• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제32권7호
• /
• pp.877-884
• /
• 2022

Probiotics are microorganisms that can benefit host health when ingested in a live state, and lactic acid bacteria are the most common type. Among fungi, Saccharomyces boulardii (SB) is the only strain known to have a probiotic function with beneficial effects on colitis; however, information on other probiotic yeast strains is limited. Therefore, this study aimed to discover yeast strains expressing intestinal anti-inflammatory activities by exhibiting probiotic properties in dextran sodium sulfate (DSS)-induced colitis mice model. Nuruk (Korean traditional fermentation starter) containing various microbial strains was used as a source for yeast strains, and S. cerevisiae 28-7 (SC28-7) strain was selected with in vitro and in vivo characteristics to enable survival in the intestines. After 14 days of pretreatment with the yeast strains, DSS was co-administered for six days to induce colitis in mice. The results revealed that the disease activity index score was lowered by SC28-7 treatment compared to the DSS group, and the colon length and weight/length ratio were recovered in a pattern similar to that of the normal group. SC28-7 administration significantly reduced the secretion of pro-inflammatory cytokines in the serum and modified the mRNA expression of inflammatory cytokines (interleukin-1β, transforming growth factor-β, and interferon-γ) and proteins involved in gut barrier functions (mucin 2, mucin 3, zonula occludens-1, and occludin) in colon tissues. These results indicate that SC28-7 attenuates DSS-induced colon damage and inflammation, supporting its future use as a probiotic yeast for treating and preventing intestinal inflammatory diseases such as inflammatory bowel disease.

• Journal of Nutrition and Health
• /
• 제56권4호
• /
• pp.349-360
• /
• 2023

Purpose: Ketogenic diets (KDs) have anti-obesity effects that may be related to glucose control and the gut microbiota. This paper hypothesizes that KD reduces body weight and changes the insulin sensitivity and gut microbiota composition in a mouse model of diet-induced obesity. Methods: In this study, C57BL/6 male mice were assigned randomly to 3 groups. The assigned diets were provided to the control and high-fat (HF) diet groups for 14 weeks. The KD group was given a HF diet for 8 weeks to induce obesity, followed by feeding the KD for the next 6 weeks. Results: After the treatment period, the KD group exhibited a 35.82% decrease in body weight gain compared to the HF group. In addition, the KD group demonstrated enhanced glucose control, as shown by the lower levels of serum fasting glucose, serum fasting insulin, and the homeostatic model assessment of insulin resistance, compared to the HF group. An analysis of the gut microbiota using 16S ribosomal RNA sequencing revealed a significant decrease in the proportion of Firmicutes when the KD was administered. In addition, feeding the KD reduced the overall alpha-diversity measures and caused a notable separation of microbial composition compared to the HF diet group. The KD also led to a decrease in the relative abundance of specific species, such as Acetatifactor_muris, Ligilactobacillus_apodemi, and Muribaculum_intestinale, compared with the HF group. These species were positively correlated with the body weight, whereas the abundant species in the KD group (Kineothrix_alysoides and Saccharofermentans_acetigenes) showed a negative correlation with body weight. Conclusion: The current study presents supporting evidence that KD reduced the body weight and altered the insulin sensitivity and gut microbiota composition in a mouse model of diet-induced obesity.

• IMMUNE NETWORK
• /
• 제16권4호
• /
• pp.242-248
• /
• 2016

Thymic atrophy is a complication that results from exposure to many environmental stressors, disease treatments, and microbial challenges. Such acute stress-associated thymic loss can have a dramatic impact on the host's ability to replenish the necessary naïve T cell output to reconstitute the peripheral T cell numbers and repertoire to respond to new antigenic challenges. We have previously reported that treatment with the orexigenic hormone ghrelin results in an increase in the number and proliferation of thymocytes after dexamethasone challenge, suggesting a role for ghrelin in restraint stress-induced thymic involution and cell apoptosis and its potential use as a thymostimulatory agent. In an effort to understand how ghrelin suppresses thymic T cell apoptosis, we have examined the various signaling pathways induced by receptor-specific ghrelin stimulation using a restraint stress mouse model. In this model, stress-induced apoptosis in thymocytes was effectively blocked by ghrelin. Western blot analysis demonstrated that ghrelin prevents the cleavage of pro-apoptotic proteins such as Bim, Caspase-3, and PARP. In addition, ghrelin stimulation activates the Akt and Mitogen-activated protein kinases (MAPK) signaling pathways in a time/dose-dependent manner. Moreover, we also revealed the involvement of the FoxO3a pathway in the phosphorylation of Akt and ERK1/2. Together, these findings suggest that ghrelin inhibits apoptosis by modulating the stress-induced apoptotic signal pathway in the restraint-induced thymic apoptosis.

• IMMUNE NETWORK
• /
• 제20권6호
• /
• pp.49.1-49.15
• /
• 2020

C-C chemokine receptor type 5 (CCR5) regulates the trafficking of various immune cells to sites of infection. In this study, we showed that expression of CCR5 and its ligands was rapidly increased in the kidney after systemic Candida albicans infection, and infected CCR5^-/- mice exhibited increased mortality and morbidity, indicating that CCR5 contributes to an effective defense mechanism against systemic C. albicans infection. The susceptibility of CCR5^-/- mice to C. albicans infection was due to impaired fungal clearance, which in turn resulted in exacerbated renal inflammation and damage. CCR5-mediated recruitment of NK cells to the kidney in response to C. albicans infection was necessary for the anti-microbial activity of neutrophils, the main fungicidal effector cells. Mechanistically, C. albicans induced expression of IL-23 by CD11c⁺ dendritic cells (DCs). IL-23 in turn augmented the fungicidal activity of neutrophils through GM-CSF production by NK cells. As GM-CSF potentiated production of IL-23 in response to C. albicans, a positive feedback loop formed between NK cells and DCs seemed to function as an amplification point for host defense. Taken together, our results suggest that CCR5-mediated recruitment of NK cells to the site of fungal infection is an important step that underlies innate resistance to systemic C. albicans infection.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제66권
• /
• pp.328-337
• /
• 2023

We investigated the effects of single and combined administrations of Lactobacillus species (L. plantarum, LP; L. gasseri, LG; L. casei, LC) on blood lipid metabolism and obesity in mice fed a high-fat diet (HFD). The mice were continuously supplemented with LP, LP/LG, or LP/LG/LC, along with HFD, for 12 weeks. The consumption of HFD led to significant increases in body weight, total cholesterol, and triglyceride levels compared to the normal control group. However, administration of LP, LP/LG, or LP/LG/LC to HFD-fed mice reduced body weight gain and showed a tendency to suppress the levels of total cholesterol, triglycerides, and LDL-cholesterol, while increasing HDL-cholesterol levels. The HFD group exhibited increased abdominal fat weight and larger adipocytes in the epididymal adipose tissue compared to the NC group. However, the administered probiotics led to a significant reduction in adipocyte size with decreasing tendency in abdominal fat weight compared with the HFD group. Additionally, the deposition of giant vesicular fat cells in the liver of the HFD group considerably decreased in the probiotic-administered group. Microbiome analysis revealed an imbalance in intestinal microbes in the HFD group, characterized by lower Bacteroidetes and higher Proteobacteria ratios. However, probiotic administration tended to restore the microbial distribution by controlling the abundance of Bacteroidetes and Proteobacteria, resulting in decreased Firmicutes/Bacteroidetes and Proteobacteria/Bacteroidetes ratios. These results suggest that single and combined administration of LP and other probiotics holds enormous potential in reducing obesity in HFD-fed mice as they regulate lipid metabolism, reduce adipocyte size, and restore the balance of intestinal microbes.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제42권12호
• /
• pp.1966-1971
• /
• 2013

본 연구는 다양한 영양성분과 생리활성이 풍부하여 약용버섯으로 알려진 검은비늘버섯을 가공식품으로의 영역확대를 위해 그 분말을 이용하여 쿠키를 제조하였고, 쿠키의 이화학적 품질특성과 생리활성 및 관능적인 특성을 조사하였다. 쿠키를 제조하기 전 검은비늘버섯이 가지고 있는 자체 일반 성분을 조사한 결과, 지방의 함량은 적은 대신(1%, dry basis) 30% 이상의 조섬유를 가지고 있었다. 쿠키반죽의 밀도는 대조구와 분말첨가구가 1%, 3% 간에 유의적인 차이는 없었지만, 5% 첨가구의 밀도가 약간 감소하였다. 반죽의 pH는 대조구가 6.74였지만, 검은비늘버섯의 첨가량이 증가할수록 그 값이 유의적으로 감소하여 5% 분말을 첨가한 반죽의 경우는 pH 6.02로 나타났고, 쿠키의 수분함량은 분말의 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 다음으로 쿠키의 퍼짐성은 대조구의 경우 8.64였고 버섯분말 첨가구는 약간 감소하였으나 첨가구 간에 유의적인 차이는 없었다. 손실율의 경우는 모든 실험구에서 유의적인 차이가 없었으나 팽창률의 경우는 대조구에 비해 첨가할수록 그 값이 작아졌다. 제조한 쿠키의 경도는 대조구가 가장 단단하였고, 분말의 첨가량을 증가할수록 쿠키가 연해지는 것을 알 수 있었다. 쿠키 표면의 색도는 L값의 경우 버섯분말을 첨가할수록 어두워졌고, 반대로 a값 적색도와 b값 황색도는 증가하였다. 생리활성 측면에서도 radical 소거능과 총 폴리페놀 함량은 대조구에 비해 검은비늘버섯 첨가량을 증가시킬수록 유의적으로 증가하였으며, 마지막으로 관능평가의 경우는 3% 첨가구의 기호도가 가장 높았다. 따라서 이런 결과를 종합해보면 쿠키에 검은비늘버섯 분말을 3% 첨가하는 것이 생리활성과 기호도가 높은 쿠키를 제조할 수 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제42권4호
• /
• pp.520-526
• /
• 2013

한국산 배추와 일본산 배추를 이용하여 한국식 및 일본식 김치를 제조하여 $5^{\circ}C$에서 4주간 발효시켰다. 발효 2주차부터 한국산 배추로 만든 한국식 김치는 일본산 배추로 만든 김치보다 pH가 유의적으로 낮게 나타났으며(p<0.05), 산도는 한국산 배추로 만든 김치가 일본산으로 만든 것보다 발효 시간이 지날수록 더 높게 나타났다. 발효 3주차부터 한국산 배추로 만든 김치는 일본산 배추로 만든 김치에 비해 총균은 낮고 유산균은 높게 나타났으며, 이들 중 한국산 배추로 만든 한국식 김치의 총균수가 가장 낮았고 유산균수는 가장 높았다. 조직감은 김치 제조 직후부터 4주차까지 한국산 배추의 조직감이 일본산 배추보다 더 높은 것으로 나타났다. 관능평가에서 종합적인 평가가 가장 높게 나타난 것은 한국산 배추로 만든 한국식 김치였으며, 일본산 배추로 만든 일본식 김치가 가장 낮게 나타났다. DPPH assay에서는 한국산 배추로 만든 김치의 저해율이 94%로 가장 높게 나타났으며, 이어서 한국산 배추로 만든 일본식 김치(92%), 일본산 배추로 만든 한국식 김치(91%), 일본산 배추로 만든 일본식 김치(88%)로 나타났다. AGS 인체 위암세포를 이용한 in vitro 항암실험에서는 한국산 배추로 만든 한국식 김치의 저해율이 64%로 가장 높게 나타났으며, 한국산 배추로 만든 일본식 김치는 57%, 일본산 배추로 만든 한국식 김치38%, 일본산 배추로 만든 일본식 김치 26%로 나타나 DPPH assay와 같은 경향을 보여 일본산 배추보다 한국산 배추로 만든 김치의 항산화 및 항암 기능성이 더 높았다(p<0.05). 따라서 한국산 배추가 일본산 배추보다 김치의 주재료로서 더 적합하며, 이러한 한국산 배추를 이용하여 한국 전통 제조 방법으로 만든 김치가 일본인의 입맛에 맞게 변형된 방법으로 만든 김치보다 맛과 기능적인 면에서 더 우수한 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제43권7호
• /
• pp.989-998
• /
• 2014

으름 어린잎을 각각 0, 0.5, 1, 2 그리고 3%를 첨가하여 제조한 식초의 발효 중 품질특성과 생리활성에 대하여 조사하였다. 알코올 발효 중 알코올 함량과 총산도가 증가하였다. 초산발효 과정 중에서는 총산과 아미노산이 증가하였다. 종합적 관능검사 평가 결과 으름 첨가군 2%에서 종합적 기호도가 가장 높게 나타났다. 한편 생리활성 결과 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 탄닌의 함량이 발효가 진행됨에 따라 증가하였고 으름 어린잎을 첨가함에 따라 함량 또한 유의적으로 증가하였다. 발효 22일째 으름 어린잎 첨가군 3%에서 총 폴리페놀 함량은 4,079.08 mg GAE/100 g, 총 플라보노이드 함량은 2,927.08 mg CE/100 g, 탄닌 함량은 3,618 mg TAE/100 g으로 높게 나타났다. 한편 항산화 활성은 으름 어린잎 첨가군 3%에서 79.63%였다. 세포독성 효과는 유방암(MCF-7) 세포주에서 으름 어린잎 첨가군 3%가 48.65%, 간암(HepG2) 세포주에서 으름 어린잎 첨가군 3%가 52.90% 억제활성을 보였다. 항균 활성은 으름 첨가군 3%에서 B.cereus, S. flexneri, Sal. enterica, B. subtilis, K. pneumoniae 균주에서 항균력을 보였다. 본 연구 결과 발효 22일 째 으름 어린잎 첨가군 3%에서 생리적 활성이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 발효가 진행되고 으름 어린잎 첨가량이 증가함에 따라 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 탄닌 함량의 증가가 보였으며 이는 항산화, 항암, 항균 활성에 관여되는 물질로 보인다. 또한 으름의 생리활성이 식초 및 기타식품에서 기능성 소재 이용으로 사용될 것으로 보인다.

• 생명과학회지
• /
• 제25권7호
• /
• pp.801-809
• /
• 2015

활성화된 단핵구의 동형성 세포 부착(동형성 응집)은 염증반응, 분화, 이동과 같은 생리학적, 병리학적 과정에서 중요한 역할을 한다. 매실 추출물은 항바이러스, 항균, 항암작용과 같은 효과를 보인다고 알려 져있다. 따라서, 매실 추출물은 단핵구의 동형성 응집 억제를 통해 염증반응을 조절할 가능성을 가진다. 본 연구에서는, 염증성 질환에서 매실 추출물의 치료효능을 뒷받침할 수 있는 분자적 기전을 조사하였다. 매실 추출물이 지질다당질(LPS)로 활성화된 단핵구의 동형성 응집을 억제함을 확인하였다. 이러한 효과는 LPS로 활성화된 THP-1 세포의 iNOS 단백질 발현 억제를 통해, 산화질소(NO) 생산의 감소로 조절되는 것을 발견하였다. 또한 NO 생성물질인 SNAP 처리 실험을 통해 단핵구 동형성 응집을 억제하는데 매실에 의한 NO 억제가 필수적인 기작임을 확인하였다. 게다가, 매실 추출물은 LPS로 유도된 IκB-α 의 인산화와 NF-κB의 핵내로의 이동을 현저하게 감소시키는 것을 확인하였다. 매실 추출물은 NO생성과 NF-κB 활성 억제를 통해 LPS로 활성화된 단핵구의 동형성 응집을 저해하고 이를 통해 항염증 효과를 유도할 수 있다는 결론으로부터 만성 염증성 질환의 치료와 예방에 매실 추출물의 효능을 제시하고자 한다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
• /
• 제33권2호
• /
• pp.111-118
• /
• 2015

프로바이오틱스, 프리바이오틱스 및 신바이오틱스 등의 물질과 미생물을 조제분유에 강화하여 건강증진 기능성 유산균, 특히 비피더스균과 유산간균의 성장을 선택적으로 자극함으로써 장내균총에 유익한 효과를 나타내고자 하는 노력이 경주되고 있다. 지난 10년 동안, 모유 수유가 장내균총에 미치는 유용 효과를 도모하기 위해서 프로바이오틱스와 프리바이오틱스를 함유하는 새로운 신바이오틱 조제분유가 제안되었다. 새로운 신바이오틱스는 상승 효과로 인해서 프로바이오틱스 및 프리바이오틱스를 개별적으로 사용하는 경우 보다 더 도움이 되는 것으로 기대된다. 한편, 조제분유 및 건조 제품의 제조에 사용되는 가공 기술 및 저장 조건 등이 프로바이오틱스의 생존에 악영향을 미치게 된다. 충분한 유산균수($10^8cfu/g$)로 장내 예정된 부위에 도달하여 숙주에 긍정적인 효과를 나타내기 위해서는 식품 제조공정 및 위장관 통과 시 프로바이오틱스의 생존성을 유지하는 것이 가장 중요한 요소이다. 일반적으로 안전하다고 인정되며, 높은 생물학적 가치를 가지고 있는 물질을 이용하여 적절하고 비용 효율적인 마이크로캡슐화 기술이 개발되면 조제분유의 품질 향상이 가능하게 된다. 프로바이오틱스는 복합적인 효과를 나타낸다. 하나는 살아 있는 생균체가 장내균총에 유익하게 영향을 미쳐 면역조절 효과를 보여주는 것이며, 다른 하나는 사균체가 항-염증 반응을 나타내는 것이다. 최근에, 사균체 또는 정제되지 않은 미생물 분획물이 건강에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 명확하게 정의할 새로운 용어에 대한 필요성이 대두되었다. 그 결과, 충분한 양을 경구 또는 국소적으로 투여했을 때 인간과 동물에게 이로운 작용을 하는 사균체(손상되지 않거나 또는 파손된)나 정제되지 않은 세포 추출물(즉, 복잡한 화학적 조성)을 정의하기 위해 paraprobiotics라는 용어가 제안되었다. 프로바이오틱 균주 또는 프리바이오틱스를 조제분유에 강화했을 때 조제분유 수유아의 분변 미생물균총이 조정된다. 즉, 비피더스균 및 유산간균과 같은 건강 유익한 세균을 증가 시킴으로써, 프리바이오틱스는 분변 미생물균총의 조성을 변경하고, 이에 따라서 면역계의 활성을 조절한다. 따라서, 품질 향상을 위한 조제분유의 개발은 토착 장내균총의 대사 활성과 증식을 선택적으로 자극하는 비피더스균 등의 특정 프로바이오틱스 및 이눌린과 올리고당 등의 프리바이오틱스를 사용하여, 모유의 건강 유용 효과와 유사하게 접근하는 것에 초점을 맞추고 있다.