KIM, SOO YEON;YOUNG MIN LEE;SUN YOUNG LEE;YEON SOOK LEE;JEONG HWAN KIM;CHEOL AHN;BYUNG CHEOL KANG;GEUN-EOG JI
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.11
no.5
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pp.831-837
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2001
Pediocin K1, a bacteriocin produced by Pediococcus sp. K1 isolated from Korean traditional fermented flatfish, inhibited certain strains of Lactobacillus, Streptococcus, and Listeria monocytogenes. Pediocin K1 was found to be stable at $90^{\circ}C$ for 30 min. Among the organisms tested, Listeria monocytogenes was the most sensitive to pediocin K1 and was completely killed when the initial inoculum size of L.monocytogenes cells was equal to or less than $10^3 CFU/ml$. The degree of inibition of Listeria monocytogenes by pediocin K1 increased 10-fold on the addition of citric acid ($0.2\%$) to the medium, thereby showing the synergistic effect of citric acid. Listeria monocytogenes cells resistant to pediocin K1 appeared at a frequency of about $10^-4$/cells. Once developed after exposure to pediocin K1, the resistant phenotype still persisted in the absence of pediocin K1 in successive cultures. This infers that resistance may be attributable to genetic change(s) in the resistant cells.
Kim, Donghern;Suh, Seung-Man;Kim, Ji-Yeong;Kim, Hae-Yeong
Journal of Applied Biological Chemistry
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v.61
no.4
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pp.305-314
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2018
'New Breeding Techniques (NBTs)' have been one of hot issues, since their future will be affected profoundly by national as well as international regulatory landscapes. In this review, we compare characteristics of NBTs with conventional and genetic modification, and analyze genetically modified organism (GMO) regulatory systems in the context of possible regulation of NBTs. NBTs are very heterogeneous in terms of principles, methodologies, and final products. As Living Modified Organisms (LMO) is defined in the Cartagena Protocol on Biosafety (CPB) as an organism containing novel combination of genetic materials obtained by the use of modern biotechnology, CPB as well as other national legislations locate itself somewhere in the middle between product-based and process-based regulations. It is also noted that jurisdictions with regulatory systems more oriented to product-based one tend to be more productive and decide or may decide to exempt site-directed nucleases-1 from GMO regulation. In this context, Korean legislations are reviewed to clarify the commons and differences in GMO definitions. Act on Transboundary Movement of LMO Act, Food Sanitation Act and Agricultural and Fishery Products Quality Control Act are three major acts to regulate GMOs. It is noted that there are differences in the definition of LMO or GM food/products especially between the LMO Act and the Food Sanitation Act. Such differences may cause conflicts between Acts when policy-decision regarding the regulation of NBTs is made. Therefore, it is necessary to reorganize legislations before policies regarding the regulation of any techniques from biotechnology are made.
Since the recent COVID-19 pandemic, countries have been strengthening trade protection for their security, and the importance of securing strategic materials, such as food, is drawing attention. In addition to the cultural aspects, the global preference for food produced in Korea is increasing because of the Korean Wave. Thus, the Korean food industry can be developed into a high-value-added export food industry. Currently, Korea has a low self-sufficiency rate for foodstuffs apart from rice. Korea also suffers from problems arising from population decline, aging, rapid climate change, and various animal and plant diseases. It is necessary to develop technologies that can overcome the production structures highly dependent on the outside world of food and foster them into export-type system industries. The global agricultural industry-related technologies are actively being modified via data accumulation, e.g., environmental data, production information, and distribution and consumption information in climate and production facilities, and by actively expanding the introduction of the latest information and communication technologies such as big data and artificial intelligence. However, long-term research and investment should precede the field of living organisms. Compared to other industries, it is necessary to overcome poor production and labor environment investment efficiency in the food industry with respect to the production cost, equipment postmanagement, development tailored to the eye level of field workers, and service models suitable for production facilities of various sizes. This paper discusses the flow of domestic and international technologies that form the core issues of the site centered on the 4th Industrial Revolution in the field of agriculture, livestock, and fisheries. It also explains the environmental awareness production technologies centered on sustainable intelligence platforms that link climate change responses, optimization of energy costs, and mass production for unmanned production, distribution, and consumption using the unstructured data obtained based on detection and growth measurement data.
As one of the new areas of 'omics' technology, there is increasing interest in metabolomics, which involves the analysis of low-molecular-weight compounds in cells, tissues, and biofluids, and considers interactions within various organisms and reactions of external chemicals with those organisms. However, metabolomics research is still at a fundamental stage in Korea. Therefore, the purpose of this study was to establish a strategic long-term plan to revitalize the national metabolomics approach and obtain the elementary data necessary to determine a policy for effectively supporting metabolomics research. These investigations clarified the state of metabolomics study both in Korea and internationally, from which we attempted to find the potentiality and fields where a metabolomics approach would be applicable, such as in medical science. We also discuss strategies for developing metabolomics research. This study revealed that promoting metabolomics in Korea requires cooperation with metabolomics researchers, acquisition of advanced technology, capital investment in metabolomics approach, establishment of metabolome database, and education of metabolome analysis experts. This would reduce the gap between the national and international levels of metabolomics research, with the resulting developments in metabolomics having the potential to greatly contribute to promoting biotechnology in Korea.
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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v.33
no.2
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pp.244-248
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2004
Ethanol extract of Agrimoniae Herba showed strong antimicarobial activity againt Listeria monocytogenes, Staphlococcus aureus, Salmonella typhimurium, Escherichia coli and Aeromonas hydrophila subsp. hydrophila The growth of tested organisms was significantly inhibited above 4 log in tryptic soy broth with about 0.12%(w/v) of Agrimoniae Herba after incubation for 12 hrs at 37$^{\circ}C$. Antimicrobial activity of Agrimoniae Herba was decreased by heat treatment at above 8$0^{\circ}C$. But Agrimoniae Herba showed strong inhibitory effect after heat treatment at 121$^{\circ}C$ for 15 min. The growth of L. monocytogenes was inhibited by addition of 0.6% Agrimoniae Herba in food system (ham homogenate).
The contamination levels of food poisoning bacteria was investigated from 350 samples of beef, 338 samples of pork, and 360 samples of chicken during the period from March 1996 to October 1998. The contamination levels of pathogenic organisms were higher in refrigerated meat than packed frozen meat and were relatively higher in chicken and packed meat than in beef The highest level detected for each of the various pathogens was . less than 10,000 cfu/g for Staphylococcus aureus : less than 0.9 MPN/g for Salmonella and Literia monocytogenes: 7MPN/g for Campylobacter jejuni /coli. In the comparisions of cross- contamination ratio of tested meat for low species food poisoning bacteria 14.3% of beef, 23.5% of pork and 55.0% of chicken were contained only one species of pathogen, whereas 2.7 of beef, 5.6% of pork and 14.7% of chicken contained two species and 2.3% of pork contained a total of three species. Generally, pathogens was encounted higher isolation freguency in packed frozen chicken meat than in chilled chickens.
Soy milk prepared from soy protein concentrate was fermented with Lactobacillus acidophilus, L. bulgaricus, L. casci, Streptococcus lactis or S. cremoris. Growth and acid production of each organism in soy milk and flavor of soy yogurt beverages were investigated. Volatile compounds in soy milk and soy yogurts were also determined. Among the five organisms tested, L. bulgaricus produced most amount of acid in soy milk while S. cremoris produced least amount of acid in soy mile. Sensory evaluation showed that the flavor of soy yogurt beverages was inferior to that of milk yogurt beverage and the flavor of soy yogurt beverage prepared by L. bulgaricus was better than that of other soy yogurt beverages. Soy milk fermented with L. bulgaricus was more acceptable than unfermented soy milk. Lactic fermentation reduced n-hexanal in soy milk while it produced diacetyl that was not detected in unfermented soy milk.
Lactic acid bacteria (LAB) are widely used for various food fermentation. With the recent advances in modern biotechnology, a variety of bio-products with the high economic values have been produced using microorganisms. For molecular cloning and expression studies on the gene of interest, E. coli has been widely used mainly because vector systems are fully developed. Most plasmid vectors currently used for E, coli carry antibiotic-resistant markers. As it is generally believed that the antibiotic resistance markers are potentially transferred to other bacteria, application of the plasmid vectors carrying antibiotic resistance genes as selection markers should be avoided, especially for human consump-tion. By contrast, as LAB have some desirable traits such that the they are GRAS(generally recognized as safe), able to secrete gene products out of cell, and their low protease activities, they are regarded as an ideal organism for the genetic manipulation, including cloning and expression of homologous and heterologous genes. However, the vec-tor systems established for LAB are stil insufficient to over-produce gene products, stably, limiting the use of these organisms for industrial applications. For a past decade, the two popular plasmid vectors, pAM$\beta$1 of Streptococcus faecalis and pGK12 theB. subtilis-E. coli shuttle vector derived from pWV01 of Lactococcus lactis ssp. cremoris wg 2, were most widely used to construct efficient chimeric vectors to be stably maintained in many industrial strains of LAB. Currently, non-antibiotic markers such as nisin resistance($Nis^{r}$ ) are explored for selecting recombi-nant clone. In addition, a gene encoding S-layer protein, slp/A, on bacterial cell wall was successfully recombined with the proper LAB vectors LAB vectors for excretion of the heterologous gene product from LAB Many food-grade host vec-tor systems were successfully developed, which allowed stable integration of multiple plasmid copies in the vec-mosome of LAB. More recently, an integration vector system based on the site-specific integration apparatus of temperate lactococcal bacteriophage, containing the integrase gene(int) and phage attachment site(attP), was pub-lished. In conclusion, when various vector system, which are maintain stably and expressed strongly in LAB, are developed, lost of such food products as enzymes, pharmaceuticals, bioactive food ingredients for human consump-tion would be produced at a full scale in LAB.
Daqu, a traditional fermentation starter, has been used to produce attractively flavored foods such as vinegar and Chinese liquor for thousands of years. Although Bacillus spp. are one of the dominant microorganisms in Daqu, more precise information is needed to reveal why and how Bacillus became dominant in Daqu, and next, to assess the impact of Bacillus sp. on Daqu and its derived products. We combined culture-dependent and culture-independent methods to study the ecology of Bacillus during Daqu incubation. Throughout the incubation, 67 presumptive Bacillus spp. isolates were obtained, 52 of which were confirmed by 16S rDNA sequencing. The identified organisms belonged to 8 Bacillus species: B. licheniformis, B. subtilis, B. amyloliquefaciens, B. cereus, B. circulans, B. megaterium, B. pumilus, and B. anthracis. A primer set specific for Bacillus and related genera was used in a selective PCR study, followed by a nested DGGE PCR targeting the V9 region of the 16S rDNA. Species identified from the PCR-DGGE fingerprints were related to B. licheniformis, B. subtilis, B. amyloliquefaciens, B. pumilus, B. benzoevorans, and B. foraminis. The predominant species was found to be B. licheniformis. Certain B. licheniformis strains exhibited potent antimicrobial activities. The greatest species diversity occurred at the Liangmei stage of Daqu incubation. To date, we lack sufficient knowledge of Bacillus distribution in Daqu. Elucidating the ecology of Bacillus during Daqu incubation would enable the impact of Bacillus on Daqu to be accessed, and the quality and stabilization of Daqu-derived products to be optimized.
In this study, the quality characteristics of cheonggukjang with addition of different quinoa were investigated. We evaluated the quality and sensory characteristics of cheonggukjang, including the pH, amino nitrogen, slime contents, color value, and total aerobic bacteria. Moreover, The anti-oxidant activities were measured as total polyphenol content, 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging activity, and superoxide dismutase (SOD) activity. The pH and amino nitrogen content were noted to significantly increase during the fermentation period in all the samples. The slime content of cheonggukjang added with quinoa increased with increased fermentation time, but cheonggukjang with addition of 20% of quinoa was decreased. The L value and b value decreased significantly with increased fermentation time, but the a value increased significantly. The microbial tests of cheonggukjang with addition of quinoa showed that the aerobic micro-organisms count was 7.45~9.10 Log cfu/g. Total polyphenol contents increased in all groups during the fermentation period, and activity increased with an increased percentage of added quinoa. The DPPH radical scavenging activity and SOD-like activity of cheonggukjang (with addition of quinoa) were also significantly higher than those of the control. The sensory quality of quinoa 10% cheonggukjang was stronger in flavor, and taste, and demonstrated a higher level of overall acceptability, when compared to the other groups.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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