• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권4호
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• pp.829-835
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• 2004

A fibrinolytic enzyme has been found in several bacteria isolated from fermented food. This study was carried out to investigate the purification and characteristics of the fibrinolytic enzyme produced by Bacillus subtilis KCK-7 originated from Chungkookjang. The fibrinolytic enzyme was purified to homogeneity from the culture supernatant using ammonium sulfate fractionation and chromatographies on DEAE-cellulose and on Sephadex G-100. The final specific activity of the purified enzyme increased 11.0-fold, and the protein amount in the purified enzyme was about 16% of that in the culture supernatant. The molecular weight of the purified enzyme was estimated to be about 45,000 by SDS-PAGE. The optimum pH and temperature for the enzyme activity were pH 7.0 and $60^{\circ}C$, respectively. The enzyme activity was relatively stable up to $60^{\circ}C$ over the pH range of 7.0-10.0. The fibrinolytic enzyme activity increased by $Ca^{2+}$ and $Cu^{2+}$, whereas it was inhibited by $Hg^{2+}$ and $Ba^{2+}$. In addition, it was severely inhibited by PMSF and DFT. It is suggested that the purified enzyme was a serine protease for the fibrinolysis. The purified enzyme could completely hydrolyze fibrin in vitro within 8 h. Hence, it is suggested that the purified enzyme can be put into practice as an effective thrombolytic agent.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권1호
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• pp.121-128
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• 2014

청국장 제조 시 사용되는 균주인 Bacillus sp. HJ18-3과 B. subtilis KACC 15935균주를 청국장 제조 시 starter로 접종하여 발효시켜 품질특성과 isoflavone 비배당체 함량을 측정하였다. a-amylase와 cellulase활성은 control과 B. subtilis HJ18-3 균주를 접종한 청국장이 B. subtilis KACC 15935 균주를 접종한 청국장보다 각각 2.56, 2.59배 그리고 1.13, 1.23배 높은 결과를 보였다. 그러나 protease활성은 B. subtilis KACC 15935과 B. subtilis HJ18-3의 활성이 높은 효소활성을 보였다. 아미노태질소 함량은 Control, B. subtilis KACC 15935, B. subtilis HJ18-3의 함량이 각각 $88.20{\pm}13.86$, $129.62{\pm}1.15$, $118.40{\pm}48.65mg%$로 나타났으며 이는 protease 효소활성의 결과와 유사한 경향을 보였다. 환원당 함량은 control, KACC 15935, HJ18-3의 함량이 각각 $1.95{\pm}0.72$, $2.62{\pm}1.17$, $2.59{\pm}0.76%$로 전반적으로 control에 비해 처리구가 더 높은 경향을 나타냈다. 호기적 총균수와 미비한 차이로 B. subtilis HJ18-3의 균수가 적은 경향을 나타낸 것은B. cereus와Candida albicans에 대해 항균력이 우수하다고 보고된 영향으로 해석된다. control과B. subtilis KACC15935, B. subtilis HJ18-3의 isoflavone 비배당체 형태인 daidzein과 genistein, glycitein을 합한 함량은 각각 $158.20{\pm}6.55$, $131.60{\pm}4.00$, $200.79{\pm}7.54ug/g$으로 나타났다. 이는 초기 raw soybean의 aglycone함량이 3.96 ug/g인 것에 비하여 39~50배 전 환율을 보인다. 또한 ${\beta}$-glucosidase활성이 있는 B. subtilis HJ18-3균을 접종하여 제조한 청국장이 control과 Kacc15935균을 접종하여 제조한 청국장보다 1.27, 1.53배 더 높은 aglycone 전 환율을 보였다. 따라서 본 연구에서 사용한 메밀 속성 장으로부터 분리된 B. subtilis HJ18-3 균주는 amylase, protease, cellulase와 같은 세포의 효소분비능이 우수하며, 아미노태질소와 환원당 함량이 높고, isoflavone 비배당체 함량을 증가시키는 기능을 함유한 균주로 확인되었으며, 앞으로도 우리나라 전통 청국장의 세계화를 위해 유용 starter로 찾는 노력이 더 필요할 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권7호
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• pp.826-833
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• 2008

김 가공 후 발생되는 자투리 김으로부터 porphyran을 추출(13.9% 수율)하고, 이를 청국장에 첨가하여 porphyran-청국장을 제조하고 이의 항암활성을 조사하였다. Crude porphyran의 암세포에 대한 증식억제효과는 AGS와 HT-29에서 모두 농도가 증가할수록 농도 의존적으로 높은 억제율을 나타내었다. Crude porphyran의 정상세포 BJ에 대한 세포 독성은 거의 없는 것으로 관찰되었으며 0.25 mg/mL의 농도까지는 농도 의존적으로 세포성장효과를 보였다. Bacillus subtilis DJI으로 제조한 청국장의 물 추출물과 메탄올 추출물의 세포증식에 미치는 효과를 살펴보았다. 정상세포 BJ에 대해 청국장 물 추출물의 경우 0.5 mg/mL의 농도에서는 최고 153%의 생존율을 나타냈으며, 메탄올 추출물의 경우 동일 농도에서 140%의 생존율을 보여 청국장이 정상세포에 대해 세포성장효과가 있는 것으로 관찰되었다. Porphyran-청국장의 정상세포 BJ에 대한 세포독성을 관찰한 결과 물, 메탄올 추출물 모두 독성이 없었으며, 물 추출물의 경우 1.0 mg/mL 농도 처리 시 160%, 메탄올 추출물의 경우 0.25 mg/mL에서 최대 127%의 생존율을 보이므로 porphyran-청국장이 정상세포에 대해 세포독성이 없는 것으로 관찰되었다. 청국장 추출물과 porphyran-청국장 추출물의 암세포 증식 억제효과를 농도 1.0 mg/mL 구간에서 비교해보았을때 porphyran을 첨가하지 않은 청국장 물 추출물에서 최고 17%, 메탄올 추출물은 24%의 AGS 세포증식억제효과를 나타내는 것에 비해, porphyran-청국장의 물 추출물과 메탄올 추출물은 최고 23%와 38%의 세포증식 억제효과를 각각 나타내었다. 장암세포 HT-29에 대해서는 porphyran을 첨가하지 않은 청국장 물 추출물에서 19%, 메탄올 추출물은 27%의 세포증식억제효과를 나타내는 것에 비해 porphyran-청국장의 물 추출물과 메탄올 추출물은 최고 27%, 32%를 각각 나타내었다. 이로부터 청국장과 porphyran-청국장의 물 추출물보다 메탄올 추출물이 더 높은 항암활성을 나타내며, 청국장보다 porphyran-청국장이 $1.2{\sim}1.5$배 더 높은 암세포 성장 억제율을 나타냄을 알 수 있었다. 본 실험에서 김으로 부터 유용한 기능을 가지고 있는 porhyran을 추출하여 항암 활성 기능을 가지는 porphyran-청국장을 제조하여 그 우수성을 확인하였다. 앞으로 이러한 기능성 식품을 널리 이용하여 해조가공산업에 기여하고 부가가치를 향상시켜 새로운 소비를 창출할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회지
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• 제22권6호
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• pp.723-732
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• 2013

This study was carried out to investigate changes of protease and amylase activities and nitrogen content in Chungkookjang prepared by Bacillus subtilis S8 and different soybean. Amino-type nitrogen and ammonia-type nitrogen contents increased with an increase in fermentation time and was the highest in black soybean Chungkookjang. The number of viable cells increased up to 24 h of fermentation at all temperatures tested; especially, their levels were the highest at $40^{\circ}C$. Protease activity was the highest in black soybean Chungkookjang. ${\alpha}$-amylase activity increased significantly up to 6 h of fermentation at $30^{\circ}C$ and $40^{\circ}C$ and then maintained constantly. It also increased up to 30-36 h of fermentation at $45^{\circ}C$ and then decreased. ${\beta}$-amylase activity was the highest in black soybean Chungkookjang at $35^{\circ}C$ and $40^{\circ}C$ and in yellow soybean Chungkookjang at $45^{\circ}C$. Production pattern of reducing sugar was similar to that of ${\beta}$-amylase. Amino-type nitrogen, viable cell number and reducing sugar content and ${\beta}$-amylase activity was the highest in Chungkookjang fermented at $40^{\circ}C$. Considering amino-type and ammonia-type nitrogen contents, Chungkookjang fermentation using yellow soybean was favorable. However, the fermentation using black soybean was favorable, considering protease and amylase activities and reducing sugar content.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제52권3호
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• pp.151-156
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• 2009

As part of an investigation to identify microorganisms that are biotechnologically interesting for industrial application, we isolated a bacterial strain from Chungkookjang that produces extracellular neutral lipase. In addition, the crude enzyme was characterized. This isolated strain, designated as JKA-3 was identified as Bacillus subtilis JKA-3 based on morphological, physiological and biochemical characteristics, as well as phylogenetic analysis using 16S rRNA gene sequence. The cells were rod-shaped and $0.6-0.8{\times}2.0-2.3\;{\mu}m$ in size. Optimal growth conditions were $35-40^{\circ}C$ and pH 6.0-8.0. The isolate was able to grow in up to 0-10.0% (w/v) NaCl. Optimal activity conditions of the crude lipase fraction of B. subtilis JKA-3 were pH of 7.0 at $35^{\circ}C$. This enzyme was stable in the pH ranging 6.0-8.0.

• 한국식품영양학회지
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• 제25권3호
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• pp.677-684
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• 2012

Poly-${\gamma}$-glutamic Acid(${\gamma}$-PGA)를 다량 생산하는 균주를 우리나라의 전통발효식품인 청국장으로부터 Bacillus subtilis GS-2를 분리하였다. 이 균은 glutamic acid 의존형 균으로, 이 균에 의한 ${\gamma}$-PGA 생산 최적 조건을 검토한 바, 단순배지(L-glutamic acid 2.0%, glucose 1.0%, $NH_4Cl$ 0.5%, $KH_2PO_4$ 0.05%, $MgSO_4$ $7H_2O$ 0.01%, pH 7.0)로 진탕배양(220 rpm) 하였을 때, 배양시간 48시간, 최적온도 $33^{\circ}C$, 그리고 초기 pH 6.5로 나타났다. 영양원으로 glutamic acid 3%, sucrose 3%, $NH_4Cl$ 0.25%, $KH_2PO_4$ 0.15%, $MgSO_4$ $7H_2O$ 0.015%에서 ${\gamma}$-PGA 최대 생산량이 31.0 $g/{\ell}$이었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제20권10호
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• pp.1436-1439
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• 2010

Many studies have clarified that poly(${\gamma}$-glutamic acid) (PGA) increases the solubility of $Ca^{2+}$, suggesting that PGA enhances calcium absorption in the small intestine. However, there has been no report on the specific interaction between PGA and $Ca^{2+}$ in water. We studied the aqueous solution properties of PGA calcium salt (PGA-Ca complex). The chelating ability and binding strength of PGA for $Ca^{2+}$ were evaluated. The PGA-Ca complex was soluble in water, in contrast to the insolubility of poly(acrylic acid) (PAA) calcium salt, and the chelating ability of PGA for $Ca^{2+}$ was almost the same as that of PAA. The globular conformation of the PGA-Ca complex in water was estimated by SEC and viscosity measurements. The chelation ability of PGA for $Ca^{2+}$ was examined by $^1H$ NMR. The present study showing the characteristics of the PGA-Ca complex will provide useful information about the calcium absorption by PGA in vivo.

• 한국식품영양학회지
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• 제18권1호
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• pp.39-47
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• 2005

청국장으로부터 분리한 균을 이용하여 fibrin을 분해 효소활성이 우수한 균주 Bacillus subtilis MG410을 분리한 균주를 이용하여 fibrinolytic enzyme의 생성을 위한 최적 배지 조건을 확립하고자 하였다. 최적 배지 조성은 탄소원 cellobiose 0.5% 첨가시 control보다 균의 성장은 0.5배, 효소 활성은 9배 정도 높은 효과를 보였고, 단당류인 glucose를 첨가시에는 균의 성장은 다소 높았으나 효소활성은 높지 않은 수치를 나타냈다. 질소원으로 soybean meal, soybean peptone을 각각 첨가시 기본배지에서 보다 균의 성장과 효소활성이 높게 나타났고, bacto peptone은 균의 성장은 낮았지만 효소 활성은 높게 나타났다. 그 중 soybean meal을 첨가시에 가장 높은 균의 성장과 효소활성이 나타났다. 질소원 soybean meal 2%를 첨가시 control보다 균의 성장은 6배, 효소 활성은 0.5배 높은 효과를 보였다. 무기질원으로는 Na₂HPO₄·12H₂O을 첨가시 효소생산이 가장 높게 나타났으며, CaCl₂, K₂HPO₄, KH₂PO₄ 첨가시에는 효소 생산에 높은 효과를 보였으나 CuSO₄·5H₂O, CoCl₂·6H₂O 첨가시에는 효소생산 및 균체 생육이 강력히 억제되었다. pH에서는 pH 5가 control보다는 균의 성장은 5배, 효소 활성은 10배 이상 높은 효과를 보였다. 따라서 최적 배지 조성은 탄소원 cellobiose 0.5%, 질소원 soybean meal 2%, 무기질원 Na₂HPO₄·12H₂O 0.02%, pH 5로 조성되었다. 이 조건하에서 배양 37℃, 48시간, 150 rpm에서 효소 생성이 가장 높은 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권1호
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• pp.49-55
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• 2011

토양으로부터 분리한 Streptomyces sp. 30여 균주들과 한국전통식품에서 분리한 Bacillus sp. 200여 균주들로부터 ${\alpha}$-glucosidase 의 활성을 저해하고 동시에 DNJ를 생산하는 유용균주를 선발하였다. 실험결과 한국전통식품인 청국장으로부터 ${\alpha}$-glucosidase 저해능이 높고 DNJ 생산능이 우수한 한개의 균주를 선발하였다. 이 균주의 동정을 위하여 API kit에 의한 균의 당 이용능 분석, HPLC와 GC에 의한 균체의 quinone 및 지방산 분석 등과 함께 균의 16S rDNA 염기서열을 분석하였으며 주사전자현미경에 의해 균주의 형태적 특성을 관찰하였다. 그 결과 본 연구를 통해 선발한 균주는 건강기능성식품 개발 등에 적용할 수 있는 GRAS에 속하는 균주임을 확인하여 B. subtilis MORI로 명명하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제15권4호
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• pp.855-858
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• 2005

The bioavailability of Ca is currently one of the most important topics in nutrition research and is correlated with gastrointestinal solubility. Thus, to increase the solubility of calcium, this study was undertaken to examine the effect of $\gamma$-PGA on intestinal Ca solubility. The calcium solubility increased when the amount of $\gamma$-PGA was increased, due to the inhibition of the formation of an insoluble Ca complex with phosphate. Therefore, when $\gamma$-PGA-500 (avg. MW 5,000 kDa) was added at 0.5 mg/ml, $75\%$ of the total Ca was soluble. The amount of soluble Ca uptake in the small intestine was investigated using Balb/c mice as an animal model system. The soluble Ca uptake in the mice orally administered with $\gamma$-PGA-500 (avg. MW 5,000 kDa) was significantly higher than that in the $\gamma$-PGA-l00 (avg. MW 1,000 kDa)-administered mice (P<0.05). Accordingly, these results strongly support the notion that the molecular size of $\gamma$-PGA is correlated with Ca solubility. The effects of other factors, such as casein phosphopeptide and vitamin D, on intestinal Ca absorption have also previously been investigated. Therefore, it is hoped that the present observations will help clarify the role of $\gamma$-PGA in Ca solubility and its industrial application as an additive.