• 제목/요약/키워드: Bacillus sp. B1

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균주에 따른 청미래덩굴잎 발효차의 항산화 활성 (Antioxidative Activity of Smilax china L. Leaf Teas Fermented by Different Strains)

  • 이상일;이예경;김순동;강윤환;서주원
    • 한국식품영양학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.807-819
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    • 2012
  • 본 연구에서는 청미래덩굴(Smilax china L.) 잎을 이용한 기호성이 증진된 발효차 제조를 시도하였다. 균주로 Saccharomyces cerevisiae(S), 청국장으로부터 분리한 Bacillus속 혼합미생물(B), Bifidobacterium bifidus(L), Monascus pilosus(M) 및 Aspergilus oryzae(A)를 사용하여 발효차(S, B, L, M, A)를 제조하였으며, 발효시키지 않은 청미래덩굴잎(C)과의 품질특성과 항산화와 관련된 total polyphenol(TP) 및 total flavonoid(TF) 함량과 활성산소 소거계 활성으로 electron donating ability(EDA), ferric reducing antioxidant power(FRAP), ferrous iron chelating ability (FICA) 및 lipid peroxidation inhibitory activity(LPOIA)와 활성산소 생성계 효소인 xanthine oxidase의 inhibitory activity(XOIA) 및 aldehyde oxidase의 inhibitory activity(AOIA)의 변화를 조사하였다. 열수로 1% 농도로 우려낸 발효차의 색상은 A차는 적색을 띠었으나, 그 외의 모든 차는 황색을 띠었다. 차의 향, 맛, 밝기 및 종합적인 기호도는 A차 3.95점, M차 3.30점으로 평가되었으며, 그 외 S, B, L차는 2.55~2.28점으로 C차와 유사하였다. C차 열수 추출물의 TP 및 TF 함량은 각각 28.94 및 18.39 mg/g, 에탄올 추출물에서는 각각 34.97 및 34.44 mg/g 이었다. 발효차는 C차에 비하여 TP의 함량이 낮았으나, 에탄올 가용성 flavonoid 함량에는 큰 변화를 보이지 않았다. 특히 A차는 수용성 TF 함량과 에탄올 가용성 TP의 함량이 낮았다. 청미래덩굴잎 및 그 발효차 열수 및 에탄올 추출물의 EDA($1mg/m{\ell}$)는 19.25~22.48%이었으나, A차는 8.04~12.49%이었다. C차 열수 및 에탄올 추출물의 FRAP($Fe^{2+}\;{\mu}mole/g$ dry basis)는 4.38~5.84이었으며, S, B, L, M 및 A차와 대등하였다. FICA는 발효차 중에서는 A차가 높았으며, 여타 차는 발효차와 비발효차 간의 유의차가 없었다. LPOIA는 $200{\mu}g/m{\ell}$의 아주 낮은 농도에서 열수 추출물은 37.08~41.42%, 에탄올 추출물은 28.66~32.57%를 나타내었고, 열수 추출물보다 에탄올 추출물이 다소 높았으며, 차의 종류에 따른 유의차는 보이지 않았다. 열수 및 에탄올 추출물($1mg/m{\ell}$)의 XOIA 및 AOIA는 모두 에탄올 추출물에서 높은 경향을 보였다. 열수 추출물에서의 XOIA는 C, S, M 및 A차에서는 4.83~9.20%이었으나, B 및 L차에서는 나타나지 않았으며, 에탄올 추출물에서는 9.00~19.00%이었다. AOIA는 열수 추출물은 30.17~48.52%, 에탄올 추출물은 44.09~66.93으로 정도의 차이는 있으나, 발효차 에서도 비교적 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과, 청미래덩굴잎 발효차의 항산화 활성은 비발효차에 비하여 다소 감소하는 경향을 나타내며, 에탄올 추출물이 열수 추출물에 비하여 높은 활성을 나타내었다. 특히, 발효에 의하여 TP와 TF의 감소율이 높으나, 관능적 품질이 비교적 양호한 것으로 나타난 A차 열수 추출물(0.1%)에서도 FRAP, FICA, LPOIA 및 AOIA와 같은 항산화 지표들의 활성이 나타나, 기능성 발효차로서의 이용가능성이 높은 것으로 평가되었다.

Brief Introduction of Research Progresses in Control and Biocontrol of Clubroot Disease in China

  • He, Yueqiu;Wu, Yixin;He, Pengfei;Li, Xinyu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.45-46
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    • 2015
  • Clubroot disease of crucifers has occurred since 1957. It has spread to the whole China, especially in the southwest and nourtheast where it causes 30-80% loss in some fields. The disease has being expanded in the recent years as seeds are imported and the floating seedling system practices. For its effective control, the Ministry of Agriculture of China set up a program in 2010 and a research team led by Dr. Yueqiu HE, Yunnan Agricultural University. The team includes 20 main reseachers of 11 universities and 5 institutions. After 5 years, the team has made a lot of progresses in disease occurrence regulation, resources collection, resistance identification and breeding, biological agent exploration, formulation, chemicals evaluation, and control strategy. About 1200 collections of local and commercial crucifers were identified in the field and by artificiall inoculation in the laboratories, 10 resistant cultivars were breeded including 7 Chinese cabbages and 3 cabbages. More than 800 antagostic strains were isolated including bacteria, stretomyces and fungi. Around 100 chemicals were evaluated in the field and greenhouse based on its control effect, among them, 6 showed high control effect, especially fluazinam and cyazofamid could control about 80% the disease. However, fluzinam has negative effect on soil microbes. Clubroot disease could not be controlled by bioagents and chemicals once when the pathogen Plasmodiophora brassicae infected its hosts and set up the parasitic relationship. We found the earlier the pathogent infected its host, the severer the disease was. Therefore, early control was the most effective. For Chinese cabbage, all controlling measures should be taken in the early 30 days because the new infection could not cause severe symptom after 30 days of seeding. For example, a biocontrol agent, Bacillus subtilis Strain XF-1 could control the disease 70%-85% averagely when it mixed with seedling substrate and was drenching 3 times after transplanting, i.e. immediately, 7 days, 14 days. XF-1 has been deeply researched in control mechanisms, its genome, and development and application of biocontrol formulate. It could produce antagonistic protein, enzyme, antibiotics and IAA, which promoted rhizogenesis and growth. Its The genome was sequenced by Illumina/Solexa Genome Analyzer to assembled into 20 scaffolds then the gaps between scaffolds were filled by long fragment PCR amplification to obtain complet genmone with 4,061,186 bp in size. The whole genome was found to have 43.8% GC, 108 tandem repeats with an average of 2.65 copies and 84 transposons. The CDSs were predicted as 3,853 in which 112 CDSs were predicted to secondary metabolite biosynthesis, transport and catabolism. Among those, five NRPS/PKS giant gene clusters being responsible for the biosynthesis of polyketide (pksABCDEFHJLMNRS in size 72.9 kb), surfactin(srfABCD, 26.148 kb, bacilysin(bacABCDE 5.903 kb), bacillibactin(dhbABCEF, 11.774 kb) and fengycin(ppsABCDE, 37.799 kb) have high homolgous to fuction confirmed biosynthesis gene in other strain. Moreover, there are many of key regulatory genes for secondary metabolites from XF-1, such as comABPQKX Z, degQ, sfp, yczE, degU, ycxABCD and ywfG. were also predicted. Therefore, XF-1 has potential of biosynthesis for secondary metabolites surfactin, fengycin, bacillibactin, bacilysin and Bacillaene. Thirty two compounds were detected from cell extracts of XF-1 by MALDI-TOF-MS, including one Macrolactin (m/z 441.06), two fusaricidin (m/z 850.493 and 968.515), one circulocin (m/z 852.509), nine surfactin (m/z 1044.656~1102.652), five iturin (m/z 1096.631~1150.57) and forty fengycin (m/z 1449.79~1543.805). The top three compositions types (contening 56.67% of total extract) are surfactin, iturin and fengycin, in which the most abundant is the surfactin type composition 30.37% of total extract and in second place is the fengycin with 23.28% content with rich diversity of chemical structure, and the smallest one is the iturin with 3.02% content. Moreover, the same main compositions were detected in Bacillus sp.355 which is also a good effects biocontol bacterial for controlling the clubroot of crucifer. Wherefore those compounds surfactin, iturin and fengycin maybe the main active compositions of XF-1 against P. brassicae. Twenty one fengycin type compounds were evaluate by LC-ESI-MS/MS with antifungal activities, including fengycin A $C_{16{\sim}C19}$, fengycin B $C_{14{\sim}C17}$, fengycin C $C_{15{\sim}C18}$, fengycin D $C_{15{\sim}C18}$ and fengycin S $C_{15{\sim}C18}$. Furthermore, one novel compound was identified as Dehydroxyfengycin $C_{17}$ according its MS, 1D and 2D NMR spectral data, which molecular weight is 1488.8480 Da and formula $C_{75}H_{116}N_{12}O_{19}$. The fengycin type compounds (FTCPs $250{\mu}g/mL$) were used to treat the resting spores of P. brassicae ($10^7/mL$) by detecting leakage of the cytoplasm components and cell destruction. After 12 h treatment, the absorbencies at 260 nm (A260) and at 280 nm (A280) increased gradually to approaching the maximum of absorbance, accompanying the collapse of P. brassicae resting spores, and nearly no complete cells were observed at 24 h treatment. The results suggested that the cells could be lyzed by the FTCPs of XF-1, and the diversity of FTCPs was mainly attributed to a mechanism of clubroot disease biocontrol. In the five selected medium MOLP, PSA, LB, Landy and LD, the most suitable for growth of strain medium is MOLP, and the least for strains longevity is the Landy sucrose medium. However, the lipopeptide highest yield is in Landy sucrose medium. The lipopeptides in five medium were analyzed with HPLC, and the results showed that lipopeptides component were same, while their contents from B. subtilis XF-1 fermented in five medium were different. We found that it is the lipopeptides content but ingredients of XF-1 could be impacted by medium and lacking of nutrition seems promoting lipopeptides secretion from XF-1. The volatile components with inhibition fungal Cylindrocarpon spp. activity which were collect in sealed vesel were detected with metheds of HS-SPME-GC-MS in eight biocontrol Bacillus species and four positive mutant strains of XF-1 mutagenized with chemical mutagens, respectively. They have same main volatile components including pyrazine, aldehydes, oxazolidinone and sulfide which are composed of 91.62% in XF-1, in which, the most abundant is the pyrazine type composition with 47.03%, and in second place is the aldehydes with 23.84%, and the third place is oxazolidinone with 15.68%, and the smallest ones is the sulfide with 5.07%.

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열처리 조건개선이 다양한 새싹채소 종자의 미생물 저감화 및 발아에 미치는 영향 (Effects of Improved Heat Treatment on Microbial Reduction and Germination in Sprout Vegetable Seeds)

  • 윤혜정;박경훈;홍은경;김태훈;김세리;김원일;윤종철;홍무기;류경열
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.611-617
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    • 2011
  • 본 연구는 열처리 방법에 의한 국내산 새싹채소 종자 3종(무, 배추, 다채)과 수입산 2종(무, 적양배추)의 발아율과 총 호기성세균 및 병원성 미생물의 저감화에 대해 실시하였다. 열처리는 40, 50, 60, 70$^{\circ}C$의 온도조건에서 각각 15, 30분 동안 실시하였다. 발아율은 60$^{\circ}C$ 이하 조건에서 열처리 후 배양 24시간 후 45-97%로 나타났으며, 대부분 70$^{\circ}C$ 이상의 조건에서 발아율이 감소하였다. 열처리에 의한 미생물 저감화 효과는 국내산 무 종자의 경우 총 호기성세균은 70$^{\circ}C$, 30분 열처리 조건에서 1.71 log CFU/g 감소하였으며 대장균군은 60$^{\circ}C$ 이상의 조건에서 검출한계이하로 나타났다. 국내산 배추 종자는 60$^{\circ}C$ 이상의 조건에서 총 호기성 세균과 대장균군은 각각 1.23-1.34, 2.77 log CFU/g 감소하였다. 국내산 다채 종자는 70$^{\circ}C$, 15분 열처리시 0.3 log CFU/g 감소되었다. 수입산 무 종자는 60$^{\circ}C$ 이상의 조건에서 2.12-2.30 log CFU/g 감소하였다. 수입산 적양배추 종자는 40$^{\circ}C$ 이상의 조건에서 0.66-0.84 log CFU/g 감소하였으며 대장균군은 검출한계 이하의 수준으로 검출되지 않았다. 대부분의 시료에서 B. cereus는 열처리에 의한 유의적인 차이가 나타나지 않았으며, 대장균, S. aureus 및 Salmonella sp.는 검출한계 수준에서 검출되지 않았다.

부위별 식용백합 추출물의 항산화 및 향균효과 (Antioxidative and Antimicrobial Activities of Lilium Species Extracts Prepared from Different Aerial Parts)

  • 정용면;박수진;이기영;이지용;서정근;황성연;박경은;강명화
    • 한국식품과학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.452-457
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    • 2007
  • 본 실험은 백합의 생리활성 기능을 탐색하여 기능성 식품의 원료로 활용하기 위해 구근, 잎, 꽃을 3부분으로 구분하여 부위별 추출물의 총 페놀함량, 전자 공여능, SOD 유사활성, hydroxyl radical scavenging activity 및 항균성을 측정하였다. 백합 부위별 총 페놀함량에서는 L. davidii 잎 0.068 mg/mL, L. lancifolium 구근 0.039 mg/ml로 나타났다. 플라보노이드 함량은 L. davidii 잎 0.72 mg/mL, L. lancifolium 구근 0.65 mg/ml로 측정되어 백합 품종 및 부위에 따라 페놀성 화합물의 함량에 큰 차이가 있었다. 백합 에탄올 추출물의 SOD 유사활성 측정결과 L. davidii 의 잎 82.7 ${\pm}$ 2.8%, 꽃 66.1 ${\pm}$ 6.7% 구근 50.6 ${\pm}$ 2.0%로 잎에서 가장 높았다. L. lancifolium 에탄올 추출물은 잎 74.9 ${\pm}$ 3.5%, 꽃 73.9 ${\pm}$ 4.1% 및 구근 60.0 ${\pm}$ 4.7%로 나타났다. 백합 부위별 에탄올 추출물의 hydroxyl radical 소거능 측정결과 L. davidii 에탄올 추출물의 소거능은 잎 81.8 ${\pm}$ 2.7%, 꽃 81.4 ${\pm}$ 4.6%, 구근 80.9 ${\pm}$ 7.1% 이었고 L. lancifolium 추출물은 잎 76.4 ${\pm}$ 4.6%, 꽃 81.4 ${\pm}$ 4.6%, 구근 84.5 ${\pm}$ 1.2%로 나타나 품종별, 부위별로 hydroxyl radical 소거능에 큰 차이는 나타나지 않았다. L. davidii 추출물의 전자 공여능 측정 결과 잎 24.9 ${\pm}$ 5.6%, 꽃 14.9 ${\pm}$ 0.4%, 구근 13.798 ${\pm}$ 8.0% 이었고 L. laneifolium 추출물은 잎 15.1 ${\pm}$ 0.7%, 꽃 17.3 ${\pm}$ 0.0%, 구근 13.3 ${\pm}$ 0.2%의 순으로 나타났다. 또한 백합 부위별 추출물을 이용한 그램 양성 균주에서 항균효과 측정 결과는 B. subtilis와 S. enteritidis 에서도 L. davidii, L. lancifolium 의 잎과 꽃에서 10 mm 이상의 clear zone을 형성하였고, 특히 B. subtilis에서는 L. lancifolium 의 꽃 부위에서 항균효과가 높았다. 또한 Gram 음성 균주에서는 Listeria monocytogenes 및 E coli 에서 L. davidii, L. laneifolium의 잎과 꽃에서 10mm 이상의 clear zone을 형성하였으며, L. davidii의 꽃과 L. laneifolium의 꽃, 잎에서 12mm 이상의 높은 항균효과를 나타내었다.