• KSBB Journal
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• 제26권6호
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• pp.517-522
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• 2011

In our previous study, we isolated and characterized a 1-deoxynojirimycin (DNJ)-producing bacterium, Bacillus subtilis MORI, from chungkookjang, a Korean traditional food. B. subtilis MORI was subjected to ${\gamma}$-irradiation and the resulting bacteria were screened for increased DNJ production. A mutant was identified that produced 7.6 times more DNJ and named B. subtilis MORI 3K-85. In this study, the protein profiles of both strains were compared by one-dimensional and two-dimensional gel electrophoresis (1-DE and 2-DE, respectively) under both native and denaturing conditions. The 1-DE native-PAGE and 1-DE SDS-PAGE analyses identified 5 and 7 bands, respectively, that were found at higher concentrations in B. subtilis MORI 3K-85 than in B. subtilis MORI. Similarly, 2-DE analyses identified 20 protein spots which were found at higher concentrations in B. subtilis MORI 3K-85. The peptide mass profiles of these 20 proteins were analyzed by MALDI-TOF and compared with peptide sequences of B. subtilis and B. amyloliquefaciens in the MASCOT database. This screening suggested that three dehydrogenases, an aldolase, a synthetase, an isomerase, a reductase, and a peroxidase are elevated in B. subtilis MORI 3K-85. Based on this data, one or more of the elevated 8 enzymes might be related to the DNJ biosynthetic pathway.

• 생명과학회지
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• 제27권9호
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• pp.1031-1039
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• 2017

누에 분말에 단백질 분해력이 뛰어난 Bacillus subtilis KACC 91157 균주를 이용하여 Orotic acid-유발 지방간의 개선 효과를 알아보기 위해 발효누에 추출물을 식이에 5%, 10% 수준으로 각각 첨가하였다. 발효누에 추출물은 orotic acid 지방간 유발 흰쥐의 간 기능 생화학적 지표로 이용되는 AST, ALT, ALP 및 LDH 활성을 감소시켜주고, 혈청 지질농도를 정상 수준으로 회복시켜주어 지방간 개선에 도움을 주었다. 또한 지방간 유발로 저하된 glutathione 농도를 증가시켜주는 것을 확인할 수 있었다. 간 조직의 병리학적 관찰 결과 SP10 투여군과 BSP5 투여군에 비해 BSP10 투여군에서 간 소엽을 구성하는 간 세포들이 전반적으로 균일하게 배열되어 정상군의 간 소견과 비슷한 양상을 보여 지방간 개선에 효과가 있는 것으로 보였다. 이러한 결과 보아 고초균 발효누에 추출물은 지방간 개선효과를 가지는 건강기능식품 소재로서 활용 가능성이 높은 것으로 사료되어 진다.

• 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.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권4호
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• pp.566-575
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• 2021

Galactose and soybean meal were selected as the best carbon and nitrogen sources, repectively, for the efficient production of α-glucosidase inhibitor (AGI) and 1-deoxynojirimycin (DNJ) by a newly isolated Bacillus subtilis MORI. The optimal concentrations of the galactose and soybean meal for the production of AGI and DNJ were investigated by response surface methodology. For the production of AGI, the optimal galactose and soybean meal concentrations were 4.3% (w/v) and 3.2% (w/v), respectively, and for DNJ, 4.5% (w/v) and 3.0% (w/v), respectively. The nearly identical optimal concentrations of galactose and soybean meal for the production of both AGI and DNJ indicated a close correlation between the production of AGI and DNJ. The maximum production of AGI (50,880 GIU/ml) and DNJ (824 ㎍/ml) obtained from the statistically optimized medium in a jar fermenter was 2.33 and 2.38-fold, respectively, higher than those (21,798 GIU/ml and 346 ㎍/ml, respectively) of the pre-optimized medium. The production of both AGI and DNJ was greatly increased by jar fermentation (AGI of 38,524 GIU/ml and DNJ of 491 ㎍/ml) compared with flask fermentation.

• 생명과학회지
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• 제28권6호
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• pp.697-707
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• 2018

본 연구는 누에 분말을 단백질 분해력이 뛰어난 Bacillus subtilis KACC 91157 균주로 발효하여 얻은 발효누에 추출물(BSP)을 식이 중에 각각 1%, 2.5%, 5% 수준으로 첨가하여 알코올 투여와 함께 4주 동안 흰쥐에 급여한 후 알코올성 지방간 개선에 미치는 영향을 검토하고자 하였다. 알코올 급여로 인해 증가된 혈중 AST, ALT, ALP 및 LDH 활성은 BSP5군에서 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 발효누에 추출물은 간 조직 및 혈중 중성 지질 농도를 정상 수준으로 회복시켜주고, 간 조직 내 ADH, ALDH 활성 증가에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 조직 내 과산화지질 함량을 측정해본 결과 BSP5군에서 유의적으로 감소시켜주는 것을 확인할 수 있었다. 간 조직의 병리학적 관찰 결과 알코올 투여 대조군은 간세포 내 지방구의 수와 크기가 증가하였으나 BSP 투여군에서 유의적으로 지방구가 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과로 보아 고초균 발효누에 추출물은 알코올성 지방간에 대한 개선효과를 가지는 건강기능식품 소재로서 활용할 가능성이 높은 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제27권12호
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• pp.1470-1478
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• 2017

본 연구는 건강기능성 식품의 소재로서 활용하기 위해 부안, 남원 및 보은의 산지별 누에분말을 단백질 분해능이 뛰어난 Bacillus subtilis KACC 91157 균주로 발효시켜 제조한 발효누에 추출물의 이화학적 특성 및 생리활성을 평가하였다. 구성 아미노산 함량은 부안 누에군(BU)에서 가장 높았으나, 발효 후에는 보은 발효누에군(BBO)에서 가장 높은 함량을 보였다. 미네랄 함량은 K, Ca, Mg 순으로 함유되어 있었으나, Na가 가장 높은 미네랄 함량의 증가율을 보였다. DPPH를 통한 자유라디칼 소거능과 혈전용해 효소활성은 발효 전에 비하여 발효누에군에서 높게 나타났으며, 특히 BBO군에서 가장 높은 활성을 보였다. 전립선암 세포(LNcaP)와 유방암 세포(MCF-7) 성장 저해능은 BBO군에서 가장 높게 나타났으며 LPS 처리 RAW 264.7세포의 NO생성 억제활성 역시 BBO군에서 가장 높게 나타났다. 이와 같이 산지별 고초균 발효누에 추출물을 비교해본 결과 보은 누에가 건강기능성 식품의 소재로서 활용할 가치가 높은 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권6호
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• pp.789-795
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• 2013

단백질 분해 활성, 이화학적 특성 및 생리활성을 검토한 결과 우수한 효능을 나타낸 Bacillus subtilis 및 Aspergillus kawachii 균주를 이용하여 Orotic acid-유발 지방간의 개선 효과를 알아보기 위해 발효된 누에 분말을 식이에 5% 수준으로 첨가하였다. 발효 누에 분말은 Orotic acid 지방간 유발 흰쥐의 간 조직 및 혈청 중성지질 농도를 낮춰주고, 혈청 지질농도를 정상 수준으로 올려주어 지방간 개선에 도움을 주었다. SP 투여군과 AFSP 투여군에 반해, BFSP 투여군에서 지질대사와 관련된 개선 효과를 보였고, 간 조직의 병리학적 관찰결과에서도 BFSP 투여군이 간소엽을 구성하고 있는 간 세포들이 전반적으로 균일하게 배열되어 있어 정상군(N)의 간 소견과 비슷한 양상을 보여 지방간의 개선효과가 있는 것으로 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 발효 누에 분말은 향후 지방간 개선효능을 가지는 건강식품 개발 가능성이 높은 소재로 판단되어 진다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제35권5호
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• pp.361-366
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• 1992

토양전염 병원성 사상균인 Fusarium oxyporum, Rhizoctonica solani에 대하여 길항력을 갖는 균주 Bacillus subtilis를 근권 토양에서 분리하여 동정한 후 이들 균주의 사상균에 대한 길항력, 발아율 및 작물의 생육에 미치는 영향력을 검토하였다. 또한 이 균주의 chromosome에 Bacillus thuringiensis(BT) 독소유전자를 삽입하여 균주의 형질변환을 유도하였다. BT 독소 유전자는 southern blotting에 의하여 확인되었으나 이의 최종 생성물인 독소 단백질은 SDS-PAGE에 확인되지 않았다. 이들 형질변환된 균주의 생리 및 생화학적 특성을 조사한 결과 모균주와 차이는 없었으며, BT 독소유전자가 삽입된 균주는 선충의 유충에 대한 생물학적 검정에서는 효과가 인정되지 않았으나 누에에 있어서는 1X 균체 희석액에서 10내지 20% 정도의 치사율이 관찰되었다. 모균주와 BT 독소유전자에 의하여 형질변환된 균주 모두 발아율 및 작물의 생육을 향상시켰다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권4호
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• pp.452-458
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• 2008

당뇨 환자를 위한 기존의 뽕잎 건강식품의 기능을 보완할 목적으로 뽕잎분말과 DNJ 생산균주인 Bacillus subtilis MORI균의 대두발효 혼합물을 신생 당뇨유도쥐에 4주간 경구투여 하여 먹이섭취량, 체중변화, 혈당량, 내당능, 혈중 지질함량, 장기무게 등을 조사하였다. 전체적으로 당뇨유도 시험군은 정상시험군(NC군)과 비교하여 사료섭취량은 많았으나 증체량이 적어 낮은 사료효율을 보였다. 그러나 뽕잎(M군) 및 뽕잎함유대두발효물(MM군)의 투여에 의해 사료효율이 개선되었으며 특히 MM-60군에서 가장 높은 사료효율을 나타내었다. 1주일 간격으로 4주간에 걸쳐 시행한 혈당량 측정 결과 뽕잎이나 뽕잎함유대두발효물의 투여는 공복혈당을 크게 감소시켰으며 특히 MM-60군과 MM-120군은 당뇨대조군(DC군)에 비해 유의적으로 낮게 나타났다. 4주간의 시료투여 후 경구당부하시험에 의한 내당능 조사 결과 뽕잎투여나 뽕잎함유대두발효물의 투여는 혈당량을 꾸준히 감소시켰으며 특히 포도당 투여 후 120분에서의 MM-60군과 MM-120군은 DC군에 비해 유의적으로 낮은 혈당량을 보여 뽕잎 단독보다는 대두발효배양물 첨가에 의해 내당능이 크게 개선된 것으로 나타났다. 혈중 총콜레스테롤 및 중성지질 역시 DC군에서 높은 함량을 나타냈으나 뽕잎이나 뽕잎함유대두발효물 투여에 의해 지질함량이 감소하였으며 그 감량 정도는 총콜레스테롤에서는 MM-60군과 MM-120군에서 그리고 중성지질의 경우에는 M군, MM-60군, MM-120군에서 DC군에 비해 유의적인 감소를 나타내었다. 당뇨 유발에 의해 쥐의 간, 신장, 비장, 심장 등 체내 주요장기의 무게는 크게 증가하였으나 뽕잎 또는 뽕잎함유대두 발효물 투여에 의해 이들 장기의 무게는 대부분 감소하였으며 특히 MM-60군, MM-120군은 DC군에 비해 유의적인 감소를 나타내었다. 이상의 실험결과 뽕잎분말과 DNJ 생산 균주인 B. subtilis MORI균의 대두발효물의 혼합물은 신생 당뇨유도쥐의 제반 당뇨증세 완화에 긍정적으로 작용하는 것이 확인되었으며 따라서 뽕잎함유대두발효물은 앞으로 당뇨환자들에 대한 건강식품 소재로 그 활용이 크게 기대된다 하겠다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권3호
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• pp.297-307
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• 2018

본 연구에서는 식품의약품안전처에서 식품 원료로 사용 허용이 된 갈색거저리 유충(Tenebrio molitor larvae, Mealworm), 쌍별귀뚜라미(Gryllus bimaculatus), 번데기(Bombyx mori pupa, Silkworm pupa) 등 단백질이 풍부한 식용곤충 원료를 이용하여 된장 형태의 조미료를 제조하였다. 또한 된장 제조 시 발효에 관여하는 대표적인 미생물인 A. oryzae와 B. subtilis 균주를 사용하여 메주분말과 입국을 제조한 후 선행연구에 따른 저염 된장의 발효방식을 이용하여 곤충의 페이스트형 발효조미료를 개발하고자 하였다. 식용곤충을 이용하여 제조한 페이스트형 발효조미료의 수분은 47.58-49.58%로 나타났고 염도는 11.34-11.99%의 값을 보였다. pH는 발효가 진행되면서 천천히 감소하였으며 TMP가 가장 낮은 값으로 나타났다. 적정산도는 모든 시료에서 발효기간이 지남에 따라 계속 증가하는 경향을 보였다. 색도의 L값은 번데기 가장 높게 나타났으며, a값은 귀뚜라미와 번데기 비슷하게 나타났다. b값은 번데기 가장 높은 값을 보였다. 환원당의 경우 발효 기간에 따라 증가하다가 다시 감소하였으며, TMP의 환원당 함량을 가장 낮게 나타났다. 아미노질소는 모든 시료에서 발효 시간에 지남에 따라 증가하는 경향을 나타났으며, TMP가 가장 높은 값을 보였다. 총 질소는 큰 변화를 나타내지 않으며, 전반적으로 SBP에 비해 곤충소재 페이스트형 발효조미료가 높게 분석되었다. DPPH라디칼 제거능은 콩에 비해 곤충소재 페이스트형 발효조미료에서 높게 나타났으며, SPP가 80.95%로 가장 높은 값을 나타내었다. 유리 아미노산 함량은 발효가 진행되면서 전반적으로 2배 이상 증가하였다. 또한 맛의 기호성과 상관성이 높은 아미노산으로는 글루탐산, 아스파트산, 라이신, 페닐알라닌, 아르지닌, 세린 등으로 분석되었다. 전반적인 향, 맛, 전체적 기호도의 경우 곤충소재 페이스트형 발효조미료는 콩 된장보다 낮은 값을 나타내었는데, 이는 소비자들이 콩으로 만든 된장에 익숙해져 있는 상태로, 곤충소재에서 나타나는 특유의 맛이 전체적인 기호도에 영향을 미친 것으로 파악되었다. 곤충에 대한 관능적 차이는 있었으나 콩된장과 번데기로 만든 페이스트형 발효조미료는 유의적으로 비슷한 선호도를 보였다. 이를 통해 다양한 식용곤충 중에서 적절한 곤충을 선별하고 장류 미생물을 이용할 경우 차별화 된 페이스트형 발효조미료의 제조가 가능할 것으로 판단하였다.