과 DEAE-Sepharose, Mono Q, Resource Phenyl-Superose, Gel permeation 등 수 단계의 column chromatography를 통하여 Akt 유사 단백질을 정제하였다. 그 결과 방선균에도 고등생 물의 Akt와 유사한 기질특이성을 갖는 인산화 단백질이 존재하는 것으로 판단되었으며, 그 중의 하나는 분자량이 39 kDa 정도의 크기를 갖는 단백질로 판명되었다. 지금까지의 인산화 단백질 연구는 활성측정법이 어려워 연구자들에게 많은 제한을 주어 왔지만, 본 연구에서 사용한 합성 peptide를 이용하는 방법을 보다 다양한 인산화 단백질에 대하여 적용한다면, 인산화 단백질 및 조절물질 개발에 많은 도움이 될 수 있을 것으로 예상된다.

Clostridium perfringens KCTC 5014의 성장 억제를 위한 항산화 천연산물의 효과 (The Growth Inhibiting Effect of Enterobacteria, Clostridium pefringens KCTC 5014, by the Combination of Natural Products)

  • 김종덕
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.1119-1125
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    • 2002
  • C.perfringens의 성장은 선택되어진 천연산물의 한 종류 및 이들의 조합에 의하여 특징적으로 성장이 저해되었으며, 이것은 항산화력이 강한 천연산물들을 free radical의 제거와 동시 에 C.pefringens의 성장 억제 물질로 사용할 수 있고 이를 이용하여 기능성 항산화 제제의 제조가 가능하리라 사료된다. 한 종류의 천연산물, 백작약, 백출, 음양곽, 석창포, 오미자, 기 및 황련 등에 의하여 성장이 저해되었고, 황기는 40%의 제어율을 보여, 이 세균의 대사를 제어하는 성분이 있거나, 세포막의 수송 환경의 변화에 의한 물질의 전달이 제어되는 것으로 추정된다. 그리고 두 종류 천연산물의 조합인 황금과 감초, 황금과 상백피, 황백과 감초 및 황금과 황기등의 조합에 의해서 저해되었고, 황백과 감초의 조합에서 64%의 제어 효과를 보였다. 세 종류의 천연산물 조합인 황금과 황백 및 구기자, 황금과 황백 및 음양곽의 조합에 의하여 70%의 제어율을 보였고, 황백, 음양곽, 황기 및 감초의 조합등의 4종류의 천연산물 조합에 의해서도 성장이 저해되었으며, 75%의 제어율을 보였다. 4종류의 조합의 항산화력은 황백, 음양곽, 황기 및 감초 조합의 AUC가 581.89로써 대조군보다 4.4배 정도 강하였으며, 항산화력 이 강한 조합에서 제어가 잘되는 것으로 나타났다. Hydroxyl radical의 소거 활성은 황백, 음양곽, 황기 및 감초의 조합이 300배의 희석액에서 93.49%로서 최상의 소거율을 보였고, 방향족의 함량 및 총 phenol할량은 가공된 녹차보다 10배 정도 높은 것으로 나타났다. 이것은 항산화력이 강한 천연산물들을 이용하여 free radical의 제거와 동시에 C. pefringens의 성장 저해 물질로 사용할 수 있으며, 생체의 기능을 향상시킬 수 있는 기능성 제제로의 응용 가능성을 보였다.

근권세균 Bacillus sp. CT16과 Neobacillus sp. JC05의 배양액 추출물에 의한 뿌리혹 선충의 알 부화 억제 효과 (Suppressive Effects of Crude Extracts of Bacillus sp. CT16 and Neobacillus sp. JC05 against Egg Hatch of Meloidogyne incognita)

  • 장화진;김상태;상미경
    • 식물병연구
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    • 제27권2호
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    • pp.61-65
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    • 2021
  • 식물 근권에서 180 균주를 분리하여 뿌리혹 선충(Meloidogyne incognita)의 알 부화율 억제 효과가 있는 34개 균주를 일차적으로 선발하였고, 이들 중 알 부화율과 유충 억제에 모두 효과가 있는 세균 JC05와 CT16을 선발하였다. 두 균주는 각각 Bacillus sp. CT16과 Neobacillus sp. JC05로 동정하였으며, 두 균주의 배양액을 용매로 추출 및 농축한 후 선충의 알 부화율을 평가한 결과, JC05의 n-butanol 추출물은 25 ㎍/ml이상의 농도에서 알의 부화를 효과적으로 억제했으며, CT16의 n-hexane과 n-butanol 추출물에서는 각각 25 ㎍/ml, 10 ㎍/ml 이상의 농도에서 알 부화를 효과적으로 억제하였다. 오이 유묘 식물에 검정한 결과, 100 ㎍/ml의 CT16와 JC05의 n-butanol 추출물을 오이 유묘에 처리했을 때, 뿌리에 감염된 난낭의 수가 감소하였다. 이를 통해 JC05와 CT16가 생성하는 대사산물이 알 부화율 억제 활성을 보이는 것으로 생각되며 JC05와 CT16의 n-butanol 추출물이 선충방제로서 사용 가능성을 제시할 수 있다. 이후에는 뿌리혹 선충 억제에 효과가 있는 추출물의 활성 물질을 동정하고 오이 식물에서 작용 메커니즘 규명하기 위한 연구를 수행하여 오이를 비롯한 박과류 뿌리혹 선충 억제를 위한 농업용 소재로 활용할 예정이다.

β-Carotene Hydroxylase 관련 Chyb 유전자를 이용한 형질전환 Arabidopsis에서 Astaxanthin의 생합성 (Astaxanthin Biosynthesis in Transgenic Arabidopsis by Using Chyb Gene Encoding β-Carotene Hydroxylase)

  • 이호재;강권규
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제31권3호
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    • pp.231-237
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    • 2004
  • Oxycarotenoids는 녹색식물, 곰팡이, 효모, 버섯 및 세균 등이 만들어 내는 황색, 적색 또는 자색의 polyene계 색소로 분자내에 산소를 함유하며 생체내에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 실험에서는 Oxycarotenoids의 생합성 경로상에 존재하는 $\beta$-carotene hydroxylase 유전자 (Chyb)가 재조합된 Ti-plasmid (pGCHYB)를 A. tumerfacience GV3101에 의해 Arabidopsis thaliana (cv. Columbia)에 형질전환하였다. 50 mg/L hygromycin 함유한 MS 배지에서 선발된 개체를 이용하여 Chyb 유전자의 도입여부를 PCR로 분석한 결과, 대조구에서는 Chyb 유전자의 증폭 되지 않았으나 형질전환체에서는 증폭 산물을 확인 할 수 있었다. 또한 형질전환체의 발현여부를 RT-PCR분석한 결과 도입된 Chyb 유전자가 안정적으로 발현되었다. 형질전환체의 carotenoids를 HPLC 분석한 결과 xanthophyll cycle carotenoids (violaxanthin과 zeaxanthin)의 함량 및 $\beta$-carotene 함량은 감소되었으며, 대조구 Arabidopsis에는 생합성되지 않는 astaxanthin이 생합성되었다. 따라서 본 실험에서 육성된 형질전환체를 이용하여 oxycarotenoids 생합성 과정상의 중간대사물질의 표지, 관여된 transcript 및 metabolite 분석 등을 통해 carotenoids 대사계의 연구소재로 활용 할 수 있을 것으로 기대한다.

장수풍뎅이 유충의 분변에 존재하는 방선균의 다양성 및 항균활성 (Diversity and Antimicrobial Activity of Actinomycetes from Fecal Sample of Rhinoceros Beetle Larvae)

  • 이혜원;안재형;김민욱;원항연;송재경;이성재;김병용
    • 미생물학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.156-164
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    • 2013
  • 방선균은 의약, 농업 및 식품 생산 등에 유용하게 사용되는 이차대사물질을 생산하는 미생물 자원으로 자연환경 내에서 많은 생물들과 긴밀한 상호작용을 유지하고 있다. 본 연구에서는 장수풍뎅이 유충의 분변에 존재하는 방선균의 다양성과 기능성을 조사하기 위해서 비배양적 접근과 배양적 방법으로 실험을 수행하였다. 먼저 시료로부터 직접 추출한 community DNA에서 방선균-특이 primer를 이용하여 방선균의 16S rRNA 유전자를 PCR로 증폭, 클로닝한 후에 각 clone에 삽입된 염기서열을 분석하였다. 총 37개의 염기서열을 얻었으며 계통분류학적 분석을 수행한 결과, 15속 24종으로 분류되었다. 아울러 53개의 방선균 균주를 장수풍뎅이 유충 분변으로부터 분리하였다. 형태학적 특징을 비교하여 최종적으로 27개의 균주를 선발하여 다양성, 항균활성 및 생화학적 특징을 검정하였다. 분리된 균주들은 4속 14종으로 분류되었으며, 24균주(89%)는 Streptomyces 속으로 분류되었다. 대다수의 균주들이 식물병원성 곰팡이와 그람양성 세균에 대해 길항 효과를 보였다. 또한 많은 균주들이 셀룰로오스와 카제인을 분해하는 생화학적 특징을 보였다. 본 연구를 통해, 장수풍뎅이 유충의 분변 시료로부터 다양한 방선균이 분리될 수 있으며, 분리된 균주들은 다양한 항균효과 및 효소활성을 지니고 있다는 것을 확인하였다. 결론적으로 본 연구는 장수풍뎅이와 같은 곤충의 장과 분변은 다양한 방선균의 서식처이며, 이곳에서 유용한 생리활성 물질을 발견할 수 있다는 것을 제시한다.

폭약 TNT를 분해하는 세균인 Pseudomonas SP. HK-6에서 분리정제된 Nitroreductase의 특성연구 (Characterization of Nitroreductase Purified from TNT-degrading Bacterium, Pseudomonas sp. HK-6.)

  • 호은미;강형일;오계헌
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.230-237
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    • 2004
  • 균주 Pseudomonas sp. HK-6로부터 2,4,6-trinitrotoluene (TNT)의 대사 과정에서 유도되는 nitroreductase (NTR)를 분리 및 정제하여 다양한 특성조사를 실시하였다. NTR은 균주 HK-6의 세포추출물로부터 ammonium sulfate 침전, DEAE-sepharose, 그리고 Q-sepharose chromatography의 일련의 과정을 통하여 분리되었고, NTR의 활성을 가지는 세개의 다른 fractions를 확인하였다. 균주 HK-6의 NTR fractions I, II, 그리고 III의 비 활성은 각각 4.85 unit/mg, 5.47 unit/mg, 5.01 unit/mg으로 측정되었으며, 세포추출물에 비해 각각 9.0배, 10.1배, 9.3배 농축된 것으로 나타났다. SDS-PAGE에서 측정된 균주 HK-6의 NTR fractions I, II 그리고 III의 분자량은 모두 약 27 kDa으로 확인되었다. 정제된 NTR의 활성에 온도, pH, 금속 이온, 억제 물질의 효과와 기질 특이성 등에 대한 물리화학적 특성 조사를 실시하였다. 균주 HK-6의 NTR fractions I, II, 그리고 III의 적정온도는 $25~35^{\circ}C$ 확인되었고, 모두 $30^{\circ}C$에서 최대 활성을 나타내었으며, 이들 효소 활성의 적정 pH는 7.0~8.0이었고, 최적 pH는 7.5로 확인되었다. TNT에 대한 HK-6의 NTR fractions I, II, 그리고 III의 활성은 금속 이온 $Ag^{+}$ , $Cu^{2+}$ , 그리고 $Hg^{V}$ 에 의해서 약 70%이상 저해되었으며, $Mn^{2+}$ 또는 $Ca^{2+}$ 에 의해서 약 20~50%로 활성이 억제되었다. 그러나 $Fe^{2+}$ /첨가 시에는 효소의 활성에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. NTR의 활성에 대한 억제물질의 영향은 $\beta$-mercaptoethanol 첨가 시에 효소의 활성이 모두 억제되었고, dithiothreitol, EDTA, 그리고 NaCl 첨가시에도 활성이 감소하는 것으로 확인되었다. TNT와 그 유사기질을 이용하여 HK-6에서 분리된 NTR의 기질 특이성을 조사한 결과, TNT, nitrobenzene, 그리고 RDX에 대해서는 비교적 활성이 높게 나타났으나 2,6-DNT와 2,4-DNT에서는 낮은 활성을 나타내는 것으로 확인되었다.

발효낙농유제품인 Kefir 다양한 기능 및 특성: 총설 (Functional Characteristics of Kefir as a Fermented Dairy Product: A Review)

  • 천정환;김현숙;송광영;김동현;김홍석;임진혁;최다솜;황대근;김영지;이수경;서건호
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제31권2호
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    • pp.99-108
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    • 2013
  • 다양한 건강 증진 및 의료적인 능력을 가진 영양 식품이 많은 관심을 받아 오고 있다. 이러한 이유 때문에 kefir가 다른 발효유제품보다 소비가 증가되고 있는 실정이다. 왜냐하면 기능성 식품 및 치료적인 활력이 다른 발효유제품보다 매우 높은 kefir 및 kefir 관련 제품이기 때문이다. Kefir의 유익한 건강 특성은 단백질, 비타민, 산화 방지제, 미네랄, 특정 생물기원 물질에 기인한다. Kefir와 관련된 건강 관련 특성으로는 위장 촉진, 항균 능력, 항암 효과, hypocholesterolemic 효과, 항당뇨병 효과, 항돌연변이 활성, ${\beta}$-galactosidase 활력, scavenging 활력, 유산 함량, 지질 및 혈압 제어 효과, 세포 사멸에 대한 보호, 항알레르기 특성, 항염증 작용, 세균 정착능, 면역 시스템 활성 등이 알려져 있다. 따라서 kefir는 장내 미생물을 정상화 할 수 있으며, 유아부터 성인까지 매우 적합한 발효유제품이다. Kefir는 제품 제조 시 스타터 균주로서 사용되는 독특하고 다종의 자연적인 kefir grain 때문에 특유의 발효유제품이다. Kefir의 미생물학적 및 화학적 조성은 고유의 유산균과 효모에 의한 복합적인 probiotics 효과를 제공한다. 발효 중에 생성되는 대사 물질들은 약효 식품(neutraceutical) 활력이 입증되었다. 이러한 긍정적인 건강 속성은 kefir는 매우 가치 있는 식품에 근거해서 추가적인 실험과 임상 연구를 통해서만 가능할 것으로 사료된다.

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