• 미생물학회지
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• 제54권4호
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• pp.362-368
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• 2018

메뚜기는 광합성으로 고정된 탄소의 소화에서 중요한 역할을 한다. 장내 미생물 군의 도움으로, 메뚜기는 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스와 같은 잎의 성분을 분해할 수 있다. 본 연구는 한국의 기도에서 수집한 메뚜기 껍질에서 추출한 셀룰로오스 분해 효모 균주를 조사하기 위해 이루어졌다. 효모 균주 중 ON2와 ON17 (두 균주)과 ON6 (한 균주)는 CMC-플레이트 분석에서 셀룰로오스 활성을 보였다. Large subunit rDNA의 D1/D2영역의 서열과 internal transcribed spacer (ITS) 영역의 분석 결과, ON2와 ON17 균주가 Papiliotrema aspenensis CBS $13867^T$와 가장 밀접하게 관련되어 있었고(D1/D2 영역의 서열 유사성은 100% ITS에서 99.4%의 서열 유사성) ON6 균주는 Saitozyma flava와 관련된(D1/D2영역에서 100%, ITS에서 99.0%) 밀접하게 관련이 있었다. 이 세 가지 효모 균주는 모두 셀룰로오스를 분해할 수 있으므로 공생하는 효모들은 탄수화물 분해를 위한 효소를 자체적으로 생산하고 당 단당체를 휘발성 지방산으로 전환시킬 수 있다. Tremellomycetes에 속하는 공생 효모 균주인 ON2, ON17 (Papilioterma 속)과 ON6 (Saitozyma속)은 한국에는 보고되지 않은 균주이다.

• 생명과학회지
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• 제30권12호
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• pp.1092-1100
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• 2020

Six-transmembrane epithelial antigen of prostate 4 (Steap4)는 철과 구리를 환원하여 철과 구리의 세포내 유입에 관여하는 금속 환원효소로, 구리 철의 항상성 뿐만 아니라 염증, 포도당 대사, 지질 대사에도 중요한 역할을 한다. 최근에 Steap4가 지방세포의 분화를 촉진한다는 보고가 발표되었으나, 이에 관련된 분자적 기전에 대해서는 알려지지 않았다. 그래서, 본 연구에서는 Steap4에 의한 지방세포분화 촉진에 관련된 기전을 연구하였다. 이를 위해 3T3-L1 백색지방세포, 불멸화된 갈색지방세포(iBA) 및 생쥐의 배아 섬유아 세포인 C3H10T1/3 세포에서 Steap4을 감소시킨 후 지방세포분화 초기단계에 관련된 신호들을 분석하였다. Steap4을 shRNA로 감소시켰을 때 지방세포분화 초기 단계에서 3종류 지방세포의 세포 증식이 억제되었으며, 세포주기 관련 단백질인 cyclin A, cyclin D 그리고 cdk2의 발현은 감소하는 반면 세포주기 저해 단백질인 p21과 p27의 발현은 증가하였다. 또한 세포주기 관련 신호인 p38, ERK 그리고 Akt의 활성화는 억제되었다. 한편 지방세포분화 초기 단계에 관여하는 지방세포분화 전사인자들을 분석하였을 때, Steap4의 감소는 지방세포분화 활성 전사 인자인 C/EBPβ, KLF4의 발현을 저해하는 반면, 지방세포분화 억제 전사 인자인 KLF2, KLF3 그리고 GATA2의 발현은 증가시켰다. 또한 Steap4의 과발현은 C/EBPβ promoter에 존재하는 전사억제 히스톤 표지자인 H3K9me2과 H3K27me3을 감소시켰다. 따라서, 이상의 결과를 종합하면 Steap4는 지방세포분화 초기단계인 mitotic clonal expansion을 촉진하고 지방세포분화 전사인자들의 발현을 조절함으로써, 지방세포분화를 촉진시킴을 알 수 있었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제35권6호
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• pp.618-629
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• 2020

본 연구에서는 유산균에 의한 검은콩의 최적 발효조건을 확립하고 발효된 검은콩의 품질특성을 평가하였다. 가정에서 제조된 배추김치로부터 분리한 Lactobacillus plantarum SU22는 병원성 세균에 대해 강한 항균 활성을 보였고 생체 아민과 발암성 효소인 β-glucuronidase를 생성하지 않았기 때문에 검은콩 발효의 스타터로 선정되었다. 검은콩은 5 kgf/cm2, 150℃로 조절된 팽화기에서 10분 동안 팽화 처리한 것과 처리하지 않은 것으로 각각 10-30% 혼합액을 만들고 L. plantarum SU22를 1%(v/v) 접종하여 37℃로 48시간 동안 진탕 배양하면서 유산균의 생육특성을 비교하였다. 유산균의 생균수는 L. plantarum SU22로 발효된 팽화 검은콩(20%) 배양액에서 9 Log CFU/mL 이상이었다. 20% 팽화 검은콩 배양액을 alcalase로 가수분해한 후 L. plantarum SU22로 발효하는 것이 최적 조건인 것으로 밝혀졌으며 유산균의 생균수가 10.30 Log CFU/mL까지 증가하였다. 최적 조건에서 총 폴리페놀 함량(94.02 mg GAE/g)과 DPPH 라디칼 소거능(92.50%)이 비 발효 대조군(87.74 mg GAE/g, 83.14%)에 비해 현저하게 증가하였다(P<0.05). 결론적으로 검은콩을 팽화한 후 alcalase 처리와 L. plantarum SU22를 병행하여 발효할 때 바이오제닉 아민이 없는 검은콩 발효액을 효과적으로 제조할 수 있으며, 총 폴리페놀과 DPPH 라디칼 소거능을 유의적으로 증가시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제54권3호
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• pp.297-305
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• 2022

본 연구에서는 MU-C와 MU-CA에 대해 3T3-L1 세포를 이용하여 지방분화 억제 효과와 고지방식이를 통해 비만을 유도한 마우스에서 항비만 효과를 조사하였다. 3T3-L1 세포를 adipocyte로 분화 시키면서 무청 추출액을 세포에 처리한 후 Oil red O 염색법을 통하여 지방축적을 비교해 본 결과 Control 대비 MU-C와 MU-CA 처리군에서 세포 지방 축적이 현저히 감소 되었으며, MU-C 처리군이 MU-CA 처리군에 비해 유의적으로 억제되었음을 확인하였다. 6주간의 동물실험을 통한 무청 추출액 투여 후 체중 측정 결과 MU-C군과 MU-CA군 순으로 HFD군에 비해 체중 증가를 감소시키는 효과는 보였으며, 시료 투여 4주차부터 HFD군에 비해 시료 투여군에서 유의적으로 체중이 감소함을 확인하였다. 또한, MU-C군과 MU-CA군 순으로 HFD군에 비해 지방량이 적음을 확인할 수 있었다. 실험 종료 후 간 무게와 지방무게를 측정한 결과 절대 장기 무게와 상대 장기 무게 모두 MUC군과 MU-CA군 순으로 HFD군에 비해 유의적으로 무게가 감소하였다. 혈중 TG, TC 함량 측정 및 동맥경화지수와 심장위험도 지수 계산 결과 MU-C군과 MU-CA군 순으로 HFD군에 비해 유의적으로 감소 하였으며, 혈청 내 간 기능 효소(ALT, AST) 측정 결과 또한 MU-C군과 MU-CA군 순으로 HFD군에 비해 유의적으로 감소하였다. 병리조직학적 분석 결과 HFD군의 경우 지방축적 정도 심하였고, 일부에서 염증과 풍선도를 볼 수 있었다. MU-C군과 MU-CA군에서는 일부 간세포에 염증과 지방이 침착된 것을 확인하였으며, HFD군에 비해 간세포가 균일하게 배열되어 있고 지방 축적 정도는 감소된 모습을 관찰하였다. 지방세포의 경우도 대체적으로 균일한 크기에 지방세포를 가지고 있음이 관찰되었다. HFD군 비해 MU-C군과 MU-CA군 순으로 지방세포의 크기가 유의적으로 감소를 나타내었다. 이러한 실험 결과를 보았을 때 체중 변화, 지방무게, 혈중지질, ALT, AST 수치에서 열수 추출한 MU-C군이 MU-CA군에 비해 유의적으로 감소하여 MU-C군이 항비만 효과에 더 효과적인 물질로 확인된다. 이는 유기산 첨가 시 수용성 식이섬유와 불용성 식이섬유가 분리되어 수용성 식이섬유 보다 불용성 식이섬유의 함유량이 증가에 따른 성분 차이로 판단되며(Kim, 2011), 가수분해를 통한 생리활성 물질의 추출 수율 증가로 인해 MU-C군이 비만 예방 효과에 따른 건강기능식품 소재로 적극 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제32권11호
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• pp.865-871
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• 2022

황반 변성은 현대 사회에서 발병율이 급격히 증가한 질환 중 하나이다. 황반 변성의 대표적인 원인은 노화로 인한 산화 스트레스로 널리 알려져 있고 최근 노령화로 인해 발병 연령은 40대부터 급격하게 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 TMH를 이용해 산화적 스트레스에 대한 항산화 효능 및 세포 사멸 억제연구를 통해 눈 건강 개선 소재를 개발하였다. 먼저 TMH의 인간 망막색소상피세포 사멸 억제 효능 평가를 위해 MTS assay로 세포 생존율을 측정하였다. 망막색소상피세포에서 H₂O₂에 의한 산화적 스트레스로 인해 약 60%의 세포 생존율을 확인 할 수 있었고 TMH에 의해 농도 의존적으로 세포 사멸을 억제됨을 확인할 수 있었다. 또한 LDH release assay를 통해 세포막 보호 효능을 확인 하였으며 세포 내 ROS 측정을 통해 세포 내 활성산소종 조절을 통한 항산화 효능을 확인 할 수 있었다. 마지막으로 세포 생존과 사멸에 관여하는 세포 내 신호 단백질인 MAPKs의 인산화 조절, 항산화 효소인 HO-1 발현 조절, 세포 사멸 관여 단백질인 Bax/Bcl-2의 발현 그리고 cleaved caspase-3 단백질 분석을 통해 TMH의 산화 스트레스에 대한 항산화 그리고 세포 사멸 억제 경로를 확인 하였다. 위와 같은 결과 도출을 통해 TMH의 눈 건강 기능성 소재로서의 가능성을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권4호
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• pp.548-556
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• 2022

Quorum quenching 활성을 나타내는 acylase 효소는 생물막 형성에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 acylase 처리 조건(acylase 처리 시기 및 기간)이 다종 생물막(multispecies biofilm) 형성에 미치는 영향을 규명하였다. 서로 다른 속(genus)에 속하는 9종의 박테리아로 구성된 컨소시엄을 사용하여 acylase 처리 조건에 따른 10가지 episode에서 다양한 acylase 농도(1, 5, 10, 20, 50 mg·l^-1)에 따라 5일 동안 생물막을 형성시켰다. 각 농도별로 5일 동안 acylase를 처리한 조건에서 acylase의 농도가 증가함에 따라 생물막 형성은 억제되었다(linear regression, Y = -0.05· x + 2.37, p < 0.05, R² = 0.88). 모든 acylase 농도 조건에서 acylase를 생물막이 형성된 후에 처리한 경우(L1-L4)에 비해서 생물막 형성 시작 단계에 처리한 경우(B1-B4) 생물막 형성이 더 효과적으로 억제되었다(p < 0.05). ANOVA 결과에 따르면 acylase 10 mg·l^-1 이상 농도에서 acylase 처리 기간(period)은 acylase 처리 시기(application timings, beginning or later)에 상관없이 생물막 형성에 영향을 미쳤다(p < 0.05). 각 농도별 처리 시기(L1-L4 또는 B1-B4)에서 처리 기간과 생물막 형성 사이의 선형 회귀 분석 결과에 따르면 acylase 10 mg·l^-1 이상 농도에서 acylase 처리 기간이 증가함에 따라 생물막 형성은 억제되었다(p < 0.05, 20 mg·l^-1 농도의 L1-L4 제외). 시간에 따른 생물막 형성 결과에 따르면 모든 10가지 episode에서 생물막은 시간에 따라 점차 증가했으며(p < 0.05), 배양 시간과 생물막 형성 사이의 선형 회귀 분석 기울기 값은 acylase를 생물막 형성 시작 단계에 처리했을 때 더 낮게 나타났다(p < 0.05). 본 연구 결과는 생물막 형성 억제에 대한 acylase의 처리 시기 및 기간의 중요성을 시사한다.

• 대한본초학회지
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• 제24권1호
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• pp.59-71
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• 2009

본 연구는 상표소와 상심자가 난소적출로 유발된 흰쥐의 골다공증 치료효과에 미치는 영향에 관한 것으로서 주요 내용은 다음과 같다. 본 연구에서는 상표소와 상심자 물 추출물을 난소를 절제한 흰쥐에 투여하여 대퇴골, 비골경골의 골밀도, 혈청 중 오스테오칼신 함량, 알칼리성 인산가수분해효소 활성도, 칼슘 함량, 인 함량, 소변 중 무기성분의 변화, deoxypyridinoline 함량 등과 뼈의 함량, 인 함량, ash 무게에 미치는 영향을 살펴보았다. 본 실험 결과 상표소와 상심자 물 추출물은 폐경기 이후 골다공증에 대한 치료에 효과적이라고 판단된다는 내용이다.

• 정신신체의학
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• 제31권2호
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• pp.63-71
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• 2023

요실금의 유병률은 전세계적으로 남성에서 3~11%, 여성에서 25~45%에 달할 정도로 매우 흔한 질환이며, 향후 고령화 진행에 따라 요실금은 더욱 증가할 것으로 예상된다. 요실금은 환자와 가족의 삶의 질을 현저히 떨어뜨리고, 우울감, 스트레스, 자존감 저하를 유발한다. 기존에 정신과 질환을 앓고있는 환자에서 요실금이 새로 발생할 때 정신과적 증상 악화, 치료 순응도 저하, 치료 효과 반감 등에 영향을 줄 수 있어 유의가 필요하다. 요실금은 대부분 방광 저장능력의 결함으로 일과성, 만성 요실금으로 구분된다. 일과성 요실금은 가역적인 요실금으로 delirium, infection, atrophic urethritis/vaginitis, psychological disorders, pharmaceuticals, excess urine output, restricted mobility, stool impaction (DIAPPERS)이 대표적인 원인이다. 만성 요실금은 복압성, 절박, 혼합, 일류성 또는 범람, 기능성, 그리고 지속성 요실금으로 구분된다. 약물 유발 요실금은 일과성 요실금의 한 종류로 임상에서 흔히 볼 수 있으며 여러 가지 정신과 약제에 의해서도 유발될 수 있다. 항정신병 약제가 가장 대표적으로 알려졌으며, 비정형 항정신병 약제의 알파 아드레날린성 차단효과로 인한 요도 괄약근 근긴장도 저하, 항콜린성작용에 의한 요폐, 세로토닌 길항 효과로 인한 pudendal nerve 반사 저하, 심한 진정효과, 약물유발 당뇨, 경련 등 여러가지 메커니즘이 작용하는 것으로 추정된다. 리튬은 요실금과 관련된 증례가 보고된 사례는 미미하나 신성 요붕증으로 인한 일류성 요실금과 연관될 수 있고, 발프로산도 명확하지 않은 기전으로 야뇨증을 유발할 수 있다. 항우울제의 경우 SSRI는 세로토닌 경로와 배뇨근 활성에 영향을 줌으로써, SNRI와 TCA는 요저류를 유발함으로써 요실금을 일으킬 수 있다. 부프로피온과 멀타자핀도 드물지만 요실금 사례가 보고된 바 있다. 벤조디아제핀의 경우 방광의 근이완으로 요저류와 요실금을 모두 유발할 수 있으며 항치매제로 쓰이는 아세틸콜린 분해효소 억제제는 말초의 아세틸콜린을 증가시켜 요실금을 유발한다. 이렇듯 요실금은 여러 정신과 약제로 인하여 발생될 수 있으므로, 요로 증상을 면밀히 확인하여 약물 선택과 조절에 주의해야 하며, 요실금이 약물로 인한 것임이 밝혀졌을 경우 원인 약물의 중단, 감량 또는 분복 변경이 필요하며 약물치료로는 desmopressin, oxybutynin, trihexyphenidyl, amitriptyline을 추가해볼 수 있다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권6호
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• pp.517-527
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• 2023

본 연구에서는 추출 수율 및 소재의 풍미를 높일 수 있는 EE와 CE를 통해 명일엽과 돌미나리 착즙박 추출물을 제조하여 추출물의 정미 성분인 유리아미노산, 유기산, 당류와 항산화 특성인 DPPH 라디칼 소거능, TPC, TFC를 비교분석하여 명일엽과 돌미나리 착즙박 추출물의 업사이클 가능성을 검토해 보고자 하였다. 유리아미노산의 함량은 명일엽 착즙박은 EE가, 돌미나리 착즙박은 CE가 더 높은 추출 효율을 가졌으며, 착즙 전 원물로 제조한 추출물에 비해 높은 추출 효율을 나타냈다. AKEE의 주요 아미노산은 leucine, alanine, aspartic acid, AKCE의 주요 아미노산은 valine, alanine, aspartic acid 이다. OJEE의 주요 아미노산은 leucine, aspartic acid, arginine, OJCE의 주요 아미노산은 valine, aspartic acid, arginine으로 추출물의 특성에 맞게 사용한다면 식품의 풍미 향상과 더불어 기능성 소재로의 활용 가능성을 확인할 수 있었다. 유기산과 당류 함량은 명일엽, 돌미나리 착즙박 공통적으로 CE의 추출 효율이 높았다. 추출방법에 따라 유기산 및 당류의 조성이 상이하기 때문에 신맛과 단맛의 패턴이 다르게 나타나며 산도 조절과 같은 기능적 특성도 예상할 수 있다. DPPH 라디칼 소거능과 TPC 함량은 명일엽, 돌미나리 착즙박 공통적으로 CE의 추출 효율이 높았다. 이는 CE에 사용한 에탄올과 페놀성 화합물이 반응하여 추출 함량이 증대 된 것으로 판단된다. 또한, 폴리페놀 함량이 높아질수록 DPPH라디칼 소거능이 높아지고 있어 양의 상관관계 성립을 예측할 수 있었다. 하지만 착즙 전 원물 추출물 대비 착즙박 추출물의 항산화능은 다소 낮은 수준이므로 사용량에 대한 검토가 필요하다. TFC 함량은 명일엽 착즙박 추출물은 CE 대비 EE 에서 더 높은 추출 효율을 가지지만, 돌미나리 착즙박 추출물에서는 EE와 CE의 통계적 유의성이 없게 나타났다. 이는, 착즙박 추출물에 가해진 효소의 활성 조건이 착즙박의 세포벽 결합 구조를 파괴하여 플라보노이드의 추출을 유도할 때 AKEE에서는 적합하였지만, OJEE에서는 부적합하여 다른 경향의 결과를 나타내는 것으로 유추해 볼 수 있다. 본 연구를 통하여 명일엽과 돌미나리 녹즙 제조 후 생성되는 착즙박을 활용한 추출물의 정미 성분과 항산화 특성을 분석하였고 고부가가치 소재의 이용성 가능성을 확인 할 수 있었다. 연구결과를 바탕으로 실용화를 위한 구체적 연구개발의 확대가 필요할 것으로 사료된다.

• 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.