• 생명과학회지
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• 제27권5호
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• pp.567-574
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• 2017

본 연구는 막걸리로부터 ${\gamma}$-amino butyric acid (GABA) 생성 유산균을 분리 및 동정하고 최적 GABA 생산조건을 확립하는데 그 목적이 있다. 막걸리로부터 64균주의 유산균은 MRS 배지에서 성장된 집락의 색과 모양의 특성에 따라 분리하였다. 분리균주의 GABA 생산은 1% MSG가 첨가된 MRS 액체배지에서 배양하여 TLC와 HPLC 방법에 의해 평가되었다. B-134 균주는 GABA생성을 위한 우수균주로 선발하였다. 16S rRNA 유전자 및 glutamate decarboxylase B (gadB) 유전자의 염기서열분석을 통하여, B-134 균주는 Lactobacillus plantarum subsp. plantarum B-134 균주로 명명하였다. GABA 생성을 위한 온도, pH, NaCl 및 MSG 농도를 달리하여 최적배양조건을 조사하였다. 그 결과 B-134 균주의 최적배양 조건은 온도 $37^{\circ}C$, pH 5.7, NaCl 농도 0% (w/v), 그리고 MSG 농도 3% (w/v)로 결정되었으며 본 조건에서 48시간 배양시 25 mM의 GABA를 생산하였다. 이러한 결과로부터 B-134 균주는 GABA함유 건강기능식품개발을 위한 유용한 균주로 판단된다.

• 생명과학회지
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• 제31권5호
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• pp.520-526
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• 2021

반추가축의 반추위내 미생물단백질은 단백질의 공급원중 일부이며 글루타메이트 생산을 위한 공급원이기도 하다. 글루탐산은 신체의 대사반응, 근육 및 기타 세포구성에 필요한 단백질 합성물질로 이용되며 면역기능항진에도 매우 필수적으로 이용된다. 또한 계면활성제, 완충제, 킬레이트제제, 향미 증강제, 배양배지 및 농업 분야에서 성장촉진제로 이용된다. 글루탐산은 감마-아미노부티르산(GABA)생산을 위한 기질로서 본 연구는 글루탐산의 기능과 글루탐산 탈 탄산효소 유전자를 포함하는 미생물에 대한 정보를 제공하는데 있다. GABA는 체온 조절, 건물섭취량, 유생산량 및 유성분을 개선시키는 것으로 알려져 있다. 대부분의 글루탐산과 GABA 생성 미생물은 대부분 Lactococcus, Lactobacillus, Enterococcus 및 Streptococcus 종과 같은 젖산생성 미생물로 이루어져 있다. 반추위내 대사기전을 보면 GABA 합성을 통해 succinate 생산과정을 거치고, succinate는 탈수소효소반응을 통해 프로피온산과 기타 대사산물을 생산할 수 있다. 또한 Clostridium tetanomorphum과 혐기성 Micrococci는 글루타메이트 발효과정에서 아세트산과 낙산을 생성한다. 프로피온산과 기타 대사산물은 간에서의 혈당으로 전변되어 반추가축의 유선세포에서 유당 및 체중증가를 위한 에너지를 제공한다. 이를 통해 반추가축의 건강상태 개선 및 성장촉진을 위한 중요한 미생물로 이용가능하다.

• 동의생리병리학회지
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• 제28권6호
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• pp.614-620
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• 2014

Kainic acid (KA) is a excitatory agonist causing epileptic seizure and excitotoxicity in the hippocampus. Gastrodia Elata (GE) is known to have anti-convulsant and anti-oxidant effects. This study was investigated a possible role of GE in suppressing epileptic seizure using KA-induced epilepsy mouse model. Eight-week-old male C57BL/6 mice were administrated GE (50 or 500 mg/kg) once a day for 5 days, and then injected KA (30 mg/kg) intraperitoneally. Behavioral changes in mice by KA were evaluated for 90 minutes immediately after the KA administration. Six hours after the KA administration, their brains were harvested and the expressions of glutamate decarboxylase 67 (GAD-67) and K+-Cl- cotransporter 2 (KCC2) in the hippocampus of the mice were measured by immunohistochemistry.GE delayed the onset of epileptic seizure after KA administration, suppressed the severity of the seizure and decreased the number of severe seizures dose dependently. Moreover, GAD-67 and KCC2 expressions in the cornu ammonis (CA) 1 and CA3 of 500 mg/kg GE administrated mice were significantly increased compared to those in KA-treated mice.GAD-67 and KCC2 play an important role in regulating GABAergic system. Our results suggest that GE has anti-convulsant effect against KA-induced epileptic seizure through enhancing GABAergic system.

• KSBB Journal
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• 제15권6호
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• pp.615-620
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• 2000

본 연구에서 현미의 발아에 키토산을 활용함으로써 곰팡이 발생을 억제하고 기능성 생리활성 물질인 GABA의 생성을 증진시 킬 수 있음을 확인하였다. 100 ppm 키토산액에서 72시간 발아 는 현미파우더 그램당 1,035 nmole의 GABA를 보유하게 되어, 발아되지 않은 현미의 136 nmole, 불침종 발아 현미의 771 nmole, 100 ppm 젖산침종 발아 현미의 728 nmole GABA에 비하여 높은 것으로 조사었다. 발아에 의한 GABA 생성증진과 더불어 알라년의 생성증진 및 글루탐산, 아스파틱산, 세련의 함량 감소가 뚜렸하였다. 키토산처리에 의한 GABA의 생성 증진은 GABA 생성에 관여하는 글루탐산 탈탄산효소의 활성증진이 기여한 것 으로 조사되었다. 키토산액에서의 침종 발아는 물침종 발아나 젖산침종 발아에 비하여 곰팡의 발생빈도를 현저하게 낮추었다. 이들결과를 종합할 때 발아현미 제조시 키토산액을 사용하면 기 능성 물질인 GABA 함량이 증진되고 곰팡이등의 잡균의 오염을 줄힐 수 있어 양질의 발아현미를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제3권2호
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• pp.94-100
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• 1971

한국 상용식품 76종에 대한 총 GA 및 유리 GA 함량을 glutamate decarboxylase를 사용한 검압법에 의해서 측정하였다. 유리 GA 함량은 곡류 $10{\sim}20mg\;%(w/w)$, 두류 $20{\sim}30mg\;%$, 수육류 약 30mg %, 해산물 $10{\sim}30mg\;%$, 그리고 소채류는 10mg % 이하이었으며, 총 GA함량은 각각 소맥류 3%(w/w), 대맥류 2% 기타곡류 1%, 대두와 땅콩 5%, 그리고 야채류에서는 0.5% 이하이었다. 특히 간장에는 유리 GA 함량이 높아서 1%나 되었다. 한편 위의 결과를 기초로하고 식품섭취 조사자료에 입각하여 산출한 한국인의 1인 1일 총 GA 섭취량은 대체로 $9{\sim}16\;g$이고, 유리 GA의 양은 $400{\sim}700\;mg$ 정도이며, 이 양을 다시 1인 1식 다량으로 평균하면 그양은 각각 $3{\sim}5.3\;g$ 및 $133{\sim}233\;mg$에 상당한다.

• Natural Product Sciences
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• 제23권1호
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• pp.53-60
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• 2017

Perillae Herba has been traditionally used for the sedation in the oriental countries. Therefore, this study was conducted to determine whether Perillae Herba ethanol extract (PHEE) enhances pentobarbital-induced sleeping behaviors in animals. In addition, the possible mechanisms are demonstrated. PHEE (12.5, 25 and 50 mg/kg. p.o.) reduced the locomotor activity in mice. PHEE reduced sleep latency and augmented the total sleep time in pentobarbital (42 mg/kg, i.p.)-induced sleep in mice. Furthermore, the number of sleeping mice treated with sub-hypnotic pentobarbital (28 mg/kg, i.p.) increased. PHEE (50 mg/kg. p.o.) decreased the sleep/wake cycles and wakefulness, and increased total sleeping time and NREM sleep in electroencephalogram (EEG) of rats. In addition, PHEE (0.1, 1.0 and $10{\mu}g/ml$) increased the intracellular $Cl^-$ level through the GABA receptors in the hypothalamus of rats. Moreover, the protein of glutamate decarboxylase (GAD) was overexpressed by PFEE. It was found that PHEE enhanced pentobarbital-induced sleeping behaviors through $GABA_A-ergic$ transmissions.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권4호
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• pp.562-568
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• 2006

GABA $(\gamma-aminobutyric\;acid)$ is the principal inhibitory neurotransmitter in the brain. For the efficient production of GAB A, a semi continuous cell entrapment system using Lactobacillus brevis GABA 057 was optimized, including the substrate concentration, bead-stabilizing additives, and reaction conditions. The converted monosodium glutamate (MSG), which was added as a substrate for glutamic acid decarboxylase (GAD), increased from 2% (w/v) to 12% (w/v). The addition of isomaltooligosaccharide to the alginate beads also increased the stability of the entrapped L. brevis and GABA productivity. Consequently, when optimal conditions were applied, up to 223 mM GABA could be produced from 534 mM MSG after 48 h of reaction by using alginate-beadencapsulated L. brevis GABA 057.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.447-455
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• 2021

Strains of four Bacillus spp. were respectively inoculated into sterilized soybeans and the free amino acid profiles of the resulting cultures were analyzed to discern their metabolic traits. After 30 days of culture, B. licheniformis showed the highest production of serine, threonine, and glutamic acid; B. subtilis exhibited the highest production of alanine, asparagine, glycine, leucine, proline, tryptophan, and lysine. B. velezensis increased the γ-aminobutyric acid (GABA) concentration to >200% of that in the control samples. B. sonorensis produced a somewhat similar amino acid profile with B. licheniformis. Comparative genomic analysis of the four Bacillus strains and the genetic profiles of the produced free amino acids revealed that genes involved in glutamate and arginine metabolism were not common to the four strains. The genes gadA/B (encoding a glutamate decarboxylase), rocE (amino acid permease), and puuD (γ-glutamyl-γ-aminobutyrate hydrolase) determined GABA production, and their presence was species-specific. Taken together, B. licheniformis and B. velezensis were respectively shown to have high potential to increase concentrations of glutamic acid and GABA, while B. subtilis has the ability to increase essential amino acid concentrations in fermented soybean foods.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제21권10호
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• pp.1049-1052
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• 2011

In this study, we demonstrated the asymmetric synthesis of L-tert-leucine from trimethylpyruvate using branched-chain aminotransferase (BCAT) from Escherichia coli in the presence of L-glutamate as an amino donor. Since BCAT was severely inhibited by 2-ketoglutarate, in order to overcome this here, we developed a BCAT/aspartate aminotransferase (AspAT) and BCAT/AspAT/pyruvate decarboxylase (PDC) coupling reaction. In the BCAT/AspAT/PDC coupling reaction, 89.2 mM L-tert-leucine (ee>99%) was asymmetrically synthesized from 100 mM trimethylpyruvate.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제27권1호
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• pp.45-51
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• 2009

$\gamma$-aminobutyric acid (GABA) is a ubiquitous nonprotein amino acid that is produced primarily by $\alpha$-decarboxylation of L-glutamic acid (Glu) catalyzed by the enzyme glutamate decarboxylase (GAD). It is well known as a neurotransmitter that regulates inhibitory neurotransmission in the mammalian central nervous system. In addition, GABA has been proved to be effective for lowering blood pressure in mammals. This paper is intended to provide basic information about GABA, including the functional and biological activity of GABA, GABA production by lactic acid bacteria, and the utilization of GABA in the production of dairy products.